DE102005051663A1 - Circulatory heater for heating drinking water, has high-grade steel pipes, watered by drinking water, consists of thin-walled oval pipe with straight flanks - Google Patents
Circulatory heater for heating drinking water, has high-grade steel pipes, watered by drinking water, consists of thin-walled oval pipe with straight flanks Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005051663A1 DE102005051663A1 DE102005051663A DE102005051663A DE102005051663A1 DE 102005051663 A1 DE102005051663 A1 DE 102005051663A1 DE 102005051663 A DE102005051663 A DE 102005051663A DE 102005051663 A DE102005051663 A DE 102005051663A DE 102005051663 A1 DE102005051663 A1 DE 102005051663A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heating
- water
- temperature
- drinking water
- heating water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
- F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0069—Distributing arrangements; Fluid deflecting means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0078—Heat exchanger arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Abstract
Description
In
Deutschland werden zentrale Trinkwassererwärmungsanlagen wegen der bisher
angenommenen Spitzenbedarfszahlen (DIN 4708) überwiegend mit Trinkwasserspeichern
ausgerüstet.
Auch Anlagen mit thermischen Solarkollektoren werden üblicherweise
mit bivalent beheizten Speicher-Trinkwassererwärmern nach
Zur Nutzung, d.h. für Zapfung und Zirkulation wird die Austrittstemperatur des Speichers von 60°C über Trinkwassermischer für das Warmwasser-Verteilnetz mit Kaltwasser auf 45 bis 50°C herunter gemischt. Der Nachteil dieser üblichen Reihenschaltung mit Nachheizung auf 60°C liegt in einem garantierten Primärenergieverbrauch von 28 % für eine unnötige Temperaturerhöhung von zum Beispiel 50°C im Vorwärmer auf 60°C im Nachwärmer. (empfohlene Mindesttemperatur 50°C für Ein- u. Zweifamilienhäuser nach DVGW-Arbeitsblatt W551)to Use, i. For Tap and circulation will be the outlet temperature of the store of 60 ° C over drinking water mixer for the Hot water distribution network with cold water down to 45 to 50 ° C mixed. The disadvantage of this usual Series connection with reheating to 60 ° C is guaranteed Primary energy consumption from 28% for an unnecessary one temperature increase from for example 50 ° C in preheater to 60 ° C in the reheater. (recommended minimum temperature 50 ° C for a- u. Two-family houses according to DVGW worksheet W551)
In Anlagen mit größerem Verteilnetz, bei denen auf die Zirkulation nicht verzichtet werden kann, nimmt man aus Komfort- und Hygienegründen erhebliche Wärmeverluste für die Warm- und Zirkulationsleitungen in Kauf. Die durch Auskühlung des Wassers im Verteilnetz auftretendenden Zirkulationsverluste senken den Nutzungsgrad der zentralen Trinkwassererwärmung um ca. 50 %.In Plants with a larger distribution network, in which the circulation can not be waived, takes one for comfort and hygiene reasons considerable heat losses for the Hot and circulation pipes in purchase. The by cooling the water Circulation losses occurring in the distribution network reduce the degree of utilization the central drinking water heating about 50%.
Wird
die Trinkwasserzirkulationsleitung wie üblich bei bivalenten Solarspeichern
oben am Behälter
angeschlossen und die Anschlussleitung des Trinkwassermischers an
Kaltwasser, so werden die Zirkulationsverluste in Anlagen nach
Auch
der Heizwasserspeicher mit integriertem Trinkwassererwärmer nach
Die
Trinkwassertemperatur im oberen Trinkwasserspeicher nach
Mit
zunehmender Verwendung alternativer Energiequellen wie Holz, Pellet
und Stroh werden an Stelle von Trinkwasserspeichern auch Heizwasserspeicher
eingesetzt. Die Trinkwassererwärmung
wird mit, darin integriertem Speicher wie nach
Trinkwassererwärmungsanlagen in Mehrfamilienhäusern, Hotels usw. sind aber aus hygienischen Gründen (Legionellen-Problematik) mit 60°C zu betreiben (Ein- und Zweifamilienhäuser mindestens 50°C). Als Folge dieser Betriebsweise ist aber in allen Trinkwassergebieten mit mehr als (8°dH) mit Verkalkung der üblichen Durchflusserhitzer zu rechnen.Drinking water heating systems in multi-family houses, Hotels etc. are however for hygienic reasons (legionella problem) with 60 ° C too operate (single- and two-family houses at least 50 ° C). As a result However, this mode of operation is in all drinking water areas with more as (8 ° dH) with calcification of the usual Flow heater to count.
Ein ernstzunehmender Hinweis auf diese Verkalkungsgefahr von Durchflusserhitzern ist in der neuen VDI Richtlinie 6003 gegeben. Dort werden Durchflusserhitzer und Speicherladesysteme je nach Bauart des Wärmeübertragers als „Geräte mit erhöhtem Verkalkungsrisiko" eingestuft.One serious indication of this calcification risk of flow heaters is given in the new VDI guideline 6003. There are flow heaters and storage systems, depending on the design of the heat exchanger classified as "devices with increased calcification risk".
Als
Heizwasserspeicher werden vielfältige Systeme
eingesetzt in denen die Zuleitung und Ableitung von verschieden
temperiertem Heizwasser in den Behälter entweder sehr einfach
wie in
Das hat dazu geführt, dass wirtschaftlich einsetzbare Heizwasserschichtenspeicher die auch den, mit Ansteigen der Trinkwarmwassertemperaturen höheren Anforderungen genügen, praktisch nicht zur Verfügung stehen.The it lead to, that economically usable Heizwasserschichtenspeicher the Also, with increasing domestic hot water temperatures higher requirements sufficient practically not available stand.
Alle bekannten Solarspeicherkessel und Heizwasserspeichersysteme für Solarenergie, Biobrennstoffe und alternativer Energie haben im Bezug auf den Einsatz von Primärenergie einen gemeinsamen Nachteil.All known solar storage boilers and heating water storage systems for solar energy, Biofuels and alternative energy have in terms of use of primary energy a common disadvantage.
Bei
jeder bekannten Lösung
wird der obere Teil des Speichers (Bereitschaftsvolumen) wie im
Solarspeicherkessel nach
Bei Ein- und Zweifamilienhäusern bedeutet dass wegen der Hygienevorschriften (DVGW 551) eine Heizwassertemperatur von 65°C und bei Mehrfamilienhäusern 75°C im Bereitschaftsvolumen des Heizwasserspeichers.at One- and two-family houses means that due to the hygiene regulations (DVGW 551) a heating water temperature of 65 ° C and at apartment buildings 75 ° C in Standby volume of the heating water storage tank.
Die Bereitschaftstemperatur liegt so hoch, weil der entern angeschlossene Durchfluss-Trinkwassererwärmer diese Temperatur zur Deckung der Bedarfsspitzen in der der Trinkwassererwärmungsanlage benötigt.The Standby temperature is so high because of the entern connected Flow water heater this Temperature to cover the demand peaks in the drinking water heating system needed.
Das,
vom integrierten Öl-Gas-Kessel über Primärenergie
aufgeheizte Bereitschaftsvolumen im oberen Teil des Solarspeicherkessels
nach
Das
durch Solarenergie aufgeheizte Heizwasservolumen des Solarspeicherkessels
mit meistens niedrigerem Temperaturniveau (Beispiel 55°C) befindet
sich in
Bei
der üblichen
Entnahme von Heizwassermengen für
den externen Durchfluss-Trinkwassererwärmer oben
am Heizwasserspeicher wird durch die Reihenschaltung der temperaturgeschichteten
Heizwasservolumina nach
Der gleiche Nachteil bezogen auf die Nutzung alternativer Energie entsteht bei Solarspeicherkesseln und Heizwasserschichtenspeichern mit Bereitschaftsvolumen und Mindestheizwassertemperatur auch für die, auf gleiche Weise angeschlossene Heizung.Of the same drawback related to the use of alternative energy arises for solar storage boilers and heating water storage tanks with standby volume and minimum heating water temperature also for the heating connected in the same way.
Insgesamt entsteht bei der Nutzung von Solarenergie für Trinkwassererwärmung und Heizung durch die beschriebenen Nachteile der bekannten Systeme ein ungewollter Primärenergieverbrauch von 30 %.All in all arises from the use of solar energy for DHW heating and Heating by the described disadvantages of the known systems an unwanted primary energy consumption of 30%.
Neuheitnovelty
Die Brennwertnutzung, die Anwendung von Bio-Brennstoffen, die Nutzung von Solarenergie und der Einsatz von Wärmepumpen und Brennstoffzellen für Heizung und Trinkwassererwärmung kann in Anlagen mit Trinkwasserzirkulation durch geeignete Ausführung und Anordnung des Durchflusserhitzers im Heizwasserspeicher, durch Einführung eines neuartigen Heizwasserverteilers und durch den verbesserten Anschluss der Verbraucher an den Heizwasserschichtenspeicher energetisch um 25–40 % verbessert werden.The Condensing use, the use of bio-fuels, the use of solar energy and the use of heat pumps and fuel cells for heating and drinking water heating Can be used in systems with drinking water circulation through appropriate design and Arrangement of the flow heater in the heating water tank, by introducing a innovative heating water distributor and the improved connection the consumer to the Heizwasserschichtenspeicher energetically 25-40 % be improved.
Zur
Beseitigung des beschriebenen Verkalkungsrisikos für Durchflusserhitzer
wird nach Patentanspruch 1 vorgeschlagen an Stelle von Plattenwärmeaustauschern
und Wärmeaustauschern
mit Rippenrohren dünnwandige
flachovale Rohre (Membran-Ovalrohr) nach
Es liegen Erfahrungen vor, wonach die selbstreinigende Eigenschaft solcher Heizflächen durch die auftretenden Druckschwankungen zwischen ca. 1 bar Fließdruck und ca. 10 bar Ruhedruck im Trinkwasser gegeben ist.It There are experiences, according to which the self-cleaning property such heating surfaces the occurring pressure fluctuations between approx. 1 bar flow pressure and about 10 bar static pressure is given in the drinking water.
Die Rohre verformen sich membranförmig federnd wodurch eine bleibende Kesselsteinbildung an der Rohrwand verhindert wird.The Tubes deform resiliently in a membrane shape whereby a permanent scale formation prevents the pipe wall becomes.
Die
flachovale Form kann für
den Vorwärmer (
Für die tellerförmigen Spiralen
des Nachwärmers
(
Die neuartige Bauweise des Durchflusserhitzers nach Patentanspruch 1 ermöglicht den wartungsfreien Einsatz in allen heute vorkommenden Wässern und für jede Art der Wärmeerzeugung.The Novel construction of the flow heater according to claim 1 allows the maintenance-free use in all today occurring waters and for every Type of heat generation.
Durch
zwangsweise Heizwasserumströmung
des Vorwärmen
(
Berechnungen dazu haben gezeigt, dass im Wohnungsbau und in Hotels mit der heute üblichen Auslegung der Kesselleistung für den Heizungswärmebedarf und einem Zuschlag für die Trinkwassererwärmung (DIN 4708) von 1 bis 1000 Wohnungen zusätzlich zum üblichen Kesselwasserinhalt nur ein geringes Speichervolumen im Heizwasserspeicher erforderlich ist (Für ale Objekte zwischen 1 und 1000 Wohnungen weniger als 250 Liter Inhalt).calculations have shown that in housing construction and in hotels with today's usual interpretation the boiler output for the heating heat demand and a surcharge for the drinking water heating (DIN 4708) from 1 to 1000 apartments in addition to the usual boiler water content only a small storage volume in Heizwasserspeicher required is for ale objects between 1 and 1000 apartments less than 250 liters Content).
Die
neuen Anforderungen an Trinkwassererwärmer im Bezug auf vielfältige Wärmequellen
wie Solarenergie, Brennwertkessel, Holzheizung, Wärmepumpe,
Brennstoffzelle werden mit dem besonderen Einbau des Durchflusserhitzers
(
Die
Drehzahl der Pumpe (
Die
nach Patentanspruch 3 gewählte
Anordnung von Vorwärmer
(
Voraussetzung
zur geschilderten stufenweisen Beheizung des Durchflusserhitzers
mit Solarenergie ist allerdings der selbstregelnd schichtenbildende
Zuleitung des Solarvorlaufs (
Nach
Patentanspruch 4 wird dieses Problem sowohl für das einströmende Solarvorlaufwasser (
In
Auf
die oben geschilderte Weise wird nach Patentanspruch 4 und 5 durch
ein einziges Bauteil nicht nur der zwangsweise Verbrauch von Primärenergie
wie in Bild 1 und 2 vermieden, sondern gleichzeitig wird der thermischen
Nutzungsgrad für
die Solarkollektoren verbessert. Die Verbesserung des thermischen
Nutzungsgrades für
die Kollektoren resultiert aus einer erheblichen Steigerung der
Entnahmemengen aus dem solarbeheizten Vorwärmen (
Die
Beheizung des Schichtenspeichers (
Nur
bei Spitzenzapfungen und dann, wenn die, im Behälter (
Für Große Trinkwassererwärmungsanlagen mit
mehr als 3 Liter Leitungsinhalt werden nach DVGW – Arbeitsblatt
W 551 für
das Warmwasserverteilnetz (
Der
neuartige Heizwasserverteiler mit den Bauteilen (
Der übliche Anschluss
des mit Primärenergie beheizten
Kessels (
Beispiel:
In Großanlagen
ist zur Deckung der Zirkulationsverluste am Trinkwassererwärmer (
Erst
wenn im Solarkreis mehr als 75°C
am Anschluss (
Um
diesen Nachteil zu beseitigen wird nach Patentanspruch 8 vorgeschlagen
Heizwasserschichtenspeicher mit einem zusätzlichen Anschlussstutzen (
Auf
die oben geschilderte Weise wird nicht nur der, für bekannte
Systeme geschilderte zwangsweise Verbrauch von Primärenergie
vermieden, sondern gleichzeitig wird der thermische Nutzungsgrad für die Solarkollektoren
durch Absenkung der Temperatur im Kollektor (
Gleiche
Vorteile ergeben sich durch den vorgeschlagenen Anschluss (
Nach
Patentanspruch 9 ist der Heizwasserverteiler (
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005051663A DE102005051663A1 (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Circulatory heater for heating drinking water, has high-grade steel pipes, watered by drinking water, consists of thin-walled oval pipe with straight flanks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005051663A DE102005051663A1 (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Circulatory heater for heating drinking water, has high-grade steel pipes, watered by drinking water, consists of thin-walled oval pipe with straight flanks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005051663A1 true DE102005051663A1 (en) | 2007-05-03 |
Family
ID=37912711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005051663A Withdrawn DE102005051663A1 (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Circulatory heater for heating drinking water, has high-grade steel pipes, watered by drinking water, consists of thin-walled oval pipe with straight flanks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005051663A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2295889A3 (en) * | 2009-07-27 | 2012-04-25 | Rombold Beteiligungs GmbH & Co. KG | Condensing storage tank within a heat pump circuit |
FR3011627A1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-10 | Biofluides | THERMAL EXCHANGER AND HEAT RECOVERY SYSTEM COMPRISING SUCH AN EXCHANGER |
-
2005
- 2005-10-28 DE DE102005051663A patent/DE102005051663A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2295889A3 (en) * | 2009-07-27 | 2012-04-25 | Rombold Beteiligungs GmbH & Co. KG | Condensing storage tank within a heat pump circuit |
FR3011627A1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-10 | Biofluides | THERMAL EXCHANGER AND HEAT RECOVERY SYSTEM COMPRISING SUCH AN EXCHANGER |
WO2015052203A1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-16 | Biofluides | Heat exchanger and heat recovery system comprising such an exchanger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0085774B1 (en) | Method for energy-saving water heating in residential buildings, particularly in large and medium sized buildings, and device for carrying out said method | |
DE202006005592U1 (en) | Water storage and heat pump system | |
DE2712822A1 (en) | SOLAR HOT WATER TANK | |
EP2354677B1 (en) | Use of heat from the district heating return | |
DE212018000133U1 (en) | Combined system of domestic water heating and a heating medium for domestic heating | |
DE202014001131U1 (en) | Device for drinking water supply for cold and hot water with heat pump | |
DE102005051663A1 (en) | Circulatory heater for heating drinking water, has high-grade steel pipes, watered by drinking water, consists of thin-walled oval pipe with straight flanks | |
EP1693344A1 (en) | Device for the thermal disinfection of potable water supply installations | |
EP1371910B1 (en) | District heating distribution station | |
DE19707859A1 (en) | Water heating system using solar energy | |
DE19815521A1 (en) | Heat recovery system for building heating | |
DE102009040842A1 (en) | High-efficient solar-supported fuel value-storage heater for liquid or gaseous fuel to produce e.g. thermal heat for space heating in building, has cold zone with heating gas that is cooled at temperatures below return temperature | |
DE102015118826A1 (en) | Arrangement and method for providing warm drinking water with a heat exchanger | |
DE102008061135A1 (en) | Method for controlling or regulating a heating system and heating system | |
DE102006023627A1 (en) | Solar plant has primary circuit, provided with solar collector as heat exchanger device for changing solar energy into heat energy for heating fluids, where secondary heat exchanger separates primary circuit from secondary circuit | |
DE19527830C2 (en) | Process for operating a heating system and heating system | |
Karlsson et al. | Use of very low temperature geothermal water in radiator heating systems | |
EP1724415A2 (en) | Controlled two zone accumulator for fresh sanitary water heating | |
DE4116375C2 (en) | ||
DE10163984A1 (en) | Drinking water heater comprises buffer storage in which are installed stainless steel blister for heating drinking water to 70 degrees C, and stainless steel bare tube heating surface for drinking water to around 60 degrees C | |
DE4438108A1 (en) | Auxiliary heating of domestic water | |
AT409033B (en) | HEATING SYSTEM | |
AT501612B1 (en) | METHOD FOR OPERATING A HOT WATER TREATMENT PLANT AND HOT WATER TREATMENT PLANT | |
DE202007010849U1 (en) | Heating system | |
EP1267130A1 (en) | Accumulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ON | Later submitted papers | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110502 |