AT518267A4

AT518267A4 - water-tank

Info

Publication number: AT518267A4
Application number: ATA50820/2016A
Authority: AT
Original assignee: Helmut Schmiedbauer-Wenig
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2017-09-15
Also published as: AT518267B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wasserspeicher (1), aufweisend einen Flüssigkeitswärmetauscher (3) sowie Heizelement (4). Um eine besonders effiziente Aufheizung von Wasser zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Wasserspeicher (1) ein gekrümmtes Rohr (2), insbesondere ein Edelstahlrohr, zur Aufnahme von zu erwärmendem Wasser mit einem ersten Ende (10) und einem zweiten Ende (11) aufweist, in welchem der Flüssigkeitswärmetauscher (3) sowie das Heizelement (4) angeordnet sind, wobei das Heizelement (4) zumindest teilweise oberhalb des Flüssigkeitswärmetauschers (3) positioniert ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verwendung eines derartigen Wasserspeichers (1).The invention relates to a water reservoir (1), comprising a liquid heat exchanger (3) and heating element (4). In order to allow a particularly efficient heating of water, the invention provides that the water reservoir (1) has a curved tube (2), in particular a stainless steel tube, for receiving water to be heated with a first end (10) and a second end (11 ), in which the liquid heat exchanger (3) and the heating element (4) are arranged, wherein the heating element (4) is at least partially positioned above the liquid heat exchanger (3). Moreover, the invention relates to a use of such a water reservoir (1).

Description

Wasserspeicherwater-tank

Die Erfindung betrifft einen Wasserspeicher, aufweisend einen Flüssigkeitswärmetauscher sowie ein Heizelement.The invention relates to a water reservoir, comprising a liquid heat exchanger and a heating element.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verwendung eines derartigen Wasserspeichers.Moreover, the invention relates to a use of such a water reservoir.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Wasserspeicher der eingangs genannten Art bekannt geworden, um beispielsweise in Wohnhäusern benötigtes Warmwasser bereitstellen zu können. Nachteilig bei Wasserspeichern des Standes der Technik ist, dass ein Bereitstellen von warmem bzw. heißem Wasser nur auf kostenintensive Weise möglich ist. Einerseits erfolgt ein Aufheizen des Wassers in der Regel mit elektrischer Energie oder fossilen Brennstoffen. Andererseits benötigen Wasserspeicher des Standes der Technik einen relativ großen Bauraum, sodass insbesondere bei teuren Innenstadtgebäuden bereits ein beträchtlicher Teil der Baukosten bzw. des Wohnraumes dazu verwendet werden muss, um Raum für den Wasserspeicher bereitzustellen.Various water storage of the type mentioned above are known from the prior art, in order to provide needed hot water, for example, in homes. A disadvantage of prior art water storage systems is that provision of hot or hot water is only possible in a cost-intensive manner. On the one hand, the heating of the water is usually done with electrical energy or fossil fuels. On the other hand, water storage of the prior art require a relatively large amount of space, so that in particular in expensive inner city buildings already a considerable part of the construction costs or the living space must be used to provide space for the water storage.

Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wasserspeicher der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine Bereitstellung von warmem Wasser auf besonders effiziente und somit kostengünstige Weise möglich ist.This is where the invention starts. The object of the invention is to provide a water storage of the type mentioned, with which a provision of warm water in a particularly efficient and thus cost-effective manner is possible.

Darüber hinaus soll eine Verwendung eines derartigen Wasserspeichers angegeben werden.In addition, a use of such a water storage is to be specified.

Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wasserspeicher der eingangs genannten Art gelöst, welcher ein gekrümmtes Rohr, insbesondere ein Edelstahlrohr, zur Aufnahme von zu erwärmendem Wasser mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, in welchem der Flüssigkeitswärmetauscher sowie das Heizelement angeordnet sind, wobei das Heizelement zumindest teilweise oberhalb des Flüssigkeitswärmetauschers positioniert ist.The first object is achieved by a water reservoir of the type mentioned above, which has a curved tube, in particular a stainless steel tube for receiving water to be heated with a first end and a second end, in which the liquid heat exchanger and the heating element are arranged the heating element is at least partially positioned above the liquid heat exchanger.

Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass Energiekosten reduziert werden können, wenn das Heizelement über dem Flüssigkeitswärmetauscher angeordnet ist. So kann der Flüssigkeitswärmetauscher mit einer kostengünstigen Niedertemperaturquelle wie einer Wärmepumpe, einer Niedertemperatur-Geothermie-Anlage oder dergleichen betrieben werden. Erwärmtes Wasser weist eine geringere Dichte als kaltes Wasser auf, weswegen im Wasserspeicher durch den Flüssigkeitswärmetauscher erwärmtes Wasser aufsteigt und erst anschließend das Heizelement erreicht. Durch das Heizelement muss das Wasser somit nur mehr um jene Temperaturdifferenz erwärmt werden, um welche eine gewünschte Temperatur des warmen bzw. heißen Wassers im Gebäude eine Temperatur des durch die Niedertemperaturquelle erwärmten Flüssigkeitswärmetauschers übersteigt.In the context of the invention, it has been recognized that energy costs can be reduced if the heating element is arranged above the liquid heat exchanger. Thus, the liquid heat exchanger can be operated with a low-cost low-temperature source such as a heat pump, a low-temperature geothermal plant or the like. Heated water has a lower density than cold water, which is why water heated in the water storage by the liquid heat exchanger and only then reaches the heating element. The heating element therefore only has to heat the water by that temperature difference by which a desired temperature of the warm or hot water in the building exceeds a temperature of the liquid heat exchanger heated by the low-temperature source.

Der Flüssigkeitswärmetauscher ist üblicherweise als Rohrregister-Wasser-Wasser-Wärmetauscher oder dergleichen ausgebildet und kann mit einem von einer zentralen Heizung stammenden warmen Heizungswasser als Heizungsvorlauf angeströmt werden. Ein Rücklauf des Flüssigkeitswärmetauschers kann dann zur zentralen Heizung, beispielsweise einer durch eine Wärmepumpe mit Niedertemperaturwärme versorgten Heizung, zurückströmen.The liquid heat exchanger is usually designed as a pipe register water-water heat exchanger or the like and can be supplied with a coming from a central heating warm water heating as heating flow. A return of the liquid heat exchanger can then flow back to the central heating, for example a heater supplied by a heat pump with low-temperature heat.

Ein gekrümmtes Rohr zur Aufnahme des zu erwärmenden Wassers hat sich als besonders günstig erwiesen, weil sich dadurch eine vorteilhafte Strömung von im Wasserspeicher befindlichen Wasser ergibt, sodass kaltes Wasser zuerst durch den Flüssigkeitswärmetauscher und erst anschließend durch das Heizelement erwärmt wird. Darüber hinaus kann der Wasserspeicher dann auch besonders kostengünstig hergestellt werden, indem nämlich ein Rohr einfach entsprechend gebogen wird. Somit kann auf kostenintensive übliche Schweißkonstruktionen von Wasserspeichern weitgehend verzichtet werden, welche mit einem entsprechenden Korrosionsschutz wie Anoden versehen werden müssen.A curved tube for receiving the water to be heated has proved to be particularly favorable, because this results in an advantageous flow of water in the water tank, so that cold water is first heated by the liquid heat exchanger and only then by the heating element. In addition, the water storage can then be made particularly inexpensive, namely by a pipe is simply bent accordingly. Thus, can be largely dispensed with costly conventional weldments of water reservoirs, which must be provided with an appropriate corrosion protection such as anodes.

Ferner hat sich die Ausbildung des Wasserspeichers mit einem gekrümmten Rohr besonders bewährt, um bei gleichem Fassungsvermögen einen flachen Wasserspeicher zu erreichen, welcher beispielsweise in einer Wand eines Gebäudes, insbesondere in einer Innenwand, angeordnet werden kann. Dadurch ergibt sich eine bessere Integrierbarkeit des Wasserspeichers in Räume, sodass durch den benötigten Bauraum bedingte Kosten reduziert werden, welche in Großstädten bereits etwa im Bereich von 1.500 bis 3.500 Euro pro Quadratmeter liegen. In der Regel ist das Rohr derart gekrümmt, dass zumindest bereichsweise wenigstens zwei Rohrabschnitte nebeneinander angeordnet sind, beispielsweise indem das Rohr schneckenförmig oder meanderförmig gekrümmt ist.Furthermore, the formation of the water reservoir with a curved tube has proven particularly useful to achieve the same capacity a shallow water reservoir, which can be arranged for example in a wall of a building, in particular in an inner wall. This results in a better integrability of the water reservoir in rooms, so reduced by the required installation space costs are reduced, which are already in large cities in the range of 1,500 to 3,500 euros per square meter. As a rule, the tube is curved in such a way that at least two pipe sections are arranged side by side, at least in regions, for example, in that the pipe is curved helically or in a meandering manner.

Um eine Ausbeutung einer Niedertemperaturwärmequelle zu maximieren, ist es günstig, wenn der Flüssigkeitswärmetauscher gänzlich unterhalb des Heizelementes angeordnet ist. Dadurch wird auf effektive Weise verhindert, dass kaltes Wasser gleichzeitig durch das Heizelement und den Flüssigkeitswärmetauscher erwärmt wird. Der Flüssigkeitswärmetauscher kann dabei seitlich unter dem Heizelement oder direkt vertikal unter dem Heizelement angeordnet sein. In letzterem Fall können Heizelementzuleitungen durch den Flüssigkeitswärmetauscher, insbesondere vertikal im Flüssigkeitswärmetauscher, geführt sein. Um dennoch zu verhindern, dass durch gegebenenfalls auch als Heizung wirkende Heizelementzuleitungen Wasser erwärmt wird, welches noch nicht durch den Flüssigkeitswärmetauscher erwärmt wurde, kann zwischen den Heizelementzuleitungen und dem Flüssigkeitswärmetauscher einer thermische Isolation vorgesehen sein, beispielsweise ein Auftriebsrohr. Unter dem Heizelement wird hier eine thermisch aktive bzw. heiße Zone einer Heizeinrichtung verstanden, üblicherweise eine Heizspirale. Die Heizeinrichtung kann darüber hinaus natürlich Zonen aufweisen, welche bei einem Betrieb nicht erhitzt werden. Diese thermisch nicht aktiven Zonen der Heizeinrichtung können unabhängig von einer Position des Flüssigkeitswärmetauschers angeordnet werden, also auch unterhalb des Flüssigkeitswärmetauschers. Ferner kann die Heizeinrichtung auch Heizelementzuleitungen aufweisen, welche ebenfalls unabhängig vom Flüssigkeitswärmetauscher positioniert werden können. Diese Heizelementzuleitungen werden üblicherweise jedoch thermisch gegenüber dem Flüssigkeitswärmetauscher isoliert, in der Regel mit einem Auftriebsrohr.In order to maximize exploitation of a low temperature heat source, it is beneficial if the liquid heat exchanger is located entirely below the heating element. This effectively prevents cold water from being simultaneously heated by the heating element and the liquid heat exchanger. The liquid heat exchanger can be arranged laterally below the heating element or directly vertically below the heating element. In the latter case, heating element supply lines can be guided through the liquid heat exchanger, in particular vertically in the liquid heat exchanger. In order nevertheless to prevent water, which has not yet been heated by the liquid heat exchanger, from being heated as a result of the heating element feed lines, thermal insulation may be provided between the heating element feed lines and the liquid heat exchanger, for example a buoyancy tube. Under the heating element is understood here a thermally active or hot zone of a heater, usually a heating coil. Of course, the heater may of course have zones which are not heated during operation. These thermally non-active zones of the heating device can be arranged independently of a position of the liquid heat exchanger, ie also below the liquid heat exchanger. Furthermore, the heating device can also have heating element supply lines, which can likewise be positioned independently of the liquid heat exchanger. However, these Heizelementzuleitungen are usually thermally isolated from the liquid heat exchanger, usually with a buoyancy tube.

Das Heizelement ist üblicherweise als elektrisches Heizelement insbesondere als Elektroheizkörper ausgebildet. Selbstverständlich kann das Heizelement jedoch auch als mittelbar oder unmittelbar durch einen fossilen Energieträger erwärmte Einrichtung ausgebildet sein, beispielsweise als mit einem Heizkessel verbundener Flüssigkeitswärmetauscher wie ein Wasser-Wasser-Wärmetauscher mit einer höheren Temperatur als der mit der Niedertemperaturquelle verbundeneThe heating element is usually designed as an electric heating element, in particular as an electric heater. Of course, however, the heating element may also be formed as means indirectly or directly heated by a fossil energy source, for example, as connected to a boiler liquid heat exchanger such as a water-water heat exchanger having a higher temperature than that associated with the low temperature source

Flüssigkeitswärmetauscher. Alternativ oder ergänzend kann das Heizelement auch durch Biomasse, industrielle Abwärme, Hochtemperatur-Geothermie oder Solarenergie mitLiquid heat exchanger. Alternatively or additionally, the heating element may also be powered by biomass, industrial waste heat, high-temperature geothermal or solar energy

Energie versorgt werden. Unabhängig davon, wie das Heizelement mit Energie versorgt wird, ist eine Temperatur des Heizelementes bei einem Betrieb bzw. einem Aufheizvorgang üblicherweise höher als eine Temperatur des Flüssigkeitswärmetauschers.Be supplied with energy. Regardless of how the heating element is energized, a temperature of the heating element during operation is typically higher than a temperature of the liquid heat exchanger.

Selbstverständlich können auch mehrere Flüssigkeitswärmetauscher bzw. Heizelemente im Wasserspeicher angeordnet sein. Dabei wird üblicherweise eine Temperatur der einzelnen Flüssigkeitswärmetauscher bzw. Heizelemente derart gewählt, dass mit zunehmender Höhe, mit welcher diese Einrichtungen im Wasserspeicher positioniert sind, eine Betriebstemperatur der Flüssigkeitswärmetauscher bzw. Heizelemente steigt, sodass die Betriebstemperatur der Flüssigkeitswärmetauscher bzw. Heizelemente einer Temperaturschichtung im Wasserspeicher entspricht.Of course, a plurality of liquid heat exchanger or heating elements can be arranged in the water tank. In this case, usually a temperature of the individual liquid heat exchanger or heating elements is selected such that with increasing height, with which these devices are positioned in the water storage, an operating temperature of the liquid heat exchanger or heating elements increases, so that the operating temperature of the liquid heat exchanger or heating elements corresponds to a temperature stratification in the water tank ,

Eine Integrierbarkeit des Wasserspeichers in eine Wand oder eine Decke eines Gebäudes wird auf besonders einfache Weise erreicht, wenn sich das Rohr im Wesentlichen in einer Ebene erstreckt. Das Rohr kann dabei beispielsweise meanderförmig, schneckenförmig oder spiralförmig gekrümmt sein.An integrability of the water reservoir in a wall or a ceiling of a building is achieved in a particularly simple manner, when the tube extends substantially in one plane. The tube can be meandered, helical or spiral-shaped, for example.

Eine günstige Wärmeübertragung im Wasserspeicher wird bei gleichzeitig vorteilhafter Raumausnutzung erreicht, wenn das Rohr etwa spiralförmig ausgebildet ist. Dadurch kann auch eine günstige Herstellbarkeit erreicht werden. Üblicherweise ist das Rohr etwa in Form einer elliptischen Spirale bzw. ähnlich einer Büroklammer gebogen, sodass bei geringem Bauraum eine große Speicherkapazität erzielt wird.A favorable heat transfer in the water storage is achieved at the same time advantageous use of space when the tube is approximately spirally formed. As a result, a favorable manufacturability can be achieved. Usually, the tube is bent approximately in the form of an elliptical spiral or similar to a paper clip, so that a large storage capacity is achieved in a small space.

Um den Wasserspeicher auf einfache Weise warten zu können, hat es sich bewährt, dass das erste Ende des Rohres mit einem ersten Verschluss verschlossen ist, durch welchen Anschlüsse des Heizelementes ragen. Der Verschluss kann beispielsweise als in das Rohr einschraubbarer oder mit dem Rohr verschraubbarer Flansch ausgebildet sein. Günstig ist es, wenn der erste Verschluss zur reversiblen Entnahme und Fixierung des Heizelementes im Rohr ausgebildet ist, insbesondere als Flansch mit einer Aufnahmeverschraubung für das Heizelement.In order to be able to easily maintain the water reservoir, it has been proven that the first end of the tube is closed by a first closure through which connections of the heating element protrude. The closure may be formed, for example, as a screwed into the pipe or screwed to the pipe flange. It is advantageous if the first closure is designed for the reversible removal and fixing of the heating element in the tube, in particular as a flange with a receiving screw connection for the heating element.

Es ist von Vorteil, wenn Heizelementzuleitungen des Heizelementes zumindest teilweise im Rohr angeordnet und von einem Auftriebsrohr umgeben sind. Dadurch wird einerseits eine günstige Herstellbarkeit erreicht, weil das Heizelement dann einfach an einem Ende in das Rohr eingeführt werden kann. Andererseits kann das Heizelement dann auch einfach entnommen werden, sodass der Wasserspeicher einfach zu warten ist. Durch Anordnung eines Auftriebsrohres um die Heizelementzuleitungen des Heizelementes wird erreicht, dass durch die Heizelementzuleitungen, welche auch als Pfähle ausgebildet sein können und in der Regel selbst heiß sind bzw. als Elektroheizkörper wirken, erhitztes Wasser nur im Auftriebsrohr aufsteigt und somit aufgrund eines Dichteunterschiedes zum Heizelement transportiert wird. Dadurch wird einerseits eine günstige Schichtung im Wasserspeicher erreicht. Andererseits ist somit durch das Auftriebsrohr auch eine thermische Trennung der heißen Heizelementzuleitungen des Heizelementes von einem in einem unteren Bereich des Wasserspeichers befindlichen Wasser gegeben, welches in thermischem Kontakt mit dem relativ zum Heizelement kühleren Flüssigkeitswärmetauscher steht. Dadurch wird gewährleistet, dass durch das Heizelement das Wasser nur um jene Temperaturdifferenz erhitzt werden muss, um welche eine gewünschte Heißwassertemperatur sich von einer Temperatur der Niedertemperaturwärmequelle bzw. des Flüssigkeitswärmetauschers unterscheidet. Ein Eintreten von Wasser in das üblicherweise oben offene Auftriebsrohr kann einfach durch bodenseitige und/oder seitliche Auftriebsrohraussparungen erreicht werden.It is advantageous if Heizelementzuleitungen of the heating element are at least partially disposed in the tube and surrounded by a buoyancy tube. As a result, on the one hand a favorable manufacturability is achieved because the heating element can then be easily inserted at one end into the tube. On the other hand, the heating element can then also be easily removed, so that the water storage is easy to maintain. By arranging a buoyancy tube to the Heizelementzuleitungen of the heating element is achieved by the Heizelementzuleitungen, which may be formed as piles and are usually hot or act as electric heaters, heated water rises only in the buoyancy tube and thus due to a density difference to the heating element is transported. As a result, on the one hand, a favorable stratification in the water reservoir is achieved. On the other hand, therefore, a thermal separation of the hot Heizelementzuleitungen of the heating element is given by a water located in a lower portion of the water storage by the buoyancy tube, which is in thermal contact with the relative to the heating element cooler liquid heat exchanger. This ensures that the water only has to be heated by the temperature difference by which a desired hot water temperature differs from a temperature of the low-temperature heat source or the liquid heat exchanger by the heating element. Ingress of water into the buoyancy tube, which is usually open at the top, can be achieved simply by bottom-side and / or side buoyancy tube recesses.

Das üblicherweise als Elektroheizkörper ausgebildete Heizelement kann auch übereinem Zentrum des Flüssigkeitswärmetauschers angeordnet sein. Dies ist besonders dann günstig, wenn das Heizelement direkt vertikal oberhalb des Flüssigkeitswärmetauschers positioniert ist. Wenn der Flüssigkeitswärmetauscher eine Rohrwendel aufweist, können die Heizelementzuleitungen dabei durch die Rohrwendel geführt sein, wobei mit Vorteil zwischen Rohrwendel und Heizelementzuleitungen ein Auftriebsrohr angeordnet ist. Für eine günstige Herstellbarkeit und Wartbarkeit ist es ferner vorteilhaft, wenn das zweite Ende des Rohres mit einem zweiten Verschluss verschlossen ist, durch welchen Wärmetauscherzuleitungen des Flüssigkeitswärmetauschers ragen. Es kann somit der Flüssigkeitswärmetauscher auf einfache Weise montiert und gegebenenfalls getauscht werden.The heating element usually designed as an electric heater can also be arranged above a center of the liquid heat exchanger. This is particularly advantageous if the heating element is positioned directly vertically above the liquid heat exchanger. If the liquid heat exchanger has a coiled tubing, the Heizelementzuleitungen can be performed by the coiled tubing, which is advantageously arranged between the coiled tubing and Heizelementzuleitungen a buoyancy tube. For a favorable manufacturability and maintainability, it is also advantageous if the second end of the tube is closed by a second closure through which heat exchanger supply lines of the liquid heat exchanger protrude. It can thus be mounted in a simple manner, the liquid heat exchanger and optionally replaced.

In dem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der zweite Verschluss zur reversiblen Entnahme und Fixierung des Flüssigkeitswärmetauschers im Rohr ausgebildet ist, insbesondere als Flansch mit einer Aufnahmeverschraubung für den Flüssigkeitswärmetauscher.In this context, it is particularly advantageous if the second closure is designed for the reversible removal and fixing of the liquid heat exchanger in the tube, in particular as a flange with a receiving screw connection for the liquid heat exchanger.

Um eine günstige Temperaturschichtung von im Wasserspeicher befindlichen Wasser zu erreichen und auszunutzen, hat es sich bewährt, dass eine Kaltwasserzuleitung für Kaltwasser in das Rohr ragt und in einen unteren Bereich des Rohres mündet. Somit wird Kaltwasser in jenem Bereich des Rohres zugeführt, in welchem das Wasser auch im Betrieb aufgrund der durch den Dichteunterschied bedingten Temperaturschichtung eine minimale Temperatur erreicht.In order to achieve and exploit a favorable temperature stratification of water in the water storage, it has been proven that a cold water supply line for cold water protrudes into the pipe and opens into a lower region of the pipe. Thus, cold water is supplied in that region of the tube in which the water reaches a minimum temperature during operation due to the temperature difference caused by the temperature stratification.

Die Kaltwasserzuleitung ist üblicherweise so ausgerichtet, dass bei Entnahme von heißem Wasser gleichzeitig ein einströmendes Kaltwasser sowohl den Flüssigkeitswärmetauscher als auch das Heizelement umspült und durch diese erzwungen Strömung Wärmetauscherwirkungsgrade deutlich über jenen ohne Warmwasserentnahme, also nur mit Thermosysphon-Auftriebswirkung der anliegenden Flüssigkeit, liegen. Mit Vorteil wirkt der Wasserspeicher bei einer Warmwasserentnahme als Durchlauf-Erhitzer für Wasser, sodass unbegrenzt Heiß- bzw. Warmwasser abgegeben werden kann. Durch einen dadurch erzielten Effekt einer Wärmetauscherleistungserhöhung durch erzwungen Umströmung des Flüssigkeitswärmetauscher und des Heizelements wird somit verglichen mit Wasserspeichern des Standes der Technik eine höhere Entnahmekapazität erreicht.The cold water supply line is usually oriented so that when removing hot water at the same time an incoming cold water flows around both the liquid heat exchanger and the heating element and forced by these forced heat exchange efficiencies significantly above those without hot water withdrawal, ie only with thermosysmon buoyancy of the applied liquid. Advantageously, the water storage acts in a hot water extraction as a continuous heater for water, so that unlimited hot or hot water can be delivered. By thus achieved effect of a heat exchanger performance increase by forced flow around the liquid heat exchanger and the heating element is thus achieved compared with water reservoirs of the prior art, a higher removal capacity.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine Entnahmeleitung für erhitztes Wasser in das Rohr ragt und in einen oberen Bereich des Rohres mündet. Aufgrund der sich beim erfindungsgemäßen Wasserspeicher einstellenden Temperaturschichtung wird somit durch die Entnahmeleitung jenes Wasser entnommen, welches im Wasserspeicher die maximale Temperatur hat. Durch eine Führung der Entnahmeleitung zumindest teilweise im Wasserspeicher wird auch auf einfache Weise verhindert, dass eine von der Entnahmeleitung abgegebene Wärme bzw. Wärmeverluste der Entnahmeleitung an eine Umgebung abgegeben werden.Moreover, it is advantageous if a removal line for heated water protrudes into the tube and opens into an upper region of the tube. As a result of the temperature stratification occurring in the water storage device according to the invention, that water which has the maximum temperature in the water reservoir is thus removed by the removal line. By guiding the extraction line at least partially in the water storage is also prevented in a simple manner that a discharged from the extraction line heat or heat losses of the extraction line are delivered to an environment.

Mit Vorteil sind das Heizelement im Bereich des ersten Endes des Rohres und der Flüssigkeitswärmetauscher im Bereich des zweiten Endes des Rohres angeordnet. Dadurch ist ein Austausch der einzelnen Einrichtungen, also sowohl des Heizelementes als auch des Flüssigkeitswärmetauschers, unabhängig von einem Tausch der jeweils anderen Einrichtung möglich.Advantageously, the heating element in the region of the first end of the tube and the liquid heat exchanger in the region of the second end of the tube are arranged. As a result, an exchange of the individual devices, ie both the heating element and the liquid heat exchanger, regardless of exchange of the other device is possible.

Eine vorteilhafte Aufheizung des im Wasserspeicher befindlichen Wassers ergibt sich, wenn ein an das erste Ende angrenzender erster Bereich und ein an das zweite Ende angrenzender zweiter Bereich des Rohres nebeneinander angeordnet sind, insbesondere parallel.An advantageous heating of the water in the water storage results when a first area adjacent to the first end and a second end adjacent to the second region of the tube are arranged side by side, in particular in parallel.

In dem Zusammenhang hat es sich bewährt, dass der erste Bereich und der zweite Bereich einen Abstand von weniger als einem Durchmesser des Rohres aufweisen. Dadurch wird eine sehr günstige Raumausnutzung erreicht.In this context, it has been proven that the first region and the second region have a distance of less than a diameter of the tube. This achieves a very favorable space utilization.

Vorteilhaft ist es, wenn eine erste Verbindungsleitung vorgesehen ist, welche das erste Ende direkt mit dem zweiten Bereich verbindet. Es ist dann ein Flüssigkeitsaustausch zwischen erstem Bereich und zweitem Bereich nicht nur durch das Rohr selbst, sondern auch durch die Verbindungsleitung möglich, sodass sich eine vorteilhafte Strömung im Rohr ergibt, wenn der Flüssigkeitswärmetauscher und das Heizelement erwärmt sind. Üblicherweise hat die Verbindungsleitung einen geringeren Durchmesser als das Rohr. Durch den sich daraus ergebenden Strömungswiderstand wird gewährleistet, dass Wasser erst dann vom Flüssigkeitswärmetauscher durch die Verbindungsleitung zum Heizelement im ersten Bereich transportiert wird, wenn das Wasser durch den Flüssigkeitswärmetauscher auf die Temperatur der Niedertemperaturquelle erwärmt wurde, sodass eine Aufheizung von kaltem Wasser durch das Heizelement vermieden wird.It is advantageous if a first connection line is provided which connects the first end directly to the second region. It is then an exchange of liquid between the first region and the second region not only through the pipe itself, but also through the connecting line possible, so that an advantageous flow in the tube results when the liquid heat exchanger and the heating element are heated. Usually, the connecting pipe has a smaller diameter than the pipe. The resulting flow resistance ensures that water is only transported by the liquid heat exchanger through the connecting line to the heating element in the first region when the water was heated by the liquid heat exchanger to the temperature of the low temperature source, so that heating of cold water by the heating element avoided becomes.

Ferner ist es günstig, wenn eine zweite Verbindungsleitung vorgesehen ist, welche das zweite Ende direkt mit dem ersten Bereich verbindet. Üblicherweise ist das zweite Ende oberhalb des ersten Endes angeordnet. Über die zweite Verbindungsleitung kann somit ebenfalls durch den Flüssigkeitswärmetauscher bereits erwärmtes Wasser zum ersten Bereich transportiert werden, um dort vom Heizelement auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt zu werden. Darüber hinaus kann diese zweite Verbindungsleitung alsFurthermore, it is favorable if a second connecting line is provided which connects the second end directly to the first area. Usually, the second end is located above the first end. Thus, water already heated by the liquid heat exchanger can likewise be transported to the first region via the second connecting line in order to be heated there by the heating element to a desired temperature. In addition, this second connection line as

Entlüftung des zweiten Endes dienen, um zu verhindern, dass sich am zweiten Ende eine Luftblase bildet.Ventilation of the second end serve to prevent the formation of an air bubble at the second end.

Alternativ zu einer ersten Verbindungsleitung und einer zweiten Verbindungsleitung können das erste Ende und das zweite Ende des Rohres auch großflächig miteinander verbunden werden, sodass sich ein in sich geschlossenes Rohr bzw. eine Ringleitung mit geringem Strömungswiderstand ergibt.As an alternative to a first connecting line and a second connecting line, the first end and the second end of the tube can also be connected to each other over a large area, so that a self-contained tube or a ring line results with low flow resistance.

Das Heizelement ist üblicherweise im ersten Bereich oberhalb des Flüssigkeitswärmetauschers bzw. oberhalb des zweiten Endes des Rohres angeordnet. Heizelementzuleitungen des Heizelementes ragen dabei vom ersten Ende des Rohres bis zum Heizelement und sind üblicherweise von einem eine thermische Isolierung zum Flüssigkeitswärmetauscher darstellenden Auftriebsrohr umgeben, um eine unerwünschte Aufheizung von Wasser in einem Bereich unterhalb des Heizelementes bzw. in einem Bereich des Flüssigkeitswärmetauschers zu vermeiden. Es ist daher vorteilhaft, wenn ein Auftriebsrohr zwischen dem ersten Ende und der zweiten Verbindungsleitung angeordnet ist. Ferner ist es zur Vermeidung einer unerwünschten Aufheizung von in Kontakt mit dem Flüssigkeitswärmetauscher stehenden Wasser günstig, wenn der erste Bereich mit dem zweiten Bereich nur durch zwei Verbindungsleitungen verbunden ist, welche einen geringeren Durchmesser als das Rohr aufweisen.The heating element is usually arranged in the first region above the liquid heat exchanger or above the second end of the tube. Heizelementzuleitungen of the heating element protrude from the first end of the tube to the heating element and are usually surrounded by a thermal insulation representing the liquid heat exchanger buoyant tube to prevent unwanted heating of water in a region below the heating element or in a region of the liquid heat exchanger. It is therefore advantageous if a buoyancy tube is arranged between the first end and the second connecting line. Furthermore, in order to avoid undesired heating of water in contact with the liquid heat exchanger, it is favorable if the first region is connected to the second region only by two connecting lines which have a smaller diameter than the tube.

Ferner ist es zur Vermeidung einer unerwünschten Aufheizung von in Kontakt mit dem Flüssigkeitswärmetauscher stehendem Wasser durch die Heizelementzuleitungen günstig, wenn das Auftriebsrohr nur in radialer Richtung, jedoch nicht axial, wie eine thermische Isolierung wirkt. Im Inneren des Auftriebsrohres erwärmen die Heizelementzuleitungen dann die Flüssigkeit, welche durch den dabei entstehenden Auftrieb nach oben strömt und oberhalb des Auftriebsrohres verbleibt. Dadurch ist gewährleistet, dass relativ große elektrische Leistungen des Heizelements samt den Zuleitungen in einer sehr schlanken Bauweise in den Wasserspeicher integriert sind. Gleichzeitig können somit auch die heißen Heizelementzuleitungen auf derselben Höhe wie der Flüssigkeitswärmetauscher angeordnet sein, ohne dass Wasser, welches noch nicht durch den Flüssigkeitswärmetauscher erwärmt ist, durch vergleichsweise teure Energie mittels der Heizelementzuleitungen erwärmt wird.Furthermore, to avoid undesirable heating of water in contact with the liquid heat exchanger through the heating element leads, it is favorable if the lifting tube acts only in the radial direction but not axially, such as a thermal insulation. Inside the buoyancy tube, the heating element leads then heat the liquid which flows upward through the resulting buoyancy and remains above the buoyancy tube. This ensures that relatively large electrical power of the heating element together with the supply lines are integrated in a very slim design in the water tank. At the same time, therefore, the hot Heizelementzuleitungen can be arranged at the same height as the liquid heat exchanger without water, which is not yet heated by the liquid heat exchanger is heated by comparatively expensive energy by means of Heizelementzuleitungen.

Der Wasserspeicher kann auf besonders einfache Weise gewartet werden, wenn der Flüssigkeitswärmetauscher eine Rohrwendel aufweist und Heizelementzuleitungen des Heizelementes in der Rohrwendel angeordnet sind. Das Heizelement und der Flüssigkeitswärmetauscher sind dann gleichzeitig zugänglich, sodass beispielsweise wenn der Flüssigkeitswärmetauscher und das Heizelement in einem an das erste Ende angrenzenden Bereich positioniert sind, beide Einrichtungen nach Öffnen eines das erste Ende verschließenden Flansches gewartet werden können. Um eine Aufheizung von in Kontakt mit der Rohrwendel stehendem Wasser durch die Heizelementzuleitungen zu verhindern, ist üblicherweise ein Auftriebsrohr zwischen der Rohrwendel und den Heizelementzuleitungen angeordnet.The water tank can be maintained in a particularly simple manner when the liquid heat exchanger has a coiled tubing and heating element leads of the heating element are arranged in the coiled tubing. The heating element and the liquid heat exchanger are then simultaneously accessible, so that, for example, when the liquid heat exchanger and the heating element are positioned in an area adjacent to the first end, both devices can be maintained after opening a flange closing the first end. In order to prevent heating of standing in contact with the coiled tubing water through the Heizelementzuleitungen, usually a buoyancy tube between the coiled tubing and the Heizelementzuleitungen is arranged.

Bei einem Gebäude wie einem Wohnhaus oder dergleichen mit einem Wasserspeicher ist es vorteilhaft, wenn der Wasserspeicher erfindungsgemäß ausgebildet ist. Es kann dann ein benötigtes Heißwasser unter Verwendung einer Niedertemperaturquelle wie einer Wärmepumpe aufgeheizt werden, sodass mittels des Heizelementes eine Aufheizung nur noch um eine reduzierte Temperaturdifferenz erfolgen muss.In a building such as a residential building or the like with a water storage, it is advantageous if the water storage is designed according to the invention. It can then be heated a required hot water using a low-temperature source such as a heat pump, so that by means of the heating element heating must be done only by a reduced temperature difference.

Eine günstige Raumausnutzung des Gebäudes ergibt sich, wenn der Wasserspeicher in einer Wand des Gebäudes angeordnet ist. Üblicherweise ist der Flüssigkeitswärmetauscher mit einer Niedertemperaturwärmequelle wie einer Wärmepumpe verbunden. Dadurch wird eine zusätzlich benötigte Energie zur Erhitzung des Wassers minimiert.A favorable utilization of space of the building results when the water storage is arranged in a wall of the building. Usually, the liquid heat exchanger is connected to a low temperature heat source such as a heat pump. This minimizes additional energy needed to heat the water.

Mit Vorteil ist der Wasserspeicher derart ausgebildet, dass eine Bevorratung einer definierten Trink- oder Nutzwassermenge in einem höheren Volumenteil des Speichers lediglich kleinere Nachheizleistungen aller beteiligten Wärmetauscher ermöglicht, da ein bevorratetes Wasservolumen übereinen längeren Zeitraum hinweg mit kleiner Wärmeleistung erhitzt werden kann. Dieser Zeitraum kann deutlich übereinem Zapfzeitraum, also einer Zeit, in welcher Wasser verbraucht wird, liegen bzw. ein Vielfaches davon sein.Advantageously, the water storage is designed such that a storage of a defined amount of drinking or water in a higher volume part of the memory allows only smaller Nachheizleistungen all heat exchangers involved, since a stored water volume can be heated over a longer period of time with low heat output. This period can be significantly over a tapping period, ie a time in which water is consumed, or be a multiple thereof.

Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wenn ein erfindungsgemäßer Wasserspeicher zur Aufheizung von Wasser eines Gebäudes wie eines Wohnhauses verwendet wird.The further object is achieved according to the invention when an inventive water storage is used for heating water of a building such as a residential building.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the embodiments illustrated below. In the drawings, to which reference is made, show:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Wasserspeicher;Fig. 1 a water storage according to the invention;

Fig. 2 einen weiteren erfindungsgemäßen Wasserspeicher.Fig. 2 shows another water storage device according to the invention.

Fig. 1 und 2 zeigen erfindungsgemäße Wasserspeicher 1 in schematischer Darstellung mit jeweils einem gekrümmten Rohr 2 mit einem verschlossenen ersten Ende 10 und einem verschlossenen zweiten Ende 11, einem Heizelement 4 und einem Flüssigkeitswärmetauscher 3. Bei den Wasserspeichern 1 sind die Rohre 2 jeweils derart gekrümmt, dass mehrere Rohrabschnitte nebeneinander angeordnet sind.Fig. 1 and 2 show water storage 1 according to the invention in a schematic representation, each with a curved tube 2 with a closed first end 10 and a sealed second end 11, a heating element 4 and a liquid heat exchanger 3. In the water tanks 1, the tubes 2 are each curved in such a way in that a plurality of pipe sections are arranged next to one another.

Der in Fig. 1 dargestellte Wasserspeicher 1 weist ein etwa elliptisch spiralförmig gekrümmtes Rohr 2 auf. In dem aus Edelstahl bestehenden Rohr 2 ist in einem an ein erstes Ende 10 angrenzenden ersten Bereich 12 ein als Heizspirale ausgebildetes Heizelement 4 angeordnet.The water tank 1 shown in Fig. 1 has an approximately elliptical spiral-shaped tube 2. In the tube 2 made of stainless steel, a heating element 4 designed as a heating spiral is arranged in a first region 12 adjoining a first end 10.

Heizelementzuleitungen 5 des Heizelementes 4 sind durch ein Auftriebsrohr 19 und einen das erste Ende 10 verschließenden Flansch 9 geführt, um das Heizelement 4 mit elektrischer Energie versorgen und in Kontakt mit den Heizelementzuleitungen 5 stehendes Wasser im Inneren des Auftriebsrohres 19 erwärmen zu können. Durch das in radialer Richtung thermisch isolierende Auftriebsrohr 19 wird sichergestellt, dass durch die Heizelementzuleitungen 5 kein mit dem Flüssigkeitswärmetauscher 3 in Kontakt stehendes Wasser erwärmt wird. Ohne das Auftriebsrohr 19 könnte dies nicht gewährleistet werden, weil die Heizelementzuleitungen 5 wie dargestellt auf einer Höhe mit dem Flüssigkeitswärmetauscher 3 positioniert sind. Heizelementzuleitungen 5 und Heizelement 4 sind Teil einer Heizeinrichtung zur Aufheizung des im Wasserspeicher 1 befindlichen Wassers über eine Temperatur des Flüssigkeitswärmetauschers 3 hinaus.Heizelementzuleitungen 5 of the heating element 4 are guided by a buoyancy tube 19 and the first end 10 closing flange 9 to provide the heating element 4 with electrical energy and heat in contact with the Heizelementzuleitungen 5 standing water in the interior of the buoyancy tube 19. By virtue of the lift tube 19 thermally insulating in the radial direction, it is ensured that no water in contact with the liquid heat exchanger 3 is heated by the heating element feed lines 5. Without the buoyancy tube 19 this could not be guaranteed because the Heizelementzuleitungen 5 are positioned as shown at a height with the liquid heat exchanger 3. Heating element supply lines 5 and heating element 4 are part of a heating device for heating the water in the water tank 1 over a temperature of the liquid heat exchanger 3 addition.

Das Auftriebsrohr 19 wirkt somit in der Regel seitlich nach außen bzw. radial wie eine thermische Isolierung und nach oben bzw. axial thermisch aktiv bzw. nicht isolierend.The buoyancy tube 19 thus usually acts laterally outwardly or radially as a thermal insulation and upwards or axially thermally active or non-insulating.

Durch den das erste Ende 10 verschließenden Flansch 9 ist ferner eine Entnahmeleitung 8 geführt, welche in einen oberen Bereich des Rohres 2 mündet. Im Rohr 2 ergibt sich im Betrieb eine Temperaturschichtung, sodass erhitztes Wasser im oberen Bereich und kaltes Wasser im unteren Bereich angeordnet sind. Es kann somit durch die Entnahmeleitung 8 erhitztes Wasser entnommen werden. Eine Kaltwasserzuleitung 6 für kaltes bzw. zu erwärmendes Wasser mündet in einen unteren Bereich des Rohres 2. Darüber hinaus kann auch eine sich in einem oberen Bereich des Rohres 2 gegebenenfalls ansammelnde Luft durch die Entnahmeleitung 8 entnommen werden.By the first end 10 closing the flange 9, a removal line 8 is further guided, which opens into an upper region of the tube 2. In the tube 2 results in operation a temperature stratification, so that heated water in the upper region and cold water are arranged in the lower region. It can thus be removed through the withdrawal line 8 heated water. A cold water supply line 6 for cold or to be heated water opens into a lower portion of the tube 2. In addition, an optionally accumulating in an upper region of the tube 2 air can be removed through the sampling line 8.

Wie ersichtlich ist in einem an ein zweites Ende 11 angrenzenden zweiten Bereich 13 ein Flüssigkeitswärmetauscher 3 mit einer Rohrwendel positioniert, welcher beispielsweise mit einer Niedertemperaturwärmequelle wie einer Wärmepumpe verbunden werden kann, um kaltes Wasser in einem unter dem Heizelement 4 befindlichen Bereich des Wasserspeichers 1 auf eine Temperatur der Niedertemperaturwärmequelle zu erwärmen. Der Flüssigkeitswärmetauscher 3 kann dabei sowohl nach einem Gleichstromprinzip als auch nach einem Gegenstromprinzip betrieben werden und ist seitlich versetzt unterhalb des Heizelementes 4 angeordnet. Wärmetauscherzuleitungen 7 des Flüssigkeitswärmetauschers 3 sind dabei durch einen das zweite Ende 11 des Rohres 2 verschließenden Flansch 9 geführt. Durch die Temperaturschichtung wird somit erreicht, dass ein durch die Kaltwasserzuleitung 6 zugeführtes kaltes Wasser zuerst mittels des Flüssigkeitswärmetauschers 3 und erst anschließend durch das Heizelement 4 erwärmt wird. Dadurch muss mittels des Heizelementes 4 nur noch jene Energie zugeführt werden, welche erforderlich ist, um das bereits auf eine Temperatur des Flüssigkeitswärmetauschers 3 erwärmte Wasser auf eine gewünschte Heißwassertemperatur aufzuheizen. Somit wird eine für das Heizelement 4 benötigte Energie reduziert und kann eine Niedertemperaturwärmequelle optimal genutzt werden.As can be seen, in a second region 13 adjacent to a second end 11, a liquid heat exchanger 3 is positioned with a coiled tubing which can be connected, for example, to a low temperature heat source such as a heat pump to cool water in a region of the water reservoir 1 below the heating element 4 Temperature of the low temperature heat source to heat. The liquid heat exchanger 3 can be operated both on a DC principle as well as a countercurrent principle and is arranged laterally offset below the heating element 4. Heat exchanger feed lines 7 of the liquid heat exchanger 3 are guided by a flange 9 closing the second end 11 of the tube 2. By the temperature stratification is thus achieved that a supplied by the cold water supply line 6 cold water is first heated by the liquid heat exchanger 3 and only then by the heating element 4. As a result, by means of the heating element 4 only that energy must be supplied which is required to heat the already heated to a temperature of the liquid heat exchanger 3 water to a desired hot water temperature. Thus, an energy required for the heating element 4 is reduced, and a low-temperature heat source can be optimally utilized.

Das Rohr 2 ist derart gekrümmt, dass der erste Bereich 12 und der zweite Bereich 13 etwa angrenzend nebeneinander positioniert und darüber hinaus etwa parallel ausgerichtet sind. Ein Abstand 21 zwischen dem ersten Bereich 12 und dem zweitenThe tube 2 is curved in such a way that the first region 12 and the second region 13 are positioned approximately adjacent to one another and, moreover, are aligned approximately parallel. A distance 21 between the first region 12 and the second

Bereich 13 beträgt weniger als ein Durchmesser des Rohres 2. Das Rohr 2 weist in der Regel vom ersten Ende 10 bis zum zweiten Ende 11 etwa einen kreisförmigen Querschnitt mit gleichbleibendem Durchmesser auf. Zwischen einer Höhenposition des ersten Endes 10 und einer Höhenposition des zweiten Endes 11 sind bei diesem Wasserspeicher 1 drei Abschnitte des Rohres 2 nebeneinander angeordnet, sodass sich eine günstige Raumausnutzung ergibt.Region 13 is less than a diameter of the tube 2. The tube 2 has usually from the first end 10 to the second end 11 about a circular cross section with a constant diameter. Between a height position of the first end 10 and a height position of the second end 11, three portions of the tube 2 are arranged side by side in this water reservoir 1, so that there is a favorable space utilization.

Ferner sind eine erste Verbindungsleitung 14 sowie eine zweite Verbindungsleitung 15 vorgesehen, welche den ersten Bereich 12 und den zweiten Bereich 13 verbinden. Ein Durchmesser der Verbindungsleitungen 14,15 ist wesentlich geringer als ein Durchmesser des Rohres 2. Im Ausführungsbeispiel entspricht der Durchmesser der Verbindungsleitungen 14,15 weniger als der Hälfte des Durchmessers des Rohres 2. Die erste Verbindungsleitung 14 verbindet dabei das erste Ende 10 direkt mit dem zweiten Bereich 13, während die zweite Verbindungsleitung 15 das zweite Ende 11 direkt mit dem ersten Bereich 12 verbindet. Die Verbindungsleitungen 14, 15 ermöglichen somit eine Strömung zwischen dem ersten Bereich 12 und dem zweiten Bereich 13 bzw. im Rohr 2 eine kreisförmige Strömung in Rohrrichtung.Furthermore, a first connecting line 14 and a second connecting line 15 are provided, which connect the first area 12 and the second area 13. In the embodiment, the diameter of the connecting lines 14,15 less than half the diameter of the tube 2. The first connecting line 14 connects the first end 10 directly to the second area 13, while the second connection line 15 connects the second end 11 directly to the first area 12. The connecting lines 14, 15 thus allow a flow between the first region 12 and the second region 13 or in the pipe 2 a circular flow in the pipe direction.

Aufgrund des reduzierten Durchmessers und des dadurch erreichten Strömungswiderstandes der Verbindungsleitungen 14,15 ist jedoch gewährleistet, dass Wasser erst dann vom ersten Bereich 12 in den zweiten Bereich 13 bzw. vom Flüssigkeitswärmetauscher 3 zum Heizelement 4 strömt, wenn eine entsprechende Erwärmung erfolgt ist.Due to the reduced diameter and the flow resistance of the connecting lines 14,15 achieved thereby, however, it is ensured that water only then flows from the first region 12 into the second region 13 or from the liquid heat exchanger 3 to the heating element 4, if a corresponding heating has taken place.

Zwischen erster Verbindungsleitung 14 und zweiter Verbindungsleitung 15 ist im ersten Bereich 12 ein Auftriebsrohr 19 mit bodenseitigen Auftriebsrohraussparungen 20 angeordnet. Dadurch wird auf effektive Weise verhindert, dass durch die üblicherweise ebenfalls als Heizdrähte ausgebildeten Heizelementzuleitungen 5 des Heizelementes 4 Wasser erwärmt wird, welches noch in thermischer Verbindung mit dem Flüssigkeitswärmetauscher 3 steht. Ferner wird durch das Auftriebsrohr 19 eine günstige Strömung im ersten Bereich 12 erreicht, um eine optimale Aufheizung des Wassers bei minimalem Energiebedarf zu gewährleisten.Between first connection line 14 and second connection line 15, a buoyancy tube 19 with bottom-side buoyant tube recesses 20 is arranged in the first region 12. This effectively prevents water from being heated by the heating element supply lines 5 of the heating element 4, which are usually likewise designed as heating wires, and which is still in thermal communication with the liquid heat exchanger 3. Furthermore, a favorable flow in the first region 12 is achieved by the buoyancy tube 19 in order to ensure optimum heating of the water with minimal energy consumption.

Wie ersichtlich ist das Rohr 2 derart gekrümmt, dass dieses etwa in einer Ebene liegt, hier etwa in Form einer Büroklammer. Dadurch eignet sich der erfindungsgemäße Wasserspeicher 1 besonders vorteilhaft zum Einbau in Wände. Es ergibt sich somit eine sehr günstige Integrierbarkeit des Wasserspeichers 1 in Gebäude und daher eine Reduktion eines für den Wasserspeicher 1 benötigten Bauraumes. Das Rohr 2, in welchem das aufzuheizende Wasser positioniert ist, wird im Ausführungsbeispiel durch eine Stahlkonstruktion 17 abgestützt und ist von einer Wärmedämmung 16 umgeben. In der Wärmedämmung 16 ist jedoch auch eine Aussparung 18 vorgesehen, sodass der Flüssigkeitswärmetauscher 3 über das zweite Ende 11 bzw. den an diesem angeordneten Flansch 9 gegebenenfalls gewartet oder getauscht werden kann.As can be seen, the tube 2 is curved in such a way that it lies approximately in one plane, here in the form of a paper clip, for example. As a result, the water reservoir 1 according to the invention is particularly advantageous for installation in walls. This results in a very favorable integrability of the water tank 1 in buildings and therefore a reduction of a space required for the water tank 1 space. The tube 2, in which the water to be heated is positioned, is supported in the exemplary embodiment by a steel construction 17 and is surrounded by a thermal insulation 16. In the heat insulation 16, however, a recess 18 is provided, so that the liquid heat exchanger 3 can optionally be serviced or replaced via the second end 11 and the flange 9 arranged thereon.

Der in Fig. 2 dargestellte Wasserspeicher 1 unterscheidet sich insbesondere dadurch von dem in Fig. 1 dargestellten Wasserspeicher 1, dass sowohl das Heizelement 4 als auch der Flüssigkeitswärmetauscher 3 im an das erste Ende 10 angrenzenden ersten Bereich 12 angeordnet sind. Dabei ist das Heizelement 4 direkt oberhalb des mit einer Rohrwendel ausgebildeten Flüssigkeitswärmetauschers 3 positioniert und sind Heizelementzuleitungen 5 in der Rohrwendel bzw. im Flüssigkeitswärmetauscher 3 geführt. Dadurch können sowohl der Flüssigkeitswärmetauscher 3 als auch das Heizelement 4 durch die erste Öffnung, welche mit einem lösbaren Flansch 9 verschlossen ist, gewartet werden. Zwischen dem zweiten Ende 11 und dem ersten Ende 10 ist auch hier eine erste Verbindungsleitung 14 vorgesehen, sodass ein Flüssigkeitsaustausch zwischen dem ersten Ende 10 und dem zweiten Ende 11 möglich ist.The water tank 1 illustrated in FIG. 2 differs in particular from the water tank 1 shown in FIG. 1 in that both the heating element 4 and the liquid heat exchanger 3 are arranged in the first region 12 adjoining the first end 10. In this case, the heating element 4 is positioned directly above the formed with a tube coil liquid heat exchanger 3 and are heating element leads 5 in the tube coil or in the liquid heat exchanger 3 out. As a result, both the liquid heat exchanger 3 and the heating element 4 can be maintained through the first opening, which is closed by a detachable flange 9. Between the second end 11 and the first end 10, a first connecting line 14 is also provided here, so that a fluid exchange between the first end 10 and the second end 11 is possible.

Um zu verhindern, dass durch die Heizelementzuleitungen 5 Kaltwasser erwärmt wird, welches in thermischem Kontakt mit dem Flüssigkeitswärmetauscher 3 steht, ist die Heizelementzuleitungen 5 umschließend ein oben offenes Auftriebsrohr 19 mit bodenseitigen Auftriebsrohraussparungen 20 angeordnet. Durch die Auftriebsrohraussparungen 20 kann somit Wasser eintreten, welches durch die Heizelementzuleitungen 5 erwärmt wird und aufsteigt. Dadurch wird eine günstige Strömung im Rohr 2 bzw. im Wasserspeicher 1 erreicht.In order to prevent cold water from being heated by the heating element supply lines 5, which is in thermal contact with the liquid heat exchanger 3, the heating element supply lines 5 are arranged around an upwardly open lifting tube 19 with bottom-side lifting tube recesses 20. By Auftriebsrohraussparungen 20 thus water can enter, which is heated by the Heizelementzuleitungen 5 and rises. As a result, a favorable flow in the pipe 2 or in the water reservoir 1 is achieved.

Analog zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wasserspeichers 1 münden auch hier eine Kaltwasserzuleitung 6 in einen unterenAnalogously to the embodiment of a water storage device 1 according to the invention shown in FIG. 1, a cold water supply line 6 opens into a lower one here as well

Bereich und eine Entnahmeleitung 8 in einen oberen Bereich des Rohres 2, um entsprechend der Temperaturschichtung kaltes Wasser in einen kalten Bereich des Wasserspeichers 1 zu führen und heißes Wasser aus einem heißen Bereich entnehmen zu können. Mit der Entnahmeleitung 8 kann der Wasserspeicher 1 auch entlüftet werden. Auch dieser Wasserspeicher 1 weist ein in einer Ebene gekrümmtes Rohr 2 auf und ist daher für einen Einbau in eine Wand besonders geeignet.Area and a discharge line 8 in an upper region of the tube 2, in accordance with the temperature stratification to lead cold water in a cold area of the water reservoir 1 and remove hot water from a hot area. With the extraction line 8, the water tank 1 can also be vented. Also, this water tank 1 has a curved in a plane tube 2 and is therefore particularly suitable for installation in a wall.

Das Rohr 2 ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Wasserspeicher 1 teilweise meanderförmig gekrümmt. Weiter sind das erste Ende 10 und das zweite Ende 11 auf gleicher Höhe angeordnet, sodass auf jeder Höhenposition des Wasserspeichers 1 zwei Abschnitte des Rohres 2 nebeneinander angeordnet sind, wobei ein erster Abschnitt einem Bereich vom ersten Ende 10 bis zu einem oberen Ende des Wasserspeichers 1 und ein zweiter Abschnitt einem Bereich des Rohres 2 vom oberen Ende bis zum zweiten Ende 11 entspricht. Es versteht sich, dass durch eine entsprechende Krümmung auch eine Anordnung des Rohres 2 mit wesentlich mehr nebeneinander angeordneten Abschnitten möglich ist, um eine günstige Raumausnutzung bei flacher Bauweise zu erreichen.The tube 2 is partially curved meandering in the water tank 1 shown in Fig. 2. Further, the first end 10 and the second end 11 are arranged at the same height, so that at each height position of the water reservoir 1, two portions of the tube 2 are arranged side by side, wherein a first portion of a range from the first end 10 to an upper end of the water reservoir. 1 and a second portion corresponds to a portion of the tube 2 from the upper end to the second end 11. It is understood that by an appropriate curvature and an arrangement of the tube 2 with much more juxtaposed sections is possible to achieve a favorable space utilization in a flat design.

Ein erfindungsgemäßer Wasserspeicher 1 ermöglicht eine kostengünstige Aufheizung von insbesondere in Wohnräumen benötigtem Wasser. Einerseits wird dies durch eine mögliche Kombination einer Niedertemperaturwärmequelle wie einer Wärmepumpe oder Abwärme mit einem Heizelement 4 erreicht, welches beispielsweise elektrisch oder durch kalorische Energieträger erwärmt ist. Andererseits ist durch die flache Ausbildung eine günstige Wandintegrierbarkeit gegeben, sodass der Wasserspeicher 1 beispielsweise in genormten Innenwänden in Trockenbauweise wie Gipskarton-Ständerwände integriert werden kann. Dadurch nimmt der Wasserspeicher 1 faktisch keinen Wohnraum in Anspruch, weswegen Kosten des Wohnraumes, welche in Österreich beispielsweise zwischen 1.500 und 3.500 EUR je Quadratmeter liegen, nicht zu den Kosten des Wasserspeichers 1 addiert werden müssen.An inventive water tank 1 allows cost-effective heating of particular needed in living rooms water. On the one hand this is achieved by a possible combination of a low-temperature heat source such as a heat pump or waste heat with a heating element 4, which is heated, for example, electrically or by caloric energy. On the other hand, a low wall integration is given by the flat training, so that the water tank 1 can be integrated, for example, in standardized drywall interior walls such as plasterboard stud walls. As a result, the water reservoir 1 takes virtually no living space, so costs of living space, which are in Austria, for example, between 1,500 and 3,500 EUR per square meter, not to the cost of the water reservoir 1 must be added.

Im Unterschied zu emaillierten Warmwasserspeichern ist durch Verwendung von Edelstahl kein Einsatz von Anoden zum Korrosionsschutz notwendig. Ferner ist durch die innovative Formgebung des gekrümmten Rohres 2 sowohl eine Austauschbarkeit des Flüssigkeitswärmetauschers 3 als auch des Heizelementes 4 möglich, ohne den Wasserspeicher 1 ausbauen oder bewegen zu müssen. Durch die sich im Inneren desIn contrast to enameled hot water storage tanks, the use of stainless steel does not require the use of anodes for corrosion protection. Furthermore, both the interchangeability of the liquid heat exchanger 3 and the heating element 4 is possible by the innovative shape of the curved tube 2 without having to expand or move the water tank 1. Through the inside of the

Wasserspeichers 1 bzw. des Rohres 2 ergebende Temperaturschichtung kann Warmwasser gleichzeitig mit einer Niedertemperaturwärme und dem Heizelement 4 beispielsweise elektrisch erwärmt werden, ohne dass hierfür eine Regelung erforderlich wäre. Der Wasserspeicher 1 ist daher auch besonders robust im Betrieb.Water storage 1 and the tube 2 resulting temperature stratification hot water can be heated electrically simultaneously with a low-temperature heat and the heating element 4, for example, without this would require a regulation. The water tank 1 is therefore particularly robust in operation.

Claims

claims

1. Water storage (1), comprising a liquid heat exchanger (3) and a heating element (4), characterized in that the water reservoir (1) has a curved tube (2), in particular a stainless steel pipe, for receiving water to be heated with a first end (10) and a second end (11), in which the liquid heat exchanger (3) and the heating element (4) are arranged, wherein the heating element (4) is at least partially positioned above the liquid heat exchanger (3).

2. Water storage (1) according to claim 1, characterized in that the liquid heat exchanger (3) is arranged entirely below the heating element (4).

3. water reservoir (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the tube (2) extends substantially in one plane.

4. water reservoir (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tube (2) is formed approximately spirally.

5. water reservoir (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first end (10) of the tube (2) is closed with a first closure, through which terminals of the heating element (4) protrude.

6. water reservoir (1) according to claim 5, characterized in that the first closure for reversible removal and fixation of the heating element (4) in the tube (2) is formed, in particular as a flange (9) with a receiving fitting for the heating element (4) ,

7. water reservoir (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that Heizelementzuleitungen (5) of the heating element (4) at least partially in the tube (2) and surrounded by a buoyancy tube (19) are surrounded.

8. water reservoir (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second end (11) of the tube (2) is closed by a second closure through which heat exchanger supply lines (7) of the liquid heat exchanger (3) protrude.

9. water reservoir (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second closure for reversible removal and fixation of the liquid heat exchanger (3) in the tube (2) is formed, in particular as a flange (9) with a receiving fitting for the Liquid heat exchanger (3).

10. Water storage (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a cold water supply line (6) for cold water in the tube (2) protrudes and opens into a lower portion of the tube (2).

11. Water reservoir (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a removal line (8) for heated water in the tube (2) protrudes and in an upper region of the tube (2) opens.

12. water reservoir (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the heating element (4) in the region of the first end (10) of the tube (2) and the liquid heat exchanger (3) in the region of the second end (11) of the tube (2) are arranged.

13. A water reservoir (1) according to any one of claims 1 to 12, characterized in that at the first end (10) adjacent the first region (12) and at the second end (11) adjacent the second region (13) of the tube ( 2) are arranged side by side, in particular parallel.

14, water reservoir (1) according to claim 13, characterized in that the first region (12) and the second region (13) has a distance (21) of less than a diameter of the tube (2).

15. Water storage (1) according to claim 13 or 14, characterized in that a first connecting line (14) is provided, which connects the first end (10) directly to the second region (13).

16. water reservoir (1) according to any one of claims 13 to 15, characterized in that a second connecting line (15) is provided, which connects the second end (11) directly to the first region (12).

17, water reservoir (1) according to claim 16, characterized in that a buoyancy tube (19) between the first end (10) and the second connecting line (15) is arranged.

18. Water storage (1) according to one of claims 1 to 17, characterized in that the liquid heat exchanger (3) has a coiled tubing and Heizelementzuleitungen (5) of the heating element (4) are arranged in the coiled tubing.

19. Building with a water reservoir (1), characterized in that the water reservoir (1) is designed according to one of claims 1 to 18.

20. Building according to claim 19, characterized in that the water reservoir (1) is arranged in a wall of the building.

21. Building according to claim 19 or 20, characterized in that the liquid heat exchanger (3) is connected to a low-temperature heat source such as a heat pump.

22. Use of a water reservoir (1) according to one of claims 1 to 18 for heating water of a building such as a residential building.