DE2804748B1

DE2804748B1 - Waerme-isolierter Behaelter fuer warmes Wasser o.a. Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2804748B1
Application number: DE2804748A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Reckord
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-04
Filing date: 1978-02-04
Publication date: 1979-08-09
Also published as: DE2804748C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen wärmeisolierten Behälter für warmes Wasser oder andere Flüssigkeiten, ■" bestehend aus einem Behälter mit einer Anzahl von Wärmefühlern, die in gleichen Abständen übereinander über die gesamte Höhe des Behälters verteilt sind, sowie einem oberen und unteren Rohranschluß, die innerhalb des Behälters mit Rohren in waagerechter Richtung -■■ verlängert und über ihre gesamte Länge mit Lochungen versehen sind.

Für die Bereitstellung von warmen Brauchwasser in Wohnhäusern, aber auch in anderen Gebäuden, werden in Verbindung mit einer Warmwasserbereitung wärme- ·'· isolierte Behälter verwendet, in denen eine bestimmte Menge erwärmten Wassers vorrätig gehalten wird, so daß nach Erfahrungswerten immer genügend warmes Brauchwasser zur Verfügung steht. Derartige Vorratsbehälter für warmes Brauchwasser sind mit einem Zu- ' und Ablauf versehen sowie mit einem Wärmefühler. Wenn eine bestimmte Menge von warmem Wasser abgezogen ist, spricht der einstellbare Wärmefühler an und sorgt dafür, daß weiteres Warmwasser nachgefüllt wird. Der Wärmefühler kann auch getrennt davon in ■ dem Warmwasserbereiter angeordnet sein.

Auch für Warmwasserheizungen oder Systeme, in denen andere erwärmte Flüssigkeiten verwendet werden bzw. verbraucht werden, sind derartige Vorratsbehälter für warme Flüssigkeiten in Gebrauch. ">^v-Allgemein sollen mit derartigen Vorratsbehältern oder Speichern die Betriebsbedingungen verbessert werden, es soll erreicht werden, daß nicht bei jeder auch nur kurzfristigen Entnahme von warmer Flüssigkeit sogleich das Erwärmungsgerät für die Flüssigkeit an- *·"· spricht. Derartige Speicher für warme Flüssigkeiten sind auch in erheblichem Umfang in Gebrauch, beispielsweise in Verbindung mit durch Elektrowärme betriebenen Heizanlagen, die als Nachtspeicher-Heizungen arbeiten. Mit preiswertem Strom wird über Nacht der entsprechend bemessene Flüssigkeitsspeicher mit warmer Flüssigkeit aufgeladen, so daß diese Flüssigkeit dann am darauffolgenden Tag für Heizungszwecke zur Verfügung steht. Insbesondere die zuletzt genannten Heizungssysteme sind auch mit verschiedenartigen Wärmeerzeugern ausgestattet, beispielsweise wird mit Nachtstrom Wasser auf 100° C erwärmt und gespeichert Für ergänzende Erwärmung des Wassers während des Tagesbetriebes, beispielsweise bei sehr niedrigen Außentemperaturen, steht eine kleine öl- oder Gasheizung zur Verfügung. In neuerer Zeit werden auch in zunehmendem Umfang derartige kombinierte Heizsysteme verwendet, in denen beispielsweise eine Wärmepumpe enthalten ist, die Wärme aus dem Grundwasser oder aus der Umgebungsluft gewinnt, oder es wird auch beispielsweise mit Dachflächenelementen durch Sonneneinstrahlung erwärmtes Wasser erzeugt

In einem auch sehr gut nach außen hin isolierten Behälter, in dem eine warme Flüssigkeit enthalten ist, findet durch Konvektion und durch die beim Einleiten und Ableiten der Flüssigkeit verursachten Strömungen und Wirbel ein Austausch von Wärme zwischen einzelnen Bereichen statt. Es besteht die Tendenz, daß die Flüssigkeit in einem derartigen Behälter immer eine sehr gleichmäßige Temperatur aufweist, allenfalls mit einer geringen Temperaturabnahme zum Boden des Behälters hin. Das Bestreben der Flüssigkeit, in einem Behälter ihre Temperatur auszugleichen, ist in den meisten Anwendungsfällen der vorbeschriebenen Art nachteilig, insbesondere auch dann, wenn aus verschiedenen Wärmequellen, die Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Temperaturen einspeisen, der Speicher versorgt wird. Bei diesem in den Speicher eingespeisten Wasser kann es sich auch um Rücklaufwasser mit niedrigerer Temperatur handeln, das aus dem System zurückkommt

Es sind Anlagen bekannt, bei denen mehrere etwa gleichgroße Behälter vorhanden sind zur Aufnahme der im System verwendeten Flüssigkeit, wobei die verschiedenen Behälter diese Flüssigkeit mit verschiedenen Temperaturen aufnehmen. Für jeden Temperaturbereich ist ein Behälter bestimmt, und die Behälter stehen untereinander durch Rohrleitungen in Verbindung, in denen Pumpen angeordnet sind. Derartige Anlagen sind nicht nur außerordentlich aufwendig, sie sind auch mit derart hohen Verlusten an Wärme verbunden, die durch das Umwälzen bzw. Umpumpen der Flüssigkeiten eintreten, daß auch bei mit größtem Aufwand durchgeführter optimaler Isolierung die hohen Installationskosten durch Einsparungen im Dauerbetrieb nicht gerechtfertigt sind.

Es sind Heißwasser-Speichersysteme bekannt, bei denen an dem Behälter, in dem das heiße Wasser gespeichert wird, in gleichen Abständen übereinander über die gesamte Höhe des Behälters verteilt, Wärmefühler angeordnet sind und bei dem die oberen und unteren Rohranschlüsse für die Zu- und Ableitungen von Flüssigkeit innerhalb des Behälters mit Rohren in waagerechter Richtung verlängert, als Rohrschleife ausgebildet und über die gesamte Länge innerhalb des Behälters mit Lochungen versehen sind (GB-PS 5 88 729). Derartige Speichersysteme für heißes Wasser werden verwendet, damit an einem Überwachungs- und Steuerpunkt jederzeit eine genaue Information darüber zur Verfügung steht, wie weit jeder der Speicherbehäl-

ter mit heißem Wasser aufgeladen bzw. entladen ist. Da diese Behälter nur eine obere und eine untere Zu- bzw. Ableitung haben, sind nur zwei bezüglich der Temperaturen voneinander verschiedene Flüssigkeiten zu- bzw. abzuleiten. Bei der Verwendung derartiger Speicher wird regelmäßig keine größere Anzahl von Behältern in einem System miteinander verbunden — so daß auch hier die geschilderten Nachteile vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der gattungsgemäßen Art in der Weise zu verbessern, daß er eine Reihe von Flüssigkeiten mit verschiedenen Temperaturen aufnehmen bzw. abgeben kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Behälter der gattungsgemäßen Art dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wärmefühler in den verschiedenen Höhenlagen des Behälters eine eigene Zu- und Ableitung für die Behälterflüssigkeit in gleicher Höhenlage zugeordnet ist. Die Zu- und Ableitungen sind nach einer Weiterbildung der Erfindung innerhalb des Behälters verzweigt, und sämtliche Verzweigungen sind in waagerechter Ebene über den Querschnitt des Behälters verlängert sowie mit Lochungen versehen. Außerhalb des Behälters weisen die Zu- und Ableitungen Ventile auf, die von den zugeordneten Wärmefühlern gesteuert werden.

Nach der Erfindung ist gegenüber dem Stand der Technik die Möglichkeit gegeben, einen einzigen Behälter zu verwenden, um Wasser mit verschiedenen Temperaturen aufzunehmen und/oder abzugeben. Es kann dabei vermieden werden, daß bei dem in dem Behälter enthaltenen Wasser ein starker Temperatursprung auftritt zwischen kaltem und warmem Wasser, wie das bei einem Speicher mit Temperaturfühlern der vorbeschriebenen Art der Fall ist. Durch einen derart starken Temperatursprung erfolgt ein Wärmeverlust des in dem Speicher enthaltenen warmen Wassers. Wenn beispielsweise Wasser einer bestimmten Temperatur als Brauchwasser gefordert wird, sei es für ein Heizungssystem oder auch in einem Wasserleitungssystem, so ist ein Speicher der bekannten Art für diesen Zweck nur beschränkt verwendbar, weil aufgrund des starken Temperatursprunges ein Wärmeaustausch zwischen dem heißen und dem kalten Wasser stattfindet, so daß schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit eine bedeutsame Wassermenge kühler ist als das in dem Speicher befindliche heiße Wasser und wärmer ist als das in dem Speicher ursprünglich enthaltene kalte Wasser und damit nicht mehr den erwünschten Bedingungen entspricht. Es entsteht zwar kein unmittelbarer Wärmeverlust, weil die Wärme dem System erhalten bleibt, trotzdem muß aber eine größere Wassermenge der Wärmequelle wieder zugeführt werden, um auf die gewünschte Temperatur gebracht zu werden. Zu beachten ist dabei, daß in den bekannten Behältern das Wasser jeweils nur an der untersten bzw. an der obersten Stelle zu- oder abgeleitet werden kann.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile überwunden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, beispielsweise bei der Verwendung in einem Heizsystem, das aus dem Heizsystem zurücklaufende Wasser je nach seiner Temperatur an der richtigen Stelle in den Behälter einzuleiten, so daß auch durch eingeleitetes Wasser keine Vermischung der mit verhältnismäßig geringen Temperaturunterschieden übereinanderliegenden '

Schichten erfolgt, so daß bei dem Gegenstand der Erfindung die Betriebszeit bzw. die Betriebsdauer der Wärmequelle sich merklich vermindert. Darüber hinaus bietet die Erfindung die Möglichkeit, Wasser, das von verschiedenen Wärmequellen kommt und daher unterschiedliche Temperaturen hat, aufzunehmen und wirtschaftlich zu speichern, wobei auch bei langzeitiger Speicherung ein Wärmeaustausch nicht oder kaum stattfindet, weil das in dem Behälter befindliche Wasser keinen starken Temperatursprung aufweist, sondern die Temperaturen von der obersten bis zur untersten Schicht innerhalb des Behälters allmählich absinken. Bei der Zuleitung von erwärmtem Wasser aus anderen Wärmequellen ist daran zu denken, daß beispielsweise bei einem Heizungssystem mehrere Heizungskreisläufe vorhanden sind, wobei das Rücklaufwasser aus einem kleinen Heizkreislauf, der beispielsweise ausschließlich Badezimmer erwärmt, eine verhältnismäßig hohe Temperatur hat, während das Rücklauf wasser aus einem großen Kreislauf, der Wohnzimmer erwärmt, oder der Rücklauf aus einem Heizsystem von einem Schwimmbad eine wesentlich niedrigere Temperatur hat. Das Rücklaufwasser wird nach der Erfindung jeweils in die richtige Schicht in dem Behälter eingeleitet.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, die die Erfindung bietet, besteht darin, daß aus verschiedenen Wärmequellen steigendes Wasser aufgenommen werden kann. Dabei kann es sich bei einer Wärmequelle um eine Elektroheizung handeln, die mit Nachtstrom arbeitet, bei einer anderen Wärmequelle um einen Heizkessel, der mit mineralischen Brennstoffen betrieben wird, jedoch wesentlich geringer dimensioniert ist, um lediglich über Tage entstehende Anforderungen auszugleichen, bei einer dritten Wärmequelle kann es sich um einen Sonnenenergiesammler handeln, der je nach Witterungsbedingungen Wasser mit recht unterschiedlichen Temperaturen liefert. Insbesondere bei dem letzteren Beispiel sind deutlich die Vorteile der Erfindung zu erkennen. Besteht beispielsweise die Forderung, daß Wasser verhältnismäßig hoher Temperatur abgegeben wird, so reicht das von einem Sonnenenergiesammler abgegebene Wasser bezüglich der Temperatur nicht aus. Es muß nacherwärmt werden. Dazu wird das in dem Behälter zunächst gesammelte Wasser aus der entsprechenden Schicht wieder abgezogen, einer Nacherwärmung in dem Heizkessel zugeführt und kann dann wieder in den Behälter in eine entsprechend höhere Schicht zur Verwendung eingespeist werden. Es ist deutlich erkennbar, daß die Betriebsdauer und vor allem die Betriebskosten für die Nacherwärmung in dem Heizkessel ganz erheblich zu vermindern sind. Der Installationsaufwand eines Behälters nach der Erfindung ist dabei gering.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt eines Behälters nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt,

Fig.3 einen Querschnitt nach einem anderen Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 eine schematische Schaltskizze.

In den Figuren ist allgemein angenommen, daß der Behälter als rechteckiger Behälter ausgebildet ist; selbstverständlich können auch andere Behälterformen Verwendet werden, zweckmäßig ist es, daß der Behälter in der Höhe einen weitgehend gleichbleibenden Querschnitt aufweist, Behälter, die sehr stark unterschiedliche Querschnitte in verschiedenen Höhen haben, sind für die Zwecke der Erfindung weniger gut geeignet.

Nach der F i g. 1 sind in dem Behälter 6 in einer schmalen Seitenwand 3 eine größere Anzahl von Zu- und Abläufen in Form von Rohranschlüssen la, 16, ic und 2a, 2b, 2c angeordnet. An diese Rohranschlüsse 1 und 2 sind im Inneren des Behälters Rohre 7a, Tb und 7c sowie 8a, 8b und 8c angeschlossen, die in einer waagerechten Ebene liegend, sich über die gesamte Länge des Behälters erstrecken bis annähernd zur gegenüberliegenden schmalen Seitenwand 9. Diese Rohre 7 und 8 im Innern des Behälters sind mit Lochungen versehen, die, wie weiter oben beschrieben, vorzugsweise nach den Seiten gerichtet sind, also in einer waagerechten Ebene liegen. Die Rohre 7 und 8 können vorteilhaft auch derart angeordnet sein, wie das in den Fig.2 und 3 dargestellt ist, die waagerechte Querschnitte durch den Behälter zeigen. In der F i g. 2 ist von einem Rohranschluß 1 im Innern des Behälters eine Rohrverzweigung abgeführt. Diese Rohrverzweigung besteht aus einem zentralen Rohr TA, von dem in gleichen Abständen rechtwinklig Rohrstücke 75 und TC abzweigen. Diese Rohrstücke TB und TC reichen bis unmittelbar vor die zugeordnete große Seitenwand des Behälters. Sowohl das zentrale Rohr TA als auch die daran anschließenden Verzweigungen TB und TC sind mit Lochungen, beispielsweise in Form von längsweise verlaufenden Schlitzen versehen. Sämtliche Rohre sind an ihren freien Enden mit Kappen verschlossen, jedoch können diese Kappen auch mit Lochungen versehen sein.

Um zu erreichen, daß bei Zulauf und/oder Abzug von Flüssigkeiten in dem Behälter 6 die Schichtung der Flüssigkeit mit verschieden hoher Temperatur erhalten bleibt und um den Betriebszustand der Anlage auf die jeweilige Temperatur der Flüssigkeit in dem Behälter einzustellen, sind an dem Behälter 6, über die gesamte Höhe gleichmäßig verteilt, Wärmefühler 11a bis He angeordnet, die unmittelbar außerhalb des Behälters mit Impulsgebern 12 oder anderen Einrichtungen zur Weiterleitung der jeweils festgestellten Temperatur verbunden sind. Mittels dieser Wärmefühler 11 kann die Temperaturschichtung innerhalb des Behälters 6 jederzeit festgestellt werden, und nach dieser Feststellung mit einem fest vorgegebenen oder auch einstellbaren Programm können dann die verschiedenen Funktionen der Gesamtanlage gesteuert werden. Diese Funktionen werden weiter unten noch näher beschrieben.

Nach der Fig.3 ist an einen Rohranschluß 1 des Behälters in dessen Innerem zunächst ein quer über die gesamte Behälterbreite verlaufendes Rohr TE angeschlossen, und von diesem Rohr TE verlaufen Abzweigungen in gleichen Abständen über die gesamte Breite des Behälters verteilt und in einer waagerechten Ebene liegend über die gesamte Länge des Behälters. Diese Abzweigungen TD, die zueinander parallel verlaufen, sind ebenso wie das quer zum Anschluß 1 liegende Verteilerrohr 72? mit Lochungen versehen, und an ihren freien Enden haben sie Abschlußkappen, die ebenfalls mit Lochungen versehen sein können.

Durch die vorbeschriebene besondere Anordnung und Ausbildung der Rohre innerhalb des Behälters wird erreicht, daß in den Behälter eingeleitete Flüssigkeit bestimmter Temperatur durch die Wärmefühler 11 gesteuert und in diejenige Schicht der Flüssigkeit innerhalb des Behälters eingeleitet werden kann, die die gleiche oder doch die am nächsten liegende Temperatur hat Diese Einleitung der Flüssigkeit erfolgt über die gesamte waagerechte Ebene des Behälters äußerst gleichmäßig, so daß keinerlei Strömungen oder Verwirbelungen auftreten können, die einen Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeitsteilen verschiedener Temperatur bewirken könnten. Auch eine Konvektion und der damit verbundene Wärmeaustausch wird vermieden, da die neu in den Behälter eingeleitete Flüssigkeit genau in das Niveau ihrer eigenen Temperatur hineinkommt, so daß sie keine Möglichkeit hat, aufgrund von Temperaturunterschieden gegenüber ihrer Umgebung in dem Behälter aufzusteigen oder abzusinken.

ίο Diese Temperaturschichtung innerhalb des Behälters bleibt auch bei mit dem Einleiten von Flüssigkeit verbundenen Ableiten von Flüssigkeit erhalten, da der Behälter immer vollständig mit Flüssigkeit gefüllt bleibt. Die im Behälter übereinanderliegenden Schichten von Flüssigkeit mit verschiedener nach oben hin ansteigender Temperatur steigen beispielsweise auf, wenn aus dem oberen Anschluß la Flüssigkeit mit hoher Temperatur entnommen wird und in den unteren Anschluß 2C(der Fig. 1) Flüssigkeit mit entsprechend niedrigerer Temperatur übereinstimmend mit der Meßmeldung des zugehörigen Wärmefühlers in den Behälter eingeleitet wird.

Verschiedene wesentliche Betriebszustände sollen anhand der schematischen Schaltskizze der Fig.4 erläutert werden: Danach sind an einer Seitenwand des Behälters 6 Rohranschlüsse la bis Ie und 2a bis 2b, insgesamt sieben Rohranschlüsse angeordnet. Diese Rohranschlüsse sind von dem Boden bis zum Deckel des Behälters in gleichen Abständen über die gesamte Höhe verteilt, und es sind daran innerhalb des Behälters in der schon beschriebenen Weise gelochte Rohre 7 mit entsprechenden Verzweigungen in jeweils waagerechter Behälterebene angeschlossen. Jedem der Rohranschlüsse 1 und 2 ist je ein Wärmefühler Ha bis tig innerhalb des Behälters zugeordnet, und dieser Wärmefühler liegt in gleicher Ebene, in der die Rohre 7 innerhalb des Behälters angeordnet sind. Jeder der Wärmefühler ist über eine Leitung mit dem Steuerteil eines Ventils 13 verbunden, das außerhalb des Behälters in jedem Rohranschluß 1 bzw. 2 angeordnet ist. Die Steuerteile der Wärmefühler 11 können mit den zugeordneten Steuerteilen der Ventile 13a bis 13# verbunden sein, und es können von dort aus noch weitere Meldeleitungen zu den verschiedensten Teilen der Anlage, insbesondere zu einem zentralen Steuergerät, geführt sein, von dem wiederum Steuerleitungen zu weiteren Schaltpunkten, insbesondere Ventilen an anderen Stellen der Anlage führen.
Hinter den Ventilen 13 sind sämtliche Anschlüsse an den Behälter in einer Sammelleitung 14 zusammengefaßt. An diese Sammelleitung 14 sind Ableitungen 15a bis 15/ angeschlossen, die ihrerseits unmittelbar benachbart an die Sammelleitung 14 mit Ventilen 16a bis 16/versehen sind. Auch diese Ventile 16a bis 16/sind als ferngesteuerte oder automatische Ventile ausgebildet.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel soll mit der Ableitung 15a und dem Ventil 16a der Vorlauf einer Warmwasserheizung verbunden sein. Mit der Ableitung \5b, in der ein Ventil 166 angeordnet ist, ist der Heizkessel der Anlage verbunden. Ableitung 15cmit zugeordnetem Ventil ist zunächst freigelassen. Ableitung 15c/ mit dazu gehörigem Ventil 16c/ ist mit einer Wärmepumpe verbunden, die beispielsweise Wasser erwärmt mittels des Wärmeinhalts von aufgepumpten Grundwasser. Ableitung 15e mit zugehörigem Ventil 16e ist verbunden mit Solarzellen, also einer Anlage, die vorzugsweise auf dem Hausdach

angeordnet ist und Wasser mittels Sonneneinstrahlung erwärmt. Ableitung 15/ mit Ventil 16/ ist mit dem Rücklauf der Warmwasserheizung verbunden. Auch in der Sammelleitung 14, die sämtliche aus dem Behälter 6 kommenden Anschlüsse miteinander verbindet und diese mit sämtlichen Ableitungen zu der Anlage verbindet, können an verschiedenen Stellen Ventile angeordnet sein, mit denen der Zustrom oder Abfluß von Flüssigkeit zu dem Behälter oder daraus zu lenken ist. Diese Ventile sind der einfachheits- und Übersicht-Iichkeitshalber hier nicht dargestellt.

Es soll zunächst davon ausgegangen werden, daß der Behälter 6 mit Flüssigkeit gefüllt ist, die im obersten Teil nahezu 100⁰C warm ist und unmittelbar über dem Boden etwa 50—60°C warm ist. Beim Betrieb einer Warmwasserheizung wird zur Versorgung der einzelnen Heizkörper das Ventil 13a geöffnet sowie auch das Ventil 16a. Es kann dann entweder mit Schwerkraftbetrieb oder mit Antrieb mittels einer Umwälzpumpe Vorlaufwasser von nahezu 100° C dem als Speicher verwendeten Behälter 6 entnommen und den einzelnen Heizkörpern zugeführt werden. Das aus den Heizkörpern kommende abgekühlte Wasser, dessen Temperatur zwischen 50 und 6O⁰C liegt, wird über das geöffnete Ventil 16/und das geöffnete Ventil 13g, den Anschluß 2a in die unterste Flüssigkeitsschicht des Behälters 6 zurückgeleitet. Sind einige Heizkörper abgestellt, wird also in der Heizung nicht soviel Wärme verbraucht wie angeboten, ist das Rücklaufwasser also wärmer, beispielsweise etwas über 7O⁰C₁ so wird es über das Rücklaufventil 16a und das Ventil 13e in den Behälter 6 eingeleitet, wenn der zugeordnete Wärmefühler He in einem Vergleich in der zentralen Steuereinheit meldet, daß diese Flüssigkeitsschichts-Schicht innerhalb des Behälters die gleiche oder annähernd die gleiche Temperatur hat wie das Rücklaufwasser. In dem letzteren Fall werden die beiden unteren Flüssigkeitsschichten in dem Behälter, denen die Wärmefühler 11/ und iig zugeordnet sind, nicht gestört, sondern vielmehr durch das Rücklaufwasser überlagert, während die oberhalb liegenden Schichten durch das Rücklaufwasser nach oben angehoben werden, entsprechend dem Abzug des Vorlaufwassers aus dem Anschluß la über das Ventil 13a.

Bei der Wärmeeinspeisung in den Speicher wird entsprechend der erwünschten Endtemperatur bzw. Temperaturspanne derjenigen Schicht, die die höchste Temperatur hat, nach Programm oder Folgeschaltung, beispielsweise aus der untersten Flüssigkeitsschicht in dem Behälter, zu der der Wärmefühler Ug gehört, so Flüssigkeit über den Anschluß 2a und das zugehörige Ventil 13#in den Verteiler und von dort über das Ventil Wb zum Heizkessel geleitet, wo dieses Wasser auf annähernd 100⁰C erwärmt wird. Vom Heizkessel läuft das Wasser dann wieder zurück, über den Vorlauf 16a, den Verteiler und das Ventil 13a in die oberste Flüssigkeitsschicht in dem Behälter 6. Entsprechend der Abnahme der untersten Flüssigkeitschicht läuft wärmeres Wasser in die obere Flüssigkeitsschicht in dem Behälter nach, so daß der Flüssigkeitsinhalt des Behälters gleichbleibt, der gesamte Wärmeinhalt der Flüssigkeit in dem Behälter jedoch erhöht wird. Die gesamten Schaltvorgänge können derart eingestellt sein, bei entsprechender Einstellung der Wärmefühler bzw. Programmierung, daß im Heizbetrieb solange Wasser erwärmt wird, bis der gesamte Speicher mit Wasser von annähernd 100⁰C gefüllt ist

Nach einem dritten, typischen Betriebsbeispiel ist in der Anlage auch eine Flüssigkeitserwärmung mittels Solarzellen enthalten. Diese Flüssigkeitserwärmung ist tagsüber, abhängig von der Dauer des Sonnenscheins, verhältnismäßig gleichmäßig, jedoch hat die erwärmte Flüssigkeit nicht eine so hohe Temperatur wie sie entsprechend den vorher beschriebenen Betriebszuständen in den obersten Schichten des Speichers erwünscht ist. Zum Betrieb der Solarzellen wird Flüssigkeit über den Anschluß 2a und das Ventil 13^ aus dem Behälter 6 entnommen und über den Verteiler und das Ventil 16e den Solarzellen zugeführt und dort erwärmt. Das erwärmte Wasser soll eine Temperatur von etwa 70⁰C haben, es wird also beispielsweise von den Solarzellen her dem Behälter über die Sammelleitung und das Ventil 13c/ und den entsprechenden Anschluß id wieder zugeführt, wenn der zugeordnete Wärmefühler lid dort eine Flüssigkeitsschicht mit einer entsprechenden Temperatur meldet. Während des Betriebs sinken die darunterliegenden Flüssigkeitsschichten ab, und es kann dann der Zustand eintreten, daß der nächst darunterliegende Wärmefühler He in den gleichen Temperaturbereich gelangt Es wird dann umgeschaltet, so daß das von den Solarzellen zurücklaufende erwärmte Wasser über das Ventil 13e und der Anschluß Ie dem Behälter zugeführt wird. Die darüberliegende Flüssigkeitsschicht gleicher Temperatur kommt dann zur Ruhe, und es bewegen sich nur noch die unterhalb liegenden Flüssigkeitsschichten nach unten. Es ist zu erkennen, daß beim Zu- und Ablauf die verschiedenen Flüssigkeitsschichten in dem Behälter jeweils immer nur um einen verhältnismäßig geringen Höhenunterschied schwanken, so daß auch durch das Auf- oder Absteigen von Flüssigkeitsschichten an der Behälterwandung verursachte Strömungen oder Verwirbelungen der Flüssigkeit sehr weitgehend vermieden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909 532/507

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmeisolierter Behälter für warmes Wasser oder andere Flüssigkeiten, bestehend aus einem Behälter mit einer Anzahl von Wärmefühlern, die in "> gleichen Abständen übereinander über die gesamte Höhe des Behälters verteilt sind, sowie einem oberen und unteren Rohranschluß, die innerhalb des Behälters mit Rohren in waagerechter Richtung verlängert und über ihre gesamte Länge mit :·' Lochungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wärmefühler (Ha bis Wg) in den verschiedenen Höhenlagen des Behälters (6) eine eigene Zu- und Ableitung (la bis Ie, 2a bis 2b) für die Behälterflüssigkeit in gleicher Höhenlage :■"> zugeordnet ist.

2. Wärmeisolierter Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen (la bis Ie, 2a bis 2b) innerhalb des Behälters (6) verzweigt und sämtliche Verzweigungen (JA bis TE) '■ in waagerechter Ebene über den Querschnitt des Behälters (6) verlängert sowie mit Lochungen versehen sind.

3. Wärmeisolierter Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungen (la bis le, 2a bis 2b) Ventile (13a bis \3g) außerhalb des Behälters aufweisen, die von den zugeordneten Wärmefühlern (Ha bis HgJ gesteuert werden.