DE2001862A1

DE2001862A1 - Verfahren zum Aufladen des Speicherwasserbehaelters einer elektrischen Warmwasser-Speicherheizungsanlage

Info

Publication number: DE2001862A1
Application number: DE19702001862
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Keusen; Helmut Dipl-Phys Landgraf
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1970-01-13
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1971-07-29

Description

Mannesmann Aktiengesellschaft, 4 Düsseldorf 1, Mannesmannufer 2

"Verfahren zum Aufladen des Speicherwasserbehälters einer elektrischen Wamnwasser-Speicherheizungsanlage"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufladen des Speicherwasserbehälters einer elektrischen Warmwasser-Speicherheizungsanlage in der der Entladungsströmungsrichtung des Speicherwasserbehälters entgegengesetzten Strömungsrichtung mit über einen Durchlauferhitzer aufgeheiztem warmen Wasser, dessen Menge temperaturabhängig veränderlich ist.

Dieses Aufladen erfolgt in bekannter Weise über einen vom Warmwasserspeicher getrennt angeordneten Durchlauferhitzer, dessen mit einer Förderpumpe ausgerüstete Kaltwasserzuflußleitung an den Heizwasserrücklauf und dessen Warmwasserabflußleitung an den Heizwasservorlauf angeschlossen ist.

Der Durchlauferhitzer hat die Aufgabe, den Warmwasserspeicher in den Tageszeiten, in denen billiger Strom zur Verfügung steht, auf eine Temperatur von etwa 95°C bei drucklosen Systemen bzw. auf 100⁰C und darüber bei geschlossenen Systemen aufzuladen. Das Aufladen des Warmwasserspeichers erfolgt bei den bekannten Verfahren derart, daß die Wassermenge des Warmwasserspeichers so oft umgewälzt, d.h. durch den Durchlauferhitzer geschickt, wird, bis die gewünschte Endtemperatur erreicht ist. Es wird dabei bei einer bekannten Anlage, bei der zwei parallel angeordnete Pumpen am Durchlauferhitzer vorgesehen sind, zunächst mit der Pumpe geringerer Pörder-

109831/1046

leistung gefahren, um im Durchlauferhitzer eine hohe Temperatursteigerung zu erhalten. Sobald sich jedoch die Temperatur des dem Durchlauferhitzer zugeführten Wassers der Temperatur des Warmwassers soweit genähert hat, daß die Heizleistung des Durchlauferhitzers eine unerwünschte bzw. unzulässige Überhitzung zur Folge hätte, wird auf die Pumpe größerer Förderleistung umgeschaltet, um die den Durchlauferhitzer durchströmende Wassermenge zu erhöhen und damit die Temperaturerhöhung zu verringern. Bei diesem Verfahren wird eine bestimmte Endtemperatur nur dann erreicht, wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem Kaltwasser und der gewünschten Maximaltemperatur, d.h. der Ladetemperatur, genau der Temperaturdifferenz entspricht, die der Durchlauferhitzer bei der durch die Pumpenleistung bestimmten Wasserauszugleichen vermag. Es ist also schwierig, eine festgelegte Maximaltemperatur, insbesondere bei schwankenden Temperaturen des aufzuheizenden Wassers, einzuhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu finden, welches es ermöglicht, den Warmwasserspeicher unter Ausnutzung der gesamten installierten elektrischen Heizleistung unabhängig von den im praktischen Betrieb auftretenden Schwankungen der Temperatur des kalten Wassers mit warmem Wasser einer vorgegebenen Ladetemperatur aufzuladen. Auch ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Durchlauferhitzersystem zu finden, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Warmwassermenge derart geregelt wird, daß die Ladetemperatur konstant bleibt.

Warm-

Es wird dadurch erreicht, daß dem/wasserspeicher stets warmes Wasser mit der gewünschten Ladetemperatur zugeführt wird. Dieser Umstand hat, im Hinblick auf die von dem Energielieferanten bereitgestellten Aufladezeiten eine besondere

- 3 109831/1046

Bedeutung. So steht heute beispielsweise eine lange Aufladeperiode während der Nachtstunden und nachmittags eine kurze Periode von 2 Stunden zur Verfügung. Während der kurzen Aufladeperiode stellt nun die Erfindung sicher, daß stets warmes Wasser mit der gewünschten Ladetemperatur in den Wärmespeicher gelangt und diesem mit einer noch verbliebenen Restschicht von warmen Wasser mit ebenfalls dieser Ladetemperatur nach dem Zwischenladevorgang wieder entnommen werden kann. Voraussetzung hierfür ist allerdings eine Temperaturschichtung im Speicherwasserbehälter, die jedoch in der Regel insbesondere bei einem als Behälterbatterie ausgebildeten Speicherwasserbehälter gegeben ist.

Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Temperatur des unter konstanter Energiezufuhr aufgeheizten warmen Wassers ständig gemessen und durch den Meßwert der Mengenstrom des kalten Wassers gesteuert wird.

Zur Durchführung des erfirlungsgemäßen Verfahrens eignet sich ein elektrisch beheiztes Durchlauferhitzersystem, bei dem in der Warmwaeserabflußleitung ein Thermostat und in der Kaltwasserzuflußleitung eine Förderpumpe angeordnet ist, wobei der Mengenstrom des Wassers über eine zwischen der Pumpe und dem Durchlauferhitzer angeordnete vom Thermostat

gesteuerte Drossel oder über eine vom Thermostat gesteuerte fR Mengenregelvorrichtung der Pumpe stufenlos veränderbar ist.

PUr größere Anlagen eignet sich eine nach einer anderen Aus-, führungsform der Erfindung gestaltetes Durchlauferhitzersystem, mit einem in der Warmwasserabflußleitung angeordneten Thermostat und einer in der Kaltwasserzuflußleitung angeordneten Förderpumpe, bei dem vom Durchlauferhitzer aus hinter dem Thermostat ein von diesem gesteuertes Dreiwegeventil, von dem eine Rohrleitung abgezweigt und zur Saugleitung der Pumpe zurückgeführt ist, angeordnet ist.

- 4 -109831/1046

Die genannten Ausführungsformen des Durchlauferhitzersystems ermöglichen die erfindungsgemäß stufenlose Anpassung der Beaufschlagung des Durchlauferhitzers an die Temperatur des Kaltwassers, so daß dem Warmwasserspeicher stets Warmwasser mit der Maximaltemperatür, d.h. der Ladetemperatür, zugeführt wird. Die Beendigung des erfindungsgemäßen Aufladevorganges zeigt sich durch einen sprunghaften Anstieg der Temperatur am Rücklaufanschluß des Warmwasserspeichers auf die Ladetemperatur an.

In den Zeichnungen sind Aueführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Warmwasserspeicherheizungsanlage mit Dreiwegeventil und Rückführungeleitung am Durchlauferhitzer als schematische Darstellung;

Fig. 2 einen Durchlauferhitzer mit regelbarer Pumpe; Fig. 3 einen Durchlauferhitzer mit Drosselregelung; Fig. 4 einen Durchlauferhitzer mit By-pass-Regelung.

Die in Figur 1 dargestellte Warmwasser-Speicherheizungsanlage besteht aus einem Warmwasserspeicher 1, der Vorlaufleitung 2, Heizkörpern 3 und der Rticklaufleitung 4. In der Vorlaufleitung 2 ist ein Mischventil 5 angeordnet, über welches der Umwälzpumpe 6 das warme Wasser des Warmwasserspeichers 1 und über eine Verbindungsleitung 7 Wasser aus dem Rücklauf zugeführt wird.

Zum Aufladen des Warmwasserspeichers 1 ist ein Durchlauferhitzer β vorgesehen, in dessen Kaltwasserzuflußleitung 9 eine Förderpumpe 10 angeordnet ist. In der Warmwasserabflußleitung 11 des Durchlauferhitzers 8 1st ein Thermostat 12 angeordnet, der auf ein Dreiwegeventil 13 der Warmwasserabfluß-

109831/104S

2001882

leitung 11 wirkt. Im Dreiwegeventil 13 zweigt eine Rücklaufleitung 14 ab, die in die Kaltwasserzuflußleitung 9 mündet. Mit einer gestrichelten Linie 15 ist eine elektrische Leitung angedeutet, die einen elektrischen Meßwert des Thermostaten 12 an eine Stellvorrichtung des Dreiwegeventils 13 weitergibt.

In Figur 2 ist ein Stellmotor 16 für die regelbare Förderpumpe 10 vorgesehen. Der Stellmotor 16 der regelbaren Pumpe 10 wird von dem Thermostat 12 gesteuert.

In Figur 3 ist der Förderpumpe 10 eine Drossel 17 nachgeschaltet·

In Figur 4 erfolgt die Mengenregelung über eine By-pass-Leitung 19, die hinter der Förderpumpe 10 über ein vom Thermostat 12 gesteuertes Dreiwegeventil 18 abgezweigt ist.

-Patentansprüche- - 6 -

109631/1045

Claims

- 6 -Patentansprüche

"UVVerfahren zum Aufladen des Speicherwasserbehälters einer elektrischen Warmwasser-Speicherheizungsanlage in der der EntladungsStrömungsrichtung des Speicherwasserbehälters entgegengesetzten Strömungsrichtung mit über einen Durchlauferhitzer aufgeheiztem warmen Wasser, dessen Menge temperaturabhängig veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmwassermenge derart geregelt wird, daß die Ladetemperatur konstant bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des unter konstanter Energiezufuhr aufgeheizten warmen Wassers ständig gemessen und durch den Meßwert der Mengenstrom des kalten Wassere gesteuert wird.
3. Elektrisch beheiztes Durchlauferhitzersystem einer Warmwasser-Speicherheizungsanlage, in dessen Warmwasserabflußleitung ein Thermostat und in dessen Kaltwasserzuflußleitung eine Pirderpumpe angeordnet ist zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenstrom des Wassers über eine zwischen der Pumpe (10) und dem Durchlauferhitzer angeordnete Thermostat (12) gesteuerte Drossel (17) oder über einen vom Thermostat (12) gesteuerte Mengenrege !vorrichtung (16) der Pumpe (10) stufenlos veränderbar ist.

Elektrisch beheiztes Durchlauferhitzersystem einer Warmwasser-Speicherheizungsanlage, in dessen Warmwasserabflußleitung ein Thermostat und in dessen Kaltwasserzuflußleitung eine Förderpumpe angeordnet ist zur Durch-

109831/1045

führung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, vom Durchlauferhitzer aus gesehen, hinter dem Thermostat (1.2) ein von diesem gesteuertes Breiwegeventil (13), von dem eine Rohrleitung (14) abgezweigt und zur Saugleitung der Pumpe (10) zurückgeführt ist, angeordnet ist.

109831/1045