DE19608405A1 - Solar heating system with a hot water storage vessel with frost protection - Google Patents
Solar heating system with a hot water storage vessel with frost protectionInfo
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Abstract
Description
Beim Betrieb einer Solaranlage stellt die Sicherung des Solarkollektors gegen Frostschäden eines der Probleme dar. Der Wärmeträger besteht üblich erweise aus Wasser.When operating a solar system, the fuse of the solar collector provides against frost damage is one of the problems. The heat transfer medium is common prove out of water.
Um eine Brauchwassererwärmung mit Solarenergie zu betreiben sind hinsicht lich des Frostschutzes bislang im wesentlichen drei Verfahren bekannt:To operate domestic water heating with solar energy are important So far, three methods have been known for frost protection:
Dem Wärmeträger Wasser wird ein Frostschutzmittel zugesetztAn antifreeze is added to the water as a heat transfer medium
Problem des Frostschutzes ist zuverlässig gelöst.Frost protection problem is reliably solved.
- - Der Wärmeträger muß über einen Wärmetauscher geführt werden. Es entsteht ein eigenständiger Kreislauf mit Überdruckventil und Ausdehnungsgefäß woraus folgt:- The heat transfer medium must pass through a heat exchanger will. An independent cycle is created with Pressure relief valve and expansion tank from which follows:
- - Mehrkosten durch zusätzlichen Wärmetauscher, Frostschutz mittel sowie zusätzliches Ausdehnungsgefäß.- Additional costs through additional heat exchanger, frost protection medium and additional expansion tank.
- - Schlechterer Wirkungsgrad wegen zusätzlichem Wärmetau scher sowie Verschlechterung der Wärmetransportfähigkeit durch Frostschutzmittelzusatz.- Poor efficiency due to additional heat build-up shear as well as deterioration of heat transport ability by adding antifreeze.
Der Wärmeträger Brauchwasser wird bei Frostgefahr über ein spezielles 5-Wege-Ventil aus dem Solarkollektor abgelassen.The heat transfer hot water is used when there is a risk of frost 5-way valve drained from the solar collector.
- - Guter Wirkungsgrad- Good efficiency
- - Teures und kompliziertes Frostschutzsicherungssystem mit tels ausfallgefährdetem (z. B. Stromausfall) 5-Wege-Ventil- Expensive and complicated anti-freeze system with failure-prone (e.g. power failure) 5-way valve
- - Nur teure Vakuumkollektoren sind hierfür geeignet- Only expensive vacuum collectors are suitable for this
- - Anwendung nur für Brauchwasser als Speichermedium- Use only for process water as a storage medium
- - Erhöhte Korrosionsgefahr des Solarkollektors durch aggres sives Brauchwasser- Increased risk of corrosion of the solar collector by aggres sive process water
Der Wärmeträger Brauchwasser wird bei Frostgefahr mit Hilfe der Umwälzpumpe auf ca. + 5°C temperiert. Diese Frostschutzart wird bei einem Vakuumkollektor mit trockener Anflanschung an die Brauchwasser sammelleitung angewendet (Fa. Siemens).The heat transfer medium is used when there is a risk of frost Circulation pump tempered to approx. + 5 ° C. This type of frost protection is used for a vacuum collector with a dry flange on the process water manifold applied (Siemens).
Bei eventuellem Frostschaden muß ein Stück Kupferleitung ausgetauscht werden. If there is frost damage, a piece of copper cable must be replaced will.
- - Prinzipiell guter Wirkungsgrad- In principle good efficiency
- - Einfaches System- Simple system
- - Nur für teure Vakuumkollektoren verwendbar- Can only be used for expensive vacuum collectors
- - Verschlechterung des Wirkungsgrades infolge trockener Anflanschung der Vakuumröhren an die Sammelleitung- deterioration in efficiency due to dry Flange the vacuum tubes to the manifold
- - Bei Frost und Stromausfall entsteht Schaden an der Anlage sowie Anlagenausfall.- Damage to the system occurs in the event of frost and power failure as well as plant failure.
Bezüglich des Wärmespeichers und dessen Schichtungsverhalten sind ver schiedene Anlagen bekannt.Regarding the heat storage and its stratification behavior are ver different plants known.
So sind Anlagen bekannt, die zur Erreichung eines guten Schichtungsverhal tens einen über die gesamte Speicherhöhe angeordneten Schichtungskanal aufweisen, in welchem senkrechte Austrittslöcher angebracht sind. Anzahl und Querschnitt dieser Austrittslöcher sind jedoch begrenzt, da hier neben dem gewollten höhenbezogenen Austritt des einzulagernden Wassers auch ungewollte Durchmischungen an allen anderen Löchern statt finden.For example, systems are known which are used to achieve good stratification behavior at least one stratification channel arranged over the entire storage height have in which vertical outlet holes are made. However, the number and cross section of these outlet holes are limited because here in addition to the desired height-related exit of the to be stored Water also unwanted mixing takes place at all other holes Find.
Daher ist ein höhenbezogener Austritt des einzulagernden Wassers über eine größere Höhenzone verteilt und damit nicht präzise ausführbar.Therefore, a height-related exit of the water to be stored is via a larger height zone distributed and therefore not precisely executable.
Bezüglich der Erwärmung von Brauchwasser und dessen Temperatureinstellung sind Anlagen bekannt, bei denen das Brauchwasser mittels eines über die gesamte Speicherhöhe eines Pufferspeichers angeordneten Wärmetauschers erwärmt wird.Regarding the heating of process water and its temperature setting Plants are known in which the domestic water by means of a total storage height of a buffer storage arranged heat exchanger is heated.
Im klassischen Fall erfolgt die Gewinnung warmen Brauchwassers jedoch direkt aus einem mit Brauchwasser gefüllten Speicher.In the classic case, however, hot process water is extracted directly from a storage tank filled with process water.
Die gewünschte Brauchwassertemperatur wird dabei durch Zumischen von kaltem Wasser mit Hilfe eines geregelten Dreiwegeventils erreicht.The desired hot water temperature is determined by adding cold water reached with the help of a regulated three-way valve.
Da bei einer Solaranlage der Speicher häufig höher als 60°C aufgeheizt wird, kann es zu Verkalkungen der Anlagenteile kommen. Anlagenausfälle und Reparaturen sind die Folge. Because in a solar system the storage tank is often heated above 60 ° C calcification of the system parts can occur. Plant failures and Repairs are the result.
Die hier beschriebene Anlage hat sich zur Aufgabe gestellt, unter Beibehaltung einfacher und damit preisgünstiger Flachkollektoren den Wirkungsgrad bei der Solarenergiegewinnung zu erhöhen bei gleichzeitiger Reduzierung von Anlagekomponenten.The system described here has set itself the task, while maintaining simple and therefore cheaper flat plate collectors Increasing efficiency in solar energy generation while at the same time Reduction of system components.
Dies wird dadurch erreicht, daß ein sicherer und schadfreier Betrieb der Anlage hinsichtlich Frostschäden gewährleistet wird, obwohl dem Wärme träger Wasser kein Frostschutzmittel beigemischt ist. Als Frostschutz dient die Entleerung des Wärmeträgers Wasser aus allen gefährdeten Anlage teilen (Solarkollektor sowie Zu- und Rückleitung).This is achieved in that the safe and damage-free operation of the Facility with regard to frost damage is guaranteed, although the heat inert water is not mixed with antifreeze. As frost protection serves to drain the heat transfer water from all endangered systems share (solar collector and supply and return lines).
Durch diese Anordnung kann der sonst übliche eigenständige Solarkreislauf entfallen.This arrangement enables the otherwise customary independent solar circuit omitted.
Als Ausdehnungselement für das Speicher- und Solarwasser dient eine Luft- oder Gasblase (25) im oberen Teil des Pufferspeichers (1).An air or gas bubble ( 25 ) in the upper part of the buffer storage ( 1 ) serves as an expansion element for the storage and solar water.
Bei Frostgefahr und der damit verbundenen Entleerung der frostgefährdeten Solarkomponenten tauscht ein Teil dieses Gases seinen Platz mit dem Wasser in den Solarkomponenten. Die Entleerung der Solarkomponenten kann in einem geschlossenen System stattfinden.If there is a risk of frost and the associated emptying of those at risk of frost Solar components exchange part of this gas with water in the solar components. The emptying of the solar components can be done in one closed system.
Da es aus hygienischen Gründen vorteilhaft ist, das Brauchwasser über einen Wärmetauscher zu erwärmen, kann als Pufferspeicher sowohl ein klassischer unter Druck stehender als auch ein offener Speicher (z. B. druckloser Kunststoffspeicher) verwendet werden.Since it is advantageous for hygienic reasons, the process water is over Heating a heat exchanger can be used as a buffer storage classic pressurized as well as an open storage (e.g. unpressurized plastic storage) can be used.
Daraus ergeben sich folgende Besonderheiten:This results in the following special features:
- - Besserer Wirkungsgrad der Solaranlage durch Wegfall eines Wärmetau schers sowie des Frostschutzmittels im Wärmeträger.- Better efficiency of the solar system by eliminating a heat rope shear and the antifreeze in the heat transfer medium.
- - Sicherer Frostschutz der Solaranlage. Die Entleerung des Solar kollektors samt seiner Zu- und Ableitung erfolgt ohne aktives Zutun elektrischer Anlageteile.- Safe frost protection of the solar system. The emptying of the solar collector including its supply and discharge takes place without active intervention electrical system components.
- - Einsparung des Frostschutzmittels und eines Überdruckventiles.- Saving of antifreeze and a pressure relief valve.
- - Einsparung von ein bis zwei Ausdehnungsgefäßen (Solarkreis sowie gegfls. Pufferspeicher) → Weniger Einzelkomponenten sowie einfache und kostengünstige Montage der Anlage.- Saving of one or two expansion vessels (solar circuit and if necessary. Buffer tank) → Fewer individual components as well as simple and cost-effective installation of the system.
- - Einsparung einer teuren Beschichtung des Wärmespeichers in Form von V2A oder Emaille (kein Brauchwasserspeicher).- Saving an expensive coating of the heat accumulator in the form of V2A or enamel (no hot water tank).
- - Zusätzlicher Frostschutz bei Systemausfall durch Überwachung der ord nungsgemäßen Entleerung der Solarkomponenten durch das Steuergerät und Beheizen des Solarkollektors mittels Solarpumpe auf + 5°C.- Additional frost protection in the event of a system failure by monitoring the ord proper emptying of the solar components by the control unit and Heating the solar collector to + 5 ° C using a solar pump.
- - Verwendung normaler Flachkollektoren, welche sich komplett entleeren lassen (kostengünstige Kollektoren).- Use of normal flat-plate collectors, which empty themselves completely let (inexpensive collectors).
- - Solarspeicher kann als universeller Pufferspeicher z. B. für Heizungs einbindung mitgenutzt werden (ohne zusätzliches Ausdehnungsgefäß). - Solar storage can be used as a universal buffer storage z. B. for heating integration can be used (without additional expansion vessel).
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- Der Einsatz eines offenen drucklosen Speichers kann bis zu einer Anla
genhöhe von ca. 7m erfolgen, da sich im Solarkollektor Unterdruck
befindet.
Ab 10 m Wassersäule entsteht dabei ein Vakuum.
Diese theoretische nutzbare Höhe kann jedoch wegen des damit verbunde nen früheren Siedepunktes des im Solarkollektor befindlichen Wassers nicht ausgenutzt werden.
Für größere Anlagenhöhen sollte daher ein Druckspeicher verwendet wer den.- An open, unpressurized storage tank can be used up to a system height of approx. 7m, since there is negative pressure in the solar collector.
A vacuum is created from a water column of 10 m.
However, this theoretical usable height cannot be used due to the associated earlier boiling point of the water in the solar collector.
A pressure accumulator should therefore be used for larger system heights.
Des weiteren wird durch eine besondere Ausführung des Brauchwasserwärme tauschers die Brauchwassertemperaturregelung bereits im Speicher vorge nommen. Dies wird erreicht, indem der Brauchwasserwärmetauscher im Puffer speicher über die gesamte Speicherhöhe höhenverstellbar angeordnet ist.Furthermore, due to a special design of the domestic hot water exchangers the hot water temperature control already pre-stored taken. This is achieved by placing the domestic water heat exchanger in the buffer storage is arranged adjustable in height over the entire storage height.
Die Höhenverstellung des Wärmetauschers orientiert sich an der Temperatur des Brauchwassers am Ausgang des Wärmetauschers (Oberkante des Wärme tauschers).The height adjustment of the heat exchanger is based on the temperature of the hot water at the outlet of the heat exchanger (top edge of the heat exchangers).
Damit kann eine verkalkungsarme Brauchwassererwärmung im Wärmetauscher bei gleichzeitig hoher möglicher Speichertemperatur sowie eine gute Schichtung des Speichers erreicht werden.This means that there is little calcification of hot water in the heat exchanger at the same time high possible storage temperature and good stratification of the memory can be reached.
Für die Einbindung einer Heizungsanlage kann ein weiterer Wärmetauscher angebracht werden.Another heat exchanger can be used to integrate a heating system be attached.
Bei direkter Einspeisung des Speicherwassers in die Heizung genügt es, den Ansaugpunkt der Vorlaufleitung am höhenverstellbaren Brauchwasserwärmetau scher zu befestigen.If the storage water is fed directly into the heating, it is sufficient to Suction point of the flow line on the height-adjustable hot water heat rope shear to attach.
Daraus ergeben sich folgende Besonderheiten:This results in the following special features:
- - Verbrauchsunabhängige (geregelte) Brauchwassertemperatur am Ausgang des Wärmetauschers.- Consumption-independent (regulated) hot water temperature at the outlet of the Heat exchanger.
- - Optimale Ausnutzung der Wärmespeicherkapazität des Pufferspeichers durch höhenverstellbaren Brauchwasserwärmetauscher in Flachbauweise sowie hohe mögliche Speichertemperatur - bei Druckspeicher bis 110°C.- Optimal use of the heat storage capacity of the buffer storage thanks to the height-adjustable hot water heat exchanger in a flat design as well as high possible storage temperature - with pressure storage up to 110 ° C.
- - Minimale Verkalkung des Brauchwasserwärmetauschers und der Warmwasser leitungen. Brauchwassersolltemperatur = max. im Wärmetauscher vorkom mende Temperatur.- Minimal calcification of the hot water heat exchanger and the hot water cables. Set hot water temperature = max. Occurring in the heat exchanger temperature.
- - Gute Schichtungseigenschaften des Pufferspeichers.- Good stratification properties of the buffer storage.
- - Verwendung von drucklosen Kunststoffpufferspeichern möglich.- Use of pressureless plastic buffer stores possible.
- - Die Ausgangstemperatur für Brauchwasser und Heizungsvorlauftemperatur kann bei gemeinsamem Sollwert mit demselben Stellmotor geregelt werden.- The initial temperature for hot water and heating flow temperature can be controlled with the same servomotor for a common setpoint.
- - Der Brauchwasserwärmetauscher kann bivilar gewickelt werden um Dreh momente im Wärmetauscher bei Brauchwassermengenänderung zu vermeiden.- The domestic water heat exchanger can be wound bivilar to turn to avoid moments in the heat exchanger when changing the amount of hot water.
Die Zuleitung zum Solarkollektor ist bezüglich seines Ansaugortes im Pufferspeicher umschaltbar. Die Umschaltung der jeweils gültigen Ansaug höhe wird durch den höhenverstellbaren Wärmetauscher ausgelöst.The supply line to the solar collector is in terms of its suction location Buffer memory switchable. Switching the currently valid intake height is triggered by the height-adjustable heat exchanger.
Daraus ergeben sich folgende Besonderheiten:This results in the following special features:
- - Um im Falle schlechter Solareinstrahlung wenigstens eine Mindestmenge des Speicherwassers auf die volle Brauchwassersolltemperatur zu brin gen, wird der Ansaugpunkt hochgelegt.- At least a minimum amount in case of bad solar radiation of the storage water to the full target hot water temperature the suction point is raised.
- - Die genaue Ansaughöhe ist hierbei voreinstellbar (69), um die Mindest wärmemenge dem individuellen Verbraucherbedarf anzupassen. Bei nicht ausreichender Solareinspeisung wird die noch fehlende Wärme menge durch einen externen Heizkessel (34) oder durch einen eingebauten elektrischen Heizstab (42) aufgeheizt. In diesem Fall gilt der gleiche adaptive Ansaugpunkt wie bei der Solareinspeisung.- The exact suction height can be preset (69) in order to adapt the minimum amount of heat to individual consumer requirements. If the solar feed is insufficient, the amount of heat that is still missing is heated up by an external boiler ( 34 ) or by an installed electrical heating element ( 42 ). In this case, the same adaptive suction point applies as for the solar feed.
- - Wenn der Mindesttageswärmebedarf gedeckt ist, wird der Ansaugpunkt nach ganz unten umgeschaltet.- If the minimum daily heat requirement is covered, the suction point becomes after switched at the bottom.
- - Ist der Wärmetauscher am Boden des Pufferspeichers angelangt, so wird zum Schutz des Brauchwassers vor Übertemperatur (und damit auch Verkal kung des Wärmetauschers und der Leitungen) der Ansaugpunkt für den Solarkollektor oberhalb des Wärmetauschers verlegt.- Once the heat exchanger has reached the bottom of the buffer tank, to protect the process water from overtemperature (and thus also calc of the heat exchanger and the pipes) the suction point for the Solar collector installed above the heat exchanger.
Um die Schichtungseigenschaften des Speichers weiter zu verbessern, wird das vom Solarkollektor sowie gegfls. aus dem Heizungskreislauf in den Wär mespeicher zurückfließende Wasser über eine Art senkrechten Schichtungs kanal eingeleitet.To further improve the layering properties of the memory, that from the solar collector and if necessary. from the heating circuit to the heat water flowing back into a kind of vertical stratification channel initiated.
Dieser Schichtungskanal besteht aus schräg übereinander angeordneten sich höhenbezogen überlappenden Lamellen. Damit kann das Schichtungsverhalten des Speicherwassers benutzt werden, um die vielen über der gesamten Höhe angeordneten großquerschnittigen Austrittsöffnungen im Schichtungskanal zu verschließen.This stratification channel consists of one another arranged at an angle slats overlapping in height. So that the stratification behavior of the storage water used to cover the many over the entire height arranged large cross-sectional outlet openings in the stratification channel close.
Daraus ergeben sich folgende Besonderheiten:This results in the following special features:
- - Im Gegensatz zu bisher bekannten senkrecht im Schichtungskanal ange brachten Austrittslöchern welche kein solches Verschlußverhalten aufwei sen und somit im Austrittsquerschnitt begrenzt sind, wird hierbei ein präziser höhenbezogener Austrittspunkt des vom Solarkollektor bzw. Heizungsrücklauf einströmenden Wassers erreicht.- In contrast to previously known vertically in the stratification channel brought exit holes which have no such locking behavior sen and are therefore limited in the outlet cross-section, is a precise height-related exit point of the from the solar collector or Heating return flowing water reached.
- - Der Einspeisepunkt dieses Rückwassers in den aus Lamellen bestehenden Schichtungskanal kann von oben, der Mitte oder von unten erfolgen.- The feed point of this return water in the lamellae The stratification channel can be from above, the middle or from below.
- - Der Schichtungskanal ist flexibel sowie in der Länge zusammenschiebbar und kann damit durch einen seitlichen Flansch in einen Metallspeicher eingebracht werden.- The layering channel is flexible and can be pushed together in length and can therefore be inserted through a side flange into a metal store be introduced.
Weitere Vorteile sowie nähere Beschreibungen ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung der Ausführungsbeispiele sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages and more detailed descriptions result from the following ing description of the exemplary embodiments and from the dependent Claims.
Fig. 1 zeigt das Gesamtbild einer Solaranlage, dessen Pufferspeicher mit einem höhenverstellbaren Brauchwasserwärmetauscher ausgestattet ist. Fig. 1 shows the overall picture of a solar system, the buffer memory is equipped with a height-adjustable hot water heat exchanger.
Fig. 2a zeigt als Schnittbild einen Pufferspeicher wobei Fig. 2b in Draufsicht eine Wickellage des Wärmetauschers darstellt. Fig. 2a shows a sectional view of a buffer memory, Fig. 2b shows a top view of a winding position of the heat exchanger.
Fig. 3a zeigt verschiedene mögliche Temperaturschichtungsverläufe dieses Speichers über der Speicherhöhe. Fig. 3a shows various possible temperature stratification curves of this memory via the memory level.
Fig. 3b veranschaulicht in einer Detailzeichnung den Bahnverlauf des Wärmetauscherrohres. FIG. 3b illustrates a detail drawing the trajectory of the heat exchanger tube.
Fig. 4a stellt in einer Detailzeichnung eine weitere Variante eines Schichtungskanals mit Lamellen (wie in Fig. 5 gezeigt) dar. FIG. 4a shows a further variant of a stratification channel with lamellae (as shown in FIG. 5) in a detailed drawing.
Fig. 4b zeigt eine Detailzeichnung der Funktion des Schiebermechanismus der Wärmetauscherabhängigen Ansaughöhe für den Solarkollektor. FIG. 4b shows a detailed drawing of the operation of the slider mechanism of the heat exchanger dependent suction for the solar collector.
Fig. 5 schließlich zeigt eine Solaranlage mit einer eigenen Hilfspumpe zur Wiederbefüllung höhergelegener Solarkollektoren nach einer Frostent leerung. Desweiteren ist hier ein Pufferspeicher mit externem Wärme tauscher sowie die Einbindung einer Heizungsanlage dargestellt. Fig. 5 shows a solar system with its own auxiliary pump for refilling higher-lying solar collectors after a Frostent emptying. Furthermore, a buffer storage with an external heat exchanger and the integration of a heating system is shown here.
In Fig. 1 wird die prinzipielle Funktionsweise der Solaranlage dargestellt.In Fig. 1 the basic operation of the solar system is shown.
Die Umwälzpumpe des Solarkreises (16) besitzt in Fig. 1 eine große Leistungsbandbreite. Beim Neustart nach einer Frostphase muß die Förder höhe so bemessen sein, daß sie bis zum obersten Anlagenteil (hier Rück flußverhinderer 11) reicht.The circulation pump of the solar circuit ( 16 ) has a large performance range in FIG. 1. When restarting after a frost phase, the delivery height must be such that it extends to the uppermost part of the system (here backflow preventer 11 ).
Außerdem muß die Fördermenge ausreichend sein um aufsteigende Luftblasen in der Rückleitung (7) während der Befüllphase zu unterbinden.In addition, the flow rate must be sufficient to prevent rising air bubbles in the return line ( 7 ) during the filling phase.
Nach Abschluß der Befüllphase kann die Pumpenförderleistung auf ein norma les Umwälzniveau reduziert werden. Moderne elektronisch geregelte Umwälz pumpen sind in der Lage solche Anforderungen zu erfüllen. After completing the filling phase, the pump delivery rate can be reduced to a norma les circulation level can be reduced. Modern electronically controlled circulation pumps are able to meet such requirements.
Das Wasser des Wärmespeichers (1) (geschlossener oder offener Speicher) fließt direkt durch den Solarkollektor (10), angetrieben von einer Pumpe (16).The water from the heat accumulator ( 1 ) (closed or open accumulator) flows directly through the solar collector ( 10 ), driven by a pump ( 16 ).
Die Zuleitung zum Solarkollektor wird durch die Leitung (8), die Rück leitung durch die Leitung (7) dargestellt. Die Funktion des Ausdehnungs gefäßes für den Solarkollektor sowie den Wärmespeicher übernimmt eine Luftblase (25) bzw. Stickstoff (besserer Korrosionsschutz) der sich im Oberteil des Pufferspeichers (1) sammelt. Ein Syfon (13) verhindert, daß die Luftblase (25) über die Leitung (7) sowie den Rückflußverhinderer (11) in den Solarkollektor (10) aufsteigen kann.The supply line to the solar collector is represented by line ( 8 ), the return line by line ( 7 ). The function of the expansion vessel for the solar collector and the heat accumulator is taken over by an air bubble ( 25 ) or nitrogen (better corrosion protection) that collects in the upper part of the buffer accumulator ( 1 ). A siphon ( 13 ) prevents the air bubble ( 25 ) from rising into the solar collector ( 10 ) via the line ( 7 ) and the backflow preventer ( 11 ).
Nach dem Abschalten der Förderpumpe (16) kommt der Wasserkreislauf zum Stillstand.After the feed pump ( 16 ) has been switched off, the water circuit comes to a standstill.
Langsam entleert sich das Wasser in der Steigleitung (7) unterhalb des Syfons (13) bis zur Höhe des Wasserspiegels im Speicher (20) wobei über die Leitung (9) die dazu notwendige Luft einströmt. Die Steigleitung (7) kann sich jedoch nicht entleeren, da wegen des Syfons (13) keine Luft in diesen Leitungsabschnitt eindringen kann.The water in the riser ( 7 ) slowly empties below the siphon ( 13 ) to the level of the water in the reservoir ( 20 ), with the necessary air flowing in via the line ( 9 ). However, the riser ( 7 ) cannot empty because no air can enter this line section due to the siphon ( 13 ).
Dieses kurze entleerte Leitungsstück (ca. 20 cm Höhe) genügt jedoch, um ein Ungleichgewicht im Wasserkreislauf von Solarkollektor (10) und dessen Zuleitungen (7 und 8) herzustellen.However, this short, emptied pipe section (approx. 20 cm high) is sufficient to create an imbalance in the water circuit of the solar collector ( 10 ) and its feed lines ( 7 and 8 ).
Da der Rückflußverhinderer (11) sowie bei Temperaturen größer + 5°C das Ventil (12) ebenfalls geschlossen ist, kann sich dieses Ungleichgewicht nicht entladen.Since the backflow preventer ( 11 ) and the valve ( 12 ) are also closed at temperatures above + 5 ° C, this imbalance cannot discharge.
Da im Sommer keine Frostgefahr herrscht, besteht auch keine Notwendigkeit eine Wasserentleerung im Solarkollektor vorzunehmen.Since there is no risk of frost in the summer, there is no need drain the water in the solar collector.
Der Solarkollektor und seine Zuleitungen bleiben befüllt. Bei Wiederein schalten der Förderpumpe (16) füllt sich das letzte Teilstück unterhalb des Syfons (13) rasch und die Anlage ist sofort wieder betriebsbereit.The solar collector and its supply lines remain filled. When the feed pump ( 16 ) is switched on again, the last section below the siphon ( 13 ) fills up quickly and the system is immediately ready for operation again.
Sinkt nach abgeschalteter Anlage die Außentemperatur jedoch weiter als ca. + 5°C ab (z. B. über Nacht), so öffnet sich das Thermostatventil (12) (Bauart wie z. B. an jedem Heizkörper in Froststellung). Nun beginnt sich der Wasserkreislauf des Solarkollektors rückwärts in Bewegung zu setzen, angetrieben vom bereits bestehenden und oben beschriebenen Ungleich gewicht.However, if the outside temperature drops further than approx. + 5 ° C after the system has been switched off (e.g. overnight), the thermostatic valve ( 12 ) opens (type such as on every radiator in the frost position). Now the water cycle of the solar collector begins to move backwards, driven by the already existing and described imbalance.
Dieses Wasser fließt nun durch den Kollektor (10) über die Steigleitung (8) und die abgeschaltete Förderpumpe (16) zurück in den Pufferspeicher (1). Somit sind der Solarkollektor (10) samt seiner Zuleitungen (7 und 8) frei von Wasser und somit frostgeschützt.This water now flows through the collector ( 10 ) via the riser ( 8 ) and the switched-off feed pump ( 16 ) back into the buffer tank ( 1 ). Thus, the solar collector ( 10 ) and its supply lines ( 7 and 8 ) are free of water and thus protected against frost.
Auf das Thermostatventil kann gegfls. auch verzichtet werden. Damit wird jedoch nach jedem Abschalten der Förderpumpe der Solarkollektor entleert. Der Rückflußverhinderer (11) kann in diesem Fall auch in der Nähe der Pumpe bzw. des Speichers plaziert werden. The thermostatic valve can be replaced. also be dispensed with. However, this means that the solar collector is emptied each time the feed pump is switched off. The backflow preventer ( 11 ) can also be placed in the vicinity of the pump or the accumulator.
Zur Sicherheit kann ein Differenzdrucksensor (15) welcher die Steigleitung (8) auf Wasserfreiheit prüft, zusammen mit einem Außentemperaturfühler diese Entleerfunktion überwachen.For safety reasons, a differential pressure sensor ( 15 ), which checks the riser ( 8 ) for freedom from water, can monitor this drainage function together with an outside temperature sensor.
Sollte aus irgendeinem Grund diese Entleerung nicht stattfinden, so wird die Förderpumpe eingeschaltet und mit Hilfe eines Temperatursensors im Solarkollektor die Wassertemperatur der Solaranlage auf ca. + 5°C gere gelt.If for some reason this emptying does not take place, it will the feed pump switched on and with the help of a temperature sensor in the Solar collector lowers the water temperature of the solar system to approx. + 5 ° C applies.
Der Differenzdrucksensor mißt den Differenzdruck zwischen der Leitung (14) und (17). Bei beidseitig mit Wasser gefüllten Leitungen und abge schalteter Förderpumpe ist der Differenzdruck gleich null. Ist jedoch Leitung (8) entleert, so sieht der Differenzdrucksensor auf der Leitung (14) eine höhere Wassersäule und damit einen relativ größeren Druck als auf der Leitung (17).The differential pressure sensor measures the differential pressure between lines ( 14 ) and ( 17 ). If the pipes are filled with water on both sides and the feed pump is switched off, the differential pressure is zero. However, if line ( 8 ) is emptied, the differential pressure sensor sees a higher water column on line ( 14 ) and thus a relatively higher pressure than on line ( 17 ).
Die Höhe des Differenzdrucks ist proportional zum Pegelstand (24) des Pufferspeichers. Der Differenzdrucksensor (15) ermöglicht somit gleichzeitig die Messung der momentanen Größe der Luftblase (25) und liefert damit auch einen Hinweis auf einen möglichen Wasserverlust der Anlage.The level of the differential pressure is proportional to the level ( 24 ) of the buffer tank. The differential pressure sensor ( 15 ) thus simultaneously enables the measurement of the current size of the air bubble ( 25 ) and thus also provides an indication of a possible water loss in the system.
Beim Erstbefüllen der Anlage kann dieser Differenzdrucksensor (15) dem Installateur behilflich sein bei der richtigen Befüllungsmenge des Speichers.When filling the system for the first time, this differential pressure sensor ( 15 ) can help the installer with the correct filling quantity of the storage tank.
Des weiteren eignet sich dieser Differenzdrucksensor durch seine hohe Emp findlichkeit auch zur Messung der Wasserdurchflußgeschwindigkeit und damit zur Messung der Wassermenge, indem er den durch den Strömungswiderstand entstandenen Druckdifferenz innerhalb eines definierten Rohrabschnittes mißt.This high differential pressure sensor is also suitable sensitivity to measure the water flow rate and thus to measure the amount of water by measuring the flow resistance created pressure difference within a defined pipe section measures.
In Zusammenhang mit der Temperaturmessung des in Leitung (8) abgehenden und in Leitung (7) zurückkehrenden Solarwassers kann die durch den Kollek tor gewonnene Wärmemenge erfaßt werden.In connection with the temperature measurement of the outgoing in line ( 8 ) and in line ( 7 ) returning solar water, the amount of heat obtained by the collector can be detected.
Teure Wärmemengenmesser können damit eingespart werden.Expensive heat meters can thus be saved.
Fig. 2a zeigt als Schnittbild einen Pufferspeicher, wobei Fig. 2b in Draufsicht eine Wickellage des Wärmetauschers darstellt. Fig. 2a shows a sectional view of a buffer memory, Fig. 2b shows a top view of a winding position of the heat exchanger.
Dieser Pufferspeicher besitzt einen Brauchwasserwärmetauscher der über die gesamte Speicherhöhe höhenverstellbar angeordnet ist.This buffer storage tank has a domestic water heat exchanger which is connected to the total storage height is arranged adjustable in height.
Die Höhenverstellung des Wärmetauschers wird mit Hilfe eines Temperatur sensors (22), der am Warmwasserausgang des Wärmetauschers (2) angebracht ist, ermittelt.The height adjustment of the heat exchanger is determined with the aid of a temperature sensor ( 22 ) which is attached to the hot water outlet of the heat exchanger ( 2 ).
Die Zuleitungen zum Wärmetauscher (41) bestehen aus flexiblen Rohren, wobei die Warmwasserausgangsseite eine Wärmeisolierung besitzt.The supply lines to the heat exchanger ( 41 ) consist of flexible pipes, the hot water outlet side being thermally insulated.
Da diese Zuleitungen an der Unterseite des Wärmetauschers angebracht sind, entstehen keine thermischen Probleme für das Rohrmaterial.Since these supply lines are attached to the bottom of the heat exchanger, there are no thermal problems for the pipe material.
Bei direkter Einspeisung des Speicherwassers in die Heizung wird eine dritte Leitung zum Wärmetauscher verlegt und der Ansaugpunkt des Heizungsvorlaufs an der Oberkante des höhenverstellbaren Brauchwasser wärmetauscher angebracht. If the storage water is fed directly into the heating system, a third line to the heat exchanger and the suction point of the Heating flow at the upper edge of the height-adjustable hot water heat exchanger attached.
Um gute Schichtungseigenschaften des Speichers zu erreichen, wird jegliche Warmwassereinspeisung in den Speicher über eine Art senkrechten Schich tungskanal (46) eingeleitet, der aus schräg übereinander angeordneten, sich höhenbezogen überlappenden Lamellen (47) besteht.In order to achieve good stratification properties of the storage tank, any hot water feed into the storage tank is introduced via a type of vertical stratification channel ( 46 ), which consists of slats ( 47 ) which are arranged at an angle and one above the other and which overlap in height.
In Fig. 1 und 2a ist jeweils ein solcher Schichtungskanal (46) für das zurückkehrende Solarwasser (7) zu sehen. In Fig. 2b ist ein weiterer solcher Schichtungskanal (53) für den Heizungsrücklauf (30) eingezeichnet.Such a stratification channel ( 46 ) for the returning solar water ( 7 ) can be seen in FIGS . 1 and 2a. In Fig. 2b, a further such layering channel (53) is located for the heating return (30).
In Fig. 2b ist der Verlauf einer Wickellage dargestellt. Vom Wassereintritt (58) ist eine Spiralförmige Wicklung zur Mitte hin dargestellt. Dort dreht sich die Wickelrichtung (59) und endet schließlich wieder außen (61) um von dort in die darunter beginnende Wickellage (unterhalb 58) abzutauchen. Durch diese bivilare Wickelart werden Dreh momente auf den Wärmetauscher bei Brauchwassermengenänderungen vermieden.In Fig. 2b, the course of a winding layer is shown. From the water inlet ( 58 ) a spiral winding is shown towards the center. There the winding direction ( 59 ) rotates and finally ends again on the outside ( 61 ) in order to dive from there into the winding position (below 58 ) that begins below. This civil winding type prevents torques on the heat exchanger when there are changes in the amount of hot water.
Mittels eines Temperatursensors (22) kann die Höheneinstellung des Wärme tauschers so geregelt werden, daß die Brauchwassertemperatur am Ausgang des Brauchwasserwärmetauschers (2) immer einen vorgegebenen Temperaturwert z. B. 45°C hat. Dieser Sollwert ist adaptiv und wird vom Steuergerät vorgegeben.By means of a temperature sensor ( 22 ), the height setting of the heat exchanger can be controlled so that the hot water temperature at the outlet of the hot water heat exchanger ( 2 ) is always a predetermined temperature value z. B. has 45 ° C. This setpoint is adaptive and is specified by the control unit.
Sollte bei großer Brauchwasserabnahmemenge die Ausgangstemperatur des Wärmetauschers absinken, so kann dies durch entsprechende Anhebung des Brauchwasserwärmetauschers in heißeres Speicherwasser ausgeregelt werden. Am Ausgang des Wärmetauschers steht somit eine konstante mengenunabhängige Brauchwassertemperatur zur Verfügung.If the outlet temperature of the Heat exchanger sink, this can be done by raising the Process water heat exchanger are regulated in hotter storage water. At the outlet of the heat exchanger there is therefore a constant quantity-independent Domestic hot water temperature available.
Mittels geeigneter Sensoren z. B. einem Dauermagnet an der rotierenden Gewindestange (40) und einem Reedkontakt kann die Höhenlage des Wärme tauschers sowie der untere und obere Anschlag überwacht werden. Die Anschlagerkennung erfolgt dabei durch Anhebung des rotierenden Dauermagneten durch die Gewindestange (40) bei unterem Anschlag bzw. durch Anheben mittels des Gewindeteils für den Wärmetauscherträger (62). Dadurch erfolgt jeweils eine Unterbrechung des Drehzahlsignals am Reed kontakt.Using suitable sensors such. B. a permanent magnet on the rotating threaded rod ( 40 ) and a reed contact, the height of the heat exchanger and the lower and upper stop can be monitored. The stop detection is carried out by lifting the rotating permanent magnet through the threaded rod ( 40 ) at the lower stop or by lifting using the threaded part for the heat exchanger support ( 62 ). This causes an interruption of the speed signal at the reed contact.
Mit dem Drehzahlsignal kann immer die exakte Höhenposition des Wärme tauschers erkannt werden. Dies kann im Zusammenhang mit der Temperatur erfassung am Wärmetauscher (22) sowie an der Speicheroberseite (Temp.-Sensor 21) zur ungefähren Ermittlung der Speichermenge verwendet werden.The exact height position of the heat exchanger can always be recognized with the speed signal. This can be used in connection with the temperature detection on the heat exchanger ( 22 ) and on the top of the storage tank (temp. Sensor 21 ) for the approximate determination of the storage volume.
Die Aufhängung und Höhenverstellung des Wärmetauschers ist auch mittels eines Seilzuges denkbar, an welchem der Wärmetauscher auf gehängt ist (z. B. an drei Seilen). The suspension and height adjustment of the heat exchanger is also possible a cable is conceivable on which the heat exchanger is suspended (e.g. on three ropes).
Die in Fig. 3a gezeigten Kennlinien zeigen verschiedene theoretisch mögliche Schichttemperaturen über der Speicherhöhe des Pufferspeichers.The characteristic curves shown in FIG. 3a show different theoretically possible layer temperatures over the storage height of the buffer storage.
Mit Kennlinie 71 wird die minimale Speichertemperatur gezeigt, bei der der Wärmetauscher gerade noch in der Lage ist, die nötige Brauchwasser solltemperatur zu liefern.Characteristic curve 71 shows the minimum storage tank temperature at which the heat exchanger is just still able to supply the required process water temperature.
Kennlinie 72 zeigt den geladenen Mindesttageswärmebedarf an. Bei weiterer Aufladung des Speichers wird der Ansaugpunkt des Solarkollektors von Öffnung (45) auf Öffnung (43) umgeschaltet.Characteristic curve 72 shows the minimum daily heat requirement loaded. When the storage tank is charged further, the suction point of the solar collector is switched from opening ( 45 ) to opening ( 43 ).
Kennlinie (73) zeigt den Wärmetauscher in mittlerer Höhenposition (wie in Fig. 1 und 2a dargestellt) wobei hier die obere Speicherhälfte mit maximaler Wärmeenergie dargestellt ist.Characteristic curve ( 73 ) shows the heat exchanger in the middle height position (as shown in FIGS. 1 and 2a), the upper half of the storage unit being shown here with maximum thermal energy.
Kennlinie (74) zeigt die maximal mögliche Ladung des Speichers. Deutlich ist hierbei zu sehen, daß der Wärmetauscher im untersten Bereich des Speichers vor Übertemperatur geschützt ist und wie üblich die nötige Brauchwassersolltemperatur liefert. Spätestens zu diesem Zeitpunkt wird die Solaranlage abgeschaltet.Characteristic curve ( 74 ) shows the maximum possible charge of the storage. It can clearly be seen here that the heat exchanger in the lowest area of the storage tank is protected against excess temperature and, as usual, supplies the required hot water temperature. At this point at the latest, the solar system is switched off.
Um ein Verdampfen des nun stehenden Wassers im Solarkollektor zu verhin dern, kann bei Bedarf mit Hilfe eines temperaturabhängigen Ventils (Siehe Fig. 5/71) in Abhängigkeit der Solarkollektortemperatur eine Entleerung des Solarkollektors vorgenommen werden.In order to prevent evaporation of the now standing water in the solar collector, the temperature of the solar collector can be emptied depending on the solar collector temperature using a temperature-dependent valve (see Fig. 5/71).
In Fig. 3b wird in einer vergrößerten Schnittzeichnung eine mögliche Wickelanordnung des Wärmetauschers (2) dargestellt. Die Reihenfolge der Ziffern in den dargestellten Rohren entspricht der Reihenfolge der ge wickelten Rohre vom Ausgang des Wärmetauschers aus gesehen. Deutlich wird hierbei, daß es sich damit um eine Art verzahnte Wickelreihenfolge handelt.In Fig. 3b a possible winding arrangement of the heat exchanger (2) is shown in an enlarged sectional drawing. The order of the digits in the pipes shown corresponds to the order of the ge wrapped pipes seen from the exit of the heat exchanger. It becomes clear that this is a kind of interlocking winding sequence.
Damit handelt es sich auf die Schichtung des Speichers bezogen statisch um einen reinen Gegenstromwärmetauscher.This means that the stratification of the storage tank is static a pure counterflow heat exchanger.
Fig. 4a zeigt eine gegenüber Fig. 1 und 2 abgewandelte Ausführungsform eines senkrechten Schichtungskanals (46). Fig. 4a shows a comparison with FIG. 1 and 2 modified embodiment of a vertical stratification duct (46).
Während Fig. 1 und 2 einen in der Ecke eines rechteckigen Speichers ange brachten Schichtungskanal darstellen, ist hier eine freistehende Variante eines Schichtungskanals dargestellt.Applied while Fig. 1 and 2, an integrally in the corner of a rectangular memory stratification duct constitute, in this case a free-standing variant is shown a lamination channel.
Die einzelnen Lamellen (47) sind hier aus runden konischen Zylindern her gestellt. Diese Lamellen können z. B. über dünne Ketten (50) miteinander verbunden sein.The individual fins ( 47 ) are made from round conical cylinders. These slats can e.g. B. connected to each other via thin chains ( 50 ).
Der so gebildete Schichtungskanal kann zum Zweck des Einbringens durch die Flanschöffnung eines Stahlspeichers teleskopartig zusammengeschoben oder gebogen werden.The layering channel formed in this way can be inserted through the Flange opening of a steel accumulator telescoped or be bent.
Um eine dauerhafte Aufrichtung zu erreichen, ist der Schichtungskanal oben mit einem Schwimmkörper (49) ausgestattet.In order to achieve permanent erection, the stratification channel is equipped with a floating body ( 49 ) at the top.
Der Einspeisepunkt des Schichtungskanals (51) kann oben, in der Mitte (siehe Fig. 4a) oder wie in Fig. 5/53 dargestellt von unten erfolgen. The feed point of the stratification channel ( 51 ) can be at the top, in the middle (see Fig. 4a) or from below as shown in Fig. 5/53.
Fig. 4b zeigt eine bezüglich seines Ansaugortes umschaltbare Zuleitung zum Solarkollektor. FIG. 4b shows a relative to its Ansaugortes switchable supply line to the solar collector.
Die Umschaltung der jeweils gültigen Ansaughöhe erfolgt durch den höhen verstellbaren Wärmetauscher der die Mitnehmer (70) zur Betätigung der jeweiligen Umschaltschieber hoch- bzw. runterdrückt.The applicable suction height is switched over by the height-adjustable heat exchanger, which pushes the drivers ( 70 ) up and down to actuate the respective change-over slide.
Bei geringer Solareinstrahlung erfolgt eine Hochgelegung des Ansaugpunktes (45). Diese Umschaltung wird aktiviert durch den hochgefahrenen Wärme tauscher.When the solar radiation is low, the suction point ( 45 ) is raised. This switchover is activated by the heat exchanger that is started up.
Eine Feder (66) zieht einen Schieber (63) hoch und schließt die beiden unteren Ansaugsorte (43, 44). Solange der Wärmetauscher nicht hoch genug positioniert ist, wirkt ein Gewicht (67) der Federkraft (66) entgegen und verhindert das Schließen der beiden unteren Ansaugorte (43, 44). Erst wenn der Wärmetauscher (2) ausreichen hochgefahren ist, schiebt er das Gewicht (67) hoch und ermöglicht der Feder (66) den Schieber (63) hochziehen. Erst jetzt wird durch die Schließung der beiden unteren großquerschnitti gen Ansaugöffnungen (43,44) die ober Ansaugöffnung (45) aktiviert.A spring ( 66 ) pulls up a slide ( 63 ) and closes the two lower suction types ( 43 , 44 ). As long as the heat exchanger is not positioned high enough, a weight ( 67 ) counteracts the spring force ( 66 ) and prevents the two lower suction points ( 43 , 44 ) from closing. Only when the heat exchanger ( 2 ) has been raised sufficiently does it push the weight ( 67 ) up and allow the spring ( 66 ) to pull the slide ( 63 ) up. Only now the upper intake (45) is activated by the closure of the two lower großquerschnitti gen intake (43,44).
Mit einer arretierbaren Verstellung (69) des Schiebers (63) bezüglich einer Platte, welche die Ansaugöffnung enthält (68), wird eine adaptive Ansaughöheneinstellung ereicht um die Mindestwärmemenge dem individuellen Verbraucherbedarf anzupassen.With a lockable adjustment ( 69 ) of the slide ( 63 ) with respect to a plate which contains the suction opening ( 68 ), an adaptive suction height adjustment is achieved in order to adapt the minimum amount of heat to the individual consumer requirement.
Bei nicht ausreichender Solareinspeisung wird durch einen eingebauten elektrischen Heizstab (42) der fehlende Wärmebedarf geliefert. Dieser Heizstab (42) benutzt während seiner Aufladung für seine zirku lierende Strömung (19) die gleiche Öffnung (45).If the solar feed is insufficient, the built-in electric heating element ( 42 ) supplies the missing heat requirement. This heating element ( 42 ) uses the same opening ( 45 ) during its charging for its circulating flow ( 19 ).
Ist der Mindesttageswärmebedarf gedeckt, so wird durch Absenken des Wärmetauschers (2) der Ansaugpunkt nach ganz unten (43) umgeschaltet.If the minimum daily heat requirement is covered, the suction point is switched to the very bottom ( 43 ) by lowering the heat exchanger ( 2 ).
Ist im weiteren Ladeverlauf der Wärmetauscher am Boden des Pufferspeichers angelangt, so wird der untere Ansaugpunkt (43) für den Solarkollektor mit Hilfe der Absenkung des Schiebers (64) unten geschlossen und oberhalb des Wärmetauschers geöffnet (44).If the heat exchanger has reached the bottom of the buffer storage in the further course of charging, the lower suction point ( 43 ) for the solar collector is closed by means of the lowering of the slide ( 64 ) and opened above the heat exchanger ( 44 ).
Die Feder (65) zieht nach Wiederanheben des Wärmetauschers den Schieber (64) in seine hochgezogene Ruhelage zurück.After the heat exchanger is raised again, the spring ( 65 ) pulls the slide ( 64 ) back into its raised, rest position.
In Fig. 5 wird schließlich eine Solaranlage mit einer zusätzlichen Hilfs pumpe (27) zur Wiederbefüllung höhergelegener Solarkollektoren nach einer Frostentleerung gezeigt.In Fig. 5 is finally a solar system with an additional auxiliary pump ( 27 ) for refilling higher-lying solar collectors after a frost drain is shown.
Ein Rückflußverhinderer (26) verhindert ein Rückfließen des von Pumpe (16) geförderten Wassers im Normalbetrieb.A backflow preventer ( 26 ) prevents the water conveyed by the pump ( 16 ) from flowing back in normal operation.
Ein Dreiwege-Umschaltventil (38) erlaubt eine externe Umschaltung des Ansaugpunktes zur Deckung des Mindesttagesbedarfs durch den Solar kollektor.A three-way switch valve ( 38 ) allows external switching of the suction point to cover the minimum daily requirement by the solar collector.
Desweiteren ist hier ein Pufferspeicher mit zwei bereits in Fig. 4a dar gestellten Schichtungskanälen (46 und 53) dargestellt.Furthermore, a buffer memory with two stratification channels ( 46 and 53 ) already shown in FIG. 4a is shown here.
Der Brauchwasserwärmetauscher (2) ist extern angebracht, wobei eine eigene Umwälzpumpe (37) auf eine konstante Brauchwassertemperatur regelt. Die Rückleitung (30) wird über einen Schichtungskanal (53) zurückgeführt. The hot water heat exchanger ( 2 ) is attached externally, with its own circulation pump ( 37 ) regulating to a constant hot water temperature. The return line ( 30 ) is returned via a stratification channel ( 53 ).
Des weiteren ist eine Heizungsanbindung dargestellt. Mittels eines Dreiwege-Umschaltventil (33) kann wahlweise zwischen einer Speisung aus dem Pufferspeicher (1) oder einem Heizkessel (34) umgeschal tet werden.A heater connection is also shown. A three-way switch valve ( 33 ) can be used to switch between a supply from the buffer tank ( 1 ) or a boiler ( 34 ).
Mit Hilfe einer Umwälzpumpe (35) kann der Pufferspeicher (I) vom Heiz kessel (34) beladen werden.With the help of a circulation pump ( 35 ), the buffer tank (I) can be loaded from the boiler ( 34 ).
Eine Umwälzpumpe (28) dient als Heizungsumwälzpumpe während ein Vier-Wege regelventil (32) die Vorlauftemperatur regelt.A circulation pump ( 28 ) serves as a heating circulation pump while a four-way control valve ( 32 ) regulates the flow temperature.
BezugszeichenlisteReference list
1 Pufferspeicher (kein Emaille oder Edelstahl) mit Heizungswasser gefüllt
2 Wärmetauscher (WT) für Brauchwassererwärmung
3 Brauchwasserzulauf kalt
4 Brauchwasserabgang warm
5 Wärmetauscherträger
6 Frostgrenze
7 Rückleitung vom Solarkollektor
8 Zuleitung zum Solarkollektor
9 Luftleitung um Solarkollektor zu entleeren
10 Solarkollektor
11 Rückflußverhinderer (federbelastet)
12 Temperaturabhängiges Ventil (Frostwächter der bei Temp. < +5°C öffnet)
13 Syfon verhindert Entleerung der Rückleitung (7)
14 Obere Zuleitung zum Differenzdrucksensor
15 Differenzdrucksensor
16 Umwälzpumpe für Solarkollektor
17 Untere Zuleitung zum Differenzdrucksensor
18 Umschaltung der Ansaughöhe für den Solarkollektor
19 Strömungsverlauf bei Betrieb von elektrischer Zusatzheizung
20 Leitungsabschnitt zwischen Syfon (13) und Höhe Wasseroberfläche (24)
21 Temperatursensor an Oberkante des Speicherwassers
22 Temperatursensor für Brauchwasserabgangstemperatur (Oberkante WT)
23 Schichtungsabhängiger Austrittsort des warmen Solarkollektorwassers
24 Wasserpegel im Pufferspeicher
25 Luft- oder Stickstoffblase als Ersatz für Ausdehnungsgefäß
26 Rückflußverhinderer (federbelastet) für Zusatzpumpe
27 Zusatzförderpumpe für Solarkollektorbefüllung
28 Heizungsumwälzpumpe
29 Spitz zulaufendes T-Stück
30 Heizungsrücklauf
31 Heizungsvorlauf
32 Vier-Wegemischventil für Vorlauftemperaturregelung
33 Drei-Wegeumschaltventil für wahlweise Speisung aus Speicher/Heizkessel
34 Heizkessel
35 Umwälzpumpe für Speicheraufladung durch Heizkessel
36 Rückflußverhinderer bei Heizungseinbindung
37 Umwälzpumpe für externen Brauchwasserwärmetauscher
38 Drei-Wegeumschaltventil für Umschaltung der Ansaughöhe im Wärmespeicher
39 Motorischer Antrieb für Höhenverstellung des Wärmetauschers
40 Gewindestange für höhenverstellbaren Wärmetauscher
41 spiralförmige Zu- und Rückleitung des höhenverstellbaren Wärmetauschers
42 Elektrische Zusatzheizung
43 Ansaugöffnung ganz unten (normaler Ansaugpunkt)
44 Ansaugöffnung oberhalb des Wärmetauschers (WT-Schutz)
45 Ansaugöffnung oben (für Ladung des Mindesttagesbedarfs)
46 Schichtungskanal für richtiges Einlagern des Solarkollektorwassers
47 Lamelle des Schichtungskanals
48 Streuscheibe
49 Schwimmkörper zum hochhalten des Schichtungskanals
50 Halter für Lamellen (z. B. Ketten oder Gitterrohr)
51 Einspeisepunkt des Rücklaufs
52 Lamelle umgekehrt montiert unterhalb des Einspeisepunktes
53 Schichtungskanal für richtiges Einlagern des Heizungsrücklaufs
54 Kalter Brauchwasserzulauf
55 Verbraucher z. B. Duscheinrichtung
56 Warmwasserhauptleitung
57 Kaltwasserhauptleitung
58 Wassereintritt im Wärmetauscherrohr
59 Wendeschleife (Drehrichtungswechsel)
60 Rücklaufendes Wärmetauscherrohr
61 Ende dieser Wickelebene und Übergang zu darunterliegender Wickelebene
62 Gewindeteil für Wärmetauscherträger
63 Schieber 1 für Absperrung des unteren Teils bei Mindestladung
64 Schieber 2 für Absperrung ganz unten bei Übertemperaturschutz des WT
65 Zugfeder zum Hochhalten von Schieber 2 (64)
66 Zugfeder zum Hochhalten von Schieber 1 (63)
67 Gewicht zum Runterdrücken von Schieber 1 (wird von Wärmetauscher angehoben)
68 Gegenüber Schieber 1 verstellbare Ansaugöffnung
69 Verstellbare Arretierung zur adaptiven Mindestaufladung
70 Mitnehmer für Betätigung der Schieber durch den Wärmetauscher
71 Temperaturabhängiges Ventil mit externem Temperaturfühler
(Öffnet bei einstellbarer Temperatur größer + 70 bis 110°C) 1 buffer tank (no enamel or stainless steel) filled with heating water
2 heat exchangers (WT) for domestic water heating
3 Domestic hot water supply cold
4 Hot water outlet warm
5 heat exchanger supports
6 frost limit
7 Return line from the solar collector
8 Supply line to the solar collector
9 Air line to empty solar collector
10 solar collector
11 non-return valve (spring-loaded)
12 Temperature-dependent valve (frost monitor that opens at temp. <+ 5 ° C)
13 Syfon prevents emptying of the return line ( 7 )
14 Upper supply line to the differential pressure sensor
15 differential pressure sensor
16 Circulation pump for solar collector
17 Lower supply line to the differential pressure sensor
18 Switching the suction height for the solar collector
19 Flow pattern when operating additional electrical heating
20 line section between Syfon ( 13 ) and height of water surface ( 24 )
21 Temperature sensor on the top edge of the storage water
22 Temperature sensor for hot water outlet temperature (upper edge WT)
23 Stratification-dependent exit point of the warm solar collector water
24 water levels in the buffer tank
25 Air or nitrogen bubble as a replacement for the expansion tank
26 non-return valve (spring-loaded) for additional pump
27 Additional feed pump for solar collector filling
28 Heating circulation pump
29 tapered tee
30 heating return
31 heating flow
32 Four-way mixing valve for flow temperature control
33 Three-way diverter valve for optional supply from the storage tank / boiler
34 boilers
35 Circulation pump for storage tank charging by the boiler
36 backflow preventer with heating integration
37 Circulation pump for external process water heat exchanger
38 Three-way changeover valve for changing the suction level in the heat accumulator
39 Motorized drive for height adjustment of the heat exchanger
40 threaded rod for height adjustable heat exchanger
41 spiral supply and return lines of the height-adjustable heat exchanger
42 Additional electric heater
43 suction opening at the bottom (normal suction point)
44 suction opening above the heat exchanger (WT protection)
45 suction opening at the top (for loading the minimum daily requirement)
46 stratification channel for correct storage of the solar collector water
47 lamella of the stratification channel
48 lens
49 floats to hold up the stratification channel
50 holders for slats (e.g. chains or trellis)
51 Entry point of the return
52 Reverse louvre mounted below the entry point
53 stratification channel for correct storage of the heating return
54 Cold hot water supply
55 consumers e.g. B. shower facility
56 DHW main
57 Cold water main
58 Water entering the heat exchanger tube
59 reversing loop (change of direction)
60 Returning heat exchanger tube
61 End of this winding level and transition to the winding level below
62 threaded part for heat exchanger support
63 Slider 1 for shutting off the lower part with a minimum charge
64 Slider 2 for shut-off at the bottom with overtemperature protection of the WT
65 tension spring for holding up slide 2 ( 64 )
66 Tension spring to hold slide 1 up ( 63 )
67 Weight for pushing down slide 1 (raised by the heat exchanger)
68 Suction opening adjustable in relation to slide 1
69 Adjustable locking device for adaptive minimum charging
70 drivers for actuating the slide through the heat exchanger
71 Temperature-dependent valve with external temperature sensor (opens at adjustable temperature greater than + 70 to 110 ° C)
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