AT403843B

AT403843B - LAYER STORAGE

Info

Publication number: AT403843B
Application number: AT0039796A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1998-05-25
Also published as: DE19709826A1; ATA39796A

Description

AT 403 843 BAT 403 843 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtspeicher gemäß dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruches.The invention relates to a stratified storage tank according to the preamble of the single claim.

Bei einem aus der DE - 3 312 479 A1 bekannten derartigen Schichtspeicher erfolgt die Aufheizung und Nachheizung in der Weise, daß Wasser aus dem untersten Bereich des Schichtspeichers entnommen und nach der Aufheizung im Wärmetauscher in den obersten Bereich des Schichtspeichers eingeleitet wird. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß beim Start eines Aufheiz- oder Nachheizvorganges, ein großer Temperaturunterschied zwischen dem in den Wärmetauscher zurückfließenden und dem aus dem Wärmetauscher abfließenden Wasser gegeben ist. Da vom Wärmetauscher nur eine bestimmte Energiemenge pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt werden kann, ist es bei den herkömmlichen Lösungen zur Vermeidung einer Einleitung von kaltem Wasser in den obersten Bereich des Schichtspeichers erforderlich, die Durchflußmenge durch den Wärmetauscher zu steuern.In such a stratified storage tank known from DE-3 312 479 A1, the heating and post-heating is carried out in such a way that water is removed from the lowest area of the stratified storage tank and, after heating, is introduced into the uppermost area of the stratified storage tank in the heat exchanger. The problem arises, however, that when a heating or post-heating process is started, there is a large temperature difference between the water flowing back into the heat exchanger and the water flowing out of the heat exchanger. Since the heat exchanger can only provide a certain amount of energy per unit of time, it is necessary in the conventional solutions to avoid the introduction of cold water into the uppermost area of the stratified storage tank to control the flow rate through the heat exchanger.

Dies erfolgt in der Weise, daß die mit nur einer Drehzahl betreibbare Umwälzpumpe intermittierend betrieben wird. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil eines relativ hohen Hilfsenergiebedarfs und eines hohen Verschleißes der Umwälzpumpe.This is done in such a way that the circulating pump, which can be operated at only one speed, is operated intermittently. However, there is the disadvantage of a relatively high auxiliary energy requirement and a high level of wear on the circulating pump.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Schichtspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein schonender Betrieb der Umwälzpumpe möglich ist.The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to propose a stratified storage tank of the type mentioned at the outset, in which gentle operation of the circulation pump is possible.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Schichtspeicher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Patentanspruches erreicht.According to the invention, this is achieved in a stratified storage tank of the type mentioned at the outset by the characterizing features of the only claim.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß bei Beginn einer Aufheiz- oder Nachheizphase aufgrund des geringen Strömungsquerschnittes im thermostatisch gesteuerten Ventil nur ein entsprechend geringer Durchfluß durch den Wärmetauscher möglich ist und sich daher eine entsprechend hohe Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden Wassers auch dann ergibt, wenn das in den Wärmetauscher einströmende Wasser relativ kalt ist und z.B. nur 10 ”C beträgt.The proposed measures ensure that at the beginning of a heating or post-heating phase, due to the small flow cross-section in the thermostatically controlled valve, only a correspondingly low flow through the heat exchanger is possible and therefore a correspondingly high temperature of the water leaving the heat exchanger also results if the water flowing into the heat exchanger is relatively cold and e.g. is only 10 ”C.

Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäßen Merkmale sichergestellt werden, daß das den Wärmetauscher durchströmende Wasser von z.B. 10 *C auf z.B. 60 ° C aufgeheizt wird und bei gleicher Leistung des Wärmetauschers die Temperatur des abströmenden Wassers von z.B. 60'C konstant gehalten werden kann, auch wenn die Temperatur des zuströmenden Wassers auf 50 *C steigt, wie dies gegen Ende einer Auf- oder Nachheizung der Fall ist. Dies ist durch eine Änderung des Wasserdurchflusses durch den Wärmetauscher aufgrund des thermostatisch gesteuerten Ventiles sichergestellt, der z.B. zwischen 340l/h und 17201/h durch Verstellung des thermostatisch gesteuerten Ventiles variiert werden kann.For example, the features according to the invention can ensure that the water flowing through the heat exchanger, e.g. 10 * C on e.g. Is heated to 60 ° C and with the same output of the heat exchanger the temperature of the outflowing water e.g. 60'C can be kept constant, even if the temperature of the incoming water rises to 50 * C, as is the case towards the end of heating up or reheating. This is ensured by changing the water flow through the heat exchanger due to the thermostatically controlled valve, which e.g. between 340l / h and 17201 / h can be varied by adjusting the thermostatically controlled valve.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es auch möglich, eine Überhitzung des obersten Bereiches des Schichtspeichers, wie sie bei den herkömmlichen Lösungen schon bei einer geringen Unterdimensionierung der Umwälzpumpe auftreten kann, sicher zu vermeiden, da sich eben durch die entsprechende Anpassung des Durchflusses durch den Wärmetauscher eine im wesentlichen konstante Temperatur des in den Schichtspeicher einströmenden Wassers ergibt. Dies ermöglicht es auch, mit lediglich zwei Temperaturfühlern im Schichtspeicher das Auslangen zu finden, die zweckmäßigerweise etwa in der Mitte der Höhe des Schichtspeichers und in dessen unterstem Bereich angeordnet sind. Im Gegensatz dazu sind bei den herkömmlichen Schichtspeichern, bei denen die Temperatur des in dessen obersten Bereich einströmenden Wassers in weiten Grenzen schwankt, drei Temperaturfühler erforderlich, da auch die Temperatur in der Vorlaufleitung 10 erfaßt werden muß.The proposed measures also make it possible to safely avoid overheating of the uppermost area of the stratified storage tank, as can occur in the conventional solutions even with a small undersize of the circulation pump, since the flow through the heat exchanger can be adjusted accordingly results in a substantially constant temperature of the water flowing into the stratified storage tank. This also makes it possible to find sufficiency with only two temperature sensors in the stratified storage tank, which are expediently arranged approximately in the middle of the height of the stratified tank and in its lower region. In contrast to this, three temperature sensors are required in the conventional stratified storage tanks, in which the temperature of the water flowing in its uppermost region fluctuates within wide limits, since the temperature in the flow line 10 must also be recorded.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen ergibt sich auch der Vorteil einer sehr einfachen Steuerung der Umwälzpumpe.The measures provided according to the invention also have the advantage of very simple control of the circulation pump.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemäßen Schichtspeichers zeigt.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a layered storage device according to the invention.

Bei dem dargestellten Schichtspeicher 1 ist dieser von einer Isolierschicht 2 ummantelt. In diesen mündet eine Kaltwasserleitung 3, die im untersten Bereich 4 des Schichtspeichers 1 endet. Dabei ist in der Kaltwasserleitung 3 ein Ventil 5 und ein Dehnwasserventil 6 vorgesehen das bei Überschreiten eines bestimmten Druckes öffnet und Dehnwasser abläßt.In the layer memory 1 shown, it is encased by an insulating layer 2. A cold water line 3 opens into this and ends in the lowest region 4 of the stratified storage tank 1. In this case, a valve 5 and an expansion water valve 6 are provided in the cold water line 3, which opens and releases expansion water when a certain pressure is exceeded.

Aus dem untersten Bereich 4 des Schichtspeichers 1 führt eine Rücklaufleitung 7 weg, in der eine Umwälzpumpe 8 angeordnet ist. Diese Rücklaufleitung 7 ist mit dem Einlaß eines Wärmetauschers 9 verbunden, der seinerseits mit einer Vorlaufleitung 10 ausgangsseitig verbunden ist, die im obersten Bereich 11 des Schichtspeichers mündet.A return line 7, in which a circulating pump 8 is arranged, leads away from the lowest area 4 of the stratified storage tank 1. This return line 7 is connected to the inlet of a heat exchanger 9, which in turn is connected on the output side to a flow line 10 which opens into the uppermost region 11 of the stratified storage tank.

Dabei ist in der Vorlaufleitung 10 ein thermisch gesteuertes Ventil 12 angeordnet.A thermally controlled valve 12 is arranged in the feed line 10.

Die Umwälzpumpe 8 ist über eine Steuerleitung 13 mit einer Steuerung 14 verbunden, die eingangsseitig über Signalleitungen 15 mit Temperaturfühlern 16, 17 verbunden ist, die in mittlerer Höhe des Schichtspeichers 1 und in dessen untersten Bereich 4 angeordnet sind. 2The circulation pump 8 is connected via a control line 13 to a controller 14, which is connected on the input side via signal lines 15 to temperature sensors 16, 17 which are arranged in the middle of the stratified storage tank 1 and in its lowermost area 4. 2nd

Claims

AT 403 843 B A hot water line 18 leads from the uppermost area 11 of the stratified storage tank 1, which leads to a tap (not shown). The thermostatically controlled valve 12 ensures that the flow through the heat exchanger 9 is throttled at the start of heating of the stratified storage tank 1 and therefore, despite a low temperature of the water flowing via the return line 7 to the heat exchanger 9, the water discharged into the supply line 10 is a correspondingly high temperature, e.g. 60 * C. Towards the end of the heating or post-heating, relatively warm water flows to the heat exchanger 9. At this time, the thermostatically controlled valve 12, which opens the flow more and more with increasing temperature, has already opened the flow fully, so that a lot of water flows through the heat exchanger 9 . As a result, even at high temperature of the water flowing via the return line 7 to the heat exchanger 9, e.g. 50'C a temperature of the water flowing via the flow line 10 to the stratified storage tank 1 of e.g. 60 * C not exceeded. This ensures that the uppermost area of the stratified storage tank is always charged with water at a temperature of approx. 60 * C. 1. stratified storage tank (1) with a heat exchanger (9) connected to the inside of the stratified storage tank (1) to a different extent via a flow and return line (10, 7), a circulation pump (8 ) is arranged, which is connected to a controller (14) connected to temperature sensors (16, 17) arranged at different heights in the stratified storage tank (1), characterized in that the flow line ending in the uppermost region (11) of the stratified storage tank (1) (10) a thermostatically controlled valve (12) is installed, which releases a larger flow cross-section with increasing temperature. With 1 sheet of drawings 3