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Elektrisch beheizte Warmwasser-Zentralheizungsanlage Vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch beheizte Warmwasser-Zentralheizungsanlage mit einer zentralen Wasseraufheizeinrichtung, welche über Wär- meträgerleitungen mit Konvektoren verbunden ist und einen mit einer elektrischen Heizvorrichtung versehe- nen Speicherkessel zur Aufnahme einer als Wärmespeicher dienenden Wassersäule aufweist.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders wirtschaftliche, mit Nachtstrom betreibbare Anlage der vorerwähnten Art zu schaffen.
Bei den bekannten elektrisch betriebenen Warmwasser-Zentralheizungsanlagen mit Wassersäulen als Wärmespeicher, bei welchen die Aufheizung nachts erfolgt, also mit billigem Nachtstrom, ist die Heizvorrich- tung in einer sich über einen grossen Teil der Kesselhöhe erstreckenden Kesselzone angeordnet, wobei durch mittels geeigneter Zwischenwände erzeugte Thermosiphonwirkung eine den Temperaturausgleich im Kessel herbeiführende Wasserumwälzung herbeigeführt wird.
Diese Ausbildung hat zur Folge, dass das Speicherwasser im Kessel während der Aufheizperiode sich zwar langsam aber kontinuierlich durchmischt, bis der ganze Kesselinhalt die gewünschte Maximaltemperatur erreicht hat. Dies hat zur Folge, dass während dieser Aufheiz- bzw. Aufladeperiode praktisch an keiner Kesselstelle Wasser von der gewünschten Heiztem- peratur zur Verfügung steht. Um die Speichermasse zu vergrössern, wurde auch schon vorgeschlagen, mehrere Speicherkessel nebeneinander anzuordnen (wovon nur einer elektrisch beheizt ist) und diese Kessel im Parallelstrom miteinander zu verbinden; dabei sind die oberen Zonen aller Kessel mit einer gemeinsamen Leitung und ebenfalls die unteren Zonen aller Kessel mit einer weiteren gemeinsamen Leitung verbunden.
Damit wird zwar die als Wärmespeicher dienende Wassermenge vergrössert, gleichzeitig aber auch die zur Erreichung der Maximaltemperatur in einer vorgegebenen Kesselzone notwendige Auflageperiode verlängert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der vorerwähnten Art zu schaffen, bei welcher die angeführten Nachteile behoben sind. Die erfin- dungsgemässe Anlage ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet. dass die Heizvorrichtung in der oberen Kesselzone an,-eordnet ist, die mit der Bodenzone dieses Kessels durch einen ausserhalb des Kessels liegenden Strömungsweg in Verbindung steht, der eine nach der oberen Kesselzone hin fördernde Umwälzpumpe enthält, die in Abhängigkeit von der Wassertemperatur in der oberen Kesselzone gesteuert wird.
Infolge der Verwendung von Wasser als Speichermasse ist die Temperaturdifferenz, welche sich vom Beginn bis zum Ende der Wärmeabgabe einstellt, verhältnismässig gering. so dass eine genaue Dosierung der Wärmeabgabe entsprechend dem jeweiligen Wärmebedarf ohne Schwierigkeiten möglich ist. Durch das Pumpen des kälteren Wassers aus der unteren Kesselzone in die obere, mit einem Heizelement versehene Kesselzone wird das erwärmte Wasser im Kessel zwangsläufi; von oben nach unten gedränt. bis die gesamte Wassersäule im Kessel bzw. in den nicht elektrisch beheizten Kesseln gleichmässig aufgeheizt ist.
Um bei der Verwendung von Wasser als Speichermasse auch grosse Wärmekapazitäten speichern zu können, ist es möglich, eine entsprechend grosse Anzahl von in Serie geschalteten, je eine Wassersäule enthaltenden Speicherkesseln vorzusehen. Dabei ist es von Vorteil, neben dem elektrisch beheizten Speicherkessel weiter nicht elektrisch beheizte Speicherkessel vorzusehen, wobei der untere Bereich eines jeden Speicherkessels mit dem oberen Bereich des nachfolgenden Speicherkessels mittels einer Rohrleitung verbunden ist.
Das als Wärmespeicher dienende Wasser des bzw. der Speicherkessel kann gleichzeitig als das die Konvektoren durchfliessende Heizmedium dienen. welches aus der oberen Zone des elektrisch beheizten Speicherkessels in den Heizwasser-Kreislauf eingespeist werden und in die Bodenzone dieses Speicherkessels zurück- fliessen kann.
Die Heizvorrichtung kann durch einen auf die Wassertemperatur im Bereich dieser Heizvorrichtung
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ansprechenden Thermostaten gesteuert werden. Vorteilhaft sind die Speicherkessel nicht ganz mit Wasser gefüllt, so dass diese gleichzeitig je die Funktion eines Expansionsgefässes erfüllen können, wodurch sich die separate Anordnung eines solchen erübrigt.
Anhand der Zeichnung sind .Ausführungsbeispiele der Erfindung anschliessend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 schematisch ein erstes Beispiel und Fig. 2 ein zweites Beispiel einer elektrisch beheizten Warmwasserzentralheizungsanlage.
Mit 1 und 2 sind in Fig. 1 zwei mit Wasser 3 gefüllte Speicherkessel bezeichnet. Die Kessel sind aussen mit einer Isolation 4 umgeben. Ueber den Wassersäu- len 3 befindet sich jeweils ein Luftkissen 5, wodurch ein spezielles Expansionsgefäss erspart wird. Im oberen Bereich des Speicherkessels 1 ist ein Heizelement 6 angeordnet. Zwei Thermostaten 7 und 8 fühlen die Wassertemperatur im Bereicht des genannten Heizelementes.
Der untere Bereich des Speicherkessels 2 ist mittels der Rohrleitung 9 unter Zwischenschaltung einer Umwälzpumpe 10 mit dem oberen Bereich des Speicher- kessets 1 verbunden. Eine weitere Rohrleitung 11 führt vom oberen Bereich des Speicherkessels 2 zum unteren Bereich des Speicherkessels 1. Der Heizwasserkreislauf geht aus vom oberen Bereich des Speicherkessels 1 und besteht aus einer Leitung 12, einem Mischventil 13, 13a, einer Leitung 14, einer Druckpumpe 15, einer Leitung 16, Konvektoren, von denen der Konvektor 17 dargestellt ist. und einer in den unteren Bereich des Speicherkessels 2 einmündenden Leitung 18.
Er weist ausserdem eine von der Leitung 18 zum Mischventil 13 führende Verbindungsleitung 19 auf.
Die Anlage arbeitet wie folgt: Das Heizelement 6 wird eingeschaltet und erwärmt den oberen Bereich des Wassers im Speicherkessel 1. Sobald der Thermostat 7 eine Temperatur beispielsweise von 90\ misst, schaltet dieser die Umwälzpumpe 10 ein, wodurch kaltes Wasser aus dem Speicherkessel 2 in den Speicherkessel 1 gepumpt wird, welches sich mit dem 90grädigen Wasser mischt. Sobald die Mischtemperatur auf zum Beispiel 85 C gesunken ist, schaltet der Thermostat 7 die Pumpe 10 wieder aus. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis der Speicherkessel 1 und über die Rohrleitung 11 ebenfalls der Speicherkessel 2 mit warmem Wasser gefüllt sind.
Danach steigt die Temperatur im oberen Bereich des Speicherkessels 1 noch geringfügig an, bis der Thermostat S das elektrische Heizelement 6 ausschaltet.
Vom oberen Bereich des Speicherkessels 1 gelangt das warme Wasser durch die Rohrleitung 12 zum Mischventil 13, 13a, welches von einem Raumthermostaten 20 gesteuert wird. Das warme Wasser wird so dem aus der Leitung 14, der Druckpumpe 15, der Leitung 16, dem Konvektor 17 und den Leitungen 18, 19 bestehenden Kreislauf beigemischt und gibt die Wärme über den Konvektor 17 an den Raum ab. Im genann- ten Kreislauf wird das Wasser durch die Druckpumpe 15 gefördert. Dieselbe Menge Wasser, welche als Warmwasser über das Mischventil 13 dem genannten Kreislauf beigemischt wird, gelangt durch den letzten Abschnitt der Leitung 18 als abgekühltes Wasser in den unteren Teil des Speicherkessels 2 zurück.
Beim gezeichneten Beispiel enthält der ausserhalb des Kessels 1 liegende, über die Pumpe 10 den oberen Bereich des Kessels 1 mit der Bodenzone dieses Kessels verbindende Strömungsweg einen zweiten Speicherkessel 2; ebenso kann gemäss Fig. 2 noch ein dritter, analog in Serie in diesen Strömungsweg geschalteter, nicht elektrisch beheizter Speicherkessel 2a vorgesehen sein. Ist nur ein Speicherkessel vorhanden, so münden die Leitungen 9 und 18 direkt in die Bodenpartie dieses Kessels.