DE2643716B1

DE2643716B1 - Storage tank consisting of individual cells for a fluid medium to be heated

Info

Publication number: DE2643716B1
Application number: DE19762643716
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Haas
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1977-09-15
Also published as: DE2643716C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einzelnen Zellen bestehenden Speicher nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a memory consisting of individual cells according to the preamble of Main claim.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet derartiger Speicher ist zwar die Brauchwasserversorgung; andererseits kommt es nicht darauf an, ob als Medium Wasser aufgeheizt wird, oder ob es sich um ein anderes fluides Medium handelt. Eine derartige Anlage könnte ebenso gut als Speicherzentralheizung Anwendung finden.A preferred field of application of such storage is the service water supply; on the other hand it does not matter whether water is heated as the medium or whether it is another fluid Medium acts. Such a system could just as easily be used as storage central heating.

Es ist bekannt, eine Brauchwasserversorgung eines Hauses über Zellenspeicher sicherzustellen, wobei die einzelnen Speicherzellen mit Thermostatventilen versehen sind und wobei die Wasserversorgung aus den einzelnen Speicherzellen nacheinander erfolgt, so daß jeweils von einer gerade in Betrieb befindlichen Zelle auf die nächste umgeschaltet wird, wenn die Zelle entladen ist Die Zellen werden also hier einzeln nacheinander entladen und auch gleichermaßen geladen. Diese Schaltung der einzelnen Speicherzellen hat den Nachteil, daß bei einer Umschaltung von Zelle zu Zelle der maximale Zapfwasserstrom auf die Entladefähigkeit der einzelnen Speicherzelle begrenzt ist, bzw. weil einer Serienschaltung der einzelnen Zellen der Durchlaufwiderstand zu groß wird.It is known to ensure a domestic water supply of a house via cell storage, wherein the individual storage cells are provided with thermostatic valves and the water supply from the individual memory cells takes place one after the other, so that in each case from a cell that is currently in operation to the next one is switched when the cell is discharged so the cells are here individually discharged one after the other and also charged equally. This circuit has the individual memory cells the disadvantage that when switching from cell to cell, the maximum tap water flow to the discharge capacity the individual memory cell is limited, or because a series connection of the individual cells of the Flow resistance becomes too great.

Es ist weiterhin bekannt, mehrere Zellen parallel zu laden bzw. zu entladen. Hierbei ist jedoch nicht sichergestellt, daß alle Speicher gleichmäßig ge- bzw. entladen werden. Hierzu ist es erforderlich und bekannt, die Anschlußzubehöre widerstandsmäßig aufeinander abzustimmen, was bedingt, daß alle Anschlußteile vom Hersteller mitgeliefert werden müssen. Das enthält weiterhin den Nachteil, daß bei verschiedenen Zellenzahlen unterschiedliche Zubehöre angeboten und bereitgehalten werden müssen.It is also known to charge or discharge several cells in parallel. However, this is not the case ensures that all storage tanks are charged and discharged equally. For this it is necessary and known the connection accessories to match resistance to each other, which requires that all connecting parts from Must be supplied by the manufacturer. This also has the disadvantage that with different numbers of cells different accessories have to be offered and kept ready.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den maximal zapfbaren Fluidstrom aus den Speicherzellen zu erhöhen, ohne die Speicherkapazität selbst zu vergrößern und ohne eine Vielfalt von Zubehören bereithalten zu müssen.The invention is based on the object of the maximum fluid flow that can be drawn off from the storage cells without increasing the storage capacity itself and without a variety of accessories to have to keep ready.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.The solution to this problem lies in the characterizing features of the main claim.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil liegt in einer gleichmäßigen Ent- und Beladung sämtlicher Speicherzellen, mit der auch eine günstige KapazitätsausnutzungThe advantage that can be achieved with the invention lies in the uniform loading and unloading of all storage cells, with which also a favorable utilization of capacity

ίο gewährleistet ist.ίο is guaranteed.

Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen 2 und 3 hervor.
In der nachfolgenden Beschreibung ist anhand des in der Zeichnung dargestellten Schaltschemas ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.Further refinements and advantageous developments of the invention emerge from subclaims 2 and 3.
In the following description, an exemplary embodiment is explained in more detail with reference to the circuit diagram shown in the drawing.

Von einer nicht dargestellten Wärmequelle kommen Speiseleitungen 1 und 2, von denen die Leitung 1 die Vorlaufleitung, die Leitung 2 die Rücklaufleitung darstellt. Von der Vorlaufspeiseleitung 1 zweigen an Abzweigstellen 5 Zellenvorlaufleitungen 3 ab, die zu einzelnen Speicherzellen 4 führen. Die Vorlaufleitungen 1 und 3 weisen alle den gleichen Durchmesser auf. An die einzelnen Zellenvorlaufleitungen 3 ist im Innern der Speicherzellen 4 je eine Wärmetauscherschlange 6 angeschlossen, die über eine Zellenrücklaufleitung 7 an Einmündungsstellen 8 mit der Speiserücklaufleitung 2 verbunden ist. Auch die Speiserücklaufleitung 2 weist durchgehend gleiche Durchmesser auf. Im Bereich der einzelnen Zellenrücklaufleitungen 7 ist am Ausgang der jeweiligen Speicherzelle ein Thermostatventil 9 vorgesehen, dessen Fühler 10 die Temperatur des durch die Leitung 7 gehenden Fluids abfühlt. Die Thermostatventile 9 sind so geschaltet, daß sie mit steigender Temperatur den Auslaßquerschnitt verengen und damit den Druckverlust erhöhen. Das Thermostatventil schließt den Auslaß jedoch nicht dichtend, so daß auch bei überschreiten eines Temperaturmaximalwertes am Fühler sichergestellt ist, daß ständig ein geringer Fluidstrom fließt und der Fühler auch bei geschlossenem Ventil Temperaturveränderungen des anstehenden Fluids registrieren kann.From a heat source, not shown, feed lines 1 and 2 come, of which the line 1 the Flow line, the line 2 represents the return line. From the feed line 1 branch off Junction points 5 from cell feed lines 3 which lead to individual storage cells 4. The supply lines 1 and 3 all have the same diameter. To the individual cell flow lines 3 is inside the Storage cells 4 each have a heat exchanger coil 6 connected to them via a cell return line 7 Confluence points 8 are connected to the feed return line 2. The feed return line 2 also has consistently the same diameter. In the area of the individual cell return lines 7 is at the output of respective storage cell a thermostatic valve 9 is provided, the sensor 10 of the temperature of the through the Line 7 senses flowing fluids. The thermostatic valves 9 are switched so that they increase with Temperature narrow the outlet cross-section and thus increase the pressure loss. The thermostatic valve does not seal the outlet, however, so that even if a maximum temperature value is exceeded, am Sensor ensures that there is always a low flow of fluid and the sensor also when it is closed Valve can register temperature changes in the fluid.

Der Zellenspeicher weist weiterhin Zapfleitungen 11 und 12 auf, wobei die Leitung 11 von einer nicht dargestellten Wasserquelle kommt, die Leitung 12 eine Zapfvorlaufleitung zu einer Mehrzahl von Zapfventilen darstellt. Die Zapfleitung 11 ist über Zellenzapfleitungen 13 an Abzweigstellen 15 mit Innenräumen 14 der einzelnen Speicherzellen 4 verbunden.The cell storage tank also has dispensing lines 11 and 12, one of which does not have line 11 water source shown comes, the line 12 is a dispensing flow line to a plurality of dispensing valves represents. The dispensing line 11 is via cell dispensing lines 13 at junction points 15 with interior spaces 14 of the individual memory cells 4 connected.

Die Innenräume 14 der einzelnen Speicherzellen 4 sind an ihren oberen Enden über eine Zellenvorlaufleitung 16 mit der Zapfvorlaufleitung 12 an Einmündungsstellen 17 verbunden.
An den Ausgängen der einzelnen Speicherzellen sind in den Zellenvorlaufleitungen 16 Thermostatventile 18 vorgesehen, deren Fühler 19 die Temperatur des die einzelnen Speicherzellen verlassenden Speicherwassers fühlen. Die Thermostatventile 9 und 18 sind von ungleicher Bauart Die Fühler sind gleich. Die Thermostatventile 18 sind so geschaltet, daß sie bei fallender Temperatur schließen, bzw. den Druckverlust erhöhen (Sicherstellung, daß Warmwasserleitung nicht verschlossen wird).The inner spaces 14 of the individual storage cells 4 are connected at their upper ends via a cell feed line 16 to the tap feed line 12 at junction points 17.
Thermostatic valves 18 are provided in the cell supply lines 16 at the outputs of the individual storage cells, the sensors 19 of which sense the temperature of the storage water leaving the individual storage cells. The thermostatic valves 9 and 18 are of different design. The sensors are the same. The thermostatic valves 18 are switched so that they close when the temperature falls, or increase the pressure loss (ensuring that the hot water line is not closed).

Die beschriebene Speicheranlage hat folgende Funktion:The storage system described has the following function:

Wird davon ausgegangen, daß sämtliche Zellen entladen, d. h. mit kaltem Fluid gefüllt sind, so sind die Thermostatventile 9 offen, die Thermostatventile 18Assuming that all cells are discharging, i. H. are filled with cold fluid, so are the Thermostatic valves 9 open, the thermostatic valves 18

geschlossen. Soll nun der Speicher durch Beaufschlagung von der Wärmequelle über die Speiseleitungen 1 und 2 aufgeladen werden, so resultiert ein gleichmäßiger Strom warmen Fluids durch die Speiseleitung 1 und damit durch die Rohrschlangen 6 sämtlicher Speicherzellen. Aufgrund nicht vermiedbarer Toleranzen, evtl. auch gewollter Größenunterschiede der Speicherzellen bzw. der Zuleitungen oder der Rohrschlangen wird nun eine Zelle schneller aufgeladen sein als andere. Das bedeutet, daß die Temperatur am Ausgang dieser Zelle, d.h. in der entsprechendem Zellenrücklaufleitung 7, ansteigt Der Temperaturfühler 10 mißt diesen Sachverhalt und veranlaßt das zugehörige Thermostatventil 9 zum Abdrosseln. Damit wird diese Zelle weniger geladen, der verfügbare Wärmestrom verteilt sich entsprechend auf die anderen Zellen. Ist diese Zelle voll geladen, schließt das Thermostatventil 9, jedoch nur so weit daß der Fühler funktionsfähig bleibt. So werden nacheinander die einzelnen Zellen, die im übrigen aber im wesentlichen gleichmäßig geladen werden, gedrosselt wenn die einzelnen Thermostatventile 9 schließen. Über eine nicht dargestellte Signalvorrichtung, die beispielsweise den Differenzdruck zwischen den Speiseleitungen 1 und 2 abfühlt kann bei voll aufgeladenem Speicher der Wärmequelle ein entsprechendes Signal mitgeteilt werden, daß keine Wärmeanforderung mehr vorliegtclosed. Should now the memory by loading are charged by the heat source via the feed lines 1 and 2, the result is a more uniform Flow of warm fluid through the feed line 1 and thus through the coils 6 of all storage cells. Due to unavoidable tolerances, possibly also deliberate size differences of the storage cells or the supply lines or the pipe coils, one cell will now be charged more quickly than another. That means that the temperature at the outlet of this cell, i.e. in the corresponding cell return line 7, The temperature sensor 10 measures this situation and causes the associated thermostatic valve 9 for throttling. This means that this cell is less charged and the available heat flow is distributed correspondingly to the other cells. If this cell is fully charged, the thermostatic valve 9 closes, but only in this way far that the sensor remains functional. This is how the individual cells become one after the other, but the rest of the cells are charged substantially evenly, throttled when the individual thermostatic valves 9 close. Via a signaling device, not shown, which, for example, controls the differential pressure between the feed lines 1 and 2 can send a corresponding signal when the storage tank is fully charged be notified that there is no longer any heat request

Dieses Signal kann allerdings auch von einem Thermostaten ausgehen, der die erhöhte Rücklauf- bzw. Vorlauftemperatur registriert.This signal can, however, also come from a thermostat, which controls the increased return or flow rate. Flow temperature registered.

Wird nun der Speicher durch Betätigen eines oder mehrerer Zapfventile im Zuge der Zapfvorlaufleitung 12 entladen, so drückt das Medium in der Zapfleitung 11 fluides Medium durch die einzelnen Zellen in Parallelschaltung. Da die Speicherzellen aufgeladen sind, haben die Fühler 19 der Thermostatventile 18 diesen Zustand erfaßt, die zugehörigen Ventile 18 sind geöffnet. Somit werden alle Zellen gleichmäßig entladen, eine gewisse Ungleichmäßigkeit resultiert aus nicht zu vermeidenden Toleranzen der Bauteile. So wird es vorkommen, daß eine Zelle schneller entladen wird als die anderen, so daß über den Fühler 19 ein entsprechender Schließbefehl an ein Thermostatventil 18 ergeht Somit wird diese Zelle gesperrt, und die Entladung der anderen Zellen schreitet gleichmäßig fort. Auf jeden Fall wird aber vermieden, daß kaltes fluides Medium aus der Zapfleitung 11 die Temperatur des ausfließenden Mediums in der Zapfvorleitung 12 fühlbar absenkt. Nach Absperren aller Thermostatventile 18 ist keine, bzw. nur eine sehr geringe Entnahme von Zapfmedium möglich.If the memory is now activated by actuating one or more nozzles in the course of the delivery line 12 discharged, the medium in the dispensing line 11 pushes fluid medium through the individual cells in parallel. Since the storage cells are charged, the sensors 19 of the thermostatic valves 18 have this state detected, the associated valves 18 are open. Thus, all cells are discharged equally, a certain amount Unevenness results from unavoidable component tolerances. So it will happen that a cell is discharged faster than the other, so that a corresponding closing command via the sensor 19 to a thermostatic valve 18 thus this cell is blocked, and the discharge of the other cells progresses evenly. In any case, it is avoided that cold fluid medium from the Dispensing line 11 noticeably lowers the temperature of the outflowing medium in the dispensing feed line 12. After all thermostatic valves 18 have been shut off, there is no or only a very small amount of dispensing medium possible.

Es soll Erwähnung finden, daß Laden und Entladen der Speicher völlig unabhängig voneinander, d. h. auch gleichzeitig erfolgen kann, da das Entladen der einzelnen Speicherzelle ein Absinken der vom Fühler 10 gemessenen Temperatur zur Folge hat wonach durch öffnen des zugehörigen Thermostatventils 9 ein Ladestrom über die Speiseleitungen 1 und 2 erfolgen kann.It should be mentioned that loading and unloading of the memory are completely independent of each other, i. H. even can take place at the same time, since the discharging of the individual storage cells causes a decrease in the temperature measured by the sensor 10 measured temperature has the consequence whereupon by opening the associated thermostatic valve 9 a Charging current can take place via feed lines 1 and 2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Storage unit consisting of individual cells for a fluid medium to be heated, which is shared by all Cells of the memory is supplied and discharged via dispensing lines, in which the individual cells have with a heat source connected feed lines charged with a fluid heat transfer medium are, characterized in that the tap (11,12) and feed lines (1,2) to and from the cells (4) are connected in parallel to each other and that in the delivery lines (16) of the individual storage cells (4) and in each of the cell feed return lines (7) a thermostatic valve (18,9) is arranged.

2. Memory according to claim 1, characterized in that the sensor (10) in the cell feed return lines (7) arranged thermostatic valves (9) in the cell feed return lines (7) are arranged directly on the valve and that the Thermostatic valves have a non-closable bypass section.

3. Memory according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (19) in the Cell flow lines (16) arranged thermostatic valves (18) in the upper area of the interior (14) of the individual storage cells (4) are arranged.