DE3339853A1 - Process and apparatus for heat generation - Google Patents

Process and apparatus for heat generation

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    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
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    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits

Abstract

The efficiency in a process for the generation of heat, especially for the conversion of electrical energy into heat energy, with media of different temperatures flowing past each other in a heat exchanger on the counter-flow principle, can be improved if, of at least two streams of media, that with the higher temperature flows in a closed circulation and is interleaved with an outwardly open stream of medium of low temperature such that the stream of medium of low temperature is enclosed multiple times from two sides by that of higher temperature. Especially suitable for this is a heat exchanger with an outer container, open on one side, and with at least two containers of similar shape inserted therein, spaced from the container floor, mutually interleaved and of which the inner container is heated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Wär-The invention relates to a method for generating heat

me, insbesondere zum Umwandeln elektrischer Energie in Wärmeenergie, mit in einem Wärmetauscher im Gegenstromprinzip getrennt aneinander vorbeigeführten Medien unterschiedlicher Temperatur, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.me, especially for converting electrical energy into thermal energy, with separately passed one another in a heat exchanger using the countercurrent principle Media of different temperatures, as well as a device for performing the Procedure.

In Wärmetauschern werden zwei Medienströme unterschiedlicher Temperatur gegenläufig aneinander vorbeigeführt, um auf diese Weise einen Wärmeausgleich bzw. -austausch zu erreichen, indem nämlich das Medium höherer Temperatur durch Transmission und/oder auch Konvektion über die die Medien trennende Zwischenwand Wärme bzw. Wärmeenergie an das Medium niederer Temperatur abgibt. Im Idealfall haben nach physikalischen Gesetzmäßigkeiten die beiden Medienströme dann eine gleiche Temperatur, wenn keine Wärmeenergie mehr von dem einen Medium auf das andere Medium übergeht. Die unter Berücksichtigung der thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten und der feststehenden Parameter wie Druck, Volumen oder Temperatur, beispielsweise bei Heizungsanlagen oder Anlagen zur Brauchwassererwärmung erzielten Wirkungsgrade liegen mit den bekannten Einrichtungen bei ca. 60 bis 70 %; die Verluste sind folglich ganz erheblich.In heat exchangers there are two media flows with different temperatures guided past each other in opposite directions in order to achieve a heat balance or - to achieve exchange by namely the medium higher temperature through transmission and / or convection via the partition wall separating the media, heat or thermal energy releases to the medium of lower temperature. Ideally, have after physical Laws the two media flows then have the same temperature, if none More heat energy is transferred from one medium to the other. The under Consideration of the thermodynamic laws and the fixed parameters such as pressure, volume or temperature, for example in heating systems or systems for domestic water heating achieved efficiencies are with the known facilities at about 60 to 70%; consequently the losses are quite considerable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das thermodynamische Ausnutzen von Wärmeerzeugung, Wärmefortpflanzung und Wärmeumschichtung - insbesondere beim Umwandeln elektrischer Energie in Wärmeenergie für die Brauchwassererwärmung bzw. zu Heizzwecken - so zu beeinflussen, daß sich ein gegenüber dem Stand der Technik wesentlich höherer Wirkungsgrad erreichen läßt, wobei das gezielte Ausschöpfen aller erzeugten Wärmemoleküle entsprechend deren Erregerzustand sowie eine möglichst ungehinderte Wärmefortpflanzung angestrebt wird.The invention is based on the object of thermodynamic utilization of heat generation, heat propagation and heat redeployment - especially with Converting electrical energy into thermal energy for domestic water heating or for heating purposes - so influence that a compared to the State of the art can achieve significantly higher efficiency, the targeted Exploitation of all generated heat molecules according to their state of excitation as well The aim is to ensure that the heat propagation is as unhindered as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, bei dem von zumindest zwei eigenständigen Medienströmen der mit höherer Temperatur als in sich geschlossener Kreislauf geführt und mit einem nach außen offenen Medienstrom niederer Temperatur derart verschachtelt wird, daß der Medienstrom niederer Temperatur mehrfach von zwei Seiten von dem höherer Temperatur eingeschlossen wird.According to the invention, this object is achieved with a method that of at least two independent media streams with a higher temperature than guided in a closed circuit and with an outwardly open media flow lower temperature is nested in such a way that the media flow of lower temperature is enclosed several times on two sides by the higher temperature.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sieht einen Wärmetauscher mit einem einseitig offenen äußeren Behälter und zumindest zwei darin jeweils mit Abstand zum Behälterboden ineinandergeschachtelt eingesetzten formähnlichen Behältern vor, von denen der innere Behälter beheizt ist, wobei bevorzugt insgesamt fünf Behälter stufenartig ineinandergeschachtelt werden. Der damit erreichte Multibehälterkessel in Zweikreis-Ausführung, nämlich dem in sich geschlossenen Primärkreis sowie dem nach außen offenen Sekundärkreis mit einer wärmespeichernden Wasservorlage, bewirkt durch die kaskadenartige Anordnung der einzelnen Behälter in beiden Volumenkammern und das damit an allen Seiten ermöglichte Gegenstromprinzip thermische Abstufungen für eine quasi thermische Kopplung beider Kreisläufe miteinander.A device for carrying out the method provides a heat exchanger with an outer container open on one side and at least two in each with Distance to the bottom of the container, nested containers of the same shape before, of which the inner container is heated, preferably a total of five containers can be nested in a step-like manner. The multi-container boiler thus achieved in two-circuit design, namely the self-contained primary circuit and the secondary circuit open to the outside with a heat-storing water seal due to the cascading arrangement of the individual containers in both volume chambers and the countercurrent principle made possible on all sides with thermal gradations for a quasi thermal coupling of both circuits with one another.

Durch den allseitig von zwei Seiten eines heißeren Medienstromes eingeschlossenen Medienstrom niederer Temperatur läßt sich unter beidseitiger Ausnutzung der Transmissionswärme die verlustfreie Energieverarbeitung bzw. der Energieübergang weiter günstig beeinflussen. Dazu tragen auch die innerhalb eines jeden Kreislaufes von innen nach außen zunehmend größeren Ringraumvolumen der ineinandergeschachtelten Behälter bei, die nach außen ein Entspannen des eingeschlossenen Medienstromes erlauben, was gleichbedeutend mit einem Wärmezuwachs ist. Je nach Belastung läßt sich in Abhängigkeit von Druck- und Temperaturänderungen die Betriebsweise bzw. der Wirkungsgrad verbessern; wie auch beispielsweise ein mit erhöhter Temperatur zurückgeführter Medienstrom die zum Aufheizen einzubringende Energie vermindert, da die Temperaturunterschiede dann geringer sind.Due to the hot media flow on all sides from two sides included Media flow of low temperature can be achieved by utilizing the transmission heat on both sides the loss-free energy processing or the energy transfer have a further positive effect. Increasingly, those within each cycle from the inside to the outside also contribute to this larger annulus volume of the nested containers, the outward allow relaxation of the enclosed media flow, which is synonymous with a heat gain. Depending on the load, depending on the pressure and temperature changes improve the mode of operation or the efficiency; how also, for example, a media flow returned at an elevated temperature Energy to be brought in for heating is reduced, as the temperature differences then are lower.

Zylindrische Behälter aus einem dünnwandigen, wärmeleitfähigen Material haben sich als besonders geeignet herausgestellt. Als Werkstoff eignet sich insbesondere ein tiefgezogenes Aluminiumblech mit einer Wanddicke von ca. 1 bis 1,5 mm. Für mit Wasser betriebene Wärmetauscher eignet sich beispielsweise Kupfermaterial wegen der damit verbundenen Elektrolyse-Gefahr nur eingeschränkt.Cylindrical container made of a thin-walled, thermally conductive material have proven to be particularly suitable. A particularly suitable material is a deep-drawn aluminum sheet with a wall thickness of approx. 1 to 1.5 mm. For with Water-operated heat exchangers are suitable, for example, because of copper material the associated risk of electrolysis is only limited.

Den Wärmeübergang unterstützen, ähnlich wie bei einer Thermosflasche, in die Behälter eingebrachte wärmereflektierende Behältereinsätze; alternativ lassen sich die Behälterinnenwände mit einem feinkörnigen Aluminium-Granulat auslegen. Hierzu lassen sich auch andere Materialien mit ähnlich guter Wärmeleitfähigkeit verwenden.Support the heat transfer, similar to a thermos bottle, heat reflective container inserts placed in the containers; alternatively leave Line the inside walls of the container with fine-grain aluminum granules. Other materials with similarly good thermal conductivity can also be used for this purpose use.

Die Behälter sind an einem Ende offen und besitzen dort einen außen umlaufenden Kragen, so daß sich darauf eine Grundplatte mit Einspeise- und Entnahmebohrungen zu den einzelnen Behältern sowie einer zentrischen Bohrung zum innersten Behälter aufsetzen und unter Einschluß einer angepassten Dichtung über die Kragen mit den einzelnen Behältern verschrauben läßt.The containers are open at one end and have an outside there circumferential collar, so that there is a base plate with feed and removal holes to the individual containers as well as a central bore to the innermost container put on and including an adapted seal over the collar with the individual containers can be screwed.

In die als Gewindebohrung ausgeführte zentrische Bohrung der Grundplatte läßt sich ein elektrischer Heizstab/Tauchheizkörper einschrauben, der in den innersten Behälter des geschlossenen Primärkreises hineinragt und das Wasser auf Temperaturen bis ca. 1100 C aufheizt. Bei vorgegebener Speicherkapazität und -volumen sind die Größen für die Wärmeerzeugung sowie die Wärmeabgabe bestimmt durch die Leistungsabgabe des Heizstabes und den Wasserdurchsatz aus dem Heizungskreislauf. Das bedeutet in der Aufheizphase ein lineares Aufheizen des gesamten Kesselvolumens, bis die gewünschte Rücklauftemperatur erreicht worden ist. Danach erfolgt lediglich noch ein Einspeisen der Verlustwärme mit geringer Leistungsaufnahme. Gleichzeitig lassen sich die Temperaturverhältnisse von Vorlauf/Rücklauf über den Heizstab beliebig regeln und den vorgegebenen Bedingungen anpassen.In the central bore of the base plate, designed as a threaded hole an electric immersion heater can be screwed into the innermost The container of the closed primary circuit protrudes and the water to temperatures heats up to approx. 1100 C. With a given storage capacity and volume, the Sizes for heat generation and heat output determined by the power output of the heating rod and the water throughput from the heating circuit. That means in during the heating phase, linear heating of the entire boiler volume until the desired Return temperature has been reached. After that, only a feed-in takes place the heat loss with low power consumption. At the same time, the temperature conditions Regulate the flow / return via the heating rod as required and the specified conditions adjust.

Bei einer unter Zwischenschaltung einer angepaßten Dichtung mit der Grundplatte abschließend verschraubten Kopfplatte, die Durchgangsbohrungen lediglich für den Vor- und Rücklauf der beiden Medienströme sowie für den Heizstab besitzt und den Einspeise- und Entnahmebohrungen der Grundplatte gegenüberliegende Sackbohrungen aufweist, die über Kanäle den einzelnen Behältern gezielt in der gewünschten Durchströmrichtung zugeordnet sind, ergibt sich eine Systemverschaltung, die den Wärmetauscher bzw. Elektrokessel bis auf die Anschlüsse für Vor- und Rücklauf der beiden Kreisläufe sowie für den Heizstab nach außen völlig abschließt, wodurch insbesondere zahlreiche Rohrleitungen zum Verbinden der einzelnen Behälter für ein hindurchzuführendes Medium entfallen.In a with the interposition of an adapted seal with the Base plate finally screwed head plate, the through holes only for the supply and return of the two media flows as well as for the heating element and Opposite the feed and removal bores of the base plate Has blind holes, which channels the individual containers specifically in the desired Are assigned flow direction, results in a system interconnection that the Heat exchanger or electric boiler except for the connections for the flow and return of the completely closes off both circuits and for the heating rod to the outside, which in particular numerous pipes to connect the individual containers for a through Medium omitted.

Wie für die Behälter, empfiehlt sich auch für die Grund-und Kopfplatte als Werkstoff ein wärmeleitfähiges Material, vorzugsweise ebenfalls tiefgezogenes Aluminium. Die Platten lassen sich eckig oder rund ausführen.As for the container, it is also recommended for the base and top plate the material used is a thermally conductive material, preferably also deep-drawn Aluminum. The panels can be square or round.

Je nach Anwendungsfall bzw. Leistungsbedarf, lassen sich zwei oder mehrere Wärmetauscher baukastenartig in Reihe neben- und /oder übereinanderschalten.Depending on the application or power requirement, two or Connect several heat exchangers in series next to and / or one above the other like a modular system.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 Eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einem Flußschema der Medien, schematisch im Schnitt dargestellt; Fig. 2 eine Vorderansicht der Behälter-Grundplatte; Fig. 3 einen Schnitt durch eine Grundplatte gemäß Fig. 2 entlang der Linie II-II; Fig. 4 eine Ansicht einer Kopfplatte zur Systemverschaltung; und Fig. 5 einen Schnitt durch eine Kopfplatte gemäß Fig. 4 entlang der Linie IV-IV.1 shows a side view of a heat exchanger according to the invention with a flow diagram of the media, shown schematically in section; Fig. 2 a Front view of the container base plate; Fig. 3 is a section through a base plate according to Figure 2 along the line II-II; Fig. 4 is a view of a Head plate for system interconnection; and FIG. 5 shows a section through a head plate 4 along the line IV-IV.

Der mit 1 bezeichnete Wärmetauscher besteht aus fünf ineinandergeschachtelten Behältern 2 bis 6 mit vom äußeren Behälter 2 bis zum innersten Behälter 6 zunehmend kleineren Abmessungen und damit unterschiedlichen Volumen. Die zylindrischen Behälter 2 bis 6 weisen nicht nur unterschiedliche Durchmesser auf, sie sind auch unterschiedlich lang, so daß der Boden eines inneren Behälters zum Boden des jeweils äußeren Behälters immer einen bestimmten Abstand einhält.The heat exchanger labeled 1 consists of five nested one inside the other Containers 2 to 6 with increasing from the outer container 2 to the innermost container 6 smaller dimensions and thus different volumes. The cylindrical container 2 to 6 not only have different diameters, they are also different long, so that the bottom of an inner container to the bottom of the respective outer container always keeps a certain distance.

Daraus ergibt sich eine kaskadenartige Abstufung der ineinandergesetzten Behälter. Die Behälter sind an ihren dem Boden abgewandten Enden offen und mit einem nach außen abgewinkelten, umlaufenden Kragen 7 versehen.This results in a cascade-like gradation of the nested ones Container. The containers are open at their ends facing away from the bottom and with a provided circumferential collar 7 angled outwards.

Die Kragen 7 legen sich gegen die in Fig. 2 dargestellte Grundplatte 8 an und werden mit der Platte 8 unter Zwischenlage einer angepaßten Dichtung 9 verschraubt, wozu diese eine Vielzahl auf einem Kreis verteilt angeordnete Gewindebohrungen 12 enthält. In gegenüberliegende Bohrungen der Kragen 7 eingesetzte Schrauben sichern die dichtend feste Lage des Behälter an der Grundplatte 8. In der Mitte der Grundplatte 8 befindet sich eine Gewindebohrung 13 für einen darin einzuschraubenden Heizstab bzw. Tauchheizkörper 14, der in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Daneben sind den einzelnen Behältern 2 bis 6 zugeordnete Einspeise und Enntnahmebohrungen 15 vorhanden, über die das in den Behältern umlaufende Wasser des Zweikreissystems gezielt ein-und austreten kann.The collars 7 lie against the base plate shown in FIG. 2 8 and are connected to the plate 8 with the interposition of an adapted seal 9 screwed, including a large number of threaded holes distributed on a circle 12 contains. Secure screws inserted in opposite holes in the collar 7 the tightly sealed position of the container on the base plate 8. In the middle of the base plate 8 is a threaded hole 13 for one to be screwed into it Heating rod or immersion heater 14, which is shown schematically in FIG. 1. Besides are the feed and extraction bores assigned to the individual containers 2 to 6 15 available, through which the circulating water in the tanks of the two-circuit system can enter and exit in a targeted manner.

Damit sich die Entnahme- und Einspeisebohrungen miteinander verbindende Schlauchleitungen vermeiden lassen, wird eine Kopfplatte 17 mit zu den Bohrungen der Grundplatte 8 übereinstimmenden Bohrungen unter Zwischenschaltung einer Dichtung 18 auf die Grundplatte 8 aufgesetzt und mit dieser verschraubt, wozu in Durchgangsbohrungen 19 der Kopfplatte 17 eingeführte Schrauben in Gewindebohrungen 21 der Grundplatte 8 eingreifen. Bei einem Wärmetauscher 1 mit abschließender Kopfplatte 17 werden die Bohrungen 12 der Grundplatte 8 zum Befestigen der Behälter 2 bis 6 vorzugsweise als Durchgangsbohrungen 12a (vgl. Fig. 3) ausgeführt, so daß Schrauben bzw. Stifte bis in gegenüberliegende Bohrungen 22 der Kopfplatte 17 reichen, worüber in diesem Fall das Verschrauben durchgeführt wird.So that the extraction and feed bores connect with one another To avoid hose lines, a head plate 17 is included with the bores the base plate 8 matching holes with the interposition of a seal 18 placed on the base plate 8 and screwed to it, including in through holes 19 of the head plate 17 screws introduced into threaded bores 21 of the base plate 8 intervene. In the case of a heat exchanger 1 with a final top plate 17 the bores 12 of the base plate 8 for fastening the container 2 to 6 preferably designed as through bores 12a (see. Fig. 3), so that screws or pins to extend into opposite bores 22 of the head plate 17, about what in this Case the screwing is carried out.

Neben der zentrischen Bohrung 13 für den Heizstab 14 besitzt die Kopfplatte 17 noch eine Vorlauf- bzw. Rücklauf-Durchgangsbohrung 23, 24 des Primärkreislaufes mit dem heisseren Wasser sowie Vorlauf- bzw. Rücklauf-Durchgangsbohrungen 25, 26 für den Sekundärkreis zum Austritt des Wassers zum Verbraucher bzw. zur erneuten Einspeisung in den Wärmetauscher. Ansonsten stehen die Entnahme- bzw. Einspeisebohrungen 15a der Kopfplatte 17 über nutenartig eingefräste Kanäle derart miteinander in Verbindung, daß der in sich geschlossene Primärkreis, wozu die Durchgangsbohrung 23 für den Vorlauf mittels eines nicht dargestellten Anschlusses direkt mit der Durchgangsbohrung 24 für den Rücklauf angeschlossen wird, über einen ersten Kanal 27 das Einströmen des Wassers in den äußeren Behälter 2 ermöglicht.In addition to the central bore 13 for the heating rod 14, the head plate has 17 another flow or return through-bore 23, 24 of the primary circuit with the hotter water as well as flow and return through bores 25, 26 for the secondary circuit to the outlet of the water to the consumer or to the new one Feed into the heat exchanger. Otherwise the extraction or feed bores are in place 15a the head plate 17 in connection with one another via channels milled in the manner of a groove, that the self-contained primary circuit, including the through hole 23 for the Flow by means of a connection (not shown) directly to the through hole 24 is connected for the return, the inflow via a first channel 27 of the water in the outer container 2 allows.

Das Wasser tritt danach an der gegenüberliegenden Seite aus den dortigen Entnahmebohrungen aus und gelangt geleitet von einem Kanal 28 direkt in den zentralen innersten Behälter 6. Nach dem Aufheizen auf die Betriebstemperatur tritt das Wasser in einen gegenüberliegenden Kanal 29 der Kopfplatte 17 ein, der das aufgeheizte Wasser unter Überbrückung des dem innersten Behälter 6 benachbarten Behälters 5 in den mittleren Behälter 4 leitet, wo es nach dem Umströmen des Behälters an der gegenüberliegenden Seite über die dortigen Bohrungen in einen zur Rücklauf-Durchgangsbohrung 24 führenden Kanal 31 gelangt. Von hier setzt der Strömungskreislauf erneut ein, da das Wasser von der Bohrung 24 direkt zur Vorlauf- Durchgangsbohrung 23, von dort wie vorbeschrieben in den äußeren Behälter 2 und danach über den innersten Behälter 6 wieder zum mittleren Behälter 4 und dessen Kanal 31 zur Rücklaufbohrung 24 gelangt.The water then exits on the opposite side Withdrawal bores and passed through a channel 28 directly into the central innermost container 6. After heating to operating temperature, the water comes out into an opposite channel 29 of the head plate 17, which heated the Water bridging the container 5 adjacent to the innermost container 6 in the middle container 4, where it after flowing around the container at the opposite side via the holes there into one to the return through hole 24 leading channel 31 arrives. From here the flow cycle starts again, since the water from the hole 24 directly to the flow through hole 23, from there as described above into the outer container 2 and then via the innermost container 6 again reaches the middle container 4 and its channel 31 to the return bore 24.

Über ähnlich separierende Kanäle durchströmt der nach außen offene, d.h. zum Verbraucher führende und von diesem zurückgeführte Sekundärkreis die zugeordneten Behälter 3 und 5.The outwardly open, i.e. the associated secondary circuit leading to the consumer and returned by it Trays 3 and 5.

Das über die Rücklaufbohrung 25 zurückströmende Wasser tritt in einen zum Behälter 3 führenden Kanal 30 ein und gelangt über die diesem Kanal zugeordneten Einspeisebohrungen 15a in den gewünschten Strömungskreislauf, der das Wasser an den gegenüberliegenden Entnahmebohrungen des Behälters 3 in einen zum Behälter 5 führenden Kanal 32 einströmen läßt, so daß es nach einer optimalen Aufheizphase über die in der Kopfplatte 17 gegenüberliegenden Entnahmebohrungen in einen zur Rücklaufbohrung 26 des Sekundärsystems führenden Kanal 33 und damit zum Verbraucher gelangen kann.The water flowing back via the return bore 25 enters a to the container 3 leading channel 30 and arrives through this Channel-associated feed bores 15a in the desired flow circuit, the the water at the opposite extraction holes of the container 3 in a to the container 5 leading channel 32 can flow in, so that it is after an optimal Heating phase via the removal bores located opposite in the head plate 17 into a channel 33 leading to the return bore 26 of the secondary system and thus can reach the consumer.

Die beiden Kreisläufe sind untereinander druckstabil, wobei ggfs. ein Druckausgleich und auch eine Flüssigkeitsnachspeisung des geschlossenen Primärkreises über die Dichtflächen vorliegt. Das gilt aber beispielsweise nicht mehr beim Erwärmen von Trinkwasser, da in diesem Fall das System völlig dicht sein muß; etwaige Flüssigkeitsverluste des Primärsystems lassen sich in diesem Fall durch eine Einspeisung über die den Rücklauf mit dem Vorlauf verbindende Leitung durchführen.The two circuits are pressure-resistant to one another. a pressure equalization and also a liquid replenishment of the closed primary circuit is present over the sealing surfaces. However, this no longer applies to heating, for example of drinking water, since in this case the system must be completely tight; any fluid loss of the primary system can in this case be fed in via the Carry out the return line with the line connecting the flow line.

Das zuvor beschriebene Flußschema wird anhand der Fig. 1 mit den dort eingezeichneten Pfeilen verdeutlicht. Die Pfeile 34 verdeutlichen den Primärkreis und die Pfeile 35 den Sekundärkreis. Dem Flußschema läßt sich auch eine in die Verbindungsleitung von Vor- und Rücklauf 23 bzw. 24 des Primärsystems geschaltete Pumpe 36 sowie eine im Rücklauf des Sekundärsystems das Wasser zum Verbraucher fördernde Pumpe 37 entnehmen.The flow scheme described above is based on FIG. 1 with the there illustrated arrows. The arrows 34 illustrate the primary circle and the arrows 35 the secondary circuit. The flow diagram can also be one in the connecting line of the flow and return 23 and 24 of the primary system connected pump 36 and a In the return of the secondary system, take the water to the consumer from pump 37.

Beim Einsatz zum Zwecke der Brauchwasseraufbereitung läßt sich der Wärmetauscher 1 über den Heizungskreislauf mit Vorrangschaltung und mischergesteuert direkt über den Primär- bzw. Sekundärkreis an einen mit Warmwasser beheizten Brauchwasserbereiter anschließen.When used for the purpose of domestic water treatment leaves themselves the heat exchanger 1 via the heating circuit with priority control and mixer-controlled directly via the primary or secondary circuit to a domestic water heater heated with hot water connect.

Claims (1)

"Verfahren und Vorrichtung zur Wärmeerzeugung" Patentansprüche: 1. Verfahren zum Erzeugen von Wärme, insbesondere zum Umwandeln elektrischer Energie in Wärmeenergie, mit in einem Wärmetauscher (1) im Gegenstromprinzip getrennt aneinander vorbeigeführten Medien unterschiedlicher Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß von zumindest zwei Medienströmen der mit höherer Temperatur als in sich geschlossener Kreislauf geführt und mit einem nach außen offenen Medienstrom niederer Temperatur derart verschachtelt wird, daß der Medienstrom niederer Temperatur mehrfach von zwei Seiten von dem höherer Temperatur eingeschlossen wird 2 Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (1) mit einem einseitig offenen, äußeren Behälter (2) und zumindest zwei darin jeweils mit Abstand zum Behälterboden ineinandergeschachtelt eingesetzten formähnlichen Behältern, von denen der innere Behälter (6) beheizt ist. "Method and device for generating heat" claims: 1. Process for generating heat, in particular for converting electrical energy in thermal energy, separated from one another in a heat exchanger (1) based on the countercurrent principle Media carried past at different temperatures, characterized in that of at least two media streams with a higher temperature than a closed one Circulation and with an outwardly open media flow of low temperature is nested in such a way that the media flow of lower temperature several times from two sides of the higher temperature enclosed is 2 device for performing of the method according to claim 1, characterized by a heat exchanger (1) with an outer container (2) open on one side and at least two therein Distance to the bottom of the container, nested containers of the same shape, of which the inner container (6) is heated. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch fünf stufenartig ineinandergeschachtelte Behälter (2 bis 6).3. Apparatus according to claim 2, characterized by five stages nested containers (2 to 6). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zylindrische, koaxial angeordnete Behälter (2 bis 6).4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized by cylindrical, containers (2 to 6) arranged coaxially. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch Behälter (2 bis 6) aus einem dünnwandigen, wärmeleitfähigen Material.5. Device according to one or more of claims 2 to 4, characterized through containers (2 to 6) made of a thin-walled, thermally conductive material. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch umlaufende Kragen (7) am offenen Ende der Behälter (2 bis 6).6. Device according to one or more of claims 2 to 5, characterized by circumferential collar (7) at the open end of the container (2 to 6). 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch wärmereflektierende Behältereinsätze.7. Device according to one or more of claims 2 to 6, characterized through heat-reflecting container inserts. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch mit einem feinkörnigen Aluminium-Granulat ausgelegte Behälterinnenwände.8. Device according to one or more of claims 2 to 6, characterized thanks to the inner walls of the container lined with fine-grain aluminum granules. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine auf die offenen Seiten der Behälter (2 bis 6) aufgesetzte Grundplatte (8) mit Einspeise- und Entnahmebohrungen (15) zu den einzelnen Behältern (2 bis 6) sowie einer zentrischen Bohrung (13) zum innersten Behälter (6).9. Device according to one or more of claims 2 to 8, characterized through one on the open sides the container (2 to 6) attached Base plate (8) with feed and removal bores (15) to the individual containers (2 to 6) and a central bore (13) to the innermost container (6). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine als Gewindebohrung ausgeführte zentrische Bohrung (13) für einen elektrischen Heizstab/Tauchheizkörper (14).10. The device according to claim 9, characterized by one as a threaded hole Executed central bore (13) for an electric heating rod / immersion heater (14). 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet durch über ihre Kragen (7) unter Einschluß einer Dichtung (9) mit der Grundplatte (8) verschraubte Behälter (2 bis 6).11. The device according to one or more of claims 2 to 10, characterized through their collar (7) including a seal (9) with the base plate (8) screwed containers (2 to 6). 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 11, gekennzeichnet durch eine unter Zwischenschaltung einer Dichtung (18) mit der Grundplatte (8) abschließend verschraubte Kopfplatte (17), die Durchgangsbohrungen (23 bis 26) lediglich für den Vor- und Rücklauf der beiden Medienströme sowie für den Heizstab (14) besitzt und den Einspeise- und Entnahmebohrungen (15) der Grundplatte (8) gegenüberliegende Sackbohrungen (15a) aufweist, die über Kanäle (27 bis 33) den einzelnen Behältern (2 bis 6) gezielt in der gewünschten Durchströmrichtung zugeordnet sind.12. The device according to one or more of claims 2 to 11, characterized with the interposition of a seal (18) with the base plate (8) screwed head plate (17), the through holes (23 to 26) only for the supply and return of the two media flows as well as for the heating element (14) and the feed and removal bores (15) of the base plate (8) opposite Has blind bores (15a), which via channels (27 to 33) the individual containers (2 to 6) are specifically assigned in the desired flow direction. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch eine Grund- und Kopfplatte (8 bzw. 17) aus wärmeleitfähigem Material.13. Device according to one or more of claims 9 to 12, characterized by a base and top plate (8 or 17) made of thermally conductive material. 14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 13, gekennzeichnet durch Medienströme aus Wasser.14. Device according to one or more of claims 2 to 13, characterized through media flows from water. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 14, gekennzeichnet durch baukastenartig in Reihe neben- und/oder übereinandergeschaltete Wärmetauscher (1).15. Device according to one or more of claims 2 to 14, characterized by means of modular heat exchangers connected in series and / or one above the other (1).
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