DE202006003612U1

DE202006003612U1 - Heizungsspeicher mit Zugriffsmöglichkeit auf einzelne Temperaturebenen bei geringer Verwirbelung dieser Ebenen

Info

Publication number: DE202006003612U1
Application number: DE202006003612U
Authority: DE
Original assignee: EWERS JOSEF
Current assignee: EWERS JOSEF
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2016-03-07

Abstract

Speicher zur Aufnahme von Flüssigkeiten (z.B. Einsatz als Pufferspeicher in Heizungsanlagen), dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher über mehrere optionale Speicheranschlüsse verfügt. Diese Speicheranschlüsse sind über die Speicherfläche verteilt angeordnet, um auf verschiedene Speicherebenen (Temperaturschichten) zugreifen zu können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizwasserspeicher, der durch viele Anschlüsse Zugriffsmöglichkeiten auf einzelne Temperaturebenen schafft und verschieden geschaltet werden kann. Die Erfindung beinhaltet ebenfalls spezielle Rohrlanzen als Speichereinführungen, die ein genaues Einschichten mit geringer Schichtverwirbelung ermöglichen. Diese Rohrlanzen sind nach Bedarf von außen montierbar.
In der Regel sind Wasserspeicher mit fest eingeschweißten Anschlüssen versehen, an denen innerhalb des Speichers Rohre nach oben und unten geführt werden. Die Anzahl der Anschlüsse ist begrenzt, und ist überwiegend nur auf einen Energieerzeuger und einen oder zwei Energieverbraucher begrenzt. Wenn verschiedene Energieerzeuger Wärme in einen Speicher einschichten wollen, dann müssen diese außerhalb des Speichers miteinander verschaltet werden. In bisherigen Speichersystemen hat man keinen Zugang zu den unterschiedlichen Temperaturebenen eines Speichers, und das Wasser kann nur oben oder unten im Speicher eingebracht bzw. entnommen werden. Somit kann man auch nicht aktiv in die einzelnen Temperaturschichten eines Speichers eingreifen, was jedoch für den Betrieb von mehreren Energieerzeugern und Energieverbrauchern sinnvoll wäre.
Die Art der bisher üblichen Speicherkonstruktionen erlaubt es nicht, direkt und gezielt auf einzelne Temperaturebenen. Dies verhindert jedoch bei der gleichzeitigen Verwendung von mehreren Energiequellen, insbesondere von regenerativen Energien, neuartige und/oder komfortable Schaltungsmöglichkeiten.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, neue und innovative hydraulische Schaltungen mit einem Speicher realisieren zu können, und eine praxisgerechte Lösung zu schaffen. Durch die Erfindung sollen folgende gegenläufige Ziele maximiert werden können.

a. Falls Wärme aus regenerativen Energien zur Verfügung steht, so sollte der Speicher möglichst immer dafür aufnahmebereit sein.
b. Der Speicher sollte den Komfort bieten, und immer eine gewisse Menge an warmen Wasser zur Verfügung haben.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung gelöst durch viele Anschlüsse im Speicher, die über die gesamte Höhe verteilt sein können. Diese Anschlüsse sind außen frei zugänglich und können für die unterschiedlichsten Anforderungen benutzt werden. Wenn man aktiv auf die Temperaturschichten eingreifen möchte (einbringen und entnehmen), dann ist es sinnvoll, zu gewährleisten, dass keine Verwirbelungen der Temperaturschichtung stattfindet und diese zerstört. Aus diesem Grund beinhaltet diese Erfindung ebenfalls eine Vorrichtung, die den aktiven Zugriff mit sehr geringer Verwirbelung erreicht. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung gelöst durch ein Einbringen eines Einstrahlrohres, welches den Zugriff von dem Speicheranschluss auf einen flächigen Zugriff in der Temperaturebene im Speicher verteilt.
Für die Erfindung ist wesentlich, dass die Anschlüsse frei verwendbar sind. Es können Einstrahlrohre für den Zugriff auf die Temperaturebenen eingebracht werden, es können aber auch andere Gegenstände wie z.B. Temperaturfühler, Thermometer, Thermostate montiert werden. Nicht verwendete Speicheranschlüsse können durch Verschlüsse abgedichtet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Einzelheiten ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigen:
1 Speicher
2 Speicheranschlüsse
3 Einstrahlrohr
4 Temperaturfühler
5 Schaltungsbeispiel
1 zeigt an einem Beispiel den Aufbau eines Speichers 1, bei dem Anschlüsse 2 über die verschiedenen Ebenen des Speichers verteilt sind. Bei einer Ladung des Speichers mit Wärme ergibt sich eine Temperaturschichtung innerhalb des Speichers. Nach einer physikalischen Eigenschaft steigt die Wärme im Medium nach oben. Nach einiger Zeit ergibt sich Temperaturschichten dahingehend, dass die Temperatur nach unten hin abnimmt. Der Speicher 1 im Beispiel verfügt zudem über einen Anschluss 5 ganz unten und einen Anschluss 6 ganz oben im Speicher. Der Speicher steht auf einem Standfuß 4 und ist ummantelt von einer Isolierung 3.
2 zeigt an einem Beispiel einen möglichen Speicheranschluss 2. Es handelt sich um einen flachdichtenden Anschluss mit einer Führungs- und Zentrierungvorrichtung. Damit ist es möglich, das Einstrahlrohr 7 radial zu zentrieren und flachdichtend zu fixieren.
3 zeigt an einem Beispiel ein mögliches Einstrahlrohr 7. Dieses Rohr kann nahezu durch den gesamten Speicherdurchmesser horizontal in den Speicher eingebracht werden. Durch viele verteilte Strömungsöffnungen in Richtung einer homogenen Temperaturschicht (horizontal) kann sanft wie mit einem Fächer auf das Medium in dieser Temperaturschicht zugegriffen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die zusammengenommene Fläche der Strömungsöffnungen des Einstrahlrohrs sehr viel größer ist als die Fläche des Speicheranschlusses. Somit kommt es nur zu sehr geringen Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich der Strömungsöffnungen.
4 zeigt an zwei Beispielen weitere Einbaumöglichkeiten am Speicheranschluss. Über eine Mutter 8 kann ein Temperaturfühler mit Tauchrohr 12 flachdichtend an jeder Stelle des Speichers eingeschraubt werden. Den oberen Anschluss des Tauchrohrs kann man unterschiedlich bearbeiten (z.B. 12 und 13), so dass beispielsweise ein Steckthermometer 11 oder eine Kabelverschraubung 10 angebracht werden kann.
5 zeigt ein Schaltungsbeispiel für eine Zusammenschaltung mehrerer Energieerzeuger und Energieverbraucher. Der Speicher 1 wird als Pufferspeicher eingesetzt. Bei diesem Beispiel wird die Grundversorgung durch eine indirekte Solaranlage 18 gewährleistet. Die Solaranlage 18 ist indirekt angeschlossen, um unterschiedliche Druckabsicherungsbereiche in der Anlage zu realisieren. Gleichzeitig gibt es eine Trennung zwischen dem Heizungswasser und dem mit Glykol versetztem Wasser der Solaranlage. Die Solaranlage 18 ist an der unteren Hälfte des Speichers angeschlossen. Falls der Speicher nicht ganz bis unten durchgewärmt ist, kann die Solaranlage 18 vorrangig zu allen anderen Systemen Wärme einspeisen, sobald Wärme vom Kollektor zur Verfügung steht.
Gleichzeitig könnte eine sonnenunabhängige Wärmequelle 17 (z.B. Ölkessel, Gaskessel, Pelletskessel, Wasserstoffkessel, Wärmepumpe, Nah- oder Fernwärmeübergabestation) an den Speicher angeschlossen werden. Auch diese Energiequelle 17 könnte man im unteren Bereich anschließen, um auch ohne Sonneneinstrahlung den Speicher möglichst weit durchladen zu können.
Als Wärmeverbraucher 14 könnten Radiatoren- und Fußbodenheizungen ihr benötigtes warmes Wasser aus dem Pufferspeicher holen. Durch die weiter unten liegenden Rücklaufleitungen der Energiequellen ist gewährleistet, dass immer genügend Wärme hierfür vorhanden wäre.
Für die Trinkwasserversorgung 15 ist hier im Beispiel ein Durchflusssystem dem Pufferspeicher nachgeschaltet. Erst wenn Trinkwasser benötigt wird, wird dieses über einen Wärmetauscher aufgewärmt. Dies ist sehr hygienisch und man muss kein Trinkwasser aufgewärmt speichern. Der Anschluss über einen großen Speicherbereich gewährleistet die Bereitstellung von großen Mengen warmen Trinkwassers zu Stoßzeiten. Während dieser Zeit könnte die Trinkwassererwärmung vorrangig zur Raumwärme versorgt werden.
Um das Speicherwasser im oberen Bereich (z.B. für die Trinkwassererwärmung) nur ein wenig nachzuheizen, könnte eine elektrische Nachheizung 16 angeschlossen werden. Durch den Anschluss im oberen Bereich wird erreicht, dass immer eine gewisse Menge an Wasser in der gewünschten Temperatur vorhanden ist, gleichzeitig aber wird verhindert, dass durch mit Hilfe elektrischer Energie der ganze Speicher durchgeheizt wird. So bliebe der untere Bereich kalt und die Solaranlage 18 könnte bei vorhandener Energie vorrangig Wärme in den Speicher einladen.
Im Schaltungsbeispiel ist zudem noch ein Ausdehnungsgefäß 19 am unteren Speicheranschluss angebracht.

Claims

Speicher zur Aufnahme von Flüssigkeiten (z.B. Einsatz als Pufferspeicher in Heizungsanlagen), dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher über mehrere optionale Speicheranschlüsse verfügt. Diese Speicheranschlüsse sind über die Speicherfläche verteilt angeordnet, um auf verschiedene Speicherebenen (Temperaturschichten) zugreifen zu können.
Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich Einstrahlrohre im Speicher befinden, die seitlich angebrachte Öffnungen haben.
Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Einstrahlrohre im Speicher befinden, die durch die Formgebung zwangsweise in die richtige Position gebracht und dort gehalten werden.
Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Einstrahlrohre im Speicher befinden, deren seitlich angebrachte Öffnungen zusammengenommen einen größeren Querschnitt aufweisen als der Querschnitt des Anschlusses.
Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse sowohl für Einstrahlrohre als auch für andere Geräte (z.B. Temperaturfühler, Thermostate) gleichermaßen verwendet werden können. Der Anschluss erfolgt vorzugsweise flachdichtend.