DE10048631B4

DE10048631B4 - drinking water storage

Info

Publication number: DE10048631B4
Application number: DE10048631A
Authority: DE
Inventors: Carsten Auf Dem Kampe; Christian Haack
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: VAILLANT GMBH, 42859 REMSCHEID, DE
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: ATA164399A; IT1318809B1; ITMI20001939A0; AT411393B; ITMI20001939A1; DE10048631A1

Abstract

Trinkwasserspeicher mit einem in dessen untersten Bereich mündenden Kaltwasserzulauf (3) und einer aus dessen obersten Bereich wegführenden Brauchwasserleitung (2), wobei im untersten Bereich des Speichers (1) eine Brennkammer (6) mit einem Brenner (4) und einem Abgasabzug angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Brennkammer (6) im wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Speicherbehälters (1) erstreckt und von einer aus gut wärmeleitendem Material hergestellten Wand begrenzt und mit Leiteinrichtungen (9) zur Führung der Brenngase versehen ist, wobei der Abgasabzug (8) seitlich aus der Brennkammer (6) und dem Speicherbehälter (1) herausgeführt ist und die Wand der Brennkammer (6) an ihrer Außenseite mit Rippen (7) versehen sind.Drinking water reservoir having a cold water inlet (3) opening into its lowest area and a service water pipe (2) leading away from its uppermost area, a combustion chamber (6) with a burner (4) and an exhaust gas outlet being arranged in the lowermost region of the storage tank (1), characterized in that the combustion chamber (6) extends substantially over the entire cross section of the storage container (1) and bounded by a wall made of good heat conducting material wall and provided with guide means (9) for guiding the fuel gases, wherein the exhaust vent (8 ) is led out laterally from the combustion chamber (6) and the storage container (1) and the wall of the combustion chamber (6) on its outer side with ribs (7) are provided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trinkwasserspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a drinking water storage according to the preamble of claim 1.

Bei Trinkwasserspeichern, die mit einer Rohrschlange indirekt beheizt werden, besteht das Problem, dass das Trinkwasser nur schlecht erwärmt werden kann, wobei meist auch ein Totraum besteht.at Drinking water storage tanks indirectly heated with a coil the problem is that the drinking water is poorly heated can, which usually also contains a dead space.

Bei Trinkwasserspeichern der eingangs erwähnten Art ist meist ein sich vertikal durch den Speicherbehälter erstreckendes Abgasrohr vorgesehen, das mit einer im untersten Bereich des Speicherbehälters angeordneten Brennkammer verbunden ist. Dabei besteht zwar das Problem einer Totraumbildung nicht, doch weisen solche Systeme hohe Bereitschaftsverluste auf, da bei stillstehendem Brenner der Inhalt des Speicherbehälters über das Abgasrohr relativ rasch abkühlt.at Drinking water storage of the type mentioned is usually a vertically through the storage tank extending exhaust pipe provided with one in the lowest area of the storage container arranged combustion chamber is connected. There is the problem though dead space formation, but such systems have high standby losses on, because with a stationary burner, the contents of the storage tank on the exhaust pipe cools relatively quickly.

Aus DE 28 46 120 C2 ist ein direkt beheizter Warmwasserspeicher bekannt, bei dem sich der Brennraum im unteren Bereich des Speichers befindet und sich über fast die gesamte Querschnittsfläche erstreckt. GB 791 727 A offenbart einen direkt beheizten Warmwasserspeicher, bei dem die Abgase des Brenners zunächst nach oben und dann nach einer Umlenkung nach unten an einer Wärmetauscherwand entlang geführt werden.Out DE 28 46 120 C2 a directly heated hot water storage is known in which the combustion chamber is located in the lower region of the memory and extends over almost the entire cross-sectional area. GB 791 727 A discloses a directly heated hot water tank, in which the exhaust gases of the burner are first led upwards and then after a deflection down a heat exchanger wall along.

An der glatten Wärmetauscherwand wird Wärme vom Abgas auf das Wasser im Speicherbehälter übertragen. Zum Übertragen der Wärme bedarf es des thermischen Auftriebs des Wassers. Zur Erhöhung der Wärmeübertragung kann nur die Wärmetauschertemperatur erhöht werden, was jedoch den Wirkungsgrad verschlechtert und zudem die Kavitationsgefahr in sich birgt.At the smooth heat exchanger wall will heat transferred from the exhaust gas to the water in the storage tank. To transfer the heat it requires the thermal buoyancy of the water. To increase the heat transfer can only heat exchanger temperature elevated which, however, worsens the efficiency and also the Cavitation danger in itself.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Trinkwasserspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem sich nur geringe Bereitschaftsverluste ergeben und bei dem eine rasche Erwärmung des Inhaltes des Speicherbehälters sichergestellt ist.aim The invention is to avoid these disadvantages and a drinking water storage the aforementioned To propose way in which only low standby losses and ensure a rapid heating of the contents of the storage container is.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Trinkwasserbehälter der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention this is at a drinking water tank the aforementioned Art achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist einerseits ein guter Wärmeübergang von den heißen Brenngasen des Brenners zum Inhalt des Trinkwasserspeichers sichergestellt und andererseits eine rasche Abkühlung des erwärmten Trinkwassers durch die Abgasführung, wie sie bei den bekannten Lösungen gegeben ist, vermieden, da eben die Abgasführung über kurzem Weg aus dem Speicherbehälter herausgeführt ist. Dadurch kann es über diese Wege zu keiner nennenswerten Abkühlung kommen. Es ergibt sich durch die Außenberippung eine weitere Verbesserung des Wärmeüberganges von den Brenngasen zum Speicherinhalt.By the proposed measures on the one hand is a good heat transfer from the hot fuel gases of the burner to the content of the drinking water storage ensured and on the other hand a rapid cooling of the heated Drinking water through the exhaust system, as with the known solutions is given avoided because just the exhaust system is led out over a short distance from the storage tank. This can over it these ways come to no significant cooling. It turns out through the outer ribbing a further improvement of the heat transfer from the fuel gases to the storage contents.

Die Merkmale des Anspruches 2 ermöglichen eine besonders gute Ausnutzung des Wärmeinhaltes der Brenngase, wobei es auch möglich ist, die Brenngase unter deren Taupunkt abzukühlen und die Kondensationswärme, ähnlich wie bei einem Brennwertgerät zu nutzen.The Features of claim 2 allow a particularly good utilization of the heat content of the fuel gases, although it is possible is to cool the fuel gases below their dew point and the heat of condensation, much like in a condensing boiler to use.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil einer sehr einfachen Auskopplung von Wärme für eine Heizungsanlage.By the features of claim 3 gives the advantage of a very simple extraction of heat for one Heating system.

Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich durch die Merkmale des Anspruches 4.Especially favorable conditions arise from the features of claim. 4

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die 1 bis 3 schematisch drei verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Trinkwasserspeicher.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. The show 1 to 3 schematically three different embodiments of inventive drinking water storage.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelteile.Same Reference numerals in all figures mean the same items.

Ein erfindungsgemäßer Trinkwasserspeicher 1 weist einen Speicherbehälter 20 auf, in dessen unterstem Bereich eine Brennkammer 6 angeordnet ist, die sich im wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Speicherbehälters 20 erstreckt, und gleichzeitig als Wärmetauscher wirkt.An inventive drinking water storage 1 has a storage tank 20 on, in the lowest part of a combustion chamber 6 is arranged, extending substantially over the entire cross-section of the storage container 20 extends, and at the same time acts as a heat exchanger.

Im Inneren der Brennkammer 6 ist ein Brenner 4 angeordnet, der über ein Gasrohr 21 und einem Gasventil 22 mit Gas versorgbar ist. Weiter ist die Brennkammer 6 mit einem im wesentlichen ringförmigen Lufteinlass 23 versehen, über den Luft ins Innere der Brennkammer 6 einströmen kann.Inside the combustion chamber 6 is a burner 4 arranged over a gas pipe 21 and a gas valve 22 can be supplied with gas. Next is the combustion chamber 6 with a substantially annular air inlet 23 provided, over the air into the interior of the combustion chamber 6 can flow in.

Weiter ist im Inneren der Brennkammer 6 eine Leiteinrichtung 9 zur Führung der Abgase vorgesehen, die eine Zylinderwand 24 und von dieser und der Außenwand 26 der Brennkammer 6 abstehende Verwirbelungsrippen 25 umfasst.Next is inside the combustion chamber 6 a guide 9 provided for guiding the exhaust gases, which is a cylinder wall 24 and from this and the outer wall 26 the combustion chamber 6 protruding turbulence ribs 25 includes.

Von der Außenseite der Wand 26 und der Oberseite 27 der Brennkammer 6 stehen Rippen 7 gegen das Innere des Speicherbehälters 20 ab, wobei die Wände 26 und 27 der Brennkammer 6 aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt sind.From the outside of the wall 26 and the top 27 the combustion chamber 6 stand ribs 7 against the interior of the storage container 20 off, with the walls 26 and 27 the combustion chamber 6 are made of a good heat conducting material.

Aus der Brennkammer 6 führt in deren untersten Bereich ein Abzug 8 für die abgekühlten Brenngase 5 seitlich heraus und durchsetzt auch den Speicherbehälter 20. Dabei ergibt sich jedoch innerhalb des Speicherbehälters nur eine sehr kurze Strecke für den Abgasabzug 8.From the combustion chamber 6 leads to a deduction in its lowest area 8th for the cooled fuel gases 5 laterally out and also intersperses the storage tank 20 , However, only a very short spread results within the storage container bridge for the exhaust fume hood 8th ,

Weiter ist der Speicherbehälter 20 mit einem in dessen untersten Bereich mündenden Kaltwasserzulauf 3 und einem aus dem obersten Bereich des Speicherbehälters 20 wegführenden Brauchwasserleitung 2 versehen.Next is the storage tank 20 with a cold water inlet opening into its lowest area 3 and one from the top of the storage container 20 leading-away service water pipe 2 Mistake.

Im Betrieb wird bei einer Wärmeanforderung des Trinkwasserspeichers 1 der Brenner 4 in Betrieb gesetzt. Die dadurch entstehenden heißen Brenngase 5, die durch die Abgasführung 31 umgelenkt werden, geben ihre Wärme an die Wände 26, 27 der Brennkammer 6 ab, wobei diese über die Rippen 7 die Wärme an den Speicherinhalt abgibt und diesen erwärmt.In operation, when a heat request of the drinking water storage 1 the burner 4 put into operation. The resulting hot combustion gases 5 passing through the exhaust system 31 be redirected, give their heat to the walls 26 . 27 the combustion chamber 6 with these over the ribs 7 transfers the heat to the storage contents and heats them.

Dabei wird durch die Verwirbelungsrippen 25 ein besonders weitgehender Entzug der Wärme der Brenngase 5 gewährleistet.It is by the Verwirbelungsrippen 25 a particularly extensive removal of the heat of the fuel gases 5 guaranteed.

Die Ausführungsform nach der 2 unterscheidet sich von jener nach der 1 dadurch, dass zur Führung 31 der Abgase zum Teil ein Wärmetauscher 10, der als Rohrwendel ausgebildet ist, vorgesehen ist. Dieser Wärmetauscher 10 ist über eine Vorlaufleitung 11 und eine Rücklaufleitung 12, in der eine Umwälzpumpe 14 angeordnet ist, mit einer Raum-Heizkörperanordnung 13 verbunden.The embodiment of the 2 different from that after the 1 in that to the leadership 31 the exhaust gases in part a heat exchanger 10 , which is designed as a coiled tubing, is provided. This heat exchanger 10 is via a supply line 11 and a return line 12 in which a circulation pump 14 is arranged with a room radiator assembly 13 connected.

Durch diesen Wärmetauscher 10 ist es möglich, Wärme für eine Heizkörperanordnung 13 auszukoppeln. Dabei ist es zweckmäßig, auch bei fehlender Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 13 während des Betriebes des Brenners 4 einen geringen Durchfluss durch die Heizkörperanordnung 13 aufrechtzuerhalten.Through this heat exchanger 10 is it possible to heat for a radiator assembly 13 decouple. It is expedient, even in the absence of heat request of the radiator arrangement 13 during operation of the burner 4 a low flow through the radiator assembly 13 maintain.

Die Ausführungsform nach der 3 unterscheidet sich von jener nach der 2 dadurch, dass im Inneren des Speicherbehälters 20 ein weiterer Wärmetauscher 15 angeordnet ist, der einerseits über eine Verbindungsleitung 17, in der eine Umwälzpumpe 18 angeordnet ist, mit der Rücklaufleitung 12 verbunden, wobei die Verbindungsleitung 17 zwischen der Heizkörperanordnung 13 und der Umwälzpumpe 14 in die Rücklaufleitung 12 mündet.The embodiment of the 3 different from that after the 2 in that inside the storage tank 20 another heat exchanger 15 is arranged, on the one hand via a connecting line 17 in which a circulation pump 18 is arranged with the return line 12 connected, the connecting line 17 between the radiator assembly 13 and the circulation pump 14 in the return line 12 empties.

Weiter ist der Wärmetauscher 15 über eine weitere Verbindungsleitung 29 mit einem Drei-Wegeventil 16 verbunden, das weiter mit der Vorlaufleitung 11 und einer Anschlußleitung 30 mit dem in der Brennkammer 6 angeordneten Wärmetauscher 10 verbunden ist.Next is the heat exchanger 15 over another connecting line 29 with a three-way valve 16 connected, that continues with the flow line 11 and a connection line 30 with the one in the combustion chamber 6 arranged heat exchanger 10 connected is.

Bei dieser Lösung kann über den Wärmetauscher 10, die Rücklaufleitung 12, die Verbindungsleitung 17, den Wärmetauscher 15, die Verbindungsleitung 29, das Drei-Wegeventil 16 und die Anschlussleitung 30 mittels der Umwälzpumpe 18 Heizwasser im Kreis geführt werden, wodurch die Erwärmung des Trinkwasssers im Speicherbehälter 20 beschleunigt werden kann. Dabei ist es auch möglich einen Teil des Heizwassers über die Heizkörperanordnung 13 zu führen.In this solution can be via the heat exchanger 10 , the return line 12 , the connection line 17 , the heat exchanger 15 , the connection line 29 , the three-way valve 16 and the connection line 30 by means of the circulation pump 18 Heating water are circulated, causing the heating of the drinking water in the storage tank 20 can be accelerated. It is also possible a part of the heating water on the radiator assembly 13 respectively.

Claims

Drinking water storage with a cold water inlet opening into its lowest area ( 3 ) and a leading out of the top area of the service water pipe ( 2 ), where in the lowest part of the memory ( 1 ) a combustion chamber ( 6 ) with a burner ( 4 ) and an exhaust gas outlet, characterized in that the combustion chamber ( 6 ) substantially over the entire cross section of the storage container ( 1 ) and bounded by a wall made of highly thermally conductive material wall and with guide devices ( 9 ) is provided for guiding the fuel gases, wherein the exhaust gas exhaust ( 8th ) laterally from the combustion chamber ( 6 ) and the storage container ( 1 ) and the wall of the combustion chamber ( 6 ) on its outside with ribs ( 7 ) are provided.

Drinking water storage according to claim 1, characterized in that the exhaust system ( 31 ) with turbulizers ( 25 ) is provided.

Drinking water storage according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the combustion chamber ( 6 ) a heat exchanger ( 28 ) is arranged, which via a flow line and a return line ( 11 . 12 ) with a radiator arrangement ( 13 ) connected is.

Drinking water storage according to one of claims 1 to 3, characterized in that in addition to that in the combustion chamber ( 6 ) arranged heat exchanger ( 28 ) in the drinking water tank ( 20 ) another heat exchanger ( 15 ) arranged over the connecting lines ( 17 . 29 ) and a mixer ( 16 ) with the flow line and the return line ( 11 . 12 ) and thus with the radiator assembly ( 13 ) connected is.