DE2915934C3 - Warmwasserbereiter - Google Patents
WarmwasserbereiterInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
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- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
- F24H1/208—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes with tubes filled with heat transfer fluid
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Description
Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter, der durch Sonnenenergie, Erdwärme o. dgl. beheizt ist, mit
einem Behälter, einem Kaltwasser-Zulaufstutzen und einem Warmwasser-Ablaufstutzen sowie mit vom
Heizmedium durchströmten Rohren, wobei zwischen den Stutzen eine den Behälterinnenraum in zwei
Kammern unterteilende feststehende Trennwand angeordnet ist, die eine öffnung aufweist.
Sonnenenergie ausnutzende Warmwasserbereiter haben im allgemeinen den Nachteil, daß sich bei
abgeschalteter Solarheizung, z. B. nachts, das bei der Entnahme von Warmwasser zuströmende Kaltwasser
mit der im Behälter verbleibenden Wassermenge vermischt, so daß die Wassertemperatur in dem
Behälter erheblich abfällt, selbst dann, wenn nur eine relativ geringe Menge an Warmwasser entnommen
wird. In der Praxis kann das zur Folge haben, daß eine statische Heizung in einem dem Warmwasserbereiter
mit Solarheizung nachgeschaltetem Behälter frühzeitig eingeschaltet werden muß, obwohl — wenn keine
Vermischung eintreten würde — an sich noch genügend Warmwasser mit der gewünschten Temperatur zur
Verfügung stünde.
Ferner kann sich die Vermischung von Warmwasser und Kaltwasser bei abgeschalteter Solarheizung auch
bei der Wiederaufnahme des Betriebs der Solarheizung ungünstig auswirken.
Liegt nämlich die Mischtemperatur in dem an die Solarheizung angeschlossenen Behälter über der Temperatur
des Solarmediums, so kann die Solarheizung, obwohl das Solarmedium über die Sonnenkollektoren
bereits Solarenergie aufnimmt beispielsweise in den frühen Morgenstunden, nicht wirksam werden. Erst
wenn das Solarmedium eine höhere Temperatur hat als die des Wassers in dem Behälter, tritt ein Heizeffekt auf,
der umso größer ist, je größer der Temperaturunterschied ist
Ein Warmwasserbereiter der eingangs genannten Art ist aus dem GM 77 09 124 bekannt Bei dem bekannten,
to speziell für die Ausnutzung von Sonnenenergie ausgelegten Warmwasserbereiter laufen die vom
Heizmedium durchströmten Rohre lediglich in einer der beiden durch die Trennscheibe getrennten Kammern,
während in der anderen Kammer zum Ausgleich des
is Temperaturabfalls bei einer Warmwasserentnahme im
abgeschalteten Zustand der Solarheizung eine Zusatzheizung vorgesehen ist Damit die Solarheizung in der
einen Kammer im normalen Betrieb auch das Wasser in der anderen Kammer aufheizen kann, sind ferner in der
Trennscheibe mindestens zwei öffnungen für eine Wasserzirkulation zwischen den Kammern vorgesehen.
Auch für diese bekannte Anlage treffen die obengenannten Nachteile zu.
Um ohne Verwendung einer Zusatzheizung bei einem Warmwasserbereiter ein zu rasches Abkühlen des aus dem Behälter entnehmbaren Warmwassers nach dem Abschalten der Solarheizung zu vermeiden und andererseits eine günstigere Ausgangslage für die Wiederaufnahme des Betriebs der Solarheizung zu schaffen, ist bereits in der älteren Patentanmeldung P 29 12 785 vorgeschlagen worden, in den Behälter des Warmwasserbereiters die Trennscheibe verschiebbar und derart auszubilden, daß sie bei Bewegung vom Warmwasser-Ablaufstutzen zum Kaltwasser-Zulaufstutzen sich öffnende Ventile aufweist und in einer Endstellung einen Warmwasserdurchlauf vom Kaltwasser-Zulaufstutzen zum Warmwasser-Ablaufstutzen zuläßt.
Diese Lösung ist wegen der verschiebbaren Trennwand konstruktiv relativ aufwendig und entsprechend störanfällig.
Um ohne Verwendung einer Zusatzheizung bei einem Warmwasserbereiter ein zu rasches Abkühlen des aus dem Behälter entnehmbaren Warmwassers nach dem Abschalten der Solarheizung zu vermeiden und andererseits eine günstigere Ausgangslage für die Wiederaufnahme des Betriebs der Solarheizung zu schaffen, ist bereits in der älteren Patentanmeldung P 29 12 785 vorgeschlagen worden, in den Behälter des Warmwasserbereiters die Trennscheibe verschiebbar und derart auszubilden, daß sie bei Bewegung vom Warmwasser-Ablaufstutzen zum Kaltwasser-Zulaufstutzen sich öffnende Ventile aufweist und in einer Endstellung einen Warmwasserdurchlauf vom Kaltwasser-Zulaufstutzen zum Warmwasser-Ablaufstutzen zuläßt.
Diese Lösung ist wegen der verschiebbaren Trennwand konstruktiv relativ aufwendig und entsprechend störanfällig.
Der Erfindung liegt daher ausgehend von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten, aufgrund der
feststehenden Trennwand wenig störanfälligen Warmwasserbereiter die Aufgabe zugrunde, diesen Warmwasserbereiter
so auszubilden, daß — ohne Verwendung einer Zusatzheizung — ein rasches Abkühlen des
nach Abschaltung der Solarheizung aus dem Warmwasserbereiter entnommenen Warmwassers vermieden
und eine günstige Ausgangslage für die Wiederaufnahme des Solarheizungsbetriebs in den Morgenstunden
geschaffen wird, um auf diese Weise die Sonnenenergie optimal zu nutzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre in beiden Kammern verlaufen und daß in der Trennwand ein nach dem Warmwasser-Ablaufstutzen sich öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre in beiden Kammern verlaufen und daß in der Trennwand ein nach dem Warmwasser-Ablaufstutzen sich öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäöen Warmwasserbereiter
wird bei bei Wasserentnahme nachlaufendem Kaltwasser einer vollständigen Vermischung des Kaltwassers
mit dem im Behälter vorhandenen Warmwasser insofern entgegengewirkt, als sich das nachlaufende
Kaltwasser zuerst nur in der zulaufseitigen Kammer mit dem dort vorhandenen Warmwasser vermischt und erst
dieses Mischwasser in die ablaufseitige Kammer gelangt, aus der jedoch das dort vorhandene Warmwasser
nicht in die dann kältere zulaufseitige Kammer zurückfließen kann. Aus der ablaufseitigen Kammer läßt
sich daher bei abgeschalteter Heizung für eine gewisse Zeit Warmwasser entnehmen, dessen Temperatur
deutlich höher liegt als die Mischtemperatur, die bei einem Behälter ohne Trennwand, also bei vollständiger
Durchmischung des nachlaufenden Kaltwassers mit dem in dem Behälter vorhandenen Warmwasser,
auftreten würde.
Ferner hat die erfindungsgemäße Anordnung noch folgenden Vorteil. Wird bei abgeschalteter Heizung
nicht das gesamte im Behälter befindliche Wasser entnommen, findet also kein vollständiger Austausch
des Warmwassers mit dem Kaltwasser statt, so liegt die Temperatur in der ablaufseitigen Kammer immer höher
als in der zulaufseitigen Kammer. Das heißt mit anderen Worten, daß dann die Temperatur in der zulaufseitigen
Kammer unterhalb der Mischtemperatur liegt, die bei einem Behälter ohne Trennwand auftreten würde.
Daher kann die mit Solarenergie oder Erdwärme betriebene Heizung früher, d. h. bei b"reits geringer
Aufnahme an Solar- bzw. Erdwärme, wieder in Betrieb gesetzt werden, nämlich sobald die Temperatur des
Heizmediums über der Temperatur des Wassers in der zulaufseitigen Kammer leigt, als es der Fall bei einem
Behälter ohne Trennwand ist Die Solarenergie bzw. Erdwärme o.dgl. läßt sich auf diese Weise besser
ausnutzen.
Aufgrund der Tatsache, daß die Trennwand unbeweglich ist, zeigt das erfindungsgemäße System keine
Verschleißerscheinungen und läßt sich wesentlich einfacher und billiger herstellen als ein System mit
beweglicher Trennwand.
Einer Vermischung des nachlaufenden Kaltwassers mit dem in dem Behälter vorhandenen Warmwasser
kann noch besser entgegengewirkt werden, wenn gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung der
Behälter mittels mehrerer Trennwände in mehr als zwei Kammern unterteilt ist. Je mehr Stufen vorgesehen sind,
umso stärker wird also einer Vermischung entgegengewirkt und umso stärker machen sich die oben
angegebenen Wirkungen bemerkbar.
Wenn man von dem erfindungsgemäßen Grundgedanken, unbewegliche Trennwände zu verwenden,
ausgeht, so ist es nicht unbedingt erforderlich, die vom Heizmedium durchströmten Rohre durchgehend durch
alle Kammern vom Kaltwasser-Zulaufstutzen zum Warmwasser-Ablaufstutzen des Behälters verlaufen zu
lassen. Vielmehr können in den Kammern jeweils unabhängig voneinander steuerbare Rohre angeordnet
sein, wobei in den Zuleitungen des Heizmediums zu den einzelnen Rohren in Abhängigkeit von den Temperaturen
des Heizmediums und des Wassers in den Kammern gesteuerte Regelorgane vorgesehen sind. Diese Lösung
zeichnet sich also durch eine individuelle Steuerung des Wärmeaustauschers in den einzelnen Kammern aus.
Die Erfindung wird nun an bevorzugten Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Warmwasserbereiter
gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig.2 schematisch einen Warmwasserbereiter gemäß
einer zweiten Ausführungsform.
Der in Fig. 1 dargestellte Warmwasserbereiter mit Solarheizung weist einen wärmeisolierten Behälter 10
auf, der eine zylindrische Form hat und vertikal angeordnet ist Eine untere Platte 12 ist im Abstand vom
Behälterboden und eine obere Platte 14 im Abstand vom Behälterdeckel angeordnet Die Zwischenräume
zwischen den Platten 12, 14 und dem Behälterboden bzw. dem Behälterdeckel sind über eine Vielzahl von
sich vertikal durch den Behälterinnenraum erstreckende Rohre 16 für das Solarmedium miteinander verbunden.
Der untere Zwischenraum weist einen Einlaß für das von den Solarkollektoren zuströmende Solarmedium
auf, während der obere Zwischenraum einen Auslaß für das zu den Sonnenkollektoren hinströmende Solarmedium
aufweist Der Raum zwischen den Platten 12 und 14 tfient zur Aufnahme von Wasser und ist unten mit einem
Kaltwasser-Zulaufstutzen 18 und oben mit einem Warmwasser-Ablaufstutzen 20 versehen.
Der Raum zwischen den Platten 12,14 also der Raum,
der zur Aufnahme des Wassers dient, ist in vertikaler Richtung mittels mehrerer unbeweglicher Trennwände
22 in eine Vielzahl von übereinanderliegenden Kammern unterteilt, vie es aus F i g. 1 hervorgeht Die
Trennwände 22 weisen jeweils Rückschlagventile 24 auf, die einen Durchfluß des Wassers vom Kaltwasser-Zulaufstutzen
des Behälters zum Warmwasser-Ablaufstutzen des Behälters ermöglichen, jedoch in umgekehrter
Richtung sperren. Die Rückschlagventile 24 liegen jeweils einander diametral gegenüber, so daß das in jede
Kammer nachfließende Kaltwasser weitgehend das in den Kammern enthaltene Warmwasser herausdrückt,
bevor es selbst aus der jeweiligen Kammer abfließt
Wie ferner noch aus der Zeichnung hervorgeht, sind auch die Trennwände 22 wärmeisoliert.
Das in Fig.2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem im F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel im Prinzip nur dadurch, daß anstelle von durch
alle Kammern hindurchgehenden Rohren für jede einzelne Kammer separate Rohre 26' vorgesehen sind.
Daher können bei dieser Anordnung auch die in F i g. 1 gezeigten Platten 12 und 14 entfallen. Die einzelnen
Rohre 26' sind außerhalb des Behälters 10' parallel zueinander geschaltet und werden jeweils über Regelorgane
28' einzeln in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizmediums und der in den Kammern des
Behälters 10' vorhandenen Wassertemperaturen gesteuert.
Zum Schluß sei noch darauf hingewiesen, daß bei beiden Ausführungsformen im Behälter zusätzlich
keramische Elemente eingebaut sein können, die die vom Heizmedium an das Wasser abgegebene Wärme
speichern und daß zur Verlängerung des Strömungsweges des Heizmediums das Heizmedium auch in der
ersten Ausführungsform durch schlangenförmig verlaufende Rohre geschickt werden kann. Ebensogut kann
auch das Gegenstromprinzip angewendet werden. Ferner ist aus den obigen Ausführungen erkennbar, daß
das erfindungsgemäße Prinzip, nämlich die Verwendung von Trennwänden, auch bei anderen Energien als
Solarenergie und Erdwärme, nämlich insbesondere auch bei elektrischer Energie, anwendbar ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Warmwasserbereiter, der durch Sonnenenergie, Erdwärme o. dgL beheizt ist, mit einem Behälter,
einem Kaltwasser-Zulaufstutzen und einem Warmwasser-Ablaufstutzen sowie mit vom Heizmedium
durchströmten Rohren, wobei zwischen den Stutzen eine den Behälterinnenraum in zwei Kammern
unterteilende feststehende Trennwand angeordnet ist, die eine öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre (16,26') in beiden Kammern verlaufen und daß in der Trennwand (22,
22') ein nach dem Warmwasser-Ablaufstutzen (20) sich öffnendes Rückschlagventil (24,24') angeordnet
ist
2. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10, 10') mittels
mehrerer Trennwände (22, 22') in mehr als zwei Kammern unterteilt ist und daß die Rückschlagventile
(24,24') in den Trennwänden (22,22') diametral zueinander versetzt sind.
3. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kammern
jeweils unabhängig voneinander steuerbare Rohre (26') angeordnet sind.
4. Warmwasserbereiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen des
Heizmediums zu den einzelnen Rohren (26') in Abhängigkeit von den Temperaturen des Heizmediums
und des Wassers in den Kammern gesteuerte Regelorgane (28') angeordnet sind.
5. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (22,
22') wärmeisoliert ausgebildet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792915934 DE2915934C3 (de) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Warmwasserbereiter |
EP80101505A EP0017105A1 (de) | 1979-03-30 | 1980-03-21 | Mit Sonnenenergie betriebener Warmwasserbereiter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792915934 DE2915934C3 (de) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Warmwasserbereiter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2915934A1 DE2915934A1 (de) | 1980-10-23 |
DE2915934B2 DE2915934B2 (de) | 1981-05-27 |
DE2915934C3 true DE2915934C3 (de) | 1982-02-18 |
Family
ID=6068764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792915934 Expired DE2915934C3 (de) | 1979-03-30 | 1979-04-20 | Warmwasserbereiter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2915934C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
YU41992B (en) * | 1981-11-02 | 1988-04-30 | Karl Fokter | Device for an energetically optimal filling andlor amptying of thernal accumulators |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7622700U1 (de) * | 1976-07-17 | 1976-12-02 | D E C Gmbh, 4660 Gelsenkirchen-Buer | Wasser-heizgeraet |
DE7709124U1 (de) * | 1977-03-23 | 1978-05-18 | Vama Vertrieb Von Anlagen Und Maschinen Gmbh & Co Kg, 3200 Hildesheim | Solar-brauchwasserspeicher |
-
1979
- 1979-04-20 DE DE19792915934 patent/DE2915934C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2915934B2 (de) | 1981-05-27 |
DE2915934A1 (de) | 1980-10-23 |
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