DE19610658A1 - Heizwendel für einen indirekt beheizten Speicher - Google Patents
Heizwendel für einen indirekt beheizten SpeicherInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizwendel für einen indirekt beheizten Speicher ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten Heizwendeln der eingangs erwähnten Art sind die Heizwendeln aus Rohren
mit kreisrunden Querschnitten hergestellt. Bei solchen Rohren ergibt sich jedoch nur ein
ungenügender Wärmeübergang vom in der Heizwendel strömenden Heizmedium zum zu
erwärmenden Inhalt des Speichers.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Heizwendel der eingangs
erwähnten Art vorzuschlagen, bei der ein guter Wärmeübergang vom Heizmedium zum zu
erwärmenden Speicherinhalt sichergestellt ist.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Heizwendel der eingangs erwähnten Art durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß das durch Konvektion an den
Windungen der Heizwendel nach oben strömende zu erwärmende Wasser über einen gro
ßen Teil des Umfanges des Rohrquerschnittes an diesem entlang strömt. Dies ist beson
ders bei einem linsenförmigen Querschnitt des Rohres der Fall.
Im Gegensatz dazu ergeben sich bei einem im Querschnitt kreisrunden Rohr, wie sie bisher
verwendet wurden, im unteren und oberen Bereich des Querschnittes Zonen, in denen sich
praktisch Toträume ergeben, in denen es praktisch zu keinem Austausch des durch das
Heizmedium erwärmten Speicherwassers kommt. Es ergibt sich daher, daß nur ein Teil des
Umfanges des Rohres bei kreisrunden Rohren tatsächlich vom nach oben strömenden
Speicherwasser umströmt wird, dadurch ergibt sich auch ein nur mäßiger Wärmefluß vom
Heizmedium zum Speicherwasser. Dabei beträgt bei kreisrunden Rohren der Bereich mit
guter Konvektion nur ca. den halben Umfang des Rohres.
Bei den erfindungsgemäß vorgesehenen Rohren mit ovalem oder linsenförmigem Quer
schnitt trägt dagegen der gesamte Umfang zum Wärmeübergang durch Konvektion bei,
wodurch ein sehr guter Wärmeübergang erzielt wird und sich keine benachteiligten Zonen
beziehungsweise Zonen ergeben, in denen sich praktisch keine Strömung des Speicher
wassers ergibt.
Außerdem lassen sich Rohre mit ovalem oder linsenförmigem Querschnitt bei gleichem
lichten Querschnitt leichter um eine zur längeren Achse des Querschnittes parallele Achse
biegen als Rohre mit kreisrundem Querschnitt.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil eines besonders guten Wär
meüberganges vom Heizmedium zum Inhalt des Speichers. Dies ist dadurch bedingt, daß
sich mehrere, im wesentlichen konzentrische Zonen ausbilden, in denen das Speicherwas
ser durch Konvektion aufsteigt, wodurch einerseits die Ausbildung besonders warmer Zo
nen im Speicher vermieden wird. Außerdem ergibt sich dadurch auch eine Erhöhung des
Wirkungsgrades.
Durch die Merkmale der Ansprüche 3 oder 4 ergeben sich einfache Konstruktionen, mit
denen sich mehrere konzentrische Zonen ergeben, in denen das Speicherwasser aufgrund
der Konvektion aufsteigt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt eines Rohres einer bekannten Heizwendel,
Fig. 2 einen Querschnitt eines Rohres einer erfindungsgemäßen Rohrwendel,
Fig. 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Heizwendeln und
Fig. 5 einen Speicher mit einer erfindungsgemäßen Heizwendel.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Fig. gleiche Einzelheiten.
Bei einem bekannten Rohr 1 mit kreisrundem Querschnitt gemäß der Fig. 1 kommt es beim
Vorbeiströmen von in einem Speicher befindlichem kühlerem Wasser aufgrund von Kon
vektion zur Ausbildung von Zonen B mit nur schlechtem Wärmeübergang vom warmem
Rohr auf das umgebende kühlere Wasser des Speichers, wobei sich diese Zonen B im un
teren und oberen Bereich des Querschnittes des Rohres 1 befinden. Weiter bilden sich zu
beiden Seiten des Rohres 1 Zonen A aus, in denen sich ein guter Wärmeübergang zwi
schen einem im Rohr 1 strömenden Heizmedium und dem in einem Speicher befindlichen
kühleren Wasser ergibt.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Rohr 2 für eine erfindungsgemäße Heizwendel ist ein
linsenförmiger Querschnitt vorgesehen, dessen längere Achse 3 im wesentlichen vertikal
verläuft. Bei einem solchen Querschnitt ist sichergestellt, daß sich fast über den gesamten
Umfang des Querschnittes Zonen A mit gutem Wärmeübergang ausbilden.
Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Rohrwendel 4, bei der das Rohr 2 in Windungen 5
mit von einem Ende 14 zum anderen 15 sich kontinuierlich ändernden Durchmesser ge
wickelt ist. Dabei ist das Rohr 2, das einen linsenförmigen Querschnitt aufweist, um eine Achse
16 gewickelt, die parallel zur längeren Achse 3 des Querschnittes des Rohres 2 verläuft.
Bei der Heizwendel 6 nach der Fig. 4 wechseln einander Windungen 7 mit größerem Ra
dius mit Windungen 8 mit kleinerem Radius einander ab.
Bei beiden Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Heizwendeln 4 und 6 nach den
Fig. 3 und 4 ist sichergestellt, daß das zu erwärmende Wasser in mehreren konzentrischen
Zonen erwärmt werden kann, so daß das Wasser in konzentrischen Bereichen durch Kon
vektion hochsteigen kann.
Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, ist ein Speicher 9 mit im wesentlichen zylindrischer Ge
stalt mit einem bis in dessen unteren Bereich reichenden Zulauf 10 und einem von dessen
obersten Bereich wegführenden Ablauf 11 versehen.
In diesem Speicher 9 ist eine erfindungsgemäße Heizwendel 6 angeordnet, die mit zwei
Rohranschlüssen 12, 13 versehen ist und von einem von einem Durchlauferhitzer stam
menden Heizmedium durchströmt ist.
Das im Inneren 17 des Speichers 9 befindliche Wasser wird durch das die Heizwendel 6
durchströmende Heizmedium erwärmt, wodurch das Speicherwasser durch Konvektion im
Bereich der Windungen 7, 8 der Heizwendel 6 hochsteigt. Dabei kommt es aufgrund der
konvektiven Strömung zu einer Erwärmung des gesamten Inhaltes des Speichers 9.
Claims (4)
1. Heizwendel (4, 6) für einen indirekt beheizten Wasserspeicher
(9), bei dem die aus einem Rohr (2) hergestellte Heizwendel (4, 6)
von einem Heizmedium durchströmt und vom Speicherinhalt um
geben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) einen
ovalen oder linsenförmigen Querschnitt aufweist, dessen längere
Achse (3) vertikal verläuft.
2. Heizwendel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Durchmesser einander benachbarter beziehungsweise auf
einander in der Höhe folgender Windungen (5, 7, 8) der Heiz
wendel (4, 6) unterschiedlich sind.
3. Heizwendel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Windungen (5) der Heizwendel (4) von
einem (14) zum anderen Ende (15) stetig abnimmt.
4. Heizwendel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Windungen (7, 8) der Heizwendel (6) mit größerem und klei
nerem Durchmesser einander in der Höhe abwechseln.
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Legal Events
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Owner name: VAILLANT GMBH, 42859 REMSCHEID, DE |
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Effective date: 20141001 |