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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren für die Erwärmung und die Speicherung von
Wasser für
Sanitärzwecke
und eine Vorrichtung zum Implementieren dieses Verfahrens, wobei
die Erfindung besonders praktisch für die Erzeugung von heißem Wasser für Sanitärzwecke
in kleinen Mengen ist, wie beispielsweise für den Haushaltsgebrauch. Ein
Beispiel eines solchen Wasserspeichers ist in der EP-A-0 870 993
gegeben.
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Hintergrund
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Die
aktuellen, allgemein bekannten Techniken, die viele Arten zum Erzeugen
von heißem
Wasser umfassen, werden nun in zusammengefasster Form beschrieben
werden, wobei die Vorteile und die Nachteile hervorgehoben werden.
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Alle
Wasserspeichererhitzer haben die folgenden Merkmale gemeinsam: ein
niedriges Niveau an installierter Wärmeleistung, einen relativ
großen Wasservorrat
und eine Speichertemperatur, die viel höher als die Verbrauchstemperatur
ist.
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Die
Hauptvorteile der Wasserspeichererhitzer sind wie folgt:
- – Das
niedrige erforderliche Wärmeleistungsniveau,
ein besonders wichtiges Merkmal für elektrische Wassererhitzer,
die in Ländern
mit beschränkten
verfügbaren
Elektrizitätsmengen
für den
Haushaltsgebrauch verwendet werden;
- – Das
Potential für
eine extrem reichliche Wasserflussrate, was bedeutet, dass das Wasser
von etlichen angeschlossenen Verbrauchern zur selben Zeit verwendet
werden kann, ohne Probleme wie beispielsweise eine Verringerung
der Flussrate oder der Temperatur zu verursachen;
- – Die
Leichtigkeit, mit der die Verbrauchstemperatur des Wassers eingestellt
werden kann, entweder per Hand oder mit einem thermostatischen Mischer,
da die Temperatur und die Flussrate des abgegebenen Wassers unabhängig voneinander sind,
was bei Durchlauferhitzer-Heizkesseln nicht der Fall ist.
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Auf
der anderen Seite haben Wasserspeichererhitzer die folgenden Nachteile:
- – Die
Menge an heißem
Wasser ist auf das Volumen des Speichertanks begrenzt, so dass der Verbrauch
nicht kontinuierlich sein kann, wenn das Verbrauchsniveau hoch ist;
- – Die
erforderliche Aufheizzeit zum Wiederherstellen des Wasservorrats
beträgt
einige Stunden, im Allgemeinen ungefähr 5–7 Stunden für einen elektrischen
Wassererhitzer, und im Allgemeinen die Hälfte davon für Gaswasserspeichererhitzer;
- – Während Wasser
aus dem Speichertank entnommen wird, mischt sich das kalte Wasser
mit dem heißen
Wasser, das sich noch im Tank befindet, was seine Temperatur unter
die Verbrauchstemperatur senkt, im Allgemeinen gleich 35–40°C; als Ergebnis
ist nicht all das Wasser sofort für den Verbrauch verfügbar, das
auf eine beträchtlich
höhere
Temperatur als die für
die angeschlossenen Verbraucher erforderliche aufgeheizt worden
ist.
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Tatsächlich wird
das Wasservolumen, das vor der Entnahme des Wassers aus dem Speichertank
ausreichend heiß war,
das aber aufgrund der Einmischung des kalten Wassers während des
Bezugsvorgangs abgekühlt
ist, wieder erwärmt
werden müssen,
bevor es wenigstens auf die Verbrauchstemperatur gebracht werden
kann.
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Das
Phänomen
ist den Technikern auf diesem Gebiet allgemein bekannt, und wird
deshalb unter Verwendung von speziellen Verfahren gemessen, die
Standard geworden sind, und wird hier dementsprechend nur in zusammengefasster
Form beschrieben. Wenn die Temperatur des Wassers aus dem Wassersystem
t.h20 ist, und wenn das gespeicherte Wasser V.sp auf eine Durchschnittstemperatur t.sp
von ungefähr
70°C geheizt
ist, die aber höher
als die Verbrauchstemperatur t.verbr ist, ist die maximale Menge
von heißem
Wasser, die theoretisch für
die angeschlossenen Verbraucher zu der Verbrauchstemperatur t.verbr
verfügbar
ist, V.verbr = V.sp × (t.sp – t.h20)/(t.verbr – t.h20),
aber das tatsächlich
verfügbare
Volumen V.verbr.eff kann erhalten werden, indem das Wasser aus dem
gespeicherten Wasser mit der gewünschten
Temperatur t.verbr bezogen wird und per Hand oder mit einem thermostatischen Mischer
mit dem kalten Wasser aus dem Leitungsnetz mit einer Temperatur
t.h20 gemischt wird, wodurch die Temperatur schrittweise gesenkt
wird. Jedoch hört
das Beziehen des Wassers auf diese Weise auf, sobald das Wasser
aus dem gespeicherten Vorrat zwar heiß, aber mit einer Temperatur
unter der t.verbr kommt.
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Das
Verhältnis
von V.verbr.eff zu V.verbr wird als "Mischfaktor" bezeichnet und ist immer kleiner als l.
In der Praxis ist es, als ob eigentlich ein Speichertank verfügbar wäre, der
kleiner als das tatsächliche Volumen
V.sp ist. Dieser Nachteil wird aktuell beschränkt, aber nicht ausgeräumt, durch
geeignetes Gestalten der Kaltwasserzugangsverfahren für den Speicherraum,
so dass die Mischung des zugegangenen Wassers mit dem schon erwärmten Wasser begrenzt
ist. Je kleiner der Speichertank ist, desto anspruchsvoller wird
das Phänomen,
wie es bei Wassererhitzern mit einer Kapazität von 15–30 Litern, die für Duschen
verwendet werden, der Fall ist.
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Von
dem Mischphänomen
abgesehen, ist das gespeicherte Wasser geschichtet, wobei sich die höheren t.sp-Temperaturen
oben befinden, und somit ist die Ausgabetemperatur nicht konstant,
was bedeutet, dass es bei Fehlen eines thermostatischen Mischers
notwendig wird, die Temperatur mit der Wasserhahneinstellung zu
regulieren, um das Wasser auf einer konstanten Verbrauchstemperatur
t.verbr zu halten. Der Fachmann auf dem Gebiet weiß auch,
dass bei gleichen Durchschnittstemperaturen der Heizverlust umso
größer ist,
je weniger einheitlich die Temperaturverteilung in einem Speichertank
ist.
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Die
Wasserdurchlauferhitzer (instant water heaters) haben im Allgemeinen
die entgegengesetzten Merkmale von Speichererhitzern: Ein hohes
Niveau an installierter Wärmeleistung,
keine Wasserreserve und Erwärmung
auf die Verbrauchstemperatur.
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Die
Hauptvorteile der Wasserdurchlauferhitzer sind wie folgt:
- – Ein
unbegrenzte Menge von heißem
Wasser, da die abgegebene Energie das Wasser erwärmt, das kontinuierlich über die
Vorrichtung läuft;
- – Heißes Wasser
zu jeder Zeit sofort verfügbar.
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Ein
Nachteil, der allen Arten von Durchlauferhitzern gemeinsam ist,
ist die Tatsache, dass die Flussrate des erwärmten Wassers durch den Umfang der
installierten Leistung beschränkt
ist, dementsprechend ist es für
den Erhitzer schwierig, mehrere angeschlossene Verbraucher auf einmal
zu bedienen. Es gibt auch andere, vom beteiligten Vorrichtungstyp abhängige Nachteile.
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Elektrische
Durchlauferhitzer:
- – Um eine ausreichende Wasserflussrate
zu haben, sind 10 bis 30 kW an Leistung erforderlich, was bedeutet,
dass der Markt auf die wenigen Länder
eingeschränkt
ist, in denen die Haushaltselektrizitätsversorgung entsprechend ist;
- – Die
Leistung wird in Schritten reguliert, durch Einsetzen oder Nichteinsetzen
der Widerstandseinheiten: Es ist unmöglich, oder extrem schwierig,
die Temperatur und die Flussrate getrennt einzustellen, daher ist
die Temperatur t.verbr nur bei bestimmten Flussraten angenehm.
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Die
Gasdurchlauferhitzer mit der in Abhängigkeit von der Wasserkapazität oder der
Temperatur des Ausgabewassers eingestellten Gaskapazität:
- – Die
Temperatur sollte ungeachtet der Flussraten konstant sein, aber
in der Realität
erzeugen geringere Flussraten Wasser mit einer zu hohen Temperatur,
oder das Ausgehen der Flamme. Tatsächlich hält der Brenner die Verbrennung
bei einer Leistung, die viel niedriger als das Maximum ist, nicht
aus. Wenn die Steuerung auf die Ausgabetemperatur ausgeführt wird,
werden bei extrem niedrigen, aber normalen Flussraten Regelungsschwankungen
beobachtet.
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Bei
Gaswassererhitzern, die für
das Erzeugenten von heißem
Wasser für
Sanitärzwecke
verwendet werden, wird Wasser im allgemeinen indirekt durch den
primären
Heizkreis erwärmt.
Wenn die Erwärmung
Speicherung umfasst, kann die Einstellung der Flammenleistung von
einem An-Aus-Typ sein. Auf der anderen Seite ist Durchlauferhitzung
nur für Heizkessel
mit einer regulierenden Flamme möglich, so
dass die Verbrauchstemperatur t.verbr ungeachtet der Flussrate konstant
bleibt. Tatsächlich
ist die Erwärmung
nicht wirklich sofortig: Die Existenz eines Primärkreises zwischen der Flamme
und den Wasserversorgungsleitungen kann zu einer Zeit von 20–40 Sekunden
führen,
um die angeforderte Temperatur zu erreichen. Ansonsten haben die
beiden Alternativen dieselben Vorteile und Fehler wie die eben für die Wassererhitzer
beschriebenen.
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Es
gibt auch Heizkesselmodelle mit einer Durchlauferhitzungsoption
für Wasser
für Sanitärzwecke,
die einen Tauscher mit geeigneter Leistung verwenden, bei denen
aber zusätzlich
entweder stromaufwärts
oder stromabwärts
vom Austauscher ein kleiner Speichertank (4–5 Liter) vorhanden ist, der zum
sofortigen Bereitstellen von heißem Wasser ausgelegt ist, bis
der Durchlauftauscher auf die Temperatur gebracht ist. Obwohl dies
eine Verbesserung darstellt, bleibt es schwierig, die Verbrauchstemperatur
t.verbr zu regulieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
Ziel dieser Erfindung ist das Darstellen eines Verfahrens für die Erwärmung von
Wasser für Sanitärzwecke
und eine Vorrichtung zum Implementieren dieses Verfahrens, um die
zuvor sowohl in Bezug auf die Speichererhitzungsvorrichtungen und -verfahren
als auch die Durchlauferhitzungsvorrichtungen und -verfahren beschriebenen
Probleme bei Erhalt der Vorzüge
beider Arten zu beheben.
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Im
Besonderen ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen
eines Wasserspeichererhitzers, dessen Mischfaktor, wie oben beschrieben,
Eins ist.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das kontinuierliche
Beziehen einer unbegrenzten Wassermenge aus einem Wasserspeichererhitzer.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Gewährleisten
einer Genauigkeit bei der Regulierung der Temperatur des abgegebenen
Wassers, die wenigstens gleichwertig zu der von Speichererhitzern
ist.
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Diese
und andere Ziele werden durch ein Erwärmungsverfahren für das in
einem Speichertank enthaltene Wasser unter Verwendung eines Heizgenerators
mit identischer Leistung wie die von Durchlaufwassererhitzern und
in Entsprechung zu den in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen dargelegten
Verfahren erreicht.
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Diese
Ziele und Vorteile der Erfindung werden besser aus der Beschreibung
des Erwärmungsverfahrens
für Wasser
für Sanitärzwecke
gemäß der Erfindung
und einer gewissen Vorrichtung, die die Anwendung dieses Verfahrens
ermöglicht
und die in Form eines nicht beschränkenden Beispiels dargestellt
ist, hervorgehen.
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1 zeigt
schematisch einen Gasheizkessel für den Haushaltsgebrauch, der
mit einem Speichertank für
heißes
Wasser für
Sanitärzwecke
ausgerüstet
ist.
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2 zeigt
schematisch den zuvor genannten Speichertank im Heizmodus, wenn
kein Wasser bezogen wird.
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3 zeigt
schematisch den Speichertank aus 2 im Durchlauferhitzermodus
während
der Heiß-Wasser-Abgabephase.
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4 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht einen Teil des Heizkessels aus 1.
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5 zeigt
einen lateralen Querschnitt des Speichertanks aus der vorhergehenden
Figur.
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6 zeigt
schematisch einen elektrischen Wassererhitzer gemäß der Erfindung.
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In
Bezug auf 1 bezeichnet die Ziffer 1 den
Wärmetauscher
zwischen der Flamme und dem Primärkreis
der Raumheizung; 2 bezeichnet den Brenner, 3 das
Regulierungsventil für
das Gas an dem Punkt, an dem es den Brenner erreicht; 4 bezeichnet
den Primärkreis
der Raumheizung; 5 ist der Speichertank für Wasser
für Sanitärzwecke,
wobei der Tank wiederum in zwei Bereiche geteilt ist: 5a Auslauf
und 5b Einlauf; 6 bezeichnet den Temperaturüberprüfungsfühler für das gespeicherte
Wasser; 7 bezeichnet das Ventil zum Schalten des Primärkreises 4 zwischen
der Raumerwärmungsfunktion
und der Heizfunktion für
das Wasser für
Sanitärzwecke; 8 bezeichnet
den thermostatischen Mischer zum Regulieren der Temperatur des Wassers
für Sanitärzwecke; 9 bezeichnet
den Bereich für
die Sammlung im Speichertank 5 für das Wasser für Sanitärzwecke, das
zu den angeschlossenen Verbrauchern geleitet wird; 10 bezeichnet
den Verteilungsbereich im Speichertank 5 für das Wasser
für Sanitärzwecke,
das aus der Hauptwasserleitung kommt; 11 bezeichnet den
Flussschalter, der detektiert, wann Wasser für Sanitärzwecke aus dem Tank bezogen
wird; 12 bezeichnet die Zirkulationspumpe für den Primärkreis 4; 13 bezeichnet
einen Ablenker in einer vertikalen Position, der den Speichertank 5 teilweise
in einen ersten und einen zweiten Bereich 5a bzw. 5b teilt; 14 bezeichnet
andere Teiltrennablenker in einer vertikalen Position; 15 ist
der Wärmetauscher; 15a bezeichnet einen
ersten Teil des Tauschers 15 über dem Bereich 9 für die Sammlung
des Wassers für
Sanitärzwecke, das
zu den angeschlossenen Verbrauchern gehen wird; 15b einen
zweiten Teil des Wärmetauschers 15 über der
Verteilungszone 10 für
das Wasser, das aus der Hauptwasserleitung kommt; 16 bezeichnet
den Einlaufpunkt des Primärkreises 4 in
den Wärmetauscher 15; 17 bezeichnet
den Auslaufpunkt des Primärkreises 4 für den Wärmetauscher 15; 18 bezeichnet
eine Öffnung
für den
Primärkreis 4 zum
Durchtreten vom ersten Teil 15a zum zweiten Teil 15b des Wärmetauschers 15.
MR bezeichnet den Zuführfluss des
Heizkreises; RR den Rückfluss
des Heizkreises; IS bezeichnet den Wassereinlauf von der Hauptwasserleitung
zum Speichertank 5; US bezeichnet den Auslauf für heißes Wasser
für Sanitärzwecke
vom Heizkessel, der zu den angeschlossenen Verbrauchern führt; GAS
bezeichnet die Verbindung zum Gasversorgungssystem.
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In
Bezug auf 2 sind zusätzlich zu den bereits in der
vorigen Figur bezeichneten Bereichen oder Elementen auch Pfeile
dargestellt, welche die Konvektionsbewegungen des Wassers durch
die natürliche
Zirkulation im gespeicherten Wasser repräsentieren.
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In
Bezug auf 3 sind zusätzlich zu den bereits in den
vorangehenden Figuren bezeichneten Bereichen oder Elementen Pfeile
dargestllt, welche die Richtung des Wasserflusses anzeigen, während heißes Wasser
aus dem Tank bezogen wird.
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4 zeigt
nur Elemente, die bereits beschrieben worden sind.
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5 zeigt
nur Elemente, die bereits beschrieben worden sind.
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6 zeigt
zusätzlich
zu den bereits in den vorhergehenden Figuren beschriebenen Elementen den
Querschnitt eines Wärmetauschers 15.1 als
eine Alternative zum Tauscher 15. Der Tauscher 15.1 könnte aus
einem Bündel
von Leitungen oder einer Batterie von geschützten elektrischen Widerständen hergestellt
sein.
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Nun
wird eine detaillierte Beschreibung der Funktionsmodi und der Vorteile
des Erwärmungsverfahrens
und eines Beispiels einer für
die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgelegten Vorrichtung folgen.
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Als
Beispiel werden nun die Wassererwärmungsverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben, wie sie auf einen mit einem Speichertank
ausgerüsteten
Heizkessel für
Raumerwärmung und
die Erzeugung von heißem
Wasser für
Sanitärzwecke
gemäß einer
möglichen
Ausführungsform
der Erfindung angewendet werden.
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Wie
vor allem in 4 gezeigt, ist der Speichertank
5 im ersten untersuchten Beispiel eine Art Rucksack, im Wesentlichen
von prismatischer Form, und von Ablenkern 13 und 14 durchquert,
deren strukturelle Funktionen bekannt sind: Der Ablenker 13 ist
auch ein Element der nun beschriebenen Ausführungsform der Erfindung.
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In
Bezug auf 1, unter der Annahme, dass ein
Zeitraum vorliegt, in dem kein heißes Wasser bezogen wird: Unter
Verwendung des Fühlers 6 wird
die Wassertemperatur im Speichertank 5 überprüft. Wenn diese Temperatur geringer
als ein vorgegebener Wert t.sp, beispielsweise 70°C, ist, schaltet das
Ablenkventil 7 seine Position so, dass der Primärkreis 4 sich
durch den Wärmetauscher 15 schließt. Dann
tritt die Flüssigkeit
im Primärkreis 4 in den
Wärmetauscher 15 durch
den Einlauf 16 ein, durchläuft den ersten Teil 15a,
strömt über den Teiltrennablenker 13 des
Wärmetauschers,
durch die Öffnung 18,
durch den zweiten Teil 15b des Tauschers 15, den
es durch den Auslauf 17 verläßt, um zum Wärmetauscher 1 zurückzukehren.
Natürlich kann
die Erwärmung
der Flüssigkeit,
die im Primärkreis 4 zirkuliert,
durch jedes bekannte Verfahren erreicht werden.
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Im
Tauscher 15 ist das Behältnis
(containment sleeve) für
die Sekundärflüssigkeit,
das heißt, das
Behältnis
für das
Wasser für
Sanitärzwecke,
aus der Speichertankabdeckung 5 gebildet; in anderen Worten
muss es dem Wasser für
Sanitärzwecke möglich sein,
frei um alle Oberflächen
des Wärmetauschers 15 zu
zirkulieren, die in Kontakt mit der Primärflüssigkeit sind. Was die Dimensionen
und den minimalen Leistungsaustausch des Tauschers 15 betrifft,
werden diese später
angegeben werden.
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In
Bezug auf 2 ist es leicht zu sehen, wie in
diesem Funktionsmodus die von den Pfeilen angedeuteten Konvektionsbewegungen
aktiviert werden, wobei die Bewegungen das Erwärmen des im Speichertank 5 enthaltenen
Wassers auf eine im Wesentlichen gleichförmige Weise ermöglichen,
bis es die geforderte Temperatur t.sp erreicht, die, wenn sie überschritten
wird, eine Deaktivierung der Erwärmung
des Primärkreises 4 verursachen
wird.
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In
Bezug auf 3 wird nun eine Beschreibung
des Funktionsmodus folgen, während
das Wasser für
Sanitärzwecke
bezogen wird. In dieser Situation tritt Wasser aus der Hauptwasserleitung
durch den Einlauf IS in den Tank 5 ein, wird dann durch
den Bereich 10 verteilt, durchläuft den zweiten Teil 15b des
Tauschers 15 und steigt entlang des zweiten Bereichs 5b in
den Tank 5 auf. Dann bewegt es sich über die Oberseite des Ablenkers 13,
kehrt entlang des ersten Bereichs 5a zurück nach
unten in den Tank 5, durch den ersten Teil 15a des
Tauschers 15, und wird dann im Bereich 9 gesammelt,
von wo aus es über
den Heißwasserauslauf
US zu den angeschlossenen Verbrauchern geht, wo es nach einer geeigneten
Mischung im Mischer 8 mit kaltem Wasser auf die Verbrauchstemperatur
t.verbr gebracht wird.
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Während das
Wasser bezogen wird, detektiert der Flussschalter 11 den
Wasserdurchlauf und stellt dementsprechend mit bekannten Methoden
sicher, dass die Primärheizflüssigkeit
durch den Tauscher 15 und gemäß den oben beschriebenen Verfahren
zirkuliert.
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Der
Tauscher 15 muss den ganzen Durchgangsabschnitt von Bereich 10 zu 5b und
von Bereich 5a zu 9 einnehmen. Dies verhindert,
dass ein Teil des Wassers für
Sanitärzwecke
den ersten und den zweiten Teil 15a und 15b des
Tauschers 15 umgeht, während
es bezogen wird.
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Der
Ablenker 13 ist dazu ausgelegt, das Entlanglaufen des Wassers
für Sanitärzwecke
am ganzen Tank 5 zu erzwingen, so dass es weder stillstehende
Bereiche im Wasser im höheren
Bereich des Tanks noch Lufttaschen gibt, die von der Strömung des
Wassers beim Durchlauf nicht beseitigt werden können.
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Es
ist klar, dass die Wärmeleistung
des Wärmetauschers 15 in
ihrer Gänze
zur Gewährleistung der
Abgabe der Wärmeenergie
ausreichend sein muss, die zur Sicherstellung erforderlich ist,
dass das heiße
Wasser für
Sanitärzwecke
die ange schlossenen Verbraucher für eine unbegrenzte Zeit und
mit der vorgesehenen maximalen Verbrauchstemperatur t.verbr erreicht,
gleichgültig,
ob sich genug Wasser mit der Temperatur t.sp im Speichertank befindet oder
nicht. Aber die minimale Voraussetzung für den Wärmetauscher 15 in
der Ausführungsform
dieser Erfindung ist, dass sein zweiter Teil 15b alleine
genug Tauschleistung aufweist, um zu gewährleisten, dass das Wasser
von der Hauptwasserleitung, das während der Bezugsphasen über ihn
fließt,
auf eine Temperatur erwärmt
werden kann, die nicht kleiner als die Verbrauchstemperatur t.verbr
ist.
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Das
eben beschriebene Wassererhitzungsverfahren erreicht offensichtlich
die zuvor beschriebenen Ziele mit den folgenden Vorteilen.
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Während der
Heizphase, wenn kein Wasser bezogen wird, ist, da der Tauscher 15 die
für Durchlauferhitzer
für den
Haushaltsgebrauch typische Wärmeleistung
aufweist, d.h. wenigstens 10–11
kW, die natürliche
Zirkulation aufgrund des konvektiven Wärmeaustauschs extrem aktiv,
in einem solchen Maß,
dass es eine sehr geringe Schichtung des Wassers verursacht, in
anderen Worten, dass die Temperatur sich sehr gleichförmig überall im
ganzen Tank 5 erhöht.
Ein erster Vorteil ist, dass sich ein geringerer Wärmeverlust
als für
Speichertanks mit derselben Durchschnittstemperatur ergibt, jedoch
ist die Verteilung des Wärmeverlusts
weniger gleichförmig.
Da das kalte Wasser, das in den Tank 5 eintritt, gemäß dieser
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung bereits wenigstens auf die Verbrauchstemperatur t.verbr
vorgeheizt wurde, kann der Mischfaktor während der Bezugsphasen nicht
geringer als 1 sein, d.h. das gesamte im Tank 5 enthaltene
Wasser kann verwendet werden, da es vom zweiten Teil 15b des
Tauschers 15 vorgeheizt worden ist, ungeachtet jedes weiteren
Erwärmens
des ausströmenden
Wassers durch den ersten Teil 15a des Tauschers 15.
Um genau zu sein und unter Verwendung der oben definierten Symbole,
ist die sofort verfügbare
Wassermenge V.verbr.eff gleich V.sp × (t.sp – t.h20)/(t.verbr – t.h20). Wenn
das im Speichertank 5 enthaltene Wasser aufgebraucht ist,
fährt der
Wassererhitzer gemäß den für einen
Durchlauferhitzer typischen Verfahren zu arbeiten fort, wobei er
für einen
unbegrenzten Zeitraum und mit der Verbrauchstemperatur t.verbr den von
der verfügbaren
Leistung zugelassenen Fluss bereitstellt.
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Sogar
wenn das eben beschriebene Erwärmungsverfahren
einen Heizgenerator mit einer mäßigen Leistung,
d.h. nicht genug, um das mit der Temperatur der Hauptwasserleitung
einströmende
Wasser auf die Verbrauchstemperatur t.verbr bringen zu können, verwenden
würde,
würden
seine Vorteile in Bezug auf den Mischfaktor trotzdem gleichermaßen bemerkbar
sein: In diesem Fall würde
der erzeugte Wassererhitzer nicht auch zum Arbeiten als ein Durchlauferhitzer
fähig sein,
jedoch würde
er immer noch einen exzellenten Mischfaktor haben.
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Das
niedrige Schichtungsniveau und die Vorheizung des einströmenden Wassers
stellen sicher, dass die Temperatur des ausströmenden heißen Wassers für Sanitärzwecke
gleichmäßiger ist
als in Speichertanks, die nicht der Lehre der vorliegenden Erfindung
folgen. Dementsprechend ist es viel einfacher, die Temperatur des
von den angeschlossenen Verbrauchern zu verwendende heißen Wassers
mittels eines thermostatischen Mischers oder, sogar noch mehr, mittels
manueller Mischung konstant zu halten.
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Das
Erwärmungsverfahren,
das eben in einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde,
in der das Verfahren auf einen Heizkessel angewendet wird, der heißes Wasser
erzeugt und speichert, kann einer Anzahl von Anwendungsvariationen
unterzogen werden, von denen nun einige Beispiele folgen: Gemäß den wesentlichen
Merkmalen der Erfindung könnte
der Wärmetauscher 15 eine
andere Art von Wärmegenerator
als den oben beschriebenen umfassen, und der Speichertank könnte auch eine
traditionellere Form aufweisen.
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Vor
allem ist es nicht wesentlich, dass der Speichertank 5 mit
zwei Zonen 5a (Auslauf) und 5b (Einlauf) sowie
dem ersten Teil 15a des Tauschers 15 ausgebildet
ist; der erste Teil 15a ist für die Heizphase notwendig,
in der kein Wasser bezogen wird, in der eben beschriebenen, speziellen
Ausführungsform
von Tank 5 ist es besonders vorteilhaft, wenn er in einem
Heizkessel installiert ist, aber andernfalls könnte der Heizer 15 gemäß dem Wesen
der vorliegenden Erfindung genauso gut nur ein Teil, d.h. den in
diesem Bericht als der zweite Teil 15b definierte Teil,
umfassen, während
der Heißwasserauslauf
US vom Speichertank 5, wie eben erwähnt, gemäß der schematisch in 6 dargestellten
traditionellen Form darüber
positioniert sein könnte.
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Tatsächlich könnte ein
Gaswasserspeichererhitzer mit großen Vorteilen mit einer Brennkammer und
einer Abgasleitung ausgebildet werden, die in Bezug auf den unteren
Teil des Speichertanks 5 horizontal positioniert ist. Die
Konstruktionsverfahren für diese
Brennkammer mit der relativen Leitung sind ausreichend in den italienischen
Patenten Nr. 1 182 951, das am 05.10.1987 erteilt wurde, und Nr.
1 178 296, das am 09.09.1987 erteilt wurde, beschrieben. Gleichermaßen vorteilhaft
ist ein elektrischer kombinierter Durchlauf-Speicherwassererhitzer
mit einem hohen Leistungsniveau (wenigstens 10–11 kW), in dem sich in Bezug
auf 6 ein Bündel
von elektrischen Widerständen 15.1 in
einer Position beim Einlauf für
das Wasser von der Hauptwasserleitung befindet. Die Implementierung
der erfindungsgemäßen Erwärmungsverfahren
in dieser Art von Heißwassergenerator
beseitigt die Einstellschwierigkeiten für das ausströmende Wasser
tatsächlich
vollständig,
da, wie jedem Fachmann auf diesem Gebiet klar ist, der Speichertank 5 als
ein thermaler Stabilisierer fungiert und dadurch ein einfaches Einstellen
der Temperatur des ausströmenden
Wassers US mittels eines thermostatischen Mischers ermöglicht,
obwohl die Regulierung der bereitgestellten elektrischen Leistung
gestuft bleibt.