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Die Erfindung betrifft einen Fluidspeicher nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Gattungsgemäße Fluidspeicher kommen beispielsweise bei Heizungs- und/oder Warmwasserbereitungssystemen als sogenannte Pufferspeicher zum Einsatz. Dabei kann ein im Speicherbehälter bevorratetes Speichermedium, bspw. Heizungswasser oder Trinkwasser, z. B. über eine Solaranlage beheizt werden. Mittels eines zusätzlichen Heizgeräts kann das Speichermedium gegebenenfalls zusätzlich erwärmt werden. Durch den Einsatz einer Solaranlage werden regenerative Energien genutzt und fossile Brennstoffe eingespart.
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Die üblichen Fluidspeicher, insbesondere Warmwasserspeicher, weisen einen Speicherbehälter aus Metallblech auf, der mit Anschlüssen zur Entnahme (Ablauf) und Einspeisung (Zulauf) von Speichermedium versehen ist. Diese Speicherbehälter sind von einer Wärmedämmung umgeben, die in der Regel einen Schaumstoff aufweist und einen äußeren Mantel um den Speicherbehälter herum bildet. Es ist auch bekannt, die Wärmedämmung als mehrteiligen Wärmeschutzmantel herzustellen.
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Das Speichermedium im Speicherbehälter muss in der Regel einen gewissen Überdruck gegenüber dem Aufstellort bzw. der Atmosphäre aufweisen, weil innerhalb der Fluidspeicher zumindest der Systemdruck aus dem Heiznetz beziehungsweise aus dem Zulauf anliegt.
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Die üblichen Speicherbehälter aus Metallblech sind aufgrund ihrer Abmessungen nur relativ aufwendig zu transportieren und zu lagern. Zur Behebung dieses Problems ist in
DE 10 2008 009 551 A1 vorgeschlagen worden, die Wärmedämmung aus mehreren geschichteten Formteilen als tragendes Element herzustellen, die einen Zylinder bilden, in den eine flüssigkeitsdichte, sackförmige Folie eingehängt werden kann. Durch diese Folie soll ein druckloser Speicher gebildet werden. Ein Deckel der Wärmedämmung kann als druckbeaufschlagter Fluidspeicher ausgebildet sein, der an seiner nicht wärmegedämmten Unterseite in den drucklosen Speicherbehälter ragt und diesen drucklosen Speicherbehälter verschließt. Damit wird eine Wärmeübertragungsfläche zwischen der Flüssigkeit im drucklosen Speicherbehälter und im druckbeaufschlagten zweiten Fluidspeicher erhalten.
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Die Ausgestaltung gemäß
DE 10 2008 009 551 A1 verringert zwar bereits den Aufwand für den Transport und die Lagerung eines drucklosen Speicherbehälters, ist aber für einen druckbeaufschlagten Fluidspeicher nicht anwendbar. Vielmehr ist dort auch der druckbeaufschlagte Fluidspeicher als voluminöses Bauteil ausgebildet, das entsprechend schwierig zu lagern und zu transportieren ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Fluidspeicher zu entwickeln, der mit geringem Aufwand zu transportieren und zu lagern ist und gleichzeitig eine ausreichende Druckfestigkeit aufweist. Dabei soll dieser Fluidspeicher mit geringem Aufwand herzustellen und zu montieren sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Fluidspeicher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen 2 bis 20 zu entnehmen.
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Der erfindungsgemäße Fluidspeicher umfasst also einen Speicherbehälter und wenigstens einen Zulauf sowie wenigstens einem Ablauf, wobei der Speicherbehälter eine formstabile Basis und eine flexible, druckresistente Hülle aufweist.
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Der druckbeaufschlagbare Speicherbehälter wird also teilweise durch eine flexible Hülle gebildet, die durch einen gegenüber der Umgebung bestehenden Überdruck eines eingefüllten Speichermediums, wie beispielsweise Wasser, in Form gebracht wird. Diese Hülle ist also dementsprechend fluiddicht. Eine flexible Hülle lässt sich im ungefülltem Zustand relativ flach zusammenpacken und damit relativ einfach lagern, sodass auch Hüllen unterschiedlicher Größe problemlos bevorratet werden können. Dabei lässt sich die Hülle auch relativ einfach transportieren, da sie erst am Einsatzort durch das Einfüllen des Speichermediums entfaltet und in die endgültige Form gebracht wird. Aufgrund der druckresistenten Ausgestaltung der Hülle kann dabei auf eine äußere Abstützung verzichtet werden, sodass der Fluidspeicher mit relativ wenigen Elementen auskommt, was wiederum den Aufwand für die Herstellung und Montage klein hält. Dabei sollten die Hülle und die Basis korrosionsbeständig ausgestaltet sein, sodass eine Lebensdauer von 15 Jahren oder mehr erreichbar ist. Durch die formstabile Basis wird dabei ein sicherer Stand des Speicherbehälters sichergestellt, wobei die Basis die flexible Hülle des Speicherbehälters auch vor Beschädigungen von der Unterseite schützt. Geeignet ist solch ein Fluidspeicher insbesondere als Warmwasserspeicher und/oder Pufferspeicher.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Hülle mit der Basis formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbindbar. Die Hülle kann beispielsweise mit der Basis verklebt sein. Es ist auch denkbar, die Hülle über formschlüssige Koppelmittel an der Basis zu befestigen. Die Hülle kann alternativ auch auf einen beispielsweise zylindrischen Fortsatz der Basis aufgezogen sein, sodass eine reibschlüssige beziehungsweise kraftschlüssige, fluiddichte Verbindung erhalten wird. Dabei kann der Speicherbehälter entweder mit gefalteter Hülle vormontiert geliefert werden oder aber die Auslieferung erfolgt zweiteilig, also mit einer von der Basis getrennten Hülle. Hierbei sind auch Hüllen mit unterschiedlich großem Volumen mit einer unveränderten Basis kombinierbar, was zu geringen Fertigungs- und Lagerkosten führt.
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Die Basis kann eine Wärmedämmung aufweisen. Dabei kann die Basis entweder bereits bei der Herstellung mit der Wärmedämmung aussgestattet werden oder die Wärmedämmung wird erst nach der vollständigen Montage und gegebenenfalls vollständigen Füllung des Fluidspeiches durch einen Einspritzanschluß, der in der Basis ausgebildet ist, vorgenommen. Die zweite Option ist platzsparend und erleichtet daher die Lagerung und den Transport. Die Wärmedämmung kann dabei als flüssiger, expandierender Schaum in einer Sprühdose bevorratet sein, wobei die Sprühdose mit dem Einspritzanschluss verbindbar ist und somit die Wärmedämmung direkt in die Basis eingebracht werden kann. Damit ist mit geringem Aufwand eine Wärmedämmung in der Basis realisierbar, mit der Wärmeverluste verringert werden.
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Bevorzugterweise nimmt die Hülle im gefüllten Zustand eine im Wesentlichen zylindrische oder ovoide Form mit planer oder gewölbter Stirnseite ein, wobei die Hülle mit einer der Stirnseiten zur Basis ausgerichtet ist. Eine derartige Form lässt sich relativ einfach herstellen und insbesondere bei einer kreiszylindrischen Ausgestaltung lässt sich die Hülle im Wesentlichen form- und druckbeständig ausgestalten. Dabei ergibt sich durch die Ausrichtung einer der Stirnseiten der Hülle zur Basis eine relativ raumsparende Anordnung.
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In einer Variante der Erfindung kann durch den Schnitt der Hülle, der Veränderung der Materialsteifheit an verschiedenen Stellen der Hülle und/oder durch die Verwendung von Bändern an den inneren Speicherflächen eine nahezu rechteckige bzw. quaderförmige Form des Fluidspeichers erreicht werden. Dies erlaubt eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Platzes, so dass bei gleicher Standfläche wie bei einem herkömmlichen kreiszylindrischen Speicher aus Metallblech mehr Fluidvolumen zur Verfügung steht.
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Vorzugsweise weist die Hülle ein Kunststoffmaterial, insbesondere ein Polymer, auf. Ein Kunststoffmaterial ist sehr korrosionsbeständig und kann relativ zugfest ausgebildet werden. Dabei ist es flexibel, so dass die Hülle im leeren Zustand, also im Anlieferzustand, klein verpackbar ist.
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Dabei kann das Kunststoffmaterial Verstärkungsstege oder -fasern aufweisen, um die gewünschte Zugfestigkeit zu erreichen. Es können auch Verstärkungsbänder an den inneren Speicherflächen befestigt sein, um eine Zugentlastung der Hülle zu erreichen. Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass an einer Außenseite der Hülle Verstärkungsbänder angeordnet sind. Die Verstärkungsbänder können die Hülle strahlenförmig, netzförmig oder geflochten abdecken. Es können auch mehrere oder alle Möglichkeiten kombiniert werden. Um eine ausreichende Wärmekapazität des Speichermediums erreichen zu können, sollte die Hülle eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 60°C aufweisen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Hülle ein Entlüftungsventil aufweist. Damit ist ein Entlüften und einfacheres Befüllen des Fluidspeichers möglich.
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Vorzugsweise ist die Hülle zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet. Damit ist in die Hülle die Funktion eines Ausdehnungsgefäßes integriert. Auf ein zusätzliches Ausdehnungsgefäß kann dann gegebenenfalls sogar ganz verzichtet werden.
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In einer Variante der Erfindung hat der Fluidspeicher mindestens eine senkrecht an der Basis angeordnete Anschlussleiste, die fluiddicht mit der Hülle verbunden oder der Hülle vorgestellt ist, wobei die Anschlussleiste mindestens einen Anschluss für hydraulische Komponenten aufweist. Die Anschlussleiste kann dann in herkömmlicher Weise alle erforderlichen Anschlüsse bereitstellen. Dabei kann die Anschlussleiste aus mehreren, zusammensteckbaren Elementen gebildet sein, wodurch sie relativ einfach transportierbar ist und variabel an die Höhe der Hülle angepasst werden kann. Dabei ist bevorzugt, dass in der Hülle Anschlussöffnungen integriert sind, die mit Durchbrüchen in der Anschlussleiste korrespondieren. Dabei kann die Anschlussleiste fluiddicht mit der Hülle verbunden bzw. in die Hülle eingesetzt sein, oder dieser benachbart vorgestellt sein. Im ersten Fall dient die Anschlussleiste sowohl der mechanischen Halterung als auch der fluiddichten Verbindung zu angeschlossenen Hydraulikkomponenten. Im zweiten Fall dient sie lediglich der mechanischen Aufnahme der hydraulischen Komponenten, während die fluiddichte Verbindung zwischen Hülle und Hydraulikkomponenten direkt hergestellt wird. Dafür können in die Hülle beispielsweise Verbindungselemente integriert sein. Die Anschlussleiste stellt sicher, dass keine mechanische Belastung durch externe Komponenten auf der Hülle lasten. Als hydraulische Komponenten kommen unter anderem Rohrleitungen, Wärmetauscher, Übertemperatur- und Überdruck-Ventile, Pumpen und ähnliches in Betracht. Leichtgewichtige Details wie Tauchhülsen sind entweder in der Anschlussleiste enthalten oder können separat an die Hülle angebracht werden.
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In einer näheren Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens ein Zulauf und/oder wenigstens ein Ablauf an der Basis angeordnet. Die in jedem Fall erforderlichen Anschlüsse sind dann bereits in der Basis integriert. Dabei können auch weitere Elemente und hydraulische Komponenten in der Basis integriert werden.
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Beispielsweise kann die Basis ein Stecksystem aufweisen. Durch die Verwendung eines Stecksystems kann der Fluidspeicher mit verschiedenen hydraulische Komponenten versehen werden, die leicht ausgetauscht werden können, um die Funktion des Speichers beliebig zu verändern. Beispielsweise können ein kompakter Rohrwendelwärmetauscher, ein Schichtladerohr und ein Ablaufrohr die gleichen Stecksystemanschlüsse haben. Deshalb kann der Fluidspeicher entweder als direkt oder indirekt erwärmter Speicher beispielsweise mit externem Plattenwärmetauscher oder interner Wärmetauscherwendel verwendet werden. Außerdem können durch Einstecken entsprechender Komponenten in der Basis die Strömungswege geändert werden. Als hydraulische Komponenten können z. B. Blindstöpsel, Plattenwärmetauscher, Wärmetauscherwendel, ein Mischventil und/oder Pumpen eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Heizungswasser-Pufferspeicher mit integrierter Frischwasserstation die gleiche Basis verwenden wie ein Trinkwasserspeicher mit integriertem Schichtladesystem.
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Günstigerweise ist in mindestens einem Zulauf ein Rückschlagventil zugeordnet. Dieses Rückschlagventil verhindert einen Rücklauf von Speichermedium aus dem Speicherbehälter in den Zulauf, wenn dort der Wasserdruck abfällt oder eine Zuleitung vom Zulauf (Zulaufanschluss) entfernt wird.
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In einer erfindungsgemäßen Variante weist der Fluidspeicher einen in der Basis angeordneten Druckwächter auf, der ein druckbetätigtes Ventil zur Aufrechterhaltung eines minimalen Speicherinnendruckes umfasst. Dieser Druckwächter sorgt dafür, dass innerhalb des Speicherbehälters immer ein ausreichend hoher Innendruck vorhanden ist, um die Formstabilität des Speicherbehälters zu gewährleisten. Beispielsweise ist dabei jedem Ablauf und/oder Zulauf ein druckabhängiges Ventil zugeordnet, das ein Abzapfen von Speichermedium aus dem Speicherbehälter verhindert oder den Zulauf entsprechend freigibt, wenn der Druck innerhalb des Speicherbehälters oder im Zulauf einen einstellbaren Schwellenwert unterschreitet. Dafür kann beispielsweise ein Drucksensor des Druckwächters im Zulauf vor dem Rückschlagventil angeordnet sein.
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In einer erfindungsgemäßen sinnvollen Ergänzung verfügt der Fluidspeicher über eine Leckageerkennung, die bei erkannter Leckage eine Zufuhr von Speichermedium zum Speicherbehälter verschließt und/oder ein Signal ausgibt. Eine Leckage kann hierbei sowohl in der Basis als auch in der Hülle sowie an deren Schnittstelle auftreten und detektiert werden. Dadurch wird die Betriebssicherheit erhöht.
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Um den Fluidspeicher vor Überdruck zu schützen, kann ein Druckminderungsventil als hydraulische Komponente im Zulauf eingebaut werden. Zum Schutz vor zu starker Erwärmung kann auch ein Temperaturminderungsventil im Zulauf vorgesehen sein.
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Der Fluidspeicher kann auch ein Überdruckventil und/oder ein Übertemperaturventil aufweisen, das beispielsweise in der Hülle oder im Ablauf angeordnet ist. Damit erfolgt ein effektiver Schutz des Fluidspeichers vor Überlastung.
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Vorteilhafterweise sind im Speicherbehälter Kammern ausgebildet. Insbesondere bei relativ großen Speichervolumen wird durch derartige Kammern eine bessere Stabilität des Speicherbehälters erhalten – auch bei nicht kreiszylindrischem Querschnitt. Dabei ermöglichen diese Kammern eine relativ gute Wärmeschichtung innerhalb des Speicherbehälters. Dies wiederum erlaubt einen effektiven Betrieb. Idealerweise werden die Kammern von flexiblen Wänden gebildet (begrenzt). Diese können mit der Hülle verbunden sein und somit gemeinsam mit dieser gefaltet und entfaltet werden. Außerdem können die Wände auf Zug belastet die Hülle stabilisieren. Besonders geeignet sind fluiddurchlässige Wandungen. Diese lassen eine träge Konvektion zwischen den Kammern zu und verhindern ungleiche Temperaturniveaus auf der gleichen Höhe in den unterschiedlichen Kammern.
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Vorzugsweise ist eine von der Basis abgewandte Stirnseite der Hülle durch einen lösbaren Deckel verschlossen. Die Hülle kann dann an einer Stirnseite von der Basis und an der anderen Stirnseite vom Deckel verschlossen werden, also schlauchähnlich ausgestaltet sein. Auch ist es möglich, durch den Deckel Zugriff in das Innere der Hülle zu bekommen, so dass beispielsweise zusätzliche Elemente wie Wärmetauscher oder Opferanodeneinrichtungen in die Hülle eingebracht werden können. Weiterhin kann an der von der Basis abgewandten Stirnseite der Hülle eine Aufhängeeinrichtung angeordnet sein. An einem Träger aufgehängt, z. B. an einer Decke, kann die Hülle dann bei der Erstbefüllung oder einem Innendruckverlust nicht in sich zusammensacken.
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Ferner ist eine Ausgestaltung günstig, bei der im Speicherbehälter mindestens ein Wärmetauscher angeordnet ist. Dieser ist bevorzugt von einer Schutzeinrichtung umgeben. Mit dem Wärmetauscher ist eine Beladung oder Entladung des Speichermediums möglich. Der Wärmetauscher kann beispielsweise durch den geöffneten Deckel eingesetzt und an einem Rand der Öffnung eingehängt oder fest mit dem Deckel verbunden und anschließend eingesetzt werden. Durch das Vorsehen einer Schutzeinrichtung kann verhindert werden, dass ein Absinken des Innendrucks im Speicherbehälter einen Kontakt zwischen der Hülle und dem Wärmetauscher bewirkt, der gegebenenfalls zu einer Beschädigung der Hülle führen könnte.
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Der Wärmetauscher kann dabei am Deckel, an der Anschlussleiste und/oder an der Basis befestigt sein. Damit ergibt sich eine relativ stabile Befestigung des Wärmetauschers, ohne dass dieser in Kontakt mit der Hülle selbst gelangt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Hülle von einer Wärmedämmung umgeben. Diese weist beispielsweise Polyurethan auf. Die Wärmedämmung verbessert den Wirkungsgrad des Speicherbehälters, indem sie Wärmeverluste verringert. Bei einer flexiblen Ausgestaltung der Wärmedämmung können auch der Transport und die Lagerung der Wärmedämmung mit relativ geringem Aufwand erfolgen. Die Wärmedämmung kann dabei beispielsweise in Form eines Mantels oder einer Socke, die auf die Hülle aufgezogen wird, ausgebildet sein. Die Wärmedämmung kann aber auch aus Formteilen zusammengesetzt sein, die im zusammengesetzten Zustand einen Innenraum umgeben, in dem der Speicherbehälter angeordnet ist. Dementsprechend kann die Wärmedämmung mehrteilig ausgebildet sein.
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Mit besonderem Vorteil weist die Basis ein Stecksystem für hydraulische Komponenten auf. Mit einem derartigen Stecksystem können verschiedene hydraulische Komponenten als Zubehörteile mit der Basis verbunden werden und damit die Funktionalität des Fluidspeichers erweitern. So kann beispielsweise ein Heizungswasser-Pufferspeicher mit einer integrierten Frischwasserstation durch Austausch hydraulischer Komponenten in einen Trinkwasserspeicher mit Schichtladesystem umgewandelt werden. Das Stecksystem ermöglicht dabei einen einfachen Austausch der Komponenten und eine hohe Variabilität.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Basis einen Einspritzanschluss für das Einbringen einer Wärmedämmung auf Die Wärmedämmung kann beispielsweise in einer Spraydose geliefert werden, die an den Einspritzanschluss anschließbar ist. Die Spraydose enthält dann einen flüssigen, expandierenden Wärmedämmungsschaum, der nach vollständiger Befüllung des Fluidspeichers in die Basis zur Wärmedämmung injiziert wird.
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Die Basis kann mindestens eine Service-Klappe aufweisen. Durch eine derartige Service-Klappe, die beispielsweise als Tür ausgebildet ist, ist ein einfacher Zugang zu innerhalb der Basis angeordneten Komponenten, wie beispielsweise einer Pumpe oder Ventilen, möglich. Eine Wartung des Fluidspeichers wird dadurch vereinfacht.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist eine flexible Ausdehnungseinrichtung vorgesehen, die an den Innenraum des Speicherbehälters angrenzt. Damit kann der Speicherbehälter neben der Hauptaufgabe, nämlich ein Speichermedium zu bevorraten, noch die Funktion eines Ausdehnungskörpers übernehmen. Auf einen zusätzlichen Ausdehnungskörper kann dann verzichtet werden, so dass der Aufbau eines Gesamtsystems, also beispielsweise eines Heizungssystems zur solaren Heizungsunterstützung, vereinfacht wird. Die Ausdehnungseinrichtung kann durch eine elastisch verformbare Hülle oder einen elastisch verformbaren Bereich oder einen Einsatz in der Hülle gebildet sein. Auch eine im Innenraum des Speicherbehälters liegende elastische gasgefüllte Kammer, beispielsweise ein Ballon, wäre geeignet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen:
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1 einen Fluidspeicher im leeren Zustand;
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2 den Fluidspeicher im gefüllten Zustand;
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3 eine Basis und eine Anschlussleiste des Fluidspeichers;
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4 die Basis und die Anschlussleiste in teilweise geschnittener Ansicht;
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5 einen Wärmetauscher mit einer Schutzeinrichtung;
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6 eine alternative Ausgestaltung der Schutzeinrichtung;
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7 eine weitere Ausgestaltung des Wärmetauschers;
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8 eine weitere Ausführungsform der Basis in teilweise geschnittener Ansicht;
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9 ein Heizelement und
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10a bis 10c Ausstattungsmöglichkeiten des Fluidspeichers.
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1 zeigt einen Fluidspeicher 1, der beispielsweise als Warmwasserspeicher und/oder Pufferspeicher eingesetzt werden kann. Der Fluidspeicher 1 weist einen Speicherbehälter 2 mit einer flexiblen, druckresistenten Hülle 3 und einer Basis 4 auf. Die Hülle ist durch einen Kunststoff gebildet und dementsprechend flexibel, aber dennoch fluiddicht und druckresistent. Zur Erhöhung der Festigkeit ist an einer Außenseite 5 der Hülle 3 eine Verstärkung in Form von Verstärkungsbändern 6 vorgesehen, die die Hülle 3 netzförmig umgeben.
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In 1 ist der Fluidspeicher 1 im ungefüllten Zustand dargestellt, bei der innerhalb des Speicherbehälters 2 noch kein Speichermedium, insbesondere noch kein Wasser, aufgenommen ist. Vielmehr ist nur die Hülle 3 mit der Basis 4 verbunden und der Fluidspeicher 1 dementsprechend für einen Einsatz vorbereitet.
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Gemäß 2 ist der Fluidspeicher 1 im gefüllten Zustand dargestellt. Der Speicherbehälter 2 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form angenommen, wobei er mit einer Stirnseite an der Basis 4 aufliegt. Diese Form wird durch den Innendruck des eingefüllten Speichermediums, bzw. Wassers erzeugt, die auf eine Innenwand der Hülle 3 drückt.
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An einer radialen Außenseite der Hülle 3 ist eine Anschlussleiste 7 vorgesehen, die senkrecht zur Basis 4 angeordnet ist und in eine entsprechende Anschlussgeometrie 8 der Basis 4 eingesteckt ist. Die Anschlussleiste 7 ist dabei aus insgesamt drei Elementen 9a, 9b, 9c gebildet, die einen modularen Aufbau der Anschlussleiste 7 ermöglichen. Dabei weist die Anschlussleiste 7 insgesamt vier Anschlüsse 10a bis 10d auf. Die Anschlüsse 10a bis 10d sind mit korrespondierenden Öffnungen innerhalb der Hülle 3 verbunden und dienen in der Regel der Zufuhr und/oder Entnahme des Speichermediums aus der Hülle, es sind also Zulauf- und/oder Ablaufanschlüsse.
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Die Anschlussleiste 7 dient weiterhin zum Anschließen des Fluidspeichers 1 an ein Heizungssystem. Damit ergibt sich eine einfache Verwendung des neuartigen Fluidspeichers 1 in bestehenden Anlagen.
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Um Kräfte von der Hülle 3 auf die Basis 4 übertragen zu können, sind Verstärkungsbänder 6 über formschlüssige Koppelmittel 11a bis 11c, insbesondere Steckverbindungen, an der Basis 4 befestigt. Damit erfolgt eine Ableitung der Kräfte in die Basis.
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In 3 ist die Basis 4 mit der noch nicht montierten Anschlussleiste 7 dargestellt. Die Anschlussleiste 7 kann derartig in die Anschlussgeometrie 8 eingesetzt werden, dass die Anschlussleiste 7 sicher senkrecht an der Basis 4 gehalten ist. Die Basis 4 weist einen Zulauf 12 und einen Ablauf 13 auf, wobei der Ablauf 13 mit einer in die Anschlussleiste 7 integrierten Leitung 14 verbunden ist, während der Zulauf 12 zum Innenraum des Speicherbehälters 2 führt. Durch den Zulauf 12 kann damit beispielsweise kaltes Wasser in den Speicherbehälter 2 gebracht und dort erwärmt werden.
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In 4 ist die Basis 4 mit der Anschlussleiste 7 in Schnittansicht dargestellt. Im Zulauf 12 sind eine Pumpe 15 und ein Rückschlagventil 16 angeordnet. Dem Ablauf 13 ist ein druckabhängiges Ventil 17 zugeordnet. Durch das Rückschlagventil 16 wird verhindert, dass Speichermedium aus dem Speicherbehälter 2 zurück in Richtung Zulauf 12 fließt. Über das druckabhängige Ventil 17 kann ein Abzapfen von Speichermedium durch den Ablauf 13 verhindert werden, wenn der Druck innerhalb des Speicherbehälters 2 so gering wird, dass eine ausreichende Stabilität der Hülle 3 nicht mehr gewährleistet ist. Das Rückschlagventil 16 bildet zusammen mit dem druckabhängigen Ventil 17 einen Druckwächter, wobei gegebenenfalls noch ein Drucksensor und weitere druckabhängige Ventile dazu gehören können.
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In 5 ist in schematischer Ansicht ein Wärmetauscher 18 dargestellt, der in eine hohlzylindrische Schutzeinrichtung 19 einführbar ist. Der Wärmetauscher 18 ist als Heizwendel ausgebildet und dient zum Erwärmen des Wassers innerhalb des Speicherbehälters 2.
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In 6 ist eine alternative Ausgestaltung der Schutzeinrichtung 19 dargestellt. Die Schutzeinrichtung 19 ist dabei als hohlzylindrische Hülle mit Durchströmungsöffnungen ausgebildet.
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7 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Wärmetauschers 18, der mit einem Deckel 20 verbunden ist, der in eine Aufnahme in einer oberen Stirnseite der Hülle 3 eingeschraubt werden kann. Dadurch wird der Wärmetauscher 18 sicher innerhalb des Speicherbehälters 2 positioniert.
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In 8 ist die Basis 4 in teilgeschnittener Ansicht gezeigt, die mit einem Stecksystem 21 ausgestattet ist. Das Stecksystem weist bei diesem Beispiel sechs Steckanschlüsse 22a–22f auf, die zur Aufnahme zusätzlicher Komponenten dienen, die in die Steckanschlüsse 22a–22f eingesteckt werden können um die Funktionalität des Fluidspeichers zu ergänzen. Jeweils zwei Steckanschlüsse 22a–22f können dabei als Paar zusammengefasst werden. Beispielsweise kann ein als Rohrwendel ausgebildetes Heizelement 23, wie es in 9 gezeigt ist, an zwei Steckanschlüssen 22a–22f angeschlossen sein.
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Die Basis 4 ist mit einer Service-Klappe 24 versehen, die in einer Seitenwand der Basis 4 untergebracht ist und einen einfachen Zugang zu den innerhalb der Basis angeordneten Komponenten, wie beispielsweise der Pumpe 15, ermöglicht. Ferner ist die Basis 4 mit einem Einspritzanschluss 25 versehen, über die eine Wärmedämmung in Hohlräume der Basis 4 einbringbar ist. Dabei kann beispielsweise eine Spraydose mit flüssiger Wärmedämmung an den Einspritzanschluss 25 angeschlossen werden. Nach Einbringen der Wärmedämmung härtet diese innerhalb der Basis 4 aus und stellt einen guten thermischen Isolator dar.
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In 10a ist der Fluidspeicher 1 als Trinkwasserspeicher ausgebildet. Dafür sind ein Zulaufrohr 26 und ein Ablaufrohr 27 an den Steckanschlüssen 22a, 22b befestigt, die in das Innere der Hülle 3 hinein ragen. Die übrigen Steckanschlüsse 22c–22f sind mit entsprechenden Dichtmitteln verschlossen. Im Zulauf 12 ist dabei die Pumpe 15 und ein Druckwächter 31 angeordnet,
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Der Fluidspeicher nach 10b ist gegenüber der Ausführung nach 10a um einen Wärmetauscher 28 ergänzt worden, der mit den Steckanschlüssen 22c und 22d verbunden ist. Dafür sind die Steckanschlüsse 22c, 22d mit einem Heizmediumvorlauf 29 und einem Heizmediumrücklauf 30 verbunden, die aus der Basis 4 herausgeführt sind. Die Steckanschlüsse 22e und 22f sind mittels Blindstopfen verschlossen.
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Bei der Ausführungsform nach 10c ist die Hülle mit einem Entlüftungsventil 32 versehen. Ein derartiges Entlüftungsventil kann auch in allen anderen Ausführungsformen verwendet werden.
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In den freien Steckanschlüssen können noch weitere hydraulische Komponenten, wie beispielsweise ein zweites Heizelement oder zusätzliche Ablaufrohre zur Ablaufmischung platziert werden. Die hydraulische Verschaltung erfolgt dann z. B. innerhalb der Basis, die mit entsprechenden Elementen versehen wird. Gegebenenfalls kann das Stecksystem auch noch weitere oder weniger Steckanschlüsse umfassen.
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Mit Hilfe des Stecksystems 21 kann der erfindungsgemäße Fluidspeicher durch den Einsatz zusätzlicher Hydraulikkomponenten sehr einfach an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Dadurch ist der Fluidspeicher sehr vielseitig einsetzbar, wobei sogar eine nachträgliche Anpassung oder ein Austausch einzelner Komponenten problemlos möglich ist.
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Der erfindungsgemäße Fluidspeicher ermöglicht einen einfachen Transport und eine gute Lagerbarkeit. Dabei lässt sich der Speicherbehälter relativ klein zusammenlegen und weist dennoch eine ausreichende Druckfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Die innerhalb des Speicherbehälters auftretenden Innendrücke werden dabei nicht nur von der Hülle aufgenommen, sondern auch dazu ausgenutzt, den Speicherbehälter in die gewünschte Form zu bringen. Diese Innendrücke liegen dabei im Bereich bis zu etwa 10 bar. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Hülle kann gegebenenfalls auf einen zusätzlichen Ausdehnungskörper im System verzichtet werden. Vielmehr kann die Eigenelastizität der Hülle bereits ein ausreichendes Ausdehnungsvolumen bieten. Zusätzlich kann die Hülle ein Entlüftungsventil aufweisen. In Verbindung mit einem Stecksystem ergibt sich dabei ein vielseitig einsetzbarer Fluidspeicher, der mit geringem Aufwand unterschiedliche Funktionalitäten erfüllen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008009551 A1 [0005, 0006]
