DE4216633C2 - Warmwasserspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Heizungswasser und/oder elektrisch beheizbaren, nach Art eines Druckflachspeichers aufgebauten Warmwasserspeicher mit einem Wasserbehälter, der aus einander gegen­ überliegenden, durch Verbindungselemente miteinander verbundenen Wänden sowie Seitenwänden besteht, und der mit einem Kaltwasserzulauf, einem Warmwasserablauf sowie mit einer Heizschlange und/oder wenigstens einem elektrischen Heizstab ausgerüstet ist.

Bei kleineren Bädern hängt oftmals der Warmwasserboiler aus Platzmangel über der Badewanne. Derartige Boiler fassen meist 80 L Inhalt und sind an das 220 V-Netz angeschlossen. Der Stromverbrauch beträgt in der Regel 2 bis 3 KW/h.

Um diesen raumbeengenden Mißstand zu beseitigen, sind sog. Durchlauf­ erhitzer im Einsatz, die eine kleinere Baugröße haben und beispiels­ weise unterhalb eines Waschbeckens angebracht werden können.

Derartige Durchlauferhitzer arbeiten drucklos (z. B. GB 731 769) mit einem einstückigen Behälter von geringem Rauminhalt. Sie sind in der Regel nicht flach und funktionieren nur in senkrechter Lage, da der Warmwasserauslauf über ein senkrecht geführtes Rohr erfolgt, dessen Mündung geringfügig unterhalb der oberen Gehäusewand ange­ ordnet ist.

In einem senkrecht von Heizungswasser durchströmten Elektrokessel sind horizontal an einem Deckel befestigte Heizelemente in horizon­ talen und vertikalen Zeilen angeordnet. Zwischen dem Deckel und der Rückwand sind Zuganker vorgesehen, die in der Rückwand verschweißt und am Deckel verschraubt sind (DE-AS 18 11 360).

Auch dieser Elektrokessel arbeitet drucklos und funktioniert nur, wenn er am Heizungswasser senkrecht durchströmt wird.

Bekannt geworden ist auch ein Heißwasserbereiter mit einem in Flachbau­ weise ausgeführten saugdichten Wasserbehälter, der an vorzugsweise zwei oder drei Stellen von gegenüber dem Behälterraum druckdichten und von zwei gegenüberliegenden Behälterseiten aus frei zugänglichen Rohren durchzogen wird, in welche zur Befestigung des Gerätes an einer Wand Befestigungselemente einsteckbar sind (DE-GM 75 24 548).

Diese Rohre dienen nur zum Durchstecken der Befestigungselemente, nicht aber zum Zusammenhalten der Seitenwände. Dieses ist auch nicht notwendig, da der Wasserbehälter nur einen relativ geringen Rauminhalt besitzt. Das Gerät läßt sich daher z. B. unter einem Waschbecken unter­ bringen. Soll dieser Heißwasserbereiter einen größeren Heißwasser­ vorrat liefern, muß er als Durchlauferhitzer ausgebildet werden.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Warmwasserspeicher nach Art eines Druckflachspeichers mit einem relativ großen Wasserinhalt von beispielsweise 80 L zu schaffen, der eine gute Unterbringungsmöglichkeit vor allem in kleineren Bädern gestattet.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Warmwasserspeicher der eingangs geschilderten Art dadurch, daß die Verbindungselemente im Rastermaß angeordnet sind, und daß die zwischen den Verbindungselementen liegenden Wandbereiche der Wandplatten und der Seitenwände nach Art von Kugel­ kalotten nach außen gewölbt sind.

Hierdurch wird ermöglicht, daß der erfindungsgemäße Warmwas­ serspeicher einen nicht unbeträchtlichen Innendruck aushalten kann und vor jeder freien Wand angeordnet werden kann. Nach der Anordnung kann er verkleidet oder gefliest werden. Wird er im Rahmen einer Vorwandinstallation angebracht, läßt er sich leicht verschließen. Die Formgebung ermöglicht es auch, daß er innerhalb einer Trennwand oder Umfassungswand einge­ baut und danach verfliest wird. Er läßt sich auch im Bereich einer abgehängten Decke montieren und verkleiden. Ohne Schwierigkeiten läßt er sich auch in einem Sockel hinter oder vor einer Badewanne verfliest unterbringen. Die konstruktive Ausbildung des erfindungsgemäßen Warmwasserbereiters ermög­ licht es auch, daß er unterhalb einer Badewanne oder einer Duschwanne verfliest werden kann. Ohne aufzufallen, kann er auch in einer Fensternische untergebracht werden. Er läßt sich überall in einem geeigneten Nebenraum an einer Decke un­ ter dem Bad, z. B. im Keller, anhängen und verfliesen. Ohne Schwierigkeiten kann er auch auf dem Fußboden innerhalb eines Podestes installiert werden.

Die Außenmaße des erfindungsgemäßen Warmwasserbereiters sind nach Bedarf variabel in allen Maßen. Ohne am Kern der Erfin­ dung etwas zu ändern, kann er ausgelegt werden für ein Fas­ sungsvermögen von 100 bzw. 160 und mehr Litern. Als Material kommt Kupferblech, Zinkblech, verzinktes Blech, Kunststoffe aller Art, Glas, Thermoglas, thermoglasiertes Stahlblech und sonstige, für einen Warmwasserbeheiter geeigneten Materialien wie Glasfaser oder Keramik in Frage.

Einzelheiten der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen 2 bis 15 entnehmen. Die Erfindung läßt es bei einer Installa­ tion im Hotel in jedem Bad zu, daß durch Elektrobeheizung je­ des nichtbelegte Zimmer durch eine Stromabschaltung von der Rezeption aus außer Betrieb gesetzt werden kann. Dadurch er­ gibt sich eine nicht unbeträchtliche Energieeinsparung, da die Warmwasserbereiter nur dort beheizt werden, wo auch die Zimmer belegt sind. Desweiteren ergeben sich wesentliche Ein­ sparungen an Rohrleitungen für Warmwasser- und Zirkulations­ leitungen einschließlich deren Isolierung. Ein Raumgewinn er­ gibt sich in Fluren und Schächten. Zirkulationspumpen brau­ chen nicht installiert zu werden. Die Wartungs- und Repara­ turkosten für defekte Leitungen, Pumpen, E-Schaltungen, grö­ ßere Boiler usw. entfallen. Es brauchen in Kellerräumen von Hotels keine größeren Warmwasserboiler installiert zu werden, die auch bei geringerer Zimmerbelegung voll beheizt werden müssen. Dadurch entstehen kostspielige Energieverluste. Durch Fortfall größerer Warmwasserbehälter kann wertvoller Keller­ raum eingespart werden.

Ein gesundheitlicher Vorteil ergibt sich, daß kaum ein Legio­ nellenrisiko eintrifft, da weitläufige Anlagen von Rohrlei­ tungen tote Rohrstrecken und Behälter, große Boiler und Zir­ kulationsleitungen vermieden werden.

Von Vorteil ist weiter, daß sich der neue Warmwasserbereiter auch für die Beheizung mit Heizungswasser eignet. Die An- und Abschaltung kann von der Rezeption her über Magnetventile er­ folgen. Es ergeben sich hierdurch die gleichen Vorteile wie bei der elektrischen Beheizung der Warmwasserbereiter. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern ist auch eine kombi­ nierte Beheizung durch Heizungswasser und/oder Elektrizität möglich. Auch bei der Beheizung durch die Heizung können zu­ sätzliche Leitungen in zum Teil weit von Steigeleitungen ent­ fernte Zimmer vermieden werden. Auch bei Sommerschaltung der Heizungsanlage kann das Wasser innerhalb der erfindungsgemä­ ßen Warmwasserbereiter auf etwa 45°C gehalten werden. Zusätz­ liche Elektrobeheizung für Spitzenbedarf ist möglich.

Die erfindungsgemäßen Warmwasserbereiter können mit dem glei­ chen Vorteil auch in Krankenhäusern, Altenheimen oder ähnli­ chen Großbauten eingesetzt werden. Auch in Einfamilienhäusern und Mietshäusern ist der Einsatz möglich.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei Neubauten oder bei der Sanierung von Altbauten die Ausstattung mit den er­ findungsgemäßen Warmwasserbereitern große Vorteile und Ko­ steneinsparungen mit sich bringt. Alles, was wie bisher nicht zusätzlich eingebaut werden muß, braucht nicht montiert zu werden und unterliegt nicht Abnutzung bzw. der Beschädigung oder der Wartung.

Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen entnehmen, die sich auf die Zeichnung bezieht.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Warmwasserspeicher nach der Erfindung entlang der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Warmwasserbereiter ent­ lang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Warmwasserbereiter ent­ lang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Konstruktionsdetail,

Fig. 5 eine erste Einbaumöglichkeit des erfindungsgemäßen Warmwasserbereiters,

Fig. 6 eine weitere Einbaumöglichkeit,

Fig. 7 eine weitere Einbaumöglichkeit und

Fig. 8 die Integration eines erfindungsgemäßen Warmwasser­ bereiters in eine Heizungsanlage.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt entlang der Linie I-I einen Warm­ wasserspeicher 1 nach der vorliegenden Erfindung. Die Quer­ schnitte gemäß der Fig. 2 und 3 lassen deutlich die Konstruk­ tion des Warmwasserspeichers 1 erkennen.

Ein wesentlicher Bestandteil des Warmwasserspeichers ist ein Warmwasserbehälter 2, der aus einander gegenüberliegenden Wandplatten 3 und 4 besteht, die mittels Verbindungselementen 11 miteinander verbunden sind. Diese Verbindungselemente 11 sind im Rastermaß 8 angeordnet. Dieses Rastermaß 8 kann zu quadratischen Zwischenräumen zwischen vier Verbindungselemen­ ten 11 führen. Bei anders gearteten Rastermaßen können zwi­ schen den Verbindungselementen auch rechteckige oder größere Zwischenräume angeordnet sein.

Innerhalb der Wandplatten 3 und 4 sind im Rastermaß Bohrungen 5 angeordnet, die, wie dieses die Fig. 4 erkennen läßt, einen Durchmesser 6 und Ränder 7 aufweisen.

Die Wandplatten 3 und 4 werden durch Seitenstreifen 9 mitein­ ander verbunden. Die Seitenstreifen 9 weisen wie die Wand­ platten 3 und 4 zwischen den Verbindungselementen nach außen gerichtete Auswölbungen nach Art von Kugelkalotten 10 auf. Diese kugelkalottenähnlichen Auswölbungen sind in den Fig. 2 und 3 angedeutet. Besonders deutlich sind diese Kugelkalotten 10 in Fig. 4 dargestellt.

Fig. 4 zeigt einander gegenüberliegende Wandplatten 3 und 4 mit einander gegenüberliegenden Bohrungen 5. Fig. 4 läßt deutlich erkennen, daß ein Verbindungselement 11 aus einem Außenrohr 12 mit einem Außendurchmesser 13 besteht, der grö­ ßer ist als der Durchmesser 6 der Bohrungen 5. Die Außenrohre 12 der Verbindungselemente dienen daher als Abstandshalter zwischen den einander gegenüberliegenden Wandplatten 3 und 4.

Innerhalb jedes Außenrohres 12 ist ein Innenrohr 14 angeordnet, welches an beiden Enden mit Umbördelungen 15 versehen ist. Diese Umbördelungen 15 werden unter Zwischenfügung von Dichtungsringen 16 so umgebogen, daß sie auf den entsprechenden Außenseiten der Wandplatten 3 und 4 aufliegen. Die Verbindung der Umbördelungen 15 mit den gegenüberliegenden Wandplatten 3 und 4 kann auch durch Schweißen oder Löten hergestellt werden. Auf diese Art und Weise entstehen druckdichte Verbindungen zwi­ schen den Verbindungselementen 11 und den Wandplatten 3 und 4. Die Innenrohre 14 können Befestigungsschrauben aufnehmen, mit denen der Warmwasserspeicher 1 an einer Wand oder an ei­ ner Decke befestigt wird. Die Fig. 1, 2 und 3 lassen erken­ nen, daß innerhalb des Wasserbehälters 2 eine Heizschlange 17 mit einem Vorlauf 18 und einem Rücklauf 19 angeordnet sein kann, die an die Heizungsanlage angeschlossen ist.

Unterhalb der Heizschlange 17 ist ein Elektro-Heizeinsatz 20 vorgesehen, der über einen Anschluß 21 an ein geeignetes Stromnetz angeschlossen werden kann. Die Erfindung kann ent­ weder mit einer Heizschlange 17 oder einem Elektro-Heizein­ satz 20 ausgerüstet sein. In bevorzugten Ausführungsbeispie­ len sind sowohl Heizschlangen 17 wie Elektro-Einsätze 20 vor­ gesehen.

Oberhalb der Heizschlange 17 ist ein Kaltwasserzulauf 22 mit einem Innenrohr 23 dargestellt. Das Kaltwasser wird im unte­ ren Bereich des Wasserbehälters 2 zugeführt.

Im oberen Bereich des Wasserbehälters 2 ist ein Warmwasserab­ lauf 24 vorgesehen, über den das aufgeheizte Wasser im Was­ serbehälter 2 entnommen werden kann.

Erfindungsgemäß kann im Warmwasserbehälter 2 auch ein Anschluß 25 für Zirkulation vorgesehen sein, wenn bspw. in Hotels, Krankenhäusern oder Altersheimen jeweils sofort nach Öffnen des Wasserhahns Warmwasser bereitstehen soll. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, daß derartige Zirkula­ tionsanschlüsse 25 nur in Sonderfällen zum Einsatz kommen.

Wie vor allem die Fig. 1 erkennen läßt, können im Warmwasser­ behälter 2 auch Thermometer 26 bzw. Druckmesser 27 instal­ liert sein.

Vor allem die Fig. 1 und 2 lassen erkennen, daß alle An­ schlüsse innerhalb eines Anschlußraumes 31 münden, wodurch eine gute Zugänglichkeit dieser Anschlüsse vorzugsweise bei Reparaturen od. dgl. ermöglicht wird.

Der gesamte Wasserbehälter 2 ist durch eine Isolierschicht 29 umgeben, die in bevorzugten Ausführungsbeispielen von einem Rahmen 30 gehalten wird.

Fig. 5 zeigt die Einbaumöglichkeit eines Warmwasserspeichers 1 innerhalb eines Bades 45. Der Warmwasserbereiter 1 ist über einer abgehängten Decke 44 bspw. oberhalb der Badewanne ange­ ordnet.

Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, kann, wie in Fig. 5 angedeutet, der Warmwasserspeicher 1 auch innerhalb einer Zwischenwand 47 installiert werden.

Fig. 6 zeigt eine derartige Installation von oben.

Fig. 7 zeigt eine weitere Installationsmöglichkeit, bei der der Warmwasserspeicher 1 unterhalb oder innerhalb einer Fen­ sternische angeordnet ist und mit Fliesen 48 verkleidet wurde.

Fig. 8 schließlich zeigt eine übliche Heizungsanlage inner­ halb eines Hauses, z. B. eines Hotels. Es sind Wohn- bzw. Hotelzimmer 46 dargestellt, in denen Radiatoren 39 in­ stalliert sind, die über Thermostatventile 32 an die Hei­ zungsanlage angeschlossen sind. Im oberen Bereich der Fig. 8 ist ein Warmwasserspeicher 1 hinter einer abgehängten Decke 44 innerhalb eines Bades 45 angeordnet, wobei wieder ein Ra­ diator 39 mit einem Thermostatventil 32 angedeutet ist in der Zuleitung zum Radiator 39 kann ein elektrothermischer Stell­ antrieb 33 vorgesehen sein.

Ein elektrothermischer Stellantrieb 33 ist auch vor einem Warmwasserspeicher 1 im Erdgeschoß erkennbar. Zusätzlich ist auch ein elektrothermischer Stellantrieb für Sommerschaltung 35 dargestellt.

Der Warmwasserspeicher 1 wird über eine Kaltwasserleitung 40 versorgt.

Die gesamte Heizungsanlage wird über ein zentrales Steuerge­ rät 38 in an sich bekannter Weise betrieben.

Im Keller des nur schematisch dargestellten Gebäudes ist eine Heizzentrale 43 angedeutet mit einem Heizungsvorlauf 41 und einem Heizungsrücklauf 42.

Der im Erdgeschoß dargestellte Warmwasserspeicher 1 ist auch mit einer nur angedeuteten elektrischen Beheizung durch einen Elektro-Heizeinsatz 20 ausgerüstet.

Die Installation des erfindungsgemäßen Warmwasserspeichers kann, wie angedeutet, mittels Befestigungsschrauben 28 erfol­ gen, die, wie Fig. 4 erkennen läßt, durch das Innenrohr 14 geführt sind. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, kann der Warmwasserspeicher jedoch auch auf Fliesen aufge­ stellt werden, die am Rahmen 30 befestigt sind.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der erfin­ dungsgemäße Warmwasserspeicher 1 aus zwei Kupferblechwand­ platten 3 und 4 von je 1000 × 800 × 1 mm Abmessung. Die Kup­ ferplatten werden im Abstand von etwa 100 mm durch die Befe­ stigungselemente 11 miteinander verbunden. Das Rastermaß in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt 100 × 100 mm. Die Seitenstreifen, mit denen alle vier Seiten der Wandplat­ ten 3 und 4 miteinander verbunden werden, haben eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 1 mm. Zwischen den Verbindungs­ elementen sind die aus Kupfer bestehenden Wandplatten nach Art von Kalotten nach außen ausgewölbt, so daß im Schnitt eine kugelförmige Gesamtkonstruktion entsteht. Hierdurch ent­ steht die Druckfestigkeit des erfindungsgemäßen Warmwasserbe­ reiters. Die Seitenstreifen 9 des Wasserbehälters 1 sind ebenfalls nach Art von Kugelkalotten 10 nach außen gewölbt. Dadurch entsteht ein durchgehend druckfester Raum, der durch seine kugelkalottenartigen Auswölbungen seine Druckfestigkeit und seine Stabilität erhält.

Die Außen- bzw. Innenrohre 12 bzw. 14 sind ebenfalls Kupfer­ rohre mit einer Wandstärke von 1 mm. Durch diese Konstruktion ergibt sich ein Wasserbehälter mit relativ hohem Fassungsver­ mögen, der aus relativ dünnem Material hergestellt ist.

Claims (15)

1. Mit Heizungswasser und/oder elektrisch beheizbarer, nach Art eines Druckflachspeichers aufgebauter Warmwasserspeicher mit einem Wasser­ behälter, der aus einander gegenüberliegenden, durch Verbindungs­ elemente miteinander verbundenen Wänden sowie Seitenwänden besteht, und der mit einem Kaltwasserzulauf, einem Warmwasserablauf sowie mit einer Heizschlange und/oder wenigstens einem elektrischen Heizstab ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (11) im Rastermaß (8) angeordnet sind, und daß die zwischen den Verbindungselementen (11) liegenden Wand­ bereiche der Wandplatten (3, 4) und der Seitenstreifen (9) nach Art von Kugelkalotten (10) nach außen gewölbt sind.

2. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandplatten (3, 4) in Ausrichtung zu den Verbindungselementen (11) Bohrungen (5) aufweisen und daß jedes Verbindungselement (11) aus zwei konzentrisch in­ einander angeordneten Rohren (12, 14) besteht, von denen das jeweils äußere Rohr (12) als Abstandsrohr mit einem größeren Außendurchmesser (13) als der Durchmesser (6) der Bohrung (5) zwischen den Wandplatten (3, 4) liegt und daß das jeweils innere Rohr (14) Endränder (15) aufweist, die druckdicht mit den Rändern (7) der Bohrungen (5) in den Wandplatten (3, 4) verbunden sind.

3. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seite des Wasserbehälters (2) Anschlüsse (22, 24, 25, 20, 17, 26, 27) für Kaltwasser, Warmwasser, Zirkulation, Heizpatrone und/oder Heizschlange, Thermome­ ter, Druckmesser und sonstige technische Geräte angeord­ net sind.

4. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (22, 24, 25, 20, 17, 26, 27) an einem Seitenstreifen (9) des Wasserbehälters (1) angeordnet sind.

5. Warmwasserspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandplatten (3, 4) und die Seitenstreifen (9) aus Kupferblech von 1 mm Stärke bestehen, die miteinander verschweißt bzw. verlötet sind.

6. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (11) aus Kupferrohren (12, 14) mit einer Wandstärke von 1 mm sind.

7. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (13) jedes Außenrohres (12) 15 mm beträgt.

8. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser jedes Innenrohres (14) 12 mm be­ trägt.

9. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Innenrohre (14) Umbördelungen (15) aufweisen, die mit den Rändern (7) der Bohrungen (5) in den Wandplatten (3, 4) druckdicht verlötet bzw. ver­ schweißt sind.

10. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Wandplatten (3, 4), der Seitenstrei­ fen (9) und der Befestigungselemente (11) Zinkblech, ver­ zinktes Blech, thermoglasiertes Stahlblech od. dgl. ist.

11. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Wandplatten (3, 4), der Seitenstrei­ fen (9) und der Befestigungselemente (11) Glas, Kunst­ stoff, glasfaserverstärkter Kunststoff, Keramik od. dgl. ist.

12. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (2) ein Fassungsvermögen von etwa 80 Litern aufweist und Außenmaß 1000 × 800 × 100 mm be­ sitzt.

13. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (2) von einer Isolierschicht (29) umgeben ist.

14. Warmwasserspeicher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (29) von einem Rahmen (30) einge­ faßt ist.

15. Warmwasserspeicher nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (22, 24, 25, 20, 17, 26, 27) in einem Anschlußraum (31) enden.