DE102021116877A1

DE102021116877A1 - Umhüllungssystem und Verfahren zu dessen Herstellung sowie damit ausgestattete Anlage

Info

Publication number: DE102021116877A1
Application number: DE102021116877.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Scherhammer
Original assignee: Greiner Purtec GmbH
Current assignee: Neveon Austria GmbH
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2022-01-13
Also published as: AT523534A4; AT523534B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren Bildung eines Umhüllungssystems (2) und ein Umhüllungssystem (2) für Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher zu deren thermischen Dämmung. Es wird eine Umhüllungseinheit (8) und eine Temperatur-Erfassungseinheit (20) mit mehreren Sensoren (21) bereitgestellt. In einem Dämmelement (9) der Umhüllungseinheit (8) wird in einer Innenfläche (13) eine Aufnahmevertiefung (23) angeordnet, und in dieser ein Stützelement (24) eingesetzt. Die Sensoren (21) sind an einer einem Aufnahmeraum (11) zugewendeten Stützelement-Innenfläche (25) angeordnet und an dieser gehalten. Weiters betrifft die Erfindung auch noch eine Anlage (1) mit einem Temperaturerzeuger (4), einem Speicher (3) und ein erfindungsgemäß ausgebildetes Umhüllungssystem (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Umhüllungssystems und ein Umhüllungssystem, insbesondere für Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher zur thermischen Dämmung derselben. Weiters betrifft die Erfindung auch noch eine Anlage mit einem Wärmeerzeuger oder einem Kälteerzeuger, einem Speicher und einem derartigen Umhüllungssystem.
Die EP 2739914 B1 beschreibt eine Heizelement-Steuereinheit für ein Flüssigkeits-Heizsystem, welche zum Bestimmen des Arbeitszyklus eines Heizelements durch Überwachen der Wellenform des elektrischen Stroms zu dem Heizelement und dem Modulieren des Zeitpunkts des Heizbeginns durch das Heizelement in Abhängigkeit von einer erwarteten Dauer des Abschlusses des Heizprozesses und von einer erforderlichen Zeit, zu der der Heizprozess abgeschlossen werden soll, ausgebildet ist. Dabei wird die genannte erwartete Dauer in Abhängigkeit von dem genannten Arbeitszyklus bestimmt. Weiters wird ein Wasserbehälter mit einer isolierenden Umhüllung beschrieben. Zur Ermittlung der Temperatur des Wasserbehälters sind in Richtung der Bauhöhe mehrere voneinander beabstandete Sensoren vorgesehen. Jeder der Sensoren ist in einer eigenen Führungshülse aufgenommen, wobei die Führungshülsen an eine Metallleiste befestigt sind. Die Metallleiste ist an der Außenseite der Umhüllung anliegend angeordnet und die Führungshülsen ragen in jeweils eine in der Umhüllung ausgebildete und die Umhüllung in radialer Richtung durchsetzende Aufnahmeöffnung hinein. Jeder der Sensoren wird mittels einer Feder gegen die Außenwand des Wasserbehälters gedrückt. Mittels mehrerer Umreifungsbänder wird die Metallleiste samt den Sensoren gegen die Umhüllung gedrückt und damit ortsfest gehalten. Nachteilig dabei ist, dass für jede der Führungshülsen mit dem Sensor jeweils eine eigene Aufnahmeöffnung in Übereinstimmung mit der Anordnung und Beabstandung der Führungshülsen an der Metallleiste auszubilden ist. Weiters ist ein erhöhter Montageaufwand vor Ort erforderlich, um die Temperatur-Erfassungseinheit anzubringen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Bildung eines Umhüllungssystems und ein Umhüllungssystem zur thermischen Dämmung zur Verfügung zu stellen, mittels dem ein Benutzer in der Lage ist, eine einfache und kostengünstige Montage vor Ort vornehmen zu können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht noch darin, eine Anlage mit einem derartigen Umhüllungssystem zu schaffen, bei der der Installationsaufwand bei der Aufstellung so gering wie möglich gehalten werden kann oder gänzlich vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Umhüllungssystem und eine Anlage gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Bildung und Bereitstellung eines Umhüllungssystems, insbesondere für Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher zur thermischen Dämmung derselben, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden

- Bereitstellen einer Umhüllungseinheit mit zumindest einem Dämmelement, wobei vom zumindest einen Dämmelement zumindest bereichsweise ein Aufnahmeraum umgrenzt wird, und das zumindest eine Dämmelement zumindest eine Dämmschicht mit einer dem Aufnahmeraum zugewendeten Innenfläche sowie eine in einer Dämmschichtstärke davon distanzierte Außenfläche aufweist, wobei sich zwischen der Außenfläche und der Innenfläche der Dämmschicht umfänglich und voneinander beabstandet jeweils eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche sowie jeweils eine untere Seitenfläche und eine obere Seitenfläche erstrecken, und
- Bereitstellen einer Temperatur-Erfassungseinheit mit mehreren Sensoren, welche Sensoren zum Anliegen an einer Außenfläche eines zu umhüllenden Körpers ausgebildet sind, wobei weiters noch vorgesehen ist
- dass zumindest eine Aufnahmevertiefung im zumindest einen Dämmelement angeordnet oder ausgebildet wird,
- dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung sich ausgehend von der Innenfläche in Richtung auf die Außenfläche in das zumindest eine Dämmelement hinein erstreckend ausgebildet wird und vor der Außenfläche endet,
- dass zumindest ein Stützelement bereitgestellt wird, welches zumindest eine Stützelement in die zumindest eine Aufnahmevertiefung eingesetzt wird, und
- dass am zumindest einen Stützelement zumindest einer der Sensoren an einer dem Aufnahmeraum zugewendeten Stützelement-Innenfläche angeordnet und an dieser gehalten wird.

Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass so bereits nach der Fertigstellung und Auslieferung des Umhüllungssystems dieses ohne nachträglichen elektrischen Installationsaufwand am Aufstellungsort des Speichers an diesem montierbar ist. Weiters brauchen keine zusätzlichen Tauchhülsen zur Aufnahme von Sensoren am oder im Speicherkörper ausgebildet und/oder vorgesehen werden. Durch das Vorsehen der dem Aufnahmeraum zugewendeten Aufnahmevertiefung und dem darin angeordneten oder aufgenommen Stützelement wird so unabhängig von der Ausbildung der Umhüllungseinheit bzw. deren Dämmelement eine integrierte Anordnung der Temperatur-Erfassungseinheit direkt an der Umhüllungseinheit geschaffen. Darüber hinaus wird so aber auch eine durchgängige Isolationshülle geschaffen, welche nicht von Messleitungen oder Sensoren durchdrungen ist.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das zumindest eine Stützelement aus einem selbsttätig elastisch rückstellbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Schaumkunststoff, gebildet wird. Damit können leichter Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung sich in Richtung zwischen der unteren Seitenfläche und der oberen Seitenfläche erstreckend angeordnet oder ausgebildet wird. Damit kann der Fertigungsaufwand reduziert werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die zumindest eine Aufnahmevertiefung durchgängig zwischen der unteren Seitenfläche und der oberen Seitenfläche erstreckend angeordnet oder ausgebildet wird. Damit kann über die gesamte Höhe des Speichers die Temperaturerfassung durchgeführt werden.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn ein als Controller ausgebildeter elektronischer Bauteil als Bestandteil der Temperatur-Erfassungseinheit bereitgestellt wird, welcher elektronische Bauteil am oder im zumindest einen Dämmelement oder am oder im zumindest einen Stützelement angeordnet oder aufgenommen wird. Durch das Bereitstellen eines eigenen Controllers als Bestandteil der Temperatur-Erfassungseinheit und damit des Umhüllungssystems, kann so bereits direkt beim Speicher nach der Erfassung der Temperaturwerte mittels der Sensoren die Aufbereitung der an die Steuerungsvorrichtung weiterzuleitenden Daten erfolgen.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die mehreren Sensoren mit dem als Controller ausgebildeten elektronischen Bauteil in Kommunikationsverbindung stehen, insbesondere in elektrischer Leitungsverbindung stehen. Damit können Leitungswege und der Installationsaufwand reduziert werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass der als Controller ausgebildete elektronische Bauteil mittels einer weiteren Kommunikationsverbindung, insbesondere mittels einer elektrischen Leitungsverbindung und/oder einer drahtlosen Leitungsverbindung, mit einer außerhalb der Umhüllungseinheit anordenbaren Steuerungsvorrichtung verbunden werden kann. Durch das Vorsehen des Controllers direkt beim Umhüllungssystem kann so auf die Mehrfach-Anordnung von elektrischen Leitungsverbindungen zwischen den Sensoren und der Steuerungsvorrichtung des Temperaturerzeugers verzichtet werden. So kann mit einer einzigen Leitungsverbindung das Auslangen gefunden werden. Wird eine drahtlose Leitungsverbindung gewählt, kann gänzlich auf die Anordnung einer körperlichen Leitungsverbindung verzichtet werden.
Weiters betrifft die vorliegende Erfindung auch noch ein Umhüllungssystem, insbesondere für Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher zur thermischen Dämmung derselben, umfassend

- eine Umhüllungseinheit mit zumindest einem Dämmelement, wobei vom zumindest einen Dämmelement zumindest bereichsweise ein Aufnahmeraum umgrenzt ist, und das zumindest eine Dämmelement zumindest eine Dämmschicht mit einer dem Aufnahmeraum zugewendeten Innenfläche sowie eine in einer Dämmschichtstärke davon distanzierte Außenfläche aufweist, wobei sich zwischen der Außenfläche und der Innenfläche der Dämmschicht umfänglich und voneinander beabstandet jeweils eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche sowie jeweils eine untere Seitenfläche und eine obere Seitenfläche erstrecken, und
- eine Temperatur-Erfassungseinheit mit mehreren Sensoren, welche Sensoren zum Anliegen an einer Außenfläche eines zu umhüllenden Körpers ausgebildet sind, wobei weiters noch vorgesehen ist,
- dass zumindest eine Aufnahmevertiefung im zumindest einen Dämmelement angeordnet oder ausgebildet ist,
- dass sich die zumindest eine Aufnahmevertiefung ausgehend von der Innenfläche in Richtung auf die Außenfläche in das zumindest eine Dämmelement hinein erstreckt und vor der Außenfläche endet,
- dass zumindest ein Stützelement vorgesehen ist, welches zumindest eine Stützelement in die zumindest eine Aufnahmevertiefung eingesetzt ist, und
- dass am zumindest einen Stützelement zumindest einer der Sensoren an einer dem Aufnahmeraum zugewendeten Stützelement-Innenfläche angeordnet und an dieser gehalten ist.

Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass so bereits nach der Fertigstellung und Auslieferung des Umhüllungssystems dieses ohne nachträglichen elektrischen Installationsaufwand am Aufstellungsort des Speichers an diesem montierbar ist. Weiters brauchen keine zusätzlichen Tauchhülsen zur Aufnahme von Sensoren am oder im Speicherkörper ausgebildet und vorgesehen werden. Durch das Vorsehen der dem Aufnahmeraum zugewendeten Aufnahmevertiefung und dem darin angeordneten oder aufgenommen Stützelement wird so unabhängig von der Ausbildung der Umhüllungseinheit bzw. deren Dämmelement eine integrierte Anordnung der Temperatur-Erfassungseinheit direkt an der Umhüllungseinheit geschaffen. Darüber hinaus wird so aber auch eine durchgängige Isolationshülle geschaffen, welche nicht von Messleitungen oder Sensoren durchdrungen ist.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn das zumindest eine Stützelement aus einem selbsttätig elastisch rückstellbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Schaumkunststoff, gebildet ist. Damit können leichter Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das zumindest eine Stützelement die Innenfläche der zumindest einen Dämmschicht des zumindest einen Dämmelements auf die von der Außenfläche abgewendete Richtung überragt. So kann eine gerichtete Vorspannkraft und damit bedingt eine Andrückkraft ausgehend vom Stützelement auf die Sensoren und weiters auf den Körper des Speichers aufgebaut werden. So kann eine sichere und dauerhafte Kontaktierung der Sensoren an der Außenfläche des Speicherkörpers erzielt werden.
Eine weitere mögliche Ausführungsform hat die Merkmale, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung sich in Richtung zwischen der unteren Seitenfläche und der oberen Seitenfläche erstreckend angeordnet oder ausgebildet ist. Damit kann der Fertigungsaufwand reduziert werden.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung durchgängig zwischen der unteren Seitenfläche und der oberen Seitenfläche erstreckend angeordnet oder ausgebildet ist. Damit kann über die gesamte Höhe des Speichers die Temperaturerfassung durchgeführt werden.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoren scheibenförmig oder münzenförmig ausgebildet sind. Durch die flächige Ausbildung kann eine platzsparende Anordnung derselben erzielt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Erfassungseinheit einen als Controller ausgebildeten elektronischen Bauteil umfasst, welcher elektronische Bauteil am oder im zumindest einen Dämmelement oder am oder im zumindest einen Stützelement angeordnet oder aufgenommen ist. Durch das Vorsehen eines eigenen Controllers als Bestandteil der Temperatur-Erfassungseinheit und damit des Umhüllungssystems, kann so bereits direkt beim Speicher nach der Erfassung der Temperaturwerte mittels der Sensoren die Aufbereitung der an die Steuerungsvorrichtung weiterzuleitenden Daten erfolgen.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die mehreren Sensoren mit dem als Controller ausgebildeten elektronischen Bauteil in Kommunikationsverbindung stehen, insbesondere in elektrischer Leitungsverbindung stehen. Damit können Leitungswege und der Installationsaufwand reduziert werden.
Eine andere alternative Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die mehreren Sensoren jeweils nacheinander und der als Controller ausgebildete elektronische Bauteil elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Eine weitere mögliche und gegebenenfalls alternative Ausführungsform hat die Merkmale, dass der als Controller ausgebildete elektronische Bauteil mittels einer weiteren Kommunikationsverbindung, insbesondere mittels einer elektrischen Leitungsverbindung und/oder einer drahtlosen Leitungsverbindung, mit einer außerhalb der Umhüllungseinheit anordenbaren Steuerungsvorrichtung verbindbar ist. Durch das Vorsehen des Controllers direkt beim Umhüllungssystem kann so auf die Mehrfach-Anordnung von elektrischen Leitungsverbindungen zwischen den Sensoren und der Steuerungsvorrichtung des Temperaturerzeugers verzichtet werden. So kann mit einer einzigen Leitungsverbindung das Auslangen gefunden werden. Wird eine drahtlose Leitungsverbindung gewählt, kann gänzlich auf die Anordnung einer körperlichen Leitungsverbindung verzichtet werden.
Weiters betrifft die Erfindung auch noch eine Anlage umfassend

- einen Temperaturerzeuger, insbesondere einen Wärmeerzeuger oder einen Kälteerzeuger, mit einer Steuerungsvorrichtung,
- einen Speicher, insbesondere einen Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher, und
- ein erfindungsgemäß ausgebildetes Umhüllungssystem mit einer Umhüllungseinheit und einer Temperatur-Erfassungseinheit, bei dem ein als Controller ausgebildeter elektronischer Bauteil der Temperatur-Erfassungseinheit des Umhüllungssystems mit der Steuerungsvorrichtung in Kommunikationsverbindung steht, insbesondere in elektrischer Leitungsverbindung und/oder in einer drahtlosen Leitungsverbindung steht. Mit dieser Anordnung kann eine einfache elektrische Montage und Anschlussmöglichkeit an der Steuerungsvorrichtung geschaffen werden. Insbesondere dann, wenn die Verbindung oder der Anschluss der elektrischen Verbindungleitung an der Steuerungsvorrichtung mittels einer Steckerverbindung erfolgt. Eine einfache Datenübermittlung ohne körperlichen Installationsaufwand kann auch bei Verwendung einer drahtlosen oder kabellosen Leitungsverbindung erzielt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

1 eine Anlage mit einem Temperaturerzeuger, einem Speicher und einem Umhüllungssystem umfassend eine Umhüllungseinheit und eine Temperatur-Erfassungseinheit, vor dem Anbringen des Umhüllungssystems am Speicher, in schaubildlicher Darstellung;
2 einen Teilbereich des Umhüllungssystems nach 1, ohne Außenverkleidung und in schaubildlicher Darstellung;
3 einen Querschnitt durch das Umhüllungssystem gemäß der 1 und 2 im Bereich von deren Temperatur-Erfassungseinheit.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Der Begriff „insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mögliche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfahrensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.
In ihrer vorliegenden Verwendung sollen die Begriffe „umfassend“, „weist auf“, „aufweisend“, „schließt ein“, „einschließlich“, „enthält“, „enthaltend“ und jegliche Variationen dieser eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken.
In den 1 bis 3 ist eine Anlage 1 umfassend ein Umhüllungssystem 2 zur thermischen Dämmung oder Isolation eines Speichers 3 und ein Temperaturerzeuger 4 gezeigt und beschrieben.
Das Umhüllungssystem 2 dient als Umkleidung für Körper, insbesondere Speicherkörper, zumeist bei Heizungsanlagen und/oder Kälteanlagen. Der Speicher 3 kann z.B. als Warmwasserspeicher, Pufferspeicher oder Wärme- und/oder Kältespeicher ausgebildet sein und ist stilisiert dargestellt. Bei den Körpern handelt es sich zumeist um zylindrisch ausgebildete Behälter, welche noch mit nicht näher dargestellten Anschlüssen oder Anschlussstutzen versehen sein können. Die Querschnittsform der Körper in einer zumeist horizontalen Schnittebene muss nicht zylindrisch ausgebildet sein, sondern kann auch mehreckig, oval oder aber auch einen dazu unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
Nachfolgend wird der Körper allgemein als Speicher 3 bezeichnet, wobei auch die Bezeichnung Speicherkörper verwendet werden kann. Der Körper bzw. der Speicher 3 ist zumeist auf einer ebenen Aufstandsfläche 5 abgestützt und weist eine Höhenerstreckung auf. Weiters kann Speicher 3 auch noch eine Längsachse 6 definieren, welche im Aufstellungszustand des Körpers bzw. des Speichers 3 bevorzugt vertikal verlaufend ausgerichtet ist.
Der Temperaturerzeuger 4 kann unterschiedlichst ausgebildet sein. Weiters können auch die unterschiedlichsten Medien und/oder Brennstoffe zu dessen Betrieb Verwendung finden. Neben fossilen Brennstoffen oder elektrischer Energie könnte auch Sonnenenergie zu dessen Betrieb herangezogen werden. Eine vereinfacht angedeutet Steuerungsvorrichtung 7 dient zur Steuerung und/oder Regelung des Temperaturerzeugers 4, wie dies allgemein als bekannt gilt.
Nachfolgend wird das Umhüllungssystem 2 näher und detaillierter beschrieben. In der 1 ist noch angedeutet, dass das Umhüllungssystem 2 eine Umhüllungseinheit 8 mit zumindest einem Dämmelement 9 sowie gegebenenfalls eine Außenverkleidung 10 umfasst. Die Ausbildung und Herstellung der Umhüllungseinheit 8 sowie des Dämmelements 9 kann unterschiedlichst erfolgen. Dazu werden zumeist die unterschiedlichsten Werkstoffe, insbesondere Kunststoffwerkstoffe, eingesetzt. Die Umhüllungseinheit 8 kann z.B. als ebenflächige Baueinheit gefertigt werden und diese als Mantel oder Manschette um die Außenfläche des Speichers 3 herumgeschlagen oder gewickelt werden. Dazu können die unterschiedlichsten Kunststoffschäume mit biegeelastischen Eigenschaften eingesetzt werden.
Es könnte aber auch die Umhüllungseinheit 8 als vorgeformter Isolierkörper ausgebildet sein, wie dies z.B. mittels Kunststoff-Hartschaumkörpern realisiert ist. Als mögliche Werkstoffe können Kunststoffmaterialien wie z.B. ein Polyurethan-Hartschaum (PUR), Polystyrol-Hartschaum (PS), expandiertes Polystyrol (EPS), extrudiertes Polystyrol (XPS) oder sonstige biegesteife, bevorzugt geschlossenzellige, Kunststoffwerkstoffe, welche auch Dämm- oder Isoliereigenschaften aufweisen, verwendet werden.
Ist der Körper oder der Speicher 3 vom Umhüllungssystem 2, insbesondere von der Umhüllungseinheit 8 zumindest an seiner Außenfläche bzw. seiner Außenhaut umhüllt und damit auch zu einem überwiegenden Flächenanteil, bevorzugt jedoch vollständig, davon abgedeckt, wird diese Stellung der Umhüllungseinheit 8 als Dämmstellung oder als Isolierstellung oder auch als Umhüllungsstellung bezeichnet. Dabei werden einander zugewendete Endbereiche der Umhüllungseinheit 8 miteinander zu einer zusammengehörigen Baueinheit mittels einer nicht näher bezeichneten Verschlussvorrichtung miteinander verbunden.
Befindet sich die Umhüllungseinheit 8 in deren Dämm- bzw. Isolierstellung oder Umhüllungsstellung, wird auch von dieser eine eigene Längsachse definiert. Der Einfachheit halber wird für die eigene Längsachse das gleiche Bezugszeichen verwendet, wie dieses zuvor für den Speicher 3 bzw. Körper beschrieben worden ist. Die Längsachse 6 des Speicher 3 bzw. Körpers sowie die eigene Längsachse der Umhüllungseinheit 8, wenn sich diese in deren Dämm- bzw. Isolierstellung oder Umhüllungsstellung befindet bzw. dazu aufgerichtet ist, sind bevorzugt zueinander deckungsgleich verlaufend angeordnet.
Grundsätzlich dient die Umhüllungseinheit 8 dazu, als Dämmstoff den Durchgang von Wärmeenergie zu reduzieren, um so den Speicher 3 bzw. Körper vor Abkühlung oder Erwärmung zu schützen. Die Dämm- bzw. Isolierstellung oder Umhüllungsstellung kann auch als Wärmedämmstellung bezeichnet werden.
Die Umhüllungseinheit 8 mit dem zumindest einen Dämmelement 9 umgrenzt in der Dämmstellung einen Aufnahmeraum 11. Das zumindest eine Dämmelement 9 kann einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein und zumindest eine Dämmschicht 12 umfassen. Das Dämmelement 9 oder die zumindest eine Dämmschicht 12 weist eine dem Aufnahmeraum 11 zugewendeten Innenfläche 13 sowie eine davon abgewendete Außenfläche 14 auf. Die Innenfläche 13 ist von der Außenfläche 14 in einer Dämmschichtstärke 15 beabstandet angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umschließt die Umhüllungseinheit 8 den Speicher 3 in Umfangsrichtung vollständig. In diesem Fall weist die Umhüllungseinheit 8 bzw. deren zumindest eine Dämmschicht 12 eine erste Seitenfläche 16 und eine zweite Seitenfläche 17 auf. In der Dämmstellung sind die erste und zweite Seitenfläche 16, 17 einander zugewendet und liegen bevorzugt aneinander an. Bei aufgerichteter in vertikaler Position der Umhüllungseinheit 8 weist diese bzw. deren zumindest eine Dämmschicht 12 weiters eine der Aufstandsfläche zugewendete oder zuwendbare untere Seitenfläche 18 und eine dieser gegenüberliegende obere Seitenfläche 19 auf bzw. ist durch diese begrenzt. Die Seitenflächen 16, 17, 18 und 19 erstrecken sich zwischen der Innenfläche 13 und der Außenfläche 14 und umgrenzen damit den äußeren Umfang der Umhüllungseinheit 8 bzw. deren zumindest eine Dämmschicht 12.
Weiters umfasst das Umhüllungssystem 2 auch noch eine Temperatur-Erfassungseinheit 20 mit mehreren Sensoren 21, wobei die Sensoren 21 zur Erfassung oder Ermittlung der Temperatur des Speichers 3 dienen oder dazu ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Sensoren 21 in Richtung der Längsachse 6 voneinander beabstandet angeordnet, um damit die jeweilige Temperatur des Speichers 3 in voneinander unterschiedlichen Bereichen feststellen und erfassen zu können. Dies betrifft die Temperaturschichtung von einem im Speicher 3 befindlichen Medium, zumeist Wasser. Die Sensoren 21 sind zum Anliegen an einer Außenfläche 22 des zu umhüllenden Körpers, nämlich des Speichers 3 ausgebildet.
Weiters ist noch angedeutet, dass zumindest eine Aufnahmevertiefung 23 im zumindest einen Dämmelement 9 angeordnet oder ausgebildet ist. Die zumindest eine Aufnahmevertiefung 23 erstreckt sich ausgehend von der Innenfläche 13 in Richtung auf die Außenfläche 14 in das zumindest eine Dämmelement 9 hinein und endet noch vor der Außenfläche 14, wie dies am besten aus der 3 zu ersehen ist.
Das Umhüllungssystem 2 umfasst weiters noch zumindest ein Stützelement 24. Das zumindest eine Stützelement 24 weist eine der Aufnahmevertiefung 23 maßlich angepasst Querschnittsform auf, um in die zumindest eine Aufnahmevertiefung 23 eingesetzt oder darin aufgenommen werden zu können. Die zuvor beschriebenen Sensoren 21 sind am zumindest einen Stützelement 24 an einer dem Aufnahmeraum 11 zugewendeten Stützelement-Innenfläche 25 angeordnet und an dieser positioniert gehalten. Die Stützelement-Innenfläche 25 ist an jener von der Außenfläche 14 der Umhüllungseinheit 8 oder dessen Dämmelement 9 abgewendeten Seite angeordnet.
Das zumindest eine Stützelement 24 ist bevorzugt aus einem selbsttätig elastisch rückstellbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Schaumkunststoff, gebildet.
Wie nun besser aus den 2 und 3 zu ersehen ist, kann sich die zumindest eine Aufnahmevertiefung 23 in Richtung zwischen der unteren Seitenfläche 18 und der oberen Seitenfläche 19 erstrecken bzw. weist eine Längserstreckung bei sich in der Dämmstellung befindlicher Umhüllungseinheit 8 in paralleler Richtung bezüglich der Längsachse 6 auf. Besonders bevorzugt ist die zumindest eine Aufnahmevertiefung 23 durchgängig zwischen der unteren Seitenfläche 18 und der oberen Seitenfläche 19 erstreckend angeordnet oder ausgebildet. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist die Aufnahmevertiefung 23 nutförmig oder kanalförmig ausgebildet und in Richtung auf den Speicher 3 bzw. den Aufnahmeraum 11 hin offen ausgebildet. Das Stützelement 24 weist bei dieser Ausbildung der Aufnahmevertiefung 23 eine streifenförmig oder flachprofilförmig ausgebildete Körperform auf. Die Längserstreckung entspricht der Längenausdehnung der Aufnahmevertiefung 23, um die Isolierwirkung im Bereich der Temperatur-Erfassungseinheit 20 nicht negativ zu beeinflussen.
Um einen Anpressdruck ausgehend vom Stützelement 24 auf den oder die Sensoren 21 hin in Richtung auf den Speicher 3 ausüben zu können, kann das zumindest eine Stützelement 24 die Innenfläche 13 der zumindest einen Dämmschicht 12 des zumindest einen Dämmelements 9 auf die von der Außenfläche 14 abgewendete Richtung überragen - also in Richtung auf den Aufnahmeraum 11 und somit in Richtung auf den Speicher 3.
Bei der Montage und Anbringung der Umhüllungseinheit 8 mitsamt der Temperatur-Erfassungseinheit 20 als gesamtes Umhüllungssystem 2 am Speicher 3 wird so eine sichere und satte Anlage der Sensoren 21 an der Außenfläche 22 des zu umhüllenden Körpers, nämlich des Speichers 3 erzielt. Durch die innenliegende Anordnung der Temperatur-Erfassungseinheit 20 sind keine zusätzlichen Montagetätigkeiten für die Anbringung der Temperatur-Erfassungseinheit 20 vor Ort mehr durchzuführen.
Die Sensoren 21 sind bevorzugt scheibenförmig oder münzenförmig ausgebildet, wobei auch eine mehreckige Umrissform möglich ist.
Die Temperatur-Erfassungseinheit 20 kann weiters einen als Controller 26 ausgebildeten elektronischen Bauteil umfassen, welcher elektronische Bauteil am oder im zumindest einen Dämmelement 9 angeordnet oder aufgenommen ist. Es wäre aber auch möglich, den Controller 26 am oder im zumindest einen Stützelement 24 anzuordnen oder in diesem aufzunehmen. Der Controller 26 kann aber auch sowohl im zumindest einen Dämmelement 9 als auch im zumindest einen Stützelement 24 angeordnet oder aufgenommen sein.
Weiters ist noch vorgesehen, dass die mehreren Sensoren 21 mit dem als Controller 26 ausgebildeten elektronischen Bauteil in Kommunikationsverbindung stehen. Dies kann bevorzugt jeweils mittels einer elektrischen Leitungsverbindung erfolgen. Ist die elektrische Leitungsverbindung vorgesehen, kann die angedeutete elektrische Leitung (Kabel) jeden der Sensoren 21 nacheinander verbinden und weiters mit dem Controller 26 ebenfalls elektrisch leitend verbunden sein. Die elektrische Leitung kann z.B. in einem Längsschlitz im Stützelement 24 aufgenommen sein. So kann von jedem der Sensoren 21 zumindest eine eigene elektrische Leitung hin zum Controller 26 vorgesehen werden. Dies kann z.B. mit einer mehrpolig ausgebildeten Kabelverbindung realisiert werden. Es wäre aber auch ein elektrisches Bussystem zur Verbindung zwischen den Sensoren 21 und dem Controller 26 einsetzbar.
Ausgehend vom Controller 26 ist, wie in der 1 angedeutet, eine weitere Kommunikationsverbindung vorgesehen, mittels welcher der Controller 26 von ihm aufbereitete Daten an die Steuerungsvorrichtung 7 übermitteln kann. Bei den Daten handelt es sich bevorzugt um Temperaturwerte, welche von den einzelnen Sensoren 21 erfasst worden sind. Durch die Zuordnung der Temperaturwerte zur jeweils bekannten höhenmäßigen Anordnung der einzelnen Sensoren 21 in Bezug zum Speicher 3, kann so ein Temperaturverlauf in Vertikalrichtung von der Steuerungsvorrichtung 7 ermittelt werden. Die weitere Kommunikationsverbindung kann unterschiedlichst erfolgen, wobei dies vereinfacht mittels Linien angedeutet ist und jeweils am Ende mit der römischen Ziffer „I“ in einem Kreis gekennzeichnet ist. Die weitere Kommunikationsverbindung kann z.B. mittels einer einzigen elektrischen Leitungsverbindung erfolgen. Damit kann auf die Mehrfachanordnung bzw. Mehrfachführung von elektrischen Leitungen von jedem der Sensoren 21 hin zur Steuerungsvorrichtung 7 verzichtet werden. Unabhängig davon oder zusätzlich dazu kann aber auch eine drahtlose Leitungsverbindung zur Datenübermittelung, wie z.B. mittels WLAN, Bluetooth oder einer anderen aus dem Stand der Technik bekannten Funkverbindung, zwischen dem als Controller 26 ausgebildeten elektronischen Bauteil und der Steuerungsvorrichtung 7 vorgesehen sein. In diesem Fall kann auf die Anordnung von körperlichen Leitungsverbindungen verzichtet werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenliste

1: Anlage
2: Umhüllungssystem
3: Speicher
4: Temperaturerzeuger
5: Aufstandsfläche
6: Längsachse
7: Steuerungsvorrichtung
8: Umhüllungseinheit
9: Dämmelement
10: Außenverkleidung
11: Aufnahmeraum
12: Dämmschicht
13: Innenfläche
14: Außenfläche
15: Dämmschichtstärke
16: erste Seitenfläche
17: zweite Seitenfläche
18: untere Seitenfläche
19: obere Seitenfläche
20: Temperatur-Erfassungseinheit
21: Sensor
22: Außenfläche
23: Aufnahmevertiefung
24: Stützelement
25: Stützelement-Innenfläche
26: Controller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2739914 B1 [0002]

Claims

Verfahren zur Bildung eines Umhüllungssystems (2), insbesondere für Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher zur thermischen Dämmung derselben, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden - Bereitstellen einer Umhüllungseinheit (8) mit zumindest einem Dämmelement (9), wobei vom zumindest einen Dämmelement (9) zumindest bereichsweise ein Aufnahmeraum (11) umgrenzt wird, und das zumindest eine Dämmelement (9) jeweils zumindest eine Dämmschicht (12) mit einer dem Aufnahmeraum (11) zugewendeten Innenfläche (13) sowie eine in einer Dämmschichtstärke (15) davon distanzierte Außenfläche (14) aufweist, wobei sich zwischen der Außenfläche (14) und der Innenfläche (13) der Dämmschicht (12) umfänglich und voneinander beabstandet jeweils eine erste Seitenfläche (16) und eine zweite Seitenfläche (17) sowie jeweils eine untere Seitenfläche (18) und eine obere Seitenfläche (19) erstrecken, und - Bereitstellen einer Temperatur-Erfassungseinheit (20) mit mehreren Sensoren (21), welche Sensoren (21) zum Anliegen an einer Außenfläche (22) eines zu umhüllenden Körpers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, - dass zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) im zumindest einen Dämmelement (9) angeordnet oder ausgebildet wird, - dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) sich ausgehend von der Innenfläche (13) in Richtung auf die Außenfläche (14) in das zumindest eine Dämmelement (9) hinein erstreckend ausgebildet wird und vor der Außenfläche (14) endet, - dass zumindest ein Stützelement (24) bereitgestellt wird, welches zumindest eine Stützelement (24) in die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) eingesetzt wird, und - dass am zumindest einen Stützelement (24) zumindest einer der Sensoren (21) an einer dem Aufnahmeraum (11) zugewendeten Stützelement-Innenfläche (25) angeordnet und an dieser gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Stützelement (24) aus einem selbsttätig elastisch rückstellbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Schaumkunststoff, gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) sich in Richtung zwischen der unteren Seitenfläche (18) und der oberen Seitenfläche (19) erstreckend angeordnet oder ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) durchgängig zwischen der unteren Seitenfläche (18) und der oberen Seitenfläche (19) erstreckend angeordnet oder ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Controller (26) ausgebildeter elektronischer Bauteil als Bestandteil der Temperatur-Erfassungseinheit (20) bereitgestellt wird, welcher elektronische Bauteil am oder im zumindest einen Dämmelement (9) oder am oder im zumindest einen Stützelement (24) angeordnet oder aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sensoren (21) mit dem als Controller (26) ausgebildeten elektronischen Bauteil in Kommunikationsverbindung stehen, insbesondere in elektrischer Leitungsverbindung stehen.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der als Controller (26) ausgebildete elektronische Bauteil mittels einer weiteren Kommunikationsverbindung, insbesondere mittels einer elektrischen Leitungsverbindung und/oder einer drahtlosen Leitungsverbindung, mit einer außerhalb der Umhüllungseinheit (8) anordenbaren Steuerungsvorrichtung (7) verbunden werden kann.
Umhüllungssystem (2), insbesondere für Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher zur thermischen Dämmung derselben, umfassend - eine Umhüllungseinheit (8) mit zumindest einem Dämmelement (9), wobei vom zumindest einen Dämmelement (9) zumindest bereichsweise ein Aufnahmeraum (11) umgrenzt ist, und das zumindest eine Dämmelement (9) zumindest eine Dämmschicht (12) mit einer dem Aufnahmeraum (11) zugewendeten Innenfläche (13) sowie eine in einer Dämmschichtstärke (15) davon distanzierte Außenfläche (14) aufweist, wobei sich zwischen der Außenfläche (14) und der Innenfläche (13) der Dämmschicht (12) umfänglich und voneinander beabstandet jeweils eine erste Seitenfläche (16) und eine zweite Seitenfläche (17) sowie jeweils eine untere Seitenfläche (18) und eine obere Seitenfläche (19) erstrecken, und - eine Temperatur-Erfassungseinheit (20) mit mehreren Sensoren (21), welche Sensoren (21) zum Anliegen an einer Außenfläche (22) eines zu umhüllenden Körpers ausgebildet sind, insbesondere unter Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) im zumindest einen Dämmelement (9) angeordnet oder ausgebildet ist, - dass sich die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) ausgehend von der Innenfläche (13) in Richtung auf die Außenfläche (14) in das zumindest eine Dämmelement (9) hinein erstreckt und vor der Außenfläche (14) endet, - dass zumindest ein Stützelement (24) vorgesehen ist, welches zumindest eine Stützelement (24) in die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) eingesetzt ist, und - dass am zumindest einen Stützelement (24) zumindest einer der Sensoren (21) an einer dem Aufnahmeraum (11) zugewendeten Stützelement-Innenfläche (25) angeordnet und an dieser gehalten ist.
Umhüllungssystem (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Stützelement (24) aus einem selbsttätig elastisch rückstellbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Schaumkunststoff, gebildet ist.
Umhüllungssystem (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Stützelement (24) die Innenfläche (13) der zumindest einen Dämmschicht (12) des zumindest einen Dämmelements (9) auf die von der Außenfläche (14) abgewendete Richtung überragt.
Umhüllungssystem (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) sich in Richtung zwischen der unteren Seitenfläche (18) und der oberen Seitenfläche (19) erstreckend angeordnet oder ausgebildet ist.
Umhüllungssystem (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmevertiefung (23) durchgängig zwischen der unteren Seitenfläche (18) und der oberen Seitenfläche (19) erstreckend angeordnet oder ausgebildet ist.
Umhüllungssystem (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (21) scheibenförmig oder münzenförmig ausgebildet sind.
Umhüllungssystem (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Erfassungseinheit (20) einen als Controller (26) ausgebildeten elektronischen Bauteil umfasst, welcher elektronische Bauteil am oder im zumindest einen Dämmelement (9) oder am oder im zumindest einen Stützelement (24) angeordnet oder aufgenommen ist.
Umhüllungssystem (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sensoren (21) mit dem als Controller (26) ausgebildeten elektronischen Bauteil in Kommunikationsverbindung stehen, insbesondere in elektrischer Leitungsverbindung stehen.
Umhüllungssystem (2) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sensoren (21) jeweils nacheinander und der als Controller (26) ausgebildete elektronische Bauteil elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Umhüllungssystem (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der als Controller (26) ausgebildete elektronische Bauteil mittels einer weiteren Kommunikationsverbindung, insbesondere mittels einer elektrischen Leitungsverbindung und/oder einer drahtlosen Leitungsverbindung, mit einer außerhalb der Umhüllungseinheit (8) anordenbaren Steuerungsvorrichtung (7) verbindbar ist.
Anlage (1) umfassend - einen Temperaturerzeuger (4), insbesondere einen Wärmeerzeuger oder einen Kälteerzeuger, mit einer Steuerungsvorrichtung (7), - einen Speicher (3), insbesondere einen Warmwasserspeicher, Pufferspeicher, Wärme- und/oder Kältespeicher, und - ein Umhüllungssystem (2) mit einer Umhüllungseinheit (8) und einer Temperatur-Erfassungseinheit (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllungssystem (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 17 ausgebildet ist und - dass ein als Controller (26) ausgebildeter elektronischer Bauteil der Temperatur-Erfassungseinheit (20) des Umhüllungssystems (2) mit der Steuerungsvorrichtung (7) in Kommunikationsverbindung steht, insbesondere in elektrischer Leitungsverbindung und/oder in einer drahtlosen Leitungsverbindung steht.