AT395214B - Einrichtung zum erwaermen von brauchwasser - Google Patents

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AT395214B AT0245889A AT245889A AT395214B AT 395214 B AT395214 B AT 395214B AT 0245889 A AT0245889 A AT 0245889A AT 245889 A AT245889 A AT 245889A AT 395214 B AT395214 B AT 395214B
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Description

AT 395 214 B
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit einem Brauchwasser-Wärmetauscher, an dessen Ausgang ein Zusatz-Wärmetauscher angeoidnet ist, dessen vom Warmwasser durchström ter Primärteil einer Warmwasser-Zapfstelle vorgeordnet ist und dessen Sekundärteil zwischen einer Kaltwasserquelle und dem Eingang des von einer Heizeinrichtung beheizten Brauchwasser-Wärmetauschers, der zwischengeschaltet 5 ist.
Bei Warmwasserbereitungsgeräten der eingangs erwähnten Art, die eine direkte Aufheizung des Brauchwasser-Wärmetauschers, z. B. eines Lamellenblockes, mittels eines Brenners, od. dgl. aufweisen, kann es bei Brauchwasserzapfung aus dem Heizbetrieb heraus zu hohen Temperaturspitzen kommen. Diese sind dadurch bedingt, daß beim Zapfende des erwärmten Brauchwassers der Brennschluß der Brenneinrichtung etwas verzögert 10 erfolgt und die dadurch in den Brauchwasser-Wärmetauscher eingebrachte Wärmemenge zu einer entsprechenden
Erwärmung des im Wärmetauscher befindlichen Wassers führt. Dazukommtnoch, daß diedurch die Brenneinrichtung dem Brauchwasser-Wärmetauscher zugeführte Wärmemenge auf den durch diesen fließenden Wasserstrom abgestellt ist, nach dem Zapfende des erwärmten Brauchwassers ein solcher Durchfluß aber unterbrochen ist
Diese Temperaturspitze ist besonders unangenehm, wenn knapp nach dem Zapfende des Brauchwassers wieder 15 Brauchwasser gezapft wird.
Bei den Brauchwasser-Wärmeeinrichtungen der eingangs erwähnten Art wird zwar die bei Zapfschluß entstehende Temperaturspitze durch den Zusatz-Wärmetauscher aufgrund des Wärmetransportes durch die Wände des Primäikreises des Zusatz-Wärmetauschers etwas abgebaut, doch reicht dieser Wärmeausgleich nicht aus, wenn knapp nach Zapfschluß wieder gezapft wird. In diesem Fall kommt es zu unangenehm merkbaren Temperaturspitzen, 20 die u. U. auch zu Verbrühungen führen können, sodaß in solchen Fallen das erhitzte Wasser zu Beginn des Zapfens ungenützt abfließen gelassen werden muß.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Brauchwasser-Wärmeeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die im Betrieb enstehenden Temperaturspitzen rasch und sicher äbgebaut weiden. 25 Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der vom mit Brauchwasser-Wärmetauscher abströmenden
Warmwasser durchströmte Primärteil des Zusatz-Wärmetauschers, der im wesentlichen durch ein Rohr gebildet ist, das mit Öffnungen versehen ist und den vom von der Kaltwasserquelle zuströmenden Wasser gefüllten Sekundärteil dieses Zusatz-Wärmetauschers durchsetzt
Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, daß es zu einer gewissen Vermischung des erwärmten mit dem 30 kalten Wasser kommt, wodurch die Temperaturspitzen rasch und effizient abgebaut werden. Außerdem kommt es auch bereits unmittelbar nach Zapfschluß aufgrund der im Zusatz-Wärmetauscher auftretenden thermostatischen Strömungen zu einer Vermischung des kalten mit dem warmen Wasser.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Öffnungen des Primärteiles des Zusatz-Wärmetauschers durch in das Innere des Primärteiles einspringende, aus der Wand dieses Teiles teilweise 35 ausgestanzte Lappen gebildet sind.
Durch diese Maßnahmen wirdbei jeder Öffnung eine gewisse Injektorwirkung »zielt, wodurch die Vermischung des kalten mit dem wannen Wasser wesentlich beschleunigtund intensiviert wird.
Dadurch trittjedochkaum einEnergieverlustein, da das die Wärme aufhehmendekalte Wasser zum Brauchwasser-Wärmetauscher fließt und daher dort dann zu seiner Erwärmung weniger Energie erfordert. 40 Dabei kann weiters vorgesehen sein, daß die eingebogen»! Lappen des Primärteiles des Zusatz-Wärmetauschers einen im wesentlichen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen und durch Eindellen von mit je einem Schlitz versehenen Wandbereichen gebildet sind.
Durch diese Ausformung der Lappen wird die Injektorwirkung in Bezug auf die durch die Lappen bedingte Querschnittsverminderung des Primärteiles des Zusatz-Wärmetauschers verstärkt 45 Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Lappen einfach in Form einer im wes»itlichen dreieckigen
Einkerbung, ähnlich wie bei einer Trillerpfeife, auszubilden.
Dies »möglicht die Ausnutzung der Thcrmosyphonwirkung, durch die das im Brauchwasser-Wärmetauscher befindliche Wasser im durch diesen selbst und den Zusatz-Wärmetauscher, dessen Primärkreis mit dessen Sekundärkreis über die Öffnungen im Primärkreis miteinand» verbunden sind, sowie über die entsprechenden 50 Veibindungsleitungen zirkuliert, wodurch es zu einer entsprechenden Vermischung des warmen mit dem kalten Wasser kommt Damit kommt es auch zu einem sehr wirkungsvollen Abbau der Temperaturspitze nach dem Zapfenende, bzw. dem Brennschluß d» Brenneinrichtung.
Weit»s kann auch vorgesehen sein, daß der Sekundärteil des Zusatz-Wärmetauschers einander diametral gegenüberliegende Ein- und Auslässe aufweist, die im wesendich»i senkrecht zum Primärteil des Zusatz-55 Wärmetauschers v»laufen.
Durch diese Maßnahmen wird ebenfalls die Vermischung des warmen mit dem kalten Wasser unterstützt, da das kalte Wasser aufgrund seiner gegen den das warme Wasser führenden Primärteil des Zusatz-Wärmetauschers -2-
AT 395 214 B gerichteten Strömung leichter in den Primärteil einströmen kann und es auf dem Weg zur Zapfstelle in der entsprechenden Rohrleitung zu einer guten Vermischung des wannen mit dem kalten Wasser kommt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Brauchwasser-Wärmeeinrichtung,
Fig. 2 und 3 Querschnitte durch verschiedene Ausführungsfarmen eines Bauteiles des Primärkreises eines Zusatz-Wärmetauschers.
Die erfindungsgemäße Brauchwasser-Wärmeeinrichtung besteht im wesentlichen aus dem Brauchwasser-Wärmetauscher (1), der vom Brauchwasser durchströmt und mit Lamellen (2) versehen ist und von einem nicht dargestellten Brenner, der mit heißen Brenngasen beaufschlagt wird. Der Brauchwasser-Wärmetauscher kann auch isoliertvon einem Brenner übereinen Primärwärmetauscher beheizt sein. Dieser Wärmetauscher(l)stehteingangsseitig mit einer Kaltwasserquelle (3) in Verbindung. Ausgangsseitig ist der Brauchwasser-Wärmetausch»- (1) mit einem Zusatz-Wärmetauscher (4) verbunden, der ausgangsseitig mit einer Warmwasser-Zapfstelle (5) verbünd»! ist.
Der Primärkreis (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4), der zwischen dem Ausgang des Brauchwasser-Wärmetauscheis (1) und der Warmwasser-Zapfstelle (5) geschaltet ist, ist durch ein Rohr gebildet, das eine, den Sekundärkreis (7) des Zusatz-Wärmetauschers (4) bildende Kamm»’ durchsetzt Dies» Sekundärkreis (7) ist eingangsseitig mit der Kaltwasserquelle (3) und ausgangseitig mit dem Eingang des Brauchwasser-Wärmetauschers (1) verbunden.
Es ergibt sich daher, daß beim Öffnen der Warmwasserzapfstelle (5) das Kaltwasser den Sekundärkreis (7) des Zusatz-Wärmetauschers (4), danach den Brauchwasser-Wärmetauscher (1) und anschließend, bereits erwärmt den Primäikreis (6) des Zusatz-Wärmetauschers durchströmt Dabei kommt es aufgrund der Öffnungen (8) des den Primärkreis (6) bildenden Rohres, die den Primär- mit den Sekundäikreis des Zusatz-Wärmetauschers (4) verbinden, zu einer Vermischung des kalten mit dem warmen Wass». Dies fährt zu einem entsprechenden Abbau d» Temperaturspitzen des warmen Wassers, die sich unmittelbar nach dem Zapfende des warmen Wassers aufgrund d» Verzögerung des Brennschlusses der den Brauchwasser-Wärmetausch» (1) erhitzenden Br»ineinrichtung und der im Wärmetauscher (1), bzw. dessen Lamellen (2) gespeicherten Wärme »geben.
Dabei erfolgt die Vermischung des warmen mit dem kalten Wasser einerseits durch das in die Kamm» des Zusatz-Wärmetauschers (4) einströmende kalte Wasser, das, unterstützt durch die Sogwirkung des den Primärkreis (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4) durchströmenden wannen Wassers in den Primärkrcis (6) eindringt und sich mit dem wannen Wasser vermischt Anderseits kommt es nach Zapfende des Brauchwassers zu einem Übertritt des wannen Wassers aus dem Primärkreis (6) in den Sekundärkreis (7), wodurch es ebenfalls zu einer Vermischung kommt. Letztlich kommt es dadurch zu einem Abbau der Temperaturspitzen des Brauchwassers, die sich nach jedem Zapfende des Brauchwassers aus den oben angeführten Gründen ergeben.
Zur UnterstützungderVermischungdes warmen mitdem kaltenWassersind die Öffnungen (8) des Primärkreises (6) , bzw. des diesen bildenden Rohres nicht durch glatte Bohrungen gebildet, sondern durch in das Innere des Rohres ausgebogene, bzw. teilweise ausgestanzte Lappen (9), (9') gebildet Durch diese kommt es zu einer Verwirbelung des den Primärteil (6) in Richtung des Pfeiles (10) durchströmenden warmen Brauchwassers und damit zu einer eihöhten Sogwirkung auf das den Sekundärkreis des Zusatz-Wärmetauschers durchströmenden kalten Wassers, das selbstv»ständlich auch über den Wärmetransport über die Wand des Rohres (6) Wärme aufnimmt Beides führt zu einem entsprechenden Wärmeentzug des nach dem Zapfende des Brauchwassers entstehenden übermäßig erhitzten Brauchwassers.
Die vom kalten Wasser aufgenommene Wärme geht jedoch kaum verloren, da dieses Wasser dann zur Erwärmung auf die vorgesehene Temperatur weniger Energie benötigt
Bei der Ausführungsform nach d» Fig. 2 ist der Lappen (9) im wesentlichen eben ausgebildet. Dabei kann z. B. ein im wesentlichen kreisbogenförmig» Schlitz (11) in die Wand des Primärkreises (6) eingestanzt und d» Lappen in das Innere desselben eingebogen w»den.
Bei d» Ausführungsform nach der Fig. 3 ist der Lappen (9') im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig in das den Primärkreis (6) bildende Rohr eingebogen. Dazu kann ein im wesentlichen in Umfangsrichtung des Rohres verlaufender Schlitz (1Γ), der gegebenenfalls gegen die Mittelachse geneigt verlaufen kann, wie dies nicht weiter dargestellt ist, in das Rohr eingearbeitet werden und der Lappen (9') anschließend eingedellt, sodaß der Lappen im Querschnitt im wesentlichen kreisbogenförmig gebogen ist
Durch diese Gestaltung der Lappen (9') wird eine relativ starke Verwirbelung des durch den Primärkreis (6) strömenden erwärmten Wassers erreichtunddamitaucheineentsprechende Sogwirkung auf das sich im Sekundäikreis (7) des Zusatz-Wärmetauschers befindliche kalte Wasser ausgeübt.
Der Zusatz-Wärmetauscher (4) kann auch oberhalb des Brauchwass»-Wärmetauschers (1) angeordnet sein, wodurch es nach dem Zapfende des erwärmten Brauchwassers zu einer Strömung zwischen dem Wärmetauscher (1) und dem Zusatz-Wärmetauscher (4) aufgrund der Thermosyphonwirkung kommt Auf diese Weise kommt es zu ein» guten Vermischung des warmen mit dem kalten Wass» und einer guten Wärmeabfuhr aus dem Brauchwasser- -3-

Claims (4)

  1. AT 395 214 B Wärmetauscher (1), wobei es auch zu einem Übertritt des Wassers vom Primär- zum Sekundärkreis des Zusatz-Wärmetauschers kommt, wodurch die Temperaturspitzen weitgehend abgebaut werden. Weiters istes zweckmäßig, wenn der Einlaß und der Auslaß des Sekundärkreises (7) des Zusatz-Wärmetauschers einander im wesentlichen diametral gegenüberliegen, wodurch sich eine Strömung des kalten Wassers in Richtung zum, den Primärkreis (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4) bildenden, Rohr hin ausbildet, wodurch das Eindringen des kalten Wassers in den Primärkreis (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4) erleichtert wird. Die Menge an kaltem Wasser, die im stationären Zapf betrieb in den das warme Wasser führende Primärkreis (6) eintreten kann, ist jedoch relativ gering und kann ohne Schwierigkeiten bei der Dimensionierung der Brenneinrichtung berücksichtigt werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser mit einem Brauchwasser-Wärmetauscher, an dessen Ausgang ein Zusatz-Wärmetauscher angeordnet ist, dessen vom Warmwasser druchströmter Primärteil einer Warmwasser-Zapfstelle vorgeordnet ist und dessen Sekundärteil zwischen einer Kaltwasserquelle und dem Eingang des von einer Heizeinrichtung beheizten Brauchwasser-Wärmetauschers, der zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Brauchwasser-Wärmetauscher abströmenden Warmwasser durchströmte Primärteil (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4), der im wesentlichen durch ein Rohr gebildet ist, das mit Öffnungen (8) versehen ist und den vom von der Kaltwasserquelle (3) zuströmenden Wasser gefüllten Sekundärteil (7) dieses Zusatz-Wärmetauschers (4) in an sich bekannter Weise durchsetzt.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) des Primärteiles (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4) durch in das Innere des Primärteiles (6) einspringende, aus der Wand dieses Teiles teilweise ausgestanzte Lappen (9), (9') gebildet sind.
  3. 3. Einrichtung, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebogenen Lappen (9') des Primärteiles (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4) einen im wesentlichen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen und durch Eindellen von mit je einem Schlitz (11) versehenen Wandbereichen gebildet sind.
  4. 4. Einrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärteil (7) des Zusatz-Wärmetauschers (4) einander diametral gegenüberliegende Ein- und Auslässe aufweist, die im wesentlichen senkrecht zum Primärteil (6) des Zusatz-Wärmetauschers (4) verlaufen. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2337423A1 (de) * 1972-07-26 1974-02-07 Saunier Duval Lichtsignalvorrichtung zum auffinden und lokalisieren von defekten an elektronisch gesteuerten, gasbetriebenen warmwasserbereitern, beispielsweise badewasserbereitern, oder an mehrzweckheizanlagen

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