DE19706506A1 - Layered storage tank with pump and heat exchanger - Google Patents

Layered storage tank with pump and heat exchanger

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Abstract

One of the two temperature sensors (17) is arranged in the hot water feedline (4) so as to control the pump (13) output and in this way cuts out the pump and associated heat exchanger (7) above a preset temperature. Cold water comes in via line (15) at the bottom of the tank, with service water taken off via line (6) in the upper part of the tank (5). One temperature sensor should lie close to the cold infeed, and outside this area a sensor controls the tank charging phase, using two tanks in a design with hot and service lines from the first tank itself linked by a bottom (8)-level line to upper part of the second tank as entered below by the cold water. Assuming one sensor (17) in the hot water feedline (4) of the first tank in the two-tank design, this sensor is also joined to the remaining temperature sensors. A non-return valve can be fitted into the cold water infeed (15) and a cold water offtake linked to the heat exchanger (7) is circuited between non-return valve and the second storage tank.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schichtenspeicheranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1The invention relates to a stratified storage arrangement according to the preamble of claim 1

Bei bekannten derartigen Schichtenspeicheranordnungen erfolgt die Aufheizung und Nach­ heizung in der Weise, daß Wasser aus dem untersten Bereich des Schichtenspeichers über den Kaltwasserabzug entnommen und nach der Aufheizung im Wärmetauscher in den obersten Bereich des Schichtenspeichers über den Warmwasserzulauf eingeleitet wird.In the case of known stratified storage arrangements of this type, heating and post-heating take place heating in such a way that water from the lowest area of the stratified storage tank the cold water fume hood and after heating in the heat exchanger in the top area of the stratified storage tank is introduced via the hot water supply.

Üblicherweise sind in einem Schichtenspeicher drei Temperaturfühler angeordnet, wobei einer im obersten Bereich einer im mittleren und einer im untersten Bereich angeordnet ist, die alle mit der Steuerung verbunden sind. Dabei erfolgt ein Start der Umwälzpumpe und des Wärmetauschers, wenn im Bereich des mittleren Temperaturfühlers eine vorgegebene Temperatur unterschritten wird. Der im obersten Bereich des Schichtenspeichers angeord­ nete Temperaturfühler dient dabei zur Steuerung der Umwälzpumpe, die zur Sicherung einer ausreichend hohen Ladetemperatur entweder getaktet wird oder in ihrer Drehzahl gedrosselt werden kann. Der im untersten Bereich des Schichtenspeichers angeordnete Temperatur­ fühler schaltet bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur den Wärmetauscher und die Umwälzpumpe ab und beendet damit den Ladevorgang.Usually three temperature sensors are arranged in a stratified storage, whereby one in the top area, one in the middle area and one in the bottom area, which are all connected to the controller. The circulation pump and is started of the heat exchanger if there is a predetermined one in the area of the middle temperature sensor Temperature is fallen below. Arranged in the uppermost area of the stratified storage Nete temperature sensor is used to control the circulation pump, which is used to secure a sufficiently high charging temperature is either clocked or throttled in its speed can be. The temperature located in the lowest area of the stratified storage When a certain temperature is exceeded, the sensor switches the heat exchanger and the Circulation pump and ends the charging process.

Der Nachteil einer solchen Lösung besteht in dem relativ hohen Aufwand bei der Herstellung eines solchen Schichtenspeichers, die durch die erforderlichen Durchführungen für die drei Temperaturfühler bedingt ist. Außerdem ist dabei auch ein erheblicher Aufwand bei der Steuerung erforderlich.The disadvantage of such a solution is the relatively high cost of production of such a stratified storage, which is required for the three  Temperature sensor is conditional. In addition, there is also a considerable effort involved in Control required.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schichtenspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and a stratified storage to propose the type mentioned above, which is characterized by a simple structure.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schichtenspeicheranordnung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention, this is the case with a stratified storage arrangement of the type mentioned at the beginning Art achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, die Umwälzpumpe auf sehr einfa­ che Weises zu steuern. So steigt die Temperatur im Warmwasserzulauf, gleiche Energiezu­ fuhr zum Wärmetauscher vorausgesetzt, mit steigender Aufladung des Schichtenspeichers. Durch entsprechende Erhöhung der Förderleistung der Umwälzpumpe kann dabei eine zu starke Erhöhung der Temperatur des in den Schichtenspeicher einströmenden warmen Wassers verhindert werden.The proposed measures make it possible to simplify the circulation pump che wise to control. The temperature in the hot water supply increases, the same energy increases drove to the heat exchanger provided that the stratified storage tank became more charged. A corresponding increase in the delivery capacity of the circulation pump can strong increase in the temperature of the warm flowing into the stratified storage Water can be prevented.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil eines sehr einfachen Aufbaus, wobei mit lediglich zwei Temperaturfühlern das Auslangen gefunden wird und lediglich ein Temperaturfühler in den Schichtenspeicher eingesetzt zu werden braucht. Dadurch ist auch nur eine Tauchhülse für einen Temperaturfühler erforderlich. Der Wegfall der weiteren Tauchhülse stellt eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung des Schichtenspeichers dar.The features of claim 2 result in the advantage of a very simple structure, with just two temperature probes, and only one is found Temperature sensor needs to be inserted in the stratified storage tank. This is also only one immersion sleeve is required for a temperature sensor. The elimination of the others Immersion sleeve considerably simplifies the production of the stratified storage device represents.

Die Abschaltung der Umwälzpumpe erfolgt aufgrund des Umstandes, daß aufgrund der während des Ladevorganges steigenden Temperatur im untersten Bereich des Schichten­ speichers auch die Temperatur im Warmwasserzulauf ansteigt und letztlich auch bei voller Förderleistung der Umwälzpumpe einen vorgegebenen Wert übersteigt. The circulation pump is switched off due to the fact that due to the temperature rising during the charging process in the lowest area of the strata storage also increases the temperature in the hot water supply and ultimately also at full Flow rate of the circulation pump exceeds a predetermined value.  

Beträgt zum Beispiel die Speicher-Solltemperatur 60°C so bewirkt eine Temperatur von zum Beispiel 62°C im Bereich des im Warmwasserzulauf angeordneten Temperaturfühlers, daß die Umwälzpumpe bei voller Förderleistung betrieben wird. Dabei weist das Wasser im un­ tersten Bereich des Schichtenspeichers eine Temperatur von ca. 55°C auf. Damit gelangt Wasser mit ca. 55°C zum Wärmetauscher. Steigt durch den Ladevorgang die Temperatur im untersten Bereich des Schichtenspeichers weiter an, so steigt auch die Temperatur im Bereich des Warmwasserzulaufs weiter an und überschreitet zum Beispiel eine Temperatur von 65°C, wonach die Umwälzpumpe und der Wärmetauscher durch die Steuerung stillge­ setzt werden. Dabei ist sichergestellt, daß im untersten Bereich des Schichtenspeichers eine Temperatur von ca. 58°C gegeben ist.For example, if the target storage temperature is 60 ° C, a temperature of Example 62 ° C in the area of the temperature sensor arranged in the hot water inlet that the circulation pump is operated at full capacity. The water in the un temperature in the lowest area of the stratified storage tank is approx. 55 ° C. So that arrives Water at approx. 55 ° C to the heat exchanger. The temperature rises due to the charging process in the lowest area of the stratified storage tank, the temperature in the Area of the hot water supply continues to rise and exceeds, for example, a temperature of 65 ° C, after which the circulation pump and the heat exchanger are shut down by the control be set. This ensures that in the lowest area of the stratified storage Temperature of approx. 58 ° C is given.

Eine solche Temperaturdifferenz im Schichtenspeicher ist durchaus akzeptabel und wird in der Regel in herkömmlichen Rohrschlangen- oder Doppelmantelspeichern meist erheblich überschritten.Such a temperature difference in the stratified storage is quite acceptable and is in usually considerable in conventional coil or double jacket storage exceeded.

Grundsätzlich kann durch entsprechende Anpassung der Förderleistung der Umwälzpumpe und des Abschaltpunktes diese Differenz weiter verringert werden.In principle, the circulation pump can be adjusted accordingly and the switch-off point this difference can be further reduced.

Speicheranordnungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3 weisen einen einzigen Speicherbehälter auf, der meist einen runden Querschnitt besitzt. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß solche Schichtenspeicheranordnungen einen erheblichen Durchmesser aufweisen, wodurch sich in vielen Fällen sehr erhebliche Platzprobleme ergeben.Storage arrangements according to the preamble of claim 3 have a single one Storage container, which usually has a round cross section. However, this results in the disadvantage that such stratified storage devices have a considerable diameter have, which results in very significant space problems in many cases.

Um eine solche Schichtenspeicheranordnung auch in beengten Räumen unterbringen zu können, sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen.To accommodate such a stratified storage arrangement even in confined spaces can, the characterizing features of claim 3 are provided.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß für das gleiche Spei­ chervolumen die Tiefe der Schichtenspeicheranordnung nach der Erfindung erheblich gerin­ ger als der Durchmesser einer Schichtenspeicheranordnung nach dem Stand der Technik ist. So kann bei gleicher Höhe der Durchmesser eines jeden der beiden Speicherbehälter auf ca. 7/10 des Durchmessers eines einzigen Speicherbehälters mit einem im wesentlichen dem Volumen beider Speicherbehälter entsprechenden Volumen reduziert werden. Dadurch kann eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung leichter in beengten Räumen oder bei einem nur geringen Platzangebot untergebracht werden. Jedenfalls ragt eine erfin­ dungsgemäße Schichtenspeicheranordnung erheblich weniger weit in einen Aufstellungs­ raum hinein als eine herkömmliche Schichtenspeicheranordnung mit lediglich einem Spei­ cherbehälter gleichen Volumens.The proposed measures have the advantage that for the same Spei chervolumen significantly reduce the depth of the stratified storage arrangement according to the invention less than the diameter of a layered storage arrangement according to the prior art  is. So the diameter of each of the two storage containers can be the same height to approximately 7/10 of the diameter of a single storage container with one essentially the volume corresponding to the volume of both storage containers can be reduced. Thereby a layered storage arrangement according to the invention can be used more easily in confined spaces or can be accommodated when space is limited. In any case, one sticks out invented Stratified storage arrangement according to the invention considerably less in a lineup space into it as a conventional stratified storage arrangement with only one memory Container of the same volume.

Weiter ergibt sich durch die vorgeschlagene Anordnung der Temperaturfühler, von denen der den Beginn einer Aufladung steuernde Temperaturfühler bei herkömmlichen Schichten­ speicheranordnungen meist etwa im Bereich der Hälfte des Volumens der Schichtenspei­ cheranordnung vorgesehen ist, der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Schichtenspeicher­ anordnung bereits dann wieder aufgeladen wird, wenn erst ca. ein Viertel des Volumens die vorgesehene Mindesttemperatur unterschreitet. Dadurch steht jederzeit ein sehr großes Vo­ lumen an aufgeheiztem Brauchwasser zur Verfügung, wodurch sich ein entsprechend hoher Komfort für den Benutzer ergibt.Furthermore, the proposed arrangement of the temperature sensors, of which the temperature sensor that controls the start of charging in conventional layers storage arrangements mostly in the region of half the volume of the layered chip Cheranordnung is provided, the advantage that the layer memory according to the invention arrangement is already recharged when only about a quarter of the volume falls below the intended minimum temperature. This means that there is always a very large vo lumens of heated domestic water are available, which results in a correspondingly high Comfort for the user results.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache Weise eine Steuerung eines modulierenden Brenners möglich ist.The features of claim 4 have the advantage that a simple Control of a modulating burner is possible.

Die Merkmale des Anspruches 5 ermöglichen es, mit einem Minimum an Durchführungen in den beiden Speicherbehältern das Auslangen zu finden.The features of claim 5 make it possible with a minimum of operations in the two storage tanks to find enough.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 ergibt sich der Vorteil, daß ein Abtropfen von Dehn­ wasser bei der Aufladung der Schichtenspeicheranordnung vermieden werden kann.Due to the features of claim 6, there is the advantage that dripping of expansion water can be avoided when charging the stratified storage arrangement.

Durch die Merkmale des Anspruches 7 wird verhindert, daß während einer Brauchwasser- Zapfung bei stillstehender Umwälzpumpe kaltes Wasser über den dann nicht in Betrieb be­ findlichen Wasserheizer in den obersten Bereich des ersten Speicherbehälters gelangt und dadurch die Temperatur des abfließenden Brauchwassers vermindern kann. Das federbela­ stete Rückschlagventil sorgt dabei für eine entsprechende Erhöhung des Strömungswider­ standes, so daß sich ein entsprechend großer Unterschied beim Strömungswiderstand, be­ zogen auf ein direktes Einströmen in den untersten Bereich des zweiten Speicherbehälters und einem Einströmen über die Umwälzpumpe und den Wasserheizer ergibt.The features of claim 7 prevent that during a service water Tapping when the circulation pump is at a standstill, cold water is then not in operation  sensitive water heater reaches the top of the first storage tank and can thereby reduce the temperature of the outflowing process water. The feather bela Constant check valve ensures a corresponding increase in flow resistance stoodes, so that there is a correspondingly large difference in flow resistance, be drew directly into the lowermost area of the second storage tank and an inflow via the circulation pump and the water heater results.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:

Fig. 1 schematisch eine Heizungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Schichtenspei­ cheranordnung und Fig. 1 shows schematically a heating device with a layer arrangement according to the invention and

Fig. 2 schematisch eine weitere erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung. Fig. 2 shows schematically a further layers storage arrangement according to the invention.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in beiden Figuren gleiche Einzelheiten.The same reference numerals mean the same details in both figures.

Eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung 1 weist zwei oder mehr Speicherbe­ hälter 2, 3 auf, die miteinander hydraulisch verbunden sind. Dabei mündet in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 ein Warmwasserzulauf 4. Aus diesem obersten Bereich 5 führt eine Brauchwasserleitung 6 weg, die zu einer Zapfstelle 21 führt.A stratified storage arrangement 1 according to the invention has two or more storage containers 2 , 3 which are hydraulically connected to one another. A hot water inlet 4 opens into the uppermost area 5 of the storage tank 2 . From this uppermost area 5 , a process water line 6 leads away, which leads to a tap 21 .

Der Warmwasserzulauf 4 ist als Vorlaufleitung an einen Wärmetauscher 7 angeschlossen.The hot water inlet 4 is connected as a flow line to a heat exchanger 7 .

Im mittleren Bereich 22 des Speicherbehälters 3 ist ein Temperaturfühler 20 angeordnet, der zur Erfassung der mittleren Temperatur der Schichtenspeicheranordnung dient und über eine Signalleitung 28 mit einer Steuereinheit 26 verbunden ist. Weiter führt aus dem unter­ sten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 eine Verbindungsleitung 9 weg, die in den obersten Bereich 10 des Speicherbehälters 3 mündet. Bei weiteren Speicherbehältern ist immer der untere Bereich des stromauf angeordneten Speichers mit dem oberen Bereich des folgen­ den Speichers mit einer solchen Verbindungsleitung verbunden.In the central region 22 of the storage container 3 , a temperature sensor 20 is arranged, which is used to record the average temperature of the stratified storage arrangement and is connected to a control unit 26 via a signal line 28 . Further leads from the lower area 8 of the storage container 2, a connecting line 9 away, which opens into the uppermost area 10 of the storage container 3 . In the case of further storage containers, the lower area of the upstream storage device is always connected to the upper area of the storage device following such a connecting line.

An einem Kaltwasserzulauf 15, der in den untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 mündet, ist ein Kaltwasserabzug 12 angeschlossen, der mit einer Umwälzpumpe 13 verbun­ den ist, die an eine Rücklaufleitung 14 angeschlossen ist, die mit dem Wärmetauscher 7 verbunden ist. Im Warmwasserzulauf 4 ist ein federbelastetes Rückschlagventil 23 und ein Entlüftungsventil 24 angeordnet. Diese Ventile 23, 24 können auch in der Rücklaufleitung 14 angeordnet sein. Die Umwälzpumpe 13 ist über eine Steuerleitung 35 mit einer Steuereinheit 26 verbunden und wird von dieser gesteuert.At a cold water inlet 15 , which opens into the lowermost area 11 of the storage tank 3 , a cold water drain 12 is connected, which is connected to a circulating pump 13 , which is connected to a return line 14 which is connected to the heat exchanger 7 . A spring-loaded check valve 23 and a vent valve 24 are arranged in the hot water inlet 4 . These valves 23 , 24 can also be arranged in the return line 14 . The circulation pump 13 is connected via a control line 35 to a control unit 26 and is controlled by the latter.

Im untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 ist ein Temperaturfühler 16 angeordnet, der über eine Signalleitung 25 mit einer Steuereinheit 26 verbunden ist.A temperature sensor 16 is arranged in the lowermost region 11 of the storage container 3 and is connected to a control unit 26 via a signal line 25 .

Zur Überwachung der Temperatur des in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 einströmenden Warmwassers ist ein Temperaturfühler 17 im Warmwasserzulauf 4 angeord­ net, der über eine weitere Signalleitung 27 mit der Steuereinheit 26 verbunden ist.To monitor the temperature of the hot water flowing into the uppermost region 5 of the storage tank 2 , a temperature sensor 17 is arranged in the hot water inlet 4 and is connected to the control unit 26 via a further signal line 27 .

Durch die Aufteilung des Volumens der Speicheranordnung 1 in zwei oder mehr Speicher­ behälter 2, 3 ergibt sich bei gleichem Gesamtvolumen ein erheblich kleinerer Durchmesser der Speicherbehälter 2, 3 und damit eine geringere Tiefe der Schichtenspeicheranordnung 1.By dividing the volume of the storage arrangement 1 in two or more storage containers 2, 3 a considerably smaller diameter obtained with the same total volume of the storage container 2, 3 and therefore a smaller depth of the memory array layers. 1

Im Kaltwasserzulauf 15 sind neben dem Absperrventil 29, einem Durchflußbegrenzer 30 und einem Entleerventil 31 ein federbelastetes Rückschlagventil 32 angeordnet, die alle in Reihe geschaltet sind. Weiter ist im Kaltwasserzulauf 15 noch ein Sicherheitsventil 62 angeordnet, das bei Überschreitung eines vorbestimmten Druckes öffnet. Weiter ist an dem Kaltwasser­ zulauf 15 noch ein Ausdehnungsgefäß 33 über eine Anschlußleitung 34 angeschlossen. In the cold water inlet 15 , in addition to the shut-off valve 29 , a flow limiter 30 and an emptying valve 31, a spring-loaded check valve 32 is arranged, all of which are connected in series. Furthermore, a safety valve 62 is arranged in the cold water inlet 15 , which opens when a predetermined pressure is exceeded. Furthermore, an expansion vessel 33 is connected to the cold water inlet 15 via a connecting line 34 .

Der Kaltwasserabzug 12 ist dabei zwischen dem Entleerventil 31 und dem Speicherbehälter 3 an dem Kaltwasserzulauf 15 angeschlossen.The cold water drain 12 is connected between the drain valve 31 and the storage tank 3 at the cold water inlet 15 .

Der Wärmetauscher 7 beziehungsweise dessen Primärzweig 36 ist über eine Vorlaufleitung 37 mit einem Primär-Wärmetauscher 38 verbunden, der über eine Rücklaufleitung 39 mit einer Heizwasserpumpe 40 verbunden ist, zu der ein Strömungswächter 53 geschaltet ist. Diese ist über eine Anschlußleitung 41 mit einem Drei-Wege-Ventil 42 verbunden, dessen Antrieb 43 über eine Steuerleitung 44 mit der Steuereinheit 26 verbunden ist.The heat exchanger 7 or its primary branch 36 is connected via a flow line 37 to a primary heat exchanger 38 which is connected via a return line 39 to a heating water pump 40 to which a flow monitor 53 is connected. This is connected via a connecting line 41 to a three-way valve 42 , the drive 43 of which is connected to the control unit 26 via a control line 44 .

An das Drei-Wege-Ventil 42 ist eine mit dem Primärzweig 36 verbundene Wärmetauscher- Rücklaufleitung 45 und eine Heizungs-Rücklaufleitung 46 angeschlossen, die mit einer Heiz­ körperanordnung 47 verbunden ist, die über eine Heizungs-Vorlaufleitung 48 an der Vorlauf­ leitung 37 angeschlossen ist. Das Drei-Wege-Ventil 42 dient zur Vorrangumschaltung, wobei bei einer Wärmeanforderung der Schichtenspeicheranordnung 1 und gleichzeitiger Wärme­ anforderung der Heizkörperanordnung 47 der Durchfluß zum Wärmetauscher 7 bezie­ hungsweise dessen Primärzweig 36 geöffnet und eine Durchströmung der Heizkörperan­ ordnung 47 unterbunden wird.To the three-way valve 42 is connected to the primary branch 36 connected heat exchanger return line 45 and a heating return line 46 , which is connected to a heater assembly 47 which is connected via a heating supply line 48 to the supply line 37 . The three-way valve 42 is used for priority switching, with a heat request from the stratified storage arrangement 1 and simultaneous heat request from the radiator arrangement 47, the flow to the heat exchanger 7 or its primary branch 36 being opened and a flow through the radiator arrangement 47 being prevented.

In einer parallel zur Heizkörperanordnung 47 geschalteten Bypaß-Leitung 49 ist ein federbe­ lastetes Rückschlagventil 50 angeordnet. Weiter ist ein Ausdehnungsgefäß 51 über eine Verbindungsleitung 52 an die Anschlußleitung 41 sowie ein Sicherheitsventil 63 angeschlos­ sen.In a bypass line 49 connected in parallel to the radiator arrangement 47 , a spring-loaded check valve 50 is arranged. Furthermore, an expansion tank 51 is ruled out via a connecting line 52 to the connecting line 41 and a safety valve 63 .

Der Primär-Wärmetauscher 38 ist von einem modulierend arbeitenden Brenner 54 beauf­ schlagt, in dessen Gaszuführung 55 ein Gasventil 56 angeordnet ist, das mit einer Hei­ zungsregelung 57 verbunden und von dieser gesteuert ist.The primary heat exchanger 38 is struck by a modulating burner 54 , in whose gas supply 55 a gas valve 56 is arranged, which is connected to a heating control 57 and controlled by it.

Diese Heizungsregelung 57 ist mit Signalleitungen 58, 59 mit der Steuereinheit 26 verbun­ den, über die Signale bezüglich der Soll-Temperatur des Vorlaufs und ein allfälliges Brauch­ wasseranforderungs-Signal der Steuereinheit 26 übermittelt werden. Dabei wird die Vorlauf­ temperatur über einen Temperaturfühler 60 in der Vorlaufleitung 37 überwacht, der über eine nicht dargestellte Signalleitung mit der Heizungsregelung 57 verbunden ist.This heating control 57 is connected with signal lines 58 , 59 to the control unit 26 , via which signals relating to the target temperature of the flow and a possible water demand signal from the control unit 26 are transmitted. The flow temperature is monitored by a temperature sensor 60 in the flow line 37 , which is connected to the heating control 57 via a signal line, not shown.

Bei einer Aufheizung der Schichtenspeicheranordnung 1 wird mittels der Umwälzpumpe 13 kühles Wasser aus dem untersten Bereich 11 dem Speicherbehälters 3 über den Kaltwas­ serzulauf 15 und den Kaltwasserabzug 12 abgezogen und im Wärmetauscher 7 bezie­ hungsweise dessen Sekundärzweig 61 aufgeheizt, dessen Primärzweig 36 vom Primär- Wärmetauscher 38 Fremdwärme zugeführt wird, wonach das erwärmte Wasser in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 über den Warmwasserzulauf 4 einströmt. Gleichzeitig strömt aus dem untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 warmes Wasser über die Verbindungsleitung 9 in den obersten Bereich 10 des Speicherbehälters 3 über.When the stratified storage tank arrangement 1 is heated, the circulating pump 13 draws cool water from the lowermost region 11, the storage tank 3 via the cold water inlet 15 and the cold water drain 12 and heats it in the heat exchanger 7 or its secondary branch 61 , the primary branch 36 of the primary heat exchanger 38 External heat is supplied, after which the heated water flows into the uppermost region 5 of the storage tank 2 via the hot water inlet 4 . At the same time, warm water flows from the lowest area 8 of the storage container 2 via the connecting line 9 into the uppermost area 10 of the storage container 3 .

Wird warmes Brauchwasser über die Brauchwasserleitung 6 abgezogen, so strömt Kaltwas­ ser über den Kaltwasserzulauf 15 in den untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 nach, wobei bei gleichzeitiger Aufladung der Schichtenspeicheranordnung 1 über den Kalt­ wasserabzug 12 kaltes Wasser abgezogen wird.If hot service water is drawn off via the service water line 6 , then cold water flows over the cold water inlet 15 into the lowermost area 11 of the storage tank 3 , with cold water being drawn off via the cold water drain 12 while simultaneously charging the stratified storage arrangement 1 .

Eine Nachladung der Schichtenspeicheranordnung 1 erfolgt über die Steuereinheit 26, so­ bald die Temperatur im mittleren Bereich 22 des Speicherbehälters 3 unter einen bestimm­ ten Wert abgesunken ist. Beendet wird die Nachladung, wenn die Temperatur im untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 einen bestimmten Wert überschreitet.Recharging of the layers storage arrangement 1 via the control unit 26 as soon as the temperature in the central region 22 of the storage container 3 has dropped below a limited hours th value. The recharging is ended when the temperature in the lowest region 11 of the storage container 3 exceeds a certain value.

Durch die Erfassung der Temperatur des in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 zuströmenden Warmwassers durch den Temperaturfühler 17 ist es möglich, eine Überhit­ zung des Wassers sowie eine Einspeisung zu kühlem Wassers zu vermeiden, wobei eine Steuerung der Temperatur durch Veränderung der Drehzahl der Umwälzpumpe 13 erfolgen kann. Dabei kann gleichzeitig die Vorlauf-Solltemperatur abgesenkt werden, wobei die Hei­ zungsregelung 57 die Brennerleistung durch Verminderung der Gaszufuhr herabsetzt. By detecting the temperature of the hot water flowing into the uppermost region 5 of the storage tank 2 by the temperature sensor 17 , it is possible to avoid overheating of the water and feeding it into cool water, with temperature control by changing the speed of the circulation pump 13 can be done. At the same time, the desired flow temperature can be reduced, the heating control 57 reducing the burner output by reducing the gas supply.

Bei Vorliegen einer Wärmeanforderung der Schichtenspeicheranordnung 1, das heißt im mittleren Bereich 22 des Speicherbehälters 3 wird vom Temperaturfühler 20 eine unter ei­ nem vorbestimmten Wert liegende Temperatur erfaßt, oder einer Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 47 wird der Brenner 54 gestartet und die Heizwasserpumpe 40 durch die Heizungsregelung 57 in Betrieb gesetzt. Dabei wird, solange die Wärmeanforderung der Schichtenspeicheranordnung 1 besteht, das Drei-Wege-Ventil 42 in einer Schaltstellung gehalten, in der der Primärzweig 36 des Wärmetauschers 7 durchströmt ist und eine Durchströmung der Heizkörperanordnung 47 unterbunden ist.If there is a heat request from the stratified storage arrangement 1 , that is to say in the central region 22 of the storage container 3 , a temperature below a predetermined value is detected by the temperature sensor 20 , or a heat request from the radiator arrangement 47 , the burner 54 is started and the heating water pump 40 by the heating control 57 put into operation. As long as the heat demand of the stratified storage arrangement 1 exists, the three-way valve 42 is held in a switching position in which the primary branch 36 of the heat exchanger 7 is flowed through and flow through the radiator arrangement 47 is prevented.

Bei der Aufladung der Schichtenspeicheranordnung 1 wird die Temperatur des in den Spei­ cherbehälter 2 einströmenden Wassers durch den Temperaturfühler 17 überwacht und zur Festlegung der Vorlauf-Solltemperatur verwendet, nach der die Leistung des Brenners 54 durch die Heizungsregelung 57 nach einem Soll-Istwert-Vergleich festgelegt wird.When charging the stratified storage arrangement 1 , the temperature of the water flowing into the storage tank 2 is monitored by the temperature sensor 17 and used to determine the desired flow temperature, after which the output of the burner 54 is determined by the heating control 57 after a setpoint / actual value comparison becomes.

Kommt es bei fehlender Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 47 zu einer Wärme­ anforderung der Schichtenspeicheranordnung 1, zum Beispiel aufgrund einer Brauchwas­ serzapfung, so kann während der Startphase das Drei-Wege-Ventil 42 geschlossen gehal­ ten werden, so daß das Wasser über die Bypaßleitung 49 und das Rückschlagventil 50 ge­ führt werden kann, wodurch sich das Wasser sehr rasch erwärmt und die Gefahr einer Kon­ densatbildung vermieden wird.If there is no heat request from the radiator arrangement 47 to a heat request from the stratified storage arrangement 1 , for example due to water consumption, the three-way valve 42 can be kept closed during the starting phase, so that the water via the bypass line 49 and the Check valve 50 ge can be performed, whereby the water heats up very quickly and the risk of condensation is avoided.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Schichtenspeicheranordnung 1 ist lediglich ein Speicher­ behälter 2 vorgesehen, der von einer Isolierschicht umgeben ist. In diesen mündet die Kalt­ wasserleitung 15, die im untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 endet. Dabei ist in der Kaltwasserleitung 15 das Ventil 29 und das Dehnwasserventil 62 vorgesehen, das bei Über­ schreiten eines bestimmten Druckes öffnet und Dehnwasser abläßt.In the stratified storage arrangement 1 shown in FIG. 2, only one storage container 2 is provided, which is surrounded by an insulating layer. In this opens the cold water line 15 , which ends in the lowest area 8 of the storage tank 2 . The valve 29 and the expansion water valve 62 are provided in the cold water line 15 , which opens when a certain pressure is exceeded and expands expansion water.

Aus dem untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 führt ein Kaltwasserabzug 12 weg, der zu einer Umwälzpumpe 13 führt. Diese ist über eine Rücklaufleitung 14 mit dem Einlaß des Wärmetauschers 7 verbunden, der seinerseits mit einem Warmwasserzulauf 4 aus­ gangsseitig verbunden ist, der im obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 mündet.A cold water vent 12 leads away from the lowermost area 8 of the storage tank 2 and leads to a circulation pump 13 . This is connected via a return line 14 to the inlet of the heat exchanger 7 , which in turn is connected to a hot water inlet 4 from the outlet side, which opens into the uppermost region 5 of the storage tank 2 .

Dabei ist im Warmwasserzulauf 4 ein Temperaturfühler 17 angeordnet, der über eine Signal­ leitung 27 mit einer Steuerung 26 verbunden ist.Here, a temperature sensor 17 is arranged in the hot water inlet 4 , which is connected via a signal line 27 to a controller 26 .

Die Umwälzpumpe 13 ist über eine Steuerleitung 35 mit der Steuerung 26 verbunden, die eingangsseitig über Signalleitungen 27, 28 mit Temperaturfühlern 17, 20 verbunden ist, von denen der Temperaturfühler 20 in mittlerer Höhe des Speicherbehälters 2 angeordnet ist.The circulation pump 13 is connected via a control line 35 to the controller 26 , which is connected on the input side via signal lines 27 , 28 to temperature sensors 17 , 20 , of which the temperature sensor 20 is arranged in the middle of the storage container 2 .

Weiter führt aus dem obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 eine Brauchwasserleitung 6 weg, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle führt.A hot water line 6 leads from the uppermost area 5 of the storage tank 2 , which leads to a tap (not shown).

Bei der Aufladung der Schichtenspeicheranordnung 1 wird kaltes beziehungsweise kühleres Wasser aus dem untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 mittels der Umwälzpumpe 13 zum Wärmetauscher 7 gefördert und durch diesen erwärmt und in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 gefördert. Dabei wird die Temperatur des Vorlauf-Wassers durch den Temperaturfühler 17 erfaßt und an die Steuerung 26 weitergeleitet. Diese steuert die Umwälzpumpe 13 in der Weise, daß deren Förderleistung so eingestellt wird, daß die Tem­ peratur im Bereich des Warmwasserzulaufs 4 zum Beispiel ca. 60°C beträgt.When charging the stratified storage arrangement 1 , cold or cooler water is conveyed from the lowermost region 8 of the storage container 2 by means of the circulation pump 13 to the heat exchanger 7 and heated by this and conveyed into the uppermost region 5 of the storage container 2 . The temperature of the flow water is detected by the temperature sensor 17 and passed on to the controller 26 . This controls the circulation pump 13 in such a way that its delivery rate is set so that the temperature in the area of the hot water inlet 4 is, for example, approximately 60 ° C.

Steigt nun die Temperatur im untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 aufgrund der Aufladung, so gelangt wärmeres Wasser zum Wärmetauscher 7, so daß auch die Tempera­ tur im Warmwasserzulauf 4 steigt, wodurch die Förderleistung der Umwälzpumpe 13 erhöht wird. Hat sich die Temperatur im untersten Bereich 8 so weit erhöht, daß die Umwälzpumpe 13 mit maximaler Förderleistung betrieben wird und sich die Vorlauftemperatur, die vom Temperaturfühler 17 erfaßt wird, weiter auf einen Wert von zum Beispiel 62°C erhöht, so werden die Umwälzpumpe 13 und der Wärmetauscher 7 beziehungsweise der Wasserhei­ zer, stillgesetzt. Now rises the temperature in the lowest area 8 of the storage container 2 due to the charge, so warmer water reaches the heat exchanger 7 , so that the temperature in the hot water inlet 4 increases, whereby the delivery rate of the circulation pump 13 is increased. If the temperature in the lowermost area 8 has increased so much that the circulation pump 13 is operated at maximum delivery rate and the flow temperature, which is detected by the temperature sensor 17 , increases further to a value of, for example, 62 ° C., then the circulation pump 13 and the heat exchanger 7 or the water heater, stopped.

Sinkt die Temperatur im Schichtenspeicher 1 aufgrund von Brauchwasserentnahme über die Brauchwasserleitung 6, wobei Kaltwasser über die Kaltwasserleitung 15 in den untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 nachströmt, auf einen Wert von zum Beispiel 55°C, so wird der den Wärmetauscher 7 betreibende Wasserheizer, zum Beispiel ein Kessel, und die Umwälzpumpe 13 für eine Nachladung des Schichtenspeichers 1 wieder gestartet.If the temperature in the stratified storage tank 1 drops due to the removal of process water via the process water line 6 , with cold water flowing in via the cold water line 15 into the lowermost region 8 of the storage tank 2 , to a value of, for example, 55 ° C., then the water heater operating the heat exchanger 7 becomes Example, a boiler, and the circulation pump 13 started again for reloading the stratified storage tank 1 .

Claims (7)

1. Schichtenspeicheranordnung (1) mit einem über einen Kalt­ wasserabzug (12) und einem Warmwasserzulauf (4), die unter­ schiedlich weit in das Innere der Schichtenspeicheranordnung (1) hineinreichen, in Verbindung stehenden Wärmetauscher (7), wobei in einer dieser Leitungen (4, 14) eine Umwälzpumpe (13) angeordnet ist, die mit einer mit einem in mittlerer Höhe eines Speicherbehälters (2) angeordneten und mindestens ei­ nem weiteren, die Förderleistung der Umwälzpumpe (13) be­ einflussenden Temperaturfühlers (17, 20) verbundenen Steue­ rung (26) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer dieser Temperaturfühler (17) im Warmwasserzulauf (4) ange­ ordnet ist, wobei dieser Temperaturfühler (17) die Förderlei­ stung der Umwälzpumpe (13) steuert.1. stratified storage arrangement ( 1 ) with a cold water drain ( 12 ) and a hot water inlet ( 4 ), which reach into the interior of the stratified storage arrangement ( 1 ) at different distances, in connection with the heat exchanger ( 7 ), one of these lines ( 4, 14 ) a circulating pump ( 13 ) is arranged, which is connected to a temperature sensor ( 17 , 20 ) connected to a temperature sensor ( 17 , 20 ) which is arranged with a storage container ( 2 ) at a medium height and at least one further, which influences the delivery capacity of the circulating pump ( 13 ) ( 26 ) is connected, characterized in that one of these temperature sensors ( 17 ) is arranged in the hot water supply ( 4 ), this temperature sensor ( 17 ) controlling the conveying capacity of the circulation pump ( 13 ). 2. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß lediglich zwei Temperaturfühler (17, 20) vorgesehen sind und der im Warmwasserzulauf (4) angeord­ nete Temperaturfühler (17) außerdem bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur die Umwälzpumpe (13) samt dem Wärmetauscher (7) beziehungsweise einen diesen beaufschla­ genden Wasserheizer stillsetzt.2. stratified storage arrangement according to claim 1, characterized in that only two temperature sensors ( 17 , 20 ) are provided and the temperature sensor ( 17 ) arranged in the hot water inlet ( 4 ) also the circulation pump ( 13 ) together with the heat exchanger ( 13 ) when a certain temperature is exceeded 7 ) or a water heater that acts upon it. 3. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 1, bei der im un­ tersten Bereich ein Kaltwasserzulauf (15) einmündet und im obersten Bereich (5) ein Warmwasserzulauf (4) mündet und aus dem eine Brauchwasserleitung (6) wegführt und im dem Kaltwasserzulauf benachbarten Bereich ein Temperaturfühler (16) und außerhalb dieses Bereiches ein weiterer den Beginn einer Aufladung der Speicheranordnung steuernder Tempera­ turfühler (20) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Speicherbehälter (2, 3) vorgesehen sind, von denen einer (2) mit dem Warmwasserzulauf (4) und der Brauchwasserleitung (6) versehen ist und dieser Speicherbe­ hälter (2) mit einer aus dessen untersten Bereich (8) wegfüh­ renden Verbindungsleitung (9) mit dem obersten Bereich (10) des zweiten Speicherbehälters (3) verbunden ist, in dessen untersten Bereich (11) der Kaltwasserzulauf (15) mündet und im mittleren Bereich des zweiten Speicherbehälters (3) der den Beginn einer Speicheraufladung steuernde Temperaturfühler (20) angeordnet ist.3. stratified storage tank arrangement according to claim 1, in which a cold water inlet ( 15 ) opens in the lowermost area and a hot water inlet ( 4 ) opens in the uppermost area ( 5 ) and from which a service water line ( 6 ) leads away and a temperature sensor () in the area adjacent to the cold water inlet ( 16 ) and outside this area a further temperature sensor ( 20 ) controlling the start of charging of the storage arrangement are arranged, characterized in that at least two storage tanks ( 2 , 3 ) are provided, one of which ( 2 ) with the hot water supply ( 4 ) and the process water line ( 6 ) is provided and this storage tank ( 2 ) is connected to the uppermost area ( 10 ) of the second storage tank ( 3 ) in the lowermost area by a connecting line ( 9 ) leading away from its lowermost area ( 8 ) ( 11 ) the cold water inlet ( 15 ) opens and in the middle of the second storage tank ( 3 ) the Begi A temperature sensor ( 20 ) controlling a storage charge is arranged. 4. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein dritter Temperaturfühler (17) im Warm­ wasserzulauf (4) des ersten Speicherbehälters (2) angeordnet ist, der ebenso wie die beiden anderen Temperaturfühler (16, 20) mit einer Steuereinheit (26) verbunden ist. 4. stratified storage arrangement according to claim 3, characterized in that a third temperature sensor ( 17 ) in the warm water inlet ( 4 ) of the first storage container ( 2 ) is arranged, which, like the other two temperature sensors ( 16 , 20 ) with a control unit ( 26 ) connected is. 5. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß im Kaltwasserzulauf (15) ein Rückschlagventil (32) angeordnet ist und ein mit einem Wär­ metauscher (7) in Verbindung stehender Kaltwasserabzug (12) zwischen dem Rückschlagventil (32) und dem zweiten Spei­ cherbehälter (3) angeschlossen ist.5. stratified storage arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that a check valve ( 32 ) is arranged in the cold water inlet ( 15 ) and a with a heat exchanger ( 7 ) in connection with the cold water drain ( 12 ) between the check valve ( 32 ) and the second storage tank ( 3 ) is connected. 6. Schichtenspeicheranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltwasserzulauf (15) mit einem Ausdehnungsgefäß (33) verbunden ist.6. stratified storage arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the cold water inlet ( 15 ) is connected to an expansion vessel ( 33 ). 7. Schichtenspeicheranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im zu einem Wasserheizer, zum Beispiel einem Wärmetauscher (7), führenden Kaltwas­ serabzug (12) oder im Warmwasserzulauf (4) zum Speicherbe­ hälter (2) ein zu einer Umwälzpumpe (13) in Serie geschaltetes federbelastetes Rückschlagventil (23) angeordnet ist.7. stratified storage arrangement according to one of claims 3 to 6, characterized in that in a water heater, for example a heat exchanger ( 7 ), leading Kaltwas serabzug ( 12 ) or in the hot water supply ( 4 ) to the storage tank ( 2 ) to a circulating pump ( 13 ) series-connected spring-loaded check valve ( 23 ) is arranged.
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