DE2713788B1 - Steuervorrichtung zur Beschickung oder Entladung von Heizwasserspeichern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur wirtschaftlichen Beschickung oder Entladung von Heizwasserspeichern mit Wasser von wechselnder Temperatur.

Die Erfindung hat den Zweck, in Heizwasserspeicher einströmendes Wasser in waagerechter geebneter Strömung in dem Höhenbereich einzubringen, der auf Grund der natürlich bedingten Temperaturschichtung angenähert die Temperatur des einströmenden Wassers aufweist.

Der Nutzen dieser Temperaturzuordnung besteht

darin, daß bei wechselnden Zuflußtemperaturen des Umlaufwassers Wasser von hoher Temperatur nicht mit Wasser von niederer Temperautur gemischt wird. Dadurch bleibt Wasser höherer Temperatur für Verbraucher mit höherem Temperaturanspruch verfügbar.

Ebenso wird ausgekühltes Umlaufwasser nicht mit Wasser höherer Temperatur gemischt und behält damit die Fähigkeit, Wärme auch bei niederem Temperaturangebot aufzunehmen.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse Heizwasserspeicher mit mehreren Zuleitungsanschlüssen auszurüsten, die in unterschiedliche Bereiche des Speichers einmünden. In den Zuleitungsanschlüssen sind Ventile mit Kraftantrieb oder Umwälzpumpen angeordnet, die durch elektrische Temperaturmeß- und Regeleinrichtungen geschaltet werden und so das zuströmende aufgeheizte Wasser in die Speicherbereiche mit entsprechend zuzuordnender Temperatur führen.

Diese Zufuhr von Umlaufwasser durch unterschiedlich angeordnete Zuleitungsanschlüsse gestattet nur eine grob unterteilte Zuordnung der Temperatur des Zulaufwassers zu den Speichertemperaturschichten.

Eine Verbesserung der Zuordnungsmöglichkeiten macht eine größere Anzahl von Zuleitungsanschlüssen erforderlich.

Für die Rückführung ausgekühlten Umlaufwassers zum Heizwasserspeicher gilt das wie vor beschriebene Problem in gleicher Weise. Hierfür wird, wie bekannt, eine sehr grobe Unterteilung mit nicht mehr als zwei Zuleitungsanschlüssen gewählt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einem Heizwasserspeicher Umlaufwasser in jeder temperaturzugeordneten Höhenlage zuführen zu können, wobei die in unterschiedliche Bereiche des Speichers einmündenden Zuleitungsanschlüsse durch einen einzigen Anschluß ersetzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.

Im Behälter wird rechtwinklig an eine Hohlwelle ein Rohrstück mit einem Ende so befestigt, daß bei Drehung der Hohlwelle das Rohrstück um die Wellenachse geschwenkt wird, wobei das andere Ende des Rohrstükkes mit seiner freien Ausmündung auf der Linie eines Kreisbogens den Speicherbehälter in seiner Höhe durchfährt. Nahe der freien Ausmündung des Rohrstükkes wird ein Temperaturmeßglied befestigt, das

ίο gemeinsam mit der Ausmündung des Rohrstückes den Speicherbehälter durchfährt.

Die Temperatur dieses beweglichen Temperaturmeßgliedes wird mit der Temperatur eines im Umlaufwasser oder an einer Bedarfsstelle angeordneten Temperaturmeßgliedes verglichen. Ist die Temperatur des beweglichen Meßgliedes im Speicherbehälter niedriger als die Temperatur des Meßgliedes im Umlaufwasser oder an einer Bedarfsstelle, so wird in einem Regler ein Befehl erzeugt, der einen Stellantrieb beeinflußt und mittels diesem über die drehbare Hohlwelle die freie Ausmündung des Rohrstückes in Richtung der wärmeren Speicherbereiche bewegt. Hierbei wird vorausgesetzt, daß gemäß Naturgesetz das wärmere Wasser im höher liegenden Bereich des Speicherbehälters zu finden ist.

In gleicher Weise kann die Entnahme von Wasser mit vorgegebener Temperatur aus dem Speicherbehälter erreicht werden.

Um eine solche Steuervorrichtung wirtschaftlich fertigen und montieren zu können, werden die Hohlwellen mit den zugehörigen Dichtungsbauteilen und den schwenkbaren Rohrstücken in einem Bauteil zusammengefaßt, daß an Behälter verschiedener Bauart anmontiert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt.

A b b. 1 Arbeitsweise der Steuervorrichtung zur Beschickung oder Entladung von Heizwasserspeichern im Zusammenwirken mit einem Wärmeerzeuger.
Abb. 2 und 3 Bauweise der Steuervorrichtung zur Beschickung oder Entladung von Heizwasserspeichern als Baugruppe zur Anbringung an Speicherbehältern.

In A b b. 1 wird die Einführung von erwärmtem Wasser aus dem Sonnenenergiesammler 14 über den Wärmetauscher 13 in den Heizwasserspeicher 10 dargestellt.

Im Sonnenenergiesammler 14 wird Umlaufwasser je nach Sonneneinstrahlung unterschiedlich erwärmt. Dieses Umlaufwasser gibt seine Wärme im Wärmeaustauscher 13 an das Umlaufwasser zum Speicherbehälter 10 ab. Bei Betrieb der Umwälzpumpe 12 wird Wasser am Ansaugrohr 11 aus dem Speicherbehälter 10 entnommen und durch den Wärmeaustauscher 13 über das schwenkbare Rohrstück 3 mit der Ausmündung 5 in geebneter Strömung in den Speicherbehälter 10 zurückgeführt. Erfährt das Wasser im Wärmeaustauscher 13 eine Erwärmung, so steigt die Temperatur am Meßpunkt 8. Übersteigt die Temperatur des Meßpunktes 8 die Temperatur des Meßpunktes 9 um einen am Temperaturunterschieds-Regler 7 gewählten Betrag, so gibt dieser Regler 7 dem Stellantrieb 6 den Befehl, die Rohrausmündung 5 in einen höher gelegenen Bereich des Speicherbehälters mit höherer Wassertemperatur zu fahren.

Geht die Wasseraufwärmung im Wärmeaustauscher

&5 13 so weit zurück, daß die Temperatur des Meßpunktes 8 die Temperatur des Meßpunktes 9 um den am Regler 7 gewählten Unterschied unterschreitet, so gibt der Regler 7 dem Stellantrieb Befehl, die Rohrausmündung

5 in einen tiefer gelegenen Bereich des Speicherbehälters mit niedrigerer Wassertemperatur zu fahren.

Die Bewegung der Rohrausmündung dauert jeweils so lange, bis der Temperatur-Unterschied der Meßpunkte den am Regler 7 gewählten Unterschiedswert unterschreitet.

In der beschriebenen Weise kann die Vorrichtung auch zur Entnahme von Wasser mit vorgegebener Temperatur verwendet werden. Durch geeignete Anordnung der Meßpunkte sind verschiedenartige Aufgaben der Entnahme oder Einführung von Wasser in Heizwasserspeicher unter Berücksichtigung der Temperaturschichten-Zuordnung in der vorbeschriebenen Weise lösbar.

Die in A b b. 1 dargestellten Temperaturmeßglieder, Temperatur-Regler und Stellantriebe sind handelsübliche Erzeugnisse und müssen entsprechend den gestellten Anforderungen gewählt werden.

In A b b. 2 und 3 wird die Bauweise der Steuervorrichtung zur Beschickung oder Entladung von Heizwasserspeichern dargestellt.

Das Gehäuse 1 ist eine Baueinheit, in der die Hohlwellen mit den Dichtungsteilen und dem schwenkbaren Rohrstück 3 zusammengefaßt sind. Das Gehäuse 1 kann wahlweise mit zusätzlichen Drehgelenken 4 für weitere Aufgaben der temperaturzugeordneten Heizwasser-Entnahme oder Rückführung ausgerüstet werden.

Die Rohrausmündung 5 hat die Aufgabe, das dem Speicherbehälter zugeführte Wasser in geebneter Strömung einzubringen. Der Stellantrieb 6 ist ein handelsübliches Erzeugnis und muß entsprechend den gestellten Anforderungen ausgewählt werden. Durch Verlängerung oder Verkürzung des Rohrstückes 3 kann die Vorrichtung an verschiedene Behälterhöhen angepaßt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuervorrichtung zur Beschickung oder Entladung von Heizwasserspeichern, bei der das zu- oder abströmende Wasser den Speicherbereichen mit entsprechender Temperatur zugeordnet wird, d a durch gekennzeichnet, daß ein Rohrstück (3) im Speicherbehälter (10) um eine waagerechte Achse (2) schwenkbar ist und in senkrechter Richtung alle Speichertemperaturbereiche durchfährt, wobei der Stellantrieb (6) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen einem Temperaturmeßglied (9) an der schwenkbaren Rohrausmündung (5) und einem zweiten Meßpunkt (8) im zu- oder abströmenden Wasserstrom gesteuert wird.