DE19724805A1 - Schichtenspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtenspeicher gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Bei bekannten derartigen Schichtenspeichern ist ein äußerer über einen Wärmetauscher führender Kreis vorgesehen, in dem eine Umwälzpumpe angeordnet ist. Dabei wird aus dem untersten Bereich des Schichtenspeichers kühles Wasser abgezogen, über einen Wärmetauscher geführt und dort erwärmt. Anschließend strömt das erwärmte Wasser in den obersten Bereich des Schichtenspeichers ein. Ist ein solcher Schichtenspeicher in ei­ nem Brauchwasserkreis angeordnet, so mündet in den untersten Bereich ein Kaltwasser­ anschluß und aus dem obersten Bereich führt eine Brauchwasserleitung weg.

Der Nachteil einer solchen Lösung liegt darin, daß ein sehr erheblicher Installationsaufwand erforderlich ist und außerdem in jedem Fall bei der Aufheizung des Schichtenspeichers eine Pumpe in Betrieb gehalten werden muß.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schichtenspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine Aufheizung ohne in Betrieb befindli­ cher Pumpe möglich ist.

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

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß das Wasser im obersten Be­ reich des Schichtenspeichers sehr rasch erwärmt wird. Dies ist durch den Umstand bedingt, daß das im Konvektionsspalt befindliche Wasser sehr rasch erwärmt wird und nach oben steigt und sich daher rasch im oberen Endbereich des Schichtenspeichers warmes Wasser sammelt. Dabei bildet sich auch eine relativ scharfe Grenze zwischen dem warmen und dem kühlen Bereich des Schichtenspeichers aufgrund der relativ großen Temperaturunter­ schiede aus.

Durch das Hochsteigen des erwärmten Wassers strömt vom untersten Bereich des Schichtenspeichers kühles Wasser in den Siphonspalt nach. Dadurch bildet sich aufgrund der Thermosiphonwirkung eine Strömung im Schichtenspeicher aus, wodurch auf den Ein­ satz einer Pumpe verzichtet werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Schichtspeichers samt Wärmequelle.

Die Merkmale des Anspruches 3 ermöglichen ebenfalls einen sehr kompakten Aufbau.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schichtenspeicher.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 weist der Speicher 1, der mit einer seine Wand 5 umgebende Isolierung 4 versehen ist, in seinem Inneren 8 eine Brennkammer 9 auf, die mit dem Aufstellungsraum des Schichtenspeichers 1 in Verbindung steht. Diese Brennkammer 9 ist über ein Abgasrohr 7 und einer Abgassammelhaube 14 mit einem nicht dargestellten Kamin verbunden. Dieses Abgasrohr 7 ist unter Einhaltung eines Siphonspaltes 12 von einer Leiteinrichtung 6 umgeben, die als Rohr ausgebildet ist und in ihrem unteren Endbe­ reich eine die Brennkammer 9 überdeckende Glocke 13 aufweist.

Dabei verbleibt zwischen dem unteren Ende der Leiteinrichtung 6 und dem Boden 16 sowie zwischen dem oberen Ende der im wesentlichen vertikal verlaufenden Leiteinrichtung 6 und dem Deckel 17 des Speichers 1 ein Zuströmspalt 18 bzw. ein Abströmspalt 19.

Im Inneren der Brennkammer 9 ist ein Brenner 10 angeordnet, der über ein Gasrohr 15 ver­ sorgbar ist.

Im untersten Bereich 11 des Speichers 1 mündet eine Kaltwasserleitung 2 und aus dem obersten Bereich 20 führt eine Warmwasserleitung 3 weg.

Zur Aufheizung des Schichtenspeichers 1 wird der Brenner 10 gestartet. Die Wärme der dabei entstehenden Brenngase wird über das Abgasrohr 7 an das im Siphonspalt 12 be­ findliche Wasser abgegeben. Durch die Aufheizung dieses Wassers sinkt deren spezifi­ sches Gewicht und steigt nach oben und tritt über den Abströmspalt 19 in den obersten Bereich 20 des Schichtenspeichers 1 aus.

Gleichzeitig strömt kühles Wasser über den Zuströmspalt 18 in den Siphonspalt 12 ein und wird wieder erwärmt. Da durch die Leiteinrichtung 6 eine relativ dünne Wasserschicht ab­ gegrenzt wird, wird das Wasser im Syphonspalt 12 auf eine relativ hohe Temperatur ge­ bracht, so daß sehr rasch Wasser mit einer ausreichenden Temperatur im obersten Bereich 20 des Schichtenspeichers 1 zur Verfügung steht. Dabei bildet sich ein sehr ausgeprägtes und starkes Temperaturgefälle aus, wodurch eine Vermischung von Wasser unterschiedli­ cher Temperatur weitgehend vermieden wird.

Aufgrund der Siphonströmung erübrigt sich bei dem Schichtenspeicher nach der Fig. 1 die Anordnung und der Betrieb einer Pumpe.

Bei der Zapfung von Brauchwasser über die Warmwasserleitung 3 strömt gleichzeitig kaltes Wasser über die Kaltwasserleitung 2 in den untersten Bereich 11 des Schichtenspeichers 1 zu.

Die Ausführungsform nach der Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 1 nur da­ durch, daß statt der Brennkammer 9 und des Brenners 10, sowie des Abgasrohres 7 als Wärmequelle eine von Heizwasser durchströmte Rohrschlange 71 vorgesehen ist, die nahe der Behälterwand 5 angeordnet ist. Diese ist mit einer Vorlaufleitung 29 und einer Rücklauf­ leitung 30 verbunden, die die Behälterwand 5 durchsetzen.

Innerhalb der Rohrwendel 71 ist eine rohrartige Leiteinrichtung 61 angeordnet, deren unte­ res Ende eingezogen ist. Dabei ist ebenfalls ein Zuströmspalt 18 und ein Abströmspalt 19 vorgesehen.

Die Betriebsweise des Schichtenspeicher nach der Fig. 2 ist gleich mit jener nach der Fig. 1.

Claims (3)

1. Schichtenspeicher mit einer aus dem obersten Bereich (20) des Speichers (1) wegführenden Warmwasserleitung (3) und eine in das Innere (8) des Speichers (1) in dessen untersten Bereich (11) einmündenden Kaltwasserleitung (2), wobei eine Wärmequelle zur Erwärmung des Wassers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle im Inneren (8) des Schichtenspeichers (1) angeordnet ist und sich im wesent­ lichen vertikal erstreckt und daß Leiteinrichtungen (6, 61) vorgesehen sind, die nahe der Wärmequelle angeordnet sind und mit dieser einen Siphonspalt (12) begrenzen und mit dem Boden (16) bzw. dem Deckel (17) des Speichers (1) Zu- und Abströmspalte (18, 19) begrenzen.

2. Schichtenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle durch einen in einer mit einem Abgas­ rohr (7) versehenen Brennkammer (9) angeordneten Brenner (10) gebildet ist, die im Inneren (8) des Speichers (1) vorgese­ hen sind, wobei die Brennkammer (9) mit dem Aufstellungs­ raum in Verbindung steht und das Abgasrohr (7) von einer rohrförmigen Leiteinrichtung (6, 61) mit Spiel umgeben ist.

3. Schichtenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle durch an der Innenwand des Speichers (1) angeordnete von einem Heizmedium durchströmte Rohr­ wendel (71) gebildet ist.