Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtenspeicher gemäss dem einleitenden Teil des Anspruches 1.
Bekannte derartige Schichtspeicher weisen vier Auslässe auf, von denen einer mit einem Kaltwasseranschluss, ein anderer mit einer Brauchwasserleitung und die beiden übrigen mit einem Wärmetauscher in Verbindung stehen. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass eine entsprechend grosse Zahl an Auslässen vorgesehen werden muss, die meist durch an den Speicher angeschweisste Stutzen gebildet sind. Abgesehen vom Herstellungsaufwand erhöhen diese Schweissnähte auch die Korrosionsgefahr merklich.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schichtspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der einfach hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Schichtspeicher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist es möglich, einerseits Kaltwasser in den unteren Bereich des Schichtspeichers zuzuführen und im Speicherladebetrieb aus diesem Bereich Wasser zu entnehmen und nach dessen Erwärmung dem oberen Bereich des Schichtspeichers zuzuleiten. Dabei kann während der Speicherladung erwärmtes Wasser bei einer Brauchwasserzapfung auch direkt für diese bereitgestellt werden.
Bei der erfindungsgemässen Lösung ergibt sich der Vorteil, dass einfach herstellbare Teile, wie eben die Verteiler verwendet werden können. Ausserdem ergibt sich auch eine erhebliche Reduzierung der Zahl der Dichtstellen und eine Verringerung der Wärmeverluste, verglichen mit den herkömmlichen Lösungen.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil einer weiteren Vereinfachung des Aufbaus des Schichtspeichers. Ausserdem wird dadurch auch die Zahl der Dichtstellen weiter vermindert.
Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil einer Verminderung der Wärmeverluste.
Dabei wird durch die Merkmale des Anspruches 4 eine unerwünschte Vermischung des einströmenden kalten Wassers mit dem warmen Wasser weitgehend vermieden.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen Fig. 1 bis 4 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemässer Schichtspeicher.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist an einen Wärmetauscher 1 eine Vorlaufleitung 2 angeschlossen, die über einen Wegeverteiler 5 in eine Brauchwasserleitung 4 mündet. Dabei ist in der Vorlaufleitung 2 ein Temperaturfühler 3 angeordnet.
Der Wegeverteiler 5 ist über eine Warmwasserleitung 6 mit einem weiteren Wegeverteiler 17 verbunden, dessen einer Anschluss mit einem Auslass 18 eines ein Speichergefäss aufweisenden Schichtenspeichers 8 verbunden ist. Dieser Wegeverteiler 17 ist von einem Rohr 9 durchsetzt, da sich bis in den unteren Bereich 11 des Speichergefässes 8 bzw. nahe der dem Auslass 18 gegenüberliegenden Begrenzung des Inneren des Speichergefässes 8 erstreckt, wobei zwischen der Ein-/Auslassöffnung 10 des Rohres 9 und dem Boden des Speichergefässes 8 nur ein relativ kleiner Spalt verbleibt. Dabei ist im unteren Bereich 11 des Speichergefässes 8 ein Temperaturfühler 20 angeordnet. Weiter ist auch im mittleren Bereich des Speichergefässes 8 ein weiterer Temperaturfühler 19 angeordnet.
Das Rohr 9 durchsetzt überdies einen dichten Abschluss 23 des Wegeverteilers 17 und ist von einem Prallblech 24 umgeben, das als Einströmbremse dient.
Der Wegeverteiler 17 ist über eine Kaltwasserleitung 16 mit einem weiteren Wegeverteiler 14 verbunden, an den ein Kaltwasseranschluss 15 und eine Wärmetauscher-Rücklaufleitung 13 angeschlossen sind. Dabei ist in der Wärmetauscher-Rücklaufleitung 13 eine Umwälzpumpe 12 angeordnet.
Der Wegeverteiler 17 ist an dem Auslass 18 des Speichergefässes 8 angeschlossen.
Die Ausführungsform nach der Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 1 dadurch, dass der Wegeverteiler 5 fehlt und die Wärmetauscher-Vorlaufleitung 2 direkt an den an den Auslass 18 angeschlossenen Wegeverteiler 21 angeschlossen ist, der vier Anschlüsse aufweist. Dabei ist an dem vierten Anschluss die Brauchwasserleitung 4 angeschlossen.
Bei beiden Ausführungsformen kann Kaltwasser über den Kaltwasseranschluss 15 in den unteren Bereich 11 des Speichergefässes 8 eingebracht werden, wobei das erwärmte Wasser im oberen Bereich über den Auslass 18 und den Wegeverteiler 17 oder 21 und die Brauchwasserleitung 4 abgeführt werden kann.
Andererseits kann im Speicherladebetrieb kaltes Wasser aus dem untersten Bereich 11 des Speichergefässes 8 über das Rohr 9, den Wegeverteiler 14 und die Wärmetauscher-Rücklaufleitung 13 zum Wärmetauscher 1 gebracht und dort erhitzt werden. Das erwärmte Wasser strömt dann über die Wärmetauscher-Vorlaufleitung 2 über den Wegeverteiler 17 oder 21 in den oberen Bereich 7 des Speichergefässes 8 ein. Dabei kann auch gleichzeitig Brauchwasser gezapft werden, wobei Kaltwasser über den Kaltwasseranschluss 15 dem Wärmetauscher 1 zugeführt werden kann.
Die Ausführungsform nach der Fig. 3 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 1 dadurch, dass der Auslass 18 im untersten Bereich 11 des Speichergefässes 8 angeordnet ist. Weiter ist der Verteiler 14 an den Auslass 18 angeschlossen, der vom Rohr 9 durchsetzt ist, wobei an diesem Verteiler die Kaltwasserleitung 16 angeschlossen ist, die mit einem Wegeverteiler 14 verbunden ist, an dem der Kaltwasseranschluss 15 und die Wärmetauscher-Rücklaufleitung 13 angeschlossen ist.
Die Wärmetauscher-Vorlaufleitung 2 ist mit dem Wegeverteiler 5 verbunden, an dem die Brauchwasserleitung 4 angeschlossen und der über die Warmwasserleitung 6 mit dem Wegeverteiler 14 verbunden ist.
Die Ausführungsform nach der Fig. 4 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 3 dadurch, dass an den Auslass 18 ein Wegeverteiler 21 mit vier Anschlüssen angeschlossen ist, an dem der Kaltwasseranschluss 15 und die Wärmetauscher-Rücklaufleitung 13 sowie die Warmwasserleitung 6 angeschlossen sind. Dabei ist die Warmwasserleitung 6 mit dem Wegeverteiler 5 verbunden, an dem die Brauchwasserleitung 4 und die Wärmetauscher-Vorlaufleitung 2 angeschlossen sind.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 kann kaltes Wasser über den Kaltwasseranschluss 15 und den Wegeverteiler 14 und 17 oder 21 in den untersten Bereich 11 des Speichergefässes 8 eingebracht werden. Dabei wird warmes Wasser über das Rohr 9 und den Wegeverteiler 5 der Brauchwasserleitung 4 zugeführt.
Bei einer Speicherladung wird kaltes Wasser aus dem untersten Bereich 11 des Speichergefässes 8 entnommen und dem Wärmetauscher 1 über die Umwälzpumpe 12 zugeführt, wobei das erwärmte Wasser über die Wärmetauscher-Vorlaufleitung 2 und den Wegeverteiler 5 sowie den Wegeverteilern 17 oder 21 bzw. das Rohr 9 dem oberen Bereich 11 des Speichergefässes 8 zugeführt wird. Dabei ist auch eine gleichzeitige Zapfung von Brauchwasser möglich. Dabei wird ein Teil des dem Wärmetauscher 1 zugeführten Kaltwassers dem Kaltwasseranschluss 15 entnommen.
The invention relates to a stratified storage device according to the introductory part of claim 1.
Known stratified tanks of this type have four outlets, one of which is connected to a cold water connection, the other to a process water pipe and the other two are connected to a heat exchanger. However, there is the disadvantage that a correspondingly large number of outlets must be provided, which are usually formed by connecting pieces welded to the accumulator. Apart from the manufacturing effort, these weld seams also significantly increase the risk of corrosion.
The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a stratified storage device of the type mentioned at the outset which can be easily produced.
According to the invention, this is achieved in a stratified storage tank of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1.
The proposed measures make it possible, on the one hand, to supply cold water to the lower area of the stratified storage tank and to take water from this area in the store loading mode and to feed it to the upper area of the stratified storage tank after it has been heated. In the process, heated water can also be made available directly for hot water tapping.
In the solution according to the invention, there is the advantage that parts that are easy to manufacture, such as the distributors, can be used. In addition, there is a significant reduction in the number of sealing points and a reduction in heat loss compared to the conventional solutions.
The features of claim 2 result in the advantage of further simplifying the structure of the stratified storage tank. It also further reduces the number of sealing points.
The features of claim 3 have the advantage of reducing heat losses.
An undesired mixing of the incoming cold water with the warm water is largely avoided by the features of claim 4.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.
1 to 4 show different embodiments of stratified tanks according to the invention.
The same reference numerals mean the same details in all figures.
In the embodiment according to FIG. 1, a flow line 2 is connected to a heat exchanger 1 and opens into a service water line 4 via a path distributor 5. A temperature sensor 3 is arranged in the flow line 2.
The path distributor 5 is connected via a hot water line 6 to a further path distributor 17, the one connection of which is connected to an outlet 18 of a stratified reservoir 8 having a storage vessel. This path distributor 17 is penetrated by a tube 9, since it extends into the lower region 11 of the storage vessel 8 or near the boundary of the interior of the storage vessel 8 opposite the outlet 18, between the inlet / outlet opening 10 of the tube 9 and the Bottom of the storage vessel 8 only a relatively small gap remains. A temperature sensor 20 is arranged in the lower region 11 of the storage vessel 8. A further temperature sensor 19 is also arranged in the central region of the storage vessel 8.
The tube 9 also passes through a tight seal 23 of the path distributor 17 and is surrounded by a baffle plate 24, which serves as an inflow brake.
The path distributor 17 is connected via a cold water line 16 to a further path distributor 14, to which a cold water connection 15 and a heat exchanger return line 13 are connected. A circulation pump 12 is arranged in the heat exchanger return line 13.
The path distributor 17 is connected to the outlet 18 of the storage vessel 8.
The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the path distributor 5 is missing and the heat exchanger feed line 2 is connected directly to the path distributor 21 connected to the outlet 18, which has four connections. The hot water line 4 is connected to the fourth connection.
In both embodiments, cold water can be introduced via the cold water connection 15 into the lower region 11 of the storage vessel 8, the heated water in the upper region being able to be discharged via the outlet 18 and the path distributor 17 or 21 and the process water line 4.
On the other hand, cold water can be brought from the lowermost region 11 of the storage vessel 8 via the pipe 9, the path distributor 14 and the heat exchanger return line 13 to the heat exchanger 1 and heated there in the store charging operation. The heated water then flows through the heat exchanger feed line 2 via the path distributor 17 or 21 into the upper region 7 of the storage vessel 8. In this case, domestic water can also be drawn off at the same time, cold water being able to be fed to the heat exchanger 1 via the cold water connection 15.
The embodiment according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 1 in that the outlet 18 is arranged in the lowermost region 11 of the storage vessel 8. Furthermore, the distributor 14 is connected to the outlet 18, through which the pipe 9 passes, to which distributor the cold water line 16 is connected, which is connected to a path distributor 14 to which the cold water connection 15 and the heat exchanger return line 13 are connected.
The heat exchanger flow line 2 is connected to the path distributor 5, to which the process water line 4 is connected and which is connected to the path distributor 14 via the hot water line 6.
The embodiment according to FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 in that a path distributor 21 with four connections is connected to the outlet 18, to which the cold water connection 15 and the heat exchanger return line 13 as well as the hot water line 6 are connected. The hot water line 6 is connected to the path distributor 5, to which the process water line 4 and the heat exchanger flow line 2 are connected.
3 and 4, cold water can be introduced into the lowermost region 11 of the storage vessel 8 via the cold water connection 15 and the path distributors 14 and 17 or 21. Warm water is supplied to the process water pipe 4 via the pipe 9 and the path distributor 5.
In the case of a storage charge, cold water is removed from the lowermost area 11 of the storage vessel 8 and fed to the heat exchanger 1 via the circulation pump 12, the heated water via the heat exchanger feed line 2 and the path distributor 5 and the path distributors 17 or 21 or the pipe 9 the upper region 11 of the storage vessel 8 is supplied. It is also possible to tap industrial water at the same time. Part of the cold water supplied to the heat exchanger 1 is removed from the cold water connection 15.