DE3815721A1

DE3815721A1 - Wassererwaermungsanlage mit ausdehnungsmoeglichkeit des wassers bei der aufheizung

Info

Publication number: DE3815721A1
Application number: DE19883815721
Authority: DE
Inventors: Gerhard Temke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-07
Filing date: 1988-05-07
Publication date: 1989-11-16

Description

Für die verschiedensten Bedarfsfälle - privat, gewerblich, industri ell - wird warmes Wasser in Trinkwasserqualität oder als Betriebs wasser gebraucht und verwendet. Im allgemeinen wird natürliches Wasser ganzjährig mit einer mittleren Temperatur von 10°C aus Brunnenanlagen gefördert oder ganz allgemein in Wassergewinnungsan lagen bereitgestellt. In den Bedarfsfällen, in denen eine höhere Temperatur als 10°C, z.B. bis 90°C erforderlich ist, muß das Wasser erwärmt werden. Das geschieht üblicherweise in Wassererwärmern, das sind z.B. Behälter aus Stahl mit eingebauter Heizschlange, die vom Heizungswasser aus der zentralen Heizungsanlage durchflossen wird und Wärme an das umgebende Wasser abgibt. Dadurch erwärmt sich das Wasser und dehnt sich aus. Bekanntlich hat Wasser bei 4°C seine größte Dichte. Wasser ist nicht kompressibel, so daß durch die Ausdeh nung der Druck im Behälter stetig bis zum zulässigen Überdruck des Behälters ansteigt. Dann öffnet das in den zuständigen technischen Regeln und Sicherheitsbestimmungen vorgeschriebene Sicherheitsventil. Dabei fließt warmes Wasser in der Menge aus, das der Ausdehnung ent spricht, und es geht dabei unkontrolliert Wasser und Energie verloren, z.B. Wasser bei der Aufheizung von 10°C auf 90°C: 3,55% des Behäl terinhaltes.

Ziel der Erfindung ist es,

1. das Wasser auch beim Aufwärmvorgang (Aufheizung) in der Wasserer wärmungsanlage (im System) zu behalten und nicht permanent über das Sicherheitsventil auslaufen zu lassen,
2. dem Sicherheitsventil einzig und allein die geforderte Sicherheits funktion zuzuordnen: Öffnen bei Überschreitung des zulässigen Über druckes.

Beschreibung der Wassererwärmungsanlage mit Ausdehnungsmöglichkeit des Wassers bei der Aufheizung.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen darge stellt und werden im folgenden näher beschrieben:

Bild 1 zeigt eine übliche Wassererwärmungsanlage mit einem stehenden Wasser erwärmer und zusätzlicher Wasserausdehnungseinrichtung zur Aufnahme des Ausdehnungswassers bei der Aufheizung.

Sie besteht aus dem Behälter (1) mit der Heizschlange (2). Im unte ren Teil des Behälters fließt das kalte Wasser (KW) zu (3) und im oberen Teil das warme Wasser (WW) ab (4). Den oberen Abschluß des Behälters bildet ein Deckel (5). Zwischen Deckel und Behälter ist ein gelochtes Stützblech (B), z.B. aus Edelstahl oder aus Stahl mit einem Korrosionsschutz, der dem inneren Korrosionsschutz des Behälters ent spricht, angeordnet. Zwischen Stützblech und Deckel befindet sich eine Membrane (M), z.B. aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff, der bis 90°C temperaturbeständig ist und dabei eine ange messene Betriebszeit (Lebensdauer) garantiert. Im Deckel ist ein Gasfüllventil (F) angebracht, durch welches ein Inertgas, z.B. Stick stoff eingefüllt wird und zwar solange, bis sich die Membrane an das Stützblech anlegt und der Gasdruck geringfügig höher ist als der Was serdruck im Einfüllzustand bei 10°C, z.B. 4 bar.

An der für die Erwärmung des Wassers zweckmäßigen Stelle des Behäl ters ist die Heizschlange (2) eingebaut. Im Vorlauf (VL) fließt das Heizungswasser, z.B. aus der Zentralheizungsanlage (H) zu und aus dem Rücklauf (RL) zurück. Die Heizschlange kann auch elektrisch be heizt sein.

In der Kaltwasser-Zulaufleitung zum Behälter sind in Richtung vom Behälter weg ein Sicherheitsventil (S), ein Rückflußverhinderer (R) und z.B. ein Wasserzähler (Z) mit je einem Absperrventil (A 1 und A 2) davor und dahinter angeordnet.

Das Sicherheitsventil (S) öffnet, wenn der zulässige Überdruck im Behälter (1) überschritten wird, der Rückflußverhinderer (R) verhin dert, daß Wasser aus dem Behälter, z.B. als erwärmtes Wasser in die öffentliche Versorgungsleitung (Straßenleitung) gedrückt wird. Es ist üblich, daß der Behälter nachts aufgeheizt wird, wenn die übrigen Verbraucher der Zentralheizungsanlage abgeschaltet sind. Nach den Energieeinsparungsgesetzen fehlt der Zentralheizungsanlage die Wärmekapazität zur Wassererwärmung. Nachts, oder außerhalb der Betriebszeit ist aber auch das Absperrventil (A 3) oder sind die Was serauslaufventile an den Warmwasserentnahmestellen geschlossen. Bei der Ausdehnung des Wassers infolge der Aufheizung erhöht sich der Druck im gesamten geschlossenen System und die Membrane (M) bewegt sich vom Stützblech (B) weg in Richtung Deckel (5) soweit, bis der Druck im Gasraum (G) und im Behälter (1) ausgeglichen ist. Gas ist kompressibel und nimmt wegen des erhöhten Druckes einen geringeren Raum ein.

Über das Entleerungs- bzw. Entschlammungsventil (ES) läßt sich der Behälter vollständig entleeren, z.B. bei Wartungsarbeiten.

Bild 2 zeigt die Wassererwärmungsanlage mit einem liegenden Wassererwärmer. Dieser Wassererwärmer hat einen zweiten Mantel (6). Der Zwischen raum wird wie eine Heizschlange vom Heizungswasser durchströmt. Dabei wird Wärme über die Behälterwand (7) an das Wasser im Behälter (W) abgegeben. So kann der Behälter z.B. auch schwimmend in einem Heiz kessel (Zentralheizungs-Wärmeerzeuger) angeordnet sein, bei dem dann der gesamte Behälter (1) vom Heizungswasser umgeben ist.

Bild 3 zeigt einen stehenden Behälter (1), z.B. mit Heizschlange (2) und seitlich angeordneter Ausdehnungseinrichtung bestehend aus Stütz blech (B), Deckel (5) und Membrane (M). Diese Ausführung ist sinn voll, wenn die Membrane (M) der höchsten Wassertemperatur an der höchsten Stelle im Behälter ausgesetzt werden soll.

Bezugszeichenliste:

KW Kaltwasser
WW Warmwasser
VL Heizungsvorlauf
RL Heizungsrücklauf
W Wasser im Behälter
A 1/3 Absperrventil
B Stützblech
D Ausdehnungsraum
E Entlüftung
ES Entleerung/Entschlammung
F Gasfüllventil
G Gasraum
H Heizung
K Kappenventil
M Membrane
R Rückflußverhinderer
S Sicherheitsventil
Z Wasserzähler

Claims

1. Wassererwärmungsanlage mit Ausdehnungsmöglichkeit des Wassers bei der Aufheizung dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) des Warmwasser bereiters als oberen Abschluß einen Deckel (5) mit darunter liegendem gelochten Stützblech (B) aus Edelstahl oder korro sionsgeschütztem Stahl aufweist, und daß zwischen Stützblech und Deckel eine Membrane (M) aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff angeordnet ist, und daß der Deckel (5) mit einem Gasfüllventil (F) versehen ist, durch das Inertgas in den Gasraum (G) gedrückt werden kann, und daß der Ausdeh nungsraum (D) zwischen Membrane und Stützblech bei kompri miertem Inertgas im Gasraum (G) das Ausdehnungswasser zwischen den Zuständen kalt, z.B. bei 10°C und warm, z.B. bei 90°C aufnimmt.

2. Wassererwärmungsanlage mit Ausdehnungsmöglichkeit des Wassers bei der Aufheizung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) des Warmwasserbereiters mit der Ausdehnungseinrichtung, bestehend aus gelochtem Stützblech (B), Deckel (5) und Membrane (M) stehend oder liegend verwendet werden kann.

3. Wassererwärmungsanlage mit Ausdehnungsmöglichkeit des Wassers bei der Aufheizung nach Anspruch 1 und 2 und dadurch gekennzeichnet, daß die Aus dehnungseinrichtung (Stützblech (B), Deckel (5) und Membrane (M)) auch seitlich an dem Behälter (1) des Warmwasserbereiters angebracht sein kann.