DE549679C

DE549679C - Hot water heat storage, especially for hot water heating systems

Info

Publication number: DE549679C
Application number: DE1930549679D
Authority: DE
Inventors: Jakob Koch
Original assignee: Kraftanlagen AG
Current assignee: Kraftanlagen AG
Priority date: 1930-06-29
Filing date: 1930-06-29
Publication date: 1932-04-29

Description

Heißwasserwärmespeicher, insbesondere für Warmwasserheizungsanlagen Gegenstand der Erfindung ist ein Heißwasserwärmespeicher, wie er besonders als Wärmespeicher für Heizungsanlagen, gegebenenfalls auch als Speisewasserspeicher geeignet ist. Für die Bemessung der Wandstärke des Speichers ist an sich der Druck maßgebend, unter dem das Wasser steht, und man hat daher, um Speicher für geringen Druck herstellen zu können, dafür Sorge getragen, daß der Speicher oben offen war, wobei das Heißwasser auch nur auf weniger als 1001- vorgewärmt werden durfte. Bei hohen, besonders stehenden Verdrängungsspeichern ergibt sich hierbei jedoch der Umstand, daß die unteren Teile des Speichers noch zusätzlich vom statischen Druck der Wassersäulen belastet sind und infolgedessen stärker dimensioniert «-erden müssen. Andererseits hat man Verdrängungsspeicher bisher nur derart ausführen können, daß das heiße Wasser infolge des leichteren spezifischen Gewichtes oben lagerte, so daß die Temperatur des Speicherinhalts durch die oben zulässige Temperatur begrenzt war.Hot water heat storage, in particular for hot water heating systems The subject of the invention is a hot water heat accumulator, as it is especially used as a heat accumulator is suitable for heating systems, possibly also as a feed water storage tank. The pressure itself is decisive for dimensioning the wall thickness of the storage tank, under which the water stands, and one therefore has to produce storage tanks for low pressure to be able to ensure that the tank was open at the top, with the hot water could only be preheated to less than 1001-. For high, especially standing ones Displacement accumulators here, however, result in the fact that the lower parts of the storage tank are additionally burdened by the static pressure of the water columns and consequently “must be dimensioned more strongly”. On the other hand, you have displacement memory so far can only run in such a way that the hot water as a result of the lighter specific gravity stored above, so that the temperature of the memory contents by the above permissible temperature was limited.

Erfindungsgemäß wird eine Möglichkeit angegeben, um ohne stärkere Dimensionierung der Wandungen die Kapazität solcher Speicher zu erhöhen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß im unteren, durch den Druck der darüberliegenden Wassermengen belasteten Teile des Speichers das Wasser unter höherer Temperatur gespeichert ist als im oberen, unbelasteten Teil. Hierdurch wird erreicht, daß ohne Erhöhung des ,Überdrucks in den unteren Teilen des Speichers das Wasser unter einer Temperatur gespeichert werden kann, bei der der Sattdampfdruck dem dort vorhandenen statischen Druck der Wassersäule entspricht, ohne daß Dampfbildung oder Druckerhöhung eintreten kann. Ist der Speicher beispielsweise 35 in hoch, so kann im untersten Teil, also ewa auf einer Höhe von o bis 5 m, das Wasser unter einer Temperatur gespeichert werden, die dem Wasserdruck von 30 m, also 3 atü, entspricht; es kann also unter einer Temperatur von etwa 1.42" gespeichert «erden. Zieht man demgegenüber die theoretisch zulässige Höchsttemperatur der bisherigen drucklosen Anordnung von roo° zum Vergleich, so ergibt sich für diesen unteren Teil eine Kapazitätserhöhung, die sich bei einer Rücklauftemperatur von d.o° wie folgt errechnet: Die bisherige Kapazität betrug too -,4o - 6o WE pro kg, die jetzige Kapazität beträgt 142 -4.o - rot WE pro kg; dadurch ergibt sich eine Kapazitätserhöhung von Für die Praxis ergibt sich eine Verringerung dieses Prozentsatzes durch die Zunahme des spezifischen Volumens bei höherer Temperatur, andererseits eine Vergrößerung des Prozentsatzes dadurch, daß beim normalen Speicher die Temperatur nicht ganz bis auf 1000, sondern nur bis auf etwa 9o bis 95' gebracht werden darf.According to the invention, a possibility is given to increase the capacity of such storage devices without larger dimensioning of the walls. The essence of the invention is that in the lower, by the pressure of the overlying amounts of water loaded parts of the memory, the water is stored at a higher temperature than in the upper, unloaded part. This ensures that the water can be stored at a temperature at which the saturated steam pressure corresponds to the static pressure of the water column existing there, without steam formation or pressure increase occurring, without increasing the excess pressure in the lower parts of the memory. If the memory is, for example, 35 inches high, the water can be stored in the lowest part, i.e. at a height of 0 to 5 m, at a temperature that corresponds to the water pressure of 30 m, i.e. 3 atmospheres; So it can be "stored" at a temperature of about 1.42. If, on the other hand, the theoretically permissible maximum temperature of the previous pressureless arrangement of roo ° is used for comparison, there is an increase in capacity for this lower part, which results from a return temperature of do ° wie is calculated as follows: The previous capacity was too -. 4o - 6o WE per kg, the current capacity is 142 -4.o - red WE per kg; this results in a capacity increase of In practice, this percentage is reduced by the increase in the specific volume at a higher temperature; on the other hand, the percentage is increased by the fact that in the normal storage tank the temperature may not be brought all the way to 1000, but only to around 9o to 95 ' .

Bei der theoretisch denkbaren Teilung des Speichers in unendlich viele Abteilungen mit dem jeweils zugeordneten Druck ergibt sich insgesamt eine aus der Dampfkurve intregierbare Kapazitätserhöhung, die unter Zugrundelegung der oben angegebenen Voraussetzungen aus dem Diagramm (Abb. i) ersichtlich ist. Hierbei ist eine Höhe von 35 m und eine Rücklauftemperatur von 40° angenommen. Als Abszisse sind die Temperaturen und die diesen ungefähr entsprechenden Wärmeinhalte der Flüssigkeit, als Ordinate die Höhe und der dieser entsprechende Druck angegeben. Die Kapazität des bisherigen Speichers entspricht dann dem Rechteck A-B-C-D, die durch die Anordnung nach der Erfindung um den schraffiert gezeichneten Teil B-C-E vergrößert ist. Die Vergrößerung beträgt etwa 42 010.With the theoretically conceivable division of the memory into an infinite number Departments with the respective assigned pressure result in a total of one from the Steam curve integrable capacity increase based on the above Requirements from the diagram (Fig. I) can be seen. Here is a height of 35 m and a return temperature of 40 ° assumed. The abscissa is the temperatures and the heat contents of the liquid corresponding approximately to these, as the ordinate the height and the corresponding pressure are given. The capacity of the previous Memory then corresponds to the rectangle A-B-C-D, which is determined by the arrangement according to the Invention is enlarged by the hatched part B-C-E. The magnification is about 42 010.

Durch die Unterteilung in praktisch endliche Werte verringert sich diese Kapazitätserhöhung auf etwa 35 bis 40 °j, bei 2 bis io Stufen.The division into practically finite values is reduced this increase in capacity to about 35 to 40 ° j, with 2 to 10 steps.

Die Durchführung der Erfindung sei im folgenden an Hand verschiedener beispielsweise geeigneter Schaltschemata beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. i ein Diagramm, aus dem die Kapazitätserhöhung der Einrichtung ersichtlich ist, Fig. 2 eine Anordnung nach der Erfindung, bei der die Entladeströmung die einzelnen Teilspeicher der Reihe nach durchzieht und in den einzelnen Teilspeichern Heizschlangen angeordnet sind, Fig. 3 eine Anordnung nach der Erfindung, bei der die Entladeströmung in mehrere parallele Ströme aufgeteilt ist und die Erwärinung jeweils mittels eines außerhalb des Teilspeichers gelegenen Erhitzers erfolgt, über den das Wasser durch Schwerkraftwirkung umgewälzt wird, Fig. 4 eine Anordnung nach der Erfindung, bei der das aus dem untersten Teilspeicher entnommene Kaltwasser derart die den einzelnen Teilspeichern zugeordneten Erhitzer durchströmt, daß eine abgestufte Aufteilung der Wassermenge und eine stufenweise Erwärmung bis auf die jeweils zugehörige Temperatur des einzelnen Teilspeichers erfolgt, Fig. 5 eine Anordnung nach der Erfindung, bei der die durch die Erhitzer führenden Kreisläufe zusammengefaßt sind, so daß aus allen Teilspeichern das unten entnommene Kaltwasser derart über die Erhitzer strömt, claß eine abgestufte Aufteilung und stufenweise Erwärmung bis auf die jeweils zugehörige Temperatur des Teilspeichers erfolgt und die Entladungsströmung in mehrere parallele Ströme aufgeteilt ist, die hinter dem Speicher auf eine regelbare Temperatur zusammengemischt werden, Fig. 6 eine Anordnung der Erfindung, bei der der gleichzeitig als Erhitzer dienende, in Einzelabteilungen unterteilte Speicher von der Heizwasserströmung ständig von oben nach unten durchströmt wird.The implementation of the invention will be different in the following for example, suitable circuit diagrams are described. In the drawing: Fig. i a diagram showing the capacity increase of the facility, Fig. 2 shows an arrangement according to the invention, in which the discharge flow the individual Partial storage runs through one after the other and heating coils in the individual sub-storage units are arranged, Fig. 3 shows an arrangement according to the invention, in which the discharge flow is divided into several parallel streams and the heating in each case by means of one takes place outside of the partial storage heater, through which the water flows through The effect of gravity is circulated, Fig. 4 shows an arrangement according to the invention the cold water taken from the lowest part of the storage tank in such a way that the individual Partial storage allocated heater flows through that a graduated division the amount of water and a step-by-step heating up to the respective temperature of the individual partial memory takes place, FIG. 5 shows an arrangement according to the invention which the circuits leading through the heater are combined so that from the cold water withdrawn below flows over the heater in all partial storage tanks in such a way that Class a graded division and gradual warming up to the respective associated Temperature of the partial storage takes place and the discharge flow in several parallel Streams are divided, which are mixed together behind the storage tank at a controllable temperature are, Fig. 6 shows an arrangement of the invention, in which the simultaneously as a heater serving, in individual compartments subdivided storage tanks from the heating water flow constantly is flowed through from top to bottom.

In Fig.2 stellt i einen stehenden Heißwasserwärmespeicher dar, der durch druckübertragende Trennungswände 2, 3 in mehrere Teilspeicher 4, 5, 6 unterteilt ist. Die Kaltwasserzufuhr erfolgt aus der Rücklaufleitung über Leitung 7. Die weitere Strömung geht über die mit einer Wasserschleife versehene Leitung 8 aus dem Teilspeicher , in den Teilspeicher 5 und mittels der Leitung 9 aus dem Teilspeicher 5 in der Teilspeicher 6. Die Heißwasserentnahme zum Vorlauf erfolgt über Leitung io aus dem Teilspeicher 6. Die einzelnen schleif enförmigen Leitungen sind jeweils so angeordnet, daß die Entnahme aus dem obersten Teil jedes Teilspeichers und die Zuführung zum untersten Teil des nächsttieferenTeilspeichers erfolgt.In Fig.2 i represents a standing hot water heat storage tank, the subdivided into several partial stores 4, 5, 6 by pressure-transmitting partition walls 2, 3 is. The cold water is supplied from the return line via line 7. The other The flow goes through the line 8, which is provided with a water loop, from the partial storage unit , in the partial memory 5 and by means of the line 9 from the partial memory 5 in the Partial storage 6. The hot water is drawn off to the flow via line io from the Partial storage 6. The individual loop-shaped lines are each arranged in such a way that that the removal from the uppermost part of each partial memory and the supply to lowest part of the next lower partial storage takes place.

Die Erwärmung erfolgt mittels in den einzelnen Teilspeichern angeordneten Heizschlangen i 1, 12, 13. Der Heizdampf wird den einzelnen Stufen einer Turbine 14 so entnommen, daß die unterste Heizschlange i i über Leitung 15 von der heißesten Stufe versorgt wird, die Schlange 12 aus der nächstniederen Stufe über Leitung 17 und die Schlange 13 des obersten Teiles aus der niedrigsten Entnahmestufe i9. Das Kondensat wird aus der Schlange höheren Druckes zwecks Ausnutzung der in ihm enthaltenen Wärme noch durch die Schlangen nächstniederen Druckes geleitet, also von der Schlange i i über den Kondensatableiter 16 zur Schlange 12, von dort über den Kondensatableiter 18 zur Schlange 13, aus welcher es durch den Kondensatableiter 2o abgeführt wird. Das Kondensat kann jedoch auch aus den Schlangen unmittelbar abgeführt werden.The heating takes place by means of which are arranged in the individual partial storage units Heating coils i 1, 12, 13. The heating steam is the individual stages of a turbine 14 removed so that the lowermost heating coil i i via line 15 from the hottest Level is supplied, the snake 12 from the next lower level via line 17 and the queue 13 of the uppermost part from the lowest removal stage i9. That Condensate is extracted from the line of higher pressure in order to utilize that contained in it Heat still passed through the snakes of the next lower pressure, i.e. from the snake i i via the condensate drain 16 to the coil 12, from there via the condensate drain 18 to the queue 13, from which it is discharged through the condensate drain 2o. However, the condensate can also be discharged directly from the coils.

Bei der Anlage nach Fig. 2 wird das zuströmende Kaltwasser über Leitung 7 dem kältesten Teil des obersten Speicherteiles 4 zugeführt und durchzieht die gesamte Speicheranlage von oben nach unten, während innerhalb der einzelnen Teilspeicher die Strömung von unten nach oben erfolgt.In the system according to FIG. 2, the inflowing cold water is via line 7 supplied to the coldest part of the uppermost storage part 4 and runs through the entire storage system from top to bottom, while within the individual partial storage the flow is from bottom to top.

Das Heißwasser im untersten Teilspeicher steht unter dem Druck der darüberliegenden Wassermenge, da die Zwischenwände 2, 3 elastisch sind und außerdem über die Leitungen 8, 9 eine direkte Verbindung zwischen den einzelnen Teilspeichern vorgesehen ist. Die Leitungen 8, 9 werden schleifenförmig geführt, um einen dem Erfindungszweck entgegenstehenden Austausch tiefer befindlichen Heißwassers mit höher befindlichem Kaltwasser zu vermeiden. Die Erwärmung des Wassers in den einzelnen Teilspeichern erfolgt durch die Heizschlangen ii, 12, 13 mit im Sinne der Wasserströmung zunehmender Temperatur. Das durch Leitung ro entnommene Heißwasser hat eine Temperatur, die dem Sattdampfdruck bei dem statischen Druck der Barüberlastenden Wassersäule entspricht.The hot water in the lowest part of the storage tank is under the pressure of the amount of water lying above, since the partitions 2, 3 are elastic and, moreover, a direct connection between the individual sub-storage units is provided via the lines 8, 9. The lines 8, 9 are looped in order to avoid an exchange of lower hot water with higher cold water, contrary to the purpose of the invention. The heating of the water in the individual partial storage tanks is carried out by the heating coils ii, 12, 13 with an increasing temperature in the sense of the water flow. The hot water withdrawn through line ro has a temperature which corresponds to the saturated steam pressure at the static pressure of the bar-overloading water column.

Da die Wasserströmung unabhängig vom Wärmegleichgewichtszustand stets der Bedarfsmenge entsprechend den gleichzeitig als Erhitzer dienenden Speicher durchströmt, macht sich der Unterschied zwischen Ladung und Entladung lediglich darin geltend, daß der Wärmeinhalt der einzelnen Teilspeicher sich während der Entladung verringert, während der Ladung erhöht, dadurch, daß wie bei jedem schlangenbeheizten Warmwasser-Boiler jeder einzelne Teilspeicher bei der Entladung mehr Kaltwasser im unteren Teil aufnimmt, als die Heizschlange vorzuwärmen in der Lage ist, und daß hierdurch im einzelnen Teilspeicher die mehr oder weniger allmählich übergehende Grenzschicht zwischen Kalt- und Warmwasser sich nach oben verschiebt.Since the flow of water is always independent of the state of thermal equilibrium flows through the storage tank, which is also used as a heater, according to the required quantity, the difference between loading and unloading only asserts itself in this, that the heat content of the individual partial storage is reduced during the discharge, increased during the load, in that, as with any hot water boiler with hot water each individual partial storage tank absorbs more cold water in the lower part during discharge, than the heating coil is able to preheat, and that in this way in detail Partial storage the more or less gradually passing boundary layer between Cold and hot water move upwards.

Bei dein Schema der Fig.3 erfolgt die Kaltwasserzuführung zu den einzelnen Teilspeichern 4, 5, 6 des Speichers i mittels der parallel angeordneten Leitungen 21, 22, 23 in den unteren Teil der einzelnen Teilspeicher. Von der Zuführungsleitung 21 zweigt die Umwälzleitung 24 ab, die über den Erhitzer 25 und Leitung 26 mit dem oberen Teil des Teilspeichers 4 verbunden ist. Von der Leitung 22 zweigt die Umwälzleitung 27 ab, die über den Erhitzer 28 und Leitung 29 mit dem oberen Teil des Teilspeichers 5 verbunden ist. Von dem unteren Teil des Teilspeichers 6 führt die Umwälzleitung 30 über den Erhitzer 3 i und Leitung 32 zu dem oberen Teil desselben Teilspeichers. Die Erhitzer 25, 28, 31 sind so angeordnet, daß der Erhitzer 3 i den Dampf von der heißesten Stufe der Turbine 14 erhält, während der Erhitzer 25 an den Niederdruckteil der Turbine angeschlossen ist. Die Teilspeicher sind durch Leitungen 33, 34, 35 mit Ventilen an die Sammelleitung 36 angeschlossen. Im Heißwasserkreislauf sind die Pumpen 37, 38 zur Aufrechterhaltung der Strömung angeordnet.In the scheme of FIG. 3, the cold water is supplied to the individual partial stores 4, 5, 6 of the store i by means of the parallel lines 21, 22, 23 in the lower part of the individual partial stores. The circulation line 24 branches off from the supply line 21 and is connected to the upper part of the partial storage unit 4 via the heater 25 and line 26. The circulation line 27 branches off from the line 22 and is connected to the upper part of the partial storage unit 5 via the heater 28 and line 29. From the lower part of the partial storage unit 6, the circulation line 30 leads via the heater 3 i and line 32 to the upper part of the same sub-storage unit. The heaters 25, 28, 31 are arranged so that the heater 3 i receives the steam from the hottest stage of the turbine 14, while the heater 25 is connected to the low-pressure part of the turbine. The partial reservoirs are connected to the collecting line 36 by lines 33, 34, 35 with valves. The pumps 37, 38 are arranged in the hot water circuit to maintain the flow.

Die Wirkungsweise der Anlage nach Fig. 3 ist folgende: Das Kaltwasser strömt zum unteren Teil der einzelnen Teilspeicher über die Leitungen 21, -22, 23, wird in den Teilspeichern 4, 5, 6 erwärmt und das erwärmte Wasser den oberen Teilen der einzelnen Teilspeicher über die Leitungen 33, 34, 35 und Sammelleitung 36 entnommen. Die Erwärmung mittels der Umwälzleitungen über die einzelnen Erhitzer 25, 28, 31 erfolgt derart, daß der unterste Teilspeicher mittels Dampf der heißesten Stufe erwärmt wird und der oberste mittels Dampf der Niederdruckstufe. Durch die Anordnung der Erhitzer 25, 28 und 31 unterhalb der zugehörigen Teilspeicher 4, 5 und 6 kann die Umwälzung des Wassers durch die Erhitzer durch Schwerkraftwirkung entsprechend der in den Erhitzern anfallenden Dampfmenge auch ohne Zuhilfenahme von Umwälzpumpen erfolgen. Durch den Umlauf werden die Teilspeicher dann aufgeheizt, also geladen, wenn der Umlauf über die Erhitzer der Menge nach stärker ist als die von der Pumpe 37 durch die Leitungen 2i bis 23 den Teilspeichern zuströmende Menge an abgekühltem Rücklaufwasser. Umgekehrt entladen sich die Teilspeicher, wenn letztere Wassermenge größer ist. Bei Gleichgewichtszustand strömt die gleiche Menge Kaltwasser aus den Teilspeichern über die Erhitzer unmittelbar in die Vorlaufleitung 36, wie sie den Speichern an Rücklaufwasser zugeführt wird.The mode of operation of the system according to FIG. 3 is as follows: The cold water flows to the lower part of the individual partial storage units via lines 21, -22, 23, is heated in the sub-storage units 4, 5, 6 and the heated water flows to the upper parts of the individual sub-storage units Taken via lines 33, 34, 35 and collecting line 36. The heating by means of the circulation lines via the individual heaters 25, 28, 31 takes place in such a way that the lowermost partial storage unit is heated by means of steam from the hottest stage and the uppermost part is heated by means of steam from the low-pressure stage. By arranging the heaters 25, 28 and 31 below the associated partial storage tanks 4, 5 and 6, the water can be circulated through the heaters by gravity according to the amount of steam generated in the heaters, even without the aid of circulating pumps. As a result of the circulation, the partial storage units are then heated, i.e. charged, when the circulation via the heater is greater in volume than the amount of cooled return water flowing from the pump 37 through the lines 2i to 23 to the partial storage units. Conversely, the partial storage tanks are discharged when the latter amount of water is greater. In the state of equilibrium, the same amount of cold water flows from the partial storage units via the heater directly into the flow line 36 as is fed to the storage unit as return water.

Das den einzelnen Teilspeichern entnommene Heißwasser hat jeweils die Temperatur, die dem statischen Druck der entsprechenden Teilspeicher entspricht. Die Entladeströmung in den einzelnen Teilspeichern erfolgt von unten nach oben, und das den einzelnen Speichern entnommene Heißwasser kann hinter dem Speicher regelbar gemischt werden, z. B. durch Einstellung mittels des Thermostaten 39, der das Verhältnis des zur Vorlaufleitung strömenden erwärmten Wassers mit durch die Umgehungsleitung 40 zuströmendem, nicht erwärmten Rücklaufwasser überwacht.The hot water taken from the individual storage tanks has each the temperature that corresponds to the static pressure of the corresponding partial storage. The discharge flow in the individual partial storage is from bottom to top, and the hot water taken from the individual storage tanks can be regulated behind the storage tank be mixed, e.g. B. by setting by means of the thermostat 39, the ratio of the heated water flowing to the supply line through the bypass line 40 incoming, unheated return water monitored.

Während bei der Anordnung nach Fig. 3 die Erwärmung auf die verschiedenen Temperaturen in Parallelschaltung erfolgt, läßt sich durch Hintereinanderschaltung der Energiegewinn bei Vorschaltung einer Kraftmaschine demgegenüber steigern. Eine derartige Anordnung zeigt Fig. 4. Die Ladung des Speichers erfolgt bei dieser Anordnung zu Zeiten des Wärmeüberschusses dadurch, daß die besondere Ladepumpe 4i eine durch Einstellung des Ventils 42 regelbare Wassermenge aus den Kaltwasserteilen der Speicher 4, 5, 6 ansaugt und das gesamte Wasser zunächst über den Erhitzer 43, der mit niedrigster Temperatur arbeitet, in den oberen Teilspeicher 4 drückt. Das in diesem vorhandene Wasser strömt über die beiden hintereinandergeschalteten Erhitzer 44 und 45 zum nächsttieferen Teilspeicher 5, und das aus diesem verdrängte gelangt über die drei hintereinandergeschalteten Erhitzer 46, 47 und 48 zum Teilspeicher 6. Die Erhitzer 43, 44 und 46 sind an die Stufe niedrigsten Druckes der Turbine 14 angeschlossen, die Erhitzer 45 und 47 an die nächsthöhere Stufe und der Erhitzer 48 an die höchste Stufe. Demgemäß wird das gesamte Wasser, das durch die Leitung 49 zum Vorlauf abströmt, hintereinander in den verschiedenen Stufen auf die Höchsttemperatur des unteren Teiles gebracht. Eine Regelung der Vorlauftemperatur erfolgt wieder, wie vorher angegeben, über die Mischleitung 50, die auch mit selbsttätiger Regelung versehen sein kann.While in the arrangement of FIG. 3, the heating on the various Temperatures in parallel connection can be achieved by connecting them in series In contrast, increase the energy gain when an engine is connected upstream. One FIG. 4 shows such an arrangement. The memory is charged in this arrangement at times of excess heat by the fact that the special charge pump 4i one through Adjustment of the valve 42 adjustable amount of water from the cold water parts of the memory 4, 5, 6 and all the water first through the heater 43, which has the lowest Temperature works, pushes into the upper partial memory 4. That existing in this Water flows through the two series-connected heaters 44 and 45 to the next lower partial memory 5, and that out of this repressed comes via the three series-connected heaters 46, 47 and 48 to the partial storage 6. The heaters 43, 44 and 46 are at the lowest pressure stage of the turbine 14 connected, the heater 45 and 47 to the next higher level and the heater 48 to the highest level. Accordingly, all of the water that passes through the pipe will be 49 to the flow, one after the other in the various stages to the maximum temperature of the lower part. The flow temperature is regulated again, as previously indicated, via the mixed line 50, which also has automatic control can be provided.

Die Entladung erfolgt in der .Regel über die Ventile 5i und 52 direkt durch die Leitung 49. Eine weitere Entladungsmöglichkeit besteht aber auch dann, wenn die Ventile 51 und 52 geschlossen oder die gestrichelt gezeichnete Leitung nicht vorhanden ist, dadurch daß die.Entladung über die Erhitzer 44 und 45 vom Teil 4 zum Teil 5 und über die Erhitzer 46 bis 48 zum Teil 6 bzw. Vorlauf 49 erfolgt.The discharge usually takes place directly via the valves 5i and 52 through the line 49. Another possibility of discharge is also available, when the valves 51 and 52 are closed or the line shown in dashed lines is not present, as a result of the fact that the discharge via the heaters 44 and 45 from the part 4 to part 5 and via the heaters 46 to 48 to part 6 or flow 49 takes place.

Auch bei dieser Anordnung der Fig.4 kann die Leitung 49 außer dem heißen Wasser aus dem Teilspeicher 6 noch weniger stark erwärmtes Wasser aus dem oberen Teil der Teilspeicher 4 und 5 erhalten, die zu diesem Zwecke mit der gestrichelt gezeichneten Leitung nach Öffnung der Ventile 5 i und 52 in Verbindung gebracht werden können. Diese Entnahmemöglichkeit wird man benutzen, wenn es darauf ankommt, während der Zeit der höchsten Spitzen den Speicher vollständig zu entladen, während man zu Zeiten geringeren Spitzenbedarfes mehr Wert darauf legen wird, daß das gesamte Heißwasser stufenweise auf die höchste Heiztemperatur gebracht wurde.In this arrangement of Figure 4, the line 49 can also hot water from the partial memory 6 even less heated water from the upper part of the partial memory 4 and 5 received, for this purpose with the dashed line Drawn line after opening the valves 5 i and 52 connected can be. This withdrawal option will be used when it comes down to to completely discharge the memory during the time of the highest peaks at times when there is less peak demand, more emphasis will be placed on the entire Hot water was gradually brought to the highest heating temperature.

Nach Fig. 5 erfolgt sowohl die Zufuhr des Rücklaufwassers durch Leitung 7 gleichmäßig in die unteren Teile der Teilspeicher 4, 5 und 6 als auch die Entnahme des Heizwassers zur Vorlaufleitung 49 gleichmäßig über die aus den oberen Teilen der Teilspeicher 4, 5 und 6 abzweigende Leitung 36. Die Erwärmung des Wassers erfolgt ähnlich, wie in Fig.4 gezeigt, durch die Ladepumpe 41, jedoch in der Weise, daß das gesamte zu erwärmende Wasser den Erhitzer 53 niedrigsten Druckes durchströmt. Soweit das erwärmte Wasser nicht zum Teilspeicher 4 durch Leitung 54 strömt, wird es zum Erhitzer 55 abgezweigt und dort auf die nächsthöhere Temperatur gebracht, von wo es zum Teil über Leitung 56 zum Teilspeicher 5, zum anderen Teil zum Erhitzer höchsten Druckes 57 und von dort zum Teilspeicher 6 gelangt. In der Leitung 36 erfolgt dann wieder die Mischung des auf verschiedene Temperaturen erwärmten Wassers, gegebenenfalls mit anschließender Mischung mit Rücklaufwaser, wie zu Fig. 3 beschrieben.According to Fig. 5, both the return water is supplied by line 7 evenly in the lower parts of the partial storage 4, 5 and 6 as well as the removal of the heating water to the flow line 49 evenly over the from the upper parts the partial storage 4, 5 and 6 branching line 36. The water is heated similarly, as shown in Figure 4, by the charge pump 41, but in such a way that all of the water to be heated flows through the heater 53 at the lowest pressure. As far as the heated water does not flow to the partial storage tank 4 through line 54, is it is branched off to the heater 55 and brought there to the next higher temperature, from where it is partly via line 56 to partial storage 5, and partly to the heater highest pressure 57 and from there to partial memory 6 arrives. In line 36 takes place then again the mixture of the water heated to different temperatures, if necessary with subsequent mixing with return water, as described for FIG. 3.

Bei der Anordnung nach Fig.6 geht der gesamte Heizmittelstrom von der Rücklaufleitung 58 aus durch den Speicher hindurch, und zwar von oben nach unten, um alsdann durch Leitung 59 zum Vorlauf zu gelangen. Der Speicher ist in zahlreiche miteinander durch Siphons 6o in Verbindung stehende Einzelabteile unterteilt, die jeweils auch auf von oben -nach unten steigende Temperatur erwärmt werden können. Hierfür sind in der Zeichnung Düsen 61 zur Erwärmung des Wassers vorgesehen, die naturgemäß auch durch Schlangen ersetzbar sind. Die Wärmezufuhr wird durch Regelventile 62 überwacht, welche sowohl von der Temperatur des Wassers in dem Teilspeicher überwacht werden, den sie mit Wärme versorgen, als auch von der Temperatur des nächstunteren Speicherteiles.In the arrangement according to Figure 6, the entire heating medium flow goes from the return line 58 through the memory, from top to bottom, to then get through line 59 to the flow. The memory is in numerous divided by siphons 6o communicating individual compartments, the each can also be heated to temperature rising from above to below. For this purpose, nozzles 61 for heating the water are provided in the drawing can of course also be replaced by snakes. The heat supply is through control valves 62 monitors, which monitors both of the temperature of the water in the partial storage that they supply with heat, as well as the temperature of the next one below Memory part.

Die Wirkungsweise ist dann folgende: Das unterste Ventil 63 ist normalerweise stets geöffnet und schließt nur, falls unzulässig hohe Temperatur erreicht werden sollte. Sobald der unterste Teilspeicher auf die gewünschte Temperatur gebracht ist, öffnet sich das Venti162 des nächsthöheren Speichers und so fort, so daß bei der Ladung der Speicher allmählich von unten nach .oben auf die gewünschten einzelnen Temperaturen gebracht wird. Bei der Entladung drückt nun das Umlaufwasser von oben nach unten das Heißwasser in die Vorlaufleitung heraus, wodurch allmählich der Speicher sich entlädt. Auch hier ist eine Regelung durch Mischung über die Umgehungsleitung 5o angebracht, da bei der Entladung die Temperatur des Wassers abnimmt, das durch Leitung 59 den Speicher verläßt.The mode of operation is then as follows: The lowermost valve 63 is normally always open and only closes if an impermissibly high temperature should be reached. As soon as the lowest part of the storage tank has been brought to the desired temperature, the valve of the next higher storage tank opens and so on, so that the storage tank is gradually brought from bottom to top to the desired individual temperatures during charging. When discharging, the circulating water pushes the hot water out into the flow line from top to bottom, which gradually discharges the storage tank. Here, too, regulation by mixing via the bypass line 5o is appropriate, since the temperature of the water that leaves the store through line 59 decreases during discharge.

Die in den verschiedenen Figuren gezeigten Einzelheiten der Anordnung und der Schaltschemata können untereinander ausgetauscht werden, insbesondere ist die Ladung und Entladung wahlweise abänderbar. Die Speicher und Leitungen können statt in der gezeigten Weise auch in anderer bekannter Weise bezüglich der Vorlauf- und Rücklaufleitung derart geschaltet sein, daß besondere Ladepumpen nicht erforderlich sind und man mit den normalen Umwälzpumpen auskommen kann. Bei Verwendung der Anordnung für Speisewasserspeicher ist statt der Rücklaufleitung die Kaltwasserleitung, statt der Vorlaufleitung die Heißwasserleitung zum Kessel zu setzen.The details of the arrangement shown in the various figures and the circuit diagrams can be interchanged, in particular is the charging and discharging can optionally be changed. The memory and lines can instead of in the manner shown also in another known manner with regard to the flow and return line can be connected in such a way that special charge pumps are not required and you can get by with normal circulation pumps. When using the arrangement for feed water storage tanks, instead of the return line, the cold water line is used instead the flow line to set the hot water line to the boiler.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hot water heat storage, especially for hot water heating systems, through this characterized that in the lower, by the pressure of the overlying Amounts of water polluted part of the storage tank at a higher temperature than is stored in the upper, unloaded part.

2. Heat storage device according to claim i, characterized in that it is divided into several parts arranged one above the other is that are pressure-transmitting in connection with each other, and that the to be stored Water has higher temperatures in each lower part than in the one above.

3. Heat accumulator according to claims i and 2, characterized in that the lines that connect the individual partial accumulators and transmit the static pressure Are looped out, for the purpose of an exchange lower located hotter Water with higher located colder water.

4. Heat storage after the claims i and 2, characterized in that the discharge flow in several parallel flows are divided, which run through the individual storage tanks from bottom to top, and that a controllable mixing takes place behind the memory (Fig. 3, 4 and 5).

5. Heat accumulator according to claims i and 2, characterized in that for the purpose The heating of the heating water is arranged in the individual storage tanks which are flowed through by heating means, which in the sense of the discharge flow increasing temperatures or - in the case of steam - increasing pressures, the Steam quantities of various pressures serving as heating means at various levels of relaxation can be taken from prime movers (Fig.2).

6. Heat accumulator according to the claims i and 2, characterized in that the discharge flow the individual partial storage one after the other, first the highest, then the one below, each one individual from bottom to top, runs through (Fig. 2).

7. Heat accumulator according to the claims i and 2, characterized in that each partial memory has one outside each and connected by circulation lines to the lower and upper part of the partial storage Heater system is assigned, through which the charge circuit for the purpose of heat absorption takes place (Fig. 3, 4 and 5). B. heat accumulator according to claims i, 2 and 7, characterized characterized in that the charge cycles are combined in such a way that the off Cold water withdrawn from all partial storage tanks below together via the one with the lowest Temperature-heated heater flows, the hot water intended for the top storage tank is fed to the partial storage immediately behind this heater, and that the hot water intended for the sub-storage tank below with additional heaters higher temperature flows through and that of the second uppermost partial storage tank Part behind the second heater is discharged immediately, while for the further below the partial storage tank certain part flows through a further heater and so on, in such a way that a graduated division of the amounts of water and in stages Heating up to the respective associated temperature of the partial storage takes place (Fig. 5). G. Heat accumulator according to claim i, characterized in that the at the same time as Storage tanks used for heating and subdivided into individual compartments from the heating water flow is flowed through from top to bottom, and that it is available at the same time standing heating medium is first heated to the associated temperature in the lowest part and only after this part has been heated, the part overlying it is heated takes place on the associated temperature and so on, the regulation by means of temperature-controlled Organs can be done in a known manner (Fig. 6).