DE102004035026A1

DE102004035026A1 - Container with liquid for temperature stratification has inlet valve for cold water with heat exchangers provided inside surface whereby water is supplied by supply pipes into a horizontal circular course

Info

Publication number: DE102004035026A1
Application number: DE102004035026A
Authority: DE
Inventors: Winfried Hesse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-16

Abstract

The container for temperature stratification is thermal resistant as it consists of heat exchanger (5,6) provided with an inlet (2) for cold water. The openings (7) are provided in the plate (4) so as to reduce the magnitude of water current.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter für eine Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.The The invention relates to a container for a liquid according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Behälter dient vorzugsweise als Brauchwasserspeicher für Warmwasser. Dabei wird das warme Wasser oben aus dem Behälter über den Ablauf entnommen und über den unten angeordneten Zulauf fließt kaltes Frischwasser nach, das durch einen Wärmetauscher erwärmt wird. Dabei entsteht bei Entnahme von warmem Wasser eine Schichtung von Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen im Behälter. Erwünscht ist, dass der Zulauf von kaltem Wasser wirbelfrei erfolgt, damit möglichst viel von dem im Behälter enthaltenen warmen Wasser entnommen werden kann, ohne dass dieses durch das nachströmende kalte Wasser im Behälter infolge Verwirbelung abgekühlt wird. Dafür werden in kleineren Speichern zur Bereitstellung von Warmwasser, deren Inhalt wegen der Gefahr von Legionellen selten 400 Liter überschreitet, häufig sog. Prallplatten eingesetzt. Diese erzielen aber nicht den gewünschten Effekt einer Beruhigung des Einlaufs, sondern tragen gerade zur Verwirbelung noch besonders bei. Das einströmende Kaltwasser wird hierbei zwar nach unten umgelenkt, doch nach kurzer Wegstrecke trifft es kreisförmig auf den Behälterboden und wird hier nach oben reflektiert.One such container is preferably used as a hot water tank for hot water. This is the warm water from the top of the container Taken out and over the lower inlet flows cold fresh water, that through a heat exchanger heated becomes. This creates a stratification when removing warm water of water with different temperatures in the tank. It is desirable that the inflow of cold water vortex free, so as much as possible from that in the container contained warm water can be taken without this through the inflowing cold water in the tank due to Vortex cooled becomes. Therefore are used in smaller stores to provide hot water, whose contents rarely exceed 400 liters due to the risk of Legionella often so-called baffles used. These do not achieve the desired Effect of calming the enema, but just contribute to Vortexing especially at. The inflowing cold water is indeed here turned down, but after a short distance it hits a circular the tank bottom and is reflected up here.

Eine Anordnung zu einer besseren Temperaturschichtung ist aus dem deutschen Patent DE 195 16 837 bekannt. Darin ist beschrieben, einen trichterförmigen Körper vorzusehen, um das einem Speicher zugeführte Wasser seiner Temperatur entsprechend einzuordnen. Diese trichterförmigen Körper sind besonders vorteilhaft zur thermischen Schichtung in drucklosen großen Speichern.An arrangement for a better temperature stratification is known from the German patent DE 195 16 837 known. It is described to provide a funnel-shaped body to arrange the water supplied to a memory of its temperature accordingly. These funnel-shaped bodies are particularly advantageous for thermal stratification in unpressurized large storage tanks.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Vermischung des kalten mit dem warmen Wasser ganz wesentlich verringert ist.task The invention is a container of specify the type mentioned above, in which the mixing of the cold is significantly reduced with the warm water.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zulauf die Flüssigkeit mit einer im wesentlichen parallel zur Wand des Behälters verlaufenden Strömung einleitet und dass wenigstens auf einer Seite des Zulaufs eine den Querschnitt des Behälters zumindest weitgehend ausfüllende Platte angeordnet ist, die eine Anzahl Öffnungen aufweist, deren Gesamtquerschnitt ein Vielfaches des Querschnitts des Zulaufs beträgt.These Task is inventively characterized solved, that the inlet is the liquid with a substantially parallel to the wall of the container flow initiates and that at least on one side of the inlet a the Cross section of the container at least largely filling Plate is arranged, which has a number of openings whose total cross-section is a multiple of the cross section of the inlet.

Die Öffnungen in der Platte erweitern den Strömungsquerschnitt der Zuführung und verringert dadurch die Strömungsgeschwindigkeit in den oberen Bereich. Außerdem entsteht an dem Rand der Löcher ein Quelleffekt, der zu einer Verwirbelung der zugeführten Flüssigkeit unmittelbar über der Lochscheibe führt. Sind beispielsweise 32 Löcher in der Scheibe mit einem jeweiligen Durchmesser der Zuführung vorgesehen, so vergrößert sich der Strömungsquerschnitt auf etwa das 30-fache und die Einströmung durch die Löcher der Scheibe verringert sich auf etwa 1/30-tel der Strömung in der Zuführung. Entsprechendes gilt bei einer Zuführung von warmen Wasser oben im Behälter.The openings in the plate expand the flow area the feeder and thereby reduces the flow velocity in the upper area. Furthermore arises at the edge of the holes a source effect, which leads to a turbulence of the supplied liquid immediately above the perforated disc leads. Are for example 32 holes provided in the disc with a respective diameter of the feeder, so it increases the flow cross section about 30 times and the inflow through the holes of the Disc decreases to about 1 / 30th of the flow in the feeder. The same applies to a feeder of warm water up in the tank.

Bei Verwendung des Behälters als Heizwasserspeicher erfolgt die Rückführung des teilweise entwärmten Heizungswassers häufig in der Mitte des Speichers. Hier kann die Zuführung ebenfalls horizontal in Richtung der Behälterwand erfolgen und über der Zuführung, wie auch unterhalb dieser, durch jeweils eine Platte mit Öffnungen abgeschottet werden. Wärmeres Wasser steigt durch die Lochscheibe nach oben, kälteres Wasser nach unten. Auch in diesem Fall wird die Vermischung im Behälter ganz wesentlich reduziert.at Use of the container As Heizwasserspeicher the return of the partially heated heating water takes place often in the middle of the store. Here, the feeder can also be horizontal in the direction of the container wall done and over the feeder, as well as below, through a plate with openings be sealed off. warmer Water rises through the perforated disc up, colder water down. Also In this case, the mixing in the container is substantially reduced.

Durch die zusätzliche Platte kann die sonst nachteilige Vermischung des Speicherinhalts erheblich reduziert werden und das zuvor mit teurer Energie erwärmte Wasser wesentlich effizienter genutzt werden.By the extra Plate can the otherwise adverse mixing of memory contents be significantly reduced and the previously heated with expensive energy water be used much more efficiently.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings:

1 Zuführung von kaltem Wasser in einem Warmwasserboiler 1 Feeding cold water in a hot water boiler

2 Zuführung von entwärmten Heizwasser in einen Pufferspeicher 2 Supply of heated heating water to a buffer tank

3 eine Aufsicht auf die Lochscheibe 3 a view of the perforated disc

4 eine Aufsicht auf die Zuführung der Flüssigkeit 4 a view of the supply of the liquid

In der 1 ist ein in der Regel bis zu 6 bar Wasserdruck zugelassener Behälter 1 zur Bereitstellung von Warmwasser dargestellt. Über den Zulauf 2 wird das kalte Wasser zugeführt und über den Ablauf 3 wird das benötigte Warmwasser entnommen. Eine mit Öffnungen versehene Platte 4 beruhigt bei einer Entnahme über den Ablauf 3 die Strömung des über den Zulauf 2 zufließenden Kaltwassers. Dieses wird beispielsweise über den Solarwärmetauscher 6 erwärmt. Ferner ist ein Wärmetauscher 5 zur Erwärmung seitens der Heizung dargestellt.In the 1 is a container that is usually approved for water pressure up to 6 bar 1 presented for the provision of hot water. About the inlet 2 the cold water is supplied and over the drain 3 the required hot water is taken. An apertured plate 4 calms at a withdrawal over the expiration 3 the flow of the over the inlet 2 incoming cold water. This becomes, for example, via the solar heat exchanger 6 heated. Further, a heat exchanger 5 shown for heating by the heater.

Die 2 zeigt einen Pufferspeicher für Heizwasser, der in der Regel für 2 bar Überdruck ausgelegt ist. Über den Solarwärmetauscher 6 kann solare Wärme zugeführt werden. Die Entnahme von warmen Heizwasser erfolgt über den Ablauf 8 und die Rückführung des abgekühlten Heizwassers über den Zulauf 9 in den oben und unten mit einer Platte mit Öffnungen abgeschlossenen Zwischenraum 7. Dieser Zwischenraum 7 geht in diesem Fall nicht über den gesamten Querschnitt des Pufferspeichers, damit solare Wärme ungehindert an der Behälterwand nach oben strömen kann. Ist kein solarer Wärmetauscher vorhanden, kann der Bereich 7 bis zur Behälterwand reichen. Über 10 erfolgt die Entnahme des Wassers, um vom Heizkessel erwärmt zu werden. Die Rückführung erfolgt über den Anschluss 11 oberhalb der Lochscheibe 4. Diese dient hier im oberen Teil des Puffers zur Beruhigung der Strömung bei einer Wärmezufuhr.The 2 shows a buffer tank for heating water, which is usually designed for 2 bar overpressure. About the solar heat exchanger 6 Solar heat can be supplied. The removal of warm heating water takes place via the drain 8th and the return of the cooled heating water via the inlet 9 in the above and below with a plate with openings closed space 7 , This gap 7 In this case, it does not run over the entire cross-section of the buffer tank, so that solar heat can flow unhindered up the tank wall. If there is no solar heat exchanger, the area 7 reach to the container wall. about 10 the removal of the water takes place to be heated by the boiler. The return is via the connection 11 above the perforated disc 4 , This serves here in the upper part of the buffer to calm the flow in a heat supply.

3 zeigt eine Platte mit Öffnungen. Die Öffnungen in der Platte sollten nicht bis zum Rand reichen und sich nach innen häufen. Die Platte selbst kann aus verschiedenem Material hergestellt sein. Insbesondere bei einer dickeren Platte aus beispielsweise Kunststoff müssen die Öffnungen nicht zylinderförmig sein, sondern können so geformt sein, dass sich oberhalb der Platte eine möglichst geringe vertikale Strömung ausbildet. Die Darstellung ist nur eine mögliche Ausführungsform. 3 shows a plate with openings. The openings in the plate should not reach to the edge and pile inwards. The plate itself can be made of different material. In particular, in the case of a thicker plate of, for example, plastic, the openings do not have to be cylindrical, but can be shaped so that the smallest possible vertical flow is formed above the plate. The illustration is just one possible embodiment.

4 zeigt eine Wasserzuführung 2 in der Aufsicht. Das Wasser 12 wird durch die abgewinkelte Form des Zuführungsrohres 2 in eine kreisförmige horizontale Bahn geleitet. Es quillt dann durch die vielen Öffnungen der Platte und verringert dadurch seine Einströmgeschwindigkeit in vertikaler Richtung. 4 shows a water supply 2 in the supervision. The water 12 is due to the angled shape of the feed tube 2 directed in a circular horizontal path. It then swells through the many openings of the plate and thereby reduces its inflow velocity in the vertical direction.

Claims

Container for a liquid, preferably water, having at least one inlet for liquid having a temperature in a first value range and at least one outlet for liquid in a second value range, characterized in that the inlet is the liquid with a substantially parallel to the wall of the container initiating flow and that at least on one side of the inlet a cross section of the container at least substantially filling plate is arranged, which has a number of openings whose total cross section is a multiple of the cross section of the inlet.