DE2021462A1

DE2021462A1 - Elektrowaermespeicherheizung

Info

Publication number: DE2021462A1
Application number: DE19702021462
Authority: DE
Inventors: Wanzke Juergen Dieter
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1970-05-02
Filing date: 1970-05-02
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE2021462B2; NL7105474A; LU63083A1; BE766419A; FR2090884A5

Description

PRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

Elektrowärmespeicherheizung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizanlage mit elektrisch beheiztem Speicherkern als Wärmespeicher für die Wärmeversorgung einer Warmwassersammelhei-> zung, der für die Entnahme der Speicherwärme an einen geschlossenen Luftkreislauf mit Gebläseförderung und regelbarer Kühlluftbeimischung angeschlossen ist.

Die bekannten Heizanlagen dieser Art sind mit senkrecht verlaufenden Luftführungen großen Querschnitts versehen. Daraus ergibt sich ein verhältnismäßig großer Raumbedarf für den Speicherkern. Außerdem entsteht in den Luftführungen eine freie Konvektion der erwärmten Luft, die zu unterschiedlicher Erwärmung des Speichermaterials im unteren und oberen Teil des Speicherkerns führt. Infolgedessen kann die durch die Belastbarkeit der Heizelemente gegebene Hb'chsttempe-. ratur nicht im gesamten Speicherkern ausgenutzt werden. Außerdem lassen sich die plattenförmigen Kernteile schlecht auswechseln. Fallen Platten im unteren Teil des Speicherkerns aus, muß praktisch der gesamte Kern demontiert werden. Diese Nachteile zu vermeiden

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^ und einen in allen Teilen leicht zugänglichen Speicher mit günstiger Raum- und Materlalausnutzung zu schaffen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Danach wird für-eine Heizanlage der eingangs genannten

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ORIGINAL INSPECTED

Art vorgeschlagen, daß der Speicherkern aus von waagerechten Luftkanälen durchsetzten und übereinanderge·· schichteten, aus mehreren hintereinanderliegenden Speicherelementen gebildeten Speieherelementlagen besteht, die kürzer als das Speicherkerngehäuse, aber untereinander gleich lang, und in Längsrichtung gegeneinander jeweils um den gleichen Betrag derart versetzt sind, daß die Rückseite der oberen und der unteren Speicherelementlage mit geringstem Abstand vor der Rückwand des Speicherkerngehauses und die ... , Vorderseite der mittleren Speicherelementlage unmittelbar an der Stirnwand des Speicherkerngehäuses anliegt. Durch diese Anordnung wird der Raum auf der Vorderseite des Speicherkerns in zwei durch die mittlere Speicherelementlage voneinander getrennte Teilräume aufgeteilt, von denen der eine der Luftzufuhr und der andere der Luftableitung dient. Die ., zugeführte Luft verteilt sich gleichmäßig auf die in. dem betreffenden Teilraum mündenden Luftkanäle, ... durchströmt diese, verläßt sie auf der Rückseite, ., ,. tritt in die Luftkanäle des anderen Teilraums ein .... und wird von dort als Warmluft dem Wärmetauscher zugeführt. Besondere Umlenkhauben erübrigen sich. Eine Konvektionsströmung wird wegen der kleinen Einzelquerschnitte der Luftkanäle vermieden.

Damit die Heizelemente leicht in die einzelnen Speicherelemente eingebracht und bei Bedarf wieder entfernt werden können, ist gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung der Speicherkern mit durchlaufenden senkrechten Schlitzen zur Aufnahme von reihenweise übereinander angeordneten Heizelementen versehen und die Stirnwand des Speicherkerngehauses durch den Anschlußkörper der Heizelementreihen ge<-

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bildet. Dadurch sind die Heizelemente von den Speicherelementen getrennt. Sie können zusammen mit dem Anschlußkörper, in den sie eingesetzt sind, als vollständige Heizeinheit nach oben ausgebaut werden. Damit ist die Verwendung gerader Rohrheizstäbe möglich, die sich z.B. bei einer Stromversorgung mit Dreiphasenwechselstrom so zu Dreiergruppen zusammenfassen lassen, daß die. Verlegung eines Mittelpunktleiters nicht mehr erforderlich ist.

Zur Verbesserung der Luftführung ist vorgesehen, daß die Warmluftabfuhr vom Speicherkern an der Unterkante seiner Stirnseite erfolgt, daß dort auch der Wärmetauscher zur Übertragung der Wärmeenergie von der Warmluft an das Heizungswasser angeordnet ist, daß die aus dem Wärmetauscher abgeförderte Kühlluft an der Stirnseite des Speicherkerngehauses bzw. an der Vorderseite des Anschlußkörpears entlang nach oben geführt ist, und daß die Kühlluftzufuhr zum Speicherkern an der Oberkante der Stirnseite des Speicherkerns erfolgt. Damit wird eine besonders gute Kühlung der Anschlußstellen für die Heizelemente erreicht, weil die gesamte Vorderseite des Anschlußkörpers und jedenfalls der obere Teil der Stirnseite des Speicherkerns von der Kühlluft umspült ist. Die Anordnung des Wärmetauschers in unmittelbarer Nähe des Anschlußkörpers gewährleistet kurze Luftwege und hält damit die unkontrollierte Wärmeabgabe gering.

Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Speicherkern oben und unten mit geringem Abstand von der Wandung des Speicherkerngehäuses in dieses eingesetzt ist. In Verbindung mit der Anordnung und Ausbildung

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des Speicherkerns wird dadurch eine Kühlung sowohl der Außenfläche des Speicherkerns als auch der Innen-· fläche des Speicherkerngehäuses bewirkt. Die Wärme-' isolierung des Speicherkerns wird verbessert und die Wärmeabstrahlung des Gerätes vermindert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar in Seitenansicht auf eine Heizanlage bei abgenommener Seitenwand .

Das Speichergerät 1 enthält Wärmedämmaterial 2, das ein Speichergehäuse 2 umschließt. In dieses ist mit geringem oberem und unterem. Abstand ein Speicherkern 4 eingesetzt, der aus einzelnen übereinandergeschich-

teten Speicherielementlagen 5 besteht. Die Speicheraus
elementlagen 5 sind jeweils/mehreren hintereinanderliegenden Speicherelementen gebildet. Die keramischen Speicherelemente sind auf der Ober- und Unterseite mit Nuten versehen, die im zusammengesetzten Speicherkern Luftkanäle β bilden. Sie sind gegeneinander versetzt übereinandergeschichtetj und zwar in der Weise, daß die obere und untere Speicherelementlage mit geringem Abstand vor der Rückseite des Speicherkerngehäuses j5, die mittlere jedoch an der Stirnseite des Speicherkerngehäuses 3 unmittelbar anliegt. Die Stirnseite des Speicherkerngehäuses 3 wird durch einen Anschlußkörper 7 gebildet, der die Enden von Heizelementen 8 hält, welche in senkrechte Schlitze im Speicherkern 4 eingesetzt sind. Ein Luftführungskanal 9, der den Anschlußkörper 7 umgibt, enthält in seinem unteren Teil

J50 einen Wärmetauscher 10 und einen nachgeschätetes Quer-

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stromgebläse 11. Die Luft strömt als Kühlluft vom Querstromgebläse 11 gefördert an der Vorderseite des Anschlußkörpers 7 aufwärts, von der Stirnseite in den oberen Teil des Speicherkerns 4, wird auf seiner Rückseite umgelenkt und gelangt durch die Luftkanäle 6 im unteren Teil des Speicherkerns 4 . weiter aufgehäzt zum Wärmetauscher 10, wo sie wieder abgekühlt wird. Unmittelbar unter dem Anschlußkörper 7 verläuft eine Kurzschlußleitung 12, deren Durchströmung durch eine von einer Bimetallfeder gesteuerte Bypassküappe I3 geregelt wird. Mittels dieser Bypassklappe 1> kann die Lufttemperatur am Wärmetauscher 10 und damit das Wärmeangebot für die Sammelheizung 14 mit dem Ver~ braucher 15» der Umwälzpumpe 16 und dem Ausdehnungs-· gefäß 17 konstant gehalten werden. Die Wärmeabgabe kann durch Ein- und Ausschalten des Gebläsemotors geregelt werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Heizanlage mit elektrisch beheiztem Speicherkern als Wärmespeicher für die Wärmeversorgung einer Warmwassersammelheizung, der für die Entnahme der Speicherwärme an einen geschlossenen Luftkreislauf mit Gebläseförderung und regelbarer Kühlluftbeimischung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkern (4) aus von waagerechten Luftkanälen (6) durchsetzten und übereinander geschichteten, aus mehreren hintereinanderliegenden Speicherelementen gebildeten Speicherelementlagen (5) besteht, die kürzer als das Speicherkerngehäuse (j), aber untereinander gleich lang und in Längsrichtung gegeneinander jeweils um den gleichen Betrag derart versetzt sind, daß die Rückseite der oberen und der unteren Speicherelementlage mit geringstem Abstand vor der Rückwand des Speicherkerngehäuses (j>) und die Vorderseite der mittleren Speicherelementlage unmittelbar an der Stirneeifcewand des Speicherkerngehäuses (3) an·» liegt.

2. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkern (4) mit durchlaufenden senkrechten Schlitzen zur Aufnahme von reihenweise übereinander angeordneten Heizelementen (8) versehen und die Stirnwand des Speicherkerngehäuses (J) durch den Anschlußkörper (7) der Heizelementreihen gebildet ist.

3· Heizanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmluftabfuhr vom Speicherkern (4) an der Unterkante seiner Stirnseite erfolgt, daß dort auch der Wärmetauscher (lo) zur Übertragung der Wärmeenergie von der Warmlauft an das Heizungswasser angeordnet ist, daß die aus dem Wärmetauscher (10) abgeförderte Kühlluft an der

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Stirnseite des Speicherkerngehäuses (3) bzw. an der Vorderseite des Anschlußkörpers (7) entlang nach oben geführt ist und daß die Kühlluftzufuhr zum Speicherkern (4) an der Oberkante der Stirnseite des Speicherkerns (4) erfolgt.

4. Heizanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkern (4) oben und unten mit geringem Abstand von der Wandung des Speicherkerngehäuses in dieses eingesetzt ist.

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