DE2558510A1 - Zentralheizungsanlage mit wenigstens zwei speicherbehaeltern - Google Patents
Zentralheizungsanlage mit wenigstens zwei speicherbehaelternInfo
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- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
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Description
345 Holzminden ο c; t; Q c; 1 η
Dr.-Stiebei-Straße Z D 0 ö 0 IU
3, Akte
-Zentralheizungsanlage mit wenigstens zwei Speicherbehältern
Die Erfindung betrifft eine Zentralheizungsanlage mit einem
aus zwei oder mehreren in Reihe geschalteten Speicherbehältern
bestehenden Warmwasserspeicher, der zwischen einer Vorlauf-
und einer Rücklaufleitung liegt, wobei in die Vorlaufleitung
eine Umwälzpumpe eingeschaltet ist.
Bei Zentralheizungsanlagen, insbesondere solchen, die mittels eines elektrischen Durchlauferhitzers beheizt werden, wird ein
Warmwasserspeicher verwendet, der in der Niedertarifzeit aufgeladen wird und zur Hochtarifzeit Heißwasser an die Heizungsanlage
abgibt. Vor allem wenn große Wasservolumina zu speichern sind, werden mehrere hintereinandergeschaltete Speicherbehälter
eingesetzt. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß selbst dann, wenn einer der Speicherbehälter noch nicht entladen ist, das
in diesem verbliebene Heißwasser zur Aufladung des Speichers in die anderen Speicherbehälter gepumpt werden muß. Dies stellt
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eine Pumparbeit dar, die in keiner Weise zur Verbesserung der Leistung der Heizungsanlage beiträgt. Besonders nachteilig
fällt diese an sich überflüssige Pumparbeit ins Gewicht, wenn beim Betrieb der Anlage oft mit einer nur teilweisen Entladung
des Speichers insgesamt gerechnet werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentralheizungsanlage obengenannter
Art vorzuschlagen, bei der die zur Aufladung des Speichers notwendige Pumparbeit im Falle dessen Teilentladung
reduziert ist.
Nach der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen
der Vorlaufleitung und den ersten Speicherbehälter ein erstes Ventil eingeschaltet ist und daß wenigstens einer der
weiteren Speicherbehälter über ein weiteres Ventil mit der Vorlaufleitung verbunden ist. Es ist hierdurch für den Fall
des Ladebetriebs· zusätzlich eine direkte Verbindung zwischen der Heizeinheit der Zentralheizungsanlage und dem weiteren
Speicherbehälter geschaffen. Falls das im ersten Speicherbehälter zur Verfügung stehende Heizwasser noch ausreichend warm
ist, weil beispielsweise in einer vorhergehenden Heizperiode nicht die volle, im Speicher zur Verfügung stehende Heißwassermenge
verbraucht wurde, wird der zweite und ggf. die weiteren Speicherbehälter direkt, unter Umgehung des ersten Speicherbehälters,
mit Heißwasser aus der Heizeinheit geladen. Bei einem anschließenden Entladebetrieb ist das weitere Ventil
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geschlossen und das gespeicherte Heißwasser fließt nacheinander
aus den weiteren in den zweiten und ersten Speicherbehälter und von dort in die Heizungsanlage. Günstig ist dies vor
allem, wenn, wie in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, der erste Speicherbehälter über eine Beimischpumpe
die Vorlaufleitung im Entladebetrieb speist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Ventil geschlossen, wenn das zweite Ventil geöffnet ist. Dies ist der
Fall, wenn die Temperatur im ersten Speicherbehälter zu Beginn des Ladebetriebs bereits ausreichend hoch ist. Vorteilhafterweise
schließt sich das erste Ventil auch sobald der erste Speicherbehälter ausreichend aufgeladen ist. Die weitere Ladung
des Speichers, d.h. dessen zweiten und weiteren Speicherbehälters, erfolgt anschließend direkt über das weitere Ventil.
Das erste Ventil ist hierbei geschlossen.
In Ausbildung der Erfindung ist im ersten Speicher ein Temperaturfühler
angeordnet, der beim Ladebetrieb über ein Stellglied das erste Ventil schließt und das weitere Ventil öffnet,
sobald und solange seine Soll-Ladetemperatur erreicht ist. Der Temperaturfühler ist im unteren Bereich des Spexcherbehälters
eins angeordnet und spricht bei etwa 60 0C an, wobei gewöhnlich
die Temperatur im oberen Bereich des Spexcherbehälters ca. 90 0C beträgt.
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Vorzugsweise erfolgt die Aufladung des zweiten und/oder weiterer Speicherbehälter in Abhängigkeit von der jeweiligen
Außentemperatur. Die Speicherbehälter weisen zusätzliche Temperaturfühler auf, die die Beendigung des Ladevorganges einleiten.
Vorzugsweise weist die Heizeinheit eine Wärmepumpe auf, die den zweiten und/oder weitere Speicherbehälter je nach dem Entladungszustand
des ersten Speicherbehälters über das weitere Ventil direkt auflädt. Im Hinblick darauf, daß die Wärmepumpe
auch in Hochtarifzeiten für eine wirtschaftliche Ladung des Speichers eingesetzt werden kann, fällt die·Reduzierung der
Pumparbeit besonders ins Gewicht.
Vorteilhaft ist bei der Erfindung nicht nur, daß die Pumparbeit, also deren Energieverbrauch vermindert, sondern auch deren Verschleiß
verringert ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den
Unteransprüchen. Die Figur zeit schematisch das Leitungsnetz einer Zentralheizungsanlage mit Wärmepumpe.
Die Zentralheizungsanlage weist eine Heizeinheit 1 auf. Die Heizeinheit 1 umfasst eine Wärmepumpe 2 und einen dieser nachgeschalteten
elektrischen Durchlauferhitzer 3 sowie eine Umwälzpumpe 4.
Die Wärmepumpe arbeitet - abgesehen von Sperrzeiten der Elektrizitätsversorgungsunternehmen
- in der Hochtarifzeit und in der Niedertarifzeit. Sie heizt das ihr zugeführte Heizwasser
auf ca. 60 0C auf. Ist diese Temperatur für den jeweiligen
Wärmebedarf zu gering, schaltet in der Niadertarifzeit. der
Durchlauferhitzer mit seiner halben oder der vollen Leistung ein, was zu einer entsprechenden Erhöhung der Heizwassertemperatur
führt. Sollte in der Hochtarifzeit eine zusätzliche Be
heizung notwendig werden, schaltet eine Teilleistung des Durch lauferhitzers ein.
An die Heizeinheit 1 ist eine Vorlaufleitung 5 und eine Rücklaufleitung
6 angeschlossen, über ein 3-Wege-Ventil 7 findet
eine Verzweigung in einen Vorlaufzweig 8 zu der Raumheizungsanlage 9 und in einen Vorlaufzweig 10 zu einem Brauchwasserbeheizer 11 statt. Das 3-Wege-Ventil 7 ist von einem Stell-
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motor 12 gesteuert, der in Wirkverbindung mit einem Temperaturfühler
13 im Brauchwasserbereiter 11 steht. Der Brauchwasserbeheizer
wird mit Heizwasser versorgt, sobald dessen Temperatur unter einen Sollwert, beispielsweise 50 0C, abgesunken
ist. Die Beheizung des Brauchwassers hat somit Vorrang gegenüber der Heizungsanlage 9.
Parallel zur Wärmepumpe 2 liegt eine Umgehungsleitung 14. In
diese ist ein Magnetventil 15 eingeschaltet. Dieses Magnetventil ist von einem Kaltwasser-Rücklauftemperaturbegrenzer
16 gesteuert, der der Wärmepumpe 2 vorgeschaltet ist. Sobald die Temperatur des Wassers in der Rücklaufleitung 6 einen
Wert übersteigt, bei dem die Wärmepumpe nicht mehr wirtschaftlich arbeiten könnte, öffnet der Rücklauftemperaturbegrenzer
16 das Magnetventil 15 und sperrt die Rücklaufleitung
6. Die Temperatur, bei der dies erfolgt, liegt beispielsweise oberhalb 45 0C. Hierdurch ist erreicht, daß bei
höheren Rücklauftemperaturen die Wärmepumpe nicht läuft, wodurch einerseits der Verschleiß der Wärmepumpe 2 vermindert
wird und andererseits die zum Betrieb der Wärmepumpe notwendige elektrische Energie gespart wird.
Zwischen den Vorlaufzweig 8 und die Rücklaufleitung 6 ist eine Speichereinheit 17 geschaltet, diese weist drei hintereinander
geschaltete Speicherbehälter 18,19 und 20 auf. Der
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§558510
-3-
Speicherbehälter 18 liegt über ein Magnetventil 21 an dem Vorlaufzweig
8. Der Speicherbehälter 20 liegt an der Rücklaufleitung 6. In einem Leitungszweig parallel zum Magnetventil 21
sind eine Beimischpumpe 22 und ein Rückschlagventil 23 vorgesehen. Zusätzlich ist der mittlere Speicherbehälter 19 an seinem
in den Speicherbehälter 18 führenden Ende über ein Magnetventil 24 mit dem Vorlaufzweig 8 verbunden.
Das Magnetventil 21 ist geöffnet, wenn das Magnetventil 24 geschlossen ist und umgekehrt. Die Steuerung der Magnetventile
21 und 24 erfolgt über einen Temperaturregler 25, dessen Temperaturfühler im unteren Bereich des Speicherbehälters
sitzt. Beim Laden der Speicherbehälter 18, 19 und 20 mit heißem Wasser aus der Heizeinheit 1 ist zunächst das Magnetventil
21 geöffnet. Das Magnetventil 24 ist geschlossen. Sobald die Wassertemperatur am Temperaturfühler des Temperaturreglers
25 beispielsweise 60 0C erreicht hat, schließt das Magnetventil 21 und das Magnetventil 24 öffnet. Es werden
jetzt die Speicherbehälter 19 und 20 geladen. Dieses
stufenweise Laden der Speicherbehälter wirkt sich besonders im Fall der Nachladung der Speicherbehälter günstig aus.
Beim Entladen der Speicherbehälter wird das Wasser durch die Beimischpumpe 22 gefördert. Das nachfliessende kalte Wasser
gelangt zuerst in den Behälter 20, dann in den Behälter 19
und erst zum Schluß in den Behälter 18. Erfolgt keine vollständige Entladung sämtlicher Speicherbehälter, dann wird
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in dem Behälter 18 warmes Wasser verbleiben, so daß dieser
nicht nachgeladen werden muß. In diesem Fall werden beim Nachladevorgang
über das Magnetventil 24 lediglich die Speicherbehälter 19 und 20 mit heißem Wasser gefüllt. Hierdurch ist die
zum Laden der Speicherbehälter notwendige Pumparbeit wesentlich verringert, da das Heizwasser des Speicherbehälters 18 nicht in
den Speicherbehälter 19 bzw. 20 gepumpt werden muß.
Vor der Heizungsanlage 9 liegt eine Hauspumpe 26 und ein 3-Wege-Mischventil 27. An dieses ist der Vorlauf zweig 8 und
über einen Rücklaufbegrenzer 28 eine Querleitung 29 angeschlossen.
Wie üblich wird über den Rücklaufbegrenzer 28 bzw. die Querleitung 29 das aus der Heizungsanlage 9 zurückfliessende
Wasser über das Mischventil 27 teilweise wieder der Heizungsanlage 9 zugeführt, wenn die Rücklauftemperatur
nicht ausreichend niedrig ist. Der Rücklaufbegrenzer 28 steuert hierfür das Mischventil 27 über einen Stellmotor 30.
Wenn der von der Heizungsanlage 9 geforderte Wärmebedarf groß ist, muß über den Vorlaufzweig 8 und das Mischventil 27 eine
große Menge Heißwasser fließen. Dies ist insbesondere nach Beendigung der Niedertarif zeit (22 bis 6 Uhr) zu erwarten,
da in der Niedertarifzeit die Heizungsanlage mit abgesenkter
Wärmeabgabe arbeitet. Sobald das Mischventil etwa 2/3 geöffnet ist, schließt sich ein elektrischer Schaltkontakt 31.
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Hierdurch wird die Beimischpumpe 22 eingeschaltet und fördert zusätzlich zu der Wärmepumpe 2 Heißwasser zur Heizungsanlage
Hierdurch ist erreicht, daß die Solltemperatur in den mit der Heizungsanlage 9 zu beheizenden Räumen schnell erreicht wird.
Sobald sie erreicht ist, verkleinert sich der Öffnungsquerschnitt des Mischventils 27. Ist das Mischventil 27 nur mehr
weniger als 2/3 geöffnet, dann wird die Beimischpumpe 22 wieder abgeschaltet und die weitere Beheizung erfolgt nur über die
Wärmepumpe 2.
Weiterhin arbeitet die Beimischpumpe 22 auch, wenn, beispielsweise
in Sperrzeiten, die Wärmepumpe 2 abgeschaltet ist.
Auf das Mischventil 27 wirkt zusätzlich ein Witterungsfühler
ein. Durch diesen wird die gewünschte Vorlauftemperatur je nach der Außentemperatur bei beispielsweise 50, 60, 70 oder
80 0C eingestellt. Im Vergleich zu der tatsächlich gegebenen
Vorlauftemperatur wird das Mischventil 27 dann mehr oder weniger geöffnet.
Im Sommer ist eine Beheizung der Speicherbehälter 18, 19 und
20 und der Heizungsanlage 9 überflüssig. Es muß lediglich der Brauchwasserbeheizer 11 arbeiten. Da dessen Volumen im
Vergleich zu dem der Speicherbehälter niedrig ist, kann mehrfache Brauchwasserentnahme zu einem häufigen, kurzfristigen
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Einschalten der Wärmepumpe 2 führen. Um dies zu vermeiden, ist ein im Sommerbetrieb wirksames Zeitschaltwerk vorgesehen,
das die Wärmepumpe nur an wenigen Stunden zum Einschalten freigibt. Beispielsweise ist das Zeitschaltwerk 32 so eingestellt,
daß die Wärmepumpe zwischen 5.00 - 6.00 Uhr und 14.00 - 15.00 Uhr einschalten kann. Im Bedarfsfalle kann die
Wirkung des Zeitschaltwerks auch abgeschaltet werden. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Nachheizung des Brauchwasserbeheizers 11 erst dann erfolgt, wenn dessen Rücklauftemperatur
45 0C unterschritten hat. Es ist damit erreicht, daß die Wärmepumpe in ihrem wirtschaftlichen Arbeitsbereich
arbeitet und ein Einschalten des Durchlauferhitzers weitgehend vermieden ist.
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Claims (6)
- Akte Patentansprüchef 1.JZentralheizungsanlage mit einem aus zwei oder mehreren in Reihe geschalteten Speicherbehältern bestehenden Warmwasserspeicher, der zwischen einer Vorlauf- und einer Rücklaufleitung liegt, wobei in der Vorlaufleitung eine Umwälzpumpe eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Vorlaufleitung (8) und den ersten Speicherbehälter (18) ein erstes Ventil (21) eingeschaltet ist und daß wenigstens einer der weiteren Speicherbehälter (19, 20) über ein weiteres Ventil (24) mit der Vorlaufleitung (8) verbunden ist.
- 2. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (21) geschlossen ist, wenn das zweite Ventil (24) geöffnet ist.
- 3. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Speicherbehälter (18) über eine Beimischpumpe (22) die Vorlaufleitung (8) im Entladebetrieb des Speichers (18, 19, 20) speist.
- 4. Zentralheizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Speicherbehälter (18) ein Temperaturfühler (25) angeordnet ist, der beim Ladebetrieb über ein Stellglied das erste Ventil (21) schließt und das weitere Ventil (24) öffnet, sobald und solange seine Soll-Ladetemperatur erreicht ist.709826/0610 original inspected
- 5. Zentralheizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung der zweiten
und/oder weiteren Speicherbehälter (19, 20) in Abhängigkeit von der jeweiligen Außentemperatur erfolgt. - 6. Zentralheizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmepumpe (2) vorgesehen ist, die den zweiten und/oder weiteren Speicherbehälter (19, 20) je nach dem Entladungszustand des ersten Speicherbehälters (18) über das weitere Ventil (24) direkt auflädt.708826/0610
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2558510A DE2558510C2 (de) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | Zentralheizungsanlage mit wenigstens zwei Speicherbehältern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2558510A DE2558510C2 (de) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | Zentralheizungsanlage mit wenigstens zwei Speicherbehältern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2558510A1 true DE2558510A1 (de) | 1977-06-30 |
DE2558510C2 DE2558510C2 (de) | 1982-03-25 |
Family
ID=5965518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2558510A Expired DE2558510C2 (de) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | Zentralheizungsanlage mit wenigstens zwei Speicherbehältern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2558510C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT406082B (de) * | 1996-01-30 | 2000-02-25 | Vaillant Gmbh | Schichtenspeicheranordnung |
DE19704986B4 (de) * | 1996-01-30 | 2004-12-02 | Vaillant Gmbh | Schichtenspeicheranordnung |
EP1906101A1 (de) * | 2006-09-13 | 2008-04-02 | Franz Josef Eller | Speicheranordnung und Umladeverfahren für Wärmeenergie |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2007149A1 (de) * | 1970-02-17 | 1971-09-02 | Dr Stiebel Werke GmbH & Co , 3450 Holzminden | Flussigkeits Speicherheizungsanlage mit elektrischer Beheizung |
-
1975
- 1975-12-24 DE DE2558510A patent/DE2558510C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2007149A1 (de) * | 1970-02-17 | 1971-09-02 | Dr Stiebel Werke GmbH & Co , 3450 Holzminden | Flussigkeits Speicherheizungsanlage mit elektrischer Beheizung |
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EP1906101A1 (de) * | 2006-09-13 | 2008-04-02 | Franz Josef Eller | Speicheranordnung und Umladeverfahren für Wärmeenergie |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2558510C2 (de) | 1982-03-25 |
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