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Vorrichtung zur gleichzeitigen Bereitung von heissem Gebrauchswasser und warmem Heizungswasser Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Bereitung von heissem Gebrauchswasser und warmem Heizungswasser für eine Warmwasserhei- zungsanlage mittels Wärmeübertragung vom Gebrauchswasser auf das Heizungswasser durch Wärme- übertragungselemente.
Bei den bisher bekannten Heizanlagen dieser Art wurde ein Gebrauchswasserspeicher mit einem vom Heizungswasser durchflossenen Doppelmantel umgeben; es ist auch bekannt, in einem Warmwasserhei- zungskessel mittels eingebauter Rohrheizflächen Gebrauchswasser im Durchfluss zu erwärmen. Während bei der ersten Methode die Wärmeübertragung in den Heizwasserkreis ungenügend war und ausserdem während des Betriebs eine fortschreitende Entmischung bzw. Schichtung des Speicherwassers mit sogar stellenweiser Dampfbildung eintrat, konnten bei der zweiten Anordnung infolge Fehlens eines Speichers für das Gebrauchswasser nur geringe Mengen Gebrauchswasser entnommen werden.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch beseitigt, dass mit dem Gebrauchswasser in Berührung stehende Wärmeübertragungselemente die Form von Rohren aufweisen, die in den Wasserkreislauf einer Warmwasserheizung eingeschaltet sind. Auf diese Weise wird ermöglicht, eine ausreichende Wärmeüber- gangsfläche dort zur Verfügung zu stellen, wo Wasser mit richtiger Temperatur im Speicherinnenraum vorhanden ist. Es wird also mit dieser wohlfeilen Warmwasserquelle stets die richtige Heizleistung für die Raumbeheizung bereitgestellt, ohne dass die Ge- brauchswasseranlieferung leidet.
Diese Lösung ermöglicht ausserdem, dass dem Gerät grosse minutliche Mengen von heissem Gebrauchswasser mit einer Temperatur bis zu etwa 90 C stossweise entnommen werden können, wie dies z. B. bei der Benützung gewisser Waschautomaten unbedingt erforderlich ist, aber auch beim gewöhnlichen Badebetrieb wünschenswert erscheint. Es kann damit eine Warmwasserheizung betrieben werden, für die im allgemeinen eine veränderbare Wassertemperatur von weniger als 90 C gefordert wird, so dass sich der Temperaturabfall im Wärmeübertragungselement günstig auswirkt.
Durch diesen Temperaturabfall wird auch die Rücklaufbeimischung, die bei manchen kombinierten Heizungskesseln, bei denen primär das Heizungswasser durch Heizgase erwärmt wird und denen ebenfalls Gebrauchswasser von hoher Temperatur entnommen werden kann, erforderlich ist, entbehrlich. Die mittlere Heizwasser- bzw. Heizkörpertemperatur ist durch Änderung der Strömungsgeschwindigkeit im Heizungskreislauf leicht regelbar.
Bei kleinen Anlagen, bei denen die Kosten der Heizkörper und Rohrleitungen verhältnismässig gering sind im Vergleich mit den Kosten der wärmeerzeugenden Geräte, ergibt sich bei Anwendung der beschriebenen Vorrichtung weiters der Vorteil einer wesentlichen Einsparung an Anlagekosten, da der technische Aufwand einer Rohrschlange oder eines Rohrsystems wesentlich geringer ist als der eines zweiten kompletten Geräts.
Beim Sommerbetrieb kann der Heizungskreislauf abgeschaltet werden, wodurch keine grösseren Wärmeverluste entstehen als bei einem normalen Heisswasserspeicher.
Es wird somit mit geringsten Anlagekosten unter Aufrechterhaltung einer grossen Speicherfähigkeit eines hochtemperierten Gebrauchswassers und gleichzeitiger bestmöglicher Ausnützung der Wärme für eine Warmwasserheizungsanlage ein besonders rationeller Betrieb des Heizungssystems erzielt. Hierbei ergibt sich vor allem der Vorteil, dass diese Heizung beson-
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ders bei kleinen und mittleren Wohnungen auch noch nachträglich bei geringfügigen Baukosten eingebaut werden kann.
Gemäss der weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Rohre schraubenlinienförmig gebogen und zu einem Bündel parallel geschalteter Rohre vereinigt sowie der obere Boden des Speichers teilweise als Schraubentorusabschnitt ausgebildet und mit einer Einführungsöffnung für das Rohrbündel versehen sein.
Auf diese Weise wird hinsichtlich der Zirkulation des Speicherwassers eine besonders günstige Unterbringung der Wärmeübertragungsfläche im Speicher geschaffen. Des weiteren werden durch die besondere Formgebung der Rohre bzw. des Rohrsystems eine leichte Montier- und Demontierbarkeit der austauschbaren Wärmeübertragungselemente am und vom Speicher sowie optimale Betriebseigenschaften erreicht. Optimale Betriebseigenschaften ergeben sich nämlich nur, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in den Rohren derart ist, dass die Wärmedurchgangszahl fast ihr Maximum erreicht, aber der Druckverlust noch klein ist.
Grundsätzliche Vorteile der Gesamtanordnung sind die dargebotene Möglichkeit der Entnahme gro- sser Gebrauchswassermengen in der Zeiteinheit von hoher Temperatur, Speisung einer mittels einer Pumpe und eines Raumthermostaten leicht regelbaren Warmwasserheizung mit warmem Wasser, rasche Wiedererwärmung des Gebrauchswassers nach einer vollständigen Entleerung des Speichers, da sich dann die mit dem Brenner zugeführte Wärme fast allein auf den Speicher konzentriert, sowie selbst bei tiefen Aussentemperaturen nur geringe Beeinflussung der Raumtemperatur nach Gebrauchswasserentnahmen, wenn der tägliche Wärmeentzug durch die Wasserentnahme nicht grösser ist als etwa das Doppelte der stündlichen nutzbaren Brennerleistung,
was ungefähr den Gepflogenheiten der Bewohner einer Wohnung oder eines Einfamilienhauses entspricht, leichte Messung oder Feststellung des Wärme- bzw. Brennstoffverbrauchs pro Wohnungseinheit, geringe Anlagekosten und leichter Einbau in fertige Räume.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Gesamtanordnung mit einfach gebogenen Übertragungsrohren, die Fig. 2 und 3 den oberen Teil des Speichers im Längsschnitt und in Draufsicht bei einer Ausführung mit schraubenlinienförmigen übertragungsrohren. Dabei sind stets zur Verbesserung der Übersichtlichkeit Isolierung und Aussenmantel weggelassen.
Gemäss Fig. 1 wird die Heizeinrichtung 1 des Speichers 3 durch einen in den Wasserraum tauchenden Thermostaten 2 in ihrer Leistung auf die übliche Weise derart beeinflusst, dass das im Speicher 3 befindliche Gebrauchswasser nicht höher als auf etwa 80 oder 90 C, welche Temperatur wählbar ist, erhitzt werden kann. Durch Konvektion und Wärmeleitung wird die vom Gebrauchswasser aufgenommene Wärme durch die Rohrwand des Rohrsystems 4 auf das in den Rohren fliessende Heizungswasser übertragen. Die Regelung der Heizung 7 kann durch Ein- und Ausschalten der Pumpe 5 mittels Raumthermostat 6 erfolgen.
Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 kann durch die mit einem Flansch 11 versehene Öffnung des oberen Bodens 12 des Speichers 3 das Rohrbündel 13 (von dem in Fig. 2 nur ein Rohr gezeichnet ist) eingeführt und mit der Rohrplatte 14, dem Gegenflansch 15 und Dichtungen dicht befestigt werden. Die geteilte Kammer 16 mit den anschliessenden zwei dicken Rohren 17 und 18 dient der Parallelschaltung der Rohre des Rohrbündels bzw. der Zu- und Ableitung des Heizungswassers.