DE10340923A1 - Unit protecting hot water storage and heating cylinder from limescale deposition by intentional crystal nucleation, has container for nucleation granules with side inlet openings - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verkalkungsschutzeinrichtung für ein Warmwassergerät, wobei in einem Wasserspeicher oberhalb eines Heizkörpers ein Granulatbehälter mit einem Kristallisationskeime liefernden Granulat angeordnet ist und der Granulatbehälter von Speicherwasser durchströmbar ist. Der Heizkörper kann ein elektrischer Heizkörper oder ein Wärmetauscher sein.The The invention relates to a calcification protection device for a water heater, wherein in a water reservoir above a radiator a granule container with a granule supplying crystallization nuclei is arranged and the granule container permeated by storage water is. The radiator can be an electric radiator or a heat exchanger be.
Eine derartige Verkalkungsschutzeinrichtung ist in der WO 02/42220 A1 beschrieben. Das Granulat gibt Kristallisationskeime an das Speicherwasser ab. Diese Kristallisationskeime binden Kalziumionen und Karbonationen aus dem Wasser, so dass der Heizkörper und die Wandung des Wasserspeichers weitgehend frei von Kalkablagerungen bleiben.A Such calcification protection device is in WO 02/42220 A1 described. The granulate releases crystallization seeds to the storage water. These crystallization nuclei bind calcium ions and carbonate ions out of the water, leaving the radiator and the wall of the reservoir largely stay free of calcium deposits.
Die Einrichtung nach der WO 02/42220 A1 ist so gestaltet, dass sich im Speicherwasser infolge der Erwärmung durch den Heizkörper eine Konvektionsströmung durch das Granulat einstellt. Diese Konvektionsströmung ist vergleichsweise schwach, was zur Folge hat, dass die in das Speicherwasser transportierte Anzahl der Kristallisationskeime nur klein ist. Der Strömungswiderstand des Granulats verringert die Konvektionsströmung. Die Konvektionsströmung endet zwangsläufig, wenn der Heizkörper abgeschaltet ist.The Device according to WO 02/42220 A1 is designed so that in the storage water as a result of heating by the radiator one convection through the granules. This convection flow is comparatively weak, which has the consequence that transported into the storage water Number of crystallization seeds is only small. The flow resistance of the granules reduces the convection flow. The convection flow ends inevitably, when the radiator is switched off.
Nachteilig bei der Einrichtung nach der WO 02/42220 A1 ist auch, dass infolge der Konvektionsströmung eine an sich im Wasserspeicher gewünschte Temperaturschichtung, bei der das Wasser oben – beim Warmwasserauslauf – wärmer als unten ist, kaum zu erreichen ist.adversely in the device according to WO 02/42220 A1 is also that due the convection flow a temperature stratification desired in the water reservoir, at the top of the water - at Hot water outlet - warmer than below is barely reachable.
In der WO 02/42220 A1 ist zum Stand der Technik angegeben, dass eine Zirkulation über das Granulat bei einem Elektroboiler mittels Zirkulationsleitung bekannt ist und dass diese nachteilig ist, weil eine Zirkulationsleitung mit Zirkulationspumpe und Energie für deren Betrieb nötig ist und durch die Zirkulation Wärmeverluste entstehen und außerdem die Zirkulation bei Schichtspeichern problematisch ist.In WO 02/42220 A1 is indicated in the prior art that a Circulation over the granules in an electric boiler by means of circulation line is known and that this is disadvantageous because a circulation line with circulation pump and energy needed for their operation and by the circulation heat losses arise and besides the circulation in stratified storage is problematic.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Verkalkungsschutzeinrichtung der eingangs genannten Art die Durchströmung des Granulats zu verstärken und die Temperaturschichtung im Speicher möglichst wenig zu stören.task The invention is in a calcification protection of the to increase the flow of granules and to disrupt the temperature stratification in the memory as little as possible.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention is the above Problem solved by the features of claim 1.
Mittels der Fördereinrichtung wird der Granulatbehälter zwangsweise durchströmt. Wasser aus dem oberen, warmen Wasserschichtbereich tritt durch die seitlichen Wassereintrittsöffnungen in ihn ein, wird im Granulat mit Kristallisationskeimen angereichert und nach unten in den kalten Wasserschichtbereich in die Nähe des Heizkörpers (z.B. elektrischer Rohrheizkörper oder fluiddurchflossener Wärmetauscher) gefördert. Hier entfalten die Kristallisationskeime während der Erwärmung ihre Wirkung als Kalkschutz. Der ausfällende Kalk lagert sich an den Kristallisationskeimen und nicht an dem Heizkörper oder der Speicherwandung an. Er bleibt im Wasser in Schwebe.through the conveyor becomes the granule container flows forcibly. Water from the upper, warm water layer area passes through the lateral water inlet openings into it, is enriched in granules with crystallization germs and down into the cold water layer area in the vicinity of the heater (e.g. electric tubular heater or fluid-carrying heat exchanger) promoted. Here, the crystallization nuclei unfold during warming their Effect as limescale protection. The precipitating Lime accumulates on the crystallization nuclei and not on the Radiator or the storage wall. He remains in suspension in the water.
Bei einem folgenden Zapfvorgang werden die in Schwebe befindlichen Kalkpartikel aus dem Speicher gespült. Das so behandelte Wasser hat die vorteilhafte Eigenschaft, dass der sich am Perlator durch Verdunstung absetzende Kalk leicht abwischbar ist und auch in einem Becken durch Austrocknung abgelagerter Kalk nur leicht anhaftet.at a subsequent tapping process, the liming particles are in limbo flushed out of the storage. The water thus treated has the advantageous property that the lime settling on the pervator by evaporation can be easily wiped off is and also in a basin by dehydration deposited lime only slightly attached.
Durch die definierte und zwangsweise Durchströmung des Granulatbehälters ergibt sich eine große Anzahl von Kristallisationskeimen, auch wenn das Volumen des Granulatbehälters nicht besonders groß ist. Dies steigert die Kalkschutzwirkung. Umgekehrt kann auch mit einem vergleichsweise kleinen Granulatbehälter eine hohe Kalkschutzwirkung erreicht werden. Da der Granulatbehälter im warmen Wasserschichtbereich angeordnet ist, ist mit der Bildung einer hohen Anzahl von Kristallisationskeimen zu rechnen.By the defined and compulsory Flow through the granule container results in a large number of crystallization seeds, even if the volume of the granule container is not particularly large. This increases the limescale protection effect. Conversely, a high anti-scale effect can be achieved even with a comparatively small granulate container. Since the granule container is arranged in the warm water layer region, the formation of a high number of crystallization nuclei is to be expected.
Die gewünschte Temperaturschichtung im Wasserspeicher wird kaum gestört, da Wasser nicht von unten in den Granulatbehälter gesaugt wird. Da der Granulatbehälter im Innern des Wasserspeichers angeordnet ist, sind die Wärmeverluste und der Installationsaufwand gering.The desired Temperature stratification in the water reservoir is hardly disturbed, as water is not sucked from below into the granule container. Since the granule container in Interior of the water reservoir is located, the heat losses and the installation effort low.
Vorzugsweise ist zwischen dem Granulatbehälter und dem Heizkörper ein Schutzschild angeordnet. Dieses unterstützt den Erhalt der Temperaturschichtung, in dem es dafür sorgt, dass Wasser nicht direkt von unten angesaugt wird. Das Schutzschild kann so gestaltet sein, dass es eine thermische Isolation zwischen dem Heizkörper und dem Granulatbehälter bildet, was sich bei einem etwaigen Trockengang des Wasserspeichers als vorteilhaft erweisen kann.Preferably is between the granules container and the radiator a protective shield arranged. This supports the preservation of the temperature stratification, in it for it ensures that water is not sucked directly from below. The shield can be designed so that there is a thermal insulation between the radiator and the granule container forms, resulting in a possible drying of the water reservoir can prove beneficial.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Fördereinrichtung von einer Wasserstrahlpumpe gebildet, die bei dem Wasserspeicher zulaufenden Kaltwasser mit Kristallisationskeimen angereichertes Wasser aus dem Granulatbehälter absaugt und dem Kaltwasser beimischt. Die Wasserstrahlpumpe benötigt keine elektrische Energie, so dass auch elektrische Anschlüsse entfallen. Sie kann außerhalb oder innerhalb des Wasserspeichers angeordnet sein.In Preferred embodiment of the invention is the conveyor formed by a water jet pump, which is at the water reservoir inflowing cold water enriched with crystallization germs Water from the granule container sucks and the cold water admixed. The water jet pump does not need any electrical energy, so that also eliminates electrical connections. She can be outside or be disposed within the water reservoir.
Die Wassersttahlpumpe arbeitet selbständig, wenn Kaltwasser in den Wasserspeicher eingelassen wird bzw. Warmwasser gezapft wird.The Wassersttahlpumpe works independently when cold water in the Water tank is inserted or hot water is tapped.
Die Einrichtung kann bei den verschiedensten Warmwassergeräten, beispielsweise mit Druckspeichern oder drucklosen Speichern, eingesetzt werden.The Device can be used in a wide variety of water heaters, for example with pressure accumulators or non-pressurized storage tanks.
Es ist auch möglich, die Einrichtung in einem Durchlauferhitzer zu verwenden, der beispielsweise mit einem Rohrheizkörper oder einem Blankdrahtheizkörper ausgestattet ist.It is possible, too, to use the device in a water heater, for example, with a tubular heater or a bare wire heater Is provided.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung liefert der Warmwasserspeicher auch keimfreies Wasser. Dazu wird er in einem Temperaturbereich zwischen ca. 60 und 85°C betrieben oder in Intervallen – z.B. über eine Zeitschaltuhr oder Elektronik gesteuert – auf ca. 70°C aufgeheizt. Der Temperaturbereich zwischen 60 und 85°C ist in einer einfachen Ausgestaltung durch mechanische Begrenzungen am Einstellknopf erreicht. In einem elektronischen Regler ist dies über das Einstellen von Grenzwerten erreicht.In a further advantageous embodiment provides the hot water tank also germ-free water. For this he is in a temperature range between about 60 and 85 ° C operated or at intervals - e.g. over a Timer or electronics controlled - heated to about 70 ° C. The temperature range between 60 and 85 ° C is in a simple embodiment achieved by mechanical limitations on the knob. In one electronic regulator is this over reaching the setting of limits.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description. In the drawing show:
Ein
Warmwassergerät,
beispielsweise ein druckloser Untertischboiler, weist einen Wasserspeicher
Die
Wasserförderleitung
Im
Rohrstück
Zwischen
dem im warmen Wasserschichtbereich liegenden Granulatbehälter
Sobald
Warmwasser gezapft wird und entsprechend Kaltwasser in den Zulaufstutzen
Das
Rückschlagventil
Die
Wasserstrahlpumpe
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Austausch des Granulatbehälters
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