AT407095B

AT407095B - Warmwasserspeicher

Info

Publication number: AT407095B
Application number: AT0218097A
Authority: AT
Original assignee: Austria Email Ag
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2000-12-27
Also published as: DE19858469A1; ATA218097A

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicher mit reduzierter Geräuschentwicklung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 
Bei Warmwasserspeichern oder Boilern wird das darin befindliche Wasser durch einen im Inneren des Warmwasserspeichers angeordneten Wärmetauscher aufgewärmt und auf einer gewünschten Temperatur gehalten. Der Wärmetauscher wird durch einen externen Heizkreislauf, z.

   B. durch Femwärme gespeist und gibt die Wärme an die umgebende Flüssigkeit ab Nach Erreichen der gewünschten Temperatur wird üblicherweise ein im Rücklauf des Heizkreislaufs befindliches Temperaturbegrenzungsventil automatisch geschlossen, sodass die Strömung im Heizkreislauf unterbunden wird Nachteilig an Temperaturbegrenzungsventilen ist, dass immer eine gewisse Leckmenge durch das Ventil strömen muss, sodass die Temperatur überhaupt registriert werden kann und somit die Funktion des Temperaturbegrenzungsventils gewährleistet ist. 



  Insbesondere, wenn kein oder nur sehr wenig Warmwasser aus dem Warmwasserspeicher entnommen wird, repräsentiert diese notwendige Leckströmung einen Energieverlust. Zudem entstehen in herkömmlichen   Temperaturbegrenzungsventilen   bei Überschreitung eines gewissen Differenzdruckes im Regelventil sehr störende Strömungsgeräusche Aus diesem Grund werden die Temperaturbegrenzungsventile bei relativ niedrigen Drücken betrieben. 



   Aus der JP 092 80655 A ist beispielsweise ein Warmwasserspeicher mit einer vertikalen Trennung, welche ein Ventil enthält, bekannt Das Ventil wird entsprechend der mit einem Temperatursensor erfassten Temperatur gesteuert, sodass es möglich ist, den Wärmespeicher auf eine gewünschte Temperatur aufzuwärmen und rasch Warmwasser zu liefern. Störende Ventilgeräusche werden mit dieser Konstruktion nicht beseitigt. Die DE 32 48 334 A1 beschreibt eine Heizungs- oder Warmwasseranlage mit energiesparender Regelung, bei der durch einen im Rücklauf eingesetzten Temperatursensor in Abhängigkeit von der Temperatur die Schliess- bzw Offnungsmoglichkeit oder bzw und die Zirkulationspumpe gesteuert wird. Auch hier erfolgt keine Bezugnahme auf die Geräuschentwicklung der Regelventile.

   Die JP 081 36047 A offenbart eine Einrichtung zur   Warmwasserbereitung,   die zur Vermeidung der Entnahme zu heissen Wassers eine Überbrückungsleitung mit einem geregelten Ventil aufweist, sodass das Heisswasser vor der Entnahme mit Kaltwasser vermischt wird, sodass das entnommene Wasser nicht zu heiss ist. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Warmwasserspeichers mit verbesserter Energiebilanz und mit reduzierter Geräuschentwicklung Die Nachteile bekannter Warmwasserspeicher sollen vermieden bzw reduziert werden. 



   Gelöst wird die erfindungsgemässe Aufgabe dadurch, dass der Temperatursensor im Warmwasserspeicher angeordnet ist und das Ventil bei Überschreiten der Temperatur des 
 EMI1.1 
 offenbar ist, wobei die Temperaturdifferenz AT > 0 C beträgt Durch die erfindungsgemässe Konstruktion und die Verwendung einer vorzugsweise elektrischen oder elektronischen Regelung sowie eines vorzugsweise elektrisch gesteuerten Ventils entfällt die bei Temperaturbegrenzungs-   ventilen   notwendige Leckströmung, wodurch Energie eingespart werden kann Die störenden Geräusche herkömmlicher Temperaturbegrenzungsventile bei Überschreitung eines gewissen maximal zulässigen Differenzdrucks entfallen ebenso 
Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal ist das Ventil durch einen elektrischen Stellmotor steuerbar. Dies stellt eine günstige und sehr wirkungsvolle Realisierung dar.

   Darüberhinaus ist bei derartigen Ventilen ein sehr hoher maximaler Differenzdruck zulässig, was die Versorgung im Fernwärmenetz erleichtert, da mit höheren Drücken gearbeitet werden kann und dadurch die Verluste geringer gehalten werden können 
 EMI1.2 
 und jener Temperatur, bei der das elektrische Ventil wieder geöffnet werden soll, zwischen 3  C und 7  C, vorzugsweise 5  C beträgt, wird erreicht, dass der Warmwasserspeicher nicht schon bei geringem Abfall der Solltemperatur Tsoll wieder aufgeheizt wird. Daraus resultiert eine günstiger Energiebilanz des Gesamtsystems, da insbesondere die Verluste in den Zuleitungen des Heizkreislaufes reduziert werden 
Vorteilhafterweise ist im Warmwasserspeicher eine elektrische Heizung angeordnet Durch diese Massnahme kann eine Beheizung des Wassers auch ohne Abhängigkeit vom externen Heizkreislauf, z.B von der Femwärme erfolgen.

   Dies stellt insbesondere für die warme Jahreszeit, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 wo eine Beheizung der Haushalte nicht erforderlich ist, eine interessante Alternative zur Beheizung über die Femwärme dar, da diese ausschliesslich zur Beheizung des Wassers nicht wirtschaftlich wäre. 



   Um die Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher auch im Falle der elektrischen Beheizung regeln zu können, ist die elektrische Heizung mit einem im Warmwasserspeicher angeordneten Temperatursensor verbunden 
Wenn zusätzlich zu dem erfindungsgemässen geregelten Ventil in der Rücklaufleitung des Heizkreislaufs ein an sich bekanntes Temperaturbegrenzungsventil angeordnet ist, kann die Rücklauftemperatur begrenzt und die Aufheizzeit verlängert werden Eine Begrenzung der Rücklauftemperatur kann in manchen Fällen notwendig sein 
Wenn der Wärmetauscher als Glattrohrwärmetauscher ausgebildet ist, kann der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung des Wärmetauschers bezogen auf die Flächeneinheit verbessert werden. 



   Die Merkmale der Erfindung werden anhand der beigefugten Zeichnung, welche das Funktionsschema eines erfindungsgemässen Warmwasserspeichers zeigt, näher erläutert. 



   Der beispielhaft dargestellte Warmwasserspeicher 1 dient zur Versorgung von Einzelhaus- halten und weist ein Fassungsvermögen von beispielsweise 120 bis 150 I auf. Im gezeigten Beispiel wird der Warmwasserspeicher 1 durch Fernwärme beheizt. Bei der Femwärmeversorgung wird die beispielsweise aus einem Dampfkraftprozess herrührende Restwärme zur Versorgung von Verbrauchern mit Wärme über ein Femwärmenetz verwendet Bei der Femwärmeversorgung wird ein beheiztes Fluid über eine Vorlaufleitung 10 dem Warmwasserspeicher 1 zugeführt und über einen Rücklaufleitung 11wieder abgeführt. Im Warmwasserspeicher 1 erfolgt die Beheizung über einen Wärmetauscher 2, der mit der Vorlaufleitung 10 und der Rücklaufleitung 11 verbunden ist. 



  Der Wärmetauscher 2 ist bei bekannten Warmwasserspeichern 1 meist als Rippenvorwärme- tauscher ausgeführt Ein höherer Wirkungsgrad lässt sich durch Verwendung eines Glattrohr- wärmetauschers als Wärmetauscher 2 erzielen. Üblicherweise ist in der Rücklaufleitung 11ein Temperaturbegrenzungsventil 3 angeordnet, das bei einer bestimmten Temperatur automatisch, bis auf eine verbleibende Leckströmung, schliesst. Über eine Kaltwasserleitung 13 wird der Warmwasserspeicher 1 mit Kaltwasser versorgt.

   Üblicherweise sind in der Kaltwasserleitung 13 ein Rückflussverhinderer 6, ein Sicherheitsventil 5 und ein Entleerungsventil 7 angeordnet Über eine Warmwasserleitung 12 wird bei Bedarf Warmwasser aus dem Warmwasserspeicher 1 entnommen Zur Entlüftung des Wärmetauschers 2 kann ein Entlüfter 9 vorgesehen sein, der vorzugsweise an der obersten Stelle des Wärmetauschers 2 angeordnet ist. 



   Erfindungsgemäss ist im Heizkreislauf ein Ventil 4 angeordnet, das mit einem Regler 16 verbunden ist. Der Regler 16, vorteilhafterweise ein elektrischer Regler, wiederum ist mit einem im Warmwasserspeicher 1 angeordneten Temperatursensor 15 verbunden, der vorzugsweise knapp unterhalb des oberen Endes des Wärmetauschers 2 angeordnet ist Ab einer bestimmten Solltemperatur Tsoll des Wassers im Warmwasserspeicher 1 regelt der Regler 16 das Ventil 4 vollständig ab. Das Ventil 4 ist vorzugsweise durch einen elektrischen Stellmotor steuerbar. 



  Gegenüber der maximal zulässigen Druckdifferenz von 700 mbar bei üblichen Temperaturbe- grenzungsventilen lassen solche Ventile 4 Druckdifferenzen im Bereich von beispielsweise 5 bar zu. Es können aber auch Magnetventile zum Einsatz kommen, wobei diese allerdings nicht so hohe Druckdifferenzen zulassen. Darüberhinaus ist bei Magnetventilen nachteilig, dass diese bei einem Energieausfall öffnen. Um die Regelung des Warmwasserspeichers 1 bewusst langsam zu gestalten, wird das Ventil 4 erst bei Unterschreiten der Solltemperatur Tsoll um eine Temperaturdifferenz AT von ca 3  C bis 7 C das Ventil wieder geöffnet. Durch diese bewusst gross gewählte Hysterese wird verhindert, dass auch bei geringem Temperaturabfall Wassers im Warmwasserspeichers sofort der Heizkreislauf wieder von dem z.B vom Femwärmeversorger herrührenden Medium durchströmt wird.

   Somit werden Verluste, insbesondere in den Zuleitungen des Heizkreislaufs geringer gehalten. 



   Gemäss einem weiteren Merkmal ist der Warmwasserspeicher 1 mit einer elektrischen Heizung 8 ausgestattet, welche anstelle der Fernwärme das Wasser erwärmen kann Die elektrische Heizung 8 kann zum Beispiel im Sommer eingesetzt werden, wenn eine Versorgung der Einzelhaushalten mit Wärme nur für das Warmwasser für den Betreiber unwirtschaftlich wäre In der kalten Jahreszeit hingegen, wenn die Verbraucher insbesondere zu Heizzwecken an das Fernwärmenetz angeschlossen werden, kann auch das Wasser mit der Femwärme beheizt 

 <Desc/Clms Page number 3>

Claims

werden Zur Regelung ist die elektrische Heizung 8 mit einem im Warmwasserspeicher 1 angeordneten Temperatursensor 15 verbunden Die beigefügte Abbildung zeigt nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es kann das Temperaturbegrenzungsventil 3 auch vollständig entfallen. Weiters ist es prinzipiell gleichgültig, ob das erfindungsgemässe geregelte Ventil 4 in der Vorlaufleitung 10 oder in der Rucklaufleitung 11 des Kreislaufs zum Beheizen des Wärmetauschers 2 angeordnet ist PATENTANSPRÜCHE: 1.

Warmwasserspeicher (1) mit reduzierter Geräuschentwicklung, umfassend einen Wärmetauscher (2) und einen damit über eine Vorlaufleitung (10) und eine Rücklaufleitung (11) verbundenen Heizkreislauf, eine Kaltwasserleitung (13) und eine Warmwasserleitung (12), und ein im Heizkreislauf angeordnetes, durch einen Regler (16) gesteuertes Ventil (4), wobei der Regler (16) mit einem Temperatursensor (14) verbundenen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (14) im Warmwasserspeicher (1) angeordnet ist und das Ventil (4) bei Überschreiten der Temperatur des Temperatursensors (14) über eine Solltemperatur Tsoll durch den Regler (16) vollständig verschliessbar und bei Unterschreiten der Temperatur des Temperatursensors (14) unter eine Temperatur T-AT wieder offenbar ist, wobei die Temperaturdifferenz AT > 0 C beträgt 2.

Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (4) durch einen elektrischen Stellmotor steuerbar ist 3. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz AT zwischen der Solltemperatur Tsoll des Warmwasserspeichers (1) und jener Temperatur, bei der das Ventil (4) wieder geöffnet werden soll, zwischen 3 C und 7 C, vorzugsweise 5 C beträgt 4. Warmwasserspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Warmwasserspeicher (1) eine elektrische Heizung (8) angeordnet ist 5 Warmwasserspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizung (8) mit einem im Warmwasserspeicher (1) angeordneten Temperatursensor (15) verbunden ist.

6 Warmwasserspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rücklaufleitung (11) des Heizkreislaufs ein an sich bekanntes Temperaturbe- grenzungsventil (3) angeordnet ist 7 Warmwasserspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) als Glattrohrwärmetauscher ausgebildet ist.