DE1963391C3 - Elektrolytische Warmwasserbehandlungsanlage - Google Patents

Description

stufenweise festlegt, an einer Stelle der Anlage merkbar _vorliegenden Erfindung ist eherne

SSSS¹ SSE ^ ssi;

kontakt ausgerüsteter Thermostat ist, der an der j;°™^^g _bezügjich Wasserverbrauch und gewunsch-

Oberfläche des Kaltwasserzule.tungsrohrs in haltnissen b . _{hend se}lbsttat,g anpaßt, ohne

einem bestimmten Abstand vor dessen E.nmun- >5 J^{r T}^_e ^pe _überbehandlung des Warmwassers zu be-

dune in den Warmwasserbehälter angeordnet ist. dali eine u

3 Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2 da- furchten ^ _{wird vorgeschlagen>} eine

durch gekennzeichnet, daß die Temperatarfuhl- Nact d ^₁* _zu verwenden welche einrichtung an der Oberfläche der Vorlaufleitung ^TemP^e"¹ _einer Schalteinrichtung, welche die Snes warmwasserbeheizten Heizreg.sters vor de- 30 zum Steue- eine ^ _{E]ektrodena dnung stu}f_en. ren Einmündung in den WarmwasserbehalW an Stromzunmr _h ^ ^^ ^ _{Anlage angeord t} geordnet ist. .. . - ^f L von der gewünschten Temperatur des im Be-⁸ 4. Anlage nach einem der Ansprüche Ib s 3 \Xheizenden Wassers abhängig .st. dadurch gekennzeichnet daß das FuhlghecI (W) hateraufzuh _fonnen ^r Vorrichtung der Tcmperaturfühleinnchtung meiner bestimm ₃₅ f^e^⁶ _die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5. ten Lage relativ zur Rohrachse auf der Rohrober ^to"f^a"^ei™, _ist nachstehend an Hand von Ausfläche aufliegt. führungsbeispielen erläutert, die aus der Ze.chnung

schalten bzw. Abschalten e.nes ohmschen oder einer ersten j^^^ier-Anspeisung weggelasinduktiven Widerstandes aufweist. "tt

45 ⁵Fg 2 eine Darstellung der Empfindlichkeitseinstellung des Temperaturfühlers gemäß der Darstel-

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F^gU?Iηe^g"senematische Grundrißdarstellung auf der Höhe des Kaltwassereintritts und des He.zregisters

_Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ₅o ^^ÄSei:;, rSaut W^rwr^rSrÄwas- Ä nicht notwendige Details weggelas-Speicher, welche ein Kaltwasserzuleitungs- una em sen sind, und ^.^ ^.^ ^^ _{Zwdstufenstrom}.

dem ₅₅ s^f-erun. ^ ^ _em

hälters und der Heuennn.mun_& i*·. es bekannt, in

den Behälter eine von diesem isolierte Elektrode ein- Die Wasserzufuhr erfolgt uoer eine miuucaiti.» zubauen und an diese eine geringe positive Gleich- Behälternähe praktisch horizontal verlaufende Zuspannung anzulegen, während der Behälter und die 6o leitung 4, der Wasseraustritt über eine Rohrleitung Wand der Heizeinrichtung an den Minuspol der Die Elektrode 3 ist im Zusammenbau mit einer Iso-Gleichspannungsquelle gelegt werden. lierdurchführung 6 im Behälter elektrisch isoliert aufin vielen Fällen ist es ausreichend, die Spannung gehängt und so geformt, daß sie sowohl der Wasserdieser Spannungsquelle konstant zu halten, da sich behandlung als auch dem kathodischen Schutz der die für eine bestimmte Temperatur bzw. Härte opti- 65 Behälterinnenwand und des Heizregisters zu dienen mal gewählte Behandlungsstromstärke den auftreten- vermag. An der praktisch horizontalen und ungefähr den Temperatur- und Härteveränderungen bis zu auf der Höhe des Schwerpunktes des Heizregisters einem gewissen Grad selbsttätig anpaßt. in den Behälter 1 einmündenden Kaltwasserzulei-

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3 4

lung 4 ist in einem bestimmten Abstand vom Be- beeinflußt werden, die nachfolgend nicht alle angehäUenvanddurchtriU 7 eine Fühleinrichtung 8, z. B. führt sind. Zum Beispiel nach F i g. 1 stehen die in der Form eines Fühlerthermostaten mit Schaltkon- Wahl des Abstandes des Temperaturtühigiiedes iö takten bzw. einem in F i g. 1 dargestellten Schließ- von der Behälterwand und, im Hinblick auf die Vorkontakt 5. angeordnet. 5 gänge bei der Thermosyphonzirkulation, seine Lage

Die Fühleinrichtung 8 dient der Steuerung der in ivi bezug auf den Umfang des Rohres im Vordereiner Elektrodenzuleitung9 fließenden Stromstärke grund des Interessen. Aus Fig. 2 gehen bezügliche in zwei Stärkestufen. In der gezeigten Darstellung Stellungen hervor, wobei mit ausgezogenen Linien und bei offenem Kontakt S fließt von einer nicht ge- die Fühleinrichtung so gezeigt ist, daß das Fühlglied zeigten Stromquelle über das mit Plus (+) bezeich- io 10 am obersten Punkt des Rohrumfanges aufliegt, nete Leiterende ein Strom über den Widerstand R d. h. dort, wo bei der Thermosyphonzirkulation die und die Leitung 9 zur Elektrode 3, dessen Stärke höchste Oberflächentemperatur zu erwarten ist. Naeinem sogenannten anlage- und betriebsabhän.gigen turgemäß wird dort die bestimmte Schalttemperatur Dauerstrom-Wert entspricht, und von dort durch das Ta früher erreicht als an der in bezug auf die Rohrzu behandelnde Wasser zum Behälter und den mit 15 achse etwas tieferen Stelle in der strichpunktiert gediesem elektrisch verbundenen, im Behätterinneren zeigten Lage der Fühleinrichtung 8', die gegenüber angeordneten Teilen, wie z. B. dem Heizregister 2. der Vertikalen um den Winkel α verschwenkt an-Die Rückleitung zur Stromauelle erfolgt über eine geordnet ist.
mit Minus (-) bezeichnete Leitung. Die Wahl des Abstandes zwischen der Montage-

Die Fühleinrichtung 8, in Fig. 2 in größerem 20 stelle des Temperaturfühlgliedes 10 von der BeMaßstab und detaillierter angegeben, besitzt im Bei- hälterwand und seiner relativen Lage in bezug auf spiel ein an der Oberfläche des Rohres 4 anliegendes die Rohrachse gestattet somit (unter anderem), die Fühlglied 10, das bei Erreichen einer bestimmten Behandlungszeit des Warmwassers im Behälter 1 auf Temperatur an der Auflagestelle den Kontakts ein- der höheren Stromstärkenstufe anlage- und betriebsbzvv. ausschaltet. 25 abhängig festzulegen.

Geht man von einer der Solltemperatur des Was- In der Grundrißdarstellung nach Fig. 3 ist ein scrs im Behälter proportionalen Temperatur der Teil einer weiteren Ausführungsart einer erfindungs-Auflagestelle des Fühlgliedes 10 aus, wobei der Kon- gemäßen Warmwasserbehandlungsanlage gezeigt, bei takt S offen ist, so fließt zunächst, wie bereits er- der das Nutzwasser durch eine Dampf- oder Heißwähnt, in die Leitung 9 ein relativ kleiner Dauer- 30 wasserheizung gewärmt und die Temperatur der strom, dessen Wert nur wenig über dem für den Kor- Vorlaufleitung als Referenztemperatur verwendet rosionsschutz erforderlichen liegt, um eine Überbe- wird. Mit 21 ist die Wand eines Behälters 20 behandlung des Wassers zu vermeiden. Wenn nun in- zeichnet, in dem sich z. B. ein warmwasserbeheiztes folge Warmwasserentnahme durch das Rohr 5 Kalt- Heizregister 22 befindet, von dem der Ubersichllichwasser über das Roar 4 in den Behälter 1 nachfließt, 35 keit halber nur eine einzige Schlaufe dargestellt ist. so kühlt sich das Rohr4 ab. Dies bewirkt, daß das Außerdem ist in Fig. 3 auch die Elektrodenanord-Fühlglied 10 den Kontakt 5 in seine geschlossene nung weggelassen. Die Kaltwasscrzufuhr zum Behäl-Stellung bringt. Dadurch wird dei Widerstand R ter 20 erfolgt über eine Zuleitung 23. deren Münüberbrückt und in der Leitung 9 fließt die sogenannte dung ebenfalls wie im Beispiel nach F i g. 1 ungefähr Behandlungsstromstärke, welche zwecks Behandlung 40 auf der Höhe des Schwerpunktes des Heizregisters des zugeflossenen Frisch- oder Rohwasseis betriebs- im Behälter liegt, wobei die Eintrittsdüse (23' in oder anlageabhängig notwendig ist, und jedenfalls F i g. 3) ungefähr parallel zur Behälterwand gerichtet höher ist als die Dauerstromstärke. ist.

Infolge seines höheren spezifischen Gewichtes ver- Zu beachten ist, daß bei einer solchen Ausfühmischt sich das hinzugekommene Kaltwasser nur 45 rungsart die Temperatur des Vorlaufrohres VL des langsam mit dem im Behälter vorhandenen Warm- Heizregisters 22 nach Aufhören der vom Warmwaswasser. Das Kaltwasser wird alsdann durch das Heiz- serverbrauch bzw. den damit zusammenhängenden register auf die gewünschte Behältertemperatur auf- Kaltwasserzufluß abhängigen Heizmittelströmung geheizt und die Umgebung der Zuleitungsmündung durch Wärmeverlust an die Umgebung rund herum 4' im Behälter 1 nimmt die gleiche Temperatur an. 50 und unabhänig vom Abstand zum Behälter fällt, was Wenn die Erwärmung des kälteren Wassers auf die erstens bei der Wahl des Kontaktes S (Schließ- oder normale Behältertemperatur ungefähr bis zur Höhe Öffnungskontakt) in der Temperaturfühleinrichtung des Kaltwassereintrittes erfolgt ist, so beginnt durch 24 und zweitens bei der Festlegung des Umschalt-Thermosyphonzirkulation des Wassers im praktisch Zeitpunktes von der (höheren) Behandlungsstromhorizontalen Zuleitungsrohr 4, bei der im oberen 55 stärke auf die (niedrigere) Dauerstromstärke von Be-Teil des Rohrquerschnittes warmes Wasser nach deutung ist.

außen und im unteren Teil des Querschnittes kaltes In Fig. 4 ist eine Schaltung für eine weitere Zwei-Wasser nach innen, d. h, gegen die Rohrmündung 8' stufenstromstärkensteuerung unter Einbezug der fließt, sowie in geringerem Ausmaß auch durch War- Stromquelle angegeben. Mit Anzapfungen 41 und 42 meleitung durch die Rohrwand, die Auflagestelle des 60 der Primärwicklung Pr eines Trenntransformators 43 Fühlgliedes allmählich wieder wärmer zu werden. sind die Wechselkontakte eines Umschalters 44 ver-Beim Erreichen einer bestimmten Temperatur Ta an bunden, dessen gemeinsamer Kontakt z. B. mit einem der genannten Auflagestelle öffnet der Kontakt S Phasenleiter des Wechselstromspeisenetzes verbunwieder, und in der Leitung 9 fließt erneut die Dauer- den ist. Der Umschalter 44 kann beispielsweise an Stromstärke. 65 Stelle des Schließkontaktes S direkt in der Fühlein-

Die Zeitdauer zum Erreichen der Temperatur Ta richtung 8 bzw. 24 eingebaut oder ein von Kontakt S

vom Moment an, wo der Kaltwasserzufluß im Rohr 4 gesteuertes Relais sein. Die Schaltung arbeitet wie

hat. kann durch verschiedene Maßnahme;! folgt:

Der Wicklungsabschnitt zwischen dem Wicklungsanfang 40 und der Anzapfung 41 der Primärwicklung am Transformator 43 ist für die Netzspannung, d. h. für die Spannung; dimensioniert, bei der der Transformator auf seiner Sekundärseite die zum Erzielen der Behandlungsstromstärke erforderliche Spannung liefert. Zu diesem ersten Abschnitt ist ein zweiter Wicklungsabschnitt in Serie geschaltet und so dimensioniert, daß ein Anlagen der Netzspannung an die Anzapfung 42 der Transformator 43 sekundärseitig die zum Erzielen der Dauerstromstärke erforderliche Spannung zu liefern vermag.

Obschon aus der vorliegenden Beschreibung nur zwei grundsätzliche Ausführungsbeispiele hervorgehen, ist es verständlich, daß eine größere Anzahl Varianten denkbar sind, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten, d.h., daß die Behandlung des Wassers während dessen Aufheizung intensiviert und nach Erreichen der Endtemperatur reduziert wird. In diese Varianten eingeschlossen sind auch Steuerschaltungen die nicht nur in den Beispielen angeführte Schließ- und Umschaltkontaktsätze umfassen, sondern zui Steuerung allfälliger, nicht gezeigter. Zwischen- odei Zusatzrelais auch andere Kontaktsätze enthalter können. Eingeschlossen sind ferner Steuerungsvarianten, wo der Zeitpunkt der Umschaltung von dei Dauerstromstärke zur Behandlungsstromstärke odei umgekehrt, durch über die Schaltelemente von ζ. Β

ίο Thermostaten zur Überwachung der Warmwasser temperatur im Behälter beeinflußte Verzögerungsein richtungen zurückverlegt wird. Solche Steuerungsvarianten sind insbesondere bei Elektroboilern mi Nachtaufheizung und warmwasserbeheizten Heizre gistern zweckmäßig, wo im Heizregister eine gewisse Wärmespeicherkapazität besteht. Solche Verzöge rungseinrichtungen sind natürlich bei allen beschrie benen Steuerarten denkbar, um die Behandlungs Stromstärke etwas langer beizubehalten.

Hierzu. 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

¹ Diese selbsttätige Anpassung reicht aber bei grö-

<? h vankun«en im Wasserverbrauch nicht aus.

Patentansprüche: 5^hS daher die^se Anlagen auch schon mit elektri-

„,„.. ..«. htuneen versehen, um uie cicKncnicn-

1 Elektrolvtische Warmwasserbehandlungsan- «hen bin η _{damjt den d},_{jrch rf} behandelnde

lage für den Einbau in Warmwassererzeuger 5 ^^an£^ung._{eßenden Strorn} dem wechselnden Wasserbzw. Warmwasserspeicher, mit einer in einem _{h anpass}en zu können. Wannwasserbehälter mit einem Kaltwasserzulei- ^^e£^rau™ J^ _Einrichtung arbeitet jedoch nicht tungs- und einem Warmwasserableitungsrohr em- gⁿ* _bedarf ^ _änd überwachung gebauten Elektrodenanordnung, deren Strom«- ^^^,jerung. Besonders störend ist h.erbe, führung wenigstens teilweise in Abhängigkeit -ο undNacn fe _{Wasservcrbrauch}, _bei ^_ groß vom Wasserverbrauch gesteuert ist, ge kenn- wenn be.& &_andlungsstromstarke eine Überbezeichnet durch eine Temperaturfühlern- J^>^tt^_{tritti dure}h welche dem Wasser zuviel richtung (8; 24), welche ™m Steuern einer "^an°™J_{f entz0Ren} wird, was sich durch einen unan-