DE10126916A1 - Hotwater storage tank is divided into three parts with respective feed and tap lines so parts store and supply water at different temperatures descending to bottom part temperature with fitted cold water tap line back to heat pump. - Google Patents
Hotwater storage tank is divided into three parts with respective feed and tap lines so parts store and supply water at different temperatures descending to bottom part temperature with fitted cold water tap line back to heat pump.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicherbehälter zur Aufnahme von warmem Wasser.The invention relates to a hot water storage device with a storage tank to hold warm water.
Warmwasserspeichervorrichtungen mit einem Speicherbehälter sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Dem unteren Bereich des Speicherbehälters ist normalerweise kälteres Frischwasser oder Rücklaufwasser zuführbar oder entnehmbar. Dem oberen Bereich des Speicher behälters ist dagegen erwärmtes Wasser zuführbar oder entnehmbar. Solche Speicherbehälter haben insbesondere den Zweck, dass auch bei abgeschalteter Wärmepumpe bzw. bei abgeschalteten Wärmeerzeugern warmes Wasser zur Verfügung steht. Idealerweise soll ein solcher Speicherbehälter Wasserschichten mit unterschiedlichen Temperaturen auf nehmen, wobei die Temperatur von unten nach oben allmählich ansteigt. Die bekannten Speicherbehälter bzw. die Warm wasserspeichervorrichtungen zeichnen sich aber durch den Nachteil aus, dass oftmals relativ leicht eine Vermischung unterschiedlich warmer Wasservolumina bzw. eine Vermischung der Temperaturzonen auftritt. Folglich kann bei einer Entnahme von erwärmtem Wasser die gewünschte Wasser temperatur häufig nicht eingehalten werden. - Die bekannten Warmwasserspeichervorrichtungen bzw. die zugeordneten Speicherbehälter werden entweder ausschließlich als Speicherbehälter für Heizungswasser eingesetzt, d. h. im Rahmen eines Heizungskreislaufes oder aber ausschließlich als Speicherbehälter für warmes Brauchwasser bzw. Trinkwasser im Rahmen eines Trinkwasserkreislaufes. Von daher benötigen die bekannten Systeme zumindest zwei Speicherbehälter und sind deshalb komplex und aufwändig.Hot water storage devices with a storage tank are from practice in different embodiments known. The bottom of the storage container is usually colder fresh water or return water feedable or removable. The top of the store on the other hand, heated water can be supplied or removable. Such storage containers have in particular Purpose that even when the heat pump is switched off or at switched off heat generators, warm water is available stands. Such a storage container should ideally Layers of water with different temperatures take, gradually increasing the temperature from bottom to top increases. The well-known storage container or the warm Water storage devices are characterized by the Disadvantage from that mixing is often relatively easy differently warm water volumes or a mixture of the temperature zones occurs. Consequently, with a Withdrawing heated water the desired water temperature is often not maintained. - The well-known Hot water storage devices or the associated Storage tanks are either used exclusively as Storage tanks used for heating water, d. H. in the As part of a heating circuit or exclusively as a storage tank for hot domestic water or Drinking water as part of a drinking water cycle. Of therefore the known systems require at least two Storage tanks and are therefore complex and expensive.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Warmwasserspeichervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, in deren Speicherbehälter definierte Temperaturzonen aufrechterhalten werden können und unerwünschte Vermischungen im Wesentlichen vermieden werden können und die sich zudem durch Einfachheit und geringen Aufwand auszeichnet.In contrast, the invention is the technical problem based on a hot water storage device of the entry Specify the type mentioned in their storage container defined temperature zones can be maintained and essentially avoiding undesirable mixing can be and which is also by simplicity and low effort.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung
eine Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicher
behälter zur Aufnahme von warmem Wasser,
wobei eine erste Einspeiseleitung am oberen Bereich des
Speicherbehälters angeschlossen ist, über welche erste
Einspeiseleitung von einer Wärmepumpe zugeführtes warmes
Wasser einer Temperatur T1 einspeisbar ist,
wobei im oberen Bereich des Speicherbehälters weiterhin
eine erste Entnahmeleitung für die Entnahme von warmem
Wasser angeschlossen ist,
wobei im mittleren Bereich des Speicherbehälters eine erste
Einspeise- und Entnahmeleitung angeschlossen ist, über
welche erste Einspeise- und Entnahmeleitung Wasser einer
Temperatur T2 einspeisbar oder entnehmbar ist und wobei die
Temperatur T2 kleiner als die Temperatur T1 ist,
wobei im unteren Bereich des Speicherbehälters eine zweite
Entnahmeleitung angeschlossen ist, über welche zweite
Entnahmeleitung kälteres Wasser einer Temperatur T3 aus dem
Speicherbehälter entnehmbar ist
und wobei im unteren Bereich des Speicherbehälters eine
zweite Einspeiseleitung angeschlossen ist, über welche
zweite Einspeiseleitung kälteres Wasser in den Speicher
behälter einspeisbar ist. - Es liegt im Rahmen der
Erfindung, dass die Temperatur T3 kleiner ist als die
Temperatur T2 (T3 < T2 < T1). Der Begriff Wärmepumpe meint
im Rahmen der Erfindung im Übrigen auch ganz allgemein eine
Einrichtung zur Wassererwärmung. Wenn hier der Begriff
Wärmepumpe gebraucht wird, so kann dieser Begriff auch ganz
allgemein durch eine Einrichtung zur Wassererwärmung
ersetzt werden.To solve this technical problem, the invention teaches a hot water storage device with a storage container for receiving warm water,
wherein a first feed line is connected to the upper region of the storage container, via which first feed line warm water of a temperature T 1 supplied by a heat pump can be fed,
a first withdrawal line for the withdrawal of warm water is still connected in the upper region of the storage container,
wherein a first feed and removal line is connected in the central region of the storage container, via which first feed and removal line water of a temperature T 2 can be fed or removed and wherein the temperature T 2 is less than the temperature T 1 ,
wherein in the lower region of the storage container a second removal line is connected, via which second removal line colder water of a temperature T 3 can be removed from the storage container
and wherein in the lower region of the storage container, a second feed line is connected, via which second feed line colder water can be fed into the storage container. - It is within the scope of the invention that the temperature T 3 is lower than the temperature T 2 (T 3 <T 2 <T 1 ). In the context of the invention, the term heat pump also generally means a device for heating water. If the term heat pump is used here, this term can also be replaced in general by a device for water heating.
Oberer Bereich des Speicherbehälters meint bzgl. der Höhe des Speicherbehälters zweckmäßigerweise das obere Viertel des Speicherbehälters. In diesem oberen Bereich wird warmes Wasser der Temperatur T1 über die erste Einspeiseleitung von der Wärmepumpe her zugeführt. Die Temperatur T1 des über die erste Einspeiseleitung zugeführten Wassers beträgt vorzugsweise 45 bis 65°C, zweckmäßigerweise 50 bis 60°C, beispielsweise 55°C. Im oberen Bereich des Speicher behälters ist weiterhin die erste Entnahmeleitung für die Entnahme von warmem Wasser der Temperatur T4 angeschlossen. Nach einer Ausführungsform entspricht die Temperatur T4 der Temperatur T1 oder ist die Temperatur T4 etwa gleich der Temperatur T1. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die erste Entnahmeleitung an einen Trinkwasserkreislauf (Frischwasserkreislauf) zur Bereit stellung von erwärmtem Trinkwasser angeschlossen. Mit anderen Worten wird im oberen Bereich des Speicherbehälters erwärmtes Trinkwasser für den Trinkwasserkreislauf bzw. Frischwasserkreislauf bereitgehalten.With regard to the height of the storage container, the upper region of the storage container expediently means the upper quarter of the storage container. In this upper area, warm water of temperature T 1 is fed in via the first feed line from the heat pump. The temperature T 1 of the water supplied via the first feed line is preferably 45 to 65 ° C, advantageously 50 to 60 ° C, for example 55 ° C. In the upper area of the storage tank, the first removal line for the removal of warm water of temperature T 4 is still connected. According to one embodiment, the temperature T 4 corresponds to the temperature T 1 or the temperature T 4 is approximately equal to the temperature T 1 . According to a very preferred embodiment of the invention, the first extraction line is connected to a drinking water circuit (fresh water circuit) for providing heated drinking water. In other words, heated drinking water is kept ready for the drinking water circuit or fresh water circuit in the upper region of the storage container.
Mittlerer Bereich des Speicherbehälters meint im Rahmen der Erfindung zweckmäßigerweise die in Bezug auf die Höhe des Speicherbehälters mittleren beiden Viertel des Speicher behälters. Vorzugsweise ist im mittleren Bereich des Speicherbehälters eine dritte Entnahmeleitung angeschlos sen, über welche dritte Entnahmeleitung Wasser der Temperatur T5 zur Wärmepumpe zurückführbar ist. Die dritte Entnahmeleitung ist also unterhalb des oberen Viertels bzw. unterhalb des oberen Bereichs des Speicherbehälters angeordnet. Über diese dritte Entnahmeleitung wird Wasser der Temperatur T5 zur Wiedererwärmung entnommen und der Wärmepumpe zugeführt. Die Temperatur T5 liegt vorzugsweise zwischen 40 und 60°C, insbesondere zwischen 45 und 55°C und beträgt beispielsweise 50°C. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Temperatur T5 kleiner ist als die Temperatur T1 und dass die Temperatur T5 kleiner ist als die Temperatur T4. Zweckmäßigerweise ist die Temperatur T5 aber größer als die Temperatur T2 des Wassers, dass über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung dem Speicher behälter zugeführt oder entnommen werden kann.In the context of the invention, the central region of the storage container expediently means the container in the middle two quarters of the storage container in relation to the height of the storage container. Preferably, a third extraction line is connected in the central region of the storage container, via which third extraction line water of temperature T 5 can be returned to the heat pump. The third extraction line is therefore arranged below the upper quarter or below the upper region of the storage container. Via this third extraction line, water of temperature T 5 is removed for reheating and fed to the heat pump. The temperature T 5 is preferably between 40 and 60 ° C, in particular between 45 and 55 ° C and is, for example, 50 ° C. It is within the scope of the invention that the temperature T 5 is lower than the temperature T 1 and that the temperature T 5 is lower than the temperature T 4 . Expediently, the temperature T 5 is greater than the temperature T 2 of the water that the storage container can be supplied or removed via the first feed and removal line.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, weist die im mittleren Bereich des Speicherbehälters angeschlossene dritte Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Entnahmelanze auf, welche Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist. Zweckmäßigerweise ist die Entnahmelanze horizontal oder im Wesentlichen horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich die Entnahmelanze der dritten Entnahme leitung über die gesamte Breite bzw. über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters oder im Wesentlichen über die gesamte Breite bzw. den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters. Nach bevorzugter Ausführungsform sind die Entnahmeöffnungen in der Entnahmelanze gleichmäßig über die Länge der Entnahmelanze verteil und vorzugsweise weisen die Entnahmeöffnungen dabei gleiche Abstände voneinander auf. Die Entnahmelanze der dritten Entnahme leitung hat vorzugsweise zumindest vier Entnahmeöffnungen, bevorzugt zumindest sechs Entnahmeöffnungen, die über die Länge der Entnahmelanze verteilt angeordnet sind.According to a very preferred embodiment of the Invention is of particular importance, has in connected in the middle area of the storage tank third extraction line a protruding into the storage container Removal lance, which removal lance with a plurality is equipped with removal openings. Conveniently, the extraction lance is horizontal or essentially arranged horizontally in the storage container. Preferably extends the extraction lance of the third extraction Cable over the entire width or over the entire Diameter of the storage container or essentially above the entire width or the entire diameter of the Storage container. According to a preferred embodiment the extraction openings in the extraction lance evenly over distribute the length of the extraction lance and preferably the removal openings have the same distances from each other. The extraction lance of the third extraction line preferably has at least four extraction openings, preferably at least six removal openings, which over the The length of the extraction lance is distributed.
Im mittleren Bereich des Speicherbehälters ist in der Umgebung der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung Wasser mit einer Temperatur T2 vorhanden. Die Temperatur T2 beträgt bevorzugt 25 bis 45°C, zweckmäßigerweise 30 bis 40°C, beispielsweise 35°C. Nach sehr bevorzugter Ausfüh rungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, ist das über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung entnehmbare Wasser der Temperatur T2 einem Heizungskreislauf zuführbar. Dabei kann das Wasser z. B. als Heizungswasser für eine Fußbodenheizung eingesetzt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das unterhalb der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung im Speicherbehälter vorhandene Wasservolumen in erster Linie für einen Heizungskreislauf verwendet wird. - Über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung kann weiterhin warmes Wasser der Temperatur T2 aus der Wärmepumpe in den Speicherbehälter eingespeist werden.In the middle area of the storage container, water with a temperature T 2 is present in the vicinity of the first feed and removal line. The temperature T 2 is preferably 25 to 45 ° C, advantageously 30 to 40 ° C, for example 35 ° C. According to a very preferred embodiment, which is of particular importance in the context of the invention, the water of the temperature T 2 which can be taken off via the first feed and removal line can be fed to a heating circuit. The water can e.g. B. can be used as heating water for underfloor heating. It is within the scope of the invention that the water volume present in the storage tank below the first feed and removal line is used primarily for a heating circuit. - Warm water of temperature T 2 can continue to be fed from the heat pump into the storage tank via the first feed and removal line.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, weist die erste Einspeise- und Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Einspeise- und Entnahmelanze auf, welche Einspeise- und Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Einspeise- und Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Einspeise- und Entnahmelanze der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung horizontal in dem Speicher behälter angeordnet ist oder zumindest im Wesentlichen horizontal angeordnet ist. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass die Einspeise- und Entnahmelanze der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung sich über die gesamte Breite bzw. über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters erstreckt. Vorzugsweise sind über die Länge dieser Ein speise- und Entnahmelanze Einspeise- und Entnahmeöffnungen gleichmäßig verteilt, zweckmäßigerweise mit konstanten Abständen. Vorzugsweise weist die Einspeise- und Entnahme lanze der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung zumindest vier Einspeise- und Entnahmeöffnungen auf, bevorzugt zumin dest sechs Einspeise- und Entnahmeöffnungen.According to a very preferred embodiment of the Invention is of particular importance, shows the first Infeed and withdrawal line one in the storage tank protruding feed and removal lance, which feed and removal lance with a plurality of feed and Extraction openings is equipped. It is within the Invention that the feed and removal lance of the first Feed and extraction line horizontally in the store container is arranged or at least substantially is arranged horizontally. It is also part of the Invention that the feed and removal lance of the first Infeed and withdrawal line over the entire width or over the entire diameter of the storage container extends. Preferably over the length of this one Feed and removal lance Entry and removal openings evenly distributed, expediently with constant Intervals. The feed and removal preferably have lance of the first feed and withdrawal line at least four feed and removal openings, preferably at least at least six entry and exit openings.
Unterer Bereich des Speicherbehälters meint in Bezug auf die Höhe des Speicherbehälters das untere Viertel des Speicherbehälters. In diesem unteren Bereich ist die zweite Entnahmeleitung angeschlossen, über die kälteres Wasser der Temperatur T3 aus dem Speicherbehälter entnommen werden kann. Es erfolgt hier vorzugsweise eine Rückführung zur Wärmepumpe, um das kältere Wasser dort erneut zu erwärmen. Die Temperatur T3 beträgt vorzugsweise 15 bis 35°C, zweck mäßigerweise 20 bis 30°C, beispielsweise 25°C.In relation to the height of the storage container, the lower region of the storage container means the lower quarter of the storage container. In this lower area, the second removal line is connected, via which colder water of temperature T 3 can be removed from the storage tank. There is preferably a return to the heat pump in order to reheat the colder water there. The temperature T 3 is preferably 15 to 35 ° C, advantageously 20 to 30 ° C, for example 25 ° C.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, weist die zweite Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Entnahmelanze auf, welche Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist. Die Entnahmelanze der zweiten Entnahmeleitung ist vorzugsweise horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet oder zumindest im Wesentli chen horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet. Zweck mäßigerweise erstreckt sich die Entnahmelanze der zweiten Entnahmeleitung über die gesamte Breite bzw. über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters. Bevorzugt sind die Entnahmeöffnungen gleichmäßig verteilt über die Länge der Entnahmelanze vorgesehen, vorzugsweise mit jeweils gleichen Abständen. Zweckmäßigerweise weist die Entnahme lanze der zweiten Entnahmeleitung zumindest vier Entnahme öffnungen, bevorzugt zumindest sechs Entnahmeöffnungen auf.According to a very preferred embodiment of the Invention is of particular importance, the second extraction line a protruding into the storage container Removal lance, which removal lance with a plurality is equipped with removal openings. The removal lance the second extraction line is preferably horizontal in arranged the storage container or at least substantially Chen horizontally arranged in the storage container. purpose the removal lance of the second extends moderately Extraction line across the entire width or across the total diameter of the storage container. Are preferred the extraction openings evenly distributed over the length the removal lance provided, preferably with each equal intervals. The removal expediently points lance of the second extraction line at least four extraction openings, preferably at least six removal openings.
Grundsätzlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die vorgenannte zweite Entnahmeleitung auch als Einspeise leitung eingesetzt wird und gemäß dieser Ausführungsform dann eine zweite Einspeise- und Entnahmeleitung bildet. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird dagegen mit einer separaten zweiten Einspeiseleitung gearbeitet. - Vorzugsweise ist über die zweite Einspeise leitung kälteres Wasser aus dem Trinkwasserkreislauf und/oder aus dem Heizungskreislauf in den Speicherbehälter zurückführbar. Dieses kältere Wasser kann dann dem Spei cherbehälter wieder entnommen werden, insbesondere über die zweite Entnahmeleitung und mit der Wärmepumpe wieder erwärmt werden. Die zweite Einspeiseleitung wird nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung auch als Ent nahmeleitung und somit als Einspeise- und Entnahmeleitung eingesetzt. Insoweit kann beispielsweise kälteres Wasser aus dem unteren Bereich des Speicherbehälters einem Alter nativenergie-Kreislauf zugeführt werden. Mit anderen Worten kann das kältere Wasser insbesondere einer Solarvorrichtung zugeführt werden und hier mit Hilfe von Solarenergie erwärmt werden.Basically, it is within the scope of the invention that the aforementioned second extraction line also as feed line is used and according to this embodiment then forms a second feed and withdrawal line. According to another embodiment of the invention on the other hand with a separate second feed line worked. - Preferably over the second feed pipe colder water from the drinking water circuit and / or from the heating circuit into the storage tank recyclable. This colder water can then spew be removed again, in particular via the second sampling line and with the heat pump again be heated. The second feed line is very much preferred embodiment of the invention also as Ent receiving line and thus as feed and removal line used. To this extent, for example, colder water from the bottom of the storage tank an age native energy cycle. In other words can the colder water especially a solar device are supplied and here with the help of solar energy be heated.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, an die erfindungsgemäße Warmwasserspeichervorrichtung einen Alternativenergie- Kreislauf, vorzugsweise eine Solarvorrichtung anzu schließen. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass wärmeres Wasser aus einem Alternativenergie-Kreislauf, vorzugsweise aus einer Solarvorrichtung, im mittleren Bereich des Speicherbehälters zuführbar ist. Mit anderen Worten wird durch Solarenergie erwärmtes Wasser vorzugs weise in den mittleren Bereich des Speicherbehälters eingeführt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, ist zumindest eine Zuführungsleitung für das wärmere Wasser aus dem Alternativenergie-Kreislauf durch den oberen Bereich des Speicherbehälters geführt und reicht bis in den mittleren Bereich des Speicherbehälters, wobei die Zuführungsleitung im mittleren Bereich des Speicher behälters eine Mehrzahl von Auslassöffnungen aufweist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass diese Auslassöffnungen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Zuführungsleitung für das wärmere Wasser aus dem Alternativenergie-Kreislauf, vorzugsweise aus der Solarvorrichtung, wird zweckmäßiger weise von oben, d. h. von der Oberseite des Speicher behälters in den Speicherbehälter eingeführt und vertikal durch den Speicherbehälter geführt, wobei die Zuführungs leitung bis in den mittleren Bereich des Speicherbehälters ragt. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die Zuführungsleitung zentralmittig in dem Speicherbehälter angeordnet ist.It is within the scope of the invention to the invention Hot water storage device an alternative energy Circuit, preferably a solar device conclude. In this regard, one is preferred Embodiment of the invention, characterized in that warmer water from an alternative energy cycle, preferably from a solar device, in the middle Area of the storage container can be fed. With others Words are preferred by solar heated water point in the middle area of the storage container introduced. According to a preferred embodiment, the Within the scope of the invention is of particular importance at least one feed line for the warmer water the alternative energy cycle through the upper area of the storage container and extends into the middle area of the storage container, the Supply line in the middle area of the store container has a plurality of outlet openings. It is within the scope of the invention that these outlet openings are evenly distributed. The feed line for the warmer water from the alternative energy cycle, preferably from the solar device, is more appropriate wise from above, d. H. from the top of the store container inserted into the storage container and vertically passed through the storage container, the feed pipe to the middle of the storage tank protrudes. It is within the scope of the invention that Feed line centrally in the storage container is arranged.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit der erfindungsgemäßen Warmwasserspeichervorrichtung bzw. in deren Speicherbehälter warmes Wasser unterschiedlicher Temperaturen in verschiedenen Schichten problemlos ge schichtet werden kann, ohne dass eine störende Vermischung von Wasservolumina unterschiedlicher Temperatur stattfindet bzw. ohne dass eine störende Vermischung der Temperatur zonen einsetzt. In dem Speicherbehälter können Wassermengen unterschiedlicher Temperatur, die auf verschiedene Wärme quellen zurückgehen, problemlos zusammengeführt werden. Überschüssige Wärme, die zeitweise nicht verbraucht bzw. benötigt wird, kann in dem Speicherbehälter effektiv gespeichert werden. Nach Abschalten einer Wärmequelle bzw. der Wärmepumpe kann dann aus dem Speicherbehälter warmes Wasser je nach Bedarf entnommen werden und dabei kann gezielt die gewünschte Wassertemperatur erhalten werden. Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung, dass ein einziger Speicherbehälter sowohl für den Trinkwasser kreislauf (Frischwasserkreislauf) als auch für einen Heizungskreislauf eingesetzt werden kann. Zweckmäßigerweise steht im oberen Bereich des Speicherbehälters erwärmtes Wasser für den Trinkwasserkreislauf zur Verfügung. Dagegen ist im unteren Bereich bzw. im mittleren und im unteren Bereich ein Wasserreservoir für einen Heizungskreislauf vorhanden. Da eine störende Vermischung der Temperaturzonen bzw. der auf unterschiedliche Temperaturen erwärmten Wasserschichten nicht stattfindet, kann ein solcher Einsatz eines Speicherbehälters sowohl für die Trinkwasserversor gung als auch für einen Heizungskreislauf problemlos und auf einfache Weise realisiert werden. Die erfindungsgemäße Warmwasserspeichervorrichtung zeichnet sich deshalb durch Einfachheit und insbesondere durch eine einfache kompakte Bauform aus. Die Warmwasserspeichervorrichtung ist vor allem für die Einspeisung alternativer Energie, vorzugs weise für die Einspeisung von durch Solarenergie erwärmtem Wasser geeignet. Durch die erfindungsgemäße Zuführungs leitung für das in einer Solarvorrichtung erwärmte Wasser kann das Wasser eingeführt werden, ohne dass es die übrigen Volumenströme stört bzw. ohne dass hierdurch eine störende Vermischung der Wasserzonen hervorgerufen wird. - Die erfindungsgemäße Warmwasserspeichervorrichtung fungiert gleichsam als hydraulische Weiche zwischen den verschiede nen Belade- und Entladevolumenströmen. Dies ist insbeson dere für einen Wärmepumpenbetrieb bzw. für Wärmeerzeuger mit kleiner Umlaufwassermenge wichtig. Im Ergebnis beein flussen sich die in dem erfindungsgemäßen Speicherbehälter auftretenden Volumenströme nicht störend und funktionieren gleichsam jeweils autark. Dies wird vor allem auch durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Einspeiselanzen und/oder Entnahmelanzen mit einer Mehrzahl von Öffnungen unter stützt. The invention is based on the finding that with the hot water storage device according to the invention or in whose storage tank different warm water Temperatures in different layers are no problem can be layered without interfering mixing of water volumes of different temperatures takes place or without a disturbing mixing of the temperature zones. Amounts of water can be in the storage tank different temperature due to different heat sources go back, can be merged easily. Excess heat that is temporarily not consumed or needed can be effective in the storage container get saved. After switching off a heat source or the heat pump can then get warm from the storage tank Water can be removed as needed and thereby the desired water temperature can be obtained in a targeted manner. Of particular importance in the context of the invention is that a single storage tank for both the drinking water circuit (fresh water circuit) as well as for one Heating circuit can be used. Conveniently, is heated in the upper area of the storage tank Water available for the drinking water cycle. On the other hand is in the lower area or in the middle and in the lower Area a water reservoir for a heating circuit available. Because an annoying mixing of the temperature zones or heated to different temperatures Such layers can not use water layers a storage tank for both the drinking water supply supply as well as for a heating circuit can be realized in a simple manner. The invention Hot water storage device is therefore characterized Simplicity and especially through a simple compact Design. The hot water storage device is in front especially for the feeding of alternative energy, preferably wise for the feeding of heated by solar energy Suitable for water. By the feeder according to the invention Pipe for the water heated in a solar device the water can be introduced without leaving the rest Volume flows disrupt or without a disruptive Mixing of the water zones is caused. - The hot water storage device according to the invention acts as a kind of hydraulic switch between the different ones loading and unloading volume flows. This is in particular for a heat pump operation or for heat generators important with a small amount of circulating water. In the result flow in the storage container according to the invention occurring volume flows are not disturbing and work as it were self-sufficient. This is mainly due to the use of feed lances and / or Withdrawal lances with a plurality of openings below supports.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu tert. Es zeigen in schematischer Darstellung:In the following, the invention is based on only one Exemplary embodiment illustrating the drawing tert. In a schematic representation:
Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Warmwasser speichervorrichtung und Fig. 1 is a diagram of a hot water storage device according to the invention and
Fig. 2 den Ausschnitt A aus Fig. 1 in vergrößerter Dar stellung. Fig. 2 shows the detail A from Fig. 1 in an enlarged Dar position.
Fig. 1 zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Warmwasser speichervorrichtung mit einem Speicherbehälter 1 zur Aufnahme von warmem Wasser. Im oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 ist eine erste Einspeiseleitung 3 angeschlossen, über welche erste Einspeiseleitung 3 von einer Wärmepumpe 4 zugeführtes warmes Wasser einer Tempe ratur T1 bei Bedarf einspeisbar ist. Oberer Bereich 2 des Speicherbehälters 1 meint vorzugsweise und im Ausführungs beispiel in Bezug auf die Höhe h das obere Viertel des Speicherbehälters 1. Die Temperatur T1 des über die erste Einspeiseleitung 3 in den oberen Bereich 2 des Speicherbe hälters 1 eingespeisten warmen Wassers mag im Ausführungs beispiel 55°C betragen. Im oberen Bereich 2 des Speicher behälters 1 ist weiterhin eine erste Entnahmeleitung 5 für die Entnahme von warmem Wasser angeschlossen. Im Ausfüh rungsbeispiel kann mit dieser ersten Entnahmeleitung 5 beispielsweise warmes Wasser der Temperatur T4 = T1 = 55°C entnommen werden. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist die erste Entnahmeleitung 5 an einen Trinkwasserkreis lauf 6 zur Bereitstellung von erwärmtem Trinkwasser ange schlossen. Fig. 1 shows the diagram of a hot water storage device according to the invention with a storage container 1 for receiving warm water. In the upper region 2 of the storage container 1 , a first feed line 3 is connected, via which first feed line 3 warm water supplied by a heat pump 4 of a temperature T 1 can be fed if required. Upper region 2 of the storage container 1 preferably means and in the embodiment, for example, in relation to the height h, the upper quarter of the storage container 1 . The temperature T 1 of the warm water fed via the first feed line 3 into the upper region 2 of the storage tank 1 may be 55 ° C. in the embodiment. In the upper area 2 of the storage container 1 , a first removal line 5 for the removal of warm water is still connected. In the embodiment, for example, warm water of temperature T 4 = T 1 = 55 ° C. can be removed with this first removal line 5 . Preferably and in the exemplary embodiment, the first extraction line 5 is connected to a drinking water circuit 6 for providing heated drinking water.
Im mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1 ist eine erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 angeschlossen. Mitt lerer Bereich 7 des Speicherbehälters 1 meint zweckmäßi gerweise und im Ausführungsbeispiel die in Bezug auf die Höhe h des Speicherbehälters 1 beiden mittleren Viertel des Speicherbehälters 1. Über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 ist zunächst Wasser einer Temperatur T2 von der Wärmepumpe 4 her einspeisbar. Die Temperatur T2 ist kleiner als die Temperatur T1 und beträgt im Ausführungs beispiel 35°C. Über die erste Einspeise- und Entnahme leitung 8 kann weiterhin auch Wasser der Temperatur T2 aus dem Speicherbehälter 1 entnommen werden und vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel einem Heizungskreislauf 9 zugeführt werden. Bei dem Heizungskreislauf 9 mag es sich um den Heizungskreislauf für eine Fußbodenheizung handeln.A first feed and removal line 8 is connected in the central region 7 of the storage container 1 . Mitt Lerer region 7 of the storage container 1 said zweckmäßi gerweise and in the embodiment with respect to the height h of the storage container 1 the two middle quarters of the storage container. 1 Water of a temperature T 2 can first be fed in from the heat pump 4 via the first feed and removal line 8 . The temperature T 2 is lower than the temperature T 1 and is 35 ° C. in the embodiment, for example. Via the first feed and withdrawal line 8 , water of temperature T 2 can also be removed from the storage container 1 and preferably and in the exemplary embodiment can be fed to a heating circuit 9 . The heating circuit 9 may be the heating circuit for an underfloor heating.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungs beispiel weist die erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 eine in den Speicherbehälter 1 ragende Einspeise- und Ent nahmelanze 10 auf. Zweckmäßigerweise und im Ausführungs beispiel ist die Einspeise- und Entnahmelanze 10 horizontal angeordnet und erstreckt sich über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters 1. Die Einspeise- und Entnahmelanze 10 ist mit einer Mehrzahl von Einspeise- und Entnahme öffnungen 11 ausgerüstet, die zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel gleichmäßig und mit gleichen Abständen über die Länge der Einspeise- und Entnahmelanze 10 verteilt sind. Über die Einspeise- und Entnahmeöffnungen 11 ist ein sehr funktionssicheres Einspeisen oder Entnehmen von Wasser der Temperatur T2 möglich. Vor allem kann durch diese Art der Einspeisung bzw. Entnahme effektiv eine unerwünschte Vermischung der Temperaturzonen in dem Speicherbehälter 1 vermieden werden.According to a very preferred embodiment and in the execution example, the first feed and removal line 8 has a feed and removal lance 10 projecting into the storage container 1 . Appropriately and in the embodiment example, the feed and removal lance 10 is arranged horizontally and extends over the entire diameter of the storage container 1 . The feed and removal lance 10 is equipped with a plurality of feed and removal openings 11 , which are expediently and in the exemplary embodiment evenly and evenly distributed over the length of the feed and removal lance 10 . A very reliable feeding or removal of water of the temperature T 2 is possible via the feed and removal openings 11 . Above all, this type of feeding or removal can effectively avoid undesired mixing of the temperature zones in the storage container 1 .
Im unteren Bereich 12 des Speicherbehälters 1 ist eine zweite Entnahmeleitung 13 angeschlossen. Unterer Bereich 12 meint zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel das in Bezug auf die Höhe h des Speicherbehälters 1 untere Viertel des Speicherbehälters 1. Über die zweite Entnahmeleitung 13 ist kälteres Wasser einer Temperatur T3 aus dem Speicher behälter 1 entnehmbar. Dieses kältere Wasser wird zweck mäßigerweise und im Ausführungsbeispiel wieder der Wärme pumpe 4 zugeführt und hier erwärmt bzw. aufgeheizt.In the lower area 12 of the storage container 1 , a second extraction line 13 is connected. Lower area 12 means conveniently and in the embodiment, in relation to the height h of the storage tank 1 lower quarter of the storage container. 1 Via the second extraction line 13 , colder water at a temperature T 3 can be removed from the storage container 1 . This colder water is expediently and in the exemplary embodiment again supplied to the heat pump 4 and heated or heated here.
Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel weist die zweite Entnahmeleitung 13 eine in den Speicherbehälter 1 ragende Entnahmelanze 14 auf. Die Entnahmelanze 14 ist zweckmäßi gerweise und im Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet und erstreckt sich bevorzugt über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters 1. Vorzugsweise und im Ausführungs beispiel ist die Entnahmelanze 14 mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen 15 ausgerüstet. Die Entnahmeöffnungen 15 sind bevorzugt gleichmäßig und mit gleichen Abständen über die Länge der Entnahmelanze 14 verteilt. Über die Entnahme lanze 14 bzw. über die zweite Entnahmeleitung 13 wird beispielsweise kälteres Wasser mit einer Temperatur T3 = 25°C zur Wärmepumpe 4 abgeführt. Preferably, and in the exemplary embodiment, the second extraction line 13 has an extraction lance 14 projecting into the storage container 1 . The removal lance 14 is expediently arranged in the exemplary embodiment horizontally and preferably extends over the entire diameter of the storage container 1 . Preferably and in the embodiment example, the removal lance 14 is equipped with a plurality of removal openings 15 . The removal openings 15 are preferably distributed uniformly and at equal intervals over the length of the removal lance 14 . For example, colder water with a temperature T 3 = 25 ° C. is discharged to the heat pump 4 via the removal lance 14 or via the second removal line 13 .
Im unteren Bereich 12 des Speicherbehälters 1 ist weiterhin eine zweite Einspeiseleitung 16 angeschlossen. Über diese zweite Einspeiseleitung 16 ist kälteres Wasser in den Speicherbehälter 1 einspeisbar. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist über diese zweite Einspeiseleitung 16 kälteres Wasser aus dem Trinkwasserkreislauf 6 und aus dem Heizungskreislauf 9 in den Speicherbehälter 1 zurück führbar. In Fig. 1 ist eine an die zweite Einspeiseleitung 16 angeschlossene Einlaufberuhigungseinrichtung 17 erkenn bar, die für ein gleichmäßiges und beruhigtes Einspeisen des kälteren Wassers sorgt. Im Ausführungsbeispiel kann über die zweite Einspeiseleitung 16 auch kälteres Wasser aus dem Speicherbehälter 1 entnommen werden und einem Solarkreislauf 18 zugeführt werden, der weiter unten noch erwähnt wird.In the lower area 12 of the storage container 1 , a second feed line 16 is also connected. Colder water can be fed into the storage container 1 via this second feed line 16 . Expediently and in the exemplary embodiment, colder water from the drinking water circuit 6 and from the heating circuit 9 can be fed back into the storage container 1 via this second feed line 16 . In Fig. 1 is connected to the second feed line 16 inlet calming device 17 can be seen , which ensures a uniform and calm feeding of the colder water. In the exemplary embodiment, colder water can also be removed from the storage container 1 via the second feed line 16 and fed to a solar circuit 18 , which will be mentioned further below.
Im mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1 ist ferner hin eine dritte Entnahmeleitung 19 angeschlossen. Über diese dritte Entnahmeleitung 19 kann Wasser einer Tempera tur T5 abgezogen werden und zweckmäßigerweise zur Wärme pumpe 4 zurückgeführt werden. Die Temperatur T5 ist kleiner als die Temperatur T1 und mag im Ausführungsbeispiel 50°C betragen. Mit Hilfe der Wärmepumpe 4 kann das abgezogene Wasser auf höhere Temperaturen erwärmt werden. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel weist die dritte Entnahmeleitung 19 eine in den Speicher behälter 1 ragende Entnahmelanze 20 auf. Die Entnahmelanze 20 ist bevorzugt und im Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet und erstreckt sich zweckmäßigerweise über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters 1. Die Entnahme lanze 20 weist eine Mehrzahl von Entnahmeöffnungen 21 auf, die über die Länge der Entnahmelanze 20 verteilt, sind und vorzugsweise gleiche Abstände voneinander aufweisen.In the central area 7 of the storage container 1 , a third extraction line 19 is also connected. Via this third extraction line 19 , water of a temperature T 5 can be drawn off and expediently returned to the heat pump 4 . The temperature T 5 is lower than the temperature T 1 and may be 50 ° C. in the exemplary embodiment. With the help of the heat pump 4 , the water drawn off can be heated to higher temperatures. According to a very preferred embodiment and in the exemplary embodiment, the third removal line 19 has a removal lance 20 projecting into the storage container 1 . The removal lance 20 is preferred and, in the exemplary embodiment, is arranged horizontally and expediently extends over the entire diameter of the storage container 1 . The sampling lance 20 includes a plurality of discharge openings 21, distributed over the length of the sampling lance 20, and preferably have the same distances from each other.
Der Solarkreislauf 18 weist eine Solarvorrichtung 22 auf, mit deren Hilfe kälteres Wasser durch Solarenergie erwärmt werden kann. Dieses erwärmte Wasser aus der Solarvorrich tung 22 ist mit einer Zuführungsleitung 23 dem mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1 zuführbar. Dabei ist die Zuführungsleitung 23 durch den oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 geführt und reicht bis in den mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1. In dem oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 weist die Zuführungsleitung 23 eine Isolierummantelung 24 auf, die im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff besteht. Die Isolierummantelung 24 hat somit die Form eines Kunststoffrohres, das im Ausführungsbeispiel unten verschlossen ist. Im unteren Bereich weist die Isolierummantelung 24 vorzugsweise seitliche Auslassöffnun gen 25 auf, aus denen das durch die Zuführungsleitung 23 zugeführte erwärmte Wasser entweichen kann. Der untere Bereich der Isolierummantelung 24 ist fernerhin zweckmäßi gerweise und im Ausführungsbeispiel von einem zylinder förmigen unten offenen Topf 26 umgeben. Der Topf 26 weist einen oberseitigen Boden 28 auf, in dem eine Mehrzahl von oberen Auslassöffnungen 27 vorgesehen sind, durch welche das zugeführte erwärmte Wasser austreten kann, sofern es eine Temperatur besitzt, die größer als die Temperatur T1 und/oder größer als die Temperatur T4 ist. Die beschriebene Zuführung des aus der Solarvorrichtung 22 stammenden Wassers ermöglicht eine sehr gleichmäßige und beruhigte Einführung des Wassers. The solar circuit 18 has a solar device 22 , by means of which colder water can be heated by solar energy. This heated water from the Solarvorrich device 22 can be fed to the central region 7 of the storage container 1 with a supply line 23 . The feed line 23 is guided through the upper region 2 of the storage container 1 and extends into the central region 7 of the storage container 1 . In the upper area 2 of the storage container 1 , the feed line 23 has an insulating jacket 24 , which in the exemplary embodiment consists of plastic. The insulating jacket 24 thus has the shape of a plastic tube which is closed at the bottom in the exemplary embodiment. In the lower region, the insulating jacket 24 preferably has lateral outlet openings 25 from which the heated water supplied through the feed line 23 can escape. The lower region of the insulating jacket 24 is further appropriately and in the exemplary embodiment surrounded by a cylindrical pot 26 open at the bottom. The pot 26 has a top-side bottom 28 , in which a plurality of upper outlet openings 27 are provided, through which the supplied heated water can exit, provided that it has a temperature which is greater than the temperature T 1 and / or greater than the temperature T 4 is. The described supply of the water originating from the solar device 22 enables a very even and calm introduction of the water.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der oberhalb der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung 8 liegende Bereich des Speicherbehälters 1 zur Speicherung von warmem Wasser vorgesehen ist, das als Trinkwasser bzw. in einem Trink wasserkreislauf eingesetzt wird. Dagegen soll das unterhalb der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung 8 in dem Speicherbehälter 1 gespeicherte Wasser zumindest einem Heizungskreislauf zur Verfügung gestellt werden. Die Erfindung vereint also beide Wasserreservoire in einem einzigen Speicherbehälter 1.It is within the scope of the invention that the area of the storage container 1 located above the first feed and removal line 8 is provided for storing warm water which is used as drinking water or in a drinking water circuit. In contrast, the water stored in the storage tank 1 below the first feed and removal line 8 is to be made available to at least one heating circuit. The invention thus combines both water reservoirs in a single storage container 1 .
Claims (10)
wobei eine erste Einspeiseleitung (3) am oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) angeschlossen ist, über welche erste Einspeiseleitung (3) von einer Wärmepumpe (4) zuge führtes warmes Wasser einer Temperatur T1 einspeisbar ist,
wobei im oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) weiterhin eine erste Entnahmeleitung (5) für die Entnahme von warmem Wasser angeschlossen ist,
wobei im mittleren Bereich des Speicherbehälters (1) eine erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) angeschlossen ist, über welche erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) Wasser einer Temperatur T2 einspeisbar oder entnehmbar ist und wobei die Temperatur T2 kleiner als die Temperatur T1 ist,
wobei im unteren Bereich des Speicherbehälters (1) eine zweite Entnahmeleitung (13) angeschlossen ist, über welche zweite Entnahmeleitung (13) kälteres Wasser einer Tempe ratur T3 aus dem Speicherbehälter (1) entnehmbar ist
und wobei im unteren Bereich (12) des Speicherbehälters (1) eine zweite Einspeiseleitung (16) angeschlossen ist, über welche zweite Einspeiseleitung (16) kälteres Wasser in den Speicherbehälter (1) einspeisbar ist. 1. hot water storage device with a storage container ( 1 ) for receiving warm water,
wherein a first feed line ( 3 ) is connected to the upper region ( 2 ) of the storage container ( 1 ), via which first feed line ( 3 ) warm water of a temperature T 1 supplied by a heat pump ( 4 ) can be fed,
wherein in the upper area ( 2 ) of the storage container ( 1 ) a first removal line ( 5 ) for the removal of warm water is connected,
wherein in the central region of the storage container ( 1 ) a first feed and removal line ( 8 ) is connected, via which first feed and removal line ( 8 ) water of a temperature T 2 can be fed or removed and the temperature T 2 is less than the temperature T is 1
wherein in the lower region of the storage container ( 1 ) a second extraction line ( 13 ) is connected, via which second extraction line ( 13 ) colder water temperature T 3 T 3 from the storage container ( 1 ) can be removed
and in the lower area ( 12 ) of the storage container ( 1 ) a second feed line ( 16 ) is connected, via which second feed line ( 16 ) colder water can be fed into the storage container ( 1 ).
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