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Elektrisch beheizter Uberlaufspeicher mit eingebauter Hochdruck-Rohrschlange
Elektrisch beheizte Durchlauferhitzer, wie diese z. B. im Haushalt für die Bereitung
der zum Baden und Duschen benötigten großen Warmwassermengen benutzt werden, sind
in der Regel mit einem Strömungsschalter od. dgl. ausgerüstet, der die Beheizung
des Durchlauferhitzers beim Öffnen und Schließen der Zapfliähne selbsttätig ein-
und ausschaltet. Es besteht infolgedessen die Möglichkeit, eine beliebige Zahl von
Zapfstellen vorzusehen, beispielsweise außer der an der Badewanne und der in der
Duschecke im Badezimmer eine weitere am Waschbecken und eine oder mehrere in der
Küche. In diesen Fällen macht sich jedoch die hohe Leistungsaufnahme des Durchlauferhitzers,
die bei 9 bis 36 kW liegt, insofern unangenehm bemerkbar, als zum
Händewaschen und in der Küche nur verhältnismäßig geringe Wassermengen benötigt
werden, dieser Bedarf sich aber unter Umständen in kurzen Zeitabständen wiederholt.
Da bei jedem Öffnen der Zapfhähne die Beheizung des Durchlauferhitzers eingeschaltet
wird, tritt im Ergebnis eine stoßweise Belastung im Netz ein, die den Elektrizitätswerken
nicht erwünscht ist.
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Seit einiger Zeit ist man deshalb dazu übergegangen, Durchlauferhitzer
mit Überlaufspeichern zu kombinieren, d. h. in den Behälter eines Überlaufspeichers
eine Hochdruck-Rohrschlange einzubauen und mindestens zwei Heizelernente vorzusehen,
von denen das eine den Leistungsbedarf des Überlaufspeichers und das oder die anderen
den Leistungshedarf der Hochdruck-Rohrschlangge decken. Es können so dem Durchlauferhitzer
wie bisher zum Baden und Duschen große Warmwassernlengen entnommen werden. Zapfstellen
mit geringem Warmwasserbedarf sind an den Überlaufspeicher angeschlossen, der mit
einem Inhalt von beispielsweise 101 die hier in Betracht kommenden Mengen
ohne weiteres zu liefern vermag, mit einer Leistungsaufnahme von 2 bis
3 kW aber keine besondere Belastung für das Netz bedeutet.
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Auch hier kommt es aber sehr auf die Art und Weise an, wie die verschiedenen
Heizelemente zu- und abgeschaltet werden. Wird nämlich das dem Überlaufspzicher
zugeordnete Heizotement über einen selbsttätigen Ternperaturregler und Quecksilberschaltröhren
geschaltet und die Zuschaltung des oder der die Hochdruck-Rohrschlange aufheizenden
Elemente init einem Handschalter und Quecksilberschaltröhren %rorgeliommeil, wie
es bei einem bekannten, Gerät der Fall ist, so kann die hohe Heizleistung auch dann
in Anspruch genommen werden, wenn es den Umständen nach gar nicht erforderlich wäre.
Dies bedeutet aber nichts anderes, als daß bei der Entnahme geringer Warmwassermengen
unter Umständen dennoch eine stoßweise Netzbelastung eintritt.
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Um diesernMangel abzuhelfen, wird nach derErfindung vorgeschlagen,
daß der die Otiecksilberschaltröhre tragende, vom Temperaturregler gesteuerte Bügel
mit einem Mitnehmer über den anderen, in an sich bekannter Weise von einem Strömungsschalter
gesteuerteil, die Schaltröhren tragenden Bügel greift, der diesen Bügel in der Ausschaltstellung
der Quecksilberschaltröhren festzulegen vermag, solange die mit dem Temperaturregler
eingestellte Temperatur im Speicherinneren nicht unterschritten wird der den Bügel
aber bei Unterschreitung dieser T;;Geratur freigibt, wenn die Sperre des Strömungsschalters
gelöst ist.
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Da für die Temperaturverhältnisse im Speicherinneren primär der Temperaturregler
maßgebend ist, gelangen beim Erreichen der Solltemperatur sämtliche Schaltröhren
zwangläufig in die Ausschaltstellung. Andererseits verhindert der Temperaturregler
die Einschaltung der den Heizelernenten der Hochdruck-Rohrschlange zugeordneten
Schaltröhren so lange, wie die Temperatur im Speicherinneren den Sollwert nicht
unterschreitet. Diese, können also, unter der Voraussetzun g' daß der Strömungsschalter
seinerseits die vorhandene Sperre löst, erst dann zugeschaltet werden, wenn diese
Temperatur unterschritten ist. Selbst wenn daher an den Zapfstellen der Hochdruck-Rohrschlange
warmes Wasser entnommen wird, so treten die Zusatz-Heizelemente erst dann in Funktion,
wenn das vom Temperaturregler geschaltete Heizelement nicht in der Lage ist, allein
den Leistungsbedarf zu decken.
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An sich ist es bei elektrischen Heißwasserspeichern mit -etrennten
Heizelementen bekannt, zwei Quecksilberschaltröhren tragende Bügel in der
Weise miteinander zu kuppeln, daß der Bügel der einem Temperaturrelgler zugeordneten
Schaltröhre den anderen
Bügel in die Ausschaltstellung mitzunehmen
vermag, dieser in der Gegenrichtung aber frei für sich bewgg# lich ist. Die Anordnung
ist in diesem Falle aber so getroffen, daß das Zusatzheizelement, sofern man dessen
Schaltröhre durch ein-en Strömungsschalter steuern würde, bei jedem Öffnen des Zapfhahnes
zur Wirkung käme, also auch bei der Entnahme geringer Warmwassermengen, was
mit der stoßweisen Netzbelastung ,gleichl)-,--deutend ist, die zu vermeiden Zweck
und Ziel der Erfindung ist.
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Ein Ausführungsbeispel der Erfindung und weitere Einzelheiten ders
elben werden im nachfolgenden an Hand der Abbildungen näher erläutert.
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In der Abb. 1 ist mit 1 der Speicherbehälter eines Niederdruelz-Überlaufspeichers
bezeichnet, der in der üblichen Weise mit einer wärmedämmenden Auskleidun-2 aus
Steinwolle od. dgl. versehen ist. Der Zulaut zum Speicher ist in der Abbildung mit
3, der bis (licht an den oberen Rand des Behälters geführte Ab-
lauf
mit 4 bezeichnet. Zur Beheizung des Speicherinhalts- dient ein Heizelernent5 mit
einer Leistungsentnahme von beispielsweise 2 kW, dessen Schaltzustand von einem
Staubausdehnungsregler 6 gesteuert wird. Der -Meßstab6' dieses Reglers wirkt
über zwei H##l,#e17, 8 und eine Stellschraube9 auf einem schwenkhar gelagerten
Bügel 10 ein, der den Träger der Ouecksilberschaltröhrell bildet.
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im Inneren des Behälters 1 sind fernerhin die Rohrschlange12
eines Durchlauferhitzers und die zum Aufheizen des durch die RGlirschlan,-e fließenden
Wassers dienenden Heizelementel3', 13#' untergebracht, deren Leistungsaufnahme zusammen
18 kW betragen möge. Das Ein- und Ausschalten der Beheizung wird in der üblichen
Weise durch einen im Zulauf 14 des Durchlauferhitzers befindlichen Strörniiii.->sclialter15
gesteuert, dessen --,\Tcc1,icn17 beim Öffnen der an den Ablauf 16 angeschlossenen
Zapfhähne in Pfeilrichtun- verschwenkt wird. Der Nocken Stellt in Wirkverbindung
mit einem gleichfalls schwenkbar gelagerten Bügel 18, der seinerseits zwei
0"ieelz-,ilbürriilireii20 trägt. Die Anordnung ist, wie di(-. Aiil-).2-.i und
2b erkennen lassen, hierbei so getrc,ff,1-ii, (laß der Bügel 10 heim
Verschwenken den Bü-IM 18 mitnimmt. d-jr Bügel 18 aber für sich durch
den -Ncclzvii 17 des Strömungsschalters zu verschwenken i>L. Beini Betätigen
des Exzenters 19, ebenso bei einer Dehnung des -Meßstabes 6', gelangen
daher sowohl die Sehaltr;ihre 11 als auch die Schaltröhren 20 in die gestrichelt
gezeichnete Lage, bei einer Bewegung des -Nockens 17 ge,--n die Pfeilrichtung
aber nur die Schaltröhren, 20.
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Das elek-trische Schaltscherna ist in der Abb. 3
für sich dargestellt.
Grundsätzlich sind fünf verschiud#-ne Schaltstullungen der Schaltröhren mög-IMi.
dic an Hand der Abb. 4 im einzelnen erörtert ,vurduii sollen.
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Iii (liuser Alibildun- sind wiederum mit 9 die von (luni Hebel
8 getragene Stellschraube, mit 10 bzw. 18
diu Bügel der Schaltröhren
11 bzw. 20, mit 17 der -Noclzcii de., Strömungsschalters
15, und mit 19 der handbutätigte Exzenter zum Ein- und Ausschalten
der Behefzung bezeichnet.
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In der Schaltstellungl ist das Gerät ausgeschaltet. Die Schaltröhren
11 und 20 nehmen hierbei infolge der Stellung des Exzenters 19 die
in den Abb. 1
und 2a gestrichelt gezeichnete Lage ein, so daß der Stromkreis
der Heizelemente5, 13' und 13" unterbrochen ist.
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Die StellungII - der Exzenter19 ist hierbei um 900 gedreht
- entspricht dem Zustand bei Beginn des Heizvorganges. Der von dem Meßstab6'
gesteuerte Hebel 10 kann, da der Speicherinhalt noch kalt ist, so weit zurückweichen,
daß die Schaltröhre 11 das Heizelement5 einzuschalten vermag. Der Stromkreis
der Heizelemente 13' ' 13#' ist durch den auf dem Hebel 18 lastenden
Nocken 17 nach wie vor unterbrochen.
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Hat der Speicherinhalt die durch den Temperaturregler bestimmte Temperatur
erreicht, so gelangt der Hebel 10 unter Vermittlung der Stellschraube9 in
diejenige Lage, in der die Speicherbeheizung ausgeschaltet ist (III). Ein erneutes
Einschalten findet erst in dem Augenblick statt, in dem die Temperatur im Speicherinnern
unter den Sollwert sinkt.
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Wird dem Druckspeicher Wasser entnommen, so
gibt der von dem
Strömungsschalter15 gesteuerte .L\Tocken 17 den Hebel 18 frei. (IV)
Solange die Temperatur im Speicherinnern den durch den Temperaturregler vorgegebenen
Wert nicht unterschreitet, können jedoch die miteinander -kuppelten ge
_ _ Hebel 10 und 18
nicht wirksam werden, d. h. den Stromkreis
der Heizelemente 5, 13' und 13" schließen. Dies ist erst dann möglich,
wenn diese Temperatur unterschritten wird. In diesem Fall weicht die Stellschraube
9 zurück, so daß der Hebel 18 der Bewegung des Hebels 10 zu
folgen vermag (V), im Endzustand die Schaltröhren 11 und 20 also eine waagerechte
Lage einnehmen. Wird der Zapfhahn geschlossen, so wiederholt sich der Vorgang in
der Weise, wie dies unter II und 111 geschildert wurde.