DE4029355A1 - Warmwasserschichtenspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Warmwasserschichten­ speicher mit einem Wasserreservoir und darin angeordnetem Wärmetauscher mit Heizwasservor- und Rücklauf sowie Brauch­ wasservor- und Rücklauf.

Derartige Schichtenspeicher sind bekannt, und zwar in un­ terschiedlichen Ausführungsformen. So beispielsweise aus dem DE-31 20 118.

Bei derartigen Schichtspeicherboilern macht man sich in der Regel das Prinzip zunutze, daß Wasser in unterschiedli­ chen Temperaturen aufgrund unterschiedlicher Dichte in ei­ nem vertikalen Behälter in Temperaturschichtungen vor­ liegt. So kann beispielsweise über wärmere Bereiche eines derartigen Speichers kaltes Heizwasser vorgewärmt werden, kaltes Brauchwasser kann in gleicher Weise vorgewärmt wer­ den und heißes Brauchwasser kann entsprechend entnommen werden.

Ein Problem derartiger Schichtspeicherboiler liegt darin, daß, um die Temperaturschichtungen nicht unnötig zu verwir­ beln, Gefäße eingebaut werden, die die entsprechenden Wär­ metauscher und Betriebswässer voneinander trennen durch so­ genannte Kessel im Kessel.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der mit einfachen Mitteln sichergestellt wird, daß eine Zerstörung der Temperaturschichtungen innerhalb des Schich­ tenspeichers selbst bei laufender Umwälzpumpe verhindert oder weitestgehend unterbunden wird.

Bei einem Warmwasserschichtenspeicher der eingangs bezeich­ neten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Wasserreservoir des Boilers zur Verhinde­ rung der Zerstörung der Temperaturschichtung bei laufender Umwälzpumpe wenigstens ein horizontal angeordnetes Loch­ blech vorgesehen ist.

Es hat sich gezeigt, daß das Vorsehen eines einfachen Loch­ bleches hier zu besonders guten Lösungen führt, das Loch­ blech verhindert eine zu starke Durchwirbelung der Tempera­ turschichtung bei laufender Umwälzpumpe. Die durch den Na­ turumlauf im Boiler selbst vorhandene Temperaturumschich­ tung soll und wird damit allerdings nicht unterbunden.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß im Warmwasserschich­ tenspeicher auf Abstand zueinander zwei Lochbleche im Boi­ lerreservoir vorgesehen sind.

Mit dieser Maßnahme wird zum einen ein zusätzlicher Schutz gegen eine Verwirbelung innerhalb des Boilers erreicht, zum anderen stellt die Schicht zwischen den beiden Lochble­ chen die Möglichkeit dar, zusätzliche Einbauten vorzuse­ hen, wie dies noch weiter unten beschrieben ist.

Die Erfindung sieht auch vor, daß die Lochbleche nur mit außenrandseitigen Löchern ausgerüstet sind. Messungen ha­ ben ergeben, daß auch eine solche Maßnahme zur Optimierung des gewünschten Erfolges beiträgt.

Vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen den beiden Lochble­ chen Fixiersalzpackungen zur Erhöhung der potentiellen Speicherfähigkeit vorgesehen sind. Das Vorsehen eines Fi­ xiersalzlagers optimiert die Ausbeute eines derartigen Boi­ lers insbesondere deswegen, weil man sich den Phasenwech­ sel des Fixiersalzes im Bereich von 50°C zunutze machen kann, der durch die Lösungsenergie vorhandene Wärmeinhalt kann hier voll genutzt werden. Natürlich können auch andere Salze als Wärmeträger eingesetzt werden.

Die Erfindung sieht auch vor, daß oberhalb und unterhalb des/der Lochbleche/s je ein Wärmeaustauscher im Schicht- Speicherboiler vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, daß ein derartiger Warmwasserschichtenspeicher auch etwa in Verbindung mit Solarheizelementen eingesetzt werden kann, um auch geringste Temperaturunterschiede noch innerhalb des Speichers auszunutzen.

Eine besonders optimale Lösung derartiger im Warmwasser­ schichtenspeicher eingebauter Wärmetauscher besteht darin, daß wenigstens einer der Wärmetauscher als parallel verleg­ ter Doppelrohrwärmetauscher ausgebildet ist. Hier kann im gleichen Anbauvolumen eine praktisch doppelt so hohe Kapa­ zität des Wärmetauschers erreicht werden. Auch dient er zur optimalen Ausnutzung kleiner Temperaturdifferenzen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt im Schnitt in ver­ einfachter Wiedergabe einen Warmwasserschichtenspeicher nach der Erfindung.

Ein allgemein mit 1 bezeichneter Warmwasserschichtenspei­ cher wird im wesentlichen von einem isolierten Kessel 2 ge­ bildet auf einem Standfuß 3, wobei in der Figur die Isolie­ rung nicht sonderlich dargestellt ist.

Der innere Wasserraum 4 wird im dargestellten Beispiel von einem unteren Lochblech 5 und einem kurz darüber liegenden Lochblech 6 in einen unteren und einen oberen Bereich ge­ teilt. Zwischen den Lochblechen 5 und 6 sind Fixiersalz­ packungen 7 angeordnet. Im unteren Wasserraum, mit 4a be­ zeichnet, ist ein erster Wärmetauscher 8 vorgesehen, im oberen Wasserraum, mit 4b bezeichnet, ist ein oberer Wärme­ tauscher 9 angeordnet. Unterhalb des oberen Wärmetauschers ist noch ein mit 10 bezeichnetes Prallblech vorgesehen.

Der Heizungsvor- und -rücklauf ist in der Figur mit 11 be­ zeichnet, ein unterer Entleerungsstutzen mit 12, die obe­ ren Wärmetauscheranschlüsse des oberen Wärmetauschers 9 tragen das Bezugszeichen 13.

Nicht näher dargestellt sind Anschlüsse für einen Solarwär­ metauscher ggf. zur Führung in einen offenen Kamin u. dgl. Die Lochbleche 5 und 6 können lediglich am Rand Durchgangs­ löcher aufweisen, die mittleren Bereiche können lochfrei gestaltet sein. Die Fixiersalzpackungen 7 dienen zur opti­ malen Energieausnutzung, indem der phasenwechsel von fe­ sten Kristallen in Flüssigkeit im Bereich von 50°C aus­ genutzt wird, die Temperaturschichtung im Warmwasserschich­ tenspeicher 1 entspricht etwa diesem Temperaturbereich.

Claims (6)

1. Warmwasserschichtenspeicher mit einem Wasserreservoir und darin angeordnetem Wärmetauscher mit Heizwasservor- und Rücklauf sowie Brauchwasservor- und Rücklauf, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserrerservoir (4) des Boilers (1) zur Verhinde­ rung der Zerstörung der Temperaturschichtung bei laufender Umwälzpumpe wenigstens ein horizontal angeordnetes Loch­ blech (5 bzw. 6) vorgesehen ist.

2. Warmwasserschichtenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf Abstand zueinander zwei Lochbleche (5, 6) im Boiler­ reservoir (4) vorgesehen sind.

3. Warmwasserschichtenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochbleche (5, 6) nur mit außenrandseitigen Löchern ausgerüstet sind.

4. Warmwasserschichtenspeicher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Lochblechen (5, 6) Fixiersalzpackun­ gen (7) zur Erhöhung der potentiellen Speicherfähigkeit vorgesehen sind.

5. Warmwasserschichtenspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und unterhalb des/der Lochbleche/s (5, 6) je ein Wärmeaustauscher (9 bzw. 8) im Schicht-Speicherboiler (1) vorgesehen ist.

6. Warmwasserschichtenspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Wärmetauscher (8) als parallel verlegter Doppelrohrwärmetauscher ausgebildet ist.