DE2402497A1 - Domestic electric night storage heater - heats oil for heat exchange with central heating cct. over preset period - Google Patents
Domestic electric night storage heater - heats oil for heat exchange with central heating cct. over preset periodInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Anlage zur Bereitstellung des Wärmebedarfs für Zentralheizungsanlagen Die erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung des Wärmebedarfs für Zentralheizunysanlagen, insbesondere für Wohnungen, Wohnhäuser und dergleichen, durch Speicherung von Stromwärme, insbesondere zur Nachtzeit entralheizungsanlagen besitzen üblicherweise einen T7Xessel, in dem Wärmeträgermedium, meistens Wasser, auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird, bevor es einzelnen heizkörpern zugeführt wird. In den Heizkörpern kühlt sich das Wärmeträgermedium ab und tritt mit entsprechend herabgesetzter Temperatur wieder in den Heizkessel ein Die Beheizung des Heizkessels erfolgt durch Befeuerung mit Brennmaterialien, wie öl oder Kohle Die Verwendung von Kohle ist mit etlichenNachteilen verbunden, so erfordert sie verhältnismäßig viel Lagerraum, ermöglicht normalerweise keinen vollständig automatischen Betrieb der Beheizungsanlage und trägt erheblich zu einer Verunreinigung der Luft durch Abgase und Abscheidung von Stoffen in staubförmiger Gestalt bei. Die Umweltbeeinträchtigung durch Öl ist zwar etwas geringer, dafür ist jedoch in der Zukunft mit steigenden Kosten hierfür zu rechnen. Process and system for providing the heat demand for central heating systems The invention relates to a method for providing the heat demand for central heating systems, especially for apartments, houses and the like, by storing electricity heat, especially at night, central heating systems usually have a T7X boiler in which the heat transfer medium, usually water, it is heated to a certain temperature before it is fed to individual radiators will. The heat transfer medium cools down in the radiators and kicks in accordingly reduced temperature back into the boiler. The heating of the boiler takes place by firing with fuel, such as oil or coal. The use of coal is associated with a number of disadvantages, so it requires proportionally lots of storage space usually not a fully automatic one Operation of the heating system and contributes significantly to air pollution through exhaust gases and the separation of substances in dust form. The environmental impact due to oil is a bit lower, but it will increase in the future Expect costs for this.
Die Verwendung von elektrischer Energie zur Erzeugung des Wärmebedarfs für Wohnungen oder Wohnhäuser entweder durch unmittelbare Aufstellung von elektrischen Heizaggregaten in den Wohnräume oder durch elektrische Beheizung eines Kessels einer Zentralheizungsanlage kann sich hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit nicht mit der von öl- oder kohlebefeuerten Zentralheizungsanlagen messen. Es sind daher bereits Speicherheizungen bekanntgeworden, bei denen tarifgünstige Stromwärme zu lastschwachen Zeiten, also zur Nachtzeit, gespeichert und zur Tageszeit abgegeben wird. So sind fahrbare oder stationäre Nachtspeicheröfen bekanntgeworden, die einen Speicherkern aus keramischen Stof-fen verwenden, die eine verhältnismäßig günstige Wärmekapazität aufweisen. Es ist ferner bekanntgeworden, Wasser als Speichermedium zu verwenden. Hierzu wird ein verhältnismäßig großer Behälter benötigt, der zur Nachtzeit aufgeheizt wird, und von dem das erhitzte Wasser zur Tageszeit mit Hilfe einer Umwälzpumpe den jeweiligen Heizkörpern zugeführt wird. Eine derartige Heizungsanlage bringt jedoch erhebliche Nachteile mit sich. Obwohl ein verhältnismäßig großer Kessel zur Aufnahme des Wassers erforderlich ist, reicht das Speicherverhalten nicht aus, ausschließlich mit gespeicherter Energie die Heizungsanlage zu betreiben, vielmehr muß vor allem bei niedrigen Außentemperaturen elektrisch ständig nachgeheizt werden dos liegt an der geringen ausnutzbaren Temperaturdifferenz. Diese kann jedoch nur durch die Verwendung eines Druckkessels angehoben werden, was den Aufwand der gesamten Anlage erheblich erhöht und ein gewisses Risiko für die Haushewohner bedeutet; Für Industrie-Heizungsanlagen ist es auch bereits bekanntgeworden, anstelle von Wasser Öl als Wärmeträgermedium zu verwenden.The use of electrical energy to generate heat demand for apartments or houses either through the immediate installation of electrical Heating units in the living rooms or by electrically heating a boiler Central heating system can not deal with in terms of its economy that of oil or coal-fired central heating systems. There are therefore already Storage heaters have become known, where low-tariff electricity heat is too weak Times, i.e. at night time, is saved and delivered at the time of day. So are Mobile or stationary night storage heaters have become known that have a storage core Use made of ceramic materials that have a relatively favorable heat capacity exhibit. It has also become known to use water as a storage medium. This is a relatively large one Container needed to Night time is heated, and from which the heated water is used at daytime a circulation pump is fed to the respective radiators. Such a heating system however, it has considerable disadvantages. Although a relatively large cauldron is required to absorb the water, the storage behavior is not sufficient, to operate the heating system exclusively with stored energy, rather must be continuously heated electrically, especially at low outside temperatures dos is due to the small usable temperature difference. However, this can only can be raised by the use of a pressure vessel, increasing the hassle of the whole Investment significantly increased and means a certain risk for the residents; For It has also become known for industrial heating systems instead of water To use oil as a heat transfer medium.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung des Wärmebedarfs für Zentralheizungsanlagen, insbesondere für Wohnungen, Wohnhäuser oder dergleichen durch Speicherung von Stromwärme, insbesondere zur Nachtzeit, anzugeben, das ohne besonders großen Aufwand auf bestehende öl- oder kohlebefeuerte Zentralheizungsanlagen angewendet werden kann.The object of the invention is to provide a method for generating the heat demand for central heating systems, in particular for apartments, houses or the like by storing electricity, especially at night, to indicate that without particularly large expenditure on existing oil or coal-fired central heating systems can be applied.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine krorgegebene Menge Wärmeträgeröl eine vorgegebene Zeit elektrisch aufgeheizt und über einen Wärmeaustauscher in Wärme übertragenden Kontakt mit der Flüssigkeit der Zentralheizungsanlage gebracht wird.In the case of a method of the type mentioned at the outset, this task becomes solved by the fact that a given amount of heat transfer oil a predetermined time electrically heated and in heat transferring contact via a heat exchanger is brought with the liquid of the central heating system.
Die Verwendung von Wärmeträgeröl bringt den Vorteil mit sich, daß eine weitaus größere Temperaturspanne ausgenutzt werden kann. So wird das Wärmeträgeröl vorzugsweise bis auf 3000C erwärmt und kann im Wärmeaustauscher bis auf 130°C wieder abgekühlt werden. Durch die Verwendung des Wärmeaustauschers wird lediglich eine begrenzte Ölmenge zu Speicherzwecken benötigt.The use of heat transfer oil has the advantage that a much larger temperature range can be used. So is the thermal oil preferably heated up to 3000C and can in the heat exchanger up to 130 ° C again be cooled down. By using the heat exchanger, only one limited amount of oil required for storage purposes.
Die Verwendung eines Wärmeaustauschers ermöglicht die Beibehaltung einer Heizungsanlage, da als Wärmeträgerhierfür weiterhin Wasser in Frage kommt. Vor- und Rücklauf der Heizungsanlage werden nunmehr an den Wärmeaustaunher anstelle des üblichen Heizkessels angeschlossen. Eine begrenzte Menge von 3 m3 Wärmeträgeröl reicht aus, die gesamte Wärmemenge für ein Ein-Familien-Haus für eine Benutxngsdauer von 12 Stunden während einer Speicherzeit von 8 Stunden zu günstigem Nachttarif zu speichern.The use of a heat exchanger enables the retention a heating system, since water can still be used as a heat transfer medium. Flow and return of the heating system are now instead of the heat exchanger connected to the usual boiler. A limited amount of 3 m3 of thermal oil is sufficient, the entire amount of heat for a one-family house for one period of use of 12 hours during a storage time of 8 hours at a low night tariff save.
Ein Nachheizen mit tarifungünstigem Strom ist daher nicht erforderlich (Berechnungsgrundlage DIN 4701).Reheating with electricity at a lower tariff is therefore not necessary (Calculation basis DIN 4701).
Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß ein wärmeisolierterBehälter für drucklose Aufnahme von Wärmeträgeröl vorgesehen ist, der über zwei Anschlüsse mit einem Wärmeaustauscher verbunden ist, der seinerseits mit zwei weiteren Anschlüssen versehen ist, die mit dem Vor-' lauf bezw. Rücklauf der Zentralheizungsanlage verbunden sind und daß im Behälter mindestens ein elektrisches 4 Widerstands-Heizelement angeordnet ist.An installation for carrying out the method according to the invention sees suggest that a thermally insulated container is provided for the pressureless reception of heat transfer oil which is connected to a heat exchanger via two connections, which in turn is provided with two further connections, respectively, with the flow '. Rewind the central heating system are connected and that in the container at least one electrical 4 resistance heating element is arranged.
Das Hindurchführen des Wärmeträgeröls durch den Wärmeaustauscher kann durch'Ausnutzung des natürlichen Wärmeergefälles/folgen. Zweckmäßigerweise wird jedoch hierzu eine Umwälzpumpe verwendet, wodurch sich insbesondere die pro Zeiteinheit durch den Wärmeaustauscher geschickte Menge an Wärmeträgeröl einfacher in Abhängigkeit von gewünschten Parametern steuern läßt. Als solche Parameter dienen beispielsweise die Außentemperatur, die Temperatur im Vorlauf der Heizungsanlage oder auch beide zusammen.Passing the heat transfer oil through the heat exchanger can by utilizing the natural heat gradient /. Appropriately is however, a circulation pump is used for this, which in particular increases the per unit of time The amount of heat transfer oil sent through the heat exchanger is easier depending on can be controlled by desired parameters. Examples of such parameters are used the outside temperature, the temperature in the flow of the heating system or both together.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben werden.An embodiment of the invention will be based on a Drawing will be described in more detail.
Die einzige Zeichnung stellt schematisch den Aufbau einer Anlage zur Speicherung und Abgabe von Stromwärme gemäß der Erfindung dar.The only drawing schematically shows the structure of a system Storage and delivery of electricity heat in accordance with the Invention.
Ein Kessel 1 von einer Länge von etwa 2,5 m und einem Durchmesser von 195 m und einer Speicherkapazität von 3 km3 enthält Wärmeträgeröl, das als Speichermedium dient. Der Kessel 1 ist von einer Isolierung 19 9 umgeben aus irgendeinem bekannten, für diesen Zweck geeigneten Werkstoff. In den Kessel 1 ragt eine Reihe von Elektroheizstäben, wie bei 3 angedeutet. Auf den Kessel 1 ist ein Wärmeallsdehnungsgefäß 4 angebracht, das über eine Ausdehnungsleitung 17 mit dem Kessel 1 verbunden ist und über eine Entlüftungsleitung 16 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. An einer ebenfalls zum Wärmeausdehnungsgefäß 4 führenden nicht bezeichneten Leitung ist ein Prüfventil 15 angeordnet.A boiler 1 of a length of about 2.5 m and a diameter of 195 m and a storage capacity of 3 km3 contains thermal oil, which is used as a storage medium serves. The boiler 1 is surrounded by insulation 19 9 of any known, material suitable for this purpose. A number of electric heating rods protrude into boiler 1, as indicated at 3. A thermal expansion vessel 4 is attached to the boiler 1, which is connected to the boiler 1 via an expansion line 17 and via a Vent line 16 communicates with the atmosphere. One too The line (not designated) leading to the thermal expansion vessel 4 is a test valve 15 arranged.
über zwei Verbindungsleitungen 30 und 31 steht der Kessel 1 mit einem allgemein mit 2 bezeichneten Wärmeaustauscher in Verbindung, der ebenfalls von einer geeigneten Isolierung 19 umgeben ist. In den Verbindungsleitungen 30,31 sitzen stopfbuchsenose Absperrventile 11. In der Leitung 31 ist eine Umwälzpumpe 7 angeordnet. Ferner sitzt in dieser Verbindungsleitung ein mechanischer Temperaturbegrenzer, der über eine Steuerleitung 32 mit einem Temperaturfühler 9, der die Temperatur des Wärmeträgeröls vor dem Eintritt in den Wärmeaustauscher 2 mißt, verbunden ist. Schließlich ist in die Leitung 30 ein Dreiwegeventil 33 geschaltet, das über eine Nebenschlußleitung 34 mit der Verbindungsleitung 31 verbunden ist. Das Dreiwegeventil 33 wird mit Hilfe eines Verstellmechanismus 6 verstellt, der von einem Regler 22 gesteuert wird. Der Regler 22 verarbeitet die ParameterlAußentemperatur, Temperatur des Vorlaufs der Heizungsanlage und das Signal eines Sicherheitsiiermostaten im Vorlauf der Heizungsanlage.The boiler 1 is connected to one via two connecting lines 30 and 31 generally designated with 2 heat exchanger in connection, which is also of a suitable insulation 19 is surrounded. In the connecting lines 30,31 there is a gland socket Shut-off valves 11. A circulation pump 7 is arranged in line 31. Further sits A mechanical temperature limiter in this connection line, which is operated via a Control line 32 with a temperature sensor 9, the temperature of the heat transfer oil before entering in the heat exchanger 2 measures, is connected. Finally, a three-way valve 33 is connected in the line 30, which via a Shunt line 34 is connected to the connecting line 31. The three-way valve 33 is adjusted with the aid of an adjusting mechanism 6 which is controlled by a controller 22 is controlled. The controller 22 processes the parameters external temperature, temperature the flow of the heating system and the signal from a safety controller in the Heating system flow.
Zu diesem Zwecke sind ein Außentemperaturfühler 23, ein Vorlauffühler 25 und der Sicherheitsthermostat 26 vorgesehen.For this purpose, an outside temperature sensor 23, a flow sensor 25 and the safety thermostat 26 are provided.
Von der Zentralheizungsanlage, die von der beschriebenen Anlage mit Wärme beliefert wird, sind led4ich eine Vorlaufleitung 35 und eine Rücklaufleitung 36 angedeutet.From the central heating system, from the system described with Heat is supplied, are only a flow line 35 and a return line 36 indicated.
Beide stehen mit einer Austauscherrohrschlange 20 im Wärmeaustauscher 2 in Verbindung. Dargestellt sind ferner eine Umwälzpumpe 7, ein Druckausdehnungsgefäß 5 und ein Sicherheitsventi 21.Both stand with an exchanger coil 20 in the heat exchanger 2 in connection. A circulation pump 7 and a pressure expansion vessel are also shown 5 and a safety valve 21.
Der Kessel 1 für das Wärmeträgeröl ist schließlich mit einem Sicherheitsthermostaten lo und einem Regelthermostaten 12 versehen.The boiler 1 for the heat transfer oil is finally equipped with a safety thermostat lo and a control thermostat 12 is provided.
Die Wirkungsweise der dargestellten Anlage ist wie folgt.The mode of operation of the system shown is as follows.
Zur lastarmen Nachtzeit wird das Wärmeträgeröl im Kessel 1 mit Hilfe der Heizstäbe 3 auf eine Speichertemperatur von 3000C aufgeheizt. Während der Benutzung der Heizungsanlage wird das Wärmeträgeröl über ein Saugrohr 13 im Kessel 1 aus diesem mit Hilfe der Umwälzpumpe 7 herausgesaugt und über den Wärmeaustauscher 2 geschickt. Die über den Wärmeaustauscher 2 geleitete Menge des Wärmeträgeröls hängt ab von der Stellung des Dreiwegeventils 33 und dem Temperaturbegrenzer 8. Die Stellung des Dreiwegeventils hängt ab von der Außentemperatur und der Vorlauftemperatur der Zentralheizungsanlage, während die Stellung des Temperaturbegrenzers abhängt von der Smperatur des Wärmeträgeröls am Einlauf in den Wäeaustauscher. Auf diese Weise kann die im Wärmeaustauscher 2 ausgetauchte Wärmemenge und damit die an die Heizungsanlage abzugebende Wärmemenge im gewünschten Maße zufriedenstellend geregelt werden.During the night with little load, the heat transfer oil in boiler 1 is supplied with the aid the heating rods 3 are heated to a storage temperature of 3000C. During use the heating system is the heat transfer oil via a suction pipe 13 in the boiler 1 from this sucked out with the help of the circulation pump 7 and sent via the heat exchanger 2. The amount of heat transfer oil passed through the heat exchanger 2 depends on the position of the three-way valve 33 and the temperature limiter 8. The position of the three-way valve depends on the outside temperature and the flow temperature of the Central heating system, while the position of the temperature limiter depends on the temperature of the heat transfer oil at the inlet to the heat exchanger. In this way the amount of heat exchanged in the heat exchanger 2 and thus the amount transferred to the heating system the amount of heat to be given off can be satisfactorily regulated to the desired extent.
Die Überwachung der Temperatur des Wärmeträgeröls im Kessel erfolgt mit Hilfe des Regelthermostaten 12, der sicherstellt, daß eingestellte Höchst- bzw. Mindestwerte von 3000C bzw.The temperature of the thermal oil in the boiler is monitored with the help of the control thermostat 12, which ensures that the set maximum or Minimum values of 3000C resp.
130°C nicht überschritten bzw. unterschritten werden. Die Thermostaten 1o und 12 sind mit einer nicht gezeigen Steuervorrichtung für die Steuerung der Heizstäbe 3 verbunden. Diese Steuerung kann beispielsweise zusätzlich eine Zeitschaltuhr aufweisen, damit automatisch zu tarifgünstigen Zeiten eine Aufladung des Wärmespeichers erfolgen kann Das verwendete Wärmeträgeröl oder Wärmeübertragungsöl ist ein handelsübliches Spezialöl, das z.B bei Industrie-@eizungsanlagen Verwendung findet, bei denen es unmittelbar als Wärmeträgermedium dient Es zeichnet sich durch besondere Eigenschaften im Hinblick auf Viskositätstemperaturverhalten, Wärmeleitfähigkeit, Dampfdruck, Wärmeübergang usw aus130 ° C are not exceeded or not reached. The thermostats 1o and 12 are with a not shown control device for controlling the Heating rods 3 connected. This control can, for example, also have a timer so that automatically a Charging The heat transfer oil or heat transfer oil used is a commercially available special oil that is used, for example, in industrial heating systems finds, in which it serves directly as a heat transfer medium It is characterized by special properties with regard to viscosity temperature behavior, thermal conductivity, Steam pressure, heat transfer, etc.
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| DE2402497A DE2402497A1 (en) | 1974-01-19 | 1974-01-19 | Domestic electric night storage heater - heats oil for heat exchange with central heating cct. over preset period |
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| DE2402497A1 true DE2402497A1 (en) | 1975-07-31 |
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ID=5905150
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|---|---|
| DE (1) | DE2402497A1 (en) |
Cited By (3)
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1974
- 1974-01-19 DE DE2402497A patent/DE2402497A1/en active Pending
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