DE3020369A1

DE3020369A1 - Heizungsanlage mit solarkollektor

Info

Publication number: DE3020369A1
Application number: DE19803020369
Authority: DE
Inventors: Karlheinz 3470 Höxter Schäfer
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1980-05-29
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1981-12-03

Description

STlEBEL ELTRON GmbH & Co. KG ■--" Holzminden / Weser

21.5.1980 Akte

Heizungsanlage mit Solarkollektor

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage mit Solarkollektor, bei dem in einer Kammer ein Sonneneinstrahlung ausgesetzter, von einem Wärmeträgermedium durchströmter Absorber angeordnet ist.

Derartige Heizungsanlagen sind bekannt. Die Kammer ist gegenüber der Umgebungsluft abgeschlossen, so daß über dem Absorber ein Isolationsraum entsteht. Durch diesen Isolationsraum werden Abstrahlungsverluste vermindert, die sonst beträchtlich wären, da der Absorber unter Sonneneinstrahlung eine Temperatur annimmt, die wesentlich höher als die Umgebungstemperatur ist.

Ein anderes System der Ausnutzung von Umgebungswärme besteht darin, eine große Fläche, beispielsweise Dachfläche als Absorber auszulegen. In diesem Falle ist keine Isolation des Absorbers vorgesehen. Der Absorber

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soll der Uragebungsluft Wärme entziehen. Ein derartiger Absorber arbeitet mit wesentlich niedrigeren Temperaturen als der Absorber eines Solarkollektors. Es ist deshalb üblich, solche Anlagen in Verbindung mit einer Wärmepumpe zu projektieren.

In der DE-OS 26 20 976 ist ein Solarkollektor beschrieben, bei dem Luft als Wärmeträgermedium vorgesehen ist. Durch eine Umlenkung der Luft soll der Solarkollektor im Wirkungsgrad verbessert sein. Ein Isolationsraum ist nicht vorgesehen.

In der DE-OS 2k 26 2^8 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ebenfalls Luft als Wärmeträgermedium dient. Diese wird nach Erwärmung unter einer bestrahlten Fläche direkt den zu wärmenden Räumen zugeführt. Zur Kühlung der Räume ist eine Klappe vorgesehen. Außerdem ist unter der bestrahlten Fläche ein Absorber angeordnet, welcher erwärmtes Wasser an eine Nutzstelle weiterleitet.

Ebenso wie bei den eingangs ei wähnten Solarkollektoren wird auch bei den Einrichtungen nach der DE-OS Zk 26 248 und der DE-OS 26 20 976 die Sonneneinstrahlung zur Wärmegewinnung herangezogen. An die Ausnutzung der ■Umgebungswärme, die bei den erwähnten Absorberdächern stattfindet, ist nicht gedacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche wahlweise entweder Sonneneinstrahlung oder Umgebungswärme mit gutem Wirkungsgrad ausnutzt.

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Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß an die Kammer eine Unterdruckpumpe angeschlossen ist, die in der Kammer einen Unterdruck erzeugt, und daß an der Kammer eine Klappe angeordnet ist, welche geschlossen die Kammer isoliert und geöffnet unter der Wirkung der Unterdruckpumpe Umgebungsluft über den Absorber strömen läßt.

Bei Sonneneinstrahlung bleibt die Klappe geschlossen. Die Kammer wirkt dabei wie bei den bekannten Solarkollektoren isolierend, wobei die Isolationswirkung dadurch verbessert ist, daß die Unterdruckpumpe in der Kammer einen gewissen Unterdruck erzeugt.

Ist die Sonneneinstrahlung gering, dann wird die Klappe geöffnet. Die Unterdruckpumpe saugt jetzt Luft durch die Kammer. Die Luft gibt dabei ihren Wärmeinhalt an den Absorber ab. Es ist damit auch bei fehlender Sonneneinstrahlung ein Wärmegewinn möglich.

Vorzugsweise wird dem Absorber, dann wenn die Klappe geöffnet ist, eine Wärmepumpe nachgeschaltet.

Sind mehrere Solarkollektoren vorgesehen, dann werden deren Kammern verbunden und an eine der Kammern wird die Unterdruckpumpe angeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung. Die Zeichnung zeigt eine Heizungsanlage schematisch.

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Ein Solarkollektor 1 weist eine strahlungsdurchlässige Abdeckkuppel 2 auf, unter der eine Kammer 3 liegt. Die untere Seitenwand des Solarkollektors 1 ist als Klappe ausgebildet. Oben ist an die Kammer 3 eine Unterdruckpumpe 6 angeschlossen. Der Absorber liegt über ein Dreiwegeventil 7 an Wärmetauschern 8 und 9. Dem Wärmetauscher ist eine Wärmepumpe 10 nachgeschaltet. Der Wärmetauscher und die Wärmepumpe 10 sind an einen Speicherbehälter 11 angeschlossen, der Raumheizkörper 12 oder Brauchwasserstellen speist.

Im Sommerbetrieb, bzw. bei Sonneneinstrahlung, ist die Klappe 5 geschlossen. Wenn die Unterdruckpumpe 6 eingeschaltet ist, entsteht in der Kammer 3 ein gewisser Unterdruck, da diese allseits geschlossen ist. Durch den Unterdruck wird eine Verbesserung des Kollektorwirkungsgrades bei Sonneneinstrahlung erreicht. Eine Verbesserung des Kollektorwirkungsgrades wird auch dadurch erzielt, daß das sonst zu beobachtende Beschlagen der Innenseite der Kollektorabdeckung vermieden ist. Die durch den Absorber strömende Wärmeträgerflüssigkeit wird dem Wärmetauscher zugeführt und kann dann direkt in den Speicher 11 eingespeist werden, da das Temperaturniveau der Wärmeträgerflüssigkeit im Falle der Sonneneinstrahlung ausreichend hoch ist.

Im Winter, bzw. bei fehlender Sonneneinstrahlung, wird die Klappe 5 geöffnet. Die Unterdruckpumpe 6 saugt jetzt Umgebungsluft durch die Kammer 3. Die Umgebungsluft kühlt sich an dem Absorber 4 ab. Sie überträgt ihre Wärme an diesen. Die gekühlte Umgebungsluft wird ins Freie entlassen. Das Dreiwegeventil 7 ist jetzt so geschaltet, daß die Wärmeträgerflüssigkeit durch den Wärmetauscher 9 strömt. In der nachgeschalteten Wärmepumpe 10 wird das

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Temperaturniveau so angehoben, daß es zur Aufladung des
Speichers 11 verwendbar ist. Der Solarkollektor arbeitet jetzt ähnlich wie ein Absorberdach. Durch die Zwangsförderung der Umgebungsluft mittels der Unterdruckpumpe ist ein hoher Luftdurchsatz erreicht« Insgesamt ist damit die Wirtschaftlichkeit der Anlage wesentlich verbessert.

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Claims

21 .5.1980 Patentansprüche

1J Heizungsanlage mit wenigstens einem Solarkollektor, bei dem in einer Kammer ein Sonneneinstrahlung ausgesetzter, von einem Wärmeträgermedium durchströmter Absorber angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kammer (3) eine Unterdruckpumpe (6) angeschlossen ist, die in der Kammer (3) einen Unterdruck erzeugt, und daß an der Kammer (3) eine Klappe (5) angeordnet ist, welche geschlossen die Kammer (3) isoliert und geöffnet unter der Wirkung der Unterdruckpumpe (6) Umgebungsluft über den Absorber strömen läßt.
2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absorber (k) eine Wärmepumpe (ίο) nachgeschaltet ist, die dann in Betrieb ist, wenn die Klappe (5) geöffnet ist.
3. Heizungsanlage mit mehreren Solarkollektoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (3) gemeinsam an die Unterdruckpumpe (6) angeschlossen sind.

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ORIGINAL INSPFPTFn