DE2700895A1 - Heisswasserspeicher fuer den haushaltsgebrauch - Google Patents

Description

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"Heißwasserspeicher für den Haushaltsgebrauch".

Jie Erfindung betrifft einen Heißwasserspeicher für den Haushalta^ebrauch. bekanntlich werden für den Haushaltsgebrauch hauptsächlich zwei Arten Warmwasserbereiter vorwendet: elektrisch (nach dem Joule-Affekt) oder mit Verbrennung betriebene Anlagen. Die elektrisch betriebenen V/armwasserbereiter bieten den Vorteil einas Betriebes mit weniger Gefahren und keiner Verschmutzung der Atmosphäre, v/ie es bei den mit Verbrennung betriebenen der i'allp-st. letztere werden jedoch wegen der niedrigeren Betriebskosten vorgezogen, welche heute jedoch besonders infolge

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herrschenden Problems der Energieersparnis ziemlich hoch liegen. Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Warmwasserspeichers für den Haushaltsgebrauch, mit welchem der Energievorbrauch möglichst herabgesetzt wird und gleichzeitig die Reinhaltung der Luft berücksichtigt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines WarmwasserSpeichers, der in einem geschlossenen Gehäuse eingebaut der doppelten Aufgabe dient, das Wasser für den Hausgebrauch zu erwärmen und die verbrauchte Luft aus dem Raum, in dem das Gerät installiert ist, auszustoßen.

Erfindungsgemäß werden obige Aufgaben mit einem insbesondere zur Installierung in Wohnräumen für den Hausgebrauch bestimmten Heißwasserspeicher gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er Mittel zur Entlüftung der Räume sowie eine thermodynamische Maschine der Bauart Luft/Wasser umfaßt, die dazu geeignet ist, Wärme aus der angesogenen Luft zu gewinnen und mit dieser Wärme das Wasser zu erwärmen. Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung deutlicher hervor, die die Erfindung mit Bezugnahme auf die beiliegende schematische Zeichnung erklärt, Jedoch nicht beschränkt.

Im beschriebenen Beispiel besteht die mit dem Heißwasserspeicher verbundene thermodynamische Maschine aus einem Kompressions-Expansions-Kältekreislauf, erfindungsgemäß kann jedoch auch eine haschine jeder anderen an sich bekannten, zweckentsprechenden Art sein. In der Figur umfaßt der Heißwasserspeicher ein erstes Gehäuse 1, in dem für den Haushaltsgebrauch zu erhitzendes Wasser gespeichert wird, und das mit einem Zulauf 2 und einem Auslauf 5 für das Wasser versehen ist. Das Zu- und Auslaufen des

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ivassers durch die öffnungen 2 und 5 kann durch geeignete, an sich bekannte, nicht dargestellte Organe gesperrt werden. Im Gehäuse 1 ist ein Verflüssiger ^Lv eines Kompressionskältekreislaufes untergebracht, der außerdem einen Verdichter 5, einen Verdampfer 6 und eine Drosselscheibe 7 umfaßt. Mit Ausnahme des Verflüssigen 4 sind die Bauglieder des Kältekreislaufes in einem zweiten Gehäuse 8 eingeschlossen, das vom ersten getrennt ist. Am Gehäuse 1, das vorzugsweise mit dem Gehäuse 8 so verbunden ist, daß beide zusammen eine feste Einheit bilden, sind Durchlässe 13 und 14 für die Beförderung des Kältemittels vom Verdichter zum Verflüssiger und von diesem zum Verdampfer ausgespart. Das Gehäuse 8 ist mit einer Eintrittsöffnung 9 für die Luft, die aus dem Raum oder Gebäude gesaugt werden soll, in welchem der Heißwasserspeicher installiert ist, sowie mit einer öffnung 10 für den Austritt derselben in die Außenluft versehen. Vorzugsweise ist dazu eine Luftströmung vorzusehen, die durch den Einsatz eines Ventilators oder dgl. 11 erzeugt wird, der von einem Motor 12 angetrieben wird. Gegenüber der Richtung der Luftströmung wird der Motor 12 vorzugsweise vor dem Verdampfer 6 und der Verdichter 5 des Kältekreislauf is zwischen dem Verdampfer

und der Saugöffnung 9 des Gehäuses <J angeordnet. Die Wirkungsweise der Anlage ist leicht verständlich. Das warme Kältemittel wird vom Verdichter 5 dem Verflüssiger 4 zugeführt, wo es dem im Gehäuse 1 enthaltenen Wasser Wärme abgibt. Dann gelangt das Kältemittel über die Drosselscheibe 7 zum Verdampfer 6, wo es der aus dem Raum gesogenen Luft Värme entzieht und wieder zum Verdichter 5 zurückfließt, um den nächsten Wärmeaustauschzyklus neu zu beginnen· Somit wird die Erwärmung des Wassers für den

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Haushaltsgebrauch durch Ausnützung des zurückzugewinnenden Wärmeanteils der Luft in der Wohnung erreicht, im Einklang mit den cesetz^ebenden Bestrebungen verschiedener Länder, wo Temperatur- ;renaen des für des Haushaltsgebrauch bestimmten V/assers vor-Ceschrieben werden, um dadurch den Verbrauch an Energie einzuschränken. Bei einer Wohnung mittlerer Abmessungen (70 qm Wohnfläche und 210 nr Wohnraum), für die ein minimaler Luftaustausch von 0,5 Vol/Stunde errechnet werden kann, lassen sich ca. 4 Kcal/m , d.h. 420 Kcal/Stunde gewinnen. Dieser zurückgewinnbare Wärmeanteil kann dem Verflüssiger eines Kompressions-Kältekreislaufes - unter Zugrundelegung eines Verstärkungkoeffizienten von ca. 2 - eine Wärmeleistung der Größenordnung 840 Kcal/ i3tunde abgeben, die also großer ist als die Durchschnittsleistung eines normalen elektrischen .iiderstands-Heißwasserbereiters. Durch den erfindungsgemäßen Heißwasserspeicher läßt sich somit der zweifache Zweck erreichen, das für den Haushaltsgebrauch benötigte Wasser zu erwärmen und gleichzeitig &±_& betreffende Wohnung zu ent- und zu belüften.

Im zeichnungsgemäßen Beispiel wird die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Gerätes noch dadurch erhöht, daß die Luftströmung auch die Wärme mitnimmt und dem Verdampfer 6 zuführt, welche vom Verdichter 5 und vom Ventilatorantrieb 12 ausgestrahlt wird. Der Ventilator kann mit einer Schaltung für zwei Geschw.indigkeitsstufen ausgestattet und auf bekannte (nicht dargestellte) Art mit dem Verdichter 5 stromführend angeschlossen werden, um einen höheren Grad an Flexibilität und eine noch bessere Leistung des Gerätes zu erzielen. Der Ventilator kann nämlich nur dann betätigt werden, wenn der Verdichter 5 in Betrieb ist,

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d.h. wenn der Bedarf an Wärme sum Erhitzen des im Gehäuse 1 enthaltenen wassers am größten ist. Außerdem läßt sich der Ventilator 11 abstellen, wenn die Belüftung der Wohnung mit anderen ilittein erfolgt.

..is oereits gesagt, liegt die Wärmebilanz des erfindungsgemäßen ,.ei'-v./asserspeichers für den Haushaltsgebrauch so, daß es möglich v.-ird, das für den Haushalt benötigte Wasser durch Ausnutzung der Wärme au erhitaen, die im Inneren der Wohnung herrscht, sowie der ebenfalls zurückgewonnenen Wärme, die vom Verdichter und vom Ventilatorantrieb ausgestrahlt wird. Die Vereinigung beider Aufgaben (Erwärmung des V/assers und Entlüftung der Wohnung) ermöglicht - abgesehen von dem praktischen, dieser Lösung an sich innewohnenden Interesse - das Wassererwärmen mit einem viel kleineren Leistungsaufwand (ca. 1/3 ) gegenüber dem sonst theoretisch erforderlichen. Zs ist selbstverständlich, daß der erfindungsgemäße Heißwasserspeicher alle in den Schutzbereich der Erfindung fallenden Änderungen erfahren kann. Insbesondere kann der Kocpressions-Kältekreislauf durch eine gleich wirkende therlüodynamioche Maschine, zum Beispiel durch ein System mit offenem Brayfcon-Zyklus ersetzt werden, was ein Fachmann ohne Schwierigkeiten verrichten kann. In diesem Fall ist im Gehäuse 1 ebenfals ein Wärmeaustauscher (ähnlich wie Verflüssiger 4) vorgesehen und das System umfaßt außerdem im wesentlichen einen Motorverdichter zum Saugen und Verdichten der auszustoßenden Luft, eine üxpansionseinheit und eine Vorrichtung zum Ausstoßen der Luft. Gegenüber dem zuerst beschriebenen System erlaubt der Brayton-Zyklus, der die Luft als thärrnodynamisches Medium ausnützt, den ■Ausfall des Verdampfers 6 und des Motor-Ventilators 11, 12.

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Wenn dagecen ein stetiger Luftwechsel erwünscht ist, muß dieses System zusätzlich mit einem Entlüfter für die nicht unter Druck stehende Luft versehen werden, welcher Entlüfter dann eingeschaltet wird, wenn die Wassertemperatur einen vorgewählten Wert erreicht und ein weiteres Erwärmen derselben nicht mehr erforderlich ist.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1.)Heißwasserspeicher, besonders für den Haushaltsgebrauch, zur Installation in Wohnräumen, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel zum Ansatxgen der verbrauchten Luft aus den Wohnräumen und eine thermodynamische Maschine der Art "Luft/ Wasser" umfaßt, die dazu geeignet ist, Wärme der angesaugten Luft zu entziehen und diese Wärme zum Erhitzen des Wassers auszunützen.

   2. Heißwasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem die erwähnte thermodynamische Maschine einen Kompressiona-Kältekreislauf umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger des Kälte-Kreislaufes das Wasser erwärmt, wobei der Verdampfer dazu im Strom der anzusaugenden Luft angeordnet ist.

   $. Heißwasserspeicher nach Anspruch 2, bei dem der Verflüssiger in einem das zu erwärmende Wasser enthaltenden Gehäuse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer in einem zweiten, vom ersten getrennten Gehäuse eingebaut is β, das mit je einer öffnung zum Ansaugen und zum Ausstoßen der Luft versehen ist, wobei in der Luftströmung zwischen der A.nsaugöffnung und dem Verdampfer der Verdichter des Kältekreislaufes aufgestellt ist und das erste sowie das zv/eite Gehäuse miteinander so verbunden sind, daß sie eine geschlossene Einheit bilden.

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   4. Heißwasserspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung durch einen motorangetriebenen Lüfter oder dgl. verdichtet wird, wobei der Lüfter im zweiten Gehäuse vor dem Verdampfer angeordnet ist.

   5· Heißwasserspeicher nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der motorangetriebene Lüfter mit einer an sich bekannten, für zumindest zwei Drehzahlen eingerichteten Schaltung versehen und mit dem Verdichter des Kältemittels elektrisch so verbunden ist, daß er mit dem Verdichter zusammen ein- und ausgeschaltet wird.

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