DE29507178U1 - Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie und Wärmeenergie - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie und Wärmeenergie

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Description

Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer
Energie und Wärmeenergie
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie und Wärmeenergie, mit einem Wärmetauscher, einem durch den Wärmetauscher fließenden Wasserkreislauf und mit Solarzellen.
Aus der Praxis ist es bekannt, Wasser durch von der Sonne erwärmte Flächen, beispielsweise Grünflächen und Garten sowie Dächer, in Rohrleitungssystemen zu pumpen, wobei das Rohrleitungssystem im Boden bzw. über den Dachziegeln eines Hausdaches angeordnet ist.
Das durch das Rohrleitungssystem gepumpte Wasser er-
wärmt sich hierbei, d.h. es geht Wärmeenergie von der erwärmten Fläche auf das Wasser über, wonach das derart erwärmte Wasser einem Wärmetauscher zugeführt wird, welcher die Wärmeenergie des erwärmten Wassers wenigstens teilweise in andere geeignete Energiearten bzw. -formen umwandelt.
Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist jedoch, daß aufwendige Rohrleitungssysteme in der sich erwärmenden Fläche vorgesehen werden müssen, so daß die Kosten für eine derartige Vorrichtung sowie der Montageaufwand verhältnismäßig hoch sind und außerdem ein Großteil der erzeugten Energie zum Pumpen des Wassers durch das aufwendige und relativ lange Rohrleitungssystem notwendig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie und Wärmeenergie vorzusehen, die einfach ausgeführt ist, kostengünstig montiert werden kann und bei der nur wenig Energie zum Fördern von Wasser in dem Wasserkreislauf benötigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch das Vorsehen einer Berieselungseinrichtung kann eine von der Sonne erwärmte geneigte Fläche auf einfache Weise mit Wasser berieselt werden, wobei das Wasser aufgrund seiner Gewichtskraft über die geneigte Fläche fließt und hierbei entsprechend Wärmeenergie aufnimmt.
Es ist somit nicht notwendig, aufwendige Rohrleitungen zu verlegen, in denen das Wasser während des Aufnehmens von Wärmeenergie von der warmen Fläche gefördert wird.
Das erwärmte Wasser wird anschließend auf einfache Weise in den Wärmetauscher gefördert, in welchem wenigstens ein Teil der in dem erwärmten Wasser vorhandenen Wärmeenergie in nutzbare Energie, die beispielsweise zum Heizen eines Hauses oder zum Erzeugen von warmem Wasser zum Kochen oder Baden verwendet werden kann, umgewandelt wird.
Anschließend wird das nunmehr kühlere Wasser auf einfache Art und Weise mittels einer gegebenenfalls von den Solarzellen gespeisten Pumpeinrichtung wieder zu der geneigten Fläche gefördert und über die Berieselungseinrichtung über die geneigte Fläche versprüht
bzw. berieselt, so da/3 an dieser Stelle der Wasserkreislauf geschlossen ist.
Gleichzeitig wird mittels einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die momentan aus der erwärmten Wassermenge erzielbare Energiemenge mit der benötigten Energiemenge verglichen, so daß gegebenenfalls von der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die erfindungsgemäße Vorrichtung aktiviert oder auch, falls die benötigte Energiemenge größer ist als die aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugbare Energiemenge, auf andere Energiequellen, wie z.B. die öffentliche Stromversorgung, zurückgegriffen wird.
Der Wärmetauscher kann in vorteilhafter Weise als Wärmepumpe bekannter Bauart ausgeführt sein.
Um den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu steigern, kann außerdem vorgesehen sein, daß zwischen dem Wasserkreislauf und einem Ablauf für warmes Brauchwasser eine Wärmeaustauscheinrichtung vorgesehen ist.
Die Wärmeaustauscheinrichtung kann dabei so ausgeführt sein, daß das erwärmte Wasser in einen einen Innenbehälter und einen Außenbehälter aufweisenden Tank för-
derbar ist, wobei das warme Brauchwasser entweder dem Innenbehälter oder dem Außenbehälter zuführbar ist.
Somit kann auch die in dem warmen Brauchwasser vorhandene Wärmeenergie wenigstens teilweise erneut genutzt werden.
Mittels geeigneter Einrichtungen, beispielsweise Temperaturfühlern, wird hierbei von der Steuerungs- und/ oder Regelungseinrichtung überprüft, ob das warme Brauchwasser eine höhere Temperatur aufweist als das erwärmte Wasser aus dem Wasserkreislauf. Sollte dies nicht der Fall sein, so kann die Zufuhr von Brauchwasser in die Wärmeaustauscheinrichtung gestoppt und somit vermieden werden, daß dem erwärmten Wasser aus dem Wasserkreislauf Wärmeenergie entzogen und an das Brauchwasser abgegeben wird, welches sich hierdurch erwärmt.
Verschmutzungen und Verunreinigungen des Tanks können auf einfache Weise dadurch vermieden werden, daß das warme Brauchwasser in einem vor dem Tank angeordneten Klärbehälter reinigbar ist. Hierbei kann in dem Klärbehälter ein Filter angeordnet sein.
Durch das Vorsehen eines derartigen Filters können
Verschmutzungen im Brauchwasser aufgefangen und durch Reinigen des Filters entnommen werden, so da/3 die Vorrichtung mit einem geringen Wartungsaufwand betrieben werden kann.
Es liegt selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes, den Filter so anzuordnen, da/? er auf leichte und einfache Weise entfernt werden kann, oder den Filter auch gegebenenfalls mit einer geeigneten Reinigungseinrichtung auszuführen.
Um Verschmutzungen des Wassers im Wasserkreislauf zu vermeiden, kann das auf der warmen geneigten Fläche erwärmte Wasser einer Reinigungseinrichtung zuführbar sein, welche vor dem Tank angeordnet ist.
Durch das Vorsehen einer derartigen Reinigungseinrichtung wird vermieden, daß Verschmutzungen, insbesondere auf der von der Sonne erwärmten geneigten Fläche, zu Verstopfungen und Beeinträchtigungen der Funktionsweise des Wasserkreislaufes und somit der gesamten erfindungsgemäjßen Vorrichtung führen.
Die Reinigungseinrichtung kann hierbei auf beliebige Art und Weise, beispielsweise ebenfalls als Filter, ausgeführt sein.
-7-
Um zu vermeiden, daß sich beispielsweise bei starkem Regen zu viel Wasser in dem Wasserkreislauf befindet, kann des weiteren vorgesehen sein, daß der Innenbehälter mit einem mit dem Außenbehälter verbundenen überlauf versehen ist.
Somit ist gewährleistet, daß sich nur eine maximal zulässige Wassermenge in dem Wasserkreislauf befindet, während die überschüssige Wassermenge auf einfache Art und Weise abführbar ist.
Um das erwärmte Wasser aus dem Innenbehälter auf einfache Art und Weise zur Wärmepumpe fördern zu können, kann vorgesehen sein, daß zwischen dem Innenbehälter und der Wärmepumpe eine Verbindungsleitung vorgesehen ist, wobei das dem Innenbehälter zugewandte Ende der Verbindungsleitung als mit einem Schwimmer versehenes flexibles Leitungsstück ausgeführt ist.
Durch die beschriebene Anordnung ist gewährleistet, daß der Wärmepumpe immer nur die am stärksten erwärmte Wassermenge, die in dem Innenbehälter oben schwimmt, zugeführt wird, da mittels des Schwimmers und des flexiblen Leitungsstückes jederzeit gewährleistet ist, daß das Wasser nur aus den obersten und somit wärmsten
Schichten im Innenbehälter abgesaugt und der Wärmepumpe zugeführt wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, daß aus dem Außenbehälter eine Abwasserleitung zur Kanalisation führt.
Das dem Außenbehälter zugewandte Ende der Abwasserleitung endet hierbei vorzugsweise im Bereich des Bodens des Außenbehälters.
Durch die Anordnung des Endes der Abwasserleitung, das in dem Außenbehälter endet, im Bereich des Bodens des Außenbehälters ist gewährleistet, daß immer nur das jeweils kälteste Wasser, welches sich im Bodenbereich des Außenbehälters befindet, zur Kanalisation abgeleitet wird, während das wärmere Wasser, welches sich im oberen Bereich des Außenbehälters befindet, solange in dem Außenbehälter verbleibt, bis es wenigstens einen Teil seiner Wärmeenergie an den Innenbehälter abgegeben hat.
Durch das Vorsehen der Abwasserleitung zur Kanalisation kann auch auf einfache Art und Weise das über den bereits genannten Überlauf aus dem Innenbehälter abfließende Wasser der Kanalisation zugeführt werden.
AIs von der Sonne erwärmte geneigte Fläche kann ein Hausdach vorgesehen sein.
Da sich Hausdächer, insbesondere im Sommer, sehr stark erwärmen, kann die in diesen gespeicherte Wärmeenergie in vorteilhafter Weise zur Erzeugung von nutzbarer Energie für den Haushalt verwendet werden.
Bislang war es üblich, auf Hausdächern lediglich Solarzellen oder die eingangs erwähnten Rohrsysteme zur Energieerzeugung zu installieren, wobei jedoch nur ein verhältnismäßig geringer Teil der auf Dächern zur Verfügung stehenden Fläche zur Energiegewinnung genutzt werden konnte.
Da an Hausdächern üblicherweise Dachrinnen und andere Sammeleinrichtungen zur Ableitung von Regenwasser vorhanden sind, können diese auf einfache Art und Weise in die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert werden, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit verhältnismäßig geringem Aufwand in vorhandenen Häusern nachträglich installiert oder auch in Neubauten vorgesehen werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständ-
t «
-&Igr;&Ogr;&Igr; ich auch auf Garagendächern oder anderen Gebäuden installiert werden.
Zur Erzeugung elektrischer Energie können die Solarzellen zusätzlich auf dem Hausdach angebracht sein.
Hierbei werden jedoch vorteilhafterweise nur soviele Solarzellen eingesetzt, wie unbedingt benötigt werden, da die Dachfläche vorzugsweise zum Speichern von Wärmeenergie und zum Erwärmen des über die Berieselungsanlage auf das Dach aufgebrachten Wassers verwendet werden soll.
In einfacher Weise können die Solarzellen von einer transparenten Abdeckung abgedeckt sein, so daß von der transparenten Abdeckung ebenfalls Wärmeenergie aufgenommen wird und sich diese beispielsweise bei Sonneneinstrahlung entsprechend erwärmt, wodurch Wasser, welches über die Solarzellen bzw. die Abdeckung läuft, ebenfalls Wärmeenergie aufnehmen kann.
Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, daß die Solarzellen von einer verstellbaren und wärmeabsorbierenden Abdeckung abgedeckt sind.
Durch das Vorsehen einer derartigen Abdeckung kann der
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Energiebedarf an elektrischem Strom und/oder Wärmeenergie optimal gedeckt werden, da beispielsweise im Winter bei Sonneneinstrahlung, aber niedriger Außentemperatur, die Abdeckung entsprechend weit geöffnet wird, um mehr elektrische Energie über die Solarzellen zu erzeugen.
Im Sommer kann je nach Bedarf an elektrischer und/oder Wärmeenergie die beschriebene Abdeckung mehr oder weniger geschlossen werden. Je weiter die Abdeckung, die ebenfalls Wärmeenergie aufnehmen kann, verschlossen wird, desto weniger Sonnenlicht gelangt an die Solarzellen, so daß diese entsprechend weniger elektrische Energie abgeben. Hierfür steht jedoch mehr wärmeabsorbierende und -speichernde Dachfläche zur Verfügung, deren Wärmeenergie über das erwärmte Wasser in den Tank geleitet werden kann.
Um möglichst viel Wärmeenergie in dem Hausdach speichern zu können, kann dieses mit dunklen Dachziegeln versehen sein.
Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichst optimiert betrieben werden kann, können in die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung Daten über die Temperatur auf dem Hausdach und/oder die Temperatur des Was-
sers im Innenbehälter und/oder die im Innenbehälter vorhandene Wassermenge und/oder Daten über die benötigte Energiemenge einlesbar sein.
Um die benötigte Energiemenge durch die Vorrichtung bereitstellen 2u können, können mittels der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung der Wärmetauscher und/oder die Pumpeinrichtung und/oder die verstellbare Abdeckung der Solarzellen ansteuerbar sein.
Somit kann mit einer einzigen, an zentraler Stelle in einem Haus vorgesehenen Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die gesamte Vorrichtung auf einfache Art und Weise gesteuert und auch überwacht werden.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung prinzipmäßig beschrieben.
Bezugnehmend auf die Figur ist ein Haus dargestellt, wobei auf dem Hausdach 1 eine durch eine gestrichelte Linie schematisch dargestellte Solarzelle 2 angebracht ist.
Auf dem Hausdach 1, genauer gesagt auf dem First desselben, ist eine Berieselungseinrichtung 3 angebracht,
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aus welcher Wasser auf das Hausdach 1 aufgebracht wird. Anstelle eines Hausdaches 1 kann selbstverständlich auch jede andere geneigte Fläche, z.B. ein Garagendach , verwendet werden.
Das Hausdach 1, welches sich bei Sonneneinstrahlung entsprechend erwärmt, gibt einen Teil seiner beispielsweise in den Dachziegeln (nicht dargestellt) gespeicherten Wärmeenergie an das Wasser, welches über die geneigte Fläche des Hausdachs 1 läuft, ab, wonach das erwärmte Wasser auf bekannte Weise in einer Dachrinne 4 aufgefangen wird und aufgrund der Schwerkraft in eine Reinigungseinrichtung 5 fließt. Die Reinigungseinrichtung 5 kann hierbei im Erdboden angeordnet sein.
In der Reinigungseinrichtung 5 selbst können Filter bekannter Bauart zum Reinigen des erwärmten Wassers von Verschmutzungen, die sich beispielsweise auf dem Hausdach 1 ansammeln, verwendet werden.
Von der Reinigungseinrichtung 5 aus wird das erwärmte Wasser in einen Tank 6 gefördert, welcher ebenfalls im Erdboden angeordnet ist. Da die Leitung zwischen der Reinigungseinrichtung 5 und dem Tank 6 mit einer leichten Neigung vorgesehen ist, sind zwischen der
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Reinigungseinrichtung 5 und dem Tank 6 keine zusätzlichen Fördereinrichtungen, wie Pumpen, zum Transport des erwärmten Wassers notwendig.
Der Tank 6 weist einen Innenbehälter 7 sowie einen Au-/Senbehälter 8 auf, die mittels einer Trennwand, die wärmedurchlässig ausgeführt ist, voneinander abgetrennt sind.
Das von der erwähnten Reinigungseinrichtung 5 kommende erwärmte Wasser wird in den Innenbehälter 7 des Tanks 6 geleitet, wobei aufgrund der Verhäv]^^ismä/Sig geringen Dichte von warmem Wasser dieses gegenüber bereits in dem Innenbehälter 7 vorhandenem, kälterem Wasser, oben schwimmen wird.
Das in dem Innenbehälter 7 erwärmte Wasser wird über eine Verbindungsleitung 10 zu einem als Wärmepumpe 11 ausgebildeten Wärmetauscher bekannter Bauart gefördert, in welchem die in dem erwärmten Wasser vorhandene Wärmeenergie entsprechend in nutzbare Energieformen umgewandelt wird.
Um zu gewährleisten, daß aus dem Innenbehälter 7 des Tanks 6 immer nur die wärmsten, oben schwimmenden Wasserschichten der Wärmepumpe 11 zugeführt werden, ist
das dem Innenbehälter 7 zugewandte Ende der Verbindungsleitung 10 mit einem flexiblen Leitungsstück 12 versehen, welches von einem Schwimmer 13 immer im oberen Bereich der Wassermenge in dem Innenbehälter 7 gehalten ist, so daß auch nur das am meisten Wärmeenergie bzw. innere Energie enthaltende Wasser aus dem Innenbehälter 7 der Wärmepumpe 11 zugeführt wird.
In der Wärmepumpe 11 wird die dem erwärmten Wasser entzogene Wärmeenergie in nutzbare Energieformen umgewandelt, welche beispielsweise zum Heizen des in der Figur dargestellten Hauses oder zum Erzeugen von Warmwasser zum Kochen oder Baden verwendet werden können.
über eine geeignete Einrichtung, wie beispielsweise eine Handpumpe 14, ist es auch möglich, direkt Wasser aus dem Innenbehälter 7 zu entnehmen, wobei die Ansaugleitung 15 der Handpumpe 14 so vorgesehen ist, da/3 verhältnismäßig energiearmes Wasser aus dem Bodenbereich des Innenbehälters 7 abgepumpt wird, d.h. die Ansaugleitung 15 der Handpumpe 14 endet im Bodenbereich des Innenbehälters 7.
Das durch die Wärmepumpe 11 hindurchgeförderte erwärmte Wasser, welches nunmehr eine niedrigere Temperatur aufweist als beim Eingang in die Wärmepumpe 11, wird
über eine Rücklaufleitung 16 erneut dem Innenbehälter 7 des Tanks 6 zugeführt, wobei das Ende der Rücklaufleitung 16, das in den Innenbehälter 7 mündet, so ausgeführt ist, daß die Leitung erst im Bodenbereich des Innenbehälters 7 endet, so daß das verhältnismäßig kalte Wasser aus der Leitung 16 sofort in den Bodenbereich des Innenbehälters 7 gefördert wird, wo sich auch anderes kühleres bzw. kaltes Wasser befindet.
Aus dem Innenbehälter 7 führt eine Saugleitung 17 zur Berieselungsanlage 3 auf dem First des Hauses. Das in den Innenbehälter 7 mündende Ende der Saugleitung 17 endet ebenfalls im Bodenbereich des Innenbehälters 7, so daß relativ kaltes Wasser von einer Pumpeinrichtung 18 der Berieselungseinrichtung 3 zugeführt wird.
Der Wasserkreislauf ist somit geschlossen, da das nunmehr kühlere Wasser von der Berieselungseinrichtung 3 wieder auf das Hausdach 1 aufgebracht und anschließend über die Dachrinne 4 und die Reinigungseinrichtung 5 erneut dem Innenbehälter 7 zuführbar ist, wobei sich die Temperatur des Wassers entsprechend der auf dem Hausdach 1 gespeicherten Wärmeenergie erhöht.
Zusätzlich ist vorgesehen, daß überschüssige Wassermengen, die sich beispielsweise nach starken Regenfäl-
len in dem beschriebenen Wasserkreislauf befinden, mittels eines Überlaufs 19 aus dem Innenbehälter 7 in den Außenbehälter 8 fließen können, so daß sich immer nur eine maximal zulässige Wassermenge in dem Wasserkreislauf befindet.
Selbstverständlich kann jedoch auch vorgesehen sein, daß mittels einer geeigneten Einrichtung von außen Wasser dem Wasserkreislauf zuführbar ist, beispielsweise bei langen Trockenperioden im Sommer, während denen ein Teil des Wassers aus dem Wasserkreislauf verdunstet.
Um die beschriebene Vorrichtung möglichst optimal betreiben zu können, kann warmes, gegebenenfalls auch verschmutztes, Brauchwasser aus einem Haushalt, beispielsweise das Brauchwasser vom Duschen, Baden, Kochen oder Waschen, über eine Ablaufleitung oder ein weiteres Leitungssystem dem Tank 6 zugeführt werden. Das Brauchwasser wird hierbei zuerst in einen Klärbehälter 20 geleitet, der ebenfalls im Erdboden angeordnet sein kann, so daß keinerlei Pump- oder Fördereinrichtungen zum Fördern des warmen Brauchwassers in den Klärbehälter 20 notwendig sind.
In dem Klärbehälter 20 ist ein Filter 21 angeordnet,
-18-
welcher in dem warmen Brauchwasser vorhandene Verschmutzungen ausfiltert.
Das warme Brauchwasser wird nunmehr über eine Verbindungsleitung dem Außenbehälter 8 des Tanks 6 zugeführt, wobei das warme Brauchwasser über die bereits erwähnte Trennwand 9 Wärmeenergie an das erwärmte Wasser im Innenbehälter 7 abgibt.
Der Tank 6 hat somit die Funktion eines Energie-Sammelbehälters für relativ sauberes Wasser im Innenbehälter 7 und gegebenenfalls verschmutztes Wasser im Außenbehälter 8.
Die Kombination aus Innenbehälter 7 und Außenbehälter 8 hat außerdem die Funktion eines Wärmetauschers.
Nachdem das wärme Brauchwasser die in ihm gespeicherte Wärmeenergie wenigstens teilweise an den Innenbehälter 7 bzw. an die in dem Innenbehälter 7 vorhandene Wassermenge abgegeben hat, sinkt das nunmehr kühlere Brauchwasser in den Bodenbereich des Außenbehälters 8, von wo es über eine Abwasserleitung 22 der Kanalisation zugeführt wird.
Das in den Außenbehälter 8 des Tanks 6 mündende Ende
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der Abwasserleitung 22 ist hierbei so vorgesehen, daß es erst im Bodenbereich des Aupenbehälters 8 endet, wodurch nur kühleres Brauchwasser der Kanalisation zugeführt wird, wohingegen das wärmere Brauchwasser nicht aus dem AujSenbehälter 8 entnommen wird und somit noch Wärmeenergie an den Innenbehälter 7 abgeben kann.
Da sowohl das Brauchwasser als auch das erwärmte Wasser - wie beschrieben - meist aufgrund der eigenen Schwerkraft in der beschriebenen Vorrichtung förderbar ist, sind lediglich zwei Pumpen, nämlich eine im Bereich vor der Wärmepumpe 11 in der Verbindungsleitung
10 angeordnete Pumpe sowie die Pumpeinrichtung 18 zum Fördern von Wasser auf das Hausdach 1 notwendig, so da/3 nur verhältnismäßig wenig elektrische Energie benötigt wird, die auf einfache Art und Weise von der Solarzelle 2 auf dem Hausdach 1 erzeugt werden kann.
Um die entsprechenden Einrichtungen bzw. Baugruppen ansteuern bzw. regeln zu können, ist an zentraler Stelle innerhalb des Hauses eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 2 3 vorgesehen. Von der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 23 werden beispielsweise die Pumpeinrichtung 18 und die Wärmepumpe
11 gesteuert, während als Eingangsdaten beispielsweise die Temperatur des Hausdaches 1 sowie die Temperatur
20-
des Wassers in dem Innenbehälter 7 eingelesen werden.
Von der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 23 kann somit beispielsweise entschieden werden, ob die von einem Bediener angeforderte Energiemenge, die beispielsweise zum Heizen des Hauses notwendig ist, aus der in dem Innenbehälter 7 des Tanks 6 vorhandenen Energiemenge erzeugt werden kann, oder ob diese Energiemenge zu gering ist und somit auf das öffentliche Stromnetz oder andere Energiequellen zurückgegriffen werden muß.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 23 für andere Steuerungs- und/oder Regelungsaufgaben für eine optimierte Energieerzeugung bzw. Energieversorgung des Hauses zu verwenden, wozu beispielsweise auch noch geeignete Sensoren oder Temperaturfühler 24 an geeigneten Stellen vorgesehen werden können.

Claims (16)

PATENTAMWALT Fasanenstr. 7 DIPL.-ING. WERNER LORENZ D-89522 Heidenheim 26.04.1995 Sz/ks/vb Akte: AK 3314 Anmelder: Adolf Kugler Albuchstrajße 20 D-89555 Steinheiia Schutzansprüche
1. Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie und Wärmeenergie, mit einem Wärmetauscher, einem durch den Wärmetauscher fließenden Wasserkreislauf und mit Solarzellen,
dadurch gekennzeichnet, daß
mittels einer Berieselungseinrichtung (3) eine von der Sonne erwärmte geneigte Fläche (1) mit Wasser aus dem Wasserkreislauf berieselbar ist, wonach das erwärmte Wasser dem Wärmetauscher (11) und anschließend mittels einer Pumpeinrichtung (18) wieder der Berieselungseinrichtung (3) zuführbar ist, wobei die Pumpeinrichtung (18) von den Solarzellen (2) mit elektrischer Energie speisbar ist, und wo-
-2-
bei eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (23) vorgesehen ist, welche die aus dem erwärmten Wasser erzeugbare Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge vergleicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmetauscher als Wärmepumpe (11) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, da/?
zwischen dem Wasserkreislauf und einer Ablaufleitung für warmes Brauchwasser eine Wärmeaustauscheinrichtung (6) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, da/3
das erwärmte Wasser des Wasserkreislaufes in einen einen Innenbehälter (7) und einen Außenbehälter (8) aufweisenden Tank (6) förderbar ist, wobei dem Innenbehälter (7) oder dem AujSenbehälter (8) das wärme Brauchwasser zuführbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
-3-
das warme Brauchwasser in einem vor dem Tank (6) angeordneten Klärbehälter (20) reinigbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Klärbehälter (20) ein Filter (21) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da/3 das auf der von der Sonne erwärmten geneigten Fläche (1) erwärmte Wasser einer Reinigungseinrichtung (5) zuführbar ist, welche vor dem Tank (6) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (7) mit einem mit dem Außenbehälter (8) verbundenen Überlauf (19) versehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenbehälter (7) und der Wärmepumpe (11) eine Verbindungsleitung (10) vorgesehen ist, wobei das dem Innenbehälter (7) zugewandte Ende der Verbindungsleitung (10) als mit einem Schwim-
-4-
mer (13) versehenes flexibles Leitungsstück (12) ausgeführt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, da/3 aus dem Außenbehälter (8) eine Abwasserleitung (22) zur Kanalisation führt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Sonne erwärmte geneigte Fläche ein Hausdach (1) ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (2) auf dem Hausdach (1) angebracht sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (2) von einer transparenten Abdeckung abgedeckt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen (2) von einer verstellbaren und
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wärmeabsorbierenden Abdeckung abgedeckt sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dajS
in die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (23) Daten über die Temperatur auf dem Hausdach (1) und/oder die Temperatur des Wassers im Innenbehälter (7) und/oder die im Innenbehälter (7) vorhandene Wassermenge und/oder Daten über die benötigte Energiemenge einlesbar sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
mittels der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (23) die Wärmepumpe (11) und/oder die Pumpeinrichtung (18) und/oder die verstellbare Abdeckung der Solarzellen (2) ansteuerbar sind.
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