DE1281657B - Hot water generator with preferably electrically heated heat storage - Google Patents
Hot water generator with preferably electrically heated heat storageInfo
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Description
Warmwassererzeuger mit vorzugsweise elektrisch beheiztem Wärmespeicher Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwassererzeuger mit vorzugsweise elektrisch beheiztem Wärmespeicher, insbesondere Heizwassererzeuger für Sammelheizungsanlagen, bei dem die Übertragung der Wärme vom Wärmespeicher an das zu erwärmende Wasser durch Verdampfen und Kondensieren einer Flüssigkeit erfolgt, mit mindestens einem innerhalb des Wärmespeichers angeordnetem, mit einer Zuführungsleitung für die Flüssigkeit versehenen Verdampfungsraum und einem mit diesem durch eine Verbindungsleitung verbundenen und von dem zu erwärmenden Wasser beaufschlagten Wärmetauscher, wobei Mittel zur Beeinflussung der dem Verdampfungsraum zugeführten Flüssigkeitsmenge vorgesehen sind. Zur Erzielung eines möglichst geringen Platzbedarfs sind Warmwassererzeuger dieser Art mit Wärmespeichern ausgestattet, deren Speichermaterial auf hohe Temperaturen, z. B. auf 800° C und mehr, aufgeheizt werden kann. Warmwassererzeuger mit Wärmespeicher werden insbesondere als Heizwassererzeuger für Sammelheizungsanlagen mit im Kreislauf geführtem Heizwasser verwendet, dienen aber auch als Warmwassererzeuger für Brauchwasser. Dabei werden im allgemeinen Wassertemperaturen bis etwa 90° C gefordert. Zur Übertragung der bei Temperaturen von 800° C und mehr gespeicherten Wärme auf das Warmwasser hat man bisher einen in sich geschlossenen Zwischenkreislauf vorgesehen. Die Anordnung eines derartigen Zwischenkreislaufes ist jedoch mit erheblichem baulichen Aufwand verbunden und bringt für die Regelung der Anlage große Schwierigkeiten.Hot water generator with preferably electrically heated heat storage The invention relates to a hot water generator with preferably electrical heated heat storage, in particular heating water generator for collective heating systems, in which the transfer of heat from the heat accumulator to the water to be heated takes place by evaporation and condensation of a liquid, with at least one arranged within the heat accumulator, with a supply line for the liquid provided evaporation chamber and one connected to this by a connecting line and acted upon by the water to be heated heat exchanger, wherein means for Influencing the amount of liquid supplied to the evaporation chamber is provided are. Hot water generators are used to achieve the smallest possible space requirement of this type equipped with heat accumulators, the storage material of which is heated to high temperatures, z. B. to 800 ° C and more, can be heated. Hot water generator with heat storage are used in particular as heating water generators for collective heating systems in the circuit used heating water, but also serve as a hot water generator for domestic water. In general, water temperatures of up to about 90 ° C. are required. To transfer the heat stored at temperatures of 800 ° C and more on the hot water So far, a closed intermediate circuit has been provided. The order such an intermediate circuit, however, involves considerable structural effort connected and brings great difficulties for the control of the system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Warmwassererzeuger mit Wärmespeicher zu schaffen, der durch Wegfall eines geschlossenen Zwischenkreislaufes platzsparend und konstruktiv einfach aufgebaut ist sowie in einfacher Weise geregelt werden kann, so daß er beispielsweise auch zum Betrieb von Stockwerkheizungsanlagen wirtschaftlich eingesetzt werden kann.The invention is based on the object of a hot water generator to create with heat storage, by eliminating a closed intermediate circuit is space-saving and structurally simple and regulated in a simple manner can be, so that it can also be used, for example, for the operation of floor heating systems can be used economically.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Wärmetauscher als Kondensationsraum ausgebildet ist, in den die Verbindungsleitung frei ausmündet und der zugleich in den Strömungsweg des in einer Leitung strömenden Wassers eingeschaltet ist, und daß die Zuführungsleitung an die wasserführende Leitung angeschlossen ist, wobei die Strömungswiderstände in den Leitungen so gewählt sind, daß ein Teil des in der Leitung strömenden Wassers als zu verdampfende Flüssigkeit dem Verdampfungsraum zugeführt wird.This is achieved according to the invention in that the heat exchanger is designed as a condensation space into which the connecting line opens freely and at the same time switched into the flow path of the water flowing in a pipe is, and that the supply line is connected to the water-carrying line, the flow resistances in the lines are chosen so that part of the Water flowing in the line as the liquid to be evaporated, the evaporation chamber is fed.
Gemäß einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung sind mehrere untereinander in Verbindung stehende Verdampfungsräume vorhanden. Hierdurch wird eine gleichmäßige Entladung des Wärmespeichers erzielt.According to one embodiment of the subject matter of the invention, there are several Evaporation rooms that are connected to one another are available. This will a uniform discharge of the heat accumulator is achieved.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind in an sich bekannter Weise an den Mündungen der Zuführungsleitung in den Verdampfungsräumen Sprühvorrichtungen vorgesehen, welche das den Verdampfungsräumen zugeführte Wasser in diese fein verteilt einsprühen. Die Verbindungsleitung mündet vorteilhaft oberhalb des sich in dem Kondensationsraum einstellenden Wasserspiegels.According to a preferred embodiment, they are in a manner known per se Spray devices at the mouths of the supply line in the evaporation chambers provided, which finely distributes the water supplied to the evaporation chambers spray. The connecting line advantageously opens into the condensation space above it adjusting water level.
Zur raschen Kondensation des Dampfes sind nach weiterer Lehre der Erfindung in dem Kondensationsraum Wirbeleinrichtungen vorgesehen, die den Dampf mit dem in dem Kondensationsraum befindlichen Wasser verwirbeln. Vorzugsweise mündet hierzu die wasserführende Leitung über ein Einlaufrohr in den Kondensationsraum oberhalb des Wasserspiegels über Rohre mit Sprühdüsen, wodurch das dem Kondensationsraum zugeführte Wasser in dem Dampfraum versprüht und auf diese Weise eine rasche Kondensation des Dampfes und eine Intensivierung des Wärmeaustausches erreicht wird.For rapid condensation of the steam are according to further teaching of the Invention provided in the condensation space vortex devices that the steam swirl with the water in the condensation chamber. Preferably opens to do this, the water-carrying line via an inlet pipe into the condensation chamber Above the water level via pipes with spray nozzles, which creates the condensation space supplied water is sprayed in the steam space and in this way a rapid condensation of the steam and an intensification of the heat exchange is achieved.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Zuführungsleitung als Steigleitung ausgeführt und an die wasserführende Leitung in Strömungsrichtung des Wassers gesehen vor oder nach dem Kondensationsraum angeschlossen. Hierdurch wird erreicht, daß bei Druckabfall in der wasserführenden Leitung auch den Verdampfungsräumen im Wärmespeicher kein Wasser über die Zuführungsleitung mehr zugeführt wird, so daß die Verdampfung und damit die Wärmezufuhr an das zu erwärmende Wasser selbsttätig unterbrochen wird.According to a further embodiment, the feed line is as Riser executed and to the water-bearing line in the direction of flow of the Water connected before or after the condensation space. This will achieved that in the event of a pressure drop in the water-carrying line, the evaporation chambers in the heat storage tank no more water is supplied via the supply line, so that the evaporation and thus the supply of heat to the water to be heated is automatic is interrupted.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Beeinflussung der dem Verdampfungsraum zugeführten Wassermenge darin bestehen, daß in an sich bekannter Weise in der Zuführungsleitung ein von einem von der Temperatur des erwärmten Wassers beherrschten Thermostaten gesteuertes Regelventil angeordnet ist. Hierdurch kann der erfindungsgemäße Warmwassererzeuger bei schwankendem Wärmebedarf in einfacher Weise geregelt werden. Bei konstantem Wärmebedarf bestehen die Mittel zur Beeinflussung der dem Verdampfungsraum zugeführten Wassermenge vorteilhaft darin, daß die Strömungswiderstände der Zuführungsleitung und der wasserführenden Leitung in ihrem Verhältnis zueinander entsprechend der im Verdampfungsraum zu verdampfenden Wassermenge einstellbar sind. Wird der erfindungsgemäße Warmwassererzeuger als Heizwassererzeuger für Sammelheizungsanlagen betrieben, so ist die wasserführende Leitung in bekannter Weise als Umlaufleitung, in der eine Umwälzpumpe angeordnet ist, ausgeführt.Another embodiment is characterized in that the means to influence the amount of water supplied to the evaporation space therein exist, that in a manner known per se in the supply line one of the temperature of the heated water controlled thermostat-controlled control valve arranged is. As a result, the hot water generator according to the invention can be used when the heat demand fluctuates can be regulated in a simple manner. If there is a constant heat demand, the means exist to influence the amount of water supplied to the evaporation chamber advantageous in that that the flow resistances of the supply line and the water-carrying line in their relationship to one another corresponding to that to be evaporated in the evaporation chamber Water volume are adjustable. If the hot water generator according to the invention is used as a heating water generator operated for collective heating systems, the water-bearing pipe is well known Way as a circulation line in which a circulation pump is arranged.
Gemäß einer letzten Ausführungsform besteht der Wärmespeicher aus zwei oder mehr voneinander getrennt heizbaren Speicherteilen. In bekannter Weise kann dabei eines oder mehrere der Speicherteile die anderen Speicherteile unter Freilassung eines Abstandes umschließen, was den Vorteil hat, daß in der Übergangszeit die inneren Speicherteile allein aufgeheizt werden können und in diesem Fall die äußeren Speicherteile eine zusätzliche Isolation darstellen. Dadurch werden die auf die gespeicherte Wärme bezogenen Wärmeverluste in der Übergangszeit nicht größer als bei voller Ausnutzung der Heizleistung.According to a last embodiment, the heat accumulator consists of two or more separately heatable storage parts. In a familiar way can one or more of the memory parts under the other memory parts Enclose release of a distance, which has the advantage that in the transitional period the inner storage parts can be heated alone and in this case the outer storage parts represent an additional insulation. This will make the Heat losses related to the stored heat are not greater in the transition period than with full utilization of the heating power.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäßen Warmwassererzeugers mit Wärmespeicher.The single figure shows a schematic representation of the structure of a Hot water generator according to the invention with heat storage.
Der in der Figur dargestellte Warmwassererzeuger besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Wärmespeicher 41, 42, der im dargestellten Ausführungsbeispiel über Heizelemente 41 a, 42 a elektrisch beheizt wird, dem Verdampfungsraum 5 und dem Kondensationsraum 11. Die Beheizung des Wärmespeichers kann aber ebensogut durch Gas oder andere Energiearten erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erfindungsgemäße Warmwassererzeuger als Heizwassererzeuger für Sammelheizungsanlagen mit im Kreislauf geführtem Heizwasser ausgeführt. Das zu erwärmende Wasser wird über die Wasserleitung 14 und ein Einlaufrohr 13 in den Kondensationsraum 11 geführt, in dem oberhalb des Wasserspiegels 15 Rohre 12 mit Sprühdüsen 12 a angeordnet sind, durch die das zu erwärmende Wasser in den Kondensationsraum 11 eingesprüht wird. Der Kondensationsraum 11 ist über eine dampfführende Verbindungsleitung 7 an den Verdampfungsraum 5 angeschlossen. Über die Wasserleitung 16, in der eine Umwälzpumpe 18 vorgesehen ist, wird das erwärmte Wasser den nicht dargestellten Heizkörpern zugeführt, über die sich der Kreislauf zu der Wasserleitung 14 schließt. Soll dem erfindungsgemäßen Warmwassererzeuger Brauchwasser entnommen werden, so ist über die Wasserleitung 14 das zu erwärmende Wasser zuzuführen, während über die Wasserleitung 16 das erwärmte Wasser abgenommen werden kann.The basic structure of the hot water generator shown in the figure consists of a heat accumulator 41, 42, which in the illustrated embodiment is electrically heated via heating elements 41 a, 42 a, the evaporation chamber 5 and the condensation chamber 11. The heating of the heat accumulator can just as well be by gas or other types of energy. In the illustrated embodiment, the hot water generator according to the invention is designed as a heating water generator for collective heating systems with heating water routed in a circuit. The water to be heated is fed via the water line 14 and an inlet pipe 13 into the condensation chamber 11, in which tubes 12 with spray nozzles 12 a are arranged above the water level 15, through which the water to be heated is sprayed into the condensation chamber 11. The condensation space 11 is connected to the evaporation space 5 via a steam-carrying connecting line 7. Via the water line 16, in which a circulating pump 18 is provided, the heated water is fed to the heating elements, not shown, via which the circuit to the water line 14 closes. If process water is to be taken from the hot water generator according to the invention, the water to be heated is to be supplied via the water line 14, while the heated water can be removed via the water line 16.
Der Dampfraum 5 ist über die wasserführende Zuführungsleitung 2 in Strömungsrichtung des Wassers gesehen vor, oder über die wasserführende Zuführungsleitung 1 in Strömungsrichtung gesehen nach dem Kondensationsraum 11 an die Wasserleitung 14 bzw. 16 angeschlossen. Die Zuführungsleitung 1 bzw. 2 ist als Steigleitung ausgeführt. An den Mündungen der Zuführungsleitung 1 bzw. 2 sind in den Verdampfungsräumen 5 Sprühvorrichtungen 3 vorgesehen. Über die Zuführungsleitung 1 bzw. 2 wird den Verdampfungsräumen 5 ein Teil des zu erwärmenden bzw. bereits erwärmten Wassers zugeführt, das durch die Sprühvorrichtungen 3 in die Verdampfungsräume 5 eingesprüht wird. Der hierbei entstehende Dampfdruck treibt den Dampf durch die dampfführende Verbindungsleitung 7 in den Kondensationsraum 11, in welchem die dampfführende Verbindungsleitung oberhalb des sich einstellenden Wasserspiegels einmündet. Dadurch, daß über die oberhalb des Wasserspiegels 15 einmündenden Rohre 12 mit den Sprühdüsen 12 a das zu erwärmende Wasser in den von Dampf erfüllten Raum eingesprüht wird, ist eine rasche Kondensation des Dampfes zu erreichen. Man kann aber auch, was in der Figur nicht dargestellt ist, das Einlaufrohr 13 der Wasserleitung 16 unterhalb des Wasserspiegels 15 in dem Kondensationsraum 11 münden lassen und Dampf und Wasser verwirbelnde Einrichtungen in dem Kondensationsraum 11 vorsehen.The steam space 5 is connected via the water-carrying supply line 2 in the flow direction of the water in front of, or via the water-carrying supply line 1 in the flow direction after the condensation chamber 11 to the water line 14 or 16. The supply line 1 or 2 is designed as a riser. At the mouths of the supply line 1 and 2, 5 spray devices 3 are provided in the evaporation chambers. A part of the water to be heated or already heated is fed to the evaporation chambers 5 via the feed line 1 or 2, which is sprayed into the evaporation chambers 5 by the spray devices 3. The resulting steam pressure drives the steam through the steam-carrying connection line 7 into the condensation space 11, in which the steam-carrying connection line opens above the water level that is being established. The fact that the water to be heated is sprayed into the space filled with steam via the pipes 12 opening above the water level 15 with the spray nozzles 12 a, a rapid condensation of the steam can be achieved. But it is also possible, which is not shown in the figure , to let the inlet pipe 13 of the water line 16 open below the water level 15 in the condensation space 11 and provide steam and water swirling devices in the condensation space 11.
Zur Beeinflussung der dem Verdampfungsraum 5 zugeführten Wassermenge ist in der wasserführenden Zuführungsleitung 1 bzw. 2 ein Regelventil 6 bzw. 8 angeordnet, das von einem Thermostaten 17 in der Wasserleitung 16 gesteuert wird. Kann man einen annähernd konstanten Wärmeverbrauch annehmen, so kann man die Wassermenge, die dem Verdampfungsraum 5 zugeführt wird, auch dadurch beeinflussen, daß die Strömungswiderstände der wasserführenden Zuführungsleitung 1 bzw. 2 und der Wasserleitung 14,16 in ihrem Verhältnis zueinander entsprechend der im Verdampfungsraum zu verdampfenden Wassermenge einstellbar sind.To influence the amount of water supplied to the evaporation chamber 5, a control valve 6 or 8, which is controlled by a thermostat 17 in the water line 16, is arranged in the water-carrying supply line 1 or 2. If one can assume an approximately constant heat consumption, the amount of water that is fed to the evaporation chamber 5 can also be influenced by the fact that the flow resistances of the water-carrying supply line 1 or 2 and the water line 14, 16 in their ratio to one another correspond to that in the evaporation chamber the amount of evaporating water can be adjusted.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Wärmespeicher aus zwei getrennt beheizbaren Speicherteilen 41, 42 die mit elektrischen Heizelementen 41 a, 42 a versehen sind. Die Speicher 41, 42 sind zur Bildung der Verdampfungsräume 5 mit Abstand gegeneinander angeordnet und bestehen im Ausführungsbeispiel aus einem inneren Speicherteil 42 und einem zweiten, das erste konzentrisch umschließende Speicherteil 41. Der Verdampfungsraum bzw. die Verdampfungsräume 5 sind zweckmäßig mit Edelstahl ausgekleidet. Wärmespeicher mit Verdampfungsraum und Kondensationsraum können zu einer baulichen Einheit verbunden sein.In the illustrated embodiment, the heat storage consists of two separately heatable storage parts 41, 42 which are provided with electrical heating elements 41 a, 42 a. The memories 41, 42 are spaced apart to form the evaporation chambers 5 and, in the exemplary embodiment, consist of an inner memory part 42 and a second, concentrically enclosing memory part 41. The evaporation chamber or chambers 5 are expediently lined with stainless steel. Heat storage with evaporation space and condensation space can be connected to form a structural unit.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DER38663A DE1281657B (en) | 1964-08-26 | 1964-08-26 | Hot water generator with preferably electrically heated heat storage |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| DE1281657B true DE1281657B (en) | 1968-10-31 |
Family
ID=7405582
Family Applications (1)
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| DER38663A Pending DE1281657B (en) | 1964-08-26 | 1964-08-26 | Hot water generator with preferably electrically heated heat storage |
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| DE (1) | DE1281657B (en) |
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