SE432476B - Lagtrycksackumulatorsystem - Google Patents

Description

8100827-8 2 i flerplanssmâhus med högt placerat expansionskärl eller i slutna vattensystem med slutet expansionskärl. Uppfinningen möjliggör ett antal ytterligare väsent- liga fördelar, bl.a. ökat utnyttjande av en ackumulatorbehållares värmelagrings- kapacitet, enkel successiv utbyggbarhet av totala ackumulatorvolymen, enkel och energibesparande anslutbarhet av anordningar för utnyttjande av olika energi- former såsom solvärme, oljevärme, ved- och kolvärme m.m.

Uppfinningen kännetecknas nämnare av de kännetecken, som framgår av bi- fogade patentkrav l- 6 .

Några utföringsformer av uppfinningen visas schematiskt i Fig. 1-3, där Fig. l visar schematiskt och i elevation en ackumulatorenhet sammansatt av tre i detta exempel likadana, i plan kvadratiska, vattentankar, som med rör- förbindningar hopkopplats till en enhet och som kan uppvärmas på olika sätt, och där ett till ackumulatorenheten anslutet vattenradiatorsystem kan uppvärmas via en i vattentankarna anbragt värmeväxlare, Fig. 2 visar schematiskt i horisontalsektíon den i fig. 1 visade ackumu- latorenheten, Pig. 3 visar schematiskt en liknande ackumulator, där det till ackumulator- enheten anslutna vattenradiatorsystemet kan uppvärmas via en separat anordnad vänneväxlare .

I fig. l är l, 2 och 3 tre i plan kvadratiska ackumulatortankar anbragta tätt intill eller nära intill varandra. Mellan tankarna l och Z är i detta exem- pel anbragt ett värmeisoleringsskíkt 4, som avsevärt reducerar värmetransport mellan de båda tankarna, om dessa i vissa specialfall ha olika temperatur. Tan- karna är upptill och nedtill förbundna med på byggnadsplatsen anslutbara rörför- bindningar 5 och óläxnpligen anbragta på diagonalt motsatta sidor av tankarna på sätt framgår av fig. l och 2. De övre rörförbindningama 5 kan lämpligen vara avstängbara med ventiler e.d. 7. Det är tillräckligt att stänga enbart en av förbindningarna, t.ex. 5, för att all vattencirkulation mellan angränsande tankar skal] förh indrus .

Lämpligcn endast en av tankarna, här 1, är direkt ansluten till olika upp- värnmingsanordningar, medan de övriga tankarna 2 och 3 endast utgöres av en- bart vattenfyllda men i övrigt "tornma" tankar. Tanken i fig. l kan sâllmda alter- nativt uppvärmas med elektriska insatspatroner 8, 9 eller från ett solvärme- system 10 eller från en separat anordnad värmepanna ll, som sin tur kan alter- nativt värmas med oljeeldning eller med fasta bränslen m.m. Suådana alternativa uppvärrmingsanordningar är, som senare skall närmare beskrivas ,' i fig. 1 indi- kcrade med streckade linjer.

Till ackumulatorsystemet enligt fig. l är anslutet ett i huvudsak konven- 3 8100827-a tionellt vattenradiatorsystem 12, som matas med en cirkulationspump 13 och som ytterligare kan innehålla vissa regleringsanordningar 14, 15, 16, 17, 18. I radiatorsystemet ingår ett expansionskärl 19, som vid ett konventionellt öppet system ofta kan behöva vara placerat relativt högt, t.ex. i en byggnads vinds- våning, och som därför i radiatorsystemet och dess ledningar åstadkommer ett betydande vattentryck, t.ex. 10-15 meter vid småhus. Detta motsvarar ett in- vändigt vattentryck på sammanlagt många ton på ackumulatortankarnas ytor, därest dessa på konventionellt sätt vore direkt utsatta för vattentrycket ifråga. Dy- lika vattentryck vållar föga svårigheter vid cylifidriska tankar, där vatten- trycket vållar enbart dragkrafter i cylindertankarnas krökta mantelytor; Där- emot kräver de stora plåttjocklekar och därmed mycket tunga tankar vid rektangu- lära tankar med plana sidoytor, som måste överföra uppkommande spänningar genom böjning i plåten.

Ackumulatortankar med rektangulär planform har emellertid ur vissa andra synpunkter betydande fördelar. Flera sådana tankar kan anbringas tätt intill varandra och sparar därmed utrymme, och de är också lättare att värmeisoleras med hjälp av plana isoleringsskivor. Stora ekonomiska fördelar skulle vidare uppnås om de kunde utföras utan annat vattentryck än det egna vattenfyllnads- trycket, eftersom de då kunde utföras som standardiserade enkla övertrycksfría piätkärl .

Enligt uppfinningen möjliggöres utförande av sådana övertrycksfria plät- tankar genom en speciell anordning av radiatorsystemets anslutning till ackumu- latortanksystemet. Radiatorsystemet med dess normalt relativt höga vattentryck (vanligen bestämt av expansionskärlets nivå) anslutes nämligen till en ackumu- lator via en på speciellt sätt anordnad värmeväxlare, som så att säga "inkaps- lar" det högre vattentrycket från radiatorsystemet och hindrar dess vattentryck att påverka vattentrycket i ackumulatorn utan att fördenskull enligt uppfinning- en minska ackumulatorns värmemagasinerande kapacitet.

En utföringsform av denna anordning visas i fig. 1. Där är 20, 21, 22 primärsidan av en värmeväxlaranordning, som genom uttagsledningen 23 och retur- ledningen 24 är ansluten till radiatorsystemet 12 med dess styrorgan. Nämnda primärsida kan lämpligen bestå av en eller ev. flera parallellkopplade rörspi- raler, som upptar större delen av ackumulatortankens höjd, och där spiralvarvens inbördes avstånd, "täthet", enkelt kan anpassas till värmeöverföringsbehovet.

Sålunda är lämpligen tätheten stor vid värmeväxlurens hottendol 20, eftersom det är önskvärt att det kalla returvattnet från radiatorsystemet så effektivt som möjligt kyler nckumulatorns bottenparti. Det samtidigt i bottenslingorna 20 något förvärmda radiatorvattnet uppvärmes före återförandet till radiator- systemet i de övre slingvarven 22, där radiatorvattnet bör kunna upphettas så mycket som möjligt. Ett mellanparti 21 av värmeväxlarna kan bestå av mera glest 8100827-8 placerade rörslingor.

Värmeväxlarens sekundärsida består i första hand av den vattenmassa 25, som närmast omger vänneväxlarspiralen 20, 21, 22, och vattenmassan 25 är lämp- ligen avgränsad mot ackumulatortankens övriga vattenmassa med hjälp av en vägg 26, se fig. 1-2. Väggen 26 kan bestå av en enkel, tunn stålplåt, men den kan också vara något värmeisolerad med ett vattentåligt isoleringsmaterial eller för samma ändamål vara utförd dubbel med ett något värmeisolerande stillastående vattenskikt mellan t.ex. två plåtytor. Väggen 26 skall nämligen åtskilja vatten- massan 25 från den större vattenmassan 1 med tidvis något olika temperaturer.

Väggen 26, som vid placering i tankens hörn lämpligen utföres enligt fig. 2 som en vinkelböjd väggyta, är anordnad så, att en smal öppen spalt er- hälles både vid väggens botten 27 och vid dess topp 28. Genom nämnda spalter står vattenmassan 25 både upptill och nedtill i vattenförande förbindelse med den övriga vattenmassan l i tanken.

Vänneväxlarens funktion kan nu i det fall att ackumulatorsystemet i ett hus består enbart av tanken 1 (och sålunda utan de i fig. 1 visade ytterligare ackumulatortankama 2 och 3) beskrivas sålunda: Det förutsättes i utgångsläget att ackuimilatorvattnet 1 är uppladdat till relativt hög laddningstemperatur, t.ex. +85°C. Sedan uppladdningen avslutats in- kolmner kallare radiatorreturvatten till ackumulatortanken via returledningen 24.

Därifrån passerar vattnet genom rörslingorna 20 och kyler därvid det omgivande heta ackumulatorvattnet 25 samtidigt som returvattnet självt uppvärmes. Det så- lunda nedkvlda vattnet 25 blir nu tyngre än bredvidliggande vatten 1 och sjunker därför nedåt och tränger genom väggspringan 27 ut i vattenmassan l. Därvid träng- es hett vatten upptill i l genom väggspringan 28 tillbaka till toppen av vatten- massan 25 innanför väggen 26. Det uppstår alltså en termodynamisk självcirkula- tion från underdelen av 25 via magasinet 1 tillbaka till överdelen av 25, vilken pågår så länge som kallare radioreturvatten med hjälp av pumpen 13 bringas att äterströnuna till ackumulatorn genom värmeväxlarspiralen 20-21-22.

Den här beskrivna självcirkulationseffekten enligt uppfinningen har två gynnsamma effekter för hela systemets funktion. Dels fylls successivt ackumu- laterbotten med relativt kallt vatten, vilket kan nyttiggöras i flera avseenden, bl.a. som utgângsvatten att värmas förmånligt vid solvärmesystem. Dels påmatas övre delen av vattenmassari 25 ständigt med hett vatten från övre delen av vatten- :nassan l. Detta möjliggör under en längre tid av ackumulatorns urladdning hög temperatur hos det av spiraldelen 22 uppvärmda radiatorvattnet.

Den nu beskrivna uppfinningsprincipen är tillämplig också på anordningen för varmvattenberedning. Den i fig. l visade anordningen härför består av en rörspiral 29, 30, 31 liknande den för radiatorvattnets uppvärmning men med något 5 8100827-s annorlunda fördelning av värmeöverföringsytorna. Rörspiralen 29, 30, 31 kan även här lämpligen vara omgränsad med en vägg 33 med smala öppna spalter 34 och 35 nedtill och upptill, men värmeväxlaren fungerar även utan sådan vägg ehuru då med sämre temperaturresultat. Värmeväxlaren kan också anordnas på konventionellt sätt enbart upptill i ackumulatorn, och detta gäller även värnp- växlaren 20, Zl, ZZ, men i bägge fallen har utförda provningar givit sämre to- talresultat med sistnämnda placering. Givetvis kan varmvattenberedaren också på konventionellt sätt utföras som förrådsberedare, då lämpligen placerad upp- till i ackumulatorn.

Funktionen av värmeväxlaren för v.v.-beredning är i huvudsak likartad med den för radiatorvattnet. Dock gäller den skillnaden, att det nedtill till värme- växlaren tillförda kallvattnet 36, dvs friskvatten från vattenledningsnätet. är betydligt kallare än radioreturvattnet. Det har därför starkare avkvlningseffekt pâ ackumulatorns bottenvatten via spiraldelen 29, vilket är förmånligt. Varm- vattnet upphettas - efter förvärmmingen i rörspíralen 29 - i den övre spiral- delen 31 och avgår därifrån via ledningen 37 till olika tappställen 38.

Den hittills beskrivna ackumulatordelen innehåller - såsom torde framgå av beskrivningen och ritningen - lämpligen värmeväxlare för både radiatorvatten och varmvatten, vidare elektriska värmeelement samt anslutningsanordningar för olika tíllkopplingsbara andra uppvärmningsanordningar. Den är också försedd med för flera tankar dimensionerat expansionskärl 39 med tillhörande bräddavlopp 40.

Tankdelen l fungerar därför ensam som komplett ackumulatoranordning men med viss begränsad volym. Som exempel kan dock nämnas, att en ackumulatortank med 680 x 680 m basyta och 1700 mm höjd, (vilket är lämpliga mått för intransport genom de flesta vanliga dörröppningar och för uppställning även i källarlokaler med liten takhöjd), rymmer ca 780 liter vatten. Detta är någorlunda nöjaktigt för ett mindre småhus.

För större småhus eller vid högre krav på energíackumulering kan ackum- latorvolymen enkelt ökas enligt uppfinningen genom tillkoppling av en eller flera ytterligare "ackumulatormoduler" (2, 3 etc.). Väsentligt för uppfinningen är därvid att de tillkonmmnde 'mmdulerna" kan utföras som enkla, slutna, fyr- kantiga plåtbehállare med standardmått och utan någon som helst annan utrust- ning än röranslutningar för anslutning till 'basmodulen"l, och utan krav på trycktålighet för invändigt vattentryck. De tillkomande modulerna kan därför både tillverkas och monteras till mycket låga kostnader, och ackumulatorsyste- mets volym och magasineringsförmåga kan därigenom vid behov lätt ökas. Exempel- vis utgör volymen för tre moduler av ovan angivna storlek över 2.300 liter.

De olika tankmodulerna hopkopplas på byggnadsplatsen med vardera 2 rör- anslutningar till angränsande modul, Anslutningarna ifråga placeras lämpligen 8100827-s 6 diagonalt enligt fig. 1-2 för att underlätta vattenutbytet mellan olika modu- ler. Observeras bör, att de upptill anordnade rörförbindningama måste place- ras så, att inga luftfickor blockerar självcirkulation genom förbindningama.

De bör därför placeras något lägre än toppen på resp. ackumulatortankar. För- bindningarna ifråga kan utföras med överraskande klena dimensioner.

Man kan rent teoretiskt visa vad som experimentellt konstaterats, nämli- gen att de sarmnankopplade modulerna med viss tidsfördröjning fungerar som en enda ackumulatorbehållare vid uppladdning, men att de på ett ganska överraskande men förmånligt sätt fungerar vid urladdning av ackumulerad värme.

Vid systemets uppladdning med värme uppvärmes i första hand modulen 1, antingen direkt via de elektriska insatselementen 8, 9 eller via vännepaxma, sol- värme etc. Modulerna 2 och 3 är samtidigt och till en början fyllda med oupp- värmt och således kallare vatten. Detta kallare och tyngre vatten börjar genast rinna in vid botten av den uppvärmda tanken 1 via bottenförbindningarna 6, och tankens hetare toppvatten rinner »samtidigt över till toppen av tankarna 2 och senare 3. Vattenöverströxrmiiigama fortgår tills hela systemet, 1-2-3, antagit samma temperatur. I normalfallet fortsättes uppvärmningen - uppladdningen - av tanken l till dess att hela systemet l-3 erhållit önskad laddningstemperatur, t.ex. 85°C.

Vid urladdning av systemet - genom att kallt radiatorreturvatten resp. friskvatten till varmvattenberedaren genomströnunar värmeväxlama 20-22 resp. 29-31 - avkyles i första hand bottenvattnet i tanken 1, men därefter rinner detta avkylda vatten via bottenledningarna 6 över till botten av de angränsande modulerna 2 och 3. Den intressanta följ deffekten av detta är emellertid, att tankarna 2 och 3 successivt matar in hett toppvatten via ledningarna 5 till toppen av ackumulatom 1. Det sålunda påmatade heta toppvattnet ersätter suc- cessivt toppvattnet kring värmespiralerna 22 för radiatorvattnet och 31 för varnrvattenberedarvattnet. Sluteffekten blir den, att dessa värmeväxlare under en mycket lång period matas med hett magasinsvatten från tankarna 2 och 3. Hela tanksystemet konuner därför att kunna tömmas på en mycket stor del av sitt maga- sinerade värme innan de betydelsefulla topptemperaturerna i ledningarna 23 resp. 27 sjunker alltför mycket.

Uppfinningen innebär därför i detta avseende stora fördelar i jämförelse med förhållandena vid t.ex. konventionella kända blandningsackunmlatorer.

Hela tanksystemet är givetvis kraftigt värmeisolerat med ett värmeisole- ringsskíkt 50.

Det i fig. l visade och till ackumulatorsystemet anslutna radiatorsystemet . 12 med cirkulationspunrpen 13 kan temperaturregleras på konventionellt sätt med hjälp av en shuntanordning 14, men det kan också temperaturregleras med en 7 8100827-8 anordning enligt sökandes patentansökan 80/06946-l, som främst möjliggör att returvattnet från radiatorsystemet återföres till ackumulatorsystemet via led- ningen 24 med särskilt låg temperatur. Enligt denna anordning avkännes retur- vattnet från radiatorerna 12 med en temperaturavkärmare 16, som styr en ventil 15. Ventilen 15, (som kan utgöras av vanlig ställbar radiatorventil), är så an- ordnad, att den stänger flödet genom ventilen om den temperatur, som avkännes av temperaturavkärmaren 16, är högre än ventilens 15 inställningsvärde, men öppnar om sama temperatur är lägre. Resultatet blir, att radiatorvattnet tvingas att cirkulera så länge genom radiatorerna 12, att endast relativt kallt returvatten framsläppes av ventilen 15 till botten av ackumulatorsystemet, vil- ket ur flera synpunkter kan vara en fördel, särskilt vid solvärmesystem.

I fig. 3 visas en annan utföringsform av uppfinningen, som huvudsakligen kännetecknas av att värmeväxlingen mellan radiatorvatten och ackumulatorvatten här sker i en separat värmeväxlare utanför ackumulatorns vattenmassa. I fig. 3 är 12, 13, ävensom 19 sazmna komponenter till ett radiatorsystem som i fig. 1, dvs respektive radiatorsystem, cirkulationspump för detta, (dock ej shunt) och expansionskärl. Nya komponenter är en värmeväxlare 40, 41, en ytterligare cir- kulationspump 42 samt regleringsanordningar 43, 44, 45, de sistnämnda av i prin- cip samma art som resp. 14, 15 och 16 enligt fig. 1.

Vid anordningen enligt fig. 3 uttas cirkulationsvatten till radiatorsyste- met inte direkt frän ackumulatorvattnet utan cirkuleras i stället genom och upp- värmes av príinärsidan 40 av en värmeväxlare 40/41, som i sin tur uppvärmes av sekundärsídans vattenmassa. (Priniär- och sekumdärsidans komponenter kan dock utan ändring av funktionen omkastas). Det i radiatorerna nedkylda radiatorretur- vattnet kyler nedre delen av 40 och uppvärmes i dess övre del, vilket omvänt betyder att den undre delen av den omgivande vattenmassan 41 kyles av radiator- vattnet, medan den övre delen av vattenmassan 41 , med hjälp av cirkulationspum- pen 42, värmes av via ledningen 23 uttaget hett ackumulatorvatten.

Det nedkylda vattnet 41 i undre delen av värmeväxlaren 40/41 återföres genom ledningen 24 till undre delen av ackumulatorsystemet. Styrningen av tem- _ peraturen i radiatorsystemet resp. vämeväxlaren 40, 41 sker enligt förut an- givna principer genom styrorganen 43, 44, 45 men styrningen kan där ske enligt något olika kombinationer.

Príncipiellt avviker anordningen enligt fig. 3 från den i fig. 1 främst genom att det av radiatorsystemct via vänneväxlaren 40/41 nedkylda ackumulator- vattnet här direkt ätorföres via ledningen 24 till ackumulatoms vattenmassa vid dess botten, medan samtidigt hetvattensmatningen till radiatoruppvänlmingen direkt uttages via ledningen 23 från ackumulatorns toppvatten. Effekten av detta är i sin tur, att ackumulatoms successivt fylles nedifrän med i värme- växlaren 40/41 nedkylt vatten. Under ackumulatorns urladdning avancerar detta 8100827-8 8 nedkylda vatten uppåt med en "kallfront" mellan det undre kallare och det kvar- varande övre hetare vattnet. Urladdningen kan därvid fortgå ända tills att "kall- fronten” underifrån närmar sig ackumulatortoppen med dess kvarvarande hetvatten.

Anordningen enligt fig. 3 möjliggör därför i princip en mera fullständig urladd- ning av ackumulatorns vännemagasin med bibehållande av hög temperatur på uttags- vattnet via 23 till radiatorsystemet, än vad som är möjligt vid anordningen enligt fig. 1. Omvänt är dock anordningen enligt fig. 3 mera komplicerad än an- ordningen enligt fig. 1.

Ackuxnulatoranordningen enligt uppfinningen har utöver sina prirnära egen- skaper, (enkelt utbyggbar kapacitet genom användning av intill varandra tätt anbringbara tankrnoduler., användbarhet av rektangulära plâttankar utan nämnvärt inre vattentryck, hög värmeurladdningskapacitet med bibehållande av hög tempe- ratur hos urladdningsvattnet' till radiator- och varmvattenberedaresystem) , ytter- ligare fördelen att för värmeuppladdningen kunna enkelt förses med och pä ett särskilt ekonomiskt sätt kunna utnyttja alla gängse energiformer. Flertalet an- ordningar härför är på fig. l markerade med streckade linjer (till vänster om ackumulatorsystemet) i fig. 1.

I enklaste fallet sker uppvärmningen av "basmodulen" 1 med hjälp av elekt- riska insatselement 8, 9, lämpligen placerade i två olika nivåer enligt fig. 1, varav 8 kan uppvärma hela ackumulatom medan 9 endast uppvärmer vattnet ovanför denna nivå. Sistnämnda placering avser på känt sätt att begränsa uppvärmningen enbart till övre delen av ackumulatorn för särskilt vattenuppvärnming. Med ut- nyttjande av värmeisoleringsskiktet 4 gentemot ev. angränsande tankmodul möjlig- gör sistnämnda anordning också uppvärmning av enbart övre delen av ackumulatorn 1. Detta avser bl.a. att reducera värmeförlustema, t.ex. sonunartid, från själva ackuxmilatortarmen.

Uppvärmning av basmodulen kan också ske med en konventionell värmepanna 11 för oljeeldning eller eldning med fasta bränslen. Härvid uttas nedkylt vatten från botten av ackumulatorn genom en ledning 51 och transporteras med hjälp av en cirkulationspmnp 52 eller genom självcirkulation till botten av värmepannan 11, där vattnet uppvärmes för att sedan via ledningen 53 som upphettat vatten tillföras ackumulatom 1.

Vid en mera avancerad form av olje- eller fastbränsleeldning enligt sökan- dens patentansökan 77/00168-3 och 77/12775-l kan värmepannan 11 anslutas till ackumulatorsystemet enligt uppfinningen på sådant sätt, att värmepannan först under en relativt kort uppladdningsperiod upp] addar ackumulatoni till hög tom- peratur och sedan själv automatiskt avkyles till nära rumstemperatur, detta för att under de långa stilleståndsperioderna slippa värmeförluster. Härigenom upp- nås extremt hög nyttig verkningsgrad vid såväl olje- som fastbränsleeldniilg. 9 8100827-8 Nu nämnda funktion möjliggöres genom inkoppling i systemet av en speciell till- och frånkopplingsbar tillsats, i fig. 1 omramat med den streckmarkerade konturen 54. Denna tillsats innefattar förutom en extra uttagsledning från acku- mulatorbotten 55, två magnetventiler 56 och 57 och en speciell ställbar trexfågs- ventil 58 samt en extra kopplingsledning från ackumulatortoppen 59. Funktionen av denna tillsatsordning beskrives närmare i ovan angivna patentansökningar.

Av alldeles särskilt intresse är den enkla inkopplingsbarheten till acku- nrulatorsystemet av solvärmt vatten i ett solfångarsystem 10. Sådan inkoppling kan ske genom enbart omställning av en trevägskran 60, fig. l, som därvid in- kopplar ett solvännesystem 61-68 i stället för värmepannan 11 till ackumulatorn.

Efter sådan omställning av trevägskranen 60 passerar kallare vatten från acku- mulatorbotten via ledningen 51, ventilen 60 och ledningen 61 genom t.ex. primär- sidan 62 av en värmeväxlare 62/63 och uppvärmes därvid av sekundärsidans vatten- massa 63, som i sin tur uppvärmts av värme från solfångarsystemet 10. Detta kan ske genom att 1' solfångaren 10 uppvärmt vatten via ledningarna 66, 67 och 68 samt cirkulationspumpen för solfångarsystemet 65 tillföras värmeväxlaren 63/62.

Där vänner det vattnet i 62, som via ledningen 64 tillföres ackunulatorn genom ledningen 53.

Den här kortfattat angivna anslutningen av ett solvännesystem enligt upp- finningen till ackumulatorn har en hel rad mycket betydelsefulla effekter. En är att vänneväxlaren 62/63 kan utföras med mycket mindre dimensioner (av stor- leksordningen 1/10) och långt prisbilligare än de värmeväxlare, som f .n. mest användes vid solvärmesystem.

Sistnänmdu vänneväxlare är i regel användbara enbart för Varmvattenbered- ning och bestå i sådant fall oftast av en dubbelväggig behållare, där solvärmt vatten genomflyter en tunn spalt kring en inre behållare, som innehåller frisk- vattnet. Friskvattnet uppvärms därvid successivt av det solvärmda vattnet i den omgivande spalten. Detta i åtminstone Sverige helt dominerande system har flera starkt kostnadsfördyrande nackdelar. En är den inre behållaren måste vara ganska stor för att medge exempelvis varmvatten åtminstone till ett bad och därför vanligen har storleken 250 ä 300 liter. En annan är att behållaren måste kunna tåla trycket från friskvattnet från nätet (ca 9 kg/cmz eller 90 meters vatten- pelarhöjd) . Behållaren måste därför utföras med stor hållfasthet. En tredje är att behållarens ytor måste utföras av "ädelt" material (koppar m.m.) för att kunna motstå korrosionseffekten av ständigt syrsatt friskvatten. värmeväxlaren ifråga fördyrns ytterligare av det faktum, att eíffektív vännoväxling endast äger rum under de relativt begränsade tidsperioder, då varmvattentappning pågår - alltså inte kontinuerligt. En nackdel är ytterligare att värmeväxlaren ifråga har ganska begränsad värmemagasineringsfönxiåga, nämligen vad som motsvarar vat- tenmšingden 250-300 liter. 801 0 Û 8 27 - 8 10 I motsats till denna åtlninstone på svensk marknad helt dominerande typ av solvärmeväxlare, som f.n. säljes till ett marknadspris av omkring 3000:- kr pr enhet, har solvärmeväxlaren enligt uppfinningen helt andra egenskaper. Både *Aprimär- och sekundärsidan kan utföras med liten storlek - ungefär 1/ 10 av den g ovannämnda växlarens - eftersom värmeväxlaren oavbrutet åtminstone under sol- skenstider genomströlmnas av solvärmt vatten på ena sidan och ackumulatorvatten på andra sidan växlaren. Växlaren utsättes vidare för obetydligt vattentryck -'i vad avser sekundärsidan högst motsvarande nivån för solfângaren. På primär- sidan kan våxlaren utan olägenhet placeras i höjd med ackumulatorn och utan övertryck. Både storlek och tryck reducerar självfallet kostnaden radikalt.

Växlaren utsättes vidare på przimärsidan endast för utluftat och således korrosionsofarligt ackumulatorvatten, varför alla dessa ytor kan utföras av o- ädelt material.

Slutligen kan växlaren utnyttja hela ackumulatorsystemets volym för värme- magasinering - alltså upptill 2-3000 liter i stället för 250-300 liter. Trots detta kan växlaren å andra sidan också begränsas till att uppvärma enbart några få hundra liter vatten, därest tillgången till solvänneenergi är begränsad.

Sistnänmda funktion kan kräva viss kommentar.

Sormnartid erfordras ofta enbart varnwattenuppvänmizxg och tillika begrän- sad värmelagring. "Basmodulen" 1 kan då helt avstängas från övriga moduler 2, 3 etc. enbart genom stängning av ventilen 7 vid tank 1. Värmeisoleringsskiktet 4 hindrar samtidigt vänneförluster till modulerna 2, 3 etc. Uppvärmningen av tan- ken T kan vidare genom redan befintliga anordningar utföras så, att enbart topp- delen av ackumulatorn solvärmes - genom skiktverkan förblir då undre delen av ackumulatom väsentligen ouppvännd.

För detta ändainål ínställes ventilen 58 så, att den stoppar kallvatten- tillförseln genom ledningen 55. Med den i fig. 1 visade anordningen kan tillika Inagnetventilen 56 hållas öppen medan ventilen 57 stängas. Därigenom stoppas även "kallvatten"-tillförseln (varmed här liksom vid ledningen S5 menas det relativt kalla vattnet vid urladdning i ackumulatorns bottendel) från ledningen S1.

Pumpen 52 tar nu vatten enbart från uttaget 59 från ackumulatortoppen, dvs relativt varmt vatten. Detta vatten kan nu genom cirkulation genom sol- fångarsystemet ytterligare uppvärmas, varefter efter varje církulationsvarv allt vnnnnrc vat ton återvänder till ackumulatorn genom ledningen 53. Genom nu nämnda kopplíngsmöj lighet uppvärmes endast toppdelen av ackumulatorn. Trots ackumulatorsystemets avsevärda totala volym möjliggör denna anordning - vid t.ex. begränsad solvännetillgång - vid behov uppvärmning av enbart lika be- gränsade vatterrlcvantiteter som vid förutnänmda konventionella solvärmeväxlare

Claims (6)

H 8100827-8 om endast 250-300 liter och därmed möjlighet att åstadkomma tillräckligt hög varmvattentemperatur, och detta väl att märka utan några ytterligare anord- ningar vid systemet än dem som redan för andra ändamål finnes. Det solvärmda vattnet kan enligt uppfinningsanordningen uppvärma både tappvarmvatten och radiatorvatten via dessas värmeväxlare 31 resp. 22. Solvärmeväxlaren enligt uppfinningsanordningen är sålunda - i kombination med ackumulatorsystemet - både radikalt mindre och prisbillígare än f.n. kon- ventionellt använda anordningar samtidigt som den möjliggör lagring vid hög temperatur av solvärmt vatten både vid riklig och begränsad solvärmetillgâng i resp. stora och begränsade magasinsvolymer och tillika är tillämpligt både för tappvattenuppvärmning och radiatorvattenuppvärmning. Uppfiriningen är inte inskränkt till å ritning och i texten exemplifierade utföringsformer utan omfattar även andra utföranden, som faller inom uppfinnings- tankens ram. P A T E N T K R A V

1. Från yttre vattenövertryck avlastad vattenfylld värmeackumulerings- anordning för småhusuppvärmming, "ackumulator", vars vatteninnehåll kan uppvär- mas elektriskt eller via andra värmekällor och till vilken ackumulator är med cirkulationspump (13) på sådant sätt anslutet ett vattenradiatorsystem (12), som självt står under övertryck från ett till radiatorsystemet anslutet öppet (19) eller slutet expansionskärl, att radíatorsystemets vattentryck inte över- föres till ackumulatorvattnet, och vilken ackumulator består av en eller flera (l,2,3...) genom ordinära dörröppningar införbara och - vid flera vattenbehål- lare - inbördes genom vattenförande rörförbindningar förenade vattenbehållare med var för sig relativt stora volymer, k ä n n e t e c k n a d av den kom- binationen, att kl¿§¿l¿s åtminstone en av dessa vattenbehållare är försedd med primärsidan (20, Zl, 22) av en i behållarens vattenmassa anbragt trycktâ- lig värmeväxlaranordning (rörspiral c.d.), vilken nedifrän och uppåt genom- strömmas av radíatorsystemets cirkulationsvatten, och vars innehåll av radia- torcirkulationsvatten är helt skilt från ackumulatorvattnet men genom vilken värmeväxlare värme utan inbördes trycköverförande vätskeförbindelse kan i sam- band med ackumulatorns värmeurladdning överföras från ackumulatorvattnet till radiatorcirkulationsvattnet, d e l s att nämnda primärsída av värmeväxlar- anordningen består av en (20, Zl, 22) eller eventuellt flera parallellkoppla- de rörspíraler, som i form av en sammanhängande förbindelse upptar större de- len av ackumulatortankens höjd. 8100827-8 12

2.* Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d av att tappvamwatten kan uppvännas av ackuxmzlatorns upphettade vattenmassa på mot- svarande sätt som radiatorcirkulationsvatten och att för tappvarrnvattnet till- fört friskvatten (36) via del (29) av värmeväxlaren för tappvarmvattnet kyler bottenvattnet i ackumulatorn innan det omvänt upphettas via delen (31) i top- pen av ackumulatorn.

3. Anordning enligt patentkraven 1-2, k ä n n e t e c k n a d av att ackumulatorbehâllaren (1) kan utföras av tunt plâtmaterial och med rektangulär horosontal- och vertikalsektion utan att behöva uppta annat invändigt vatten- övertryck än det som alstrats av ett tätt ovanför ackumulatorn anbragt öppet expans ionskärl .

4. Anordning enligt patentkraven l-IS, k ä' n n e t e c k n a d av att ackumulatorbehâllaren för erhållande av större vattenvolym sarmnansättes av en, två eller flera företrädesvis rektangulära slutna plätbehållare (1, 2,* 3. .) , som också företrädesvis anbringas tätt intill varandra , omgivna av värmeiso- leringsskikt (50) och som inbördes är förbundna med minst tvâ rörförbindníng- ar, en upptill (5) och en nedtill (6) , så att fri överströnming kan ske mellan plâtbehållarna antingen genom hydrostatisk självcirkulation eller genom av pump förorsakat pumptryck.

5. Anordning enligt patentkraven l-4, k ä n' n e t e c k n a d av att den med vänneväxlare för radiator- och varmvatten försedda ackumulatom (1, Z, 3. . .) är anordnad att kunna upptaga och niagasinera värme frän alla gängse uppvärmningsanordningar såsom elpatroner, till ackmnulatorn ansluten värmepanna för olje- eller fastbränsleeldning, anordning för solvärme eller ytjordväme, i ackumulatom anbragt företrädesvis lågspänt el-element för víndkraftgenererad el m.m.

6.) Anordning enligt patentkraven l-5, k ä n n e t e c k n a d av att ackumulatorsystemet är försett med ett till ackumulatorsystemets vattenvolym avpassat och anslutet expansionskärl, som i enlighet med (39) i Pig. 1 är an- bragt i omedelbar anslutning till ackumulatorn.