CH691082A5 - Heizwendel für einen indirekt beheizten Wasserspeicher. - Google Patents

Description

  



  Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizwendel für einen indirekt beheizten Wasserspeicher gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. 



  Bei bekannten Heizwendeln der eingangs erwähnten Art sind die Heizwendeln aus Rohren mit kreisrunden Querschnitten hergestellt. Bei solchen Rohren ergibt sich jedoch nur ein ungenügender Wärmeübergang vom in der Heizwendel strömenden Heizmedium zum zu erwärmenden Inhalt des Speichers. 



  Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Heizwendel der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der ein guter Wärmeübergang vom Heizmedium zum zu erwärmenden Speicherinhalt sichergestellt ist. 



  Erfindungsgemäss wird dies bei einer Heizwendel der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. 



  Durch die vorgeschlagenen Massnahmen wird erreicht, dass das durch Konvektion an den Windungen der Heizwendel nach oben strömende zu erwärmende Wasser über einen grossen Teil des Umfanges des Rohrquerschnittes an diesem entlang strömt. Dies ist besonders bei einem linsenförmigen Querschnitt des Rohres der Fall. 



  Im Gegensatz dazu ergeben sich bei einem im Querschnitt kreisrunden Rohr, wie sie bisher verwendet wurden, im unteren und oberen Bereich des Querschnittes Zonen, in denen sich praktisch Toträume ergeben, in denen es praktisch zu keinem Austausch des durch das Heizmedium erwärmten Speicherwassers kommt. Es ergibt sich daher, dass nur ein Teil des Umfanges des Rohres bei kreisrunden Rohren tatsächlich vom nach oben strömenden Speicherwasser umströmt wird, dadurch ergibt sich auch ein nur mässiger Wärmefluss vom Heizmedium zum Speicherwasser. Dabei beträgt bei kreisrunden Rohren der Bereich mit guter Konvektion nur ca. den halben Umfang des Rohres. 



  Bei den erfindungsgemäss vorgesehenen Rohren mit ovalem oder linsenförmigem Querschnitt trägt dagegen der gesamte Umfang zum Wärmeübergang durch Konvektion bei, wodurch ein sehr guter Wärmeübergang erzielt wird und sich keine benachteiligten Zonen beziehungsweise Zonen ergeben, in denen sich praktisch keine Strömung des Speicherwassers ergibt. 



  Ausserdem lassen sich Rohre mit ovalem oder linsenförmigem Querschnitt bei gleichem lichten Querschnitt leichter um eine zur längeren Achse des Querschnittes parallele Achse biegen als Rohre mit kreisrundem Querschnitt. 



  Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil eines besonders guten Wärmeüberganges vom Heizmedium zum Inhalt des Speichers. Dies ist dadurch bedingt, dass sich mehrere, im Wesentlichen konzentrische Zonen ausbilden, in denen das Speicherwasser durch Konvektion aufsteigt, wodurch einerseits die Ausbildung besonders warmer Zonen im Speicher vermieden wird. Ausserdem ergibt sich dadurch auch eine Erhöhung des Wirkungsgrades. 



  Durch die Merkmale der Ansprüche 3 oder 4 ergeben sich einfache Konstruktionen, mit denen sich mehrere konzentrische Zonen ergeben, in denen das Speicherwasser aufgrund der Konvektion aufsteigt. 



  Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. 



  Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 schematisch einen Querschnitt eines Rohres einer bekannten Heizwendel, 
   Fig. 2 einen Querschnitt eines Rohres einer erfindungsgemässen Rohrwendel, 
   Fig. 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemässer Heizwendeln und 
   Fig. 5 einen Speicher mit einer erlindungsgemässen Heizwendel. 
 



  Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten. 



  Bei einem bekannten Rohr 1 mit kreisrundem Querschnitt gemäss der Fig. 1 kommt es beim Vorbeiströmen von in einem Speicher befindlichem kühlerem Wasser auf Grund von Konvektion zur Ausbildung von Zonen B mit nur schlechtem Wärmeübergang vom warmem Rohr auf das umgebende kühlere Wasser des Speichers, wobei sich diese Zonen B im unteren und oberen Bereich des Querschnittes des Rohres 1 befinden. Weiter bilden sich zu beiden Seiten des Rohres 1 Zonen A aus, in denen sich ein guter Wärmeübergang zwischen einem im Rohr 1 strömenden Heizmedium und dem in einem Speicher befindlichen kühleren Wasser ergibt. 



  Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Rohr 2 für eine erfindungsgemässe Heizwendel ist ein linsenförmiger Querschnitt vorgesehen, dessen längere Achse 3 im Wesentlichen vertikal verläuft. Bei einem solchen Querschnitt ist sichergestellt, dass sich fast über den gesamten Umfang des Querschnittes Zonen A mit gutem Wärmeübergang ausbilden. 



  Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Rohrwendel 4, bei der das Rohr 2 in Windungen 5 mit von einem Ende 14 zum anderen 15 sich kontinuierlich ändernden Durchmesser gewic kelt ist. Dabei ist das Rohr 2, das einen linsenförmigen Querschnitt aufweist, um eine Achse 16 gewickelt, die parallel zur längeren Achse 3 des Querschnittes des Rohres 2 verläuft. 



  Bei der Heizwendel 6 nach der Fig. 4 wechseln einander Windungen 7 mit grösserem Radius mit Windungen 8 mit kleinerem Radius ab. 



  Bei beiden Ausführungsformen von erfindungsgemässen Heizwendeln 4 und 6 nach den Fig. 3 und 4 ist sichergestellt, dass das zu erwärmende Wasser in mehreren konzentrischen Zonen erwärmt werden kann, sodass das Wasser in konzentrischen Bereichen durch Konvektion hochsteigen kann. 



  Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, ist ein Speicher 9 mit im Wesentlichen zylindrischer Gestalt mit einem bis in dessen unteren Bereich reichenden Zulauf 10 und einem von dessen obersten Bereich wegführenden Ablauf 11 versehen. 



  In diesem Speicher 9 ist eine erfindungsgemässe Heizwendel 6 angeordnet, die mit zwei Rohranschlüssen 12, 13 versehen ist und von einem von einem Durchlauferhitzer stammenden Heizmedium durchströmt ist. 



  Das im Inneren 17 des Speichers 9 befindliche Wasser wird durch das die Heizwendel 6 durchströmende Heizmedium erwärmt, wodurch das Speicherwasser durch Konvektion im Bereich der Windungen 7, 8 der Heizwendel 6 hochsteigt. Dabei kommt es auf Grund der konvektiven Strömung zu einer Erwärmung des gesamten Inhaltes des Speichers 9.

Claims (4)

1. Heizwendel (4, 6) für einen indirekt beheizten Wasserspeicher (9), bei dem die aus einem Rohr (2) hergestellte Heizwendel (4, 6) von einem Heizmedium durchströmt und vom Speicherinhalt umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) einen ovalen oder linsenförmigen Querschnitt aufweist, dessen längere Achse (3) vertikal verläuft.

2. Heizwendel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser einander benachbarter beziehungsweise aufeinander in der Höhe folgender Windungen (5, 7, 8) der Heizwendel (4, 6) unterschiedlich sind.

3. Heizwendel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Windungen (5) der Heizwendel (4) von einem (14) zum anderen Ende (15) stetig abnimmt.

4.

Heizwendel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Windungen (7, 8) der Heizwendel (6) mit grösserem und kleinerem Durchmesser einander in der Höhe abwechseln.