WO2003071193A2 - Heizungssystem, verfahren zum betreiben eines heizungssystems und verwendung - Google Patents

Heizungssystem, verfahren zum betreiben eines heizungssystems und verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2003071193A2
WO2003071193A2 PCT/EP2003/001837 EP0301837W WO03071193A2 WO 2003071193 A2 WO2003071193 A2 WO 2003071193A2 EP 0301837 W EP0301837 W EP 0301837W WO 03071193 A2 WO03071193 A2 WO 03071193A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circulation
fluid
storage
systems
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/001837
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2003071193A8 (de
Inventor
Karl Heinz Gast
Original Assignee
Karl Heinz Gast
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10234270A external-priority patent/DE10234270A1/de
Application filed by Karl Heinz Gast filed Critical Karl Heinz Gast
Priority to EP03706561A priority Critical patent/EP1485654A1/de
Priority to US10/505,601 priority patent/US20050161520A1/en
Publication of WO2003071193A2 publication Critical patent/WO2003071193A2/de
Publication of WO2003071193A8 publication Critical patent/WO2003071193A8/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/0092—Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1083—Filling valves or arrangements for filling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal

Definitions

  • Heating system method of operating a heating system and use
  • the invention relates to a heating system for generating and distributing thermal energy, the heating system one or more heating circuits for distributing the heat to heat exchangers, such as radiators and / or underfloor heating and / or wall heating and / or hot water heat exchangers, and / or heating circuits for generating Heat, such as by means of collectors and / or boilers and / or heat pumps, and comprises at least one store.
  • heat exchangers such as radiators and / or underfloor heating and / or wall heating and / or hot water heat exchangers
  • heating circuits for generating Heat such as by means of collectors and / or boilers and / or heat pumps, and comprises at least one store.
  • a closed solar system which consists of a pressure accumulator with a glass bubble.
  • the water can flow back from the solar collector into the storage tank through an emptying device.
  • the solar collector can be refilled by means of an additional feed pump connected in parallel to the circulation pump.
  • Such a solar collector system is only suitable for a maximum height of the collector up to 7m and can then only be operated at a reduced temperature. If a higher height is required, the system must be pressurized. This requires pressure storage again.
  • the advantages of an open storage are not available with such a system. In addition, the pressure safety requirements must then be guaranteed.
  • circulation systems such as heating circulation systems, storage connection circulation systems, domestic water heating circulation systems, post-heating circulation systems, heat exchanger circulation systems, storage collector circulation systems, boiler circulation systems, heat pump circulation systems, heat recovery circulation systems, cooling circulation systems, are directly connected to at least one storage facility, so that the storage fluid systems are provided, so that the storage fluid systems are provided or fluid level-increasing devices which introduce the fluid into the circulation system prior to circulation, and / or wherein holding devices hold the fluid in the circulation system, such as cyclic or event-controlled or constant minimal circulation or circulation phases during standstill and / or additional sealing measures of components, such as screw connections, fittings, Valves, and / or the shut-off of circulation systems at a standstill and / or increased quality assurance of circulation system and / or fluid level increasing devices, and / or wherein heating systems with fluid level with an emergency provision device, such as manually operated or for short-term operation pumps, membrane vessels, gas pressure vessels, valves for the water network or domestic waterworks or fluid level increasing devices, or with a connection
  • the invention also relates to a method for operating a heating system, in particular according to claims 1 to 45, which is based on the same object as that Heating system.
  • This object is achieved according to the method by the features specified in the characterizing part of claim 46, namely in that the pressure maintenance is dynamic, such as in that the pressure with dynamic pressure generation (5, 24), such as a circulating pump or a series connection of pumps or via a displacement pump or a pressure pump is built up and held by a counter-pressure generating device (12, 20), such as a valve or a turbine or a paddle wheel or a flow body or flow flaps or adapted lines or nozzles or slide or a distribution device, so that a defined part of the pressure generation is reflected in an increase in pressure in the circulation system and not in an increase in flow, and / or that the dynamically generated pressure energy, such as for pressure maintenance and / or circulation and / or provision and / or for corrosion protection, is recovered, and / or that for emptying and / or area If the fluid is provided in
  • Circulation systems are automatically switched on by the control device, provision phases or flow increase phases, and / or that circulation systems or parts thereof can be emptied to avoid air access, - and / or that in order to protect against frost and / or to avoid boiling of circulation systems, besides solar collector circulation systems also other external or frost-protected systems
  • Circulation systems or parts thereof such as circulation systems for heating and extracting heat from storage masses or storage solar collectors or for heat generation or cooling, can be emptied - and / or that a layer is applied to the fluid level (s) in the heating system, whereby primarily a floating layer ( 15) how paraffin oil is used and / or that the fluid pressure in or in parts of the heating system is changed dynamically to protect against corrosion.
  • Advantageous developments of this method are specified in claims 47 to 76.
  • the invention furthermore relates to the use of devices of the heating system in such a way that devices according to claims 7 to 12 and 16 to 44 are used for pressurized heating systems or other pressureless or pressurized or reduced pressurized circulation systems.
  • a pressureless hot water storage tank offers the advantage of the material-saving design of such storage tanks, since this and the flanges do not have to be designed for overpressure, so that increasingly more expensive corrosion-resistant materials can be used in addition to corrosive materials.
  • Such a memory can also be welded or soldered more easily on site or be installed, whereby a better adaptation to the local space conditions can be achieved.
  • the freedom of choice of the storage material that can be used is greater (e.g. plastic, concrete, steel, stone wall with sealing, etc.)
  • the better accessibility also offers advantages when it comes to maintenance. For example, repairs to the layering system are possible more easily, so that there may also be advantages with regard to the service life or the useful life of the materials used.
  • the storage fluid as a heat transfer fluid in the circulation systems, without the interposition of heat exchangers, a high efficiency of the entire heating system is achieved. Firstly, in the generation of thermal energy in the solar collector, since water has a higher heat capacity than water-glycol mixtures, and secondly, by avoiding the heat exchanger losses.
  • Heat exchangers, safety valves, pressure compensation vessels, material-intensive storage entrances or hand holes, dismantling of the stratification system, ventilation devices can be saved with this overpressure-free heating system.
  • Corrosion protection is better because the oxygen that has penetrated is not oxidized by corrosion on the components, but is converted by active elements. Monitoring the intrusion of oxygen can even interfere with the system to eliminate leaks.
  • the circulation system is at a standstill, there is inert gas in the heating system, so that the air that has entered is not trapped anywhere like a pressure system and there leads to corrosion, but the oxygen that has entered can be actively converted in the inert gas container, since the circulation system is then connected to the inert gas container , All corrosion protection measures in the heating system, such as those mentioned above and others, can be expected to extend the life of the system and thus increase fabric productivity.
  • the aforementioned advantages raise the question of why such heating systems with fluid levels or pressureless systems have not been developed before. The answer lies in a number of problems that had to be solved.
  • Overpressure circulation system is to prevent air from getting through the overpressure.
  • the vacuum is so large that the heat transfer medium
  • Figure 2 A heating system with a fluid level above the drainage level
  • Figure 3 A filling device with series connection
  • Figure 4 A filling device with domestic water system
  • Figure 5 A filling device with a reservoir container
  • FIG. 1 shows a design of a heating system according to the task. It consists of a pressureless memory (14) and several pressureless circulation systems in different designs.
  • the circulation system for the boiler (37) shows a simple embodiment of such a circulation system.
  • the emergency filling device here a manually operated series connection of the circulating pump (34) and a further emergency filling circulating pump (33).
  • the control valve must open the shut-off valve (38).
  • the shut-off valve (38) is closed, and the fluid is kept in circulation by the check valve (35) and the closed shut-off valve (38), thus preventing the entry of air. If the circulation system were not closed, the fluid could slowly escape from the circulation system because the upper part of the
  • Circulation system protrudes beyond the fluid level of the reservoir (14) and is in the low pressure. The higher the circulation system rises above the fluid level, the higher the vacuum. With this vacuum, the circulation system would suck in air and the fluid would escape, and after a certain time the circulation system would no longer be able to be operated by means of the circulation pump. Shutting off the circulation system using the shut-off valves (38, 35) keeps that
  • the control unit (1) only has to open the shut-off valve (38) and release the circulation pump in the event of a circulation request from the heating control system (4), as a result of which the fluid from the reservoir can be circulated with an operating energy similar to that of pressure systems.
  • the availability in the case of lockable circulation systems can be increased even further by keeping the pressure generation for filling and / or for draining and / or for the circulation switched on or switched on during the shutoff process until the shutoff process has ended. Due to the increased pressure, low pressure is reduced or avoided, and the air is kept out of the circulation system.
  • Another variant for the preparation of the fluid in the circulation system is shown in the circulation system for the domestic water heat exchanger (32).
  • the circulation system is filled once during commissioning by means of a manually operated emergency filling pump. From this point on, the fluid is kept in the circulation circuit by cyclically switching on a short circulation phase from the controller (1) when the circulation circuit is at a standstill.
  • the circulation circuit with the circulating pump (26) can also be operated with low operating energy when hot domestic water is required.
  • these can also be triggered in an event-controlled manner, for example by a fluid absence sensor, mounted at a height of the circulating system at which the circulating pump is still active.
  • the screw connections and fittings and valves in the circulating circuits can also be made using additional sealing measures, such as flexible covering hoses or caps or multiple seals or seals that can be pressed on from the outside or a combination of
  • Thread sealants and seals or the application of paints or resins, sealed be so that the readiness of the circulatory system is further increased.
  • a flexible hose or a shrink hose with seals is pulled over the screw connection and / or fittings, a silicone hose being predominantly used as the flexible hose, and a sealant can be applied between the hose or shrink hose and screw connection or fitting.
  • Additional quality measures such as pressing the circulation system with increased pressure or screw locks and / or monitoring the tightness of circulation systems, such as pressure maintenance measurements, fluid level measurements in the circulation system at a standstill, measurements of gas entry, increase the readiness and the installable height of such circulation systems.
  • pressure maintenance measurements such as pressure maintenance measurements, fluid level measurements in the circulation system at a standstill, measurements of gas entry
  • the security of screw connections against loosening for example by means of metal sheets, which are fastened on one side and are bent against a surface such as the wrench surface, also maintains the readiness for a long time.
  • flow sensors also in combination with temperature sensors, enables the filling and circulation of the circulation systems to be controlled and / or regulated and / or monitored in terms of output, flow, flow volume and / or heat quantity. This enables increased operational readiness as well as heat turnover calculations and heat quantity provision according to the heat turnover.
  • displacement pumps for circulation and drainage also improves the operational readiness of the heating system.
  • the circulation system for the heating heat exchanger (29) assumes that this is a complicated, widely branched circulation system which is increased in height compared to the fluid level of the store, with many screw connections, fittings and valves being installed. With such overrackless circulation systems, the problems arise that a large vacuum can occur when the circulation system is at a standstill, due to the greater height. This means that the circulation system cannot be completely gas-tight.
  • a supply device is used in such circulation systems, which first fills the circulation system with fluid in the event of a circulation request and then smoothly transfers it to the circulation operation and pressure maintenance operation.
  • the pressure generation for the filling, circulation and drainage (24) can take place by means of a pump, which is carried out with the aid of the control and sensors such as the flow sensor (27) and a pressure maintaining device controls or regulates the pressure generation according to the functions of filling, circulation and pressure maintenance.
  • the check valve (11) and the drain relief valve (42) maintain the drain during the operation of the circulation system, so that the membrane vessel (40) remains emptied of the fluid.
  • the gas pressure can be released with the pressure relief valve (42), so that the fluid flows from the circulation system into the membrane vessel when the shut-off valve (43) is closed.
  • an upward pressure vessel can also be used.
  • a compressed gas storage system or a domestic waterworks or a pressure pump can also be used to generate pressure.
  • the filling device can be connected to existing pressure generating devices, so that the cost-effectiveness is further increased. because smaller pumps are manufactured in larger numbers. In systems with many circulation systems and thus with many circulation pumps, it can also make sense to connect these circulation pumps for filling in series and to the circulation circuit to be filled.
  • Figure 4 shows another economical way of filling. With the domestic waterworks (46)
  • Water is passed through an oxygen binding unit (74) so that water is fed into the circulation system when the filling valve (47) is open.
  • the check valve (48) regulates the direction of filling.
  • the control device closes the filling valve (47) so that the domestic water system switches off and the circulation system can be operated.
  • Filling with a fluid reservoir (FIG. 5) for example from a container (50) or a fluid heat store, can also be useful.
  • a filling valve (51) fluid is introduced from the reservoir into the circulation system.
  • the reservoir can be built up via a level-controlled valve (49) to the domestic waterworks or to the water network or during the circulation.
  • the filling device can consist of a control device and a displacement pump or a pressure pump. All filling devices can also be used for emergency filling, whereby the valves can be replaced by manually operated slides and the electrically operated or controlled devices by manually operated or manually controlled devices or devices designed for short-term operation.
  • the dynamic drainage consists of a pressure generating device (24) and a counter pressure generating device (20), such as an adjustable or controllable valve, turbine, paddle wheel, flow body, flow flap, adapted line, nozzle, slide, distribution device or the like.
  • a pressure generating device (24) such as an adjustable or controllable valve, turbine, paddle wheel, flow body, flow flap, adapted line, nozzle, slide, distribution device or the like.
  • the currently required pressure can be maintained by means of a control device which regulates the counter pressure generating device depending on the drain in the circulation system and on a drain setpoint which is somewhat above the current boiling pressure value of the circulation system. Due to the additional regulation of the pressure generation depending on
  • Static drainage at a standstill by blocking the circulation system with the help of a lockable counter pressure generating device (20) and the check valve (25) means that the pressure is kept in the circulation system and, for example, does not have to be generated again every time the circulation is briefly interrupted.
  • Venting phases can be switched on. For example, during the circulation, if a flow that is too low is measured, a filling phase or a flow increase phase can be switched on.
  • a further possibility of venting is to shut off the circulation system during filling, so that the pressure of the filling is held and trapped gas is removed at the corresponding venting points with vent valves.
  • These bleed valves However, in addition to the float-controlled valve, they must be combined with an overpressure valve so that on the one hand the gas overpressure in the circulation system is reduced, but on the other hand no air can penetrate if the circulation system is suppressed.
  • the inert gas container (17) which is open towards the storage (14) or stratification pipe (16, 19) can firstly transfer the fluid from the confluent return of the circulation system (29, 9) into the stratification pipe (19, 16) and thus also transfer it into the storage , and secondly, collect the gas from the circulation system, which is entrained in the filling and in the circulation with the fluid flow, and thirdly, the gas can be used again and / or further.
  • the oxygen will corrode after the system is started up, so that there is essentially an inert gas in the inert gas container.
  • the fluid By opening the drain valve (20) and the drain line with the drain valve (28), the fluid can be exchanged with the inert gas when the circulation system is at a standstill, so that negative pressure in the circulation system is avoided and corrosion protection is provided.
  • the exchange By filling the inert gas container with a slight overpressure, the exchange can be carried out more quickly, so that only slight negative pressures arise during the exchange.
  • there is also a slight positive pressure relative to the atmosphere so that the air can be kept out of the circulation system.
  • the inert gas container (17) can also take over or are integrated in other functions, such as gas removal and / or oxygen binding and / or energy recovery and / or transfer from and to a stratification device and / or the stratification and or the fluid level increase and / or the fluid absorption from emptying and / or from the thermal expansion of the fluid and / or the fluid level increase, wherein an inert gas container can also serve several circulation systems with these functions.
  • the inert gas container (17) has a gas-permeable opening to the storage or to the layering system in or on the storage or fluid container, so that the gas bubbles from the
  • Stratification system or circulation system can be collected in the inert gas container. This also enables the return of the circulation systems to be fed into the storage tank or directly into the stratification channel.
  • the pipes opening into the storage or fluid container or inert gas container (17) and thus the opening fluid are passed over a gas section and via distribution devices (44), such as spray heads, spray pipes, spray plates or drain slots, drain holes, drain windows, over a large area or finely distributed through the Gas space led.
  • distribution devices such as spray heads, spray pipes, spray plates or drain slots, drain holes, drain windows
  • the arrangement of the inert gas container (17) in the circulation system is preferably carried out in the return of the circulation system or in the storage or fluid container or above the storage or fluid container above the stratification system or above return pipes opening into the storage or fluid container.
  • the inert gas container (17) or the gas collecting device or fluid transfer device can also be attached in a floating, submersible or height-adjustable manner or rigidly fastened in or above the reservoir (14) or fluid container or the stratification system (16, 19) or the return of one or more circulation systems.
  • the inert gas container (17) is pressureless or pressurized, so that it matches the design of the reservoir or the arrangement of the inert gas container.
  • the leakage of the inert gas container and the circulation systems can be recognized, so that sealing measures or the activation of oxygen binding units can take place.
  • An increase in pressure over time indicates that negative pressures occur in the circulation system, which creates an air intake.
  • a reduction in the gas pressure indicates that there are leaks that cause an inert gas to escape.
  • the pressure measurements must be carried out under the same conditions as the temperature and filling conditions of the circulation systems, or it must be converted to the same conditions.
  • the water is degassed again by means of the oil layer (15) predominantly with paraffin oil on the storage water, since warm water has a lower solubility and the heated water releases the dissolved gas and this gas can rise to the outside through the oil layer (15) and through which Shielding the water with the oil layer (15) no new gas is absorbed.
  • the oil layer (15) also prevents the edge corrosion of the reservoir when the fluid level changes due to the emptying and filling of the circulation systems. Because the oil layer thickness is greater than the change in water level. The oil layer also prevents evaporation of the storage water and enables free access to the storage.
  • the oil layer can cause the overlying gas to dry out, since when the storage cools, the cooled gas releases moisture, which drops as water drops through the oil layer, but likewise no new moisture can rise through the oil layer.
  • the oil layer can be applied to all fluid levels in the heating system, for example also in the water holding container or inert gas container.
  • the oxygen entered is bound in the inert gas container (17) with an oxygen binding unit so that it cannot corrode on the components.
  • This can be done in a simple embodiment with an iron chip filter (21) which is wetted by the return water of the circulation system, so that the iron chips bind the oxygen in the inert gas container in iron oxide through corrosion.
  • Other structures such as increased iron masses z. B. foams or sheet metal packages or sheet metal rolls or perforated sheets with spaces for water wetting can be used sensibly.
  • the activity and thus the oxygen binding performance can be increased by partially immersing the iron chip filter in the water and by applying an electrical voltage between the iron and the water. This arrangement then forms an electrochemical element, which increases the corrosion on the iron chip filter.
  • This effect can also be produced by means of a metal, such as copper, which lies apart in the voltage series, the copper also being immersed in the water, for example by means of copper wires which protrude into the iron chip filter and are likewise wetted by the return water.
  • a metal such as copper
  • the copper In addition to binding the oxygen from the gas area, the dissolved oxygen is also bound in the water.
  • Magnesium can also be used instead of iron. If the entry of oxygen is very high, the oxygen binding can be increased by means of a hydrogen-supplied combustion unit (18) which binds the oxygen to water by means of hydrogen combustion. This can be done with a burner flame or with a detonating gas reactor or with a fuel cell.
  • FIG. 6 An exemplary embodiment with a detonating gas reaction device integrated in the inert gas container is shown in FIG. 6.
  • the detonating gas reaction takes place in the detonating gas reaction area (53).
  • the underlying hydrogen monitoring area (55) serves to ensure that hydrogen is no longer in the
  • the control device (1) releases a defined amount of hydrogen into the detonating gas reaction area (53) by opening the hydrogen inlet valve (58) from the hydrogen tank (60).
  • the quantity can be determined using the flow sensor (59). Since hydrogen is the lightest gas and the detonating gas reaction area (53) is at the highest point of the inert gas container (l 7), the hydrogen remains in the
  • An igniter (54) tries to ignite the hydrogen. If there is oxygen in the inert gas container (17), an oxyhydrogen reaction takes place, otherwise not.
  • the control device (1) tries to ignite cyclically until a detonating gas reaction is detected by means of a reaction flow sensor (57) attached to the detonating gas reaction area opening. Then the whole process is repeated.
  • the hydrogen monitoring area (55) there is a hydrogen sensor (56) with which it is continuously detected whether hydrogen is in this area due to an error or defect. If hydrogen is detected, the safety valve (52) is opened so that the hydrogen can escape and ignition is prevented. This means that the detonating gas reaction can never go beyond the specified level.
  • the control device (1) determines the amount of hydrogen consumed and normalizes it to the time or the volume of fluid converted, and if a limit value is exceeded, reports on the seals and the reaction cycles are shortened or the detonating gas reaction strengthened.
  • the same effect can be achieved by means of a fuel cell, the hydrogen side of the fuel cell being supplied via a hydrogen tank, the air side being evacuated through the inert gas container, and the circuit of the fuel cell being closed.
  • the control of the hydrogen supply and the circuit and the oxygen determination can take place in the fuel cell by means of the electrical energy generated such as voltage and current.
  • a further protection against corrosion results from the method that the penetrated oxygen or components of the air and therefrom approximately the oxygen is determined, and at If oxygen limit values are exceeded, further strategies, such as warning messages about sealing, oxygen binding or intensification of oxygen binding, can be initiated.
  • the amount of the oxygen binding substance such as hydrogen or iron or magnesium, or the amount of the substance generated in the oxygen binding reaction, such as water or iron oxide, or the energy generated in the reaction, such as flame temperature and burning time, or electrical power or rate of propagation and duration
  • a simplified value such as the duration of the reaction or the duration of the oxygen binding substance supplied or the electrical current generated, can be determined.
  • FIG. 1 Further increased requirements for uncirculated circulation systems and thus also better functionality are shown in FIG. 1 in the exemplary embodiment of the solar collector run-on system (9).
  • Solar collectors can be very high compared to the fluid level of the storage. This can require high operating energy for filling and draining.
  • This problem can be solved by using modern pumps for generating pressure (5) with a high degree of efficiency and by an energy recovery device (12).
  • a small turbine (12) is installed in the inert gas container under the return, which is driven by the flow of the circulation system and which, for example, drives an electric generator.
  • a good efficiency can be achieved by means of an adjustable nozzle, which on the one hand enables pressure to be maintained and on the other hand directs the return jet optimally onto the turbine blades.
  • direct current generators and motors for the pump the obtained direct current can be fed into the pump by a simple control circuit.
  • the solar collector run-on system (9) is filled with the storage fluid with a circulation request from the solar controller with the filling device (5), and the fluid is fed into the stratification pipe (16) of the storage via the return via the energy recovery (12) and the lime-iron chip filter.
  • the stratification pipe (16) of the storage via the return via the energy recovery (12) and the lime-iron chip filter.
  • the fluid is fed into the stratification pipe (16) of the storage via the return via the energy recovery (12) and the lime-iron chip filter.
  • the drainage system is adjusted to the current temperature so that the current pressure in the circulation system is produced just above the boiling pressure of the current temperature. This saves operating energy because the solar circulation system (9) has to be operated in a wide and high temperature range, and then only the pressure energy for the current temperature has to be generated. This can be achieved by regulating or controlling the counterpressure-producing device (12), such as the opening of the nozzle, and simultaneously regulating or controlling the power of the pressure generation, so that the desired flow is established.
  • the counterpressure-producing device (12) such as the opening of the nozzle
  • the solar collector run-on system (9) has the advantage that the efficiency is increased in two ways. Firstly, through the use of water as a heat transport medium, which has a higher heat storage capacity than that
  • the solar energy system is emptied firstly via the return line that ends in the inert gas container in the gas space. If the drain generation for filling, circulation and drainage is shut down, for example by the solar control unit (3) taking away the circulation requirement due to the lack of solar radiation, the gas rises in the return flow from the inert gas container and the fluid runs into the storage. At the same time, the drain valve (10) is opened, so that Circulation system is quickly and completely emptied and is filled with the gas pressure of the inert gas container. This provides corrosion protection as well as frost protection for the circulation system. In addition, the solar collector can no longer boil when the storage tank has reached its heat absorption limit and there is still solar radiation.
  • the two emptying lines are advantageously brought together outside the inert gas container, so that the inert gas container does not require any design variant.
  • the separation of the gas from the fluid during filling or circulation takes place in the case of a return through the stratification pipe leading into the storage fluid.
  • the gas rises in the stratification pipe and is collected in the inert gas container (17). Mixing of the storage by the gas bubbles is avoided, since these rise in the stratification pipe.
  • Safe emptying can be ensured with sensors that detect the malfunction and / or with redundant elements and / or with repetition processes and / or with self-sufficient additional devices with a wide range of design variants, so that, depending on the complexity of the system, the cost-effectiveness of the methods is also given.
  • the redundant thermostat (2) measures the temperature in the lower area of the solar collector and is set so that it agrees with temperatures above the frost area, e.g. B. 5 ° C there. Malfunctions in the circulation system or defects in the drain valve can be caused by the
  • Water absence sensor (7) can be detected.
  • the water absence sensor can be a simple magnetically actuated contact which is switched to a floating position, ie water presence and a position which is gravitationally different, ie water absence, by a position-limited float. If there is no absence of water when emptying, the control device (1) starts the filling device and the emptying is repeated and the absence of water is checked. This process can be repeated several times. If there is still no absence of water, an attempt is made several times to flush the drain line with the drain valve (10) while the drain valve is open, it also being possible to interpose the fill and drain cycles of the circulation system.
  • the frequent repetition of these filling, emptying, rinsing and water-free test cycles can circumvent or solve sporadic malfunctions and reliability malfunctions of the water-free sensor, the control device and the emptying valve as well as releasable blockages, such as frozen pipe sections or dirt or buildup.
  • a maintenance intervention can also be initiated by reporting the acoustic and visual nature of these cycles.
  • the water-free sensor can still be monitored by the flow sensor function of the generator (12) by measuring the amount of water emptied, and in the event of plausibility errors, a redundant drain line with a redundant drain valve can be opened. Even the redundant thermostat (2) can operate at temperatures below the frost protection temperature z. B. 5 ° C control the redundant drain line with the valve.
  • the redundant drain line protects against a blocking malfunction of the drain line and the drain valve that cannot be removed by pressure, heat and repetition.
  • the logging and listing of triggered safety strategies or immediate emptying that has not occurred can indicate defective components at an early stage and cause them to be replaced before a damage event occurs.
  • FIG. 2 In systems in which the water level of the storage system projects into the frost-prone parts of the circulation system, a filling device with the possibility of emptying the circulation system is proposed, as shown in FIG. 2.
  • This solar circulation system (9) is separated from the store with the shut-off valve (43) for emptying.
  • the diaphragm vessel (40) loaded with drain is made drack-free to empty the circulation system by opening the pressure relief valve (42), and the inert gas from the diaphragm vessel can flow back into the inert gas container through the fluid drain in the circulation system.
  • the fluid from the circulation system flows into the membrane vessel and inert gas flows through the return of the circulation system into it. This ensures frost protection.
  • inert gas is drawn in from the inert gas container (17) and placed on the membrane vessel.
  • the fluid is forced back into the circulation system and the inert gas in the circulation system escapes via the return flow into the inert gas container (17).
  • the compressor (41) has constant output, the filling can be ended after a defined time by switching off the compressor. Otherwise, sensor signals, such as fluid level in the membrane vessel or fluid level in the circulation system or inflow volume measured with the flow sensor (6), can also be used to terminate the filling.
  • the pressure in the membrane vessel is held by the non-return valve (11), so that the membrane vessel remains ready for emptying during the circulation and drainage.
  • the shut-off valve (43) is opened for circulation and pressure maintenance (39).
  • the compressor (41) can also be used, such as compressed gas storage tanks, pumps or domestic waterworks with water from which the oxygen was bound, and the water being drained off with the pressure relief valve (42) when the pressure is released.
  • the membrane vessel (40) can also be replaced by a closed water absorption vessel (Fig. 7, 75) with an emptying valve (76) in connection with the circulation system.
  • a closed water absorption vessel Fig. 7, 75
  • an emptying valve (76) in connection with the circulation system.
  • the water receptacle (75) is emptied into the reservoir with a filling device.
  • the water holding vessel (75) is provided with an overflow (78), so that always into the
  • Water can be emptied, even if the filling device should ever fail or water incorrectly flows through the shut-off valve (43).
  • a siphon (77) in the overflow prevents air from entering.
  • the circulation system can be filled with pressure, circulation and pressure maintenance (39), or where a filling device such as a pressure pump is installed directly in the circulation system, the compressor (41) or the pressure system is not required and is replaced by a pipe connection and the drain relief valve (42) is placed in the connection from the membrane vessel or vessel to the circulation system.
  • the membrane vessel or vessel is then emptied by keeping the pressure relief valve (42) open and the shut-off valve (43) closed at the beginning of the filling or the circulation and drainage, so that the membrane vessel (40) or vessel is emptied.
  • the drainage relief valve (42) is closed and thus keeps the readiness for emptying of the circulating system open, and the shut-off valve (43) is opened to circulate the storage fluid. If the vessel is operated without excess contamination, readiness for emptying is ensured even in the event of faults if the vessel overflows.
  • Distributor (44) installed.
  • the fluid is distributed in thin flow streams, so that micro gas bubbles can easily escape on the one hand, and on the other hand the iron chip filter underneath is washed bright and maintains its reactivity.
  • the vertical arrangement of a plurality of storage tanks without a rack (FIG. 7) is proposed, the lower stores (66, 67) being closed and the upper store (s) (61) being equipped with inert gas tanks (17).
  • the fluid exchange can take place by means of connections (64, 65, 62, 63) from and to the next higher store. Due to the connections (64, 63) of the stratification pipes (16), the coupled stores behave like a large store, but do not have to be vertically above one another and can also be supplemented by parallel stores.
  • This arrangement has the advantage that the storage can be distributed to building rooms and the insulation losses heat the rooms.
  • the use of the storage network, the connections (62, 63, 64, 65) and the stratification device (16) as feeds and returns for circulation systems saves piping work. Therefore, returns from circulation systems and / or feeds from circulation systems begin in the storage network or in the connections (62, 63, 64, 65) and / or connections for returns from circulation systems are led out of the stratification channels (16).
  • the inert gas container (17) is attached at a height which corresponds to the desired fluid level and is connected to a closed storage device (85) via a fluid-filled or gas-filled line (84).
  • a fluid reservoir (83) can also be installed in the line for fluid compensation when filling and emptying circulation systems and for absorbing the thermal expansion of the fluid.
  • This line advantageously opens into the stratification tube (16) or at the highest point of the store, so that gas bubbles can rise into the inert gas container.
  • the fluid balance can also take place in the connection (84) if it is designed large enough so that the
  • Fluid container (83) can be omitted.
  • Design variants of the arrangement consist in that the inert gas container with the connection and the storage is closed, or that the inert gas container (17) is immersed with an opening in the fluid container (83) or in the connection.
  • Return flows from circulation systems advantageously end in connection (84) and / or feed flows from circulation systems begin in connection (84).
  • Another possibility for a fluid level-increasing device for provision or standby in circulation systems consists of a pressure-maintaining seal between the reservoir or fluid container and the inert gas container or a gas container and a gas pressure in the container.
  • the gas pressure is kept static or can be changed dynamically, such as by means of pressure relief via a valve in a gas storage container and pressure build-up via a compressor with suction from the gas storage container or by means of a membrane vessel, which draws the pressure from a compressor or a domestic waterworks or a pump to build up pressure, and whereby the pressure can be relieved.
  • pressure relief via a valve in a gas storage container and pressure build-up via a compressor with suction from the gas storage container or by means of a membrane vessel, which draws the pressure from a compressor or a domestic waterworks or a pump to build up pressure, and whereby the pressure can be relieved.
  • a membrane vessel which draws the pressure from a compressor or a domestic waterworks or a pump to build up pressure
  • the heat recovery from the waste water is economical by means of the storage tank without rack and the arrangement of containers or double walls or double floors (Fig. 8, 69).
  • the control device (1) measures the temperature in the waste water supply line (71) and the temperature in the waste water area (68). If the temperature in the supply line is higher than in the wastewater area, the wastewater valve (70) is closed. The wastewater flows through the wastewater area and exchanges its heat to the storage tank or partially functions as a storage tank itself. Otherwise, the waste water valve (70) is opened and the waste water flows directly into the waste water discharge line (73).
  • the control device (1) measures the temperature in the waste water supply line (71) and the temperature in the waste water area (68). If the temperature in the supply line is higher than in the wastewater area, the wastewater valve (70) is closed. The wastewater flows through the wastewater area and exchanges its heat to the storage tank or partially functions as a storage tank itself. Otherwise, the waste water valve (70) is opened and the waste water flows directly into the waste water discharge line (73).
  • the temperature in the lower region (67)
  • Heat can be obtained from waste heat or cooling systems from other sources and stored in the storage or fluid container or storage system.
  • heat generation with a heat exchanger or storage heat exchanger which is located in or on the storage unit or storage system or fluid container, and / or that the storage fluid is circulated directly through a heat exchanger or storage heat exchanger, which enables heat generation, is sensible.
  • the heat can be obtained from wastewater, from cooling systems of machines, motors, compressors, generators, electronics, photovoltaic modules, fuel cells, chimneys, exhaust gases, floors, liquid ponds or containers, components such as building parts, boundary components, Privacy protection components, streets, paths, driveways, squares, transparent thermal insulation can be obtained.
  • the heat recovery sources with a light-absorbing and heat-converting layer or layers or foils or admixtures or admixtures or attachments or attachments.
  • the heat sources can be further improved by attaching a transparent attachment or attachments.
  • the fluid is only fed into the heat recovery exchanger if the supplied fluid (72) is warmer than the fluid which is in the heat recovery exchanger (69) or the surroundings of the heat recovery exchanger, or that the storage fluid is only circulated through the heat exchanger or storage heat exchanger when cooler storage fluid than the temperature of the heat recovery source is available.
  • the preheating can be used, for example, for preheating for process water or for preheating for building walls or ceilings, or buffer rooms or greenhouses.
  • the heat exchanger or storage heat exchanger or preheating container can be part of the storage or fluid container or storage combination, for example a double bottom or a double bottom section or a double
  • Wall section or a double wall. Otherwise, separate tanks or heat exchangers or storage heat exchangers must be used.
  • circulation circuits for heating and heat removal from storage masses or storage solar collectors or for heat generation or cooling for frost protection and / or to avoid boiling of circulation systems can be emptied.
  • the heating system can also be used to implement systems which, instead of the fluid heat store (14), are equipped with a fluid gravel store or a storage network (FIG. 8), for example according to claims 33 to 36.
  • Heating systems can also be implemented, in which the fluid heat accumulator is replaced by a fluid container without or without overpack or reduced or with a fluid level, such as a heat exchanger or a storage heat exchanger or an intermediate store or a fluid receiving container or a boiler. This is advantageous, for example, if other storage masses are used to store the heat.
  • networks with the aforementioned types of storage which also have the characteristics of Claims 33 to 36 can be equipped, result in an economical heating system according to the type of claim 1.
  • the proposed heating system can be operated without overracking or reduced, or subject to excess pressure.
  • An over-the-rack heating system should be aimed at, since all advantages such as material savings and gas permeability can then be used. But in the transition phase or with existing heating systems, which can only be converted to over-rack-free operation with great effort, a reduced-pressure or over-racked heating system also makes sense.
  • the heating system can also be operated in negative pressure, the corrosion protection devices according to the invention contributing to this. It is also possible to operate with the combinations of non-racked or partially racked and under-racked in different parts of the heating system.
  • the fluid level or levels can be in the storage and / or in an inert gas container and / or in a fluid container and / or in one or more circulation systems and / or in a connection to the inert gas container and / or in the stratification device and / or are located in fluid receiving containers.
  • the pressure generation capacity or flow rate or the flow volume or the amount of heat of the circulation system is controlled and / or regulated depending on the current raw material resistance.
  • sensors such as temperature sensors, flow or flow sensors (6, 12, 27, 30, 36), drain sensors can be used in the circulation system and / or in the storage or fluid container (14) and / or in and on the inert gas container (17) , Fluid level sensors and fluid freedom or fluid presence sensors (7).
  • sensors such as temperature sensors, flow or flow sensors (6, 12, 27, 30, 36), drain sensors can be used in the circulation system and / or in the storage or fluid container (14) and / or in and on the inert gas container (17) , Fluid level sensors and fluid freedom or fluid presence sensors (7).
  • Circulation systems can be advantageous if a central device, such as a filling device or emergency device or fluid level increasing device, serves all circulation circuits in a heating system simultaneously or independently of one another by switching to the respective circulation circuit. To increase the storage density, it is advantageous to integrate latent storage into the storage or storage system or fluid container or fluid gravel storage.
  • a central device such as a filling device or emergency device or fluid level increasing device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Ein Heizungssytem zur Erzeugung und Verteilung von Wärmeenergie umfasst ein oder mehrere Umlaufsysteme zur Verteilung der Wärme, Heizkreise zur Erzeugung von Wärme und mindestens einen Speicher 14. Zur wirtschaftlichen Speicherung grösserer Wärmemengen und zur Verbesserung des Anlagenwirkungsgrades ist das Heizungssystem fluidpegelbehaftet, und die Umlaufsysteme, z.B. für Heizung 23-29, Speicheranbindung, Brauchwasserheizung 26, 30-32, Nachheizung, Wärmetauscher, Speicherkollektoren 5, 7-10, Heizkessel 33-38, Wärmepumpen, Wärmegewinnung und Kühlung, sind direkt an einen Speicher 14 angeschlossen, so dass das Speicherfluid direkt durch die Umlaufsysteme gewälzt wird. Dabei bringen Bereitstellungeinrichtungen, wie Befülungseinrichtungen 26, 30 bzw. 34 oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen das Fluid vor dem Umwälzen in das Umlaufsystem ein und/oder halten Bereithaltungseinrichtungen das Fluid im Umlaufsystem und/oder sind fluidpegelbehaftete Umlaufsysteme mit einer Notbefüllungseinrichtung 31, 33 ausgerüstert. Beschrieben wird auch ein Verfahren zum Betrieben eines Heizungssystems und eine Verwendung.

Description

Heizungssystem, Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems und Verwendung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizungssystem zur Erzeugung und Verteilung von Wärmeenergie, wobei das Heizungssystem ein oder mehrere Heizkreise zur Verteilung der Wärme an Wärmetauscher, wie Heizkörper und/oder Fußbodenheizung und/oder Wandheizung und/oder Brauchwasserwärmetauscher, und/oder Heizkreise zur Erzeugung von Wärme, wie mittels Kollektoren und/oder Heizkesseln und/oder Wärmepumpen, und mindestens einen Speicher umfasst.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Eingangs definierte Heizungssysteme mit Umlauf- und Speichersystemen hauptsächlich bekannt, welche unter Überdruck stehen. Solche Heizungssysteme haben aber den Nachteil haben, dass Solarumlaufsysteme mittels eines Wärmetauschers an den Speicher angekoppelt werden, um das frostsichere Betreiben mit einem Wasserglykolgemisch zu ermöglichen, woraus Verluste und Wirkungsgradreduzierungen resultieren. Weiterhin sind dabei die Überdruckspeicher entsprechend materialaufwändig mit Handlöchern oder Einstiegen oder Anflanschungen von Wärmetauschern oder Schichtungsrohren mit der entsprechenden Druckstabilität ausgeführt und lassen sich nur sehr schwierig modular aufbauen.
Um das Verwenden von Wasser-Glykol-Gemischen zu vermeiden, sind aus den Offenlegungsschriften DE 28 39 258 AI, DE 195 15 580 AI und DE 43 38 604 AI Anordnungen bekannt bei denen der Solarkollektor Vom Drucksystem getrennt und der Solarkollektor bei Frostgefahr per Schwerkraft entleert sowie das Wasser in den Kollektor oder in das Überdruckumlaufsystem zurückgepumpt wird. Dies bedeutet zwar, dass man auf einen Wärmetauscher zum Kollektorumlaufsystem verzichten kann, aber es müssen Überdruckspeicher verwendet werden. Mit den folgenden Nachteilen gegenüber überdrucklosen Speichern:
Begrenzte Verwendung von Speichermaterialien (meist nur Stahl) Sicherheitsmaßnahme „geprüfter Überdruck" Ableitung von Überdruck durch Überdruckventile - Ausdehnungsgefäße zur Druckerhaltung
Schlechte Zugänglichkeit z. B. zur Montage von Schichtungsrohren Höhere Anforderungen an Materialstärke und Schweißnähte
Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht in der Verwendung von Überdrucklosen Speichern mit druckbehafteten Umlaufsystemen. Dann wird aber der Heizkreis über einen Wärmetauscher im Speicher angebunden. Dies bedeutet ebenfalls Kosten für den Wärmetauscher, Druckverluste im Heizkreis und Wirkungsgradverluste beim Wärmetauscher und im Umlaufsystem.
Aus der Offenlegungsschrift DE.196 08 405 AI ist eine geschlossene Solaranlage bekannt, die aus einem Druckspeicher mit einer Glasblase besteht. Durch eine Entleerungsvorrichtung kann das Wasser vom Solarkollektor in den Speicher zurückfließen. Durch eine zur Umwälzpumpe parallel geschaltete Zusatzförderpumpe kann der Solarkollektor wieder befüllt werden. Eine solche Solarkollektoranlage ist nur für eine maximale Höhe des Kollektors bis 7m geeignet und kann dann auch nur temperaturreduziert betreiben werden. Ist eine größere Höhe gefordert, so muss die Anlage unter Druck gesetzt werden. Dies erfordert wieder Druckspeicher. Die Vorteile eines offenen Speichers stehen bei einer solchen Anlage nicht zur Verfügung. Außerdem sind dann die Drucksicherheitsanforderungen zu gewährleisten.
Aus der Offenlegungsschrift DE 27 53 810 AI ist bekannt, dass ein Solarkollektorumlaufsystem an einem Speicher betrieben wird, wobei der Speicher geschlossen ist und der Rücklauf in die Gasblase im Speicher mündet. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass keine temperaturabhängige Einschichtung im Speicher erfolgen kann. Zur Umwälzung ist eine relativ starke Pumpe mit entsprechenden Betriebskosten notwendig. Der Durchfϊuss muss so stark erzeugt werden, dass ein so großer Druck im Kollektor erzeugt wird, dass das Wasser im Kollektor nicht schon bei geringen Temperaturen zum Kochen kommt. Dies bedeutet eine starke Durchmischung des Speichers. Aus der Offenlegungsschrift DE 26 14 142 AI ist ein geschlossenes Umlaufsystem für Solaranlagen bekannt, das mit einem Ausgleichsgefäß versehen ist, wobei ein Rücklaufrohr unterhalb des Wasserspiegels im Ausgleichsgefäß endet und ein Magnetventil steuerbares Rücklaufrohr im Gasbereich des Ausgleichsgefäßes mündet. Durch Öffnen des Magnetventils kann sich der Kollektor durch Schwerkraft entleeren. Ein solches Umlaufsystem benötigt aber zum Einbringen der Wärme in den Speicher einen Wärmetauscher mit dem damit verbundenen Nachteilen Druckverluste,
Wirkungsgradverluste, Kosten und Materialaufwand. Die Montage des Ausgleichsgefäßes und der Pumpe muss möglichst kurz unterhalb des Kollektors erfolgen. Da Dachgeschosse heute häufig ausgebaut sind, bedeutet dies die Anbringung dieser Vorrichtung außerhalb des Hauses mit zusätzlichem Aufwand für Isolierung und Abdichtung mit dem Nachteil der schlechten Zugänglichkeit bei der Wartung.
Ein weiteres geschlossenes Umlaufsystem mit einem Ausgleichsbehälter ist aus der Patentschrift DE 196 54 037 Cl bekannt. Hier wird über ein strömungsgesteuertes Dreiwegeventil eine Verbindung vom Kollektorvorlauf zu einem Wasserbehälter hergestellt, so dass der Kollektor entleert wird, wenn die Unwälzung zum Stillstand kommt. Auch bei dieser Anlage wird ein Wärmetauscher benötigt mit den schon genannten Nachteilen. Ausgehend von einem Heizungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Heizungssysteme, dieses Heizungssystem so auszubilden, dass größere Wärmemengen wirtschaftlich gespeichert werden können, und der Anlagenwirkungsgrad verbessert wird. Weitere Aufgaben bestehen darin, die Betriebssicherheit und den Korrosionsschutz des Heizungssystems zu verbessern. Ferner soll die freizügigere Verwendung von Materialien erreicht werden. Die Erschließung weiterer Wärmequellen und die Speicherung der Wärme aus diesen Quellen soll das Heizungssystem erweitern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, nämlich dadurch, dass
• das Heizungssystem fluidpegelbehaftet ist,
• und dass Umlaufsysteme, wie Heizungsumlaufsysteme, Speicheranbindungsumlaufsysteme, Brauchwasserheizungsumlaufsysteme, Nachheizungsumlaufsysteme, Wärmetauscherumlaufsysteme, Speicherkollektorumlaufsysteme, Heizkesselumlaufsysteme, Wärmepumpenumlaufsysteme, Wärmegewinnungsumlaufsysteme, Kühlungsumlaufsysteme, direkt an mindestens einen Speicher angeschlossen sind, so dass das Speicherfluid direkt durch die Umlaufsysteme gewälzt wird, wobei Bereitstellungseinrichtungen, wie Befüllungseinrichtungen oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen, das Fluid vor dem Umwälzen in das Umlaufsystem einbringen, und/oder wobei Bereithaltungseinrichtungen das Fluid im Umlaufsystem halten, wie zyklisches oder ereignisgesteuertes oder ständiges Minimalumwälzen oder Umwälzphasen während des Stillstands und/oder zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen von Bauteilen, wie Verschraubungen, Fittinge, Ventile, und/oder das Absperren von Umlaufsystemen im Stillstand und/oder erhöhte Qualitätssicherungen von Umlaufsystem und/oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen, und/oder wobei fluidpegelbehaftete Heizungssysteme mit einer Notbereitstellungseinrichtung, wie handbetätigte oder für Kurzzeitbetrieb ausgelegte Pumpen, Membrangefäße, Gasdruckgefäße, Ventile zum Wassernetz oder Hauswasserwerk oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen, oder mit einem Anschluss für eine
Notbereitstellungseinrichtung ausgerüstet sind. Vorteilhafte Weiterbildungen des Heizungssystems sind in den Ansprüchen 2 bis 45 angegeben.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 45, welchem sinngemäß die gleiche Aufgabe zu Grunde liegt wie dem Heizungssystem. Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die in den Kennzeichen des Anspruchs 46 angegebenen Merkmalen gelöst, nämlich dadurch, dass die Druckhaltung dynamisch ist, wie dadurch dass der Druck mit einer dynamischen Druckerzeugung (5,24), wie eine Umwälzpumpe oder eine Reihenschaltung von Pumpen oder über eine Verdrängeφumpe oder über eine Druckpumpe, aufgebaut wird und über eine gegendruckerzeugende Einrichtung (12,20), wie ein Ventil oder eine Turbinen oder ein Schaufelrad oder ein Strömungsköφer oder Strömungsklappen oder angepasste Leitungen oder Düsen oder Schieber oder eine Verteileinrichtung, gehalten wird, so dass sich ein definierter Teil der Druckerzeugung in einer Druckerhöhung im Umlaufsystem und nicht in einer Durchflusserhöhung niederschlägt, und/oder dass die dynamisch erzeugte Druckenergie, wie zur Druckhaltung und/oder Umwälzung und/oder Bereitstellung und/oder zum Korrosionsschutz wieder zurückgewonnen wird, und/oder dass zur Entleerung und/oder Bereitstellung des Fluids in einem Umlaufsystem das Fluid im Umlaufsystem mit dem Gas aus einem Inertgasbereich oder mit Luft ausgetauscht wird, wobei das Fluid durch den Inertgasbereich und/oder über eine Gasstrecke über dem Speicher läuft oder über eine strömungsverlangsamte Zone oder eine Schichtungseinrichtung (16,19), vorwiegend eine schon anderweitig genutzte Zone oder Schichtungseinrichtung, direkt in den Speicher (14) zurückläuft, - und/oder dass Heizungssysteme Umlaufsysteme oder Teile von Umlaufsystemen entleeren können, welche direkt mit dem Speicher gekoppelt sind, und wobei der Fluidpegel des Speichers in den zu entleerenden Bereich hineinragt, und/oder dass Heizungssysteme zur sicheren Entleerung mit Sensoren die Störung erfasst und/oder mit redundanten Elementen und/oder mit Wiederholvorgängen und/oder mit autarken Zusatzeinrichtungen die Entleerung sicher gewährleistet, und/oder dass zum Korrosionschutz Gas im und/oder außerhalb des Heizungssystems gesammelt wird und der Sauerstoff im Gas gebunden wird, und/oder dass zum Abdichten von Bauteilen, wie von Verschraubungen und/oder Fittingen und/oder Ventilen, über die Bauteile ein flexibler Schlauch oder ein Schrumpfschlauch mit Dichtungen gezogen wird, wobei als flexibler Schlauch vorwiegend ein Silikonschlauch verwendet wird, und/oder dass Einrichtungen zur Bereitstellung und/oder Bereithaltung und/oder Umwälzung und/oder Druckhaltung und/oder Entleerung von Fluid in Umlaufsystemen mittels zentraler und/oder verteilter Einrichtungen in einer Heizungsanlage mehrere Umlaufsysteme gleichzeitig oder durch Umschaltung auf den jeweiligen Umlaufkreis unabhängig voneinander mit vorgenannten Funktionen beaufschlagen, und/oder dass zur Entlüftung das oder Teile des Heizungssytems dynamisch unter Druck gesetzt werden, wie Umlaufsysteme, welche mit Ventilen abgesperrt werden und mit Hilfe der Bereitstellungseinrichtung unter Druck gesetzt wird und über schwimmergesteuerte Entlüftungsventile kombiniert mit einem Überdruckventil entlüftet werden, - und/oder dass bei Abreisen der Strömung oder bei zu geringen Strömungen in
Umlaufsystemen automatisch von der Steuereinrichtung Bereitstellungsphasen oder StrömungserhÖhungsphasen eingeschaltet werden, und/oder dass zur Vermeidung von Luftzutritt Umlaufsysteme oder Teile davon entleert werden können, - und/oder dass zum Frostschutz und/oder zum Vermeiden von Kochen von Umlaufsystemen neben Solarkollektorumlaufsystemen auch andere außenliegende oder frostungeschützte Umlaufsysteme oder Teile davon, wie Umlaufsysteme zur Heizung und Wärmeentnahme von Speichermassen oder Speichersolarkollektoren oder zur Wärmegewinnung oder zur Kühlung, entleert werden können, - und/oder dass eine Schicht auf den oder die Fluidpegel im Heizungssystem aufgebracht wird, wobei dazu vorwiegend eine schwimmende Schicht (15) wie Paraffinöl benutzt wird, und/oder dass zum Korrosionschutz der Fluiddruck im oder in Teilen des Heizungssystems dynamisch geändert wird. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 47 bis 76 angegeben.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Verwendung von Einrichtungen des Heizungssystems in der Form, dass Einrichtungen nach den Ansprüchen 7 bis 12 und 16 bis 44 für überdruckbehaftete Heizungssysteme oder andere überdrucklose oder überdruckreduzierte oder entleerbare Umlaufsysteme verwendet werden.
Mit den vorgenannten Ansprüchen ergeben sich nachfolgend beschriebenen Vorteile. Bei heutigen Heizungssystemen werden zur solaren Speicherung zur Vermeidung hoher Taktung des Heizkessels, als Zwischenspeicher bei Abschaltungsnotwendigkeit z. B. bei Wärmepumpen, zur Anbindung von Frischwasserstationen usw. zunehmend Wasserspeicher eingebaut. Der Einsatz von überdrucklosen Fluidwärmespeichem bei dem Heizungssystem verbessert die Wirtschaftlichkeit und die Funktionen, wie größere Wärmespeichervolumen, Zusatzeinbauten für Schichtung, Einbauten von Sensoren oder zur Wärmerückgewinnung.
Außerdem bietet ein überdruckloser Warmwasserspeicher den Vorteil der materialsparenden Bauweise solcher Speicher, da dieser und die Anflanschungen nicht für Überdruck ausgelegt werden muss, so dass neben korrodierenden Materialien auch zunehmend teurere korrosionsfeste Materialien eingesetzt werden können. Ein solcher Speicher kann auch einfacher vor Ort geschweißt oder gelötet oder montiert werden, wodurch eine bessere Anpassung an die örtlichen Raumgegebenheiten erreicht werden kann. Außerdem ist die Wahlfreiheit des verwendbaren Speichermaterials größer (z. B. Kunststoff, Beton, Stahl, Steinmauer mit Abdichtung, usw.)
Auch die Modulbauweise solcher Speicher ist einfacher oder überhaupt erst durchführbar. Dadurch können größere Speicher vor Ort eingebracht werden und zusammen montiert werden.
Diese erweiterten Möglichkeiten kann zu preisgünstigeren Speichern führen, so dass zu einer optimalen Nutzung der Solarenergie größere Speicher eingesetzt werden können, und somit eine Heizungsunterstützung durch die Solarenergie besser gegeben ist. Weiterhin ist bei einem überdrucklosen Speicher die Zugänglichkeit besser gewährleistet. So kann dies z. B. dazu genutzt werden, um Schichtungssysteme oder Latentzusatzspeicher integrieren zu können.
Auch bei der Wartung bietet die bessere Zugänglichkeit Vorteile, z. B. sind Reparaturen am Schichtungssystem einfacher möglich, so dass sich auch Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer bzw. der Nutzungsdauer der eingesetzten Materialien ergeben können.
Mit der direkten Nutzung des Speicherfluids als Wärmeträgerflüssigkeit in den Umlaufsystemen, ohne Zwischenschaltung von Wärmetauschern, wird ein hoher Wirkungsgrad der gesamten Heizungsanlage erreicht. Erstens bei der Gewinnung der Wärmeenergie im Solarkollektor, da Wasser eine höhere Wärmekapazität gegenüber Wasserglykolgemischen hat und zweitens durch Vermeidung der Wärmetauscherverluste.
Bei der Abgabe der Wärme in den Heizkreisen können ebenfalls Wärmetauscherverluste durch die direkte Umwälzung des Speicherwassers vermieden werden.
Wärmetauscher, Sicherheitsventile, Druckausgleichsgefäße, materialaufwendige Speichereinstiege bzw. Handlöcher, Zerlegbarköit des Schichtungssystems, Entlüftungsvorrichtungen können bei diesem überdrucklosem Heizungssystem eingespart werden.
Der Korrosionsschutz ist besser, da der eingedrungene Sauerstoff nicht durch Korrosion an den Bauteilen oxidiert, sondern durch aktive Elemente umgewandelt wird. Eine Überwachung des eingedrungenen Sauerstoffs kann sogar zu einem Eingriff in das System veranlassen, damit undichte Stellen beseitigt werden. Im Stillstand des Umlaufsystems befindet sich bei dem Heizungssystem Inertgas, so dass eingedrungene Luft nicht irgendwo eingeschlossen ist wie bei einem Drucksystem und dort zu Korrosion fuhrt, sondern der eingedrungene Sauerstoff kann aktiv im Inertgasbehälter umgewandelt werden, da das Umlaufsystem dann mit dem Inertgasbehälter in Verbindung steht. Alle Korrosionsschutzmaßnahmen des Heizungssystems, wie die vorgenannten und weitere, lassen eine höhere Lebensdauer der Anlage erwarten und steigern damit die Stoffproduktivität. Die vorgenanten Vorteile lassen die Frage aufkommen, warum nicht schon früher solche fluidpegelbehaftete oder überdrucklosen Heizungssysteme entwickelt wurden. Die Antwort liegt in einer Reihe von Problemen, die gelöst werden mussten.
Der Korrosionsschutz solcher Anlagen ist bisher nicht gegeben, da überdrucklose Umlaufsysteme in den Unterdmck geraten können und dadurch leicht Luft gezogen werden kann. Der Sinn eines
Überdruckumlaufsystems ist es ja überhaupt das Endringen von Luft durch den Überdruck zu verhindern.
Durch die leicht eindringende Luft ist die Betriebssicherheit der Umwälzung nicht in dem Maße gegeben, wie das bei heutigen Systemen notwendig ist, um auch die Wartungskosten gering zu halten. Bei den unter Unterdmck stehenden Umlaufsystemen funktioniert die Entlüftung mit
Entlüftungsautomaten oder Entlüftungsventilen nicht, da diese Einrichtungen bei Unterdmck den
Zutritt von Luft geradezu fördern würden.
Bei Höhen über 7m beispielsweise von Kollektoren ist der Unterdmck so groß, dass der Wärmeträger
Wasser schon bei niedrigen Temperaturen zum Kochen kommt und somit eine Ernte höherer Temperaturniveaus durch die gestörte Umwälzung unmöglich wäre.
Die Anwendung leistungsstarker Pumpen zur Lösung dieses Problems ist auf Gmnd der höheren
Betriebskosten und fehlender Standardpumpen für den erhöhten Temperaturbereich nicht wirtschaftlich.
Die Befüllung von überdmcklosen Umlaufsystemen erfordert leistungsstarke Umwälzungen, welche die Schichtung des Speichers durchmischen kann.
Es gibt bisher kein umfassendes Lösungskonzept für unterschiedliche Anlagen (z. B. unterschiedliche
Speicherhöhen oder sehr hoch angebrachte Kollektoren.).
Im Folgenden werden das Heizungssystem und das Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems an Hand der Zeichnungen, in welcher mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt sind, noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt zum Teil in schematischer Darstellung:
Figurl: Ein Heizungssystem mit überdmcklosem Fluidwärmespeicher
Figur2: Ein Heizungssystem mit einem Fluidpegel über dem Entleemngspegel
Figur3: Eine Befüllungseinrichtung mit Reihenschaltung Figur4: Eine Befüllungseinrichtung mit Hauswasserwerk
Figur5: Eine Befüllungseinrichtung mit Reservoirbehälter
Figurö: Ein Knallgasreaktor
Figur7: Eine Entleerangseinrichtung
Figur8: Einen Speicherverbund mit Wärmerückgewinnung Figur9: Eine Fluidpegelerhöhungseinrichtung Eine der Aufgabenstellung gemäße Ausführung einer Heizungsanlage zeigt Figur 1. Sie besteht aus einem überdrucklosem Speicher (14) und mehreren überdrucklosen Umlaufsystemen in unterschiedlicher Ausführung. Eine einfache Ausführung eines solchen Umlaufsystems zeigt das Umlaufsystem für den Heizkessel (37). Bei der Inbetriebnahme der Anlage wird das Umlaufsystem mit der NotbefuUungseinrichtung, hier eine handbetätigte Reihenschaltung der Umwälzpumpe (34) und einer weiteren Notbefüllungsumwälzpumpe (33), befüllt. Dazu muss von der Steuemng das Absperrventil (38) geöffnet werden. Nach der Befüllung wird das Absperrventil (38) geschlossen, und über das Rückschlagventil (35) sowie das geschlossene Absperrventil (38) wird das Fluid im Umlaufkreis gehalten, und somit der Zutritt von Luft verhindert. Würde das Umlaufsystem nicht verschlossen, könnte das Fluid langsam aus dem Umlaufsystem entweichen, da der obere Teil des
Umlaufsystems über den Fluidpegel des Speichers (14) hinausragt und sich im Unterdmck befände. Je höher das Umlaufsystem gegenüber dem Fluidpegel in die Höhe ragt, desto höher ist der Unterdmck. Durch diesen Unterdmck würde das Umlaufsystem Luft ansaugen, und das Fluid würde entweichen, und das Umlaufsystem wäre nach einer gewissen Zeit mittels der Umwälzpumpe nicht mehr betreibbar. Das Absperren des Umlaufsystems mittels der Absperrventile (38,35) hält das
Umlaufsystem betriebsbereit. Somit muss die Steuemng (1) bei einer Umwälzanforderung der Heizungssteuerung (4) nur das Absperrventil (38) öffnen und die Umwälzpumpe freigeben, wodurch das Fluid aus dem Speicher mit einer Betriebsenergie ähnlich von Drucksystemen umgewälzt werden kann. Die Bereithaltung bei absperrbaren Umlaufsystemen kann noch gesteigert werden, indem beim Absperrvorgang die Dmckerzeugung für die Befüllung und/oder für die Drackhaltung und/oder für die Umwälzung eingeschaltet bleibt oder zugeschaltet wird bis der Absperrvorgang beendet ist. Durch den erhöhten Dmck wird Unterdmck reduziert bzw. vermieden, und die Luft wird aus dem Umlaufsystem gehalten. Eine weitere Ausführungsvariante für die Bereithaltung des Fluids im Umlaufsystem wird im Umlaufsystem für den Brauchwasserwärmetauscher (32) dargestellt. Mittels einer handbetätigten Notbefüllungspumpe wird das Umlaufsystem bei der Inbetriebnahme einmal befüllt. Ab diesem Zeitpunkt wird das Fluid im Umlaufkreis gehalten, indem bei Stillstand des Umlaufkreises zyklisch eine kurze Umwälzphase von der Steuerung (1) eingeschaltet wird. Dadurch ist der Umlaufkreis mit der Umwälzpumpe (26) bei einer Anfordemng für warmes Brauchwasser ebenfalls mit geringer Betriebsenergie betreibbar. Um die Anzahl der im Stillstand eingeschalteten Umwälzphasen zu minimieren können diese auch ereignisgesteuert beispielsweise durch einen Fluidabwesenheitssensor ausgelöst werden, angebracht in einer Höhe des Umlaufsystems bei dem die Umwälzpumpe noch wirkt. Die Verschraubungen und Fittings und Ventile in den Umlaufkreisen können auch zusätzlich mit Hilfe von zusätzlichen Abdichtungsmaßnahmen, wie flexible Überziehschläuche oder -Kappen oder Mehrfachdichtungen oder von außen anpressbare Dichtungen oder Kombination von
Gewindedichtfüllstoffen und Dichtungen oder dem Aufbringen von Lacken oder Harzen, abgedichtet werden, so dass die Bereitschaft des Umlaufsystems weiter erhöht wird. Zur Abdichtung wird über die Verschraubung und/oder Fittings ein flexibler Schlauch oder ein Schrumpfschlauch mit Dichtungen gezogen, wobei als flexibler Schlauch vorwiegend ein Silikonschlauch verwendet wird, und wobei zwischen Schlauch oder Schrumpfschlauch und Verschraubung oder Fitting eine Dichtungsmasse aufgebracht sein kann.
Auch zusätzliche Qualitätsmaßnahmen, wie das Abdrücken des Umlaufsystems mit erhöhtem Dmck oder Verschraubungssicherungen und/oder Überwachungen der Dichtheit von Umlaufsystemen, wie Druckhaltemessungen, Fluidpegelmessungen im Umlaufsystem im Stillstand, Messungen des Gaseintrags, steigern die Bereitschaft und die installierbare Höhe solcher Umlaufsysteme. Auch die Sichemng von Verschraubungen gegenüber dem Lösen beispielsweise mittels Blechen, welche an einer Seite festgemacht sind und gegen eine Fläche wie die Schraubenschlüsselfläche gebogen werden, hält die Bereitschaft längere Zeit aufrecht.
Die Überwachung der Umwälzung mittels einfacher Strömungssensoren (30,36), wie strömungsbetätigter und vorzugsstellungsgehaltener Klappen oder Platten, welche stellungsabhängig beispielsweise magnetisch ein Signal liefern, sichert die Pumpe vor der Zerstömng und liefert eine Meldung zur Betätigung der Notbefüllung.
Auch der Einsatz von Strömungssensoren auch in Kombination von Temperatursensoren ermöglicht, dass die Befüllung und Umwälzung der Umlaufsysteme leistungs-, strömungs-, durchflussvolumen-, und/oder wärmemengengesteuert und oder -geregelt und/oder -überwacht werden kann. Dies ermöglicht eine gesteigerte Betriebsbereitschaft sowie Wärmeumsatzberechnungen sowie Wärmemengenbereitstellung entsprechend dem Wärmeumsatz.
Auch der Einsatz von Verdrängeφumpen zur Umwälzung und Drackhaltung verbessert die Betriebsbereitschaft des Heizungssystems.
Beim Umlaufsystem für die Heizungswärmetauscher (29) wird davon ausgegangen, dass dies ein kompliziertes, weitverzweigtes und von der Höhe gegenüber dem Fluidpegel des Speichers gesteigertes Umlaufsystem ist, wobei viele Verschraubungen, Fittings, und Ventile eingebaut sind. Bei solchen überdracklosen Umlaufsystemen treten die Probleme auf, dass im Stillstand des Umlaufsystems auf Gmnd der größeren Höhe ein großer Unterdmck auftreten kann. Dadurch kann eine vollständige Gasdichtheit des Umlaufsystems nicht erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass bei solchen Umlaufsystemen eine Bereitstellungseinrichtung eingesetzt wird, welche bei einer Umwälzanforderang zuerst das Umlaufsystem mit Fluid befüllt und dann gleitend in den Umwälzbetrieb und Druckhaltebetrieb überleitet. Die Dmckerzeugung für die Befüllung, Umwälzung und Drackhaltung (24) kann mittels einer Pumpe erfolgen, welche mit Hilfe der Steuerung und von Sensoren wie dem Strömungssensor (27) und einer Druckhalteeinrichtung die Dmckerzeugung entsprechend den Funktionen der Befüllung, Umwälzung und Druckhaltung steuert oder regelt.
Für die Befüllungseinrichtung können aber auch bei einer Umwälzanforderung oder bei keiner Bereitschaft des Umlaufsystems eingeleitete und auf Umwälzbetrieb und Druckhaltebetrieb übergeleitete alternative Dmckerzeugungseinrichtungen wie ein Membrangefäß (Fig. 2) verwendet werden. Hierbei erzeugt ein Verdichter (41), welcher beispielsweise das Gas aus dem Inertgasbehälter (17) ansaugt, einen Gasdruck, so dass das Fluid im Membrangefaß (40) verdrängt wird und bei geschlossenem Absperrventil (43) das Umlaufsystem befüllt. Das Rückschlagventil (11) und das Drackentspannungsventil (42) halten den Drack während des Betriebs des Umlaufsystems aufrecht, so dass das Membrangefäß (40) vom Fluid entleert bleibt. Zur Entleerung des Umlaufsystems kann der Gasdruck mit dem Drackentspannungsventil (42) entspannt werden, so dass das Fluid aus dem Umlaufsystem bei geschlossenem Absperrventil (43) in das Membrangefäß läuft. Anstatt des Membrangefäßes kann auch ein nach oben gerichtetes Druckgefäß verwendet werden. Zur Dmckerzeugung kann auch ein Druckgasspeichersystem oder ein Hauswasserwerk oder eine Druckpumpe eingesetzt werden. Dadurch kann die Befüllungseinrichtung an schon vorhandene Dmckerzeugungseinrichtungen angeschlossen werden, so dass die Wirtschaftlichkeit weiter gesteigert wird Auch die Befüllungseinrichtung, bestehend aus einer Reihenschaltung von Standardumwälzpumpen (Fig. 3) und der adäquaten Ansteuemng der Pumpen durch eine Steuereinrichtung, ist gegenüber einer großen Pumpe wirtschaftlicher, da kleinere Pumpen in größeren Stückzahlen gefertigt werden. Bei Anlagen mit vielen Umlaufsystemen und damit mit vielen Umwälzpumpen kann es auch sinnvoll sein, diese Umwälzpumpen zur Befüllung in Reihe und auf den zu befüllenden Umlaufkreis zu schalten. Figur 4 zeigt eine weitere wirtschaftliche Art der Befüllung. Mit dem Hauswasserwerk (46) wird
Wasser über eine Sauerstoffbindungseinheit (74) geleitet, so dass bei geöffnetem Befüllungsventil (47) Wasser in das Umlaufsystem geführt wird. Das Rückschlagventil (48) regelt dabei die Richtung der Befüllung. Nach der Befüllung des Umlaufsystems schließt die Steuereinrichtung das Befüllungsventil (47), so dass das Hauswasserwerk abschaltet, und das Umlaufsystem betrieben werden kann. Auch die Befüllung mit einem Fluidreservoir (Fig. 5) beispielsweise aus einem Behälter (50) oder einem Fluidwärmespeicher kann sinnvoll sein. Hierbei wird zur Befüllung mit einem Befüllungsventil (51 ) Fluid aus dem Reservoir in das Umlaufsystem gegeben. Der Aufbau des Reservoirs kann über ein pegelgesteuertes Ventil (49) zum Hauswasserwerk oder zum Wassernetz oder bei der Umwälzung erfolgen. Lassen sich keine der vorgenannten Befüllungseinrichtungen nutzen kann die Befüllungseinrichtung aus einer Steuereinrichtung und einer Verdrängeφumpe oder einer Druckpumpe bestehen. Alle Befüllungseinrichtungen können auch zur Notbefüllung dienen, wobei die Ventile durch handbetätigte Schieber und die elektrisch betätigten oder gesteuerten Einrichtungen durch handbetätigte oder handgesteuerte Einrichtungen oder für Kurzzeitbetrieb ausgelegte Einrichtungen ersetzt sein können.
Bei Höhen des Umlaufsystems von 10m über dem Fluidpegel des Speichers (14) herrscht in diesem Höhenbereich des Umlaufsystems ein Unterdmck, der nahe bei Null liegt 0. Dies würde bedeuten, dass die Siedetemperatur des Wassers entsprechend sinkt. Bei Umlaufsystemen, welche trotzdem mit einer höheren Temperatur betrieben werden müssen und für Umlaufsysteme, welche über 10 m hinausragen muss eine Drackhaltung für den entsprechenden Druck sorgen. Die dynamische Drackhaltung besteht aus einer Dmckerzeugungseinrichtung (24) und einer gegendrackerzeugenden Einrichtung (20), wie ein einstellbares oder regelbares Ventil, Turbine, Schaufelrad, Strömungsköφer, Strömungsklappe, angepasste Leitung, Düse, Schieber, Verteileinrichtung oder ähnliches. Dadurch schlägt sich die Dmckerzeugung nicht in einer Strömungserhöhung, sondern in der gewünschten Dmckerhöhung im Umlaufsystem nieder (Fig. 1).
Mittels einer Regeleinrichtung, welche die gegendrackerzeugende Einrichtung abhängig vom Drack im Umlaufsystem und von einem Dracksollwert, welcher etwas über dem aktuellen Siededruckwert des Umlaufsystems liegt, hinsichtlich seines Widerstandes regelt, kann der aktuell notwendige Druck eingehalten werden. Durch die zusätzliche Regelung der Dmckerzeugung abhängig vom
Strömungsistwert des Umlaufsystems und dem Strömungssollwert der benötigten Umwälzung kann Betriebsenergie gegenüber fest eingestellten Worstcaseeinstellungen eingespart werden. Eine statische Drackhaltung im Stillstand mittels der Absperrung des Umlaufsystems mit Hilfe einer verschließbaren gegendrackerzeugenden Einrichtung (20) und des Rückschlagventils (25) bewirkt, dass der Dmck im Umlaufsystem gehalten wird und beispielsweise bei kurzen Unterbrechungen der Umwälzung nicht jedes Mal erneut erzeugt werden muss. Durch Einschalten der Dmckerzeugung für Befüllung, Drackhaltung und Umwälzung während des Absperrens des Umlaufsystems wird Unterdmck im Umlaufsystem vermieden, und die Luft aus dem Umlaufsystem draußen gehalten.
Bei weitverzweigten und entlüftungstechnisch schwierigen Umlaufsystemen können
Entlüftungsphasen eingeschaltet werden. Beispielsweise kann bei der Umwälzung, wenn eine zu geringe Strömung gemessen wird, eine Befüllungsphase oder eine Strömungserhöhungsphase eingeschaltet werden. Eine weitere Möglichkeit der Entlüftung besteht durch Absperren des Umlaufsystems bei der Befüllung, so dass der Dmck der Befüllung gehalten wird und eingeschlossenes Gas an den entsprechenden Entlüftungspunkten mit Entlüftungsventilen abgeführt wird. Diese Entlüftungsventile müssen aber neben dem schwimmergesteuerten Ventil mit einem Überdmckventil kombiniert werden, so dass einerseits der Gasüberdrack im Umlaufsystem abgebaut wird, aber andrerseits keine Luft bei Unterdrück des Umlaufsystems eindringen kann.
Da überdmcklose Umlaufsysteme in den Unterdmck geraten können oder zum betriebskostenminimalem Betreiben im Unterdmck gefahren werden, stehen sie Überdrucksystemen diametral gegenüber, da der Sinn des Überdrucks in der Femhaltung der Luft aus dem Umlaufsystem und somit in einem wirkungsvollem Korrosionsschutz besteht. Bei diesem Heizungssystem wurde dieses Problem mit Hilfe eines Inertgasbehälters (17) gelöst, (Fig.1 ,2,6) welcher über dem Speicher ( 14) über den Schichtungsrohren ( 16, 19) angebracht ist. Der zum Speicher (14) oder Schichtungsrohr (16,19) hin geöffnete Inertgasbehälter (17) kann erstens das Fluid aus dem einmündenden Rücklauf des Umlaufsystems (29, 9) in das Schichtungsrohr (19,16) übergeben und damit auch in den Speicher übergeben, und zweitens das Gas aus dem Umlaufsystem sammeln, welches bei der Befüllung und bei der Umwälzung mit der Fluidströmung mitgerissen wird, und drittens kann das Gas wieder und/oder weiter verwendet werden.
In einer einfachen Ausführung des Korrosionsschutzes wird nach der Inbetriebnahme der Anlage der Sauerstoff korrodieren, so dass sich im Inertgasbehälter im wesentlichen ein Inertgas befindet. Durch Öffnen des Drackhalteventils (20) und der Entleerangsleitung mit dem Entleerangsventil (28) kann das Fluid mit dem Inertgas im Stillstand des Umlaufsystems ausgetauscht werden, so dass Unterdruck im Umlaufsystem vermieden wird und damit ein Korrosionsschutz gegeben ist. Durch Befüllen des Inertgasbehälters mit einem leichten Überdruck kann der Austausch schneller erfolgen, so dass während des Austausche nur geringe Unterdrücke entstehen. Außerdem ist damit beim gasgefüllten Zustand des Umlaufsystems im Umlaufsystem ebenfalls ein leichter Überdruck gegenüber der Atmosphäre gegeben, so dass die Luft aus dem Umlaufsystem gehalten werden kann. Neben den Funktionen der Gassammlung und/oder des Fluidgasaustausches kann der Inertgasbehälter (17) auch weitere Funktionen übernehmen bzw. sind in ihm integriert, wie Gasabsondemng und/oder der Sauerstoffbindung und/oder der Energierückgewinnung und/oder Überleitung von und in eine Schichtungseinrichtung und/oder der Schichtung und oder die Fluidpegelerhöhung und/oder der Fluidaufhahme aus Entleemng und/oder aus der Wärmeausdehnung des Fluids und/oder der Fluidpegelerhöhung, wobei ein Inertgasbehälter auch mehrere Umlaufsysteme mit diesen Funktionen bedienen kann.
Die Anordnung der Funktionen im oder vom Speicher räumlich entfernt und/oder räumlich verteilt in unterschiedlichen Behältern, und dass diese miteinander und mit dem Speicher oder mit dem Schichtungssystem mit Überleitvorrichtungen verbunden sind, welche auch mittels Ventilen geschaltet sein können, erleichtert die räumliche Unterbringung bei verschiedenen Gegebenheiten. Auch die Gassammlung im, neben oder über oder in dem Fluidspeicher oder Fluidbehälter oder im Umlaufsystem verbessert die Anordnungsflexibilität.
Der Inertgasbehälter (17) verfügt über eine gasdurchlässige Öffnung zu dem Speicher oder zu dem Schichtungssystem im oder am Speicher oder Fluidbehälter, so dass die Gasblasen aus dem
Schichtungssystem bzw. Umlaufsystem im Inertgasbehälter gesammelt werden. Dadurch ist auch die Zuführung der Rückläufe der Umlaufsysteme im Speicher oder direkt im Schichtungskanal möglich. Zur Gasabsonderang werden die in den Speicher oder Fluidbehälter oder Inertgasbehälter (17) einmündenden Rohre und damit das einmündende Fluid über eine Gasstrecke und über Verteilungseinrichtungen (44), wie Sprühköpfe, Sprührohre, Sprühplatten oder Ablaufschlitze, Ablauflöcher, Ablauffenster, großflächig oder fein verteilt durch den Gasraum geführt. Dadurch können im Fluid enthaltene Mikro- oder Makrogasblasen leicht aus dem Fluid entweichen und werden im Inertgasbehälter gesammelt, wobei die Verteileinrichtungen auch gasgetrennt und trichterförmig ausgeführt sind, so dass Makroblasen nach oben entweichen können, und sich eine automatische Adaption an die aktuelle Strömung ergibt.
Die Anordnung des Inertgasbehälters (17) im Umlaufsystem erfolgt vorzugsweise im Rücklauf des Umlaufsystems oder im Speicher oder Fluidbehälter oder oberhalb des Speichers oder Fluidbehälters oberhalb des Schichtungssystems oder oberhalb in den Speicher oder Fluidbehälter einmündender Rücklaufrohre. Der Inertgasbehälter (17) oder die Gasauffangvorrichtung oder Fluidüberleitvorrichtung kann auch schwimmend, tauchend oder höhenverstellbar oder starr befestigt im oder oberhalb des Speichers (14) oder Fluidbehälters oder des Schichtungssystems (16,19) oder des Rücklaufs eines oder mehrerer Umlaufsysteme angebracht werden.
Der Inertgasbehälter (17) ist überdrucklos oder druckbehaftet ausgeführt, so dass er entsprechend zu der Ausführung des Speichers oder zu der Anordnung des Inertgasbehälters passt.
Mit einer genauen Dracküberwachung des Gasdruckes im Inertgasbehälters über die Zeit kann die Undichtheit des Inertgasbehälters und der Umlaufsysteme erkannt werden, so dass Abdichtungsmaßnahmen oder die Aktivierung von Sauerstoffbindungseinheiten erfolgen kann. Eine Erhöhung des Drucks über die Zeit zeigt an, dass im Umlaufsystem Unterdrücke auftreten, wodurch ein Lufteintrag entsteht. Eine Erniedrigung des Gasdracks zeigt an, dass es Leckagen gibt, welche einen Inertgasaustritt bedingen. Außerdem müssen die Druckmessungen bei gleichen Bedingungen wie Temperatur und Befüllungszustände der Umlaufsysteme erfolgen, oder es muss eine Umrechnung auf gleiche Bedingungen erfolgen.
Ist eine vollständige Dichtheit des Umlaufsystems beispielsweise durch Verwendung von vielen
Ventilen oder gasdurchlässiger Rohre nicht zu gewährleisten, tritt das Problem auf, dass Kohlendioxid und Sauerstoff eingetragen wird. Beim Befüllen und Umwälzen der Umlaufsysteme werden diese Gase teilweise im Fluid gelöst. Das Lösen von Kohlendioxid in Wasser erzeugt Kohlensäure, welches zur Korrosion der Bauteile führt. Bei heutigen Heizungssystemen wird deshalb kein Stickstoff- Kohlendioxidgemisch als Inertgas verwendet, obwohl beide Gase Inertgase sind. Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass der Rücklauf über einen Kalkfilter (21) geführt wird, so dass die Kohlensäure neutralisiert wird.
Zusätzlich wird das Wasser wieder mittels der Olschicht (15) vorwiegend mit Paraffinöl auf dem Speicherwasser entgast, da warmes Wasser eine geringeres Lösungsvermögen besitzt und das erwärmte Wasser das gelöste Gas abgibt und diese Gas durch die Olschicht (15) nach außen aufsteigen kann und durch die Abschirmung des Wassers mit der Olschicht (15) kein neues Gas aufgenommen wird. Die Olschicht (15) verhindert auch die Randkorrosion des Speichers bei Fluidpegeländerungen durch die Entleerung und Befüllung der Umlaufsysteme. Dadurch dass die Ölschichtdicke größer als die Wasseφegeländerung ist. Außerdem verhindert die Olschicht die Verdunstung des Speicherwassers und ermöglicht die freie Zugänglichkeit zum Speicher. Zusätzlich kann die Olschicht eine Austrocknung des darüber liegenden Gases erzeugen, da bei der Abkühlung des Speichers das abgekühlte Gas Feuchtigkeit abgibt, welche als Wassertropfen durch die Olschicht versinken aber ebenfalls durch die Olschicht keine neue Feuchtigkeit aufsteigen kann. Die Olschicht ist auf alle Fluidpegel im Heizungssystem aufbringbar, beispielsweise auch im Wasseraufhahmebehälter oder Inertgasbehälter.
Der eingetragene Sauerstoff wird im Inertgasbehälter (17) mit einer Sauerstoffbindungseinheit gebunden, so dass er nicht an den Bauteilen korrodieren kann. Dies kann in einer einfachen Ausführung mit einem Eisenspanfilter (21) erfolgen, welcher vom Rücklaufwasser des Umlaufsystems benetzt wird, so dass die Eisenspäne durch Korrosion den Sauerstoff im Inertgasbehälter in Eisenoxid binden. Auch andere Gebilde wie oberflächenvergrößerte Eisenmassen z. B. Schaumeisen oder Blechpakete oder Blechrollen oder Lochblechen mit Räumen für die Wasserbenetzung können sinnvoll verwendet werden. Die Aktivität und damit die Sauerstoffbindungsleistung kann durch teilweises Eintauchen des Eisenspanfϊlters in das Wasser und durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem Eisen und dem Wasser erhöht werden. Diese Anordnung bildet dann ein elektrochemisches Element, wodurch die Korrosion am Eisenspanfilter gesteigert wird. Auch mittels eines in der Spannungsreihe auseinanderliegenden Metalls wie Kupfer kann dieser Effekt erzeugt werden, wobei das Kupfer ebenfalls in das Wasser eintaucht beispielsweise mittels Kupferdrähten, welche in den Eisenspanfilter hineinragen und ebenfalls vom Rücklaufwasser benetzt sind. Neben der Bindung des Sauerstoffs aus dem Gasbereich erfolgt auch die Bindung des gelösten Sauerstoffs im Wasser. Statt des Eisens kann auch Magnesium verwendet werden. Ist der Eintrag des Sauerstoffs sehr hoch kann die Sauerstoffbindung mittels einer wasserstoffversorgten Verbrennungseinheit (18) gesteigert werden, welche den Sauerstoff mittels einer Wasserstoffverbrennung zu Wasser bindet. Dies kann mit einer Brennerflamme oder mit einem Knallgasreaktor oder mit einer Brennstoffzelle erfolgen.
Ein Ausführangsbeispiel mit einem in den Inertgasbehälter integrierte Knallgasreaktionseinrichtung zeigt Figur 6. Im Inertgasbehälter (17) sind an der höchsten Stelle 2 Bereiche ausgeformt. Im Knallgasreaktionsbereich (53) findet die Knallgasreaktion statt. Der damnter liegende Wasserstoffüberwachungsbereich (55) dient der Sicherheit, dass sich nicht mehr Wasserstoff im
Behälter befindet als für die definierte Knallgasreaktion gewünscht ist. Die Steuereinrichtung (1) lässt durch Öffnen des Wasserstoffeinlassventils (58) aus dem Wasserstofftank (60) eine definierte Menge an Wasserstoff in den Knallgasreaktionsbereich (53). Die Menge kann über den Strömungssensor (59) ermittelt werden. Da Wasserstoff das leichteste Gas ist und sich der Knallgasreaktionsbereich (53) an der höchsten Stelle des Inertgasbehälters(l 7) befindet, bleibt der Wasserstoff im
Knallgasreaktionsbereich (53). Mittels eines Zünders (54) wird versucht den Wasserstoff zu zünden. Befindet sich Sauerstoff im Inertgasbehälter (17), findet eine Knallgasreaktion statt, andernfalls nicht. Die Steuereinrichtung (1) versucht solange zyklisch zu zünden bis eine Knallgasreaktion mittels eines Reaktionsströmungssensors (57), angebracht an der Knallgasreaktionsbereichsöffnung, detektiert wird. Dann wird der ganze Vorgang wiederholt.
Im Wasserstoffüberwachungsbereichs(55) befindet sich ein Wasserstoffsensor (56) mit welchem laufend detektiert wird, ob durch einen Fehler oder Defekt sich Wasserstoff in diesem Bereich befindet. Wenn Wasserstoff detektiert wird, wird das Sicherheitsventil (52) geöffnet, so dass der Wasserstoff entweichen kann, und das Zünden wird unterbunden. Dadurch kann die Knallgasreaktion nie über das bestimmte Maß hinausgehen.
Zur Bestimmung der Dichtheit der Umlaufsysteme und des Inertgasbehälters wird von der Steuereinrichtung (1) die Menge des verbrauchten Wasserstoffs ermittelt und auf die Zeit oder das umgesetzte Fluidvolumen normiert, und bei Überschreiten eines Grenzwertes Meldungen zur Abdichtungen abgegeben, und die Reaktionszyklen verkürzt, oder die Knallgasreaktion verstärkt. Der gleiche Effekt kann mittels einer Brennstoffzelle erfüllt werden, wobei die Wasserstoffseite der Brennstoffzelle über einen Wasserstofftank versorgt wird, und die Luftseite durch den Inertgasbehälter evakuiert ist, und der Stromkreis der Brennstoffzelle geschlossen wird. Die Steuerung der Wasserstoffversorgung und des Stromkreises und die Sauerstoffbestimmung kann bei der Brennstoffzelle mittels der erzeugten elektrischen Energie wie Spannung und Strom erfolgen. Ein weiterer Korrosionsschutz ergibt sich durch das Verfahren, dass der eingedrungene Sauerstoff oder Bestandteile der Luft und daraus näherungsweise der Sauerstoff bestimmt wird, und bei Überschreiten von Sauerstoffgrenzwerten weitere Strategien, wie Warnmeldungen zur Abdichtung, Sauerstoffbindung oder Intensivierung der Sauerstoffbindung, eingeleitet werden. Hierzu kann die Menge des verbrauchten Sauerstoffbindungsstoffes, wie Wasserstoff oder Eisen oder Magnesium, oder die Menge des bei der Sauerstoffbindungsreaktion erzeugten Stoffes, wie Wasser oder Eisenoxid, oder die bei der Reaktion erzeugte Energie, wie Flammtemperatur und Brenndauer, oder elektrische Leistung oder Ausbreitungsgeschwindigkeit und Dauer der Knallgasreaktion, oder durch Konstanthaltung der Reaktion ein vereinfachter Wert ,wie Zeitdauer der Reaktion oder Zeitdauer des zugeführten Sauerstoffbindungsstoffes oder erzeugter elektrischer Stromes, bestimmt werden. Auch die Erfassung der Drackänderang im Inertgasbehälter (17) über die Zeit, und daraus die
Bestimmung der Luftzufuhr und daraus näherungsweise der eingedrangene Sauerstoff verbessert den Korrosionsschutz.
Weitere erhöhte Anforderungen an überdmcklose Umlaufsysteme und damit auch bessere Funktionalität werden in Figur 1 im Ausführangsbeispiel für das Solarkollektoramlaufsystem (9) gezeigt. Solarkollektoren können gegenüber dem Fluidspiegel des Speichers sehr hoch angebracht sein. Dies kann zur Befüllung und Drackhaltung eine hohe Betriebsenergie erfordern. Durch Verwendung von modernen Pumpen zur Druckerzeugung (5) mit einem hohem Wirkungsgrad und durch eine Energierückgewinnungseinrichtung (12) kann dieses Problem gelöst werden. Dazu wird im Inertgasbehälter unter dem Rücklauf eine kleine Turbine (12) angebracht, welche durch die Strömung des Umlaufsystems angetrieben wird, und welche beispielsweise einen Elektrogenerator antreibt. Mittels einer verstellbaren Düse, welche einerseits die Druckhaltung ermöglicht und andererseits den Rücklaufstrahl optimal auf die Turbinenschaufeln lenkt, kann ein guter Wirkungsgrad erreicht werden. Bei Verwendung von Gleichstromgeneratoren und -Motoren für die Pumpe lässt sich durch eine einfache Regelschaltung der gewonnene Gleichstrom in die Pumpe einspeisen.
Wenn der Generatorstrom und -Spannung gleichzeitig als Messgröße für die Strömung oder das Durchflussvolumen für Regelungs- und Überwachungsaufgaben verwendet wird, kommt eine solche Einrichtung in den wirtschaftlichen Bereich. Aber auch andere Energieerzeugungseinrichtungen, wie Kompressoren oder mechanische Übertragung auf die Pumpe oder andere Einrichtungen, können sinnvoll und wirtschaftlich sein, wenn solche Systeme schon vorhanden sind.
Das Solarkollektoramlaufsystem (9) wird mit einer Umwälzanforderang von der Solarsteuerung mit der Befüllungseinrichtung (5) mit dem Speicherfluid gefüllt, und das Fluid über den Rücklauf über die Energierückgewinnung (12) und den Kalk- Eisenspanfilter in das Schichtungsrohr (16) des Speichers eingespeist. Normalerweise würde durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit und Verwirbelungen bei der Befüllung eine starke Durchmischung des Speicherfluids erfolgen, und die Schichtung des Speichers würde beeinträchtigt. Durch die Einspeisung des Fluids aus dem Rücklauf in das Schichtungsrohr wird dieses Problem vermieden und auch bei der Befüllung das Fluid wieder in die Schicht mit der gleichen Temperatur zurückgegeben. Durch die Gasstrecke welches das Rücklauffluid im Inertgasbehälter zurücklegen muss, werden die Gasblasen ausgeschieden und im Inertgasbehälter (17) gesammelt. Wenn das Umlaufsystem befüllt ist, beispielsweise nach Ablauf einer Zeitspanne oder bei diesem Umlaufsystem sinnvoller, wenn der Generator eine bestimmte Spannung erreicht hat, wird das Umlaufsystem auf den Umwälz- und Druckhaltebetrieb umgeschaltet.
Für Solarumlaufsysteme ist es sinnvoll, dass die Drackhaltung an die aktuelle Temperatur angepasst wird, so dass der aktuelle Druck im Umlaufsystem knapp über dem Siededrack der aktuellen Temperatur hergestellt wird. Dies spart Betriebsenergie ein, da das Solarumlaufsystem (9) in einem weiten und hohen Temperaturbereich gefahren werden muss, und dann nur die Druckenergie für die aktuelle Temperatur erzeugt werden muss. Dies kann durch eine Regelung oder Steuerung der gegendrackerzeugenden Einrichtung (12) wie hier die Öffnung der Düse erzeugt werden, und einer gleichzeitigen Regelung oder Steuerung der Leistung der Druckerzeugung, so dass sich die gewünschte Strömung einstellt.
Eine weitere Funktion für frostgefährdete Umlaufsysteme am Beispiel des Solarkollektoramlaufsystems (9) ist der Frostschutz. Bei überdracklosen Umlaufsystemen ist eine Entleerung des Umlaufsystems zum Frostschutz sinnvoll und mit geringem Aufwand erreichbar. Gegenüber glykolgefüllten und mit Wärmetauschern betriebenen Umlaufsystemen, wie sie bei heutigen Anlagen betrieben werden, hat das Solarkollektoramlaufsystem (9) den Vorteil, dass der Wirkungsgrad in zweifacher Weise gesteigert ist. Erstens durch die Verwendung von Wasser als Wärmetransportmittel, welches eine höhere Wärmespeicherfähigkeit gegenüber dem
Wasserglykolgemisch hat, und damit bei gleicher Wärmetransportmenge weniger Flüssigkeit umgewälzt werden kann. Zweitens durch die Vermeidung des Wärmetauschers, weil durch den Wärmetauscher im Gegensatz zum überdmcklosem Solarumlaufsystem (9) nie die gesamte Wärmemenge an den Speicher abgegeben werden kann. Dadurch ergibt sich bei einem Wärmetauscherkreislauf eine erhöhte Temperatur und damit ein größeres Temperaturgefälle an den Isolierungen und im Kollektor und damit mehr Wärmeverluste.
Die Entleerung des Solaramiaufsystems erfolgt erstens über den im Inertgasbehälter im Gasraum endenden Rücklauf. Werden die Drackerzeugungen für die Befüllung, Umwälzung und Drackhaltung stillgelegt, beispielsweise indem die Solarsteuerang (3) aufgrund mangelnder Sonneneinstrahlung die Umwälzanforderang wegnimmt, steigt in den Rücklauf das Gas aus dem Inertgasbehälter auf und das Fluid läuft in den Speicher. Gleichzeitig wird das Entleerangsventil (10) geöffnet, so dass das Umlaufsystem schnell und vollständig entleert wird und mit dem Gasdruck des Inertgasbehälters gefüllt ist. Dadurch ist der Korrosionsschutz wie auch der Frostschutz des Umlaufsystems gegeben. Außerdem kann der Solarkollektor nicht mehr zum Kochen kommen, wenn der Speicher seine Wärmeaufhahmegrenze erreicht hat und noch Sonneneinstrahlung besteht. Bei herkömmlichen Anlagen mit Drackumlaufsystemen ist für diesen Fall ein Membrangefaß vorgesehen, welches das durch das Kochen entstehenden Drack und die Flüssigkeitsausdehnung aufnimmt. Bei großen Solarkollektoren oder großen Speichervolumen muss auch das Ausdehnungsgefäß entsprechend groß sein. Diese großen Ausdehnungsgefäße werden nur in kleinen Stückzahlen gefertigt, so dass sie entsprechend teuer sind. Dadurch wird der Einsatz größerer Solaranlagen und Speicher zur Heizungsunterstützung behindert. Diese Nachteile werden mit der Entleerangsanordnung und mit überdracklosen Umlaufsystemen vermieden, da dafür keine Ausdehnungsgefäße benötigt werden und der überdmcklose Speicher das Ausdehnungsvolumen durch die Erwärmung des Fluids aufnehmen kann. Bei Schichtungsrohren, wo die Einspeisung nur von unten erfolgen kann, endet die Mündung des Rücklaufs im Fluidbereich. In diesem Fall wird zur Entleemng eine weitere ventilgesteuerte
Entleerangsleitung vom Rücklauf in den Gasbereich des Inertgasbehälters geführt. Vorteilhafterweise werden die beiden Entleerungsleitungen außerhalb des Inertgasbehälters zusammengeführt, so dass der Inertgasbehälter keine Ausführungsvariante benötigt. Die Abscheidung des Gases vom Fluid bei der Befüllung oder Umwälzung erfolgt bei einem im Speicherfluid einmündendem Rücklauf durch das Schichtungsrohr. Das Gas steigt im Schichtungsrohr auf und wird im Inertgasbehälter (17) aufgefangen. Eine Durchmischung des Speichers durch die Gasblasen wird vermieden, da diese im Schichtungsrohr aufsteigen.
Auch die Entleerung des Umlaufsystems oder der Rücklauf in den Speicher ohne einen Inertgasbehälter, so dass der Fluidgasaustausch mit der Atmosphäre erfolgt ist sinnvoll, wenn im Heizungssystem beispielsweise korrosionsfeste Materialien verwendet werden.
Neben Entleerung von Solarumlaufsystemen ist es auch sinnvoll weitere Umlaufsysteme zum Frostschutz entleeren zu können beispielsweise, wenn Speichermassen zur Speicherang von Wärme außenliegend sind und über Umlaufsysteme nur aufgeheizt werden. Dann brauchen die Umlaufsystemisolierangen oder Wärmetauscherisolierungen nur für solaren Gebrauch ausgelegt werden und können bei Tieftemperaturen zum Frostschutz entleert werden. Auch die Entleemng von Umlaufsystemen für die Wärmegewinnung oder Kühlung bringt Vorteile. Sind mehrere Umlaufsysteme zu entleeren ist es wirtschaftlich, wenn eine zentrale Entleerungseinrichtung mehrere Umlaufsysteme eines Heizungssystems entleeren kann.
Die Entleerung von Solaramlaufkreisen zum Frostschutz konnte sich bisher noch nicht durchsetzen, da die Sicherheit der Entleerung bisher nur unvollständig gelöst war. Es muss eine sichere Entleerung gewährleistet werden, da ein einmaliges Nichtentleeren bei Frost zur Zerstörung des Solarkollektors führt. Die Fehlerquellen für das Nichtentleeren sind vielfältig wie beispielweise Zerstörung außenliegender Isolierungen, mechanische Defekte der Entleerungsventile, Zuverlässigkeitsstörungen der Elektronik und der Sensoren und mechanischen Elemente, Defekte der Elektronik und der Sensoren, Softwarefehler der Steuerangen. Die sichere Entleerung kann mit Sensoren, die Störung erfasst, und/oder mit redundanten Elementen und/oder mit Wiederholvorgängen und/oder mit autarken Zusatzeinrichtungen mit vielfältigen Ausführangsvarianten gewährleistet werden, so dass auch je nach Komplexität der Anlage die Wirtschaftlichkeit der Verfahren gegeben ist.
Im Beispiel in der Figur 1 werden Zuverlässigkeitsstörangen oder Defekte oder Softwarefehler, durch welche die Drackbeaufschlagung fehlerhaft eingeschaltet würde oder das Entleerangsventil fehlerhaft geschlossen würde, mittels eines verketteten Ansteuerspannung der Elemente gewährleistet. Mehrere redundante Einheiten, wie die Solarsteuerung (3), ein redundanter Thermostat (2) und die Steuereinrichtung (1), müssen die Zustimmung zur Betätigung der Drackbeaufschlagung (5) und zur Spannungsbeaufschlagung zum Schließen des Entleerungsventils (10) geben. Aber eine fehlende Zustimmung einer der drei Einrichtungen (1,2,3) führt in den spannungslosen Zustand der
Drackbeaufschlagung (5) und des Entleerangsventils (10) und damit in den sicheren entleerten und frostgeschützten Zustand des Solaramlaufsystems (9). Der redundante Thermostat (2) misst im unteren Bereich des Solarkollektors die Temperatur und ist so eingestellt, dass er Zustimmung bei Temperaturen oberhalb des Frostbereichs z. B. 5°C gibt. Störungen im Umlaufsystem oder Defekte des Entleerungsventils können mit dem
Wasserabwesenheitssensor (7) detektiert werden. Der Wasserabwesenheitssensor kann ein einfacher magnetisch betätigter Kontakt sein, welcher durch einen wegbegrenzten Schwimmer eine schwimmende Position d.h. Wasseranwesenheit und eine durch die Schwerkraft andere Position d.h. Wasserabwesenheit geschaltet wird. Tritt beim Entleeren keine Wasserfreiheit ein, wird von der Steuereinrichtung (1) die Befüllungseinrichtung gestartet und die Entleerung wiederholt und die Wasserfreiheit geprüft. Dieser Vorgang kann mehrmals wiederholt werden. Tritt auch dann keine Wasserfreiheit ein, wird mehrmals versucht beim geöffneten Entleerangsventil mit der Befüllungseinrichtung die Entleerangsleitung mit dem Entleerungsventil (10) zu spülen, wobei auch Befüllungs- und Entleerungszyklen des Umlaufsystems dazwischengeschaltet werden können. Durch die häufige Wiederholung dieser Befüllungs-, Entleerangs-, Spülungs- und Wasserfreiheitsprüfungszyklen können sporadische Fehlfunktionen und Zuverlässigkeitsfehlfunktionen des Wasserfreiheitssensors, der Steuereinrichtung und des Entleerangsventils sowie lösbare Verstopfungen, wie angefrorene Rohrabschnitte oder Verschmutzungen oder Anhaftungen, umgangen bzw. gelöst werden. Durch Meldung akustischer und visueller Art dieser Zyklen kann auch zu einem Wartungseingriff veranlasst werden. Der Wasserfreiheitssensor kann noch durch die Strömungssensorfunktion des Generators (12) durch Messung der entleerten Wassermenge überwacht werden, und bei Plausibilitätsfehlern eine redundante Entleerangsleitung mit einem redundanten Entleerangsventil geöffnet werden. Auch der redundante Thermostat (2) kann bei Temperaturen unterhalb der Frostschutztemperatur z. B. 5°C die redundante Entleerungsleitung mit dem Ventil ansteuern. Die redundante Entleerangsleitung sichert gegen eine durch Drack, Wärme und Wiederholung nicht aufhebbare Blockierfehlfunktion der Entleerungsleitung und des Entleerangsventils.
Die Mitprotokollierang und Auflistung von ausgelösten Sicherheitsstrategien bzw. nicht eingetretener sofortiger Entleerung kann frühzeitig auf fehlerhafte Bauelemente hinweisen und deren Austausch vor einem Schadensfall bewirken.
Bei Anlagen, bei denen der Wasserpegel des Speichers in die frostgefahrdeten Teile des Umlaufsystems hineinragen, wird eine Befüllungseinrichtung mit Entleerungsmöglichkeit des Umlaufsystems vorgeschlagen, wie sie in Figur 2 dargestellt ist. Dieses Solarumlaufsystem (9) wird zur Entleemng mit dem Absperrventil (43) vom Speicher getrennt. Das beim Befüllen mit Drack beaufschlagte Membrangefäß (40) wird zur Entleerang des Umlaufsystems durch Öffnen des Druckentspannungsventils (42) drackfrei gemacht, und das Inertgas aus dem Membrangefäß kann durch den Fluiddrack im Umlaufsystem in den Inertgasbehälter zurückströmen. Das Fluid aus dem Umlaufsystem strömt in das Membrangefäß und Inertgas strömt über den Rücklauf des Umlaufsystem in dieses ein. Dadurch ist der Frostschutz gewährleistet.
Zur Befüllung des Umlaufsystems wird nach Schließen des Druckentspannungsventils (42) mit einem kleinen Kompressor (41) Inertgas aus dem Inertgasbehälter (17) angesaugt und auf das Membrangefäß gegeben. Dadurch wird das Fluid in das Umlaufsystem zurückgedrängt und das Inertgas im Umlaufsystem entweicht über den Rücklauf in den Inertgasbehälter (17). Bei konstanter Leistung des Kompressors (41 ) kann die Befüllung nach Ablauf einer definierten Zeit durch Abschalten des Kompressors beendet werden. Ansonsten können auch Sensorsignale, wie Fluidpegel im Membrangefäß oder Fluidpegel im Umlaufsystem oder mit dem Strömungssensor (6) gemessene Einströmungsvolumen, zur Beendigung des Befüllens verwendet werden. Der Dmck im Membrangefäß wird durch das Rückschlagventil (11) gehalten, so dass das Membrangefäß während der Umwälzung und Drackhaltung entleerangsbereit bleibt. Zur Umwälzung und Druckhaltung (39) wird das Absperrventil (43) geöffnet.
Anstatt des Kompressors (41) können auch andere Dmcksysteme verwendet werden, wie Drackgasspeicher, Pumpen oder Hauswasserwerke mit Wasser, aus welchem der Sauerstoff gebunden wurde, und wobei das Wasser bei der Drackentlastung mit dem Drackentspannungsventil (42) abgelassen wird. Das Membrangefäß (40) kann auch durch ein geschlossenes Wasseraufhahmegefaß (Fig. 7, 75) mit einem Entleerangsventil (76) in der Verbindung zum Umlaufsystem ersetzt werden. Zur Entleerangsbereithaltung des Wasseraufhahmegefäßes (75) wird dieses mit einer Befüllungseinrichtung in den Speicher entleert. Zur Sicherheit der Entleerungsbereitschaft ist das Wasseraufhahmegefaß (75) mit einem Überlauf (78) versehen, so dass immer in das
Wasserauf ahmegefaß entleert werden kann, auch wenn die Befüllungseinrichtung einmal ausgefallen sein sollte oder Fehlerhafterweise Wasser durch das Absperrventil (43) strömt. Ein Siphon (77) im Überlauf verhindert den Zutritt von Luft. Bei Anlagen, welche einen solch hohen Fluidspiegel haben, dass die Befüllung des Umlaufsystems mit Drackbeaufschlagung der Umwälzung und Druckhaltung (39) bewerkstelligt werden kann, oder wo eine Befüllungseinrichtung wie eine Dmckpumpe direkt im Umlaufsystem eingebaut ist, entfällt der Kompressor (41) oder das Drucksystem und wird durch eine Rohrverbindung ersetzt und das Drackentspannungsventil (42) wird in die Verbindung vom Membrangefäß oder Gefäß zum Umlaufsystem gesetzt. Die Entleemng des Membrangefäßes oder Gefäßes erfolgt dann durch Offenhalten des Drackentspannungsventils (42) und Geschlossenhalten des Absperrventils (43) am Beginn der Befüllung oder der Umwälzung und Drackhaltung, so dass das Membrangefäß (40) oder Gefäß entleert wird. Nach der Entleemng des Membrangefäßes (40) oder Gefäßes wird das Drackentspannungsventil (42) geschlossen und hält damit die Bereitschaft zum Entleeren des Umlaufsystems, und das Absperrventil (43) wird zur Umwälzung des Speicherfluids geöffnet. Wenn das Gefäß überdmcklos betrieben wird, wird mit einem Überlauf des Gefäßes die Entleerungsbereitschaft auch in Fehlerfällen gewährleistet.
Die Strategien zur Sicherheit der Entleerung können auch auf vorgenannte Anordnungen angewendet werden.
In Figur 2 ist im Gasinertbehälter unterhalb des Rücklaufs des Umlaufsystems (9) eine
Verteileinrichtung (44) eingebaut. Dies könnte beispielsweise ein oben offener Trichter mit Perforation sein. Durch die Offenheit nach oben können Makroblasen leicht entweichen und durch die Trichterform werden abhängig vom Durchflussvolumen der Durchfluss durch die Perforation automatisch angepasst, so dass der Trichter nicht überläuft. Mittels des Perforation wird das Fluid in dünne Fließströmungen verteilt, so dass einerseits Mikrogasblasen leicht austreten können, und andrerseits der darunter liegende Eisenspanfilter blank gewaschen wird und seine Reaktionsfähigkeit erhält.
Bei Umlaufsystemen, welche sehr hoch über dem Fluidspiegel des Speichers liegen, kann die dynamische Druckhaltung von den Betriebskosten unwirtschaftlich werden. Zur Höhengewinnung wird dann vorgeschlagen den Fluidpegel möglichst hoch anzuordnen. Dies kann im einfachsten Fall durch einen Speicher erreicht werden, welcher entsprechend hoch gebaut ist und beispielsweise über mehrere Stockwerke eines Gebäudes reicht.
Dies erfordert aber einen über mehrere Gebäudestockwerke senkrecht durchgehende Bauweise, welche vor allem beim Gebäudebestand häufig nicht zur Verfügung steht.
Zur Lösung dieses Problems wird die vertikale Anordnung von mehreren überdracklosen Speichern (Figur 7) vorgeschlagen, wobei die unteren Speicher (66,67) geschlossen sind und der oder die oberen Speicher (61) mit Inertgasbehältern (17) ausgestattet sind. Mittels Verbindungen (64,65,62,63) vom und zum jeweils nächsthöheren Speicher kann der Fluidaustausch erfolgen. Durch die Verbindungen (64,63) der Schichtungsrohre (16) verhalten sich die gekoppelten Speicher wie ein großer Speicher, müssen aber nicht senkrecht übereinander stehen und können auch durch parallele Speicher ergänzt werden. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass die Speicher auf Gebäuderäume verteilt werden können und die Isolationsverluste die Räume heizen. Die Nutzung des Speicherverbunds, der Verbindungen (62,63,64,65) und der Schichtungseinrichtung ( 16) als Vorläufe und Rückläufe für Umlaufsysteme erspart Verrohrungsaufwand. Deshalb enden Rückläufe von Umlaufsystemen und/oder Vorläufe von Umlaufsystemen beginnen im Speicherverbund oder in den Verbindungen (62,63,64,65) und/oder aus den Schichtungskanälen (16) sind Anschlüsse für Rückläufe von Umlaufsystemen herausgeführt . Beispielsweise bei im Speicherverbund parallel angeordneten Speichern kann es zur Lade- oder Entladesteuerang auch sinnvoll sein den Fluidaustausch wahlweise herzustellen oder zu unterbinden. Dies kann durch Absperren der Verbindungen (62,63,64,65) mittels Ventilen erfolgen.
Sind in den Räumen keine Speicher aufstellbar, ist eine Anordnung nach Figur 9 installierbar. Hierzu wird der Inertgasbehälter (17) in einer Höhe angebracht, welcher dem gewünschten Fluidpegel entspricht, und mit einem geschlossenen Speicher (85) über eine fluidgefüUte oder gasgefüllte Leitung (84) verbunden. Zum Fluidausgleich beim Befüllen und Entleeren von Umlaufsystemen und zur Aufnahme der Wärmeausdehnung des Fluids kann zusätzlich ein Fluidspeicher (83) in der Leitung angebracht sein. Vorteilhafterweise mündet diese Leitung im Schichtungsrohr (16) oder am höchsten Punkt des Speichers, so dass Gasblasen in den Inertgasbehälter aufsteigen können. Der Fluidausgleich kann auch in der Verbindung (84) erfolgen, wenn diese groß genug ausgelegt ist, so dass der
Fluidbehälter (83) entfallen kann. Ausführungsvarianten der Anordnung bestehen darin, dass der Inertgasbehälter mit der Verbindung und dem Speicher geschlossen ist, oder dass der Inertgasbehälter (17) mit einer Öffnung in den Fluidbehälter (83) oder in die Verbindung eingetaucht ist. Vorteilhafterweise enden Rückläufe von Umlaufsystemen in der Verbindung (84) und/oder Vorläufe von Umlaufsystemen beginnen in der Verbindung (84). Eine weitere Möglichkeit für eine fluidpegelerhöhende Einrichtung zur Bereitstellung oder Bereithaltung in Umlaufsystemen besteht aus einer druckhaltenden Abdichtung zwischen dem Speicher oder Fluidbehälter und dem Inertgasbehälter oder einem Gasbehälter und einem Gasdruck im Behälter. Der Gasdruck wird statisch gehalten oder ist dynamisch änderbar wie mittels Drackentlastung über ein Ventil in einen Gasspeicherbehälter und Drackaufbau über einen Kompressor mit Ansaugung aus dem Gasspeicherbehälter oder mittels einer Membrangefäßes, welches zum Drackaufbau den Drack aus einem Kompressor oder einem Hauswasserwerk oder einer Pumpe bezieht, und wobei der Druck entlastet werden kann. Mit der dynamischen Änderbarkeit des Gasdrucks ist die Entleerung und Befüllung von Umlaufsystemen möglich. Zusammengefasst ergeben sich folgende Möglichkeiten für die fluidpegelerhöhende Einrichtung. Diese kann aus einem in der entsprechenden Höhe angebrachten Inertgasbehälter (17) und/oder Speicher und/oder Speicherverbund und/oder Umlaufsystem und/oder aus einem unter Gasdruck und/oder Fluiddmck stehendem und/oder gebrachtem Inertgasbehälter und/oder Speicher und/oder Speicherverbund und/oder Umlaufsystem bestehen.
Mittels der überdracklosen Speicher und der Anordnung von Behältern oder doppelten Wänden oder doppelten Böden (Fig. 8,69) ist die Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser wirtschaftlich. Dazu misst die Steuereinrichtung (1) die Temperatur in der Abwasserzuleitung (71) und die Temperatur im Abwasserbereich (68). Ist die Temperatur in der Zuleitung größer als im Abwasserbereich wird das Abwasserventil (70) geschlossen. Das Abwasser fließt über den Abwasserbereich und tauscht seine Wärme an den Speicher bzw. fungiert teilweise selbst als Speicher. Andernfalls wird das Abwasserventil (70) geöffnet und das Abwasser fließt direkt in die Abwasserableitung (73). Zur Erhöhung der Wärmerückgewinnungsenergie ist es sinnvoll, dass im Speicher (67) im unteren Bereich die Temperatur möglichst weit abgesenkt wird. Dies wird durch Anbringen eines Vorerwärmungsbehälters für Brauchwasser oder durch die Abnahme von Speicherfluid zur Vorerwärmung im Bereich der Wärmerückgewinnung erreicht.
Eine Wärmegewinnung aus Abwärme oder Kühlsystemen kann auch aus anderen Quellen erfolgen und im Speicher oder Fluidbehälter oder Speicherverbund gespeichert werden.
Dazu ist die Wärmegewinnung mit einem Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher sinnvoll, welcher sich im oder am Speicher oder Speicherverbund oder Fluidbehälter befindet, und/oder dass das Speicherfluid direkt durch einen Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher gewälzt wird, welcher eine Wärmegewinnung ermöglicht. Die Wärme kann aus Abwasser, aus Kühlsystemen von Maschinen, Motoren, Kompressoren, Generatoren, Elektronik, Photovoltaikmodulen, Brennstoffzellen, Kaminen, Abgasen, Böden, Flüssigkeitsteichen, oder -Behältern, Bauteilen, wie Gebäudeteilen, Begrenzungsbauteilen, Sichtschutzbauteilen, Straßen, Wegen, Auffahrten, Plätzen, Transparenten Wärmedämmungen, gewonnen werden. Zur Steigemng der Temperatur ist es vorteilhaft die Wärmegewinnungsquellen mit einer lichtabsorbierenden und in Wärme wandelnde Schicht oder Schichten oder Folien oder Beimengung oder Beimengungen oder Vorsatz oder Vorsätzen zu versehen. Durch Anbringung eines transparenten Vorsatzes oder von Vorsätzen kann die Wärmegewinnungsquellen weiter verbessert werden.
Das Fluid wird nur in den Wärmegewinnungstauscher zugeführt, wenn das zugeführte Fluid (72) wärmer ist als das Fluid welches sich im Wärmegewinnungstauscher (69) befindet oder als die Umgebung des Wärmegewinnungstauschers, oder dass das Speicherfluid nur durch den Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher gewälzt wird, wenn kühleres Speicherfluid als die Temperatur der Wärmegewinnungsquelle zur Verfügung steht. Zur Steigerung des Wärmegewinnungswirkungsgrades ist es vorteilhaft in der Nähe des Wärmegewinnungstauschers oder der Entnahme des Speicherfluids zur Wärmegewinnung oder in der Wärmegewinnungsschicht im Speicher Fluid zur Vorerwärmung entnommen wird oder sich ein Vorerwärmungsbehälter befindet. Die Vorerwärmung kann beispielsweise zur Vorerwärmung für Brauchwasser oder zur Vorerwärmung für Gebäudewände, oder -decken, oder Pufferräumen oder Gewächshäuser genutzt werden.
Wenn es der Korrosionsschutz zuläst kann der Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher oder Vorerwärmungsbehälter Teil des Speichers oder Fluidbehälters oder Speicherverbunds sein, beispielweise ein doppelter Boden oder ein doppelter Bodenabschnitt oder ein doppelter
Wandabschnitt oder eine doppelte Wand. Andernfalls sind seperate Behälter oder Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher einzusetzen.
Neben den Solarkollektorumlaufsystemen können auch andere außenliegende oder frostungeschützte Umlaufkreise, wie Umlaufkreis zur Heizung und Wärmeentnahme von Speichermassen oder Speichersolarkollektoren oder zur Wärmegewinnung oder zur Kühlung zum Frostschutz und/oder zum Vermeiden von Kochen von Umlaufsystemen, entleert werden.
Mit dem Heizungssystem können auch Systeme realisiert werden, welche anstatt des Fluidwärmespeichers (14) mit einem Fluidkiesspeicher oder einem Speicherverbund (Fig. 8) wie beispielsweise nach den Ansprüchen 33 bis 36 ausgestattet sind. Auch Heizungssysteme, wobei der Fluidwärmespeicher durch einen überdracklosen oder überdrackreduzierten oder fluidpegelbehafteten Fluidbehälter, wie ein Wärmetauscher oder ein Speicherwärmetauscher oder ein Zwischenspeicher oder ein Fluidaufhahmebehälter oder ein Heizkessel, ersetzt ist, können realisiert werden. Dies ist beispielweise vorteilhaft, wenn andere Speichermassen zur Speicherang der Wärme genutzt werden. Auch Verbünde mit den vorgenannten Speicherarten, welche ebenfalls mit den Merkmalen der Ansprüche 33 bis 36 ausgestattet sein können, ergeben ein wirtschaftliches Heizungssystem nach der Art des Anspruchs 1.
Das vorgeschlagene Heizungssystem kann überdracklos oder überdrackreduziert oder überdruckdrackbehaftet betrieben werden. Anzustreben ist ein überdrackloses Heizungssystem, da dann alle Vorteile wie Materialersparnis und Gasdurchlässigkeit der Materialien genutzt werden können. Aber in der Übergangsphase oder bei bestehenden Heizungssystemen, welche sich nur aufwändig auf überdracklosen Betrieb umstellen lassen, ist auch ein überdruckreduziertes oder überdrackbehaftetes Heizungssystem sinnvoll. Daneben kann das Heizungssystem auch im Unterdrück betrieben werden, wobei die erfindungsgemäßen Korrosionsschutzeinrichtungen dazu beitragen. Auch der Betrieb mit den Kombinationen von überdracklos oder teildrackbehaftet und unterdrackbehaftet in unterschiedlichen Teilen des Heizungssystems ist möglich. Je nach Anordnung des Heizungssystems können sich der oder die Fluidpegel im Speicher und/oder in einem Inertgasbehälter und/oder in einem Fluidbehälter und/oder in einem oder mehreren Umlaufsystemen und/ oder in einer Verbindung zum Inertgasbehälter und/oder in der Schichtungseinrichtung und/oder in Fluidaufhahmebehältern befinden.
Beispielsweise zu einer bedarfsgerechten Bereitstellung des Fluids in den Umlaufsystemen ist es auch sinnvoll, dass die Druckerzeugungsleistung oder Strömungsgeschwindigkeit oder das Durchflussvolumen oder die Wärmemenge des Umlaufsystems abhängig vom aktuellen Rohmetzwiderstand gesteuert und/oder geregelt wird.
Für die Funktionsvielfalt des Heizungssystems können im Umlaufsystem und/oder im Speicher oder Fluidbehälter (14) und/oder im und am Inertgasbehälter (17) Sensoren, wie Temperatursensoren, Strömungs- oder Durchflusssensoren (6,12,27,30,36), Dracksensoren, Fluidpegelsensoren und Fluidfreiheits- bzw. Fluidanwesenheitssensoren (7), angebracht werden. Zur Bereitstellung, Umwälzung, Entleerung, Druckhaltung und Bereithaltung von Fluid in
Umlaufsystemen kann es vorteilhaft sein, wenn eine zentrale Einrichtung, wie Befüllungseinrichtung oder NotbefuUungseinrichtung oder fluidpegelerhöhende Einrichtung, in einer Heizungsanlage alle Umlaufkreise gleichzeitig oder durch Umschaltung auf den jeweiligen Umlaufkreis unabhängig voneinander bedient. Zur Erhöhung der Speicherdichte ist es vorteilhaft in den Speicher oder Speicherverbund oder Fluidbehälter oder Fluidkiesspeicher Latentspeicher zu integrieren.
Bezugszeichenliste
1 Steuerung 2 Thermostat 3 Solarsteuerang
4 Heizungssteuerung
5 Drackerzeugung für Befüllung, Drackhaltung und Umwälzung
6 Strömungssensor 7 Fluidfreiheitssensor
8 Temperatursensor
9 Solarkollektor
10 Entleerangsleitung mit Entleerangsventil
11 Rückschlagventil 12 Drackhaltung mit Energierückgewinnung
13 Eisenspangebilde und Kalkfilter
14 Überdrackloser Fluidwärmespeicher
15 Olschicht
16 Schichtungsrohr 17 Inertgasbehälter
18 Sauerstoffbindungseinheit
19 Schichtungsohr
20 Druckhalteventil
21 Eisenspangebilde und Kalkfilter 22 Eisenspangebilde und Kalkfϊlter
23 Mischventil
24 Druckerzeugung für Befüllung, Druckhaltung und Umwälzung
25 Rückschlagventil
26 Umwälzpumpe 27 Strömungssensor
28 Entleerangsleitung mit Entleerangsventil
29 Heizungswärmetauscher
30 Strömungssensor binär
31 NotbefuUungseinrichtung mit Handpumpe 32 Brauchwasserwärmetauscher
33 NotbefüUung mit Umwälzpumpenreihenschaltung
34 Umwälzpumpe
35 Rückschlagventil
36 Strömungssensor binär 37 Heizungskessel 38 Absperrventil
39 Druckerzeugung für Drackhaltung und Umwälzung
40 Membrangefäß
41 Druckerzeugungssystem 42 Drackentspannungsventil
43 Absperrventil
44 Verteilungseinrichtung
45 Eisenspangebilde und Kalkfilter
46 Hauswasserwerk 47 Befüllungsventil
48 Rückschlagventil
49 Pegelgesteuertes Ventil
50 Befüllungsgefäß
51 Befüllungsventil 52 Auslassventil
53 Knallgasreaktionsbereich
54 Zünder
55 Wasserstoffüberwachungsbereich
56 Wasserstoff sensor 57 Reaktionsströmungssensor
58 Wasserstoffeinlassventil
59 Wasserstoffströmungssensor
60 Wasserstofftank
61 Offener Speicher 62 Speicherverbindung
63 Speicherverbindung Schichtung
64 Speicherverbindung Schichtung
65 Speicherverbindung
66 Geschlossener Speicher 67 Geschlossener Speicher
68 Temperatursensor Abwasserbereich
69 Doppelter Boden Abwasserbereich
70 By-Pass für Abwasserbereich
71 Temperatursensor Abwasserzuleitung 72 Abwasserzuleitung 73 Abwasserableitung
74 Sauerstoffbindung
75 Wasseraufhahmebehälter
76 Entleerungsventil 77 Siphon
78 Überlauf
79 Verbindung zum Speicher
80 Gasverbindung zum Inertgasbehälter
81 Umlaufsystemverbindung zum Inertgasbehälter 82 Befüllungseinrichtung
83 Fluidbehälter
84 Verbindung Inertgasbehälter Speicher
85 Fluidwärmespeicher

Claims

Patentansprüche
1. Heizungssystem zur Erzeugung und Verteilung von Wärmeenergie, wobei das
Heizungssystem ein oder mehrere Heizkreise zur Verteilung der Wärme an Wärmetauscher, wie Heizköφer und/oder Fußbodenheizung und/oder Wandheizung und/oder Brauchwasserwärmetauscher, und/oder Heizkreise zur Erzeugung von Wärme, wie mittels
Kollektoren und/oder Heizkesseln und/oder Wärmepumpen, und mindestens einen Speicher umfasst, d ad u rc h geke n n ze i c h net,
• dass das Heizungssystem fluidpegelbehaftet ist,
• und dass Umlaufsysteme, wie Heizungsumlaufsysteme, Speicheranbindungsumlaufsysteme, Brauch wasserheizungsumlaufsysteme, Nachheizungsumlaufsysteme,
Wärmetauscheramiaufsysteme, Speicherkollektoramlaufsysteme, Heizkesselumlaufsysteme, Wärmepumpenumlaufsysteme, Wärmegewinnungsumlaufsysteme, Kühlungsumlaufsysteme, direkt an mindestens einen Speicher (14) angeschlossen sind, so dass das Speicherfluid direkt durch die Umlaufsysteme gewälzt wird, - wobei Bereitstellungseinrichtungen, wie Befüllungseinrichtungen oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen, das Fluid vor dem Umwälzen in das Umlaufsystem einbringen, und/oder wobei Bereithaltungseinrichtungen das Fluid im Umlaufsystem halten, wie zyklisches oder ereignisgesteuertes oder ständiges Minimalumwälzen oder Umwälzphasen während des Stillstands und/oder zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen von Bauteilen, wie
Verschraubungen, Fittinge, Ventile, und/oder das Absperren von Umlaufsystemen im
Stillstand und/oder erhöhte Qualitätssicherungen von Umlaufsystem und/oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen, und/oder wobei fluidpegelbehaftete Heizungssysteme mit einer Notbereitstellungseinrichtung, wie handbetätigte oder für Kurzzeitbetrieb ausgelegte
Pumpen, Membrangefäße, Gasdruckgefäße, Ventile zum Wassernetz oder
Hauswasserwerk oder fluidpegelerhöhende Einrichtungen, oder mit einem Anschluss für eine Notbereitstellungseinrichtung ausgerüstet sind.
2. Heizungssytem nach Anspruch l d ad u rc h ge ke n n ze i ch n et, dass der Speicher ein Fluidwärmespeicher und/oder Fluidkieswärmespeicher und/oder Fluidbehälter, wie Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher oder Zwischenspeicher oder Fluidaufhahmebehälter oder Heizkessel, und/oder ein Speicherverbund vorgenannter Speicherarten ist.
3. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2 dad u rch gek e n n ze i c h n et, dass ein oder mehrere Umlaufsysteme Solarumlaufsysteme sind.
4. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis3dadurch gekennzeichnet, dass das Heizungssystem überdracklos oder überdruckreduziert oder überdruckbehaftet und/oder unterdruckbehaftet ist.
5. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis4dadurch gekennzeichnet, dass sich der oder die Fluidpegel im Speicher und/oder im Inertgasbehälter und/oder in einem oder mehreren Umlaufsystemen und/oder in einer Verbindung zum Inertgasbehälter und/oder in der Schichtungseinrichtung befinden.
6. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis5dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufsysteme und/oder Speicher mit weiteren Einrichtungen oder Verfahren ausgestattet sind, welche Funktionen erfüllen, wie Drackhaltung im Umlaufsystem,
Entlüftung des Umlaufsystems, Entleerung des Umlaufsystems, Sicherheit der Entleerung, Entgasung des Fluids, Korrosionsschutz der Anlage, Betriebssicherheit, betriebskostenniedriges Betreiben der Anlage, temperaturgerechte bzw. wärmemengengerechte Bereitstellung oder Erzeugung der Wärme, Schichtung des Fluids im Speicher.
7. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bisόdadurch gekennzeichnet, dass zur Befüllung von Umlaufsystemen die Befüllung bei einer Umwälzanforderang einleitet und zeitgesteuert und/oder sensorgesteuert und/oder -geregelt in den Umwälzbetrieb und Druckhaltebetrieb überleitet wird, und dass dasUmlaufsysteme mit einer Befüllungseinrichtung ausgerüstet ist - der Art, dass die Befüllungseinrichtung (Fig.2) ein ventilgesteuertes Membrangefäß (40) oder nach oben gerichtetes Druckgefäß ist, das durch eine Steuereinrichtung (1) mit Drack aus einem Druckgassystem oder einem Hauswasserwerk oder einem Kompressor (41) oder einer Druckpumpe beaufschlagt wird und vom Druck entlastet (42) werden kann, oder der Art, dass die Befüllungseinrichtung (Fig.3) aus einer Reihenschaltung von Umwälzpumpen (26) oder Pumpen und einer Steuereinrichtung (1) besteht, die diese
Reihenschaltung adäquat ansteuert, oder der Art, dass die Befüllungseinrichtung aus einer Verschaltungseinrichtung besteht, welche die Umwälzpumpen der Umlaufkreise zur Befüllung in Reihe und auf den zu befüllenden Umlaufkreis schaltet, - oder der Art, dass die Befüllungseinrichtung (Fig.4) aus einer Steuereinrichtung (1) und einem ventilgesteuertem Anschluss (47) an das Hauswasserwerk besteht, wobei das Wasser auch eine Sauerstoffbindungseinheit (74), wie Eisengebilde oder ein Magnesiumgebilde, durchlaufen kann, oder der Art, dass die Befüllungseinrichtung (Fig.5) aus einer Steuereinrichtung (1) und einem Fluidreservoir (50), wie ein Behälter oder ein Fluidwärmespeicher, besteht, welches zur Befüllung abgebaut (51) wird, und welches mit einem Ventil (49) zum Hauswasserwerk oder Wassernetz oder bei der Umwälzung eines Umlaufsystems aufgebaut wird, oder der Art, dass die Befüllungseinrichtung aus einer Verdrängeφumpe oder Druckpumpe und einer Steuereinrichtung besteht.
8. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis7dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllungseinrichtungen zur NotbefüUung dienen, wobei die Ventil durch handbetätigte Schieber und die elektrische betätigten oder gesteuerten Einrichtungen durch handbetätigte oder handgesteuerte Einrichtungen oder für Kurzzeitbetrieb ausgelegte Einrichtungen ersetzt sein können.
9, Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisδdadurch gekennzeichnet, dass bei der Befüllung mit Drackgassystemen oder Kompressoren (41 ) das Gas zum Drackaufbau aus dem Inertgasbehälter (17) entnommen wird und bei Drackentlastung in den Inertgasbehälter zurückgespeist (42) wird.
10. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis9dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Abdichtungsmaßnahmen von Bauteilen, wie Verschraubungen, Fittingen und Ventilen, aus Überziehschläuche oder -Kappen oder Mehrfachdichtungen oder von außen anpressbaren Dichtungen oder Kombination von Gewindedichtungsfüllstoffen und Dichtungen oder dem Aufbringen aushärtenden Dichtstoffen, wie Lacke oder Harze oder Kunststoffe, bestehen.
11. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis lOdadurch gekennzeichnet, dass die erhöhten Qualitätssicherungen von Umlaufsystem aus dem Abdrücken mit erhöhtem Dmck und/oder Verschraubungssicherangen und/oder Überwachungen der Dichtheit von Umlaufsystemen, wie Drackhaltemessungen, Fluidpegelmessungen im Umlaufsystem im Stillstand, Messungen des Gaseintrags, bestehen.
12. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbislldadurch gekennzeichnet, dass beim Absperren des Umlaufsystems zur Bereithaltung die Drackerzeugung für die Bereitstellung und/oder für die Drackhaltung und/oder für die Umwälzung (34,24) eingeschaltet bleibt oder zugeschaltet wird bis der Absperrvorgang beendet ist.
13. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellung und/oder Umwälzung und/oder Drackhaltung leistungs-, strömungs- durchflussvolumen- und/oder wärmemengengesteuert und/oder -geregelt und/oder - überwacht wird.
14. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisl3dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckerzeugung der Umwälzung und/oder Drackhaltung und/oder Bereitstellung eine Verdrängeφumpe eingesetzt wird.
15. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bisl4dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungsleistung oder Strömungsgeschwindigkeit oder das Durchflussvolumen oder die Wärmemenge des Umlaufsystems abhängig vom aktuellen Rohrnetzwiderstand gesteuert und/oder geregelt wird.
16. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisl5dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen der Entleerungsleitungen eines Umlaufsystems im Inertgasbehälter (17) oder über dem Speicher (14) oder in oder über einer Schichtungseinrichtung (16) enden, wobei das Fluid in den Speicher überführt werden kann.
17. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbislόdadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungsleitungen vom Vorlauf und Rücklauf des Umlaufsystems außerhalb des Inertgasbehälters oder Speichers oder der Schichtungseinrichtung zusammengeführt sind, und diese ventilgesteuert sind und über eine gemeinsame Leitung in den Inertgasbehälter (17) oder über oder in den Speicher (14) oder über oder in die Schichtungseinrichtung geführt werden.
18. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisl7dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerangsleitung vom Vorlauf des Umlaufsystems außerhalb des Inertgasbehälters oder Speichers oder der Schichtungseinrichtung in den Rücklauf (10) mündet und ventilgesteuert ist, und der Rücklauf im Gasbereich des Inertgasbehälters (12) oder über oder in dem Speicher oder über oder in der Schichtungseinrichtung endet.
19. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbislδdadurch gekennzeichnet, dass im Umlaufsystem und/oder im Speicher (14) und/oder im und am Inertgasbehälter (17) Sensoren, wie Temperatursensoren, Strömungs- oder Durchflusssensoren (6,12,27,30,36), Dracksensoren, Fluidpegelsensoren und Fluidfreiheits- bzw. Fluidanwesenheitssensoren (7), angebracht sind.
20. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisl9dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Inertgasbehälter (17) die Funktionen der Gassammlung und/oder Gasabsonderang und/oder des Fluidgasaustausches und/oder der Sauerstoffbindung und/oder der Energierückgewinnung und/oder Überleitung von und in eine Schichtungseinrichtung und/oder der Schichtung und/oder der Fluidpegelerhöhung und/oder der Fluidaufnahme aus Entleemng und/oder aus der Wärmeausdehnung des Fluids und/oder der Fluidpegelerhöhung übernimmt bzw. in ihm integriert sind, wobei ein Inertgasbehälter auch mehrere Umlaufsysteme mit diesen Funktionen bedienen kann.
21. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Funktionen im Speicher und/oder vom Speicher räumlich entfernt und/oder räumlich verteilt in unterschiedlichen- Behältern angeordnet sind, und dass diese miteinander und mit dem Speicher oder mit der Schichtungseinrichtung mit Überleitvorrichtungen verbunden sind, welche auch mittels Ventilen geschaltet sein können.
22. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 dadurch gekennzeichnet ,dass der Inertgasbehälter (17) über eine gasdurchlässige Öffnung mit dem Speicher oder mit der Schichtungseinrichtung im oder am Speicher in Verbindung steht, so dass die Gasblasen aus der Schichtungseinrichtung bzw. dem Umlaufsystem im Inertgasbehälter gesammelt werden.
23. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22 d a d u rc h gekennzeichnet ,dass in den Inertgasbehälter (17) einmündende Rohre ihr Fluid über eine Öffnung in die Schichtungseinrichtung (16,19)oder in den Speicher (14) oder in ein Umlaufsystem übergeben können.
24. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23 d a d u r c h gekennzeichnet ,dass die in den Speicher oder Inertgasbehälter einmündenden Rohre und damit das einmündende Fluid über eine Gasstrecke und über Verteilungseinrichtungen (44), wie Sprühköpfe, Sprührohre, Sprühplatten oder Ablaufschlitze, Ablauf löcher, Ablauffenster, großflächig oder fein verteilt durch den Gasraum geführt wird, und dadurch im Fluid enthaltene Mikro- oder Makrogasblasen leicht aus dem Fluid entweichen können und im Inertgasbehälter gesammelt werden können, wobei die Verteileinrichtungen auch gasgetrennt und trichterförmig ausgeführt sind, so dass Makroblasen nach oben entweichen können, und sich eine automatische Adaption an die aktuelle Strömung ergibt.
25. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24 d a d u r c h gekennzeichnet, dass sich der Inertgasbehälter (17) im Umlaufsystem, vorzugsweise im Rücklauf oder im Speicher oder oberhalb des Speichers oberhalb der Schichtungseinrichtung oder oberhalb in den Speicher einmündender Rücklaufrohre, befindet.
26. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25 d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Inertgasbehälter (17) oder die Auffangvorrichtung oder
Überleitvorrichtung schwimmend, tauchend oder höhenverstellbar oder starr befestigt im oder oberhalb des Speichers (14) oder der Schichtungseinrichtung (16,19) oder des Rücklaufs eines oder mehrerer Umlaufsysteme angebracht ist.
27. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die fluidpegelerhöhende Einrichtung aus einem in der entsprechenden
Höhe angebrachten Inertgasbehälter (17) und/oder Speicher und/oder Speicherverbund und/oder
Umlaufsystem und/oder aus einem unter Gasdmck und/oder Fluiddrack stehendem und/oder gebrachtem Inertgasbehälter und/oder Speicher und/oder Speicherverbund undoder Umlaufsystem besteht.
28. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zwischen einem geschlossenen Speicher (Fig.9, 85) und dem Inertgasbehälter (17) eine fluidgefüUte und/oder gasgefüllte Verbindung (84) angeordnet ist, wobei die Verbindung auch in der Schichtungseinrichtung (16) münden kann und zusätzlich mit einen Fluidbehälter (83) ausgestattet sein kann.
29. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28 d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Inertgasbehälter mit oder ohne Verbindung zum Speicher und der Speicher geschlossen ist oder dass der Inertgasbehälter (17) mit einer Öffnung in den Fluidbehälter (83) oder in die Verbindung oder direkt in den Speicher eingetaucht ist.
30. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29 d a d u r c h gekennzeichnet, dass Rückläufe von Umlaufsystemen in der Verbindung (84) enden, und/oder dass Vorläufe von Umlaufsystemen in der Verbindung (84) beginnen.
31. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis30dadurch gekennzeichnet, dass die fluidpegelerhöhende Einrichtunge zur Bereitstellung oder
Bereithaltung aus einer drackhaltenden Abdichtung zwischen dem Speicher und dem Inertgasbehälter oder einem Gasbehälter und einem Gasdruck im Behälter besteht.
32. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck statisch gehalten wird oder dynamisch änderbar ist, wie mittels Drackentlastung über ein Ventil in einen Gasspeicherbehälter und Drackaufbau über einen Kompressor mit Ansaugung aus dem Gasspeicherbehälter oder mittels eines Membrangefäßes, welches zum Drackaufbau den Dmck aus einem Kompressor oder einem Hauswasserwerk oder einer Pumpe bezieht, und wobei der Dmck entlastet werden kann.
33. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 32 d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Speicherverbund (Fig.8) aus Speichern (67,66,61 ) besteht, welche übereinander auch seitlich versetzt, einzeln oder mehrere parallel geschaltet angeordnet sind und die unteren Speicher (67,66) geschlossen sind, wobei die Speicher zu den nächst höheren Speichern mit mindestens einer Verbindung (62,65) für aufsteigendes Fluid und Gas und mit mindestens einer Verbindung (64,63) für absinkendes Fluid gekoppelt sind.
34. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33 d a d u r c h gekennzeichnet, dass Verbindungen der Speicher (64,63) die Schichtungseinrichtungen (16) verbindet, so dass eine Schichtung über mehrere Speicher ermöglicht wird.
35. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34 d a d u r c h gekennzeichnet, dass in den Verbindungen (62,63,64,65) der Speicher Rückläufe von
Umlaufsystemen enden und/oder Vorläufe von Umlaufsystemen beginnen, und/oder dass aus den Schichtungseinrichtungen (16) Anschlüsse für Rückläufe von Umlaufsystemen herausgeführt sind.
36. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis35dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidaustausch zwischen den Speichern wahlweise herstellbar oder unterbindbar ist.
37. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 b*ιs36dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmegewinnung aus Abwärme und/oder Kühlsystemen erfolgt und im Speicher gespeichert wird.
38. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis37dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmegewinnung mit einem Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher erfolgt, welcher sich im oder am Speicher befindet, und/oder dass das
Speicherfluid direkt durch einen Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher gewälzt wird, welcher eine Wärmegewinnung ermöglicht.
39. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis38dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmegewinnung aus Abwasser, aus Kühlsystemen von Maschinen, Motoren, Kompressoren, Generatoren, Elektronik, Photovoltaikmodulen, Brennstoffzellen, Kaminen, Abgasen, Böden, Flüssigkeitsteichen, oder -Behältern, Bauteilen, wie Gebäudeteilen, Begrenzungsbauteilen, Sichtschutzbauteilen, Straßen, Wegen, Auffahrten, Plätzen, Wärmedämmungen, Transparenten Wärmedämmungen, erfolgt.
40. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 39 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Wärmegewinnungsquellen mit einer lichtabsorbierenden und in Wärme wandelnde Schicht oder Schichten oder Folien oder Beimengung oder Beimengungen oder Vorsatz oder Vorsätzen versehen sind.
41. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 40 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Wärmegewinnungsquellen mit einem transparenten Vorsatz oder Vorsätzen versehen sind.
42. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche lbis41dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid nur in den Wärmegewinnungstauscher zugeführt wird, wenn das zugeführte Fluid (72) wärmer ist als das Fluid welches sich im Wärmegewinnungstauscher (69) befindet oder als die Umgebung des Wärmegewinnungstauschers, oder dass das Speicherfluid nur durch den Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher gewälzt wird, wenn kühleres Speicherfluid als die Temperatur derWärmegewinnungsquelle zur Verfügung steht
43. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 42 dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Wärmegewinnungstauschers oder der Entnahme des Speicherfluids zur Wärmegewinnung oder in der Wärmegewinnungsschicht im Speicher Fluid zur Vorerwärmung entnommen wird, oder sich ein Vorerwärmungsbehälter befindet, wie Vorerwärmung für Brauchwasser und/oder Vorerwärmung für Gebäudewände,und/oder -decken, und/oder Pufferräume und/oder Gewächshäuser.
44. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 43 d a d u r c h g e ke n n ze i c h n e t , dass der Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher oder Vorerwärmungsbehälter Teil des Speichers oder Fluidbehälters oder Speicherverbunds ist, wie doppelter Boden oder doppelter Bodenabschnitt oder doppelter Wandabschnitt oder doppelte Wand, oder ein seperater Behälter oder Wärmetauscher oder Speicherwärmetauscher.
45. Heizungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 44 d a d u r c h g e k e n n ze i c h n et , dass in den Speicher Latentspeicher integriert sind.
46. Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystem vorwiegend nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 45 d a d u rc h ge k e n n ze i c h n et, dass die Drackhaltung dynamisch ist, wie dadurch dass der Dmck mit einer dynamischen Drackerzeugung (5,24), wie eine Umwälzpumpe oder eine Reihenschaltung von Pumpen oder über eine Verdrängeφumpe oder über eine Druckpumpe, aufgebaut wird und über eine gegendruckerzeugende Einrichtung (12,20), wie ein Ventil oder eine Turbinen oder ein
Schaufelrad oder ein Strömungsköφer oder Strömungsklappen oder angepasste Leitungen oder Düsen oder Schieber oder eine Verteileinrichtung, gehalten wird, so dass sich ein definierter Teil der Drackerzeugung in einer Drackerhöhung im Umlaufsystem und nicht in einer Durchflusserhöhung niederschlägt, - und/oder dass die dynamisch erzeugte Drackenergie, wie zur Drackhaltung und/oder
Umwälzung und/oder Bereitstellung und/oder zum Korrosionsschutz wieder zurückgewonnen wird, und/oder dass zur Entleerung und/oder Bereitstellung des Fluids in einem Umlaufsystem das Fluid im Umlaufsystem mit dem Gas aus einem Inertgasbereich oder mit Luft ausgetauscht wird, wobei das Fluid durch den Inertgasbereich und/oder über eine Gasstrecke über dem Speicher läuft oder über eine Strömungsverlangsamte Zone oder eine Schichtungseinrichtung (16,19), vorwiegend eine schon anderweitig genutzte Zone oder Schichtungseinrichtung, direkt in den Speicher (14) zurückläuft, und/oder dass Heizungssysteme Umlaufsysteme oder Teile von Umlaufsystemen entleeren können, welche direkt mit dem Speicher gekoppelt sind, und wobei der Fluidpegel des
Speichers in den zu entleerenden Bereich hineinragt, und/oder dass Heizungssysteme zur sicheren Entleerung mit Sensoren die Stömng erfasst und/oder mit redundanten Elementen und/oder mit Wiederholvorgängen und/oder mit autarken Zusatzeinrichtungen die Entleemng sicher gewährleistet, - und/oder dass zum Korrosionschutz Gas im und/oder außerhalb des Heizungssystems gesammelt wird und der Sauerstoff im Gas gebunden wird, und/oder dass zum Abdichten von Bauteilen, wie von Verschraubungen und/oder Fittingen und/oder Ventilen, über die Bauteile ein flexibler Schlauch oder ein Schrumpfschlauch mit Dichtungen gezogen wird, wobei als flexibler Schlauch vorwiegend ein Silikonschlauch verwendet wird, - und/oder dass Einrichtungen zur Bereitstellung und/oder Bereithaltung und/oder
Umwälzung und/oder Drackhaltung und/oder Entleerung von Fluid in Umlaufsystemen mittels zentraler und oder verteilter Einrichtungen in einer Heizungsanlage mehrere Umlaufsysteme gleichzeitig oder durch Umschaltung auf den jeweiligen Umlaufkreis unabhängig voneinander mit vorgenannten Funktionen beaufschlagen, - und/oder dass zur Entlüftung das oder Teile des Heizungssytems dynamisch unter Drack gesetzt werden, wie Umlaufsysteme, welche mit Ventilen abgesperrt werden und mit Hilfe der Bereitstellungseinrichtung unter Drack gesetzt wird und über schwimmergesteuerte Entlüftungsventile kombiniert mit einem Überdruckventil entlüftet werden, und/oder dass bei Abreisen der Strömung oder bei zu geringen Strömungen in Umlaufsystemen automatisch von der Steuereinrichtung Bereitstellungsphasen oder
Strömungserhöhungsphasen eingeschaltet werden, und/oder dass zur Vermeidung von Luftzutritt Umlaufsysteme oder Teile davon entleert werden können, und/oder dass zum Frostschutz und/oder zum Vermeiden von Kochen von Umlaufsystemen neben Solarkollektoramlaufsystemen auch andere außenliegende oder frostungeschützte
Umlaufsysteme oder Teile davon, wie Umlaufsysteme zur Heizung und Wärmeentnahme von Speichermassen oder Speichersolarkollektoren oder zur Wärmegewinnung oder zur Kühlung, entleert werden können, und/oder dass eine Schicht auf den oder die Fluidpegel im Heizungssystem aufgebracht wird, wobei dazu vorwiegend eine schwimmende Schicht ( 15) wie Paraffinöl benutzt wird, und/oder dass zum Korrosionschutz der Fluiddrack im oder in Teilen des Heizungssystems dynamisch geändert wird.
47. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 d a d u rc h geke n nze i chn et , dass zur dynamischen Drackhaltung die Gegendruck erzeugende Einrichtung (12,20) im Rücklauf in Stufen oder analog hinsichtlich des Gegendrucks steuerbar oder regelbar ist, so dass die Drackhaltung dynamisch oder statisch so anpassbar ist, dass einerseits der aktuell notwendige Drack erzeugt wird und andererseits die Drackerzeugung mit minimaler Leistung gefahren werden kann.
48. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 47 d a d u r c h g eke n n ze i c h n et, dass die Gegendrack erzeugende Einrichtung (12,20) den Gegendruck abhängig vom Drack im Umlaufsystem regelt und die Drackerzeugungsleistung strömungsgeregelt ist oder die Gegendruck erzeugende Einrichtung strömungsgeregelt und die Drackerzeugungsleistung drackgeregelt ist.
49. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 48 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zur dynamischen Drackhaltung zur Einsparung von Drackenergie der Druck an die aktuelle Temperatur des Fluids angepasst wird, wobei ein Sicherheitsabstand zum Siededrack eingehalten wird, so dass das Fluid im Umlaufsystem nicht zum Kochen kommt.
50. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 49 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Energie mittels einer Turbine und einer Düse im Rücklauf des Umlaufsystems zurückgewonnen wird, welche den Fluidstrahl auf die Turbinenschaufeln richtet, und wobei die Turbine Energiewandlungseinrichtungen, wie ein Generator oder ein Kompressor oder eine Druckpumpe oder ein Pumpenlaufrad oder eine mechanische Übertragungseinrichtung, antreibt.
51. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 50 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die zurückgewönne Energie, wie elektrische Leistung, elektrische Spannung, elektrischer Strom, Drehzahl als Sensorsignale für Leistungs-, Strömungs,- '
Durchflussvolumen und/oder mit Temperaturmessungen für Wärmemengenermittlungen und/oder für Bereitstellungsumwälzungsumschaltung genutzt wird.
52. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 51 dadurch gekennzeichnet, dass sich der Inertgasbereich in einem Inertgasbehälter (17) und/oder im Speicher und/oder in einem Inertgassack und/oder einem Dmckgasbehälter befindet.
53. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 52 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zur Entleemng und/oder Bereitstellung des Fluids in einem Umlaufsystem das Fluid vor der Einleitung in den Speicher über den Rücklaufeines anderen Umlaufsystems oder über einen eigenen Zulauf des Speichers geführt wird.
54. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 53 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zur Entleerang von Umlaufsystemen ein Membrangefäß (40) oder Drackgefäß dient, welches von der Drackbeaufschlagung (41,42) so gesteuert wird, dass in ihm Fluid aus dem Umlaufsystem aufgenommen werden kann, und Gas aus einem Inertgasbereich (17) in das Umlaufsystem nachströmen kann, wobei der Inertgasbereich ein eigener Behälter sein kann oder sich im Drackgefäß befinden kann, und der Gasaustausch durch Herstellung einer oder mehrerer Verbindungen von zu entleerenden Umlaufsystemen zum Inertgasbereich erfolgt.
55. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 54 d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Druckgasgefäß oder Membrangefäß zur Entleerung mittels der Drackbeaufschlagung auch zur Bereitstellung des Fluids im Umlaufsystems dient.
56. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 55 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zur Entleerung von Umlaufsystemen ein Aufnahmebehälter (Fig.7, 75), welcher durch ein oder mehrere Ventile (76) zu Umlaufsystemen zu und abschaltbar ist und wobei der Speicher ebenfalls durch Ventile (43) von Umlaufsystemen trennbar ist, das Fluid aus den Umlaufsystemen aufnimmt und Inertgas aus dem Inertgasbereich in die Umlaufsysteme nachströmt (81) und die Bereitstellungseinrichtung und/oder Umwälzeinrichtung und/oder Druckhalteeinrichtung (82) das Fluid aus dem Aufnahmebehälter (75) in Umlaufsysteme (81) zurückspeist, wobei der
Aufnahmebehälter eine Gasverbindung (80) zum Inertgasbereich oder eine Sauerstoffbindungseinheit haben kann.
57. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 56 d a d u r c h g e ke n n ze i c h n e t, dass zur sicheren Entleerung von Umlaufsystemen die Wasserfreiheit bzw.
Wasseranwesenheit und/oder die entleerte Wassermenge mit einem Sensor (7) erfast wird, und mit den Sensorsignalen weitere Sicherheitsstrategien, wie Bereitstellungs- und Entleerangswiederholungen, Spülvorgänge, Drackbeaufschlagungsvorgänge, Impulsdrackbeaufschlagungen, Ansteuerang von redundanten Entleerangsventilen, Protokollierang von Fehlfunktionen und/oder von Sicherheitsstrategien, Warnmeldungen und/oder Heizvorgänge, eingeleitet werden.
58. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 57 d a d u r c h ge ke n n ze i c h n e t , dass zur sicheren Entleerung von Umlaufsystemen redundante und/oder autarke Elemente, wie Thermostate (2), Temperatursensoren, ventilgesteuerte Entleerangsleitungen, Auswerteeinheiten von Sensoren, Wasserfreiheitssensor mit ventilgesteuerter Entleerungsleitung, angebracht sind und diese so geschaltet sind oder ausgewertet werden, dass sie ihre redundante Funktion ausführen, und/oder dass bei Plausibilitätsfehlern ebenfalls Sicherheitsstrategien wie in Anspruch 57 eingeleitet werden.
59. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 58 d a d u r c h g eke n n ze i c h n et , dass zur sicheren Entleerung die Ansteuerspannung für die Druckerzeugungseinrichtungen(5,39,41 ) und/oder Entleerangsventile ( 10,42) und/oder Absperrventile über eine Kettenverschaltung über mehrere redundante Systeme (1,2,3) erfolgt, und die Zustimmung für die Drackerzeugung bzw. Nichtentleerang von allen diesen redundanten Systemen erfolgt, und die Abschaltung der Drackerzeugung bzw. die Entleerung bereits bei der Wegnahme einer Zustimmung eines der redundanten Systeme erfolgt.
60. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 59 d ad u rc h ge ke n n ze i c h n et , dass zur sicheren Entleerung die autarke Zusatzeinrichtung aus einer Ableitvorrichtung, wie Überlauf (78) im Fluidauf ahmebehälter (40,75) oder mit einem Sensor der Pegel gesteuertes Ableitventil, besteht, welche das Fluid aus dem frostgefährdeten Teil des Umlaufsystems ableitet.
61. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 60 d a d u r c h geke n n ze i c h n et, dass zum Korrosionsschutz als Inertgas ein Stickstoff-Kohlendioxidgemisch verwendet wird, und die bei der Vermischung mit Wasser durch Lösen von Kohlendioxid entstehende Kohlensäure neutralisiert wird, wie durch einen Kalkfilter (13,21,22,45) oder mittels Kalksteinen im Speicher (14) oder Umlaufsystem oder im Inertgasbereich (17).
62. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 61 dadurch gekennzeichnet, dass zum Korrosionsschutz das Gas im Speicher oder im Inertgasbereich ( 17) oder sonstigen Behältern gesammelt wird.
63. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 62 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Gassammlung im, neben oder über dem Speicher oder im Umlaufsystem erfolgt.
64. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 63 d a d u r c h gekennzeichnet ,dass zum Korrosionsschutz die Sauerstof bindung vorwiegend mit einer wasserstoffversorgten Verbrennungseinheit, wie Brennerflamme oder einem Knallgasreaktor (Figur 6) oder einer Brennstoffzelle oder einem wasserbenetztem Eisensgebilde (13,21,45) oder Magnesiumgebilde, wie Späne, Schäume, Bleche, oberflächenvergrößerte Massen, erfolgt.
65. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 64 d a d u r c h gekennzeichnet, dass eine definierte Menge an Wasserstoff in einen unten offenen und oben geschlossenen Behälter (53) gelassen wird und solange in zyklischen Zeitabständen mit einem Zünder (54) gezündet wird bis die Knallgasreaktion abläuft, und dieser Vorgang ereignisgesteuert oder zyklisch wiederholt wird, so dass der Sauerstoff mit dem Wasserstoff in Wasser umgewandelt wird.
66. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 65 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Knallgasreaktion mittels eines Strömungssensor (57) detektiert wird.
67. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 66 d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Strömungssensor (57) für den Ablauf der Knallgasreaktion dahingehend ausgewertet wird, dass das Volumen des ausströmenden Gases und die Zeitdauer erfast wird und daraus Rückschlüsse auf die Intensität der Knallgasreaktion und/oder des gebundenen Sauerstoffs gezogen werden.
68. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 67 d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Reaktorbehälter Teil des Inertgasbereichs (17) ist und an der höchsten Stelle des Inertgasbereiches eingebracht wird (Fig.6) oder ein eigener Behälter im Inertgasbereich eingebracht wird.
69. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 68 d a d u r c h gekennzeichnet, dass sich außerhalb des Knallgasreaktors oder Brenners oder der Brennstoffzelle ansammelndes Gas aus dem Behälter, in welchem sich die Verbrennungseinheit befindet, zum sicheren Betrieb aus dem Behälter ableitet wird.
70. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 69 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zum Korrosionsschutz mit einer Brennstoffzelle die Wasserstoffseite der -
41
Brennstoffzelle gegenüber dem Korrosionsschutzbereich evakuiert ist, und dass die Sauerstoffseite oder Luftseite der Brennstoffzelle über den Gasbereich des Korrosionsschutzbereiches oder des Gassammelbereiches versorgt wird, und der Stromkreis der Brennstoffzelle geschlossen wird.
71. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 70 d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Strom und/oder die Spannung der Brennstoffzelle und/oder die zugeführte Wasserstoffmenge gemessen wird, und damit die Wasserstoffzufuhr und/oder der Stromkreis der Brennstoffzelle geregelt bzw. gesteuert wird.
72. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 71 dadurch gekennzeichnet, dass im Inertgasbereich (17) oxidierende Werkstoffe, wie Eisenspangebilde ( 13 ,21 ,45) oder Magnesiumgebilde, mit reaktionsaktivitätssteigernden Einrichtungen, wie
Wasserbenetzungeinrichtungen, Blankwaschungseinrichtungen, elektrochemisches Element mit angelegter elektrischer Spannung oder spannungsbildenden Werkstoffen, wie Magnesium-Kupfer oder Eisen-Kupfer, versehen sind.
73. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 72 d a d u r c h gekennzeichnet, dass zum Korrosionsschutz der eingedrangene Sauerstoff oder Bestandteile der Luft und daraus näherungsweise der Sauerstoff bestimmt wird, und bei Überschreiten von Sauerstoffgrenzwerten weitere Strategien, wie Warnmeldungen zur Abdichtung, Sauerstoffbindung oder Intensivierung der Sauerstoffbindung, eingeleitet werden.
74. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 73 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Menge des verbrauchten Sauerstoffbindungsstoffes, wie Wasserstoff oder Eisen oder Magnesium, oder die Menge des bei der Sauerstoffbindungsreaktion erzeugten Stoffes, wie Wasser oder Eisenoxid, oder die bei der Reaktion erzeugte Energie, wie Flammtemperatur und Brenndauer oder elektrische Leistung, oder Ausbreitungsgeschwindigkeit und Dauer der Knallgasreaktion, oder durch Konstanthaltung der Reaktion ein vereinfachter Wert wie Zeitdauer der Reaktion oder Zeitdauer des zugeführten Sauerstoffbindungsstoffes oder erzeugter elektrischer Strom, bestimmt wird .
75. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 74 d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Druckänderung im Inertgasbereich (17) über die Zeit ermittelt wird, und daraus die Luftzufuhr und daraus näherangsweise der eingedrangene Sauerstoff bestimmt wird.
76. Verfahren nach einem oder meherer der Ansprüche 46 bis 75 d a d u r c h gekennzeichnet ,dass zum Abdichten von Bauteilen zwischen dem Bauteil und dem Schlauch eine Dichtungsmasse aufgebracht wird.
77. Heizungssystem dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass Einrichtungen oder Eigenschaften nach den Ansprüchen 7 bis 12 und 16 bis 44 für überdruckbehaftete Heizungssysteme oder andere überdmcklose oder überdruckreduzierte oder entleerbare Umlaufsysteme verwendet werden.
PCT/EP2003/001837 2002-02-22 2003-02-24 Heizungssystem, verfahren zum betreiben eines heizungssystems und verwendung WO2003071193A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03706561A EP1485654A1 (de) 2002-02-22 2003-02-24 Heizungssystem, verfahren zum betreiben eines heizungssystems und verwendung
US10/505,601 US20050161520A1 (en) 2002-02-22 2003-02-24 Heating system, method for operating a heating system and use thereof

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10207635 2002-02-22
DE10207635.9 2002-02-22
DE10234270A DE10234270A1 (de) 2002-02-22 2002-07-27 Heizungssystem, Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems und Verwendung
DE10234270.9 2002-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2003071193A2 true WO2003071193A2 (de) 2003-08-28
WO2003071193A8 WO2003071193A8 (de) 2005-02-24

Family

ID=27758409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2003/001837 WO2003071193A2 (de) 2002-02-22 2003-02-24 Heizungssystem, verfahren zum betreiben eines heizungssystems und verwendung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20050161520A1 (de)
EP (1) EP1485654A1 (de)
WO (1) WO2003071193A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2821713A3 (de) * 2013-07-05 2015-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einspeisen von Speisewasser in eine Heizungsanlage und Heizungsanlage

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7807302B2 (en) * 2004-01-27 2010-10-05 Utc Power Corporation Preventing fuel starvation of a fuel cell stack
EP1705242A1 (de) * 2005-03-23 2006-09-27 KRONES Aktiengesellschaft Brauereianlage und Brauverfahren
US8141623B2 (en) * 2007-05-01 2012-03-27 Blecker Joseph G Automatic switching two pipe hydronic system
DE102009039505A1 (de) * 2009-08-25 2011-06-09 Löffler, Michael Symmetrische Zwischenspeicher für Wärmepumpen mit zyklischer Entleerung in ein Hauptsystem
WO2012138582A1 (en) * 2011-04-02 2012-10-11 Pulstar International Corporation Pulse dry cooking and hydration process
US20120298328A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-29 Hidden Fuels, Llc Methods and apparatus for transferring thermal energy
CN104279599A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 苏州苏宝新能源科技有限公司 一种热管式太阳能集中供热水系统
CN108717321A (zh) * 2018-05-16 2018-10-30 中国计量大学 笔记本电脑专用的平板式静态水冷装置的使用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614142A1 (de) 1976-04-02 1978-02-16 Alfred Dipl Ing Krumpe Automatisches fuellen und entleeren bei sonnenkollektoren
DE2753810A1 (de) 1977-12-02 1979-06-13 Heliotherm Waermetech Gmbh Verfahren zum betreiben einer die sonnenenergie nutzenden heizungsanlage sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE2839258A1 (de) 1978-09-09 1980-03-20 Bosch Gmbh Robert Umlaufwasser-heizungsanlage mit einem solarkollektor
DE4338604A1 (de) 1993-11-11 1995-05-18 Sandler Energietechnik Solarkollektor-Befüllung & Entleerung
DE19515580A1 (de) 1994-04-28 1995-11-02 Hans Ing Thurner Anlage zur Gewinnung von Sonnenenergie
DE19608405A1 (de) 1995-03-07 1997-01-23 Bernhard Miller Solaranlage mit Warmwasserspeicher
DE19654037C1 (de) 1996-12-23 1998-07-02 Solar Diamant Systemtechnik Gm Anlage zur Gewinnung von Wärme aus Solarenergie

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3107052A (en) * 1959-05-08 1963-10-15 Joel F Garrison Radiation collectors
US3960322A (en) * 1974-12-17 1976-06-01 Ruff John D Solar heat pump
US4048981A (en) * 1975-01-16 1977-09-20 Hobbs Ii James C Solar heater
US4055163A (en) * 1975-04-16 1977-10-25 Costello Frederick A Solar heating system
US4044754A (en) * 1976-05-10 1977-08-30 Itek Corporation Solar collector automatic freeze protection system
US4044949A (en) * 1976-02-26 1977-08-30 Ernst Morawetz Heat storage system
US4169460A (en) * 1977-01-26 1979-10-02 Popovich John M Solar converter system with thermal overload protection
US4124177A (en) * 1977-04-21 1978-11-07 Timmerman Robert W Heating system
SE408955B (sv) * 1977-11-14 1979-07-16 Teknoterm Systems Ab Forfarande och anordning for att lagra vermeenergi
US4340033A (en) * 1979-03-05 1982-07-20 Stewart James M Heat collecting, utilizing and storage apparatus and method
US4232656A (en) * 1979-03-12 1980-11-11 Arthur D. Little, Inc. Integral storage collector solar heating system
US4553402A (en) * 1979-09-28 1985-11-19 Cramer Sr Carl V Non-reversible multiple-refrigeration-cycle solar apparatus including a variable directing valve mechanism
US4341201A (en) * 1980-02-29 1982-07-27 Ziemann Ronald W Solar energy collecting and utilization system
US4474169A (en) * 1980-06-03 1984-10-02 Steutermann Edward M Solar heat collector control device
US4458669A (en) * 1981-03-02 1984-07-10 Lee Kap Joong Building heating system
ES8502239A1 (es) * 1981-03-30 1984-12-16 Klier Shimon Sistema y aparato para el aislamiento termico de grandes superficies acuaticas.
US4503839A (en) * 1983-06-07 1985-03-12 Dunstan Phillip E Water preheater system
US4573327A (en) * 1984-09-21 1986-03-04 Robert Cochran Fluid flow control system
KR900005979B1 (ko) * 1985-08-22 1990-08-18 미쓰비시 덴끼 가부시기가이샤 공기조화장치
US4668536A (en) * 1985-12-23 1987-05-26 Eagle-Picher Industries, Inc. Method and apparatus for coating corrugated board
US4680941A (en) * 1986-05-21 1987-07-21 Richardson Elvet M Waste heating recovery system
US4732007A (en) * 1986-12-23 1988-03-22 Gas Research Institute Auxiliary thermal interface to cooling/heating systems
JPH079331B2 (ja) * 1986-12-26 1995-02-01 松下電器産業株式会社 ヒートポンプ式空気調和機の運転制御方法
US5228302A (en) * 1991-11-12 1993-07-20 Eiermann Kenneth L Method and apparatus for latent heat extraction
US6638397B1 (en) * 1995-12-05 2003-10-28 Cbg Biotech, Ltd. Simplified automated distillation system for recovering a solvent from a liquid mixture
US7156895B2 (en) * 2004-01-07 2007-01-02 David Rubin Air cleaning system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614142A1 (de) 1976-04-02 1978-02-16 Alfred Dipl Ing Krumpe Automatisches fuellen und entleeren bei sonnenkollektoren
DE2753810A1 (de) 1977-12-02 1979-06-13 Heliotherm Waermetech Gmbh Verfahren zum betreiben einer die sonnenenergie nutzenden heizungsanlage sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
DE2839258A1 (de) 1978-09-09 1980-03-20 Bosch Gmbh Robert Umlaufwasser-heizungsanlage mit einem solarkollektor
DE4338604A1 (de) 1993-11-11 1995-05-18 Sandler Energietechnik Solarkollektor-Befüllung & Entleerung
DE19515580A1 (de) 1994-04-28 1995-11-02 Hans Ing Thurner Anlage zur Gewinnung von Sonnenenergie
DE19608405A1 (de) 1995-03-07 1997-01-23 Bernhard Miller Solaranlage mit Warmwasserspeicher
DE19654037C1 (de) 1996-12-23 1998-07-02 Solar Diamant Systemtechnik Gm Anlage zur Gewinnung von Wärme aus Solarenergie

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2821713A3 (de) * 2013-07-05 2015-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einspeisen von Speisewasser in eine Heizungsanlage und Heizungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003071193A8 (de) 2005-02-24
EP1485654A1 (de) 2004-12-15
US20050161520A1 (en) 2005-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202006005592U1 (de) Wasserspeicher und Wärmepumpenanlage
US6964162B2 (en) Hydraulic pressure generating apparatus
DE19654037C1 (de) Anlage zur Gewinnung von Wärme aus Solarenergie
DE19608405A1 (de) Solaranlage mit Warmwasserspeicher
KR102537970B1 (ko) 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템
DE2839258A1 (de) Umlaufwasser-heizungsanlage mit einem solarkollektor
EP0292814B1 (de) Ausdehnungs- und Druckhaltevorrichtung für zirkulierende Flüssigkeitsströme
EP0574954A2 (de) Solarer Warmwasserbereiter mit integriertem Speicher
EP1485654A1 (de) Heizungssystem, verfahren zum betreiben eines heizungssystems und verwendung
EP0187683A2 (de) Entgasungsvorrichtung
DE69512946T2 (de) Kompakter Sonnenenergiekollektor
DE2837565A1 (de) Einrichtung zum bereiten von warmem brauchwasser
AT413696B (de) Armatureneinheit für die druckhaltung und wasserbehandlung in zirkulierenden systemen
DE102012102931A1 (de) Wassergeführtes Solarsystem
DE10234270A1 (de) Heizungssystem, Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems und Verwendung
WO2004051169A1 (de) Verfahren zum betreiben von heizungsanlagen, heizungsanlage vorwiegend zu dessen durchführung und verwendung
DE2614142A1 (de) Automatisches fuellen und entleeren bei sonnenkollektoren
DE202009017577U1 (de) Heiz- und Kühleinrichtungen mit einer Wärmepumpe
DE3314491A1 (de) Waermespeicher aus einem behaelter mit einer waermespeichernden fluessigkeit
CH694895A5 (de) Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung.
DE3829097A1 (de) Verfahren zum beheizen eines gebaeudes und heizungsanlage
EP4379252A1 (de) Kondensatablaufeinrichtung und verfahren zu deren betrieb
DE8216545U1 (de) Faulturm
DE102006046149A1 (de) Bivalente Nutzung von Regenwassertanks als Wasserreservoir und Wärmequelle für Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Tauschereinrichtung für den Energieeintrag in sowie Energienutzung aus dem Tank
DE3127252A1 (de) "solaranlage fuer direkte brauchwassererwaermung"

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BA BG CA CN CZ EE HR HU IS LT LV NO NZ PL RO RU SK UA US YU

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003706561

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003706561

Country of ref document: EP

D17 Declaration under article 17(2)a
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10505601

Country of ref document: US