DE19706506B4 - Stratified storage arrangement - Google Patents

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Abstract

Schichtenspeicheranordnung (1) mit einem Speicherbehälter (2), mit einem über einen Kaltwasserabzug (12), der von dem unteren Bereich des Speicherbehälters (2) ausgeht und einem Warmwasserzulauf (4), der in den oberen Bereich des Speicherbehälters (2) mündet, in Verbindung stehenden, außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordneten Wärmetauscher (7), wobei in einer dieser Leitungen (4, 12) eine Umwälzpumpe (13) angeordnet ist, die mit einer mit einem in mittlerer Höhe des Speicherbehälters (2) angeordneten und mindestens einem weiteren, die Förderleistung der Umwälzpumpe (13) beeinflussenden Temperaturfühlers (17, 20) verbundenen Steuerung (26) verbunden ist, wobei einer dieser Temperaturfühler (17) im Warmwasserzulauf (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Temperaturfühler (17) die Förderleistung der Umwälzpumpe (13) durch Drehzahländerung der Umwälzpumpe (13) derart steuert, dass die Temperatur des in den oberen Bereich (5) des Speicherbehälters (2) einströmende Wasser zur Vermeidung einer Überhitzung reduziert werden kann.Stratified storage arrangement (1) with a storage tank (2), with an over a cold water outlet (12) extending from the lower area of the storage tank (2) goes out and a hot water inlet (4), which is in the upper area of the storage container (2) opens, related, outside of the storage container (2) arranged heat exchanger (7), wherein in one of these lines (4, 12) a circulating pump (13) is arranged with one with a middle height of the storage container (2) arranged and at least one other, the capacity the circulation pump (13) influencing temperature sensor (17, 20) connected to the controller (26), wherein one of these temperature sensor (17) is arranged in the hot water inlet (4), characterized that this temperature sensor (17) the output the circulation pump (13) by speed change the circulation pump (13) controls so that the temperature of the upper area (5) of the storage container (2) inflowing Water to prevent overheating can be reduced.

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Figure 00000001

Description

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

Die DE 92 07 743 U1 zeigt einen konventionellen Warmwasserspeicher, bei dem sich ein erster Wärmetauscher, welcher von einem Sollarkollektor beheizt wird, zum Beheizen des Speicherwassers im unteren Bereich des Speichers befindet. Das dort erhitzte Wasser steigt nach oben und führt zu einer nahezu homogenen Temperatur im Warmwasserspeicher. Im oberen Bereich des Warmwasserspeichers befindet sich ein weiterer Wärmetauscher, der von einem konventionellen Heizkessel beheizt wird. Eine temperaturgeschichtete Ladung dieses Warmwasserspeichers ist nicht möglich.The DE 92 07 743 U1 shows a conventional hot water tank, in which a first heat exchanger, which is heated by a Sollarkollektor for heating the storage water is located in the lower part of the memory. The water heated there rises to the top and leads to an almost homogeneous temperature in the hot water tank. In the upper part of the hot water tank is another heat exchanger, which is heated by a conventional boiler. A temperature-layered charge of this hot water tank is not possible.

Bei bekannten Schichtenspeicheranordnungen erfolgt die Aufheizung und Nachheizung 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. Ein derartiger Schichtenspeicher ist aus der DE 33 12 479 A1 bekannt. Eine Reihenschaltung von mehreren Warmwasserspeichern ist aus der DE 42 12 749 A1 bekannt.In known stratified storage arrangements, the heating and reheating takes place in such a manner that water is taken from the lowermost region of the stratified storage tank via the cold water flue and, after heating in the heat exchanger, introduced into the uppermost region of the stratified storage tank via the hot water feed. Such a layer memory is from the DE 33 12 479 A1 known. A series connection of several hot water tanks is from the DE 42 12 749 A1 known.

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 angeordnete 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 Temperaturfühler 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 memory, one in the top of one in the middle and one in the bottom is arranged, which are all connected to the controller. there a start of the circulation pump and the heat exchanger, if in the range of the average temperature sensor, a predetermined temperature is fallen short of. The one at the top of the stratified storage arranged temperature sensor serves to control the circulation pump, which serves to secure a sufficiently high charging temperature is either clocked or in their speed can be throttled. The lowest area the layer memory arranged temperature sensor switches when exceeded a certain temperature the heat exchanger and the circulation pump and thus 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.Of the Disadvantage of such a solution consists in the relatively high cost in the production of such Stratified storage through the required bushings for the three temperature sensors conditionally is. Furthermore It is also a considerable effort in the control required.

Die DE 295 12 131 U1 zeigt eine Schichtenspeicheranordnung mit einem externen Wärmeaustauscher zur Speicherladung und einem Temperaturfühler im Warmwasserzulauf. Wird mittels dieses Temperaturfühlers eine vorgegebene Temperatur überschritten, so leitet ein Mischventil einen Teil des umgewälzten Wassers über eine Bypassleitung an dem Wärmeaustauscher vorbei, um eine Überhitzung zu vermeiden. Hierdurch wird unnötig Wasser umgewälzt und somit unnötig elektrische Energie verbraucht. Ferner wird hierdurch die Temperaturschichtung im Speicher vermindert.The DE 295 12 131 U1 shows a stratified storage arrangement with an external heat exchanger for storage charging and a temperature sensor in the hot water inlet. If a predetermined temperature is exceeded by means of this temperature sensor, then a mixing valve passes a portion of the circulated water over a bypass line to the heat exchanger over to avoid overheating. This unnecessarily circulates water and thus unnecessarily consumes electrical energy. Furthermore, this reduces the temperature stratification in the memory.

Aus der EP 38 318 B1 ist bekannt, dass zur Reduzierung des Wasservolumenstroms ein Magnetventil geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Förderpumpe hingegen fördert in jedem Fall mit voller Leistung. Auch hierdurch wird unnötig elektrische Energie verbraucht.From the EP 38 318 B1 It is known that to reduce the water volume flow, a solenoid valve can be opened or closed. The pump on the other hand, in any case, delivers full power. This also unnecessarily consumes electrical energy.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen Schichtenspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und dabei eine Überhitzung vermeidet. aim The invention is to avoid the disadvantages of the prior art and to propose a layer memory of the type mentioned, which characterized by a simple structure and thereby overheating avoids.

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

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, die Umwälzpumpe auf sehr einfache Weises zu steuern. So steigt die Temperatur im Warmwasserzulauf, gleiche Energiezufuhr 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.By the proposed measures Is it possible, the circulation pump to control in a very simple way. So the temperature rises in the hot water supply, same energy supply to the heat exchanger assuming with increasing loading of the stratified storage. By appropriate increase the delivery rate the circulation pump can be too high an increase the temperature of the flowing into the stratified storage warm 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.By the features of claim 2 gives the advantage of a very simple structure, with only two temperature sensors the Auslangen is found and only a temperature sensor in the Layer storage needs to be used. This is also true only one immersion sleeve for one temperature sensor required. The omission of the further immersion sleeve represents a considerable Simplification of the production of the stratified storage is.

Die Abschaltung der Umwälzpumpe erfolgt aufgrund des Umstandes, daß aufgrund der während des Ladevorganges steigenden Temperatur im untersten Bereich des Schichtenspeichers auch die Temperatur im Warmwasserzulauf ansteigt und letztlich auch bei voller Förderleistung der Umwälzpumpe einen vorgegebenen Wert übersteigt.The Disconnection of the circulation pump is due to the fact that due to during the Charging rising temperature in the lowest part of the stratified storage Also, the temperature in the hot water supply increases and ultimately at full capacity the circulation pump a exceeds 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 untersten 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 stillgesetzt werden. Dabei ist sichergestellt, daß im untersten Bereich des Schichtenspeichers eine Temperatur von ca. 58°C gegeben ist.For example the storage setpoint temperature 60 ° C so causes a temperature of, for example, 62 ° C in the region of the arranged in the hot water inlet Temperature sensor, that the circulating pump at full capacity is operated. In this case, the water points in the lowest area of the stratified storage a temperature of about 55 ° C on. This allows water at approx. 55 ° C to the heat exchanger. Increases the temperature in the lowest range by the charging process of the stratified storage, the temperature also increases in the range of hot water supply continues and exceeds for example one Temperature of 65 ° C, after which the circulation pump and the heat exchanger be stopped by the controller. It is ensured that in the lowest area of the stratified storage a temperature of approx. 58 ° C given is.

Eine solche Temperaturdifferenz im Schichtenspeicher ist durchaus akzeptabel und wird in der Regel in herkömmlichen Rohrschlangen- oder Doppelmantelspeichern meist erheblich überschritten.A such temperature difference in the stratified storage is quite acceptable and is usually in conventional Coil coils or double shroud stores are usually considerably exceeded.

Grundsätzlich kann durch entsprechende Anpassung der Förderleistung der Umwälzpumpe und des Abschaltpunktes diese Differenz weiter verringert werden.Basically by appropriate adjustment of the capacity of the circulation pump and of the shutdown 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.memory arrays according to the generic term of claim 3 have a single storage container, which usually has a round cross-section. However, this results the disadvantage that such Stratified storage arrangements have a considerable diameter, which in many cases very significant space problems.

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

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß für das gleiche Speichervolumen die Tiefe der Schichtenspeicheranordnung nach der Erfindung erheblich geringer 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 erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung erheblich weniger weit in einen Aufstellungsraum hinein als eine herkömmliche Schichtenspeicheranordnung mit lediglich einem Speicherbehälter gleichen Volumens.By the proposed measures there is the advantage that for the same Storage volume the depth of the stratified storage arrangement after the Invention considerably smaller than the diameter of a layer storage arrangement According to the prior art. So can the same height of the diameter each of the two storage tanks to about 7/10 of the diameter a single storage container with a substantially the volume of both storage tank corresponding Volume can be reduced. As a result, a layer storage arrangement according to the invention is easier in confined spaces or be accommodated with only a small amount of space. In any case protrudes a stratified storage arrangement according to the invention considerably less in a room than one conventional Stratified storage arrangement with only a storage container same Volume.

Weiter ergibt sich durch die vorgeschlagene Anordnung der Temperaturfühler, von denen der den Beginn einer Aufladung steuernde Temperaturfühler bei herkömmlichen Schichtenspeicheranordnungen meist etwa im Bereich der Hälfte des Volumens der Schichtenspeicheranordnung vorgesehen ist, der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung bereits dann wieder aufgeladen wird, wenn erst ca. ein Viertel des Volumens die vorgesehene Mindesttemperatur unterschreitet. Dadurch steht jederzeit ein sehr großes Volumen an aufgeheiztem Brauchwasser zur Verfügung, wodurch sich ein entsprechend hoher Komfort für den Benutzer ergibt.Further results from the proposed arrangement of the temperature sensor, from those of the start of a charge-controlling temperature sensor at usual Layer storage arrangements usually in the range of half of Volume of the stratified storage arrangement is provided, the advantage that the Stratification memory arrangement according to the invention is charged again then, if only about a quarter of Volume below the intended minimum temperature. Thereby stands always a very big one Volume of heated hot water available, resulting in a corresponding high comfort for gives the user.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache Weise eine Steuerung eines modulierenden Brenners möglich ist.By the features of claim 4 results in the advantage that simple Way a 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 allow it, with a minimum of lead-throughs in the two storage tanks to find the end.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 ergibt sich der Vorteil, daß ein Abtropfen von Dehnwasser bei der Aufladung der Schichtenspeicheranordnung vermieden werden kann.By the features of claim 6, there is the advantage that a dripping of expanding water during charging of the stratified storage arrangement avoided can be.

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 federbelastete Rückschlagventil sorgt dabei für eine entsprechende Erhöhung des Strömungswiderstandes, so daß sich ein entsprechend großer Unterschied beim Strömungswiderstand, bezogen auf ein direktes Einströmen in den untersten Bereich des zweiten Speicherbehälters und einem Einströmen über die Umwälzpumpe und den Wasserheizer ergibt.By The features of claim 7 is prevented during a DHW draw-off with the circulating pump stopped cold water over the then not in operation be sensitive water heaters in the top Area of the first storage tank passes and thereby reduce the temperature of the effluent hot water can. The spring-loaded check valve takes care of it a corresponding increase the flow resistance, so that a correspondingly large one Difference in flow resistance, based on a direct inflow in the lowermost region of the second storage container and an inflow over the circulating pump and gives the water heater.

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. Showing:

1 schematisch eine Heizungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Schichtenspeicheranordnung und 1 schematically a heating device with a stratified storage arrangement according to the invention and

2 schematisch eine weitere erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung. 2 schematically another layer storage arrangement according to the invention.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in beiden Figuren gleiche Einzelheiten.Like reference numerals in both Figures the same details.

Eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung 1 weist zwei oder mehr Speicherbehälter 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 layer storage arrangement according to the invention 1 has two or more storage tanks 2 . 3 on, which are hydraulically connected to each other. This leads to the top area 5 of the storage container 2 a hot water supply 4 , From this topmost area 5 leads a service water pipe 6 gone, to a tap 21 leads.

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

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 untersten 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 folgenden Speichers mit einer solchen Verbindungsleitung verbunden.In the middle area 22 of the storage container 3 is a temperature sensor 20 arranged, which serves for detecting the average temperature of the stratified storage arrangement and via a signal line 28 with a control unit 26 connected is. Next leads from the bottom area 8th of the storage container 2 a connection line 9 away, in the topmost area 10 of the storage container 3 empties. In further storage containers, the lower region of the upstream storage is always connected to the upper region of the following storage with such a connection 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 verbunden 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 who is in the lowest area 11 of the storage container 3 opens, is a cold water outlet 12 connected with a circulating pump 13 connected to a return line 14 connected to the heat exchanger 7 connected is. In the hot water inlet 4 is a spring-loaded check valve 23 and a vent valve 24 arranged. These valves 23 . 24 can also be in the return line 14 be arranged. The circulation pump 13 is via a control line 35 with a control unit 26 connected and controlled by this.

Im untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 ist ein Temperaturfühler 16 angeordnet, der über eine Signalleitung 25 mit einer Steuereinheit 26 verbunden ist.In the lowest area 11 of the storage container 3 is a temperature sensor 16 arranged, via a signal line 25 with a control unit 26 connected is.

Zur Überwachung der Temperatur des in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 einströmenden Warmwassers ist ein Temperaturfühler 17 im Warmwasserzulauf 4 angeordnet, der über eine weitere Signalleitung 27 mit der Steuereinheit 26 verbunden ist.To monitor the temperature of the topmost area 5 of the storage container 2 incoming hot water is a temperature sensor 17 in the hot water supply 4 arranged, via another signal line 27 with the control unit 26 connected is.

Durch die Aufteilung des Volumens der Speicheranordnung 1 in zwei oder mehr Speicherbehälter 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 memory array 1 in two or more storage tanks 2 . 3 results in the same total volume a significantly smaller diameter of the storage container 2 . 3 and thus a smaller depth of the stratified storage arrangement 1 ,

Im Kaltwasserzulauf 15 sind neben dem Absperrentil 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 Kaltwasserzulauf 15 noch ein Ausdehnungsgefäß 33 über eine Anschlußleitung 34 angeschlossen.In the cold water inlet 15 are next to the shut-off valve 29 , a flow restrictor 30 and an emptying valve 31 a spring-loaded check valve 32 arranged, which are all connected in series. Next is in the cold water inlet 15 another safety valve 62 arranged, which opens when exceeding a predetermined pressure. Next is at the cold water inlet 15 another expansion vessel 33 via a connection line 34 connected.

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

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 via a supply line 37 with a primary heat exchanger 38 connected via a return line 39 with a heating water pump 40 connected to which a flow switch 53 is switched. This is via a connection line 41 with a three-way valve 42 connected, its drive 43 via a control line 44 with the control unit 26 connected is.

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 Heizkörperanordnung 47 verbunden ist, die über eine Heizungs-Vorlaufleitung 48 an der Vorlaufleitung 37 angeschlossen ist. Das Drei-Wege-Ventil 42 dient zur Vorrangumschaltung, wobei bei einer Wärmeanforderung der Schichtenspeicheranordnung 1 und gleichzeitiger Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 47 der Durchfluß zum Wärmetauscher 7 beziehungsweise dessen Primärzweig 36 geöffnet und eine Durchströmung der Heizkörperanordnung 47 unterbunden wird.To the three-way valve 42 is one with the primary branch 36 connected heat exchanger return line 45 and a heating return line 46 connected with a radiator assembly 47 connected via a heating supply line 48 at the supply line 37 connected. The three-way valve 42 serves for priority switching, wherein at a heat request of the stratified storage arrangement 1 and simultaneous heat request of the radiator assembly 47 the flow to the heat exchanger 7 or its primary branch 36 opened and a flow through the radiator assembly 47 is prevented.

In einer parallel zur Heizkörperanordnung 47 geschalteten Bypaß-Leitung 49 ist ein federbelastetes Rückschlagventil 50 angeordnet. Weiter ist ein Ausdehnungsgefäß 51 über eine Verbindungsleitung 52 an die Anschlußleitung 41 sowie ein Sicherheitsventil 63 angeschlossen.In a parallel to the radiator arrangement 47 switched bypass line 49 is a spring-loaded check valve 50 arranged. Next is an expansion vessel 51 over a connecting line 52 to the connection line 41 and a safety valve 63 connected.

Der Primär-Wärmetauscher 38 ist von einem modulierend arbeitenden Brenner 54 beaufschlagt, in dessen Gaszuführung 55 ein Gasventil 56 angeordnet ist, das mit einer Heizungsregelung 57 verbunden und von dieser gesteuert ist.The primary heat exchanger 38 is from a modulating burner 54 acted in the gas supply 55 a gas valve 56 is arranged, with a heating control 57 connected and controlled by this.

Diese Heizungsregelung 57 ist mit Signalleitungen 58, 59 mit der Steuereinheit 26 verbunden, über die Signale bezüglich der Soll-Temperatur des Vorlaufs und ein allfälliges Brauch wasseranforderungs-Signal der Steuereinheit 26 übermittelt werden. Dabei wird die Vorlauftemperatur 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 with signal lines 58 . 59 with the control unit 26 connected via the signals with respect to the desired temperature of the flow and a possible custom water request signal of the control unit 26 be transmitted. The flow temperature is via a temperature sensor 60 in the supply line 37 monitored, which via a signal line, not shown, with the heating control 57 connected is.

Bei einer Aufheizung der Schichtenspeicheranordnung 1 wird mittels der Umwälzpumpe 13 kühles Wasser aus dem untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 über den Kaltwasserzulauf 15 und den Kaltwasserabzug 12 abgezogen und im Wärmetauscher 7 beziehungsweise 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.In a heating of the layer storage arrangement 1 is by means of the circulation pump 13 cool water from the lowest area 11 of the storage container 3 over the cold water inlet 15 and the cold water outlet 12 withdrawn and in the heat exchanger 7 or its secondary branch 61 heated, whose primary branch 36 from the primary heat exchanger 38 External heat is supplied, after which the heated water in the uppermost area 5 of the storage container 2 over the hot water inlet 4 flows. At the same time flows out of the lowest area 8th of the storage container 2 warm water over the connecting line 9 in the topmost area 10 of the storage container 3 above.

Wird warmes Brauchwasser über die Brauchwasserleitung 6 abgezogen, so strömt Kaltwasser über den Kaltwasserzulauf 15 in den untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 nach, wobei bei gleichzeitiger Aufladung der Schichtenspeicheranordnung 1 über den Kaltwasserabzug 12 kaltes Wasser abgezogen wird.Is hot water over the service water pipe 6 withdrawn, so cold water flows over the cold water inlet 15 in the lowest area 11 of the storage container 3 after, wherein with simultaneous charging of the stratified storage arrangement 1 over the cold water outlet 12 cold water is withdrawn.

Eine Nachladung der Schichtenspeicheranordnung 1 erfolgt über die Steuereinheit 26, sobald die Temperatur im mittleren Bereich 22 des Speicherbehälters 3 unter einen bestimmten Wert abgesunken ist. Beendet wird die Nachladung, wenn die Temperatur im untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 einen bestimmten Wert überschreitet.A recharge of the stratified storage device 1 via the control unit 26 as soon as the temperature is in the middle range 22 of the storage container 3 has fallen below a certain value. The recharging stops when the temperature is in the lowest range 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 Überhitzung 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 Heizungsregelung 57 die Brennerleistung durch Verminderung der Gaszufuhr herabsetzt.By capturing the temperature of the topmost area 5 of the storage container 2 inflowing hot water through the temperature sensor 17 it is possible to avoid overheating of the water and a feed to cool water, with a control of the temperature by changing the speed of the circulating pump 13 can be done. At the same time, the flow setpoint temperature can be lowered, the heating control 57 reduces 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 einem 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.In the presence of a heat request of the stratified storage device 1 that is in the middle range 22 of the storage container 3 is from the temperature sensor 20 detected a temperature below a predetermined value, or a heat request of the radiator assembly 47 becomes the burner 54 started and the heating water pump 40 through the heating control 57 put into operation. In this case, as long as the heat requirement of the stratified storage arrangement 1 exists, the three-way valve 42 held in a switching position in which the primary branch 36 of the heat exchanger 7 is flowed through and a flow through the radiator assembly 47 is prevented.

Bei der Aufladung der Schichtenspeicheranordnung 1 wird die Temperatur des in den Speicherbehälter 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 device 1 the temperature of the tank is in the tank 2 inflowing water through the temperature sensor 17 monitors and uses the setpoint setpoint temperature, according to which the burner output 54 through the heating control 57 is determined after a setpoint-actual value comparison.

Kommt es bei fehlender Wärmeanforderung der Heizkörperanordnung 47 zu einer Wärmeanforderung der Schichtenspeicheranordnung 1, zum Beispiel aufgrund einer Brauchwasserzapfung, so kann während der Startphase das Drei-Wege-Ventil 42 geschlossen gehalten werden, so daß das Wasser über die Bypaßleitung 49 und das Rückschlagventil 50 geführt werden kann, wodurch sich das Wasser sehr rasch erwärmt und die Gefahr einer Kondensatbildung vermieden wird.Does it come in the absence of heat request of the radiator assembly 47 to a heat request of the stratified storage device 1 For example, due to a hot water tap, so may during the start phase, the three-way valve 42 be kept closed, so that the water through the bypass line 49 and the check valve 50 can be performed, whereby the water is heated very quickly and the risk of condensation is avoided.

Bei der in der 2 dargestellten Schichtenspeicheranordnung 1 ist lediglich ein Speicherbehälter 2 vorgesehen, der von einer Isolierschicht umgeben ist. In diesen mündet die Kaltwasserleitung 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 Überschreiten eines bestimmten Druckes öffnet und Dehnwasser abläßt.When in the 2 illustrated stratified storage arrangement 1 is only a storage container 2 provided, which is surrounded by an insulating layer. In these flows the cold water pipe 15 in the lowest range 8th of the storage container 2 ends. It is in the cold water pipe 15 the valve 29 and the expansion water valve 62 provided that opens when exceeding a certain pressure and draining 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 ausgangsseitig verbunden ist, der im obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 mündet.From the lowest area 8th of the storage container 2 leads a cold water outlet 12 away, which turns into a circulation pump 13 leads. This is via a return line 14 with the inlet of the heat exchanger 7 connected, in turn, with a hot water supply 4 connected on the output side, the topmost 5 of the storage container 2 empties.

Dabei ist im Warmwasserzulauf 4 ein Temperaturfühler 17 angeordnet, der über eine Signalleitung 27 mit einer Steuerung 26 verbunden ist.It is in the hot water supply 4 a temperature sensor 17 arranged, via a signal line 27 with a controller 26 connected is.

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 via a control line 35 with the controller 26 connected, the input side via signal lines 27 . 28 with temperature sensors 17 . 20 is connected, of which the temperature sensor 20 in middle height of the storage tank 2 is arranged.

Weiter führt aus dem obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 eine Brauchwasserleitung 6 weg, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle führt.Next leads from the topmost area 5 of the storage container 2 a service water pipe 6 away, 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 Temperatur im Bereich des Warmwasserzulaufs 4 zum Beispiel ca. 60°C beträgt.When charging the stratified storage device 1 becomes cold or cooler water from the lowest area 8th of the storage container 2 by means of the circulation pump 13 to the heat exchanger 7 promoted and heated by this and in the topmost area 5 of the storage container 2 promoted. The temperature of the supply water is determined by the temperature sensor 17 detected and sent to the controller 26 forwarded. This controls the circulation pump 13 in such a way that their För the power is adjusted so that the temperature in the region of the hot water inlet 4, for example, about 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 Temperatur 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 Wasserheizer, stillgesetzt.Now the temperature rises in the lowest range 8th of the storage container 2 due to the charge, warmer water passes to the heat exchanger 7 , so that the temperature in the hot water supply 4 increases, reducing the capacity of the circulation pump 13 is increased. Has the temperature in the lowest range 8th so far increased that the circulation pump 13 is operated at maximum flow rate and the flow temperature, the temperature sensor 17 is detected, further to a value of, for example. 62 ° C, so are the circulation pump 13 and the heat exchanger 7 or the water heater, shut down.

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 drops 1 due to service water extraction via the service water pipe 6 , whereby cold water over the cold water line 15 in the lowest area 8th of the storage container 2 nachströmt, to a value of for example 55 ° C, then the heat exchanger 7 operating water heaters, for example a boiler, and the circulation pump 13 for a reload of the stratified storage 1 started again.

Claims (7)

Schichtenspeicheranordnung (1) mit einem Speicherbehälter (2), mit einem über einen Kaltwasserabzug (12), der von dem unteren Bereich des Speicherbehälters (2) ausgeht und einem Warmwasserzulauf (4), der in den oberen Bereich des Speicherbehälters (2) mündet, in Verbindung stehenden, außerhalb des Speicherbehälters (2) angeordneten Wärmetauscher (7), wobei in einer dieser Leitungen (4, 12) eine Umwälzpumpe (13) angeordnet ist, die mit einer mit einem in mittlerer Höhe des Speicherbehälters (2) angeordneten und mindestens einem weiteren, die Förderleistung der Umwälzpumpe (13) beeinflussenden Temperaturfühlers (17, 20) verbundenen Steuerung (26) verbunden ist, wobei einer dieser Temperaturfühler (17) im Warmwasserzulauf (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Temperaturfühler (17) die Förderleistung der Umwälzpumpe (13) durch Drehzahländerung der Umwälzpumpe (13) derart steuert, dass die Temperatur des in den oberen Bereich (5) des Speicherbehälters (2) einströmende Wasser zur Vermeidung einer Überhitzung reduziert werden kann.Stratification storage arrangement ( 1 ) with a storage container ( 2 ), with a via a cold water outlet ( 12 ) extending from the lower area of the storage tank ( 2 ) and a hot water supply ( 4 ) located in the upper area of the storage tank ( 2 ), communicating, outside the storage container ( 2 ) arranged heat exchanger ( 7 ), whereby in one of these lines ( 4 . 12 ) a circulation pump ( 13 ) arranged one with a middle height of the storage container ( 2 ) arranged and at least one other, the capacity of the circulating pump ( 13 ) influencing temperature sensor ( 17 . 20 ) connected control ( 26 ), one of these temperature sensors ( 17 ) in the hot water inlet ( 4 ), characterized in that this temperature sensor ( 17 ) the capacity of the circulation pump ( 13 ) by changing the speed of the circulation pump ( 13 ) controls so that the temperature of the upper ( 5 ) of the storage container ( 2 ) inflowing water can be reduced to avoid overheating. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich zwei Temperaturfühler (17, 20) vorgesehen sind und der im Warmwasserzulauf (4) angeordnete Temperaturfühler (17) außerdem bei überschreiten einer bestimmten Temperatur die Umwälzpumpe (13) samt dem Wärmetauscher (7) beziehungsweise einen diesen beaufschlagenden Wasserheizer stillsetzt.Layer storage arrangement according to claim 1, characterized in that only two temperature sensors ( 17 . 20 ) are provided and in the hot water supply ( 4 ) arranged temperature sensor ( 17 ) in addition, when exceeding a certain temperature, the circulating pump ( 13 ) together with the heat exchanger ( 7 ) or a water heater acting on this shutdown. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 1, bei der im untersten 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 Temperaturfühler (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 Speicherbehälter (2) mit einer aus dessen untersten Bereich (8) wegführenden 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.Stratified storage arrangement according to Claim 1, in the lower region of which a cold water feed ( 15 ) and at the top ( 5 ) a hot water supply ( 4 ) and from which a service water pipe ( 6 ) and in the area adjacent to the cold water inlet a temperature sensor ( 16 ) and outside this range, another temperature sensor controlling the start of charge of the storage device ( 20 ), characterized in that at least two storage containers ( 2 . 3 ), one of which ( 2 ) with the hot water supply ( 4 ) and the service water pipe ( 6 ) and this storage container ( 2 ) with one from its lowest area ( 8th ) leading connection line ( 9 ) with the uppermost area ( 10 ) of the second storage container ( 3 ), in its lowest area ( 11 ) the cold water inlet ( 15 ) and in the middle region of the second storage container ( 3 ) of the start of a storage charging controlling temperature sensor ( 20 ) is arranged. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Temperaturfühler (17) im Warmwasserzulauf (4) des ersten Speicherbehälters (2) angeordnet ist, der ebenso wie die beiden anderen Temperaturfühler (16, 20) mit einer Steuereinheit (26) verbunden ist.Layer storage arrangement according to Claim 3, characterized in that a third temperature sensor ( 17 ) in the hot water inlet ( 4 ) of the first storage container ( 2 ), which, like the other two temperature sensors ( 16 . 20 ) with a control unit ( 26 ) connected is. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Kaltwasserzulauf (15) ein Rückschlagventil (32) angeordnet ist und ein mit einem Wärmetauscher (7) in Verbindung stehender Kaltwasserabzug (12) zwischen dem Rückschlagventil (32) und dem zweiten Speicherbehälter (3) angeschlossen ist.Layer storage arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that in the cold water inlet ( 15 ) a check valve ( 32 ) and one with a heat exchanger ( 7 ) associated cold water outlet ( 12 ) between the check valve ( 32 ) and the second storage container ( 3 ) connected. Schichtenspeicheranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltwasserzulauf (15) mit einem Ausdehnungsgefäß (33) verbunden ist.Stratification storage arrangement according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the cold water feed ( 15 ) with an expansion vessel ( 33 ) connected is. Schichtenspeicheranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im zu einem Wasserheizer, zum Beispiel einem Wärmetauscher (7), führenden Kaltwasserabzug (12) oder im Warmwasserzulauf (4) zum Speicherbehälter (2) ein zu einer Umwälzpumpe (13) in Serie geschaltetes federbelastetes Rückschlagventil (23) angeordnet ist.Layer storage arrangement according to one of Claims 3 to 6, characterized in that a water heater, for example a heat exchanger ( 7 ), leading cold water outlet ( 12 ) or in the hot water supply ( 4 ) to the storage container ( 2 ) to a circulation pump ( 13 ) in series switched spring-loaded check valve ( 23 ) is arranged.
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