DE2215651A1

DE2215651A1 - ELECTRIC STORAGE HEATER AND PROCEDURE FOR ITS OPERATION

Info

Publication number: DE2215651A1
Application number: DE19722215651
Authority: DE
Inventors: Paul Schulte-Huermann
Original assignee: Alwa GmbH and Co KG
Current assignee: Alwa GmbH and Co KG
Priority date: 1972-03-30
Filing date: 1972-03-30
Publication date: 1973-10-11

Description

Elektrisches Speicherheizgerät und Verfahren zu seinem Betrieb Bekannt sind elektrische Speicherheizgeräte mit keramischen Spei cherkernen. Nachteilig dabei ist, daß Ventilatoren benötigt werden, die störende Geräusche erzeugen und den Verschleiß unterlie gen und daß die hohen Temperaturen der Speichermasse Staubverbrennungen und Staubverschwelungen zur Folge haben. Es ist auch schon aus dem deutschen Gebrauchsmuster 70 o3 041 ein elektrisches Speicherheizgerät bekannt geworden, wo Wasser, das währen der Aufheizzeit in einem Behälter auf 950 erhitzt wird, während der Nutzeit durch einen im Kreislauf angeschlossenen, vor dem Be hälter angebrachten Raumheizkörper läuft. Der Behälter ist in einer Nische eingemauert. Zur Förderung des Umlaufs des Wassers während der Nutzzeit können besondere Umwälzeinrichtungen vorgesehen sein.Known electric storage heater and method for its operation are electrical storage heaters with ceramic storage cores. Disadvantageous it is here that fans are required that generate annoying noises and the wear and tear and that the high temperatures of the storage mass are dust burns and result in carbonization of dust. It is already from the German utility model 70 o3 041 an electric storage heater became known, where water that would be the heating time in a container is heated to 950, during the useful time through a space heater connected in a circuit and placed in front of the container runs. The container is walled in in a niche. To promote the circulation of the Water during the period of use, special circulation devices can be provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speicherheizgerät dieser Art mit einem höheren Nutzeffekt zu betreiben, also die Heizleistung zu vergrößern. Außerdem soll man auf motorische Hilfsmittel für die Förderung des Wasserkreislaufes verzichten können.The invention is based on the object of a storage heater of this Type to operate with a higher efficiency, i.e. to increase the heating power. In addition, one should focus on motor Tools for promoting the Can do without the water cycle.

Wenn man bei einem Speicherheizgerät das Betriebsverfahren nach der Erfindung anwendet, kann man Vorlauftemperaturen von Ubsr 1200Celsius erreichen. Man kann also gegenüber dem bekannten Gerät die Vorlauftemperatur und damit auch die mittlere B etriebstemperatur auf mehr als 250erhöhen. Durch das erhöhte Temperaturgefälle ergibt sich einerseits eine erhöhte Wärmeabgabe an den Raum, andererseits eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit des Wassers. Der Mehraufwand ist relativ gering und besteht im wesentlichen in der Anordnung des Uberdruckventils. Der Aufwand für die Druckfestigkeit des Behälters hält sich in einem ökonomischen Rahmen, da die Druckabweichungen auf Überdruck und Vakuum verteilt sind, Bei einer Betriebstemperatur von 1200 liegt höchste Betriebsdruck bei 1,20 atU. Damit beim Vakuum kein Sieden eintritt, wird dem Wasser ein Zusatz von inhibierterm Glykol beigegeben.If you use the operating procedure for a storage heater according to the Invention applies, one can reach flow temperatures of Ubsr 1200Celsius. So you can compare the flow temperature with the known device and thus also Increase the mean operating temperature to more than 250. Due to the increased temperature gradient there is on the one hand an increased heat dissipation to the room, on the other hand an increase the speed of circulation of the water. The additional effort is relatively small and exists essentially in the arrangement of the pressure relief valve. The effort for compressive strength of the container is kept within an economic framework, since the pressure deviations Overpressure and vacuum are distributed, at an operating temperature of 1200 highest operating pressure at 1.20 atU. So that no boiling occurs in the vacuum, is an addition of inhibited glycol is added to the water.

Bei der weiteren Ausgestaltung der Erfindung näch Anspruch 2 ergibt sich mit Sicherheit ein für den Betrieb ausreichender Wasse0-kreislauf zwischen Behälter und Raumheizkörper ohne motorische Hilfsmittel vie Pumpen und dergleichen.In the further embodiment of the invention, claim 2 results There is certainly a water cycle between them that is sufficient for operation Containers and space heaters without motorized aids, such as pumps and the like.

Die besondere Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 bietet ein sehr raumsparendes und zweckmäßiges Speicherheizgerät zum freien Aufstellen in Räumen. Der vom Gehäuse umschlossene Raum ist so gut wie möglich genutzt. Die SchrAgflAchen der vorderen Behälterwand dienen als ?Uhrungs£lächen für die durch den Schacht streichende Raumluft an der LuSteintrittsöffnung und an der Lu£taustrittsöffnung. Unter dem Schacht und über dem Schacht springt der Behälter vor, wodurch die Kapazität desselben relativ groß wird, ohne daß man die Bautiefe des Gehäuses zu vergrößern braucht. Der obere Vorsprung gibt genügens Raum fu':r den zwn Betrieb benötigten Ausdehnungsraum über dem Wasserspiegel, so daß dieser möglichst hoch gehalten werden kann. Durch die eingezogene Behältervorderwand ergibt sich außerdem eine für den Überdruck günstige Behälterform.The particular embodiment of the invention according to claim 3 offers a very space-saving and practical storage heater for free installation in rooms. The space enclosed by the housing is used as well as possible. the Inclined surfaces on the front container wall serve as clocking surfaces for the through the Shaft sweeping room air at the air inlet opening and at the air outlet opening. The container protrudes under the shaft and above the shaft, increasing the capacity the same is relatively large without increasing the depth of the housing needs. The upper protrusion gives enough space for the required two operations Expansion space above the water level so that it is kept as high as possible can. The retracted container front wall also results in one for the Container shape favorable to overpressure.

Wasser mit inhibiertem Glykol, das nach der Erfindung als Wärmespeicherflssigkeit verwandt werden soll, hat sich für diesen Zweck sehr gut bewährt. Wasser hat von allen bekannten Stoffen das höchste Wärmespeichervermögen, bezogen auf die Gewichtseinheit. Bereits ein Wasserbehälter mit 200 1 kann daher ca.Water with inhibited glycol, which according to the invention is used as a heat storage fluid should be used, has proven itself very well for this purpose. Water has from the highest heat storage capacity of all known substances, based on the weight unit. A water tank with 200 l can therefore be used for approx.

20 000 kcal. Wärme speichern.20,000 kcal. Store heat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher bej schrieben unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung.An embodiment of the invention will bej in more detail below written with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt des Gerätes, Fig. 2 ist eine Ansicht von vorne (die vordere Gehäusewand ist abgenommen).Fig. 1 shows a cross section of the device, Fig. 2 is a view from the front (the front housing wall is removed).

Das rechteckige Gehäuse ist insgesamt mit 10 bezeichnet. Es ist geeignet zum Aufstellen in einem Raum und kann aus beliebigen geeigneten Werkstoffen bestehen, z. B. aus Blech. Die Gehäusewänt de können zum Teil durch die Behälterwände gebildet werden.The rectangular housing is denoted by 10 as a whole. It is suitable for installation in a room and can be made of any suitable material, z. B. made of sheet metal. The housing walls de can partly be formed by the container walls will.

Im einzelnen hat das Gehäuse 10 eine obere Wand 11, einen Boden 12, eine Vorderwand 13 und eine Rückwand 14, sowie die beiden Stirnwände 15 und 16.In detail, the housing 10 has a top wall 11, a bottom 12, a front wall 13 and a rear wall 14, as well as the two end walls 15 and 16.

Der druckfeste Behälter, so weit erforderlich, mit einer Wärmeisolierung versehen, ist mit 20 bezeichnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die obere Behälterwand, die untere Behälterwand und die rückseitige Behälterwand zugleich die entsprechenden Gehäusewände.The pressure-resistant container, as far as necessary, with thermal insulation is provided with 20. In the illustrated embodiment are the upper container wall, the lower container wall and the rear container wall at the same time the corresponding housing walls.

Indessen ist die vordere Behälterwand 21, die ebenfalls mit eine Isolierllng versehen ist, gegenüber der vorderen Gehäusewand 13 zurückversetzt, so daß dadurch ein Schacht 32 für die Konvektionseinrichtung gebildet wird. Die vordere Behälterwand 21 schließt über Schrägflächen 22 an das Gehäuse bzw. an die obere Behälterwand und an die untere Behälterwand an. Diese Schräges chen dienen zur Führung der durch den Schacht 32 streichenden SuFt an der Lufteintrittsöffnung 34 und an der Luftaustrittsöffnung 33. Im Querschnitt bildet somit der Behälter 20 einen oberen Vorsprung 24 und einen unteren Vorsprung 25 Der Behalter ist weitgehend mit der Wärmespeicherflüssigkeit gem füllt. Unten im Behälter ist eine elektrische Heizeinrichtung 29 zur Erwärmung der Flüssigkeit. Oben im Behälter über dem Flüssigkeitsspiegel ist ein Ausdehnungsraum 26 vorgesehen sowie ein Überdruckventil 27 und eine Einfüllöffnung mt Stutzen 28 und Stopfen.Meanwhile, the front container wall 21, which is also provided with an insulation is provided, set back relative to the front housing wall 13, so that thereby a shaft 32 is formed for the convection device. The front container wall 21 closes on inclined surfaces 22 on the housing or on the upper container wall and to the lower wall of the container. These oblique surfaces are used to guide the through SuFt stroking the duct 32 at the air inlet opening 34 and at the air outlet opening 33. In cross section, the container 20 thus forms an upper projection 24 and a lower projection 25 The container is largely with the heat storage fluid gem fills. At the bottom of the container is an electrical heating device 29 for heating the liquid. There is an expansion space in the top of the container above the liquid level 26 is provided, as well as a pressure relief valve 27 and a filler opening with a nozzle 28 and stopper.

Die Konvektionseinrichtung, insgesamt mit 30 bezeichnet, besteht aus dem schräg angeordneten Konvektor 31, dem Schacht 32, der Lufteintrittsöffnung 34 und der Luftaustrittsöffnung 33. 35 und 36 sind T.ror- und Rücklaufleitung, um die erhitzte Wärmespeicherflüggiskeit nach dem Prinzip der Schwerkraftheizung dem Konvektor 31 zuzuführen, der, wie man aus Fig. 2 erkennt, mit 5 0Gefälle in den Kreislauf eingeschlossen ist. Auf Fig. 2 erkennt man weiter ein thermostatisches Ventil 37. Die Inbetriebnahme ist wie folgt: Nah dem Füllen des Behälters auf eine durch den Stutzen 28 bestimmte Spiegel höhe wird der Behälter durch den Stopfen druckdicht verschlossen. Das Überdruckventil 27 wird auf den maximalen Betriebsdruck eingestellt, zum Beispiel auf 1,20 atü. Sc?im erstmaligen Aufheizen steigt der Druck infolge der gröl3ereii Ausdehnung des Luftpolsters schnell an. Wenn der maximale Betriebsdruck erreicht ist, wird stetig Luft über das Überdruckventil 27 abgeblasen und zwar so lange, bis die dem Betriebsdruck zugehöri ge Sattdamptemperatur erreicht ist. Nach der Abkühlung entsteht im Behälter ein Vakuum. Der durch dieses Vakuum entstehenden Verschiebung des Siedepunktes in einen tieferen Temperaturbereict wird durch den Glykolzusatz im Wasser entgegengewirkt.The convection device, designated as a whole by 30, consists of the inclined convector 31, the duct 32, the air inlet opening 34 and the air outlet opening 33. 35 and 36 are T.ror and return line to the Heated heat storage capacity according to the principle of gravity heating to the convector 31, which, as can be seen from FIG. 2, enters the circuit with a gradient of 50 is included. A thermostatic valve 37 can also be seen in FIG. 2. The commissioning is as follows: Close to the filling of the container on one by the Nozzle 28 The container is at a certain level through the stopper sealed pressure-tight. The pressure relief valve 27 is set to the maximum operating pressure set, for example to 1.20 atm. Sc? The first time it is heated, the pressure rises due to the excessive expansion of the air cushion. When the maximum Operating pressure is reached, air is continuously blown off via the pressure relief valve 27 until the saturated steam temperature associated with the operating pressure is reached is. After cooling, a vacuum is created in the container. The one through this vacuum resulting shift of the boiling point into a lower temperature range counteracted by the addition of glycol in the water.

mer Zusatz an Glykol liegt im Bereich von 20 bis 25 Volle .The addition of glycol is in the range from 20 to 25 percent.

Die Wärmeentnahme erfolgt durch den Wasserstrom, der nach dem Prinzip der Schwerkraftheizung im Kreislauf über die Vor- und Rücklaufleitungen 35 und 36 den Konvektor 31 durchströmt.The heat is extracted by the water flow, which works according to the principle the gravity heating in the circuit via the flow and return lines 35 and 36 the convector 31 flows through.

Das heiße Wasser wird über die Vorlaufleitung 35 oben am oberen Vorsprung 24 dem Behälter entnommen und unten über die Rücklaufleitung 36 in den unteren Vorsprung 25 des Behälters wieder zugeführt. Die Wärmeabgabe wird über ein thermostatisches ventil geregelt.The hot water is via the flow line 35 at the top of the upper projection 24 removed from the container and down via the return line 36 into the lower projection 25 of the container supplied again. The heat output is via a thermostatic valve regulated.

Betriebsdaten des Ausführungsbeispiels: Betriebsdruck: Vakuum bis 1,20 atü Betriebstemperatur: 50 bis 120 C Glykolzusatz: 20 bis 25 % Konvektorgefälle: 50,Operating data of the exemplary embodiment: Operating pressure: vacuum up to 1.20 atg Operating temperature: 50 to 120 C Glycol additive: 20 to 25% Convector gradient: 50,

Claims

Claims 1. A method for operating an electrical storage heater, in the case of water in a container during the heating-up time by means of electrical heating elements is heated - with an air-filled expansion space above the water level in the container is complied with - and the heated water circulates during the usage time a space heater installed in front of the container is running, characterized in that that the first time the water is heated to an operating temperature of over 1200 Celsius is heated, with air from the expansion space (26) -over a pressure relief valve (27) is blown off until one of the mentioned temperature in the expansion space is reached Operating pressure is reached that with further heating always up to the mentioned Operating temperature and the correspondingly set operating pressure, that the pressure in the expansion space when cooling reaches a vacuum and one Shift of the boiling point to a lower temperature range as a result of the vacuum is counteracted by adding inhibited glycol.

2. Seicherheizerät for a method according to claim 1. characterized in that as a room heater tA / h IfcBeC eln genti'gt - arranged-

ter convector (31) with low flow resistance and large heating surface and a corresponding shaft (32) is provided

3. Electric storage heater according to Claim 2, characterized in that the container and convection device in an erectable housing (lo) are housed that the front Behtltervand (21) set back from the housing wall (13) is and yourself above and below in inclined surfaces (22) adjoins the housing, with between the front housing wall and the front container wall the shaft for the convection devices with side surfaces for the convection air, and that the container is on top and at the bottom in the form of projections (24, 25) essentially the depth of the housing achieved.