DE29820026U1

DE29820026U1 - Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung

Info

Publication number: DE29820026U1
Application number: DE29820026U
Authority: DE
Original assignee: DMS Wasser Waermetechnik GmbH
Current assignee: DMS Wasser Waermetechnik GmbH
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2008-11-11

Description

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DMS Wasser-Wärmetechnik GmbH Oststeinbek

Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung mit einem Warmwasserspeicher und einem Wärmeübertrager, der primärseitig von einem Niedertemperaturoder Brennwertkessel mit relativ niedrigen Heizwasser-Vorlauf temperatur betrieben wird, und der sekundärseitig mit dem Kaltwasseranschluss des Warmwasserspeichers ausgestattet ist

Bei Trinkwasser-Erwärmungseinrichtungen der vorangehend genannten Art sorgt eine Ladepumpe im Sekundärkreislauf des Wärmeübertragers dafür, dass das kältere Wasser aus dem unteren Bereich des Warmwasserspeichers durch den Wärmeübertrager gepumpt wird und erwärmt in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers eingeleitet wird. Neben dieser Ladepumpe sind noch Stelleinrichtungen im Sekundärkreislauf erforderlich, um die Menge des umlaufenden Wassers einregeln zu können.

Bisher ist es aus Kostengründen nicht möglich, für Ein- und Zweifamilienhäuser die Vorteile dieses Speicher-Lade-Systems zu nutzen, da die Kosten für die nowendige Ladepumpe und die zugehörigen Armaturen dieses Systems gegenüber einem Speicherwassererwärmer-System zu hoch sind. Hinzu kommt, dass sich immer mehr in der Heizungstechnik speziell im Ein- und Zweifamilienhausbereich die Niedertemperatur-Fahrweise und die Brennwerttechnik durchsetzt, die niedrige Heizwasser-Rücklauf-Temperaturen fordert, um die Vorteile der Brennwerttechnik zu nutzen.

Hier nun setzt die vorliegende Erfindung an und will eine Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung der eingangs genannten Art so ausgestalten, dass eine' derartige Einrichtung auch bei geringen Übertragungsleistungen und insbesondere auch bei relativ niedrigen Temperaturen im Primärkreis des Wärmeübertrageres eingesetzt werden kann.

Erreicht wird dies durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale.

Es ist von besonderer Bedeutung, dass der Sekundärkreislauf des Wärmeübertragers höchstens Einstellarmaturen jedoch keine Ladepumpe und sonstige Armaturen aufweist. Die Ladepumpe ist deshalb nicht erforderlich, weil durch die räumliche Anordnung des Wärmeübertragers möglichst unterhalb des Warmwasserspeichers auf Grund der Temperaturverhältnisse ein ausreichender thermischer Auftreib im Sekundärkreislauf entsteht, so dass ohne umzupumpen die erforderliche Erwärmung im Wärmeübertrager möglich wird. Der Vorteil; keine relativ teuren Armaturen zu benötigen, macht sich bei der Investition gerade bei Kleinverbrauchern bemerkbar. Es kommt noch hinzu, dass umlaufende mechanische Teile entfallen, die immer einem gewissen Verschleiß ausgesetzt sind und der Wartung bedürfen.

In einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird mit einer Heizwasser-Vorlauf temperatur von ca. 65° C und einer Heizwasser-Rücklauf temperatur von ca. 30° C eine Erwärmung des Trinkwassers von ca. 10 auf ca. 55° C und eine Aufladung des Speichers ausschließlich über die Kraft des thermischen Auftriebs erreicht. Bei einem Heizwasser-Volumenstrom von etwa 150 l/h ergibt sich eine Übertragungsleistung von 6 KW. Bei diesen Verhältnissen wird ein Warmwasserspeicher mit einem Inhalt von 160 1 bei Zapfruhe innerhalb von etwa 1 1/2 Stunden von ca. 10 auf ca. 55° C aufgeladen.

Die thermische Auftriebskraft kann noch dadurch erhöht werden, dass der Kaltwassereintritt des Wärmeübertrages relativ weit unterhalb des Kaltwasseraustritts aus dem Warmwasser-speieher angeordnet wird.

Der Kaltwasseranschluss für den Wärmeübertrager kann durch einen zusätzlichen Anschluss im unteren Bereich des Warmwasserspeichers erfolgen oder auch zusammen mit dem Kaltwassereintritt bewerkstelligt werden, wobei hier dann darauf geachtet werden muss, dass während des Zapfens das über den Kaltwasseranschluss eintretende Kaltwasser direkt in den Warmwasserspeicher eintritt und nicht in den Wärmeübertrager, was aus thermischen Gründen für die Erfindung nicht erwünscht ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung muss das Warmwasser an irgendeiner Stelle im oberen Bereich des Warmwasserspeichers eingeleitet werden. Es ist jedoch auch möglich, dies oberhalb des Warmwasserspeichers in der Warmwasserleitung selbst über ein T-Stück mit einem Ventil zu bewerkstelligen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Wärmeübertrager als Plattenwäremeübertrager ausgebildet, und zwar insbesondere als solcher, der mit Ein- bzw. Austrittstemperaturen im Primär kr eis lauf von 65° bis 30° C und im Sekundärkreislauf von 55 bzw. 10° C arbeitet.

Derartige Platten-Wärmeübertrager haben Plattenein- und -ausströmteile mit zueinander schrägen Leitkanälen, damit eine gleichmäßige Verteilung der Ströme über variable Plattenmuster gesichert werden kann, so dass eine maximale Ausnutzung der gesamten Plattenfläche mit identischen hydraulischen Querschnitten erreicht werden kann. Derartige Wärmeübertrager haben keine Totzonen, die Bakterienwachstum fördern könnten.

Plattenwärmeübertrager mit Fischgrätmuster haben bei geringer Durchströmgeschwindigkeit maximale Turbulenzen und damit hohe Wärmeübertragungen. Auf dies^reArt und Weise können bei räumlich gedrängten Ausführungsformen große thermische Längen realisiert werden, so dass die gewünschten thermischen Eigenschaften bei geringen Druckverlusten realisiert werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.

In den beiden Figuren sind die gleichen Bezugszeichen für gleiche Einrichtungsteile verwendet worden.

Mit 1 ist ein Wärmeübertrager bezeichnet worden, der unterhalb eines Warmwasserspeichers 2 angeordnet ist.

Die beiden Teile befinden sich mit weiteren Funktionsteilen im Inneren eines quaderförmigen Gehäuses.

Mit 20 ist ein Heizkessel bezeichnet worden. Es kann sich hierbei um einen Gas-oder Öl-Spezialheizkessel handeln. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist es nicht wesentlich, ob es sich hierbei um einen Brennwertkessel oder eine andere Einrichtung handelt, wesentlich ist, dass der Kessel 20 mit seinem Vorlauf und Rücklauf mit dem Wärmeübertrager 1 den Primmärkreislauf bildet.

Mit 30 ist die Kesselregelung bezeichnet, wobei Leitungen zu Temperaturfühlern in verschiedenen Teilen der Anlage führen, beispeislweise zum nicht gezeigten Außentemperaturfühler und nicht gezeigten Raumtemperaturfühlern.

Mit 80 ist ein Fühler im unteren Bereich des Warmwasserspeichers 2 bezeichnet, der über eine Leitung mit der Kesselregelung 3 verbunden ist, wobei dieser Fühler 80 dazu dient, bei Kesselwassertemperaturen unterhalb der minimalen, nötigen Temperatur zur Trinkwassererwärmung auf 55°C Kesselvorrangschaltung einzuschalten, d.h. die Heizwasser-Vorlauf temperatur so hochzulegen, dass innerhalb kurzestmöglicher Zeit das Wasser im Warmwasserspeicher 2 erwärmt werden kann, wobei der Heizbedarf in den Wohnräumen nachrangig behandelt wird.

Die Kaltwasseranschlussleitung geht über ein T-Stück 3 in den unteren Bereich des Warmwasserspeichers 2 hinein, wobei das T-Stück 3 auch Teil des Sekundärkreislaufes des Wärmeübertragers 1 ist. Über das T-Stück 3 fällt das kalte Wasser nach unten und gelangt über den Kaltwassereinlass 4 unten in den Wärmeübertrager 1 hinein. Nach Erwärmung tritt das Wasser im oberen Bereich aus dem Wärmeübertrager 1 aus und gelangt über eine Leitung in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers 2, und zwarüber einen entsprechenden Rohrstutzen 5.

Mit 6 ist der obere Warmwasseraustritt des Warmwasserspeichers 2 bezeichnet, die Buchstaben TWW stehen für &ldquor;warmes Trinkwasser".

Mit 7 ist eine Drosselung bezeichnet.

Aus den Figuren ist ersichtlich, dass die Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung gemäß der Erfindung ohne jede Ladepumpe wirksam ist, weil durch die gewählten räumlichen Anordnungen ein

thermischer Kreislauf gebildet ist, durch den das kalte Trinkwasser in den Sekundärkreislauf des Wärmeübertragers 1 hineingelangt und diesen erwärmt wieder verläßt.

Die beiden in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen unterscheiden sich in ihrer Wirkungsweise dadurch, dass Fig. 1 die Heizwassertemperatur auf z. B. max. 65⁰C begrenzt und damit die Sekundär-Austrittstemperatur aus dem Wärmeübertrager 1 auf etwa 55°C gehalten wird, während dies nach Fig. 2 durch einen Fühler im Sekundär-Austritt des Wärmeübertragers 1 erreicht wird oder auf ein Durchgangsventil wirkt.

Claims

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Patentanwälte · Königstraße 28 ■ D-22767 Hamburg

DIEHL · GLAESER HHTL & PARTNER

GESELLSCHAFT BÜRGERLICHEN RECHTS

Patentanwälte · European Patent Attorneys European Trademark Attorneys . ■

HAMBURG*· MÜNCHEN

Dr. Hermann O.Th. Diehl Diplom-Physiker

Joachim W. Glaeser* Diplom-Ingenieur

Dr. Elmar HiItI Diplom-Chemiker

Dr. Thomas Leidescher Diplom-Biologe

Kanzlei/Office

Königstraße 28 · D-22767 Hamburg

06.11.98
D. 34528/98
20/th

Schutzansprüche

1. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung mit einem Warmwasserspeicher (2) und einem Wärmeübertrager (1), der primärseitig von einem Niedertemperatur- oder Brennwertkessel (20) mit relativ niedriger Heizwasser-Vorlauftemperatur betrieben wird, und der sekundärseitig mit dem Kaltwasseranschluss (3) des Warmwasserspeichers (2) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) im wesentlichen oder vollständig räumlich unter dem Warmwasserspeicher (2) oder neben diesem angeordnet ist und im Sekundärkreislauf des Wärmeübertragers keine weiteren Funktionselemente vorhanden sind, wenn man von dem Kaltwasseranschluss (3) bzw. einer Drosselung (7) absieht.
2. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltwassereintritt (4) des Wärmeübertrages (1) relativ weit unterhalb des Kaltwasseraustritts (3) des Warmwasserspeichers (2) angeordnet ist.

Telefon / Telephone (0 40) 3812 33-34 · Telekopierer / Facsimile (O 40) 380 92 88 Internet100117.1260@compuserve.com · CompuServe 100117,1260 · VAT No. DE 130 492 022
3. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltwasseranschluss separat ,..oder zusammen mit dem Kaltwasseraus tritt (3) an-, den Warmwasserspeicher (2) angeschlossen ist.
4. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Kaltwasseranschluß und Kaltwasseraustritt (3) mit einem Sperrteil ausgestattet ist, der beim Zapfen verhindert, dass das Kaltwasser vom Kaltwasseranschluss in den Wärmeübertrager (1) strömt.
5. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwassereintritt (5) in den oberen Bereich des Warmwasserspeichers (2) separat vom Trinkwasseraustritt (6) des Warmwasserspeichers (2) angeordnet ist.
6. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwassereintritt (5) über ein T-Stück in der Trinkwasseraustrittsleitung (6) des Warmwasserspeichers (2) ausgebildet ist.
7. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) als Plattenwärmeübertrager ausgebildet ist.
8. Trinkwasser-Erwärmungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) mit Ein- bzw. Austrittstemperaturen im Primärkreislauf von ca. 65 bzw. ca. 3 0⁰C und im Sekundärkreislauf von ca. 10 bzw. ca. 55°C arbeitet.