DE202015004676U1 - A layered hot water storage - Google Patents

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Abstract

Warmwasser-Schichtenspeicher (1), aufweisend – einen Behälter (2) mit einem Höhen-/Durchmesserverhältnis größer 1, – einen in einem oberen Bereich (16) des Behälters (2) an einer Behälterwand (3) vorgesehenen Warmwasserzulauf (6) zur Zuführung von Warmwasser (4), – einen in dem oberen Bereich (16) des Behälters (2) an der Behälterwand (3) vorgesehenen Warmwasserrücklauf (7) zur Abführung von Warmwasser (4), – wobei der Warmwasserzulauf (6) und der Warmwasserrücklauf (7) durch eine im Behälterinneren angeordneten Rohrleitung (10) miteinander verbunden sind, – einen den Behälter (2) nach oben verschließenden Deckel (13), – einen in einem unteren Bereich (18) des Behälters (2) an der Behälterwand (3) vorgesehenen Kaltwasserzulauf (7) zur Zuführung von Kaltwasser (5), – einen in dem unteren Bereich des Behälters (2) an der Behälterwand (3) vorgesehenen Kaltwasserrücklauf (8) zur Abführung von Kaltwasser (5), dadurch gekennzeichnet, dass – die den Warmwasserzulauf (6) mit dem Warmwasserrücklauf (7) verbindende Rohrleitung (10) zum Deckel (13) hin gelocht ausgebildet ist, so dass beim Beladen des Schichtenspeichers (1) aus der Rohrleitung (10) ausströmendes Warmwasser in Richtung des Deckels (13) strömt.Hot-water stratified storage tank (1), comprising - a container (2) with a height / diameter ratio greater than 1, - one in an upper region (16) of the container (2) on a container wall (3) provided hot water inlet (6) for feeding hot water (4), - in the upper region (16) of the container (2) on the container wall (3) provided hot water return (7) for the discharge of hot water (4), - the hot water inlet (6) and the hot water return ( 7) are connected to one another by a pipe (10) arranged in the container interior, - a cover (13) closing the container (2) upwards, - a container (2) in a lower region (18) on the container wall (3) provided cold water inlet (7) for supplying cold water (5), - in the lower region of the container (2) on the container wall (3) provided cold water return (8) for the discharge of cold water (5), characterized in that - the Warm Water inlet (6) with the hot water return (7) connecting the pipe (10) is perforated towards the lid (13) formed so that when loading the stratified storage (1) from the pipe (10) effluent hot water flows in the direction of the lid (13) ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Warmwasser-Schichtenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a hot-water stratified storage according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Warmwasser-Schichtenspeicher sind in zahlreichen Varianten aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise als Pufferspeicher eines Heizungssystems. Solche Schichtenspeicher bestehen im Wesentlichen aus einem Behälter, dessen Durchmesser kleiner ist als die Höhe des Behälters. Der Behälter weist mehrere in einer Behälterwand vorgesehene Anschlüsse zur Zu- und/oder Abführung von Warmwasser und Kaltwasser auf. Das in dem Behälter gespeicherte Wasser bildet dabei waagerechte Flüssigkeitschichten unterschiedlicher Temperaturen aus, wobei die Temperatur der einzelnen Wasserschichten von oben nach unten massebedingt abnimmt. Um eine Durchmischung der Wasserschichten möglichst zu vermeiden und damit Wasser mit möglichst hohen Temperaturen im Schichtenspeicher zu behalten, ist es beispielsweise aus der DE4417138 A1 bekannt, in den Behälter einlaufendes Wasser zunächst in eine vertikal im Behälter angeordnete Vorlaufkammer bestehend aus einer Einlaufkammer und einer Beruhigungskammer einlaufen zu lassen, wobei die Einlaufkammer mit der Beruhigungskammer sowie die Beruhigungskammer mit dem Speichervolumen des Behälters über Löcher miteinander verbunden sind.Generic hot water stratified storage tanks are known in numerous variants from the prior art, for example as a buffer storage of a heating system. Such layer stores consist essentially of a container whose diameter is smaller than the height of the container. The container has a plurality of provided in a container wall connections for the supply and / or discharge of hot water and cold water. The stored water in the container forms horizontal liquid layers of different temperatures, wherein the temperature of the individual layers of water decreases from top to bottom due to the mass. To avoid mixing of the water layers as possible and thus to keep water with the highest possible temperatures in the stratified storage, it is for example from the DE4417138 A1 known to run into the container incoming water initially in a vertically arranged in the container flow chamber consisting of an inlet chamber and a calming chamber, wherein the inlet chamber with the settling chamber and the settling chamber with the storage volume of the container are connected to each other through holes.

Solche Warmwasser-Schichtenspeicher haben sich an sich bewährt. Allerdings ist der Aufbau eines wie oben beschriebenen Schichtenspeichers durch die Vielzahl von Kammern sehr aufwändig und mit einem hohen Materialeinsatz verbunden.Such hot water stratified storage have proven themselves. However, the structure of a stratified storage device as described above is very complicated due to the multiplicity of chambers and is associated with a high use of material.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten Warmwasser-Schichtenspeicher bereitzustellen, mit dem eine Durchmischung der Wasserschichten unterschiedlicher Temperaturen effektiv und kostengünstig vermeidbar ist.The object of the present invention is to provide a simply structured hot water stratified storage with which mixing of the water layers of different temperatures can be effectively and inexpensively avoided.

Diese Aufgabe wird durch einen Warmwasser-Schichtenspeicher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a hot-water stratified storage with the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Warmwasser-Schichtenspeicher weist einen Behälter auf, dessen Höhe größer ist als dessen Durchmesser. In einem oberen Bereich des Behälters ist an einer Behälterwand ein Warmwasserzulauf zur Zuführung von Warmwasser vorgesehen sowie ein Warmwasserrücklauf zur Abführung von Warmwasser. Der Warmwasserzulauf und der Warmwasserrücklauf sind durch eine im Behälterinneren angeordneten Rohrleitung miteinander verbunden. Der Behälter ist durch einen Deckel nach oben verschlossen. Desweiteren weist der Behälter in einem unteren Bereich an der Behälterwand einen Kaltwasserzulauf zur Zuführung von Kaltwasser sowie einen Kaltwasserrücklauf zur Abführung von Kaltwasser auf. Erfindungsgemäß ist die den Warmwasserzulauf mit dem Warmwasserrücklauf verbindende Rohrleitung zum Deckel hin gelocht ausgebildet, so dass beim Beladen des Schichtenspeichers aus der Rohrleitung ausströmendes Warmwasser in Richtung des Deckels strömt.The warm water stratified storage device according to the invention has a container whose height is greater than its diameter. In an upper region of the container, a hot water inlet for supplying hot water is provided on a container wall and a hot water return for the discharge of hot water. The hot water inlet and the hot water return are connected by a arranged inside the container pipe. The container is closed by a lid up. Furthermore, the container has a cold water inlet for supplying cold water and a cold water return for discharging cold water in a lower region on the container wall. According to the invention, the pipe connecting the hot water inlet to the hot water return is perforated to the cover, so that hot water flowing out of the pipe during the loading of the stratified storage tank flows in the direction of the cover.

Durch die Anordnung der Rohrleitung im oberen Bereich des Behälters mit nach oben ausgerichteten Löchern strömt das heiße Wasser zunächst langsam aus den Löchern heraus in Richtung des Deckels und kann von dort langsam nach unten absinken. Dadurch wird wirksam eine Vermischung oder Verwirbelung der Wasserschichten vermieden.The arrangement of the pipe in the upper region of the container with upwardly directed holes, the hot water initially flows slowly out of the holes in the direction of the lid and can slowly fall from there down. As a result, a mixing or turbulence of the water layers is effectively avoided.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Rohrleitung besteht darin, dass bei einem größeren Bedarf an heißem Wasser durch einen an den Warmwasserablauf angeschlossenen Verbraucher, beispielsweise der oder die Heizkörper eines Heizungssystems eines Gebäudes, das in die Rohrleitung eingespeiste heiße Wasser direkt, d. h. ohne durch die Löcher der Rohrleitung in den Speicherraum des Behälters und von dort wieder zurück zu strömen, durch den an die Rohrleitung angeschlossenen Ablauf zum Verbraucher weiterströmen kann.Another advantage of the inventive arrangement of the pipeline is that with a greater need for hot water by a consumer connected to the hot water outlet, for example, or the radiator of a heating system of a building, the hot water fed directly into the pipeline, d. H. without being able to flow through the holes of the pipeline into the storage space of the container and from there back again, can flow through the connected to the pipe outlet to the consumer.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der die Rohrleitung gebogen ausgebildet ist. Die Rohrleitung verläuft dabei besonders bevorzugt entlang einer Innenfläche der Behälterwand. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Löchern in der Rohrleitung mit damit einhergehendem großem Austrittsquerschnitt, durch die das Wasser langsam in den Speicherbereich des Behälters einströmen kann.According to an advantageous embodiment, the pipe is bent. The pipeline runs particularly preferably along an inner surface of the container wall. This allows a large number of holes in the pipeline with a large outlet cross-section, through which the water can flow slowly into the storage area of the container.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Rohrleitung im Inneren des Behälters kreisbogenabschnittsförmig gebogen einen Winkel von wenigstens 180°, bevorzugt von 240° bis 300° überstreichend geformt, was eine Warmwasserverteilung des einströmenden heißen Wassers über eine möglichst große horizontale Fläche ermöglicht.According to a further advantageous embodiment, the pipe inside the container arcuate arc-shaped bent at an angle of at least 180 °, preferably swept from 240 ° to 300 ° sweeping, which allows a hot water distribution of the incoming hot water over as large a horizontal surface.

In einem vertikal mittleren Bereich des Behälters ist nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung eine sich horizontal im Behälter erstreckende Trennplatte angeordnet ist. Der Abstand zwischen einem Umfangsrand der Trennplatte und der Innenwand des Behälters ist dabei vorzugsweise kleiner als ein Zehntel, bevorzugt kleiner als ein Zwanzigstel des Durchmessers oder des Abstands gegenüberliegender Seitenwände des Behälters, um einen Wasseraustausch zwischen dem oberen Bereich des Behälters mit dem unteren Bereich des Behälters stark zu verlangsamen.In a vertically middle region of the container, according to a further preferred embodiment of the invention, a separating plate extending horizontally in the container is arranged. The distance between a peripheral edge of the partition plate and the inner wall of the container is preferably less than a tenth, preferably less than one-twentieth of the diameter or the distance of opposite side walls the container to greatly slow a water exchange between the upper portion of the container with the lower portion of the container.

Um die Strömungsgeschwindigkeit des von der Rohrleitung in den Speicherbereich des Behälters strömenden Warmwassers möglichst klein zu halten, ist nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung der Durchmesser der Löcher der Rohrleitung größer als ein Viertel des Durchmessers der Rohrleitung.In order to keep the flow velocity of the hot water flowing from the pipeline into the storage area of the container as small as possible, according to a preferred embodiment of the invention, the diameter of the holes of the pipeline is greater than one quarter of the diameter of the pipeline.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Warmwasser-Schichtenspeichers ist zumindest der Kaltwasserrücklauf mit einem im unteren Bereich des Behälters vertikal positionierten Einschichtrohr mit in unterschiedlichen Höhen vorgesehenen Öffnungen verbunden. Die Öffnungen sind dabei bevorzugt schlitzförmig ausgebildet.According to a further embodiment variant of the hot-water stratified storage device according to the invention, at least the cold-water return is connected to a single-layer pipe vertically positioned in the lower region of the container with openings provided at different heights. The openings are preferably formed slit-shaped.

Das Einschichtrohr ist gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung von einem Solarwärmetauscher umgeben, was mit einer Einsparung an Kosten für die Beheizung des Kaltwassers einhergeht.The single-layer pipe is surrounded according to a further embodiment of the invention of a solar heat exchanger, which is associated with a saving in costs for the heating of the cold water.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist ein Wärmetauscherrohr des Solarwärmetauschers wendelförmig um das Einschichtrohr herum gebogen ausgebildet. Dadurch ist ein zur Wärmeübertragung hinreichender Durchströmungsweg der den Solarwärmetauscher durchströmenden Flüssigkeit gewährleistet.According to a further advantageous embodiment of the invention, a heat exchanger tube of the solar heat exchanger is helically formed around the single-layer tube bent around. As a result, sufficient heat transfer for the passage of the heat flowing through the solar heat exchanger liquid is ensured.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Warmwasser-Schichtenspeichers, 1 a perspective view of an embodiment of a hot water stratified storage according to the invention,

2 eine Seitenansicht des Warmwasser-Schichtenspeicher aus 1 ohne Darstellung des Solarwärmetauschers und 2 a side view of the hot water stratified storage 1 without representation of the solar heat exchanger and

3 eine Schnittansicht durch eine in 2 mit III bezeichnete Ebene des Warmwasser-Schichtenspeichers. 3 a sectional view through an in 2 III level of the hot-water stratified storage.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Warmwasser-Schichtenspeichers, des Behälters, der Rohrleitung und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d. h. durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.In the following description of the figures, terms such as above, below, left, right, front, back, etc. refer exclusively to the example representation and position of the hot-water stratified reservoir, the container, the pipeline and the like chosen in the respective figures. These terms are not meant to be limiting, i. H. through different working positions or the mirror-symmetric design or the like, these references may change.

In den 1 und 2 sind mit dem Bezugszeichen 1 bevorzugte Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Warmwasser-Schichtenspeichers bezeichnet. Der Warmwasser-Schichtenspeicher ist dabei bevorzugt Bestandteil eines Heizungssystems eines Gebäudes und dient der Speicherung warmen bzw. heißen Wassers zur Versorgung von Radiatoren des Heizungssystems mit warmem Wasser, welches zuvor in einem Heizkessel oder dgl. auf die notwendige Betriebstemperatur aufgeheizt wurde und im aufgeheizten Zustand im Warmwasser-Schichtenspeicher zwischengelagert wird.In the 1 and 2 are denoted by the reference numeral 1 preferred embodiments of a hot water stratified storage tank according to the invention. The hot-water stratified storage is preferably part of a heating system of a building and is used to store warm or hot water to supply radiators of the heating system with hot water, which was previously heated in a boiler or the like. On the necessary operating temperature and in the heated state in the Hot water stratified storage is stored.

Der Warmwasser-Schichtenspeicher 1 weist einen mit Warmwasser 4 und Kaltwasser 5 befüllbaren Behälter 2 auf. Der Behälter 2 ist dabei vorzugsweise von zylindrischer Gestalt mit einer Behälterhöhe h, die größer ist als ein Durchmesser dB des Behälters 2. Denkbar sind jedoch selbstverständlich auch andere Formgestalten des Behälters 2 wie beispielsweise eine Quader- oder eine Kugelform. Der Behälter 2 weist an seiner Unterseite vorzugsweise einen Sockel 21 zur stabilen Aufstellung des Behälters auf.The hot water stratified storage tank 1 has one with hot water 4 and cold water 5 fillable container 2 on. The container 2 is preferably of cylindrical shape with a container height h, which is greater than a diameter d B of the container 2 , Conceivable, however, are of course other shapes of the container 2 such as a cuboid or a spherical shape. The container 2 preferably has a base on its underside 21 for stable installation of the container.

Das in dem Behälter 2 gespeicherte Wasser bildet dabei waagerechte Schichten mit unterschiedlichen Wassertemperaturen aus, wobei die Temperatur der einzelnen Schichten von oben nach unten massebedingt abnimmt.That in the container 2 Stored water forms horizontal layers with different water temperatures, wherein the temperature of the individual layers decreases from top to bottom due to the mass.

Zur Befüllung des Behälters 2 ist in einem oberen Bereich 16 des Behälters 2 an einer Behälterwand 3 ein Warmwasserzulauf 6 zur Zuführung von Warmwasser 4 vorgesehen sowie ein Warmwasserrücklauf 7 zur Abführung des Warmwassers 5 aus dem Behälter 2 zum bestimmungsgemäßen Gebrauch, beispielsweise in Richtung von (nicht dargestellten) Radiatoren eines oben erwähnten Heizungssystems.For filling the container 2 is in an upper area 16 of the container 2 on a container wall 3 a hot water supply 6 for supplying hot water 4 provided as well as a hot water return 7 for the removal of hot water 5 from the container 2 for intended use, for example in the direction of (not shown) radiators of a heating system mentioned above.

Der Warmwasserzulauf 6 und der Warmwasserrücklauf 7 sind durch eine im Behälterinneren angeordneten Rohrleitung 10 miteinander verbunden. Durch diese Rohrleitung 10 strömt das vom Warmwasserzulauf 6 einströmende Warmwasser 4 bei verschlossenem Warmwasserrücklauf 7 durch in einem oberen Bereich der Rohrleitung 10 eingebrachte Löcher 11 in das Innere des oberen Bereiches 16 des Behälters 2.The hot water supply 6 and the warm water return 7 are through a pipe arranged in the container interior 10 connected with each other. Through this pipeline 10 that flows from the hot water inlet 6 incoming hot water 4 with closed hot water return 7 through in an upper area of the pipeline 10 introduced holes 11 into the interior of the upper area 16 of the container 2 ,

Durch die Anordnung der Löcher 11 im oberen Bereich der Rohrleitung 10 strömt beim Beladen des Schichtenspeichers das aus der Rohrleitung 10 ausströmende Warmwasser 4 in Richtung eines den Behälter 2 nach oben abdeckenden Deckels 13. Von dort kann sich das eingeströmte Warmwasser 4 langsam entsprechend seiner Temperatur und damit seiner Dichte entsprechend verteilen.By the arrangement of the holes 11 in the upper part of the pipeline 10 flows during loading of the stratified storage from the pipeline 10 outgoing hot water 4 in the direction of the container 2 Covering the top 13 , From there, the inflowing hot water can 4 distribute slowly according to its temperature and thus its density.

Dies bewirkt, dass beim Beladen des Schichtenspeichers das aus der Rohrleitung 10 ausströmende Warmwasser 4 die im Behälter vorhandenen Wasserschichten mit unterschiedlichen Temperaturen nicht oder nur in sehr geringem Maße verwirbelt, so dass auch nach erfolgter Warmwasserzufuhr das Wasser auf Höhe der Rohrleitung 10, das bei Bedarf durch die Löcher 11 in Richtung des Warmwasserrücklaufs 7 zur Abführung des Warmwassers 5 aus dem Behälter 2 strömt, eine Temperatur aufweist, die höher ist als eine Durchschnitts- oder Mischtemperatur des gespeicherten Wassers, welches bei Durchmischung des gespeicherten Wassers aufgrund einer Verwirbelung der Wasserschichten entstehen würde. Zur Überwachung der Temperaturen der sich ausbildenden Schichten des Wassers ist ein Fühlerelement 22 vertikal außen am Behälter 2 angeordnet, mit mehreren Temperaturfühlern. Das Fühlerelement 22 ist an eine (nicht dargestellte) Steuereinheit angeschlossen.This causes, when loading the stratified storage, that from the pipeline 10 outgoing hot water 4 the existing water layers in the container with different temperatures not or only to a very small extent swirled, so that even after the completion of hot water, the water at the level of the pipeline 10 if necessary through the holes 11 in the direction of the warm water return 7 for the removal of hot water 5 from the container 2 flows, having a temperature which is higher than an average or mixing temperature of the stored water, which would result from mixing of the stored water due to turbulence of the water layers. To monitor the temperatures of the forming layers of water is a sensing element 22 vertically outside on the container 2 arranged, with several temperature sensors. The sensor element 22 is connected to a control unit (not shown).

Besteht ein größerer Bedarf an heißem Wasser durch einen an den Warmwasserablauf 7 angeschlossenen Verbraucher, kann das in die Rohrleitung 10 eingespeiste heiße Wasser direkt, d. h. ohne durch die Löcher 11 der Rohrleitung 10 in den Speicherraum des Behälters 2 und von dort wieder zurück zu strömen, durch den an die Rohrleitung 10 angeschlossenen Ablauf 7 zum Verbraucher weiterströmen.There is a greater need for hot water by a to the hot water drain 7 Connected consumers, that can be in the pipeline 10 fed hot water directly, ie without through the holes 11 the pipeline 10 in the storage space of the container 2 and from there back to stream, through which to the pipeline 10 connected process 7 continue to the consumer.

Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist die Rohrleitung 10 bevorzugt gebogen ausgebildet ist. Die Rohrleitung 10 verläuft dabei besonders bevorzugt horizontal und entlang einer Innenfläche der Behälterwand 3. Dies ermöglicht die Einbringung einer Vielzahl von Löchern 11 in die Rohrleitung 10 mit damit einhergehendem großem Austrittsquerschnitt, durch die das Warmwasser 4 langsam in den Speicherbereich des Behälters 2 einströmen kann.As in the 1 and 3 shown is the pipeline 10 is preferably formed bent. The pipeline 10 Particularly preferably, it runs horizontally and along an inner surface of the container wall 3 , This allows the introduction of a plurality of holes 11 into the pipeline 10 with associated large outlet cross-section, through which the hot water 4 slowly into the storage area of the container 2 can flow in.

In der hier gezeigten Ausführungsvariante ist die Rohrleitung 10 im Inneren des Behälters 2 kreisbogenabschnittsförmig gebogen ausgebildet. Der von der Rohrleitung 10 überstrichene Winkel beträgt dabei bevorzugt wenigstens 180°, besonders bevorzugt 240° bis 300°. Dies ermöglicht eine Warmwasserverteilung des einströmenden Warmwassers 4 über eine möglichst große horizontale Fläche, was ebenfalls einer Durchwirbelung der Wasserschichten aufgrund einer zu stark lokal begrenzten Wasserentnahme entgegenwirkt.In the embodiment shown here is the pipeline 10 inside the container 2 arcuate curved portion formed. The of the pipeline 10 swept angle is preferably at least 180 °, more preferably 240 ° to 300 °. This allows a hot water distribution of the incoming hot water 4 over as large a horizontal surface as possible, which also counteracts a turbulence of the water layers due to a too local limited water withdrawal.

In einem vertikal mittleren Bereich 17 des Behälters 2 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, eine sich horizontal im Behälter 2 erstreckende Trennplatte 12 angeordnet. Der Abstand zwischen einem Umfangsrand der Trennplatte und der Innenwand des Behälters ist dabei vorzugsweise kleiner als ein Zehntel, bevorzugt kleiner als ein Zwanzigstel des Durchmessers oder des Abstands gegenüberliegender Seitenwände des Behälters, um einen Wasseraustausch zwischen dem oberen Bereich des Behälters mit dem unteren Bereich des Behälters stark zu verlangsamen.In a vertical middle area 17 of the container 2 is like in the 1 and 2 shown one horizontally in the container 2 extending partition plate 12 arranged. The distance between a peripheral edge of the partition plate and the inner wall of the container is preferably less than one-tenth, preferably less than one-twentieth of the diameter or the distance of opposite side walls of the container, to exchange water between the upper portion of the container and the lower portion of the container slowing down a lot.

Wie in 3 dargestellt, ist ein Durchmesser dL der Löcher 11 der Rohrleitung 10 bevorzugt größer als ein Viertel, bevorzugt ein Drittel des Durchmessers dR der Rohrleitung 10. Auch dadurch wird eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit des von der Rohrleitung 10 in den Speicherbereich des Behälters 2 strömenden Warmwassers 4 bewirkt.As in 3 is shown, a diameter d L of the holes 11 the pipeline 10 preferably greater than a quarter, preferably one third of the diameter d R of the pipeline 10 , Also, this will reduce the flow rate of the pipe 10 in the storage area of the container 2 flowing hot water 4 causes.

In einem unteren Bereich 18 des Behälters 2 sind, wie in den 1 und 2 gezeigt, an der Behälterwand 3 wenigstens ein Kaltwasserzulauf 8 zur Zuführung von Kaltwasser 5 sowie einen Kaltwasserrücklauf 9 zur Abführung von Kaltwasser 5 vorgesehen. Der Kaltwasserzulauf 8 mündet innerhalb des Einschichtrohres 14.In a lower area 18 of the container 2 are like in the 1 and 2 shown on the container wall 3 at least one cold water inlet 8th for the supply of cold water 5 and a cold water return 9 for the removal of cold water 5 intended. The cold water inlet 8th flows inside the single-layer pipe 14 ,

Der beispielsweise mit Radiatoren des Heizungssystems verbundene Kaltwasserrücklauf 9 ist dabei bevorzugt mit einem vertikal positionierten Einschichtrohr 14 mit in unterschiedlichen Höhen vorgesehenen Öffnungen 19 verbunden. Die Öffnungen 19 sind dabei bevorzugt schlitzförmig ausgebildet. Dadurch ist eine möglichst verwirbelungsfreie Zuführung des aus den Radiatoren ablaufenden erkalteten Wassers in die Wasserschichten im unteren Bereich 18 des Behälters 2 ermöglicht.The connected for example with radiators of the heating system cold water return 9 is preferred with a vertically positioned single-layer tube 14 with openings provided at different heights 19 connected. The openings 19 are preferably formed slit-shaped. As a result, a possible turbulence-free supply of running out of the radiators cooled water in the water layers in the lower area 18 of the container 2 allows.

Um das im unteren Bereich 18 des Behälters 2 vorhandene kühlere Wasser vorzuheizen, ist das Einschichtrohr nach einer in 1 gezeigten Ausführungsvariante von einem Solarwärmetauscher 15 umgeben. Dadurch ist eine Einsparung an Kosten für die Beheizung des Kaltwassers im Heizkessel ermöglicht, da das Kaltwasser 5 dann bereits vorgewärmt in den Heizkessel (nicht gezeigt) gelangt.At the bottom 18 of the container 2 preheat existing cooler water is the single-layer pipe after a in 1 shown embodiment of a solar heat exchanger 15 surround. This allows a saving in the cost of heating the cold water in the boiler, since the cold water 5 then already preheated in the boiler (not shown) passes.

Ein Wärmetauscherrohr 20 des Solarwärmetauschers 15 ist dabei bevorzugt wendelförmig um das Einschichtrohr herum gebogen ausgebildet. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise des Solarwärmetauschers 15 bei gleichzeitig großer wirksamer Wärmeaustauschfläche.A heat exchanger tube 20 of the solar heat exchanger 15 is preferably helically formed bent around the monolayer tube around. This allows a compact design of the solar heat exchanger 15 at the same time a large effective heat exchange surface.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Warmwasser-SchichtenspeicherA layered hot water storage
22
Behältercontainer
33
Behälterwandcontainer wall
44
Warmwasserhot water
55
Kaltwassercold water
66
WarmwasserzulaufHot water supply
7 7
WarmwasserrücklaufHot water return
88th
KaltwasserzulaufCold water supply
99
KaltwasserrücklaufCold water return
1010
Rohrleitungpipeline
1111
Lochhole
1212
Trennplatteseparating plate
1313
Deckelcover
1414
EinschichtrohrEinschichtrohr
1515
SolarwärmetauscherSolar heat exchanger
1616
oberer Bereichupper area
1717
mittlerer Bereichmiddle area
1818
unterer Bereichlower area
1919
Öffnungopening
2020
Wärmetauscherrohrheat exchanger tube
2121
Sockelbase
2222
Fühlerelementsensing element
HH
Behälterhöhecontainer height
dB d B
Innendurchmesser des BehältersInner diameter of the container
dR d R
Innendurchmesser der RohrleitungInner diameter of the pipeline
dL d l
Innendurchmesser der LöcherInner diameter of the holes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4417138 A1 [0002] DE 4417138 A1 [0002]

Claims (10)

Warmwasser-Schichtenspeicher (1), aufweisend – einen Behälter (2) mit einem Höhen-/Durchmesserverhältnis größer 1, – einen in einem oberen Bereich (16) des Behälters (2) an einer Behälterwand (3) vorgesehenen Warmwasserzulauf (6) zur Zuführung von Warmwasser (4), – einen in dem oberen Bereich (16) des Behälters (2) an der Behälterwand (3) vorgesehenen Warmwasserrücklauf (7) zur Abführung von Warmwasser (4), – wobei der Warmwasserzulauf (6) und der Warmwasserrücklauf (7) durch eine im Behälterinneren angeordneten Rohrleitung (10) miteinander verbunden sind, – einen den Behälter (2) nach oben verschließenden Deckel (13), – einen in einem unteren Bereich (18) des Behälters (2) an der Behälterwand (3) vorgesehenen Kaltwasserzulauf (7) zur Zuführung von Kaltwasser (5), – einen in dem unteren Bereich des Behälters (2) an der Behälterwand (3) vorgesehenen Kaltwasserrücklauf (8) zur Abführung von Kaltwasser (5), dadurch gekennzeichnet, dass – die den Warmwasserzulauf (6) mit dem Warmwasserrücklauf (7) verbindende Rohrleitung (10) zum Deckel (13) hin gelocht ausgebildet ist, so dass beim Beladen des Schichtenspeichers (1) aus der Rohrleitung (10) ausströmendes Warmwasser in Richtung des Deckels (13) strömt.Hot water stratified storage ( 1 ), comprising - a container ( 2 ) with a height / diameter ratio greater than 1, - one in an upper area ( 16 ) of the container ( 2 ) on a container wall ( 3 ) provided hot water supply ( 6 ) for supplying hot water ( 4 ), - one in the upper area ( 16 ) of the container ( 2 ) on the container wall ( 3 ) provided hot water return ( 7 ) for the removal of hot water ( 4 ), - the hot water inlet ( 6 ) and the warm water return ( 7 ) by a pipe arranged inside the container ( 10 ), - a container ( 2 ) upwards closing lid ( 13 ), - one in a lower area ( 18 ) of the container ( 2 ) on the container wall ( 3 ) provided cold water inlet ( 7 ) for the supply of cold water ( 5 ), One in the lower region of the container ( 2 ) on the container wall ( 3 ) provided cold water return ( 8th ) for the removal of cold water ( 5 ), characterized in that - the hot water inlet ( 6 ) with the warm water return ( 7 ) connecting pipeline ( 10 ) to the lid ( 13 ) is perforated, so that when loading the stratified storage ( 1 ) from the pipeline ( 10 ) outflowing hot water in the direction of the lid ( 13 ) flows. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (10) gebogen ausgebildet ist.Hot water stratified storage ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pipeline ( 10 ) is bent. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (10) entlang einer Innenfläche der Behälterwand (3) verlaufend geformt ist.Hot water stratified storage ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the pipeline ( 10 ) along an inner surface of the container wall ( 3 ) is shaped progressively. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (10) im Inneren des Behälters (2) kreisbogenabschnittsförmig gebogen einen Winkel von wenigstens 180°, bevorzugt von 240° bis 300° überstreichend geformt ist.Hot water stratified storage ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the pipeline ( 10 ) inside the container ( 2 ) bent arcuately an angle of at least 180 °, preferably from 240 ° to 300 ° sweeping is formed. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vertikal mittleren Bereich (17) des Behälters (2) eine sich horizontal im Behälter (2) erstreckende Trennplatte (12) angeordnet ist, wobei ein Abstand (a) zwischen einem Umfangsrand der Trennplatte (12) und der Innenwand des Behälters (2) kleiner als ein Zehntel, bevorzugt kleiner als ein Zwanzigstel des Durchmessers (dB) oder des Abstands gegenüberliegender Seitenwände des Behälters (2) beträgt.Hot water stratified storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in a vertically central region ( 17 ) of the container ( 2 ) one horizontally in the container ( 2 ) extending separating plate ( 12 ), wherein a distance (a) between a peripheral edge of the partition plate ( 12 ) and the inner wall of the container ( 2 ) smaller than one tenth, preferably smaller than one twentieth of the diameter (d B ) or the distance of opposite side walls of the container ( 2 ) is. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (dL) der Löcher (11) der Rohrleitung (9) größer ist als ein Viertel, bevorzugt ein Drittel, des Durchmesser (dR) der Rohrleitung (9).Hot water stratified storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter (d L ) of the holes ( 11 ) of the pipeline ( 9 ) is greater than a quarter, preferably a third, of the diameter (d R ) of the pipeline ( 9 ). Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Kaltwasserrücklauf (9) mit einem im unteren Bereich (7) des Behälters (2) vertikal positionierten Einschichtrohr (14) mit in unterschiedlichen Höhen vorgesehenen Öffnungen (19) verbunden ist.Hot water stratified storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least the cold water return ( 9 ) with one at the bottom ( 7 ) of the container ( 2 ) vertically positioned single-layer pipe ( 14 ) with openings provided at different heights ( 19 ) connected is. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (19) schlitzförmig ausgebildet sind.Hot water stratified storage ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the openings ( 19 ) are slot-shaped. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschichtrohr (14) von einem Solarwärmetauscher (15) umgeben ist.Hot water stratified storage ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the monolayer tube ( 14 ) of a solar heat exchanger ( 15 ) is surrounded. Warmwasser-Schichtenspeicher (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscherrohr (20) des Solarwärmetauschers (15) wendelförmig um das Einschichtrohr (14) herum gebogen ausgebildet ist.Hot water stratified storage ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a heat exchanger tube ( 20 ) of the solar heat exchanger ( 15 ) helically around the monolayer tube ( 14 ) is bent around.
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DE202016102914U1 (en) 2016-06-01 2017-06-02 Thomas Piller buffer memory
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