DE102005008465A1

DE102005008465A1 - Laminar storage tank for hot water has flow guide device in form of horizontal membrane on inner wall of cylindrical wall sector of tank

Info

Publication number: DE102005008465A1
Application number: DE102005008465A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kroell
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-08-31

Abstract

The laminar storage tank (10) has at least one cold water line (14) in one end sector (12), with an outlet (15). The other end sector (11) has at least one hot water outlet line (16). There is a cylindrical wall sector (13) between the end sectors. The cold water line has a flow guide device in the form of a horizontal membrane (20) on the inner wall, above the outlet of the cold water line.

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a hot water tank according to the preamble of claim 1.

Ein aus DE 103 04 684 A1 bekannter Warmwasserspeicher weist einen mit Wasser gefüllten Speicherbehälter auf, in dem sich aufgrund der unterschiedlichen Dichte eine Schichtung zwischen dem sich im oberen Bereich des Speicherbehälters befindlichen warmen Wassers und dem sich im unteren Bereich befindlichen kalten Wassers ausbildet. Zum Laden des Speicherbehälters ist ein Ladekreis mit einer Umwälzpumpe vorgesehen, wobei das kühlere Wasser mittels einer Kaltwasserabzugsleitung aus dem unteren Bereich des Schichtenspeichers zu einem Wärmetauscher gefördert wird, dort eine Erwärmung erfährt und das erwärmte Wasser über eine Warmwasserzuleitung in den oberen Bereich des Speicherbehälters wieder eingeleitet wird. Für den Verbrauch wird das warme Wasser im Speicherbehälter im oberen Bereich über eine Warmwasserentnahmeleitung Brauchwasser entnommen. Die Kaltwasserabzugsleitung ist ferner an eine Kaltwasserleitung eines Trinkwassernetzes angeschlossen, wodurch das am Warmwasserauslass entnommene Wasser durch im unteren Bereich des Speicherbehälters zugeführtes kaltes Wasser ersetzt wird. Damit die Warmwasserschichtung innerhalb des Speicherbehälters weitgehend ungestört erhalten bleibt, ist vorgesehen, der Kaltwasserabzugsleitung und/oder der Warmwasserzuleitung Strömungsleiteinrichtungen zuzuordnen. Die Strömungsleiteinrichtungen sind dabei jeweils als eine im Wesentlichen horizontal erstreckende Verteilplatte ausgeführt, die am gekrümmten Boden- oder Deckenabschnitt des Speicherbehälters angebracht sind. Die Kaltwasserabzugsleitung ist dabei durch die untere Verteilplatte hindurchgeführt, so dass die Öffnung der Kaltwasserabzugsleitung unterhalb der Verteilplatte in einen Kaltwasserbereich mündet, der über eine seitliche Öffnung mit dem Hauptvolumen des Speicherbehälters verbunden ist.On off DE 103 04 684 A1 known hot water tank has a water-filled storage tank in which forms a layering between the located in the upper region of the storage tank warm water and located in the lower region of cold water due to the different density. For loading the storage container, a charging circuit is provided with a circulating pump, wherein the cooler water is conveyed by means of a cold water discharge line from the lower part of the stratified storage to a heat exchanger, there undergoes heating and introduced the heated water through a hot water supply to the upper region of the storage container again becomes. For consumption, the warm water in the storage tank is taken in the upper area via a hot water outlet tap hot water. The cold water discharge pipe is further connected to a cold water pipe of a drinking water network, whereby the water removed at the hot water outlet is replaced by supplied in the lower part of the storage tank cold water. Thus, the hot water stratification is maintained largely undisturbed within the storage container, it is provided to assign the cold water discharge line and / or the hot water supply flow guides. The flow guiding devices are in each case designed as a substantially horizontally extending distribution plate, which are attached to the curved floor or ceiling section of the storage container. The cold water discharge line is passed through the lower distribution plate, so that the opening of the cold water discharge line opens below the distribution plate in a cold water area, which is connected via a lateral opening with the main volume of the storage container.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Der erfindungsgemäße Warmwasserspeicher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln das Schichtungsverhalten der Warmwasserschichten innerhalb des Speicherbehälters verbessert wird. Die als Strömungsleiteinrichtung wirkende Strömungsblende gewährleistet, dass das über die Kaltwasserleitung einströmende Wassers nicht die darüber liegenden wärmeren Wasserschichten durchmischt, sondern dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Schichtung des Wassers im Speicherbehälter erhalten bleibt. Dadurch, dass die Strömungsblende keine unmittelbare Zuordnung zu der Kaltwasserleitung innerhalb des Speicherbehälters hat, lässt sich die Strömungsblende unabhängig von der Kaltwasserleitung innerhalb des Speicherbehälters mit einfachen Mitteln anbringen. Diese Vereinfachung führt zu einfachen und kostengünstigen Rohrführungen innerhalb des Speicherbehälters.Of the Hot water tank according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that with simple means the stratification behavior of the warm water layers inside the storage container is improved. The as Strömungsleiteinrichtung acting flow aperture guaranteed that's over the cold water pipe incoming Do not water over it lying warmer Water layers mixed, but that a substantially uniform stratification of water in the storage tank preserved. Because the flow restriction is not immediate Allocation to the cold water line within the storage tank has, can be the flow aperture independently from the cold water line within the storage tank with attach simple means. This simplification leads to simple and cost-effective pipe guides inside the storage tank.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Warmwasserspeichers sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich. Eine besonders wirkungsvolle Strömungsblende ist erzielbar, wenn die Strömungsblende die Innenwand umschließt, wobei die Strömungsblende als Kreisring oder aus mehreren zusammengesetzten Segmenten die Innenwand umschließt. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Strömungsblende als ein Segment an der Innenwand des Speicherbehälters angebracht ist. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Kaltwasserleitung horizontal beabstandet neben der Strömungsblende in den Bodenabschnitt geführt wird und mit der Ebene der Mündungsöffnung unterhalb der Strömungsblende endet, wobei die Kaltwasserleitung im Wesentlichen vertikal in den Speicherbehälter eingeführt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Kaltwasserleitung im Wesentlichen horizontal unterhalb der Strömungsblende in den Bodenabschnitt des Speicherbehälters eingeführt wird, wobei die Mündungsöffnung unterhalb der Strömungsblende liegt. Um eine auf den oberen Bereich des Speicherbehälters begrenzte gleichmäßige Durchmischung des eingeleiteten warmen Wassers zu gewährleisten, ist es zweckmäßige, im oberen Bereich des Speicherbehälters eine zusätzliche Strömungsblende an der Innenwand des Speicherbehälters anzuordnen.advantageous Further developments of the hot water tank according to the invention are through the measures the dependent claims possible. A particularly effective flow diaphragm is achievable when the flow aperture enclosing the inner wall, the flow aperture as a circular ring or of several composite segments the Inner wall encloses. However, it is also conceivable that the flow aperture as a segment the inner wall of the storage container is appropriate. A possibility is that the cold water pipe horizontally spaced next to the flow panel led into the bottom section will and below the level of the orifice below the flow aperture ends, the cold water pipe being substantially vertical in the storage container introduced is. Another possibility is that the cold water pipe is essentially horizontal below the flow aperture is introduced into the bottom portion of the storage container, the mouth opening below the flow aperture lies. To one on the upper area of the storage tank limited uniform mixing of the introduced warm water, it is expedient in the upper area of the storage tank an additional flow screen on the inner wall of the storage container to arrange.

Ausführungsbeispielembodiment

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Schnittdarstellung eines Schichtenspeichers mit einer vertikal eingeführten Kaltwasserleitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a sectional view of a stratified storage tank with a vertically introduced cold water pipe according to a first embodiment,

2 eine Schnittdarstellung eines Schichtenspeichers mit einer vertikal eingeführten Kaltwasserleitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 a sectional view of a stratified storage tank with a vertically introduced cold water pipe according to a second embodiment,

3 eine Schnittdarstellung durch einen Speicherbehälter mit einer horizontal eingeführten Kaltwasserleitung, 3 a sectional view through a storage container with a horizontally introduced cold water pipe,

4 eine Schnittdarstellung durch den Speicherbehälter mit einer Draufsicht auf eine Strömungsblende gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und 4 a sectional view through the storage container with a plan view of a flow restrictor according to a first embodiment and

5 eine Schnittdarstellung durch einen Speicherbehälter mit der Draufsicht auf eine Strömungsblende gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 5 a sectional view through a storage container with the top view of a flow restrictor according to a second embodiment.

Die in 1, 2 und 3 dargestellten Warmwasserspeicher sind als Schichtenspeicher ausgeführt und weisen einen Speicherbehälter 10 mit einem oberen Bodenabschnitt 11 und einem unteren Deckenabschnitt 12 sowie mit einem dazwischen angeordneten zylindrischen Wandabschnitt 13 auf. In den Speicherbehälter 10 mündet eine Kaltwasserleitung 14 mit einer Mündungsöffnung 15, eine Warmwasserentahmeleitung 16 und eine Warmwasserzuleitung 17 mit einer Mündungsöffnung 18. Die Warmwasserentnahmeleitung 16 ist an eine nicht dargestellte Brauchwasserleitung zur Entnahme von warmen Brauchwasser angeschlossen. Die Kaltwasserleitung 14 und die Warmwasserzuleitung 17 sind an einen nicht dargestellten Ladekreis eines Heizgerätes angeschlossen. Im Ladebetrieb wird die Kaltwasserleitung 14 gleichzeitig als Kaltwasserabzugsleitung benutzt, indem aus dem Bodenabschnitt 11 abgekühltes Wasser zum Erwärmen über einen Wärmetauscher geführt und das erwärmet Wasser über die Warmwasserzuleitung 17 in den Deckenabschnitt 12 des Speicherbehälters 10 zurückgeleitet wird. Die Strömungsrichtungen des kalten Wassers und des warmen Wassers in den Leitungen sind durch Pfeile angedeutet. Der Mündungsöffnung 18 der Warmwasserzuleitung 17 ist eine Strömungsleiteinrichtung 19 in Form einer Ablenkplatte oder Prallplatte zugeordnet, die eine Ablenkung und Verteilung des über die Warmwasserzuleitung 17 zugeführten warmen Wassers im oberen Deckenabschnitt 12 ermöglicht.In the 1 . 2 and 3 shown hot water tank are designed as a layer storage and have a storage tank 10 with an upper floor section 11 and a lower ceiling section 12 and with a cylindrical wall section arranged therebetween 13 on. In the storage tank 10 opens a cold water pipe 14 with a mouth opening 15 , a hot water supply line 16 and a hot water supply 17 with a mouth opening 18 , The hot water extraction pipe 16 is connected to a service water pipe, not shown, for the removal of hot tap water. The cold water pipe 14 and the hot water supply 17 are connected to a charging circuit, not shown, of a heater. In charging mode, the cold water pipe 14 used simultaneously as a cold water discharge line, by leaving the bottom section 11 cooled water is passed through a heat exchanger for heating and the heated water over the hot water supply 17 in the ceiling section 12 of the storage container 10 is returned. The directions of flow of the cold water and the warm water in the lines are indicated by arrows. The mouth opening 18 the hot water supply 17 is a flow guide 19 in the form of a baffle or baffle plate associated with a diversion and distribution of over the hot water supply 17 supplied warm water in the upper ceiling section 12 allows.

Innerhalb des Speicherbehälters 10 ist an der Innenwand des zylindrischen Wandabschnitts 13 eine umlaufende Strömungsblende 20 als Strömungsleiteinrichtung für das über die Mündungsöffnung 15 der Kaltwasserleitung 14 einströmende und ausströmende Wasser angebracht. Die Strömungsblende 20 ist dabei so angebracht, dass die Mündungsöffnung 15 der Kaltwasserleitung 14 unterhalb der Strömungsblende 20 liegt. Als zweckmäßig hat sich herausgestellt, dass die Strömungsblende 20 kurz oberhalb des gewölbten Bodenabschnitts 12 oder am Übergang vom gewölbten Bodenabschnitt 12 zum zylindrischen Wandabschnitt 13 an der Innenwand des zylindrischen Wandabschnitts 13 angebracht ist. Es ist dabei nicht zwingend notwendig, dass sich die Strömungsblende 20 über den gesamten Innenumfang erstreckt. Es sind durchaus nicht gezeigte Ausführungsformen der Strömungsblende 20 möglich, die lediglich in der Nähe der Mündungsöffnung 15 der Kaltwasserleitung 14 als ein Segment oder ein segmentartiger Abschnitt ausgeführt sind.Inside the storage tank 10 is on the inner wall of the cylindrical wall portion 13 a circumferential flow aperture 20 as a flow guide for the over the mouth opening 15 the cold water pipe 14 inflowing and outflowing water attached. The flow aperture 20 is attached so that the mouth opening 15 the cold water pipe 14 below the flow aperture 20 lies. As appropriate, it has been found that the flow aperture 20 just above the arched bottom section 12 or at the transition from the arched bottom section 12 to the cylindrical wall section 13 on the inner wall of the cylindrical wall portion 13 is appropriate. It is not absolutely necessary that the flow diaphragm 20 extends over the entire inner circumference. There are certainly not shown embodiments of the flow diaphragm 20 possible only near the mouth opening 15 the cold water pipe 14 are executed as a segment or a segment-like section.

Beim Speicherbehälter 10 gemäß 1 und 2 ist die Kaltwasserleitung 14 beispielsweise außermittig und vertikal in den Speicherbehälter 10 eingeführt und führt horizontal beabstandet an der Strömungsblende 20 vorbei in den Bodenabschnitt 11, wobei die Ebene der Mündungsöffnung 15 unterhalb der Strömungsblende 20 liegt. Beim Speicherbehälter 10 gemäß 3 ist die Kaltwasserleitung 14 im Wesentlichen horizontal in die den Bodenabschnitt 11 des Speicherbehälters 10 eingeführt, wobei die Mündungsöffnung 15 vertikal beabstandet unterhalb der Strömungsblende 20 liegt.At the storage tank 10 according to 1 and 2 is the cold water pipe 14 for example eccentrically and vertically in the storage container 10 introduced and leads horizontally spaced at the flow aperture 20 over in the bottom section 11 , where the plane of the mouth opening 15 below the flow aperture 20 lies. At the storage tank 10 according to 3 is the cold water pipe 14 essentially horizontally in the bottom section 11 of the storage container 10 introduced, with the mouth opening 15 vertically spaced below the flow aperture 20 lies.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist zusätzlich zu der in der Nähe des Bodenabschnitts 11 angeordneten Strömungsblende 20 eine weitere Strömungsblende 30 als Strömungsleiteinrichtung im oberen Bereich des Speicherbehälters 10 in der Nähe des Deckenabschnitts 12 an der Innenwand des Speicherbehälters 10 angeordnet, wobei zweckmäßigerweise die Strömungsblende 30 ebenfalls kurz unterhalb des gewölbten Deckenabschnitts 11 oder am Übergang vom gewölbten Deckenabschnitt 11 zum zylindri schen Wandabschnitt 13 an der Innenwand des zylindrischen Wandabschnitts 13 angebracht ist. Die Strömungsblende 30 dient dazu, dass beim Einleiten von warmen Wasser über die Warmwasserzuleitung 17 eine Durchmischung des warmen Wassers im oberen Bereich des Speicherbehälters 10 in der Nähe der Warmwasserentnahmeleitung 16 stattfindet, aber gleichzeitig keine Durchmischung des eingeleiteten warmen Wassers nach unten mit den kälteren Wasserschichten erfolgt. Wesentlich ist, dass die Strömungsblende 30 unterhalb der Strömungsleiteinrichtung 19 und unterhalb der Öffnung der Warmwasserentnahmeleitung 16 im Speicherbehälter 10 liegt. Die zusätzliche Strömungsblende 30 kann die gleichen Ausführungsformen wie die Strömungsblende 20 besitzen.According to the embodiment 2 is in addition to the near the bottom section 11 arranged flow aperture 20 another flow aperture 30 as a flow guide in the upper region of the storage container 10 near the ceiling section 12 on the inner wall of the storage container 10 arranged, expediently the flow aperture 30 also just below the vaulted ceiling section 11 or at the transition from the vaulted ceiling section 11 to cylindri's wall section 13 on the inner wall of the cylindrical wall portion 13 is appropriate. The flow aperture 30 This is used when introducing warm water through the hot water supply 17 a mixing of the warm water in the upper area of the storage tank 10 near the hot water extraction pipe 16 takes place, but at the same time there is no mixing of the introduced warm water down with the colder water layers. It is essential that the flow aperture 30 below the flow guide 19 and below the opening of the hot water extraction line 16 in the storage tank 10 lies. The additional flow aperture 30 may be the same embodiments as the flow restrictor 20 have.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Strömungsblende 20 ist diese als eine geschlossener Ringblende 21 ausgeführt. Das Ausführungsbeispiel in 5 zeigt ebenfalls eine geschlossene Strömungsblende 20, wobei jedoch diese Strömungsblende aus einzelnen Segmentabschnitten 22 zu einer geschlossenen Strömungsblende 20 zusammengesetzt ist.At the in 4 illustrated embodiment of the flow diaphragm 20 this is as a closed ring stop 21 executed. The embodiment in 5 also shows a closed flow aperture 20 However, these flow diaphragm of individual segment sections 22 to a closed flow aperture 20 is composed.

Claims

Hot water storage tank with a storage tank ( 10 ), in the bottom section ( 12 ) at least one cold water line ( 14 ) with a mouth opening ( 15 ) and in its ceiling section ( 11 ) at least one hot water extraction line ( 16 ), as well as with one of the cold water line ( 14 ) associated flow guide, wherein the storage container ( 10 ) between the bottom section ( 12 ) and ceiling section ( 11 ) has a substantially cylindrical wall portion ( 13 ), characterized in that the flow guide device as a on the inner wall of the cylindrical wall portion ( 13 ) of the storage container ( 10 ) above the mouth opening ( 15 ) of the cold water line ( 14 ) substantially horizontally mounted flow aperture ( 20 ) is executed.

Hot water tank according to claim 1, characterized in that the flow diaphragm ( 20 ) above the bottom section ( 11 ) or at the transition from the bottom section ( 11 ) to the cylindrical wall portion ( 13 ) on the inner wall of the cylindrical wall portion ( 13 ) is attached.

Hot water tank according to claim 2, characterized in that the flow aperture at the transition to the bottom portion on the inner wall of the cylindrical wall portion ( 13 ) is attached.

Hot water tank according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the flow diaphragm ( 20 ) encloses the inner wall.

Hot water tank according to claim 4, characterized in that the flow diaphragm ( 20 ) as a circular ring ( 21 ) encloses the inner wall.

Hot water tank according to claim 4, characterized in that the flow diaphragm of a plurality of composite segments ( 22 ) is executed and encloses the inner wall.

Hot water tank according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the flow diaphragm ( 20 ) in the region of the cylindrical wall section ( 13 ) as a segment on the inner wall of the storage container ( 10 ) is attached.

Hot water tank according to one of the preceding claims, characterized in that the cold water line ( 14 ) substantially vertically into the storage container ( 10 ) and horizontally spaced adjacent to the flow aperture ( 20 ) in the bottom section ( 12 ), whereby the cold water line ( 14 ) with the plane of the mouth opening ( 15 ) below the flow aperture ( 20 ) lies.

Hot water tank according to one of the preceding claims, characterized in that the cold water line ( 14 ) substantially horizontally below the flow aperture ( 20 ) in the bottom section ( 12 ) of the storage container ( 10 ), the mouth opening ( 15 ) below the flow aperture ( 20 ) lies.

Hot water tank according to one of the preceding claims, characterized in that in the upper region of the storage container ( 10 ) an additional flow aperture ( 30 ) on the inner wall of the storage container ( 10 ) is arranged.

Hot water tank according to claim 10, characterized in that the additional flow diaphragm ( 30 ) on the cylindrical wall section ( 13 ) of the storage container ( 10 ) is arranged.