DE19709826A1 - Schichtspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Bei bekannten derartigen Schichtspeichern erfolgt die Aufheizung und Nachheizung in der Weise, daß Wasser aus dem untersten Bereich des Schichtspeichers entnommen und nach der Aufheizung im Wärmetauscher in den obersten Bereich des Schichtspeichers eingeleitet wird. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß beim Start eines Aufheiz- oder Nachheizvorganges, ein großer Temperaturunterschied zwischen dem in den Wärmetau­ scher zurückfließenden und dem aus dem Wärmetauscher abfließenden Wasser gegeben ist. Da vom Wärmetauscher nur eine bestimmte Energiemenge pro Zeiteinheit zur Verfü­ gung gestellt werden kann, ist es bei den herkömmlichen Lösungen zur Vermeidung einer Einleitung von kaltem Wasser in den obersten Bereich des Schichtspeichers erforderlich, die Durchflußmenge durch den Wärmetauscher zu steuern.

Dies erfolgt meist in der Weise, daß die mit nur einer Drehzahl betreibbare Umwälzpumpe intermittierend betrieben wird. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil eines relativ hohen Hilf­ senergiebedarfs und eines hohen Verschleißes der Umwälzpumpe.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Schichtspeicher der ein­ gangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein schonender Betrieb der Umwälzpumpe möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Schichtspeicher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß bei Beginn einer Aufheiz- oder Nachheizphase aufgrund des geringen Strömungsquerschnittes im thermostatisch gesteuerten Ventil nur ein entsprechend geringer Durchfluß durch den Wärmetauscher möglich ist und sich daher eine entsprechend hohe Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden Wassers auch dann ergibt, wenn das in den Wärmetauscher einströmende Wasser relativ kalt ist und z. B. nur 10°C beträgt.

Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäßen Merkmale sichergestellt werden, daß das den Wärmetauscher durchströmende Wasser von z. B. 10°C auf z. B. 60°C aufgeheizt wird und bei gleicher Leistung des Wärmetauschers die Temperatur des abströmenden Wassers von z. B. 60°C konstant gehalten werden kann, auch wenn die Temperatur des zuströmenden Wassers auf 50°C steigt, wie dies gegen Ende einer Auf- oder Nachheizung der Fall ist. Dies ist durch eine Änderung des Wasserdurchflusses durch den Wärmetau­ scher aufgrund des thermostatisch gesteuerten Ventiles sichergestellt, der z. B. zwischen 340 l/h und 1720 l/h durch Verstellung des thermostatisch gesteuerten Ventiles variiert wer­ den kann.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es auch möglich, eine Überhitzung des obersten Bereiches des Schichtspeichers, wie sie bei den herkömmlichen Lösungen schon bei einer geringen Unterdimensionierung der Umwälzpumpe auftreten kann, sicher zu vermeiden, da sich eben durch die entsprechende Anpassung des Durchflusses durch den Wärmetauscher eine im wesentlichen konstante Temperatur des in den Schichtspeicher einströmenden Wassers ergibt. Dies ermöglicht es auch, mit lediglich zwei Temperaturfühlern im Schichtspeicher das Auslangen zu finden, die zweckmäßigerweise etwa in der Mitte der Höhe des Schichtspeichers und in dessen unterstem Bereich angeordnet sind. Im Ge­ gensatz dazu sind bei den herkömmlichen Schichtspeichern, bei denen die Temperatur des in dessen obersten Bereich einströmenden Wassers in weiten Grenzen schwankt, drei Temperaturfühler erforderlich, da auch die Temperatur in der Vorlaufleitung 10 erfaßt wer­ den muß.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen ergibt sich auch der Vorteil einer sehr einfachen Steuerung der Umwälzpumpe.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfin­ dungsgemäßen Schichtspeicher zeigt.

Bei dem dargestellten Schichtspeicher 1 ist dieser von einer Isolierschicht 2 ummantelt. In diesen mündet eine Kaltwasserleitung 3, die im untersten Bereich 4 des Schichtspeichers 1 endet. Dabei ist in der Kaltwasserleitung 3 ein Ventil 5 und ein Dehnwasserventil 6 vorge­ sehen, das bei Überschreiten eines bestimmten Druckes öffnet und Dehnwasser abläßt.

Aus dem untersten Bereich 4 des Schichtspeichers 1 führt eine Rücklaufleitung 7 weg, in der eine Umwälzpumpe 8 angeordnet ist. Diese Rücklaufleitung 7 ist mit dem Einlaß eines Wärmetauschers 9 verbunden, der seinerseits mit einer Vorlaufleitung 10 ausgangsseitig verbunden ist, die im obersten Bereich 11 des Schichtspeichers mündet.

Dabei ist in der Vorlaufleitung 10 ein thermisch gesteuertes Ventil 12 angeordnet.

Die Umwälzpumpe 8 ist über eine Steuerleitung 13 mit einer Steuerung 14 verbunden, die eingangsseitig über Signalleitungen 15 mit Temperaturfühlern 16, 17 verbunden ist, die in mittlerer Höhe des Schichtspeichers 1 und in dessen untersten Bereich 4 angeordnet sind.

Weiter führt aus dem obersten Bereich 11 des Schichtspeichers 1 eine Brauchwasserleitung 18 weg, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle führt.

Durch das thermostatisch gesteuerte Ventil 12 ist sichergestellt, daß zu Beginn einer Auf­ heizung des Schichtspeichers 1 der Durchfluß durch den Wärmetauscher 9 gedrosselt ist und daher trotz einer niedrigen Temperatur des über die Rücklaufleitung 7 zum Wärmetau­ scher 9 strömenden Wassers das in die Vorlaufleitung 10 abgegebene Wasser eine ent­ sprechend hohe Temperatur, z. B. 60°C, aufweist. Gegen Ende der Aufheizung oder Nach­ heizung strömt relativ warmes Wasser zum Wärmetauscher 9. Zu diesem Zeitpunkt hat das thermostatisch gesteuerte Ventil 12, das mit steigender Temperatur den Durchfluß mehr und mehr öffnet, den Durchfluß bereits voll geöffnet, so daß viel Wasser durch den Wärme­ tauscher 9 strömt. Dadurch wird auch bei hoher Temperatur des über die Rücklaufleitung 7 zum Wärmetauscher 9 strömenden Wassers von z. B. 50°C eine Temperatur des über die Vorlaufleitung 10 zum Schichtspeicher 1 strömenden Wassers von z. B. 60°C nicht über­ schritten.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der oberste Bereich des Schichtspeichers stets mit Wasser von einer Temperatur von ca. 60°C beschickt wird.

Claims (1)

1. Schichtspeicher (1) mit einem über eine Vorlauf- und Rücklaufleitung (10, 7), die unter­ schiedlich weit in das Innere des Schichtspeichers (1) ragen, angeschlossenen Wärmetauscher (9), wobei in einer dieser Leitungen (7, 10) eine Umwälzpumpe (8) angeordnet ist, die mit einer mit in unterschiedlichen Höhen im Schichtspeicher (1) angeordneten Temperaturfühler (16, 17) verbundenen Steuerung (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der im obersten Bereich (11) des Schichtspeichers (1) endenden Vorlaufleitung (10) ein thermostatisch gesteuertes Ventil (12) eingebaut ist, das mit steigender Temperatur einen größeren Strömungsquerschnitt freigibt.