DE19709826A1

DE19709826A1 - Laminated accumulator

Info

Publication number: DE19709826A1
Application number: DE19709826A
Authority: DE
Inventors: Carsten Auf Dem Kampe
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1997-10-30
Also published as: AT403843B; ATA39796A

Abstract

The accumulator has inflow and outflow pipes (10,7) which extend inside the laminated accumulator (1) by a different amount. The heat exchanger (9) is connected to the laminated accumulator by the inflow and outflow pipes one of which contains a circulating pump (8) connected to a control (14) joined to temperature sensors (16,17) positioned at different levels in the laminated accumulator. A thermostatically controlled valve (12) is incorporated in the inflow pipes ending in the topmost part (11) of the accumulator. The valve exposes a larger flow cross-section with an increase in temperature.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspru ches 1.The invention relates to a stratified storage tank according to the preamble of claim 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.In known layered stores of this type, heating and post-heating take place in the Way that water is taken from the lowest area of the stratified storage tank and after heating in the heat exchanger is initiated in the uppermost area of the stratified storage tank becomes. However, there is the problem that when starting a heating or Post-heating process, a large temperature difference between that in the heat dew shear flowing back and the water flowing out of the heat exchanger is. Since only a certain amount of energy is available per unit of time from the heat exchanger can be provided, it is with the conventional solutions to avoid a It is necessary to introduce cold water into the uppermost area of the stratified storage tank Control the flow rate through the heat exchanger.

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.This is usually done in such a way that the circulating pump can be operated at only one speed is operated intermittently. However, there is the disadvantage of relatively high aid energy consumption and high wear of the circulation pump.

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. The aim of the invention is to avoid this disadvantage and a stratified storage Propose the type mentioned, in which a gentle operation of the circulation pump is possible.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Schichtspeicher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention, this is achieved in a stratified storage tank of the type mentioned at the outset by characteristic features of claim 1 achieved.

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.The proposed measures ensure that at the start of a heating or post-heating phase due to the small flow cross-section in the thermostatic controlled valve only a correspondingly low flow through the heat exchanger is possible and therefore a correspondingly high temperature of the heat exchanger Leaving water also results when the flowing into the heat exchanger Water is relatively cold and e.g. B. is only 10 ° C.

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.For example, can be ensured by the features of the invention that the water flowing through the heat exchanger, e.g. B. 10 ° C on z. B. 60 ° C is heated and with the same heat exchanger output, the temperature of the outflowing water from Z. B. 60 ° C can be kept constant, even if the temperature of the inflowing water rises to 50 ° C, as this towards the end of heating or post-heating the case is. This is due to a change in the water flow through the heat dew shear ensured due to the thermostatically controlled valve, the z. B. between 340 l / h and 1720 l / h are varied by adjusting the thermostatically controlled valve that can.

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.The proposed measures also make it possible to safely avoid overheating of the uppermost area of the stratified storage tank, as can occur in the conventional solutions even with a small undersize of the circulation pump, since the flow through the heat exchanger can be adjusted accordingly results in a substantially constant temperature of the water flowing into the stratified storage tank. This also makes it possible to find sufficiency with only two temperature sensors in the stratified storage tank, which are expediently arranged approximately in the middle of the height of the stratified tank and in its lower region. In contrast, in the conventional stratified storage tanks, in which the temperature of the water flowing in its uppermost region fluctuates within wide limits, three temperature sensors are required, since the temperature in the flow line 10 must also be detected.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen ergibt sich auch der Vorteil einer sehr einfachen Steuerung der Umwälzpumpe.The measures provided according to the invention also result in the advantage of a very simple control of the circulation pump.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfin dungsgemäßen Schichtspeicher zeigt.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically invented one layered storage according to the invention shows.

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.In the layer memory 1 shown, it is encased by an insulating layer 2 . A cold water line 3 opens into this and ends in the lowest region 4 of the stratified storage tank 1 . Here, in the cold water line 3, a valve 5 and an expansion water valve 6 is easily seen, which opens when a certain pressure is exceeded and expands expansion water.

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.A return line 7 , in which a circulating pump 8 is arranged, leads away from the lowest area 4 of the stratified storage tank 1 . This return line 7 is connected to the inlet of a heat exchanger 9 , which in turn is connected on the output side to a flow line 10 which opens into the uppermost region 11 of the stratified storage tank.

Dabei ist in der Vorlaufleitung 10 ein thermisch gesteuertes Ventil 12 angeordnet.A thermally controlled valve 12 is arranged in the feed line 10 .

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.The circulation pump 8 is connected via a control line 13 to a controller 14 , which is connected on the input side via signal lines 15 to temperature sensors 16, 17 which are arranged in the middle of the stratified storage tank 1 and in its lowermost area 4 .

Weiter führt aus dem obersten Bereich 11 des Schichtspeichers 1 eine Brauchwasserleitung 18 weg, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle führt. A service water line 18 leads from the uppermost area 11 of the stratified storage tank 1 , which leads to a tap (not shown).

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.The thermostatically controlled valve 12 ensures that the flow through the heat exchanger 9 is throttled at the start of heating up the stratified storage tank 1 and therefore, despite a low temperature of the shear 9 flowing via the return line 7 to the heat exchanger 9, the water discharged into the feed line 10 a high temperature accordingly, e.g. B. 60 ° C. Towards the end of the heating or after heating, relatively warm water flows to the heat exchanger 9 . At this time, the thermostatically controlled valve 12 , which opens the flow more and more with increasing temperature, the flow is already fully open, so that a lot of water flows through the heat exchanger 9 . As a result, even at high temperature of the flowing through the return line 7 to the heat exchanger 9 water of z. B. 50 ° C a temperature of the flow line 10 to the stratified tank 1 flowing water of z. B. 60 ° C not exceeded.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der oberste Bereich des Schichtspeichers stets mit Wasser von einer Temperatur von ca. 60°C beschickt wird.In this way it is ensured that the uppermost area of the stratified storage tank is always included Water at a temperature of approx. 60 ° C is charged.

Claims

Layered storage tank ( 1 ) with a heat exchanger ( 9 ) connected via a flow and return line ( 10 , 7 ) which protrude at different distances into the interior of the layered storage tank ( 1 ), with a circulation pump in one of these lines ( 7 , 10 ) ( 8 ) is arranged, which is connected to a controller ( 14 ) connected to temperature sensors ( 16 , 17 ) arranged at different heights in the stratified storage tank ( 1 ), characterized in that in the uppermost region ( 11 ) of the stratified storage tank ( 1 ) ending flow line ( 10 ) a thermostatically controlled valve ( 12 ) is installed, which releases a larger flow cross-section with increasing temperature.