DE202013001469U1

DE202013001469U1 - DHW combi cylinder

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Publication number: DE202013001469U1
Application number: DE202013001469U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2023-02-15
Also published as: FR2986861A1; DE202012001555U1; FR2986861B1

Abstract

Brauchwasser-Kombispeicher zur Bereitstellung sowohl von erwärmtem Trinkwasser wie auch Heizungswasser, mit einem im Betrieb mit Heizungswasser gefüllten äußeren Gefäß (12) mit je einem Vor- (42) und einem Rücklauf (40) für die Ab- bzw. Zufuhr von Heizungswasser; und einem im Betrieb mit Trinkwasser gefüllten, innerhalb des äußeren Gefäßes (12) angeordneten inneren Gefäß (14) mit je einem Ein- (16) und einem Auslass (18) für die Zu- bzw. Abfuhr von Trinkwasser; wobei ein Leitrohr das innere Gefäß (14) innerhalb des äußeren Gefäßes umgebend, oder ein oder mehrere Leitrohre (24) im Inneren des inneren Gefäßes (14) angeordnet sind, die sich allgemein von unten nach oben erstrecken und in das obere und/oder untere Drittel des äußeren Gefäßes (12) münden, und eine Zuführung (28) für erhitztes Heizungswasser zu dem Leitrohr bzw. den Leitrohren (24) vorgesehen ist.Domestic hot water combined storage tank for the provision of both heated drinking water and heating water, with a filled during operation with heating water outer vessel (12), each with a pre (42) and a return (40) for the supply or supply of heating water; and an inner vessel (14), filled with drinking water during operation and arranged inside the outer vessel (12), each having an inlet (16) and an outlet (18) for the supply and removal of drinking water; wherein a guide tube surrounds the inner vessel (14) within the outer vessel, or one or more guide tubes (24) are disposed inside the inner vessel (14), extending generally from bottom to top and into the upper and / or lower Third of the outer vessel (12) open, and a supply (28) for heated heating water to the guide tube (s) (24) is provided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brauchwasser-Kombispeicher zur Bereitstellung sowohl von erwärmtem Trink- (bzw. Bade- oder Wasch-) wie auch Heizungswasser.The invention relates to a domestic water combined storage tank for the provision of both heated drinking (or bath or laundry) as well as heating water.

Gattungsgemäße Brauchwasser-Kombispeicher sind z. B. aus der früheren Patentanmeldung des Erfinders, EP 2 031 333 A2 , bekannt. Für eine Unterstützung der sich in gespeichertem Wasser ausbildenden Temperaturschichtung ist dort eine zwei übereinanderliegende, in Kommunikation stehende Kammern definierende Membran vorgeschlagen worden. In der oberen der Kammern ist ein Wärmetauscher in Form einer Doppelhelix für Brauchwasser (also Trinkwasser z. B. für sanitäre Zwecke) vorgesehen. Der Zulauf von durch einen Brenner oder dergleichen erhitztem Heizungswasser erfolgt auf der Höhe dieses Wärmetauschers, der Rücklauf des Heizungswassers zum Brenner aus der unteren Kammer. Dort ist auch der Rücklauf von Heizungsverbrauchern angeordnet.Generic domestic water combined storage are z. B. from the inventor's earlier patent application, EP 2 031 333 A2 , known. To support the temperature stratification forming in stored water, there has been proposed a membrane which defines two superimposed communication chambers. In the upper of the chambers, a heat exchanger in the form of a double helix for process water (ie drinking water eg for sanitary purposes) is provided. The supply of heated by a burner or the like heating water takes place at the height of this heat exchanger, the return of the heating water to the burner from the lower chamber. There is also arranged the return of heating consumers.

Systeme der hier beschriebenen Art haben einen ersten, geschlossenen Kreislauf für das Heizungswasser (oder eine andere geeignete Flüssigkeit), mit einem Vorlauf zur Heizquelle, also etwa einem Gas- oder Ölbrenner oder zu einem Holz- oder Holzpelletbrenner, und einem Rücklauf zum Speicher. Es können auch mehrere Heizquellen vorgesehen sein. Ferner hat ein solches System einen zweiten, offenen Trinkwasserkreislauf, mit einem Zulauf für kaltes Frischwasser und einem Ablauf für erhitztes Brauchwasser. Zusätzlich kann ein dritter, wiederum geschlossener Kreislauf für eine Solaranlage und/oder ein weiterer für eine Wärmepumpe bereitgestellt sein. Im Speichergefäß bildet sich auf Grund der temperaturabhängigen Dichte des Wassers eine Schichtung aus, so dass das wärmste Wasser oben, das kälteste hingegen unten im Gefäß angetroffen wird. Die verschiedenen Vor- und Rückläufe werden entsprechend angeordnet. Der gesonderte zweite Kreislauf wird herkömmlich im oberen Teil angeordnet und dort durch einen oftmals gewendelten Wärmetauscher thermisch an den ersten Kreislauf angekoppelt. Solche Systeme müssen in verschiedenen Gebrauchssituationen eine gleichermaßen komfortable Wasserbereitstellung bieten wie auch energieeffizient sein. In dieser Hinsicht sind die bekannten Systeme noch nicht voll zufriedenstellend.Systems of the type described herein have a first, closed circuit for the heating water (or other suitable liquid), with a flow to the heating source, such as a gas or oil burner or a wood or Holzpelletbrenner, and a return to the memory. It can also be provided several heat sources. Furthermore, such a system has a second, open drinking water circuit, with a feed for cold fresh water and a drain for heated service water. In addition, a third, in turn closed circuit for a solar system and / or another may be provided for a heat pump. Due to the temperature-dependent density of the water, a stratification forms in the storage vessel so that the warmest water is found at the top, while the coldest is found at the bottom of the vessel. The various feed and return flows are arranged accordingly. The separate second circuit is conventionally arranged in the upper part and there thermally coupled by an often coiled heat exchanger to the first circuit. Such systems have to provide equally convenient water delivery in different usage situations as well as be energy efficient. In this regard, the known systems are not yet fully satisfactory.

Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, das bekannte System hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und des Komforts bei Benutzung zu verbessern.The invention therefore sets itself the goal of improving the known system in terms of economy and comfort in use.

Es wurde nun gefunden, dass die obigen Anforderungen überraschenderweise mit einer von der bekannten Anordnung völlig verschiedenen Struktur besser erfüllt werden können. Dazu schlägt die Erfindung einen Kombispeicher gemäß Anspruch 1 vor. Der erfindungsgemäße Kombispeicher wird zusammen mit zumindest einer Vorrichtung zur Erhitzung des Heizungswassers verwendet. Diese Heizquelle wird üblicherweise getrennt angeboten und ist nicht Teil der Erfindung.It has now been found that, surprisingly, the above requirements can be fulfilled better with a structure completely different from the known arrangement. For this purpose, the invention proposes a combination storage according to claim 1. The combined storage device according to the invention is used together with at least one device for heating the heating water. This heat source is usually offered separately and is not part of the invention.

Die hier beschriebene Lösung schlägt eine Abkehr von der herrschenden Lehre vor, den Rücklauf des von der Heizquelle erwärmten Heizungswassers oberhalb des Vorlaufs des abgekühlten Wassers zu dieser anzuordnen, um stattdessen im Innern des Gefäßes für das Heizungswasser ein weiteres für das Brauchwasser anzuordnen. Das rücklaufende, heiße Heizungswasser wird allgemein vertikal, z. B. von unten nach oben entweder durch mindestens ein Leitrohr durch dieses innere Gefäß geführt, oder umgekehrt das Brauchwasser durch mindestens ein Rohr durch ein Leitrohr für das rücklaufende, heiße Heizungswasser. In diesen Varianten tritt also das rücklaufende, heiße Heizungswasser unterhalb des Vorlaufs für das abgekühlte Wasser in den Speicher ein.The solution described here proposes a departure from the prevailing teaching to arrange the return of the heating water heated by the heat source above the flow of the cooled water to this, instead to arrange in the interior of the vessel for the heating water another for the service water. The returning, hot heating water is generally vertical, z. B. from bottom to top either by at least one guide tube passed through this inner vessel, or conversely, the process water through at least one pipe through a guide tube for the returning, hot heating water. In these variants, therefore, the returning, hot heating water enters below the flow for the cooled water in the memory.

Zusätzlich kann der dieses zentrale Leitrohr bzw. das innere Gefäß hülsenartig umgebende Teil des äußeren Gefäßes durch eine nicht hermetisch trennende Struktur, wie z. B. ein gelochtes Blech, in eine obere und eine untere Kammer unterteilt sein. Auch eine doppelte Unterteilung in eine obere, eine untere und eine dazwischenliegende mittlere Kammer ist möglich. Die Trennstrukturen können frustokonisch mit mehreren Löchern in einer die kleinere Stirnfläche abschließenden Platte sein. In Ausführungsformen ist ein oberer Kegelstumpf aufrecht, ein unterer Kegelstumpf invertiert, also mit der kleineren Stirnfläche nach unten angeordnet, ähnlich einem Trichter, oder ebenfalls aufrecht. Die Trennstruktur kann außen an der Speicherwandung abschließen. Die hydraulische Verbindung der übereinander angeordneten Kammern erfolgt in diesem Fall weiter innen und damit in radialer Richtung entfernt von den Rückläufen.In addition, the part of the outer vessel surrounding this central guide tube or the inner vessel sleeve-like manner by a non-hermetically separating structure such. As a perforated plate, be divided into an upper and a lower chamber. Also, a double subdivision into an upper, a lower and an intermediate middle chamber is possible. The separation structures may be frustoconical with multiple holes in a plate terminating the smaller face. In embodiments, an upper truncated cone is upright, a lower truncated cone inverted, so arranged with the smaller end face down, similar to a funnel, or also upright. The separation structure can terminate on the outside of the storage wall. The hydraulic connection of the superimposed chambers is in this case further inside and thus in the radial direction away from the returns.

In einer ersten Variante ist das innere Gefäß für das Brauchwasser ein aufrecht in der Längsachse des Speichers angeordnetes Rohr mit je einem Zu- und Ablauf für kaltes Frischwasser und erhitztes Brauchwasser. Diese Zu- und Abläufe erstrecken sich radial durch das äußere Gefäß und die Speicherwandung. Die Länge des Rohres ist zweckmäßig größer als die halbe Höhe des Speichergefäßes. Das Rohr ist oben und unten geschlossen; jedoch führt eine Anzahl von Leitrohren der Länge nach hindurch, beispielsweise 3 bis 30 Rohre, denen von unten her erhitztes Heizungswasser aus dem Rücklauf von der Heizquelle zugeführt wird. Alternativ wird das Brauchwasser in einer solchen Mehrzahl von Rohren geführt, und das Heizungswasser wird durch ein diese Rohre umgebendes Leitrohr geführt. Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, dass nach der Wärmeabgabe an das Brauchwasser in der oberen Kammer warmes Heizungswasser bereitsteht. Die Schichtung entsprechend der Wassertemperatur kann also trotz des Zulaufs erhitzten Wassers in die untere Kammer aufrechterhalten werden. Sie ist aber nun kombiniert mit einem radialen Temperaturgradienten, der den Wärmeverlust verringert, da sich das heißeste Wasser innen befindet. Der Zustrom erhitzten Heizungswasser bewirkt eine erzwungene, nicht lediglich thermische, aufwärtsgerichtete Konvektion.In a first variant, the inner vessel for the service water is an upright arranged in the longitudinal axis of the memory pipe with a respective inlet and outlet for cold fresh water and heated service water. These inlets and outlets extend radially through the outer vessel and the storage wall. The length of the tube is suitably greater than half the height of the storage vessel. The tube is closed at the top and bottom; however, a number of guide tubes pass lengthwise, for example 3 to 30 tubes, to which heating water heated from below is supplied from the return from the heating source. Alternatively, the service water is guided in such a plurality of tubes, and the heating water is passed through a guide tube surrounding these tubes. Both embodiments have in common that after the Heat is delivered to the service water in the upper chamber warm heating water ready. The stratification according to the water temperature can thus be maintained despite the inflow of heated water in the lower chamber. However, it is now combined with a radial temperature gradient that reduces heat loss because the hottest water is inside. The inflow of heated heating water causes forced, not just thermal, upward convection.

Im selben Maß, wie durch den Rücklauf erhitztes Heizungswasser zugeführt wird, tritt abgekühltes Heizungswasser über den Vorlauf hin zur externen Heizquelle aus. Dieser Vorlauf ist in Ausführungsformen oberhalb des Rücklaufs angeordnet, und zwar im mittleren oder sogar oberen Drittel des Speichers; ggf. kann er in der mittleren Kammer angeordnet sein. Ebenso kann der Rücklauf von den von dem Speicher mit warmem Wasser versorgten Verbrauchern (z. B. Heizkörpern) in die mittlere Kammer oder in das mittlere Drittel des Speichers führen. Der zugehörige Vorlauf ist im oberen Drittel des Speichers angeordnet.To the same extent as heating water heated by the return is supplied, cooled heating water exits via the flow to the external heating source. This flow is arranged in embodiments above the return, in the middle or even upper third of the memory; if necessary, it can be arranged in the middle chamber. Likewise, the return from the consumers (eg radiators) supplied by the store with warm water can lead to the middle chamber or to the middle third of the store. The associated flow is located in the upper third of the memory.

In einer Variante ist ein dritter, geschlossener Kreislauf für eine Solar-Wärmebereitstellung vorgesehen. Dessen thermische Ankopplung kann durch einen Plattenfläche-Strahlungsradiator erfolgen, der neben der Zuführung für das erhitzte Heizungswasser unterhalb des Leitrohrs angeordnet ist. Es wurde gefunden, dass der Wärmeübergang auf das Heizungswasser an dieser Position besonders effizient ist.In a variant, a third, closed circuit for a solar heat supply is provided. Its thermal coupling can be effected by a plate-surface Strahlungsradiator, which is arranged adjacent to the feed for the heated heating water below the guide tube. It has been found that the heat transfer to the heating water at this position is particularly efficient.

Die vorbeschriebene Variante ist besonders effizient bei relativ niedriger Temperatur des von außen zugeführten erhitzten Heizungswassers, wie beispielsweise von einer Wärmepumpe. Im Falle relativ hoch erhitzten Heizungswassers kann dieses auch im oberen Drittel des Speichers zugeführt werden, wenn eine der nachstehend angeführten weiteren Maßnahmen vorgesehen ist: Einerseits ist es in diesem Fall günstig, den zentral angeordneten Brauchwasserbereiter eher hoch als dick auszubilden, beispielsweise wenigstens halb so hoch wie das äußere Gefäß (innen), wenigstens von dessen unterem Drittel in dessen oberes Drittel ragend, höchstens drei Viertel oder zwei Drittel oder die Hälfte des Durchmessers des äußeren Gefäßes (innen) aufweisend, und/oder wenigstens doppelt so hoch wie dick (Durchmesser). Die Trennstruktur ist zweckmäßigerweise um das innere Gefäß (Brauchwasserbereiter) herum angeordnet, bzw. beide Koni sind dort angebracht, und zwar zum Beispiel beide aufrecht.The above-described variant is particularly efficient at a relatively low temperature of the externally supplied heated heating water, such as from a heat pump. In the case of relatively highly heated heating water this can also be supplied in the upper third of the memory, if one of the following measures is provided: On the one hand, it is favorable in this case, rather than the thick central thick water heater, for example, at least half as high as the outer vessel (inside), projecting at least from its lower third into its upper third, at most three quarters or two-thirds or half the diameter of the outer vessel (inside), and / or at least twice as high as thick (diameter) , The separation structure is expediently arranged around the inner vessel (water heater), or both Koni are mounted there, for example, both upright.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. In den Figuren werden gleiche bzw. ähnliche Elemente mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sondern durch den Umfang der beiliegenden Patentansprüche bestimmt. Insbesondere können die einzelnen Merkmale bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen in anderer Anzahl und Kombination als bei den untenstehend angeführten Beispielen verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denenFurther features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the claims and the figures. In the figures, the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals. The invention is not limited to the described embodiments but determined by the scope of the appended claims. In particular, the individual features in embodiments according to the invention can be realized in a different number and combination than in the examples given below. In the following explanation of an embodiment, reference is made to the accompanying figures, of which

1 ein bekanntes System zur Veranschaulichung zeigt; 1 shows a known system for illustration;

2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichers im Längsschnitt zeigt; und 2 shows an embodiment of a memory according to the invention in longitudinal section; and

3a, b beispielhafte Anordnungen der Heizungswasser-Leitrohre im inneren Gefäß zeigen. 3a , b show exemplary arrangements of the heating water guide tubes in the inner vessel.

In 1 ist zur Übersicht ein herkömmliches System eines Kombi-Speichers mit seinen diversen Wasserkreisläufen dargestellt. Zentraler Bestandteil ist der eigentliche Wasser-Speicher 2 mit hier strichpunktiert angedeuteter Hochachse. Üblicherweise sind solche Wasserspeicher aus Stabilitätsgründen allgemein zylindrisch gebaut. Die Heizquelle T wird vom Speicher über den Vorlauf 7 und die Vorlaufleitung 7a mit Heizungswasser versorgt, welches erhitzt über die Rücklaufleitung 6a und den Rücklauf 6 in den Speicher 2 geführt wird. Eine weitere Heizquelle, z. B. eine Solaranlage P, mit eigenem Wasserkreislauf hat entsprechende Komponenten 11a–11d. Im Innern des Speichers 2 ist hierfür ein eigener Wärmetauscher vorgesehen (hier nicht dargestellt). Auf der Verbraucherseite (rechts in der Darstellung) sind drei Einheiten U dargestellt, die erhitztes Heizungswasser über Vorläufe 8 und Vorlaufleitungen 8a erhalten, und über eine gemeinsame Rücklaufleitung 9a und einen Rücklauf 9 das abgekühlte Heizungswasser zurück zum Speicher 2 leiten. In dieser Übersichtsdarstellung sind die für die Trinkwasserbereitstellung erforderlichen Komponenten weggelassen; sie können in einem Einsatz angeordnet sein, der in die obere Stirnfläche des zylindrischen Speichers eingelassen ist.In 1 is a summary of a conventional system of a combi-memory with its various water circuits shown. The central component is the actual water storage 2 with here dash-dotted lines indicated vertical axis. Usually, such water tanks are built for stability reasons generally cylindrical. The heat source T is from the memory via the flow 7 and the supply line 7a supplied with heating water, which heated via the return line 6a and the return 6 in the store 2 to be led. Another heating source, eg. As a solar system P, with its own water cycle has corresponding components 11a - 11d , Inside the store 2 For this purpose, a separate heat exchanger is provided (not shown here). On the consumer side (right in the illustration), three units U are shown, the heated heating water via pre-runs 8th and flow lines 8a received, and via a common return line 9a and a return 9 the cooled heating water back to the store 2 conduct. In this overview, the necessary components for drinking water supply are omitted; they can be arranged in an insert, which is embedded in the upper end face of the cylindrical memory.

In 2 ist ein Speicher 12 gemäß einer Ausführungsform im Längsschnitt dargestellt. Der Speicher 12 stellt ein äußeres Gefäß dar, in welchem zentral ein inneres Gefäß 14 aus Edelstahl ( AISI 316 T ) angeordnet ist, mit radial angeordneten Zu- und Abläufen 16, 18. Dieses innere Rohr, dessen obere und untere Stirnflächen 20 und 22 verschlossen sind, dient der Leitung des Brauchwassers durch den Speicher. Die Wärmeübertragung auf das Brauchwasser übernimmt eine Leitrohranordnung 24 (in 3 sind 6 Rohre in konzentrischer Anordnung gezeigt; auch 5 oder 7 Rohre sind möglich), welche der Länge nach durch das innere Gefäß 14 führt. In diesem Beispiel sind die Leitrohre als gerade Rohrstücke ausgebildet, eine gewisse Helizität wäre aber auch möglich. Im Bereich der Unterkante des inneren Gefäßes 14 ist eine Ringblende 26 angeordnet, die sich radial nicht ganz bis zur Außenwandung erstreckt. Unterhalb der Unterkante des inneren Gefäßes 14 ist eine Zufuhröffnung 28 für von der Heizquelle herangeführtes Wasser angeordnet, deren Ende nach oben gebogen ist. An dieser Position kann auch der Wärmetauscher 52 einer Solaranlage angeordnet sein. An zwei Stellen des Umfangs des inneren Gefäßes 14 sind frustokonische Trennbleche 30, 32 montiert, und zwar das obere aufrecht und das untere invertiert. Beide Bleche schließen außen an der Wandung des Speichers 12 ab; im radial inneren Bereich ist die kleinere der beiden Stirnflächen 34 durch eine Edelstahl-Lochplatte 36 durchlässig abgeschlossen. Die größeren Stirnflächen 38 sind komplett offen. Diese Bleche haltern das innere Gefäß 14. Der Speicher steht auf einem Sockel 50. Es kann eine elektrische Frischwasser-Zusatzheizung 48 vorgesehen sein.In 2 is a store 12 represented according to an embodiment in longitudinal section. The memory 12 represents an outer vessel in which centrally an inner vessel 14 made of stainless steel ( AISI 316 T ) is arranged, with radially arranged inlets and outlets 16 . 18 , This inner tube, its upper and lower faces 20 and 22 are closed, serves the management of the process water through the store. The heat transfer to the service water takes over a Leitrohranordnung 24 (in 3 6 tubes are shown in concentric arrangement; also 5 or 7 pipes are possible), which are lengthwise through the inner vessel 14 leads. In this example, the guide tubes are designed as straight pieces of pipe, a certain Helizität but would also be possible. In the area of the lower edge of the inner vessel 14 is a ring stop 26 arranged, which does not extend radially all the way to the outer wall. Below the lower edge of the inner vessel 14 is a feed opening 28 arranged for supplied from the heat source water, the end of which is bent upward. At this position can also be the heat exchanger 52 be arranged a solar system. In two places of the circumference of the inner vessel 14 are frustoconical dividers 30 . 32 mounted, the upper upright and the lower inverted. Both sheets close outside on the wall of the store 12 from; in the radially inner region is the smaller of the two end faces 34 through a stainless steel perforated plate 36 permeable completed. The larger faces 38 are completely open. These sheets hold the inner vessel 14 , The storage is on a pedestal 50 , It can be an electric fresh water booster heater 48 be provided.

Der Rücklauf 40 des erhitzten Heizungswassers ist unterhalb der Ringblende 26 angeordnet und mit der Zufuhröffnung 28 verbunden. Der Vorlauf 42 für die Zufuhr abgekühlten Wassers zur Heizquelle T ist weiter oben angeordnet, in einem Beispiel auf der Höhe oder unterhalb des oberen Konus 30. Die Vor- und Rückläufe 44, 46 für die Verbraucher U sind in verschiedener Höhe am Umfang des Speichers 12 angeordnet, zweckmäßigerweise auf der Höhe des unteren Konus (Rücklauf 46) bzw. oberhalb des oberen Konus (Vorlauf 44).The return 40 of the heated heating water is below the annular aperture 26 arranged and with the feed opening 28 connected. The lead 42 for the supply of cooled water to the heat source T is located higher up, in one example at or below the upper cone 30 , The forward and return flows 44 . 46 for consumers U are at different levels at the periphery of the store 12 arranged, expediently at the level of the lower cone (return 46 ) or above the upper cone (flow 44 ).

Hinsichtlich der Größenverhältnisse der in 3a gezeigten Rohranordnung ist es zweckmäßig, den Innendurchmesser d der Leitrohre relativ zum geringsten Abstand D der Rohre voneinander so zu wählen, dass das Verhältnis d:D zwischen 1:3 und 3:1 zwischen 1:2 und 2:1 liegt. Damit ist gewährleistet, dass einerseits das Brauchwasservolumen zwischen den Leitrohren ausreichend ist, und andererseits auch der Strömungswiderstand für das zugeführte, heiße Heizungswasser nicht zu groß wird. Maßgeblich ist hier übrigens der Abstand (nicht Mittenabstand!) der regelmäßig um die Hochachse herum angeordneten Rohre voneinander, bzw. von einem auf dieser Hochachse vorhandenen Rohr. Wie man erkennt, sind alle diese Abstände gleich bei einer Anordnung von sechs Rohren um ein zentrales siebtes Rohr gleicher Größe. In der dargestellten regelmäßigen Anordnung von fünf peripheren und einem zentralen Rohr sind die Abstände der peripheren Rohre untereinander etwas größer als ihr jeweiliger Abstand vom zentralen Rohr. Ein Verzicht auf die höchstmögliche Symmetrie ist ebenfalls möglich. Alternativ ist es vorgesehen, gleiche Abstände dadurch zu erreichen, dass das zentrale Rohr etwas dünner gewählt wird.Regarding the size ratios of in 3a It is expedient to choose the inner diameter d of the guide tubes relative to the smallest distance D of the tubes from one another such that the ratio d: D between 1: 3 and 3: 1 is between 1: 2 and 2: 1. This ensures that on the one hand the hot water volume between the guide tubes is sufficient, and on the other hand, the flow resistance for the supplied hot heating water is not too large. Decisive here is the way the distance (not center distance!) Of regularly arranged around the vertical axis around pipes from each other, or from a present on this vertical axis pipe. As can be seen, all of these distances are the same for an array of six tubes around a central seventh tube of the same size. In the illustrated array of five peripheral and one central tube, the spacings of the peripheral tubes are slightly larger than their respective distances from the central tube. A renunciation of the highest possible symmetry is also possible. Alternatively, it is envisaged to achieve equal distances by selecting the central tube to be somewhat thinner.

In der Variante von 3b ist um eine zentrale Leitrohranordnung der vorbeschriebenen Art ein weiterer Ring von gleichartigen Leitrohren angeordnet, so dass insgesamt 21 Rohre vorhanden sind. Allgemein kann die Zahl der Rohre auch höher sein, also beispielsweise bis zu 25. Der Aufwand steigt danach stärker als der zu gewinnende Zusatznutzen.In the variant of 3b is arranged around a central guide tube assembly of the type described above, another ring of similar guide tubes, so that a total of 21 tubes are present. In general, the number of pipes can also be higher, for example up to 25. The effort then increases more than the additional benefit to be gained.

Der Brauchwasserspeicher kann für ein Volumen von 300–2000 Liter oder bei Bedarf auch bis 5000 Liter ausgelegt sein. Ein typischer Speicher mit ca. 1000 Liter Inhalt kann die folgenden Maße aufweisen: Innendurchmesser 790 mm; Außendurchmesser 990 mm; Deckeldurchmesser 790 mm; Ringblendendurchmesser 600 mm; Durchmesser des Brauchwasserzylinders 340 mm; Normgröße der Leitrohre 1'' (25,4 mm) oder auch 1¼'' (31,75 mm), so dass der Netto-Inhalt des Brauchwasserrohrs ca. 80–90 Liter beträgt; Lochblech-Außendurchmesser 500 mm, Breite der Lochblech-Ringe also 80 mm; Breite der Ringe, mit denen die kegelstumpfförmigen Trennbleche an der Innenwand befestigt sind 50 mm. Es verbleiben für den Unterschied der Radien der kleinen und großen Stirnflächen der Kegelstümpfe 95 mm, so dass der Neigungswinkel der Mantelfläche im Bereich von 10–40°, bevorzugt 15–35° oder weiter bevorzugt 20–30° zur Hochachse ist. Die Durchmesser sind bei abweichenden Rauminhalten entsprechend anzupassen. Als Bezugsgröße kann die dritte Wurzel des beispielhaften Rauminhalts, also 1 m dienen. Für einen Behälter der doppelten Größe wären also alle Längenangaben mit einem Faktor 1,26 (1,26³ ≈ 2) zu multiplizieren; die Winkel bleiben gleich.The hot water tank can be designed for a volume of 300-2000 liters or, if required, up to 5000 liters. A typical storage tank with a capacity of approx. 1000 liters may have the following dimensions: inner diameter 790 mm; Outer diameter 990 mm; Cover diameter 790 mm; Ring Diameter 600 mm; Diameter of the dhw cylinder 340 mm; Standard size of the guide tubes 1 '' (25.4 mm) or even 1¼ '' (31.75 mm), so that the net content of the service water pipe is about 80-90 liters; Perforated outer diameter 500 mm, width of perforated plate rings 80 mm; Width of the rings fixing the frusto-conical dividers to the inner wall 50 mm. It remains for the difference of the radii of the small and large faces of the truncated cones 95 mm, so that the inclination angle of the lateral surface in the range of 10-40 °, preferably 15-35 ° or more preferably 20-30 ° to the vertical axis. The diameters are to be adjusted accordingly if space is different. As a reference, the third root of the exemplary volume, ie 1 m serve. For a container of twice the size, therefore, all lengths should be multiplied by a factor of 1.26 (1.26 ³ ≈ 2); the angles remain the same.

Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Abwandlungen von und Ergänzungen zu den oben beschriebenen Beispielen möglich sind, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Beispielsweise kann anstelle eines Schirmblechs mit 600 mm Durchmesser eine kleinere Ringblende 26 wie in 2 gezeigt vorgesehen sein, und auch diese kann ganz entfallen. Auch kann in der oberen Kammer bzw. im oberen Drittel des Speichers ein mit einer Steuerung verbundener Temperaturfühler angeordnet sein, der die aktuelle Temperatur oder ein davon abgeleitetes Signal an die Steuerung ausgibt. Diese kann z. B. so ausgebildet oder programmiert sein, dass sie die externe Heizquelle bei Unterschreiten eines ersten, unteren Schwellenwerts in Funktion setzt und bei anschließendem Überschreiten eines zweiten, oberen Schwellenwerts wieder außer Funktion setzt. Statt der Heizquelle selbst kann bei Festbrennstoff-Heizquellen auch ein Dreiwege-Ventil für das Heizungswasser in dieser Weise bedarfsentsprechend geschaltet werden.Those skilled in the art will recognize that various modifications and additions to the above-described examples are possible without departing from the scope of the appended claims. For example, instead of a shield plate with 600 mm diameter, a smaller ring aperture 26 as in 2 be shown shown, and these can be completely eliminated. Also, a temperature sensor connected to a control can be arranged in the upper chamber or in the upper third of the memory, which outputs the current temperature or a signal derived therefrom to the controller. This can, for. B. be designed or programmed so that it sets the external heat source when falling below a first, lower threshold in function and then goes out of action when subsequently exceeding a second upper threshold. Instead of the heating source itself can be switched according to demand in solid fuel heating sources and a three-way valve for the heating water in this way.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Brauchwasserbereiters kann dessen Emaillierung entfallen, und auch aufwändige Spiralrohrkonstruktionen sind unnötig. Dennoch wird das Brauchwasser stets mit maximaler Temperatur und minimalem Verzug bereitgestellt, bei gleichzeitig minimalem Energieverlust und somit optimaler Effizienz.The inventive design of the water heater can be omitted enamelling, and complex spiral tube constructions are unnecessary. Nevertheless, that will Service water always provided with maximum temperature and minimal delay, while minimizing energy loss and thus optimum efficiency.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2031333 A2 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

AISI 316T [0017]

Claims

Domestic hot water combination storage tank for supplying both heated drinking water and heating water, with an outer vessel filled with heating water during operation ( 12 ) with one each 42 ) and a return ( 40 ) for the supply or supply of heating water; and one filled with drinking water during operation, within the outer vessel ( 12 ) arranged inner vessel ( 14 ) with one each 16 ) and an outlet ( 18 ) for the supply and removal of drinking water; wherein a guide tube the inner vessel ( 14 ) within the outer vessel, or one or more guide tubes ( 24 ) inside the inner vessel ( 14 ) extending generally from bottom to top and into the upper and / or lower third of the outer vessel ( 12 ), and a feeder ( 28 ) for heated heating water to the guide tube (s) ( 24 ) is provided.

A service water storage according to claim 1, wherein the supply ( 28 ) for heated heating water in the lower third of the outer vessel ( 12 ) is arranged.

A service water storage according to claim 1 or 2, wherein the central guide tube or the inner vessel ( 14 ) sleeve-like surrounding part of the outer vessel ( 12 ) by a separation structure ( 30 . 32 ) is subdivided into at least one upper and one lower chamber.

A service water storage according to claim 3, wherein the separation structure ( 30 . 32 ) provides a double division into an upper, a lower and an intermediate middle chamber.

A service water storage according to claim 3 or 4, wherein the separation structure ( 30 . 32 ) is frustoconical and has a plurality of holes in the radially inner half, the larger end face ( 38 ) of the truncated cone is open.

Hot water tank according to claim 4 or 5, wherein an upper truncated cone ( 30 ) upright or inverted, and a lower truncated cone ( 32 ) is arranged independently upright or inverted, z. B. both upright.

Hot water tank according to one of claims 3 to 6, wherein the outer edge of the separating structure ( 30 . 32 ) terminates at the storage wall.

Hot water storage according to one of the preceding claims, wherein the inner vessel ( 14 ) one upright in the vertical axis (L) of the outer vessel ( 12 ) is arranged pipe.

Hot water tank according to claim 8, wherein the length of the pipe ( 14 ) greater than half the internal height of the outer vessel ( 12 ) on its vertical axis (L).

A service water storage according to claim 8 or 9, wherein the pipe ( 14 ) from the lower third of the outer vessel ( 12 ) in the upper third of the outer vessel ( 12 protrudes.

Hot water storage according to one of claims 8 to 10, wherein the pipe ( 14 ) has an outer diameter which is at most 3/4, at most 2/3 or at most 1/2 of the inner diameter of the outer vessel ( 12 ) is.

Hot water tank according to one of claims 8 to 11, wherein the pipe ( 14 ) is closed at the top and bottom and 3 to 25 or 6 to 20 guide tubes ( 24 ) lengthwise through the pipe ( 14 ).

Hot water storage according to one of claims 8 to 12, wherein the pipe ( 14 ) Inflows and outflows ( 16 . 18 ) for fresh water and heated service water extending radially through the outer vessel ( 12 ) and the storage wall extend.

Hot water tank according to one of claims 8 to 12, wherein the service water is guided in a plurality of tubes and the heating water is passed through a conduit surrounding these tubes.

Hot water storage according to one of claims 8 to 14, in conjunction with the features of one of claims 3 to 7, wherein the smaller end face ( 38 ) of the truncated cones is formed as a ring surrounding the tube.

Hot water tank according to one of the preceding claims, wherein the flow ( 42 ) for the heat source to be supplied water above the return ( 40 ) is arranged for heated, coming from the heat source water, preferably in the middle or upper third of the memory, possibly in the middle chamber.

Hot water tank according to one of claims 8 to 15, wherein the flow ( 42 ) for the heat source to be supplied water below the return ( 40 ) for heated, coming from the heat source water, preferably in the middle or lower third of the memory, possibly arranged in the lower chamber.

Hot water storage according to one of the preceding claims, wherein the return ( 46 ) from those supplied with warm water from the store Consumers (U) leads into the middle or lower chamber or in the middle third of the memory.

Hot water tank according to claim 18, wherein the associated flow ( 44 ) is located in the upper third of the memory.

A service water storage according to any one of the preceding claims, wherein a radiant panel radiant panel ( 52 ) is provided for the thermal coupling of a third, closed circuit (P) for a solar heat supply, wherein the Platten-Radungsflächeradiator ( 52 ) below the guide tubes ( 24 ) and / or next to the feeder ( 28 ) for the heated heating water, provided it is below the guide tubes ( 24 ) is arranged.