DE7109213U - Bauelementensatz für den Aufbau eines Elektro-Blockspeichers nach dem Baukastenprinzip - Google Patents

Description

Anmelder j norat

5419 Muscheid

Bauelementensatz für den Aufbau eines Elektro-Blockspeijhers nach dem Baukastenprinzip

Die Erfindung betrifft einen Bauelementensatz für den Aufbau eines Elektro-Blockspeichers nach Jem Baukastenprinzip, insbesondere für die baukastenmäßige Erstellung von. Elektro-Blockspeioher-Heizkesseln für Raumheizung, Warmwasserversorgung u. dgl.

Die bekannten Elektro-Blockspeicher-Heizkeasel enthalten in einem gut wärineisGlierten Behälter Speicherwasser, das während der Schwachlastzeiten der Elektrizitätswerke aufgeheizt und dessen aufgespeicherte Wärmeenergie während der Verbrauchszeit über Beimischregler und Förderpumpe doeiert unmittelbar an die zu beheizenden Bäume abgegeben wird. Um eine Mehrzimmerwohnung oder ein ganzes Haus ausreichend mit ffärme zu versorgen, muß der Elektro-Blockspeicher-Heizkessel einen entsprechend großen Rauminhalt aufweisen, für ein Einfamilienhaus mit 175 m Wohnfläche beispielsweise mindestens 4 bis 5 nr und

für ein Wohnhaus mit 600 m Wohnfläche mindestens 15 m'

Sol

che Behälter dürfen bereits bei vielen zweistöckigen Häusern nur als Druckbehälter im Sinne der TÜV-leStimmungen gebaut werden, weil schon in einem zweistöckigen Haus mit hohen Räumen der Höhenaüstand zwischen dem Ausdehnungsgefäß auf dem Dachboden und dem Heizkessel im Keller 10 m erreichen kann, so daß der Heizkessel unter einem Überdruck von 1 atü steht.

Jedoch besitzen Heizkessel in der—Größenordnung von 10 m^J und mehr, die in einem Kellerraum von 2 bis 2.5 m Höhe angebracht werden müssen, Außenflächen von mind3stens 4 m . Schon bei nur 7 m Abstand zwischen Ausdehnungsgefäß und Heizkessel ruht dan?? ein Druck von 28 000 kg auf einer 4 m -Kesselwand. Folglich muß selbst bei mittelgroßen einstöckigen Häusern der

Stuttgart

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Heizkessel alt Druckkessel verstrebt und an den Schweißnähten, verstärkt sein.

Die benennten Elektro-Blockspeicher-Heizkessel können wegen ihres .mfangea Dicht vorgefertigt werden, sondern man muß sie an ihrem Standort im Keller des zu beheizenden Hauses zusammenschweißen. Der bekannte Heizkessel ist daher aufwendig; ferner fällt bei Reparatuien die gesamte Heizungsanlage aus.

Bei kleineren Heizkesseln hat mau versucht, sie druckfester zu gestalten, indem man sie mit stark abgerundeten Kanten versah. Fan war somit bestrebt, eine Annäherung an die druckgünstige ( Kugel- oder Ellipsoidenform zu schaffen. Diese bekannte Teillösung des Druckprobleme hat jedoch den Nachteil, daß der für den Heizkessel bestimmte Kellerraum entsprechend schlecht ausgenutzt «ir ά.

Neuerdinge ist ein Elektro-Blockspeicher-Eeiskessel bekannt geworden, bei welchem die druckgünstige abgerundete gestaltung nutzbar gemacht wurde, indem der Heizkessel aus einer Anzahl aylinderförmiger Einzelbehälter zusammengesetzt ist, die über Vorlauf- und Rücklaufrohrleitungen in Serie miteinander verbunden sind. Das in einem solchen Behältergruppe befindliche Speicherwasser wird mittels eines Durchlauferhitzers in den Nachtstunden aufgeheizt und tagsüber dosiert in die angeschlossene Heizungsanlage gepumpt.

Bei dieser Konstruktion hat man erreicht, daß man für Einzelwohnungen und mittlere Häusergrößen auch bei Heizungswassersäulen von über 10 m Höhe mit einfachen Druckbehältern auskommt, allerdings mit einer Mehrzahl von Druckbehältern, die viel Raum in Anspruch nehmen. Ohne die zusätzlichen Raumerfordernisse der Wärmedämmung zu berücksichtigen, braucht eine solche Behälterbatterie 3chon bei idealer Saeunausnutzung üter 30 i° mehr Raum als ein gleich gio£er kastenförmiger Heizkessel; in der Praxis benötigt sie 50 # mehr. Darüber hinaus ist sie kostspielig, denn der Querschnitt eines Einzelb?hälters hängt vom tatsächlich aus zuhaltenden Dir ick ab und muß im Sinne einer wirtschaftlichen Fertigung an den in einem vierstöckigen

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oder mehr als vierstöckigen Haus herrschenden Lruckverhältnissen orientiert werden. Die Querschnitte sind daher entsprechend kJ.eiii ufiü ciic

Aus den oben geschilderten Gründen hat eich der Elektro-Blockspeicher mit Speicherwasser bisher nicht oder bestenfalls nur für kleinere Objekte durchsetzen können. Die heute gängigen Elektro-Blockspeicherheizungen sind entweder Zimmerheizungen oder Luftheizungen für kleine Gruppen von Räumen. Als Speichermedium dient hier ein Kern aus Keramik oder Stahlguß, der in den Nachtstunden mit billigem Nachtstrom auf rd. 600⁰C aufgeheizt wird und über einen von einem Gebläse eräugten Luftstrom '' ' die aufgespeicherte Wärmeenergie tagsüber dosiert in die zu beheizenden Räume abgibt. Solche Elektro-Blockspeicher haben jedoch einen recht geringen Wirkungsgrad und sind aufwendig im Gebrauch. Bekannte Versuche, den heißen Luftstrom über ein mit einer Warmwasserheizung verbundenes Rohrregister streichen zu lassen, waren nicht erfolgreich, weil der Wirkungsgrad zu weit unter demjenigen vergleichbarer Heizungen mit konventionellen Energieträgern (öl, Koks, Gas) lag. Insbesondere die Strahlungsverluste sind bei solchen Blockspeichern sehr noch.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen Bauelementensatz für den Aufbau eines Elektro-Blockspeichers nach dem Baukastenprinzip zu schaffen, durch welchen die oben beschriebenen Nach- ( ) teile an den bisher bekannten Elektro-Blockspeichern vermieden werden· Der aus erfindungsgemäßen Bauelementensätzen zusammengestellte Elektro-Blockspeicher soll Wasser als Wärmespeicher und Wärmeüteertragurtgsmedium verwenden, jedoch drucklos arbeiten und daher billig in der Herstellung und der Montage und gefahrlos in der Verwendung sein. Die Bauelemente dee Bauelementensatzes sollen äußerlich völlig gleich sein. In bezug auf Innenausrüstung sollen zwei Typen ausgebildet werden, so daß jeweils zwei Bauäemente einen Bauelementensatz darstellen. In dieser Weise können Fertigung, Transport und Aufstellung zu optimal niedrigen Kosten stattfinden. Sämtliche Bauelemente werden vollständig in der Fabrik vorgefertigt. Das einzelne Bauelement

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soll so klein bemessen werden, daß es ohne Schwierigkeit durch die üblichen Abmessungen von Kellertreppen und Kellerttiren transportiert werden kann=

Mehrere erfindungsgemäße Bauelementensatze bilden eine Batterie, deren Einzelelementen,ätze jeder für sich ein- und aussohaltbarstad, so daß der Energieverbrauch jederzeit genau dem tatsächlichen Bedarf angepaßt werden kann. Hierbei sollen diejenigen Batterieelementensätze, die abgeschaltet sind, in bezug auf Energieaustausch vollständig von den im Einsatz befindlichen Elementensätze getrennt sein, d.h. die stillgelegten Elementensätze verbrauchen keine Energie und verursachen keine Energieverluste.

Diese Erfindungeziele werden dadurch erreicht, daß ein jeder Bauelementensatz aus zwei äußerlich gleichen, allseits geschlossenen, mittels Umwälzrohrleitungea miteinander Terbindbaren una für die Aufnahme von Speicherwasser bestimmten Blechkasten als Bauelementen besteht, wobei der eine Blechkasten einen rauchheizkörper und der zweite Blechkasten ein zwischen dem Betriebepegelstand und dem Kaltwasserpegelstand dee SpeioherwaSSers angeordnetes und mit an der Außenseite des Blechkastens befindlichen Anschlußstutzen ausgerüstetes Rohrregie·? m* enthält· Das Rohrregister kann in einer Horizontalebene angeordnet seini fernerhin kann es in der Höhe des Speicherwasserpegelstandes ' bei Speicherwassertemperatur 60⁰C angebracht sein. Vorzugs- ^ weise ist das Rohrregister jedoch derart im Blechkasten aufge- & hängt, daß die die unteren Rohrwände des Rohrregisters tangi<t~ ;. rende Horizontalebene den Speicherraum des Blechkastens in derjenigen Höhe schneidet, welche die Speicherwasseroberfläch« bei Wassertemperatur 55 C erreicht.

Ein einzelner Blechkasten kann mehrere Rohrregister enthalt·!!. .; Die einzelnen Registerrohre von mehreren in demselben Blech» » kasten angeordneten Rohrregister können in der gleichen Hori- ; zontalebene verlaufen. ij

Die Anschlußstücke der Umwälzrohrleitungen ragen als Strämuageleitrohre vorzugsweise in die Speicherräume der Blechkasten i|

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hinein, wobei diese Strömungsleitrohre sich etwa bis au Drittel der Blechkastenlänge erstrecken können.

In einer bevorzugten und besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung stehen die Maße eines jeden Bleehkastens, d.h. die Höhe H und die Länge L, in der folgenden Abhängigkeit von der Breite B :

1.5 B > H :> B
2.7 H^ L ;>2B

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigen :

Figur 1 einen Bauelementensatz gemäß der Erfindung, bestehend aus zwei aufeinandergestellten Blechkästen als Bauelemente, mit Umwälzleitungen, RohrregJ.ster, Tauchheizkörper, Mischventil und Förderpumpe, schematisch in perspektivischer Sicht,

Figur 2 ein Rohrregister in einer Draufsicht,

Figur 3 ein in einer und derselben Horizontalebene angeordnetes doppeltes Rohrregister für zwei verschiedene Heizurgskreise, in einer Draufsicht,

Figur 4 zwei übereinander angeordnete kongruente Rohrregister gemäß Fig. 2, im Schnitt A-A gesehen,

Figur 5 einen Blechkasten mit einem Robrregister für die

Raumheizung und eine Kupferschlange für Gebrauchswarmwasser_f in perspektivischer Sieht und teilweise im Schnitt,

Figur 6 die Kupferachlange für G-ebrauchswarmwasserbereitung| in einer Draufsicht,

Figur 7 den Schnitt "S" der Fig. 5 in Vergrößerung

und

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Figur 8 einen aus drei Bauelementensätze zusammengesetzten Bloekspeicher-Eeizkessel, mit einer Raumhei- ?,ungs- und einer Gebrauchswarmwasseranlage verbunden, in einer Frontansicht.

Der auf Fig. 1 dargestellte Bauelementensatz 1,2 besteht aus zwei Bauelementen : zwei allseits geschlossenen, aufeinander gestellten Blechkasten 1 und 2, welche genau gleiche Ausmaße besitzen : Breite B » 750 mm, Höhe H = 9GO mm und Länge L = 1750 mm. Im oberen Teil des oberen Bischkastens 1 ist ein Rohrregister 3 angebracht, und zwar in einer Sbene parallel zu der oberen Kastenwand (Horizontalebene). Das Rohrregister 3 mündet an einem Vor lauf stutze η 4- und einem Rücklauf stutzen 5, welche beide an der vorderen Kastenwand des Blechkastens 1 angebracht sind. Ik unteren Teil des unteren Blechkastens 2 befindet sich ein Tauchheizkörper 6 mit einem Anschlußwert von 15 kW. Jeder Blechkasten 1,2 weist außerdem Anschlußstutzen 7,8 bzw. 9,10 auf, die lediglich in den jeweiligen Speicherraum des betreffenden Blechkastens führen. Von diesen Anschlußstutzeη führen Strömungsleitrohre 71,81 bzw. 91,101 etwa 750 mm waagerecht in den jeweiligen Speicherraum hinein. Die Strömungsleitrohre haben den Zweck, Wirbelbildungeu an den Endwänden der Speicherräume zu vermeiden.

In der oben beschriebenen Ausgestaltung werden die Blechkasten 1,2 in der Fabrik serienmäßig hergestellt, und zwar nur in einer Größe. Wegen des Überblicks sind hier die bei jeder solchen Einrichtung selbstverständlichen, aber für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung unwesentlichen Details wie Wasserstandsglas, Temperatursicherung gegen Übertemperatur, elektrisch« Kabel und Schaltungen u.s.w. vernachlässigt; es soll lediglich gesagt werden, daß das Wasserstandsglas serienmäßig an dem oberen Blechkasten 1 und die Temperatursicherung an dem unteren Blechkasten 2 angebracht sind, vgl. Temperatursicherung "tf" auf Pig. 8.

Am Verwendungsort werden die beiden Blechkasten 1 und 2 auf

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einander gestellt, wie auf Fig. 1 gezeigt. Es leuchtet ein, daß ein Blechkasten-Bauelement mit Dimensionen 750x900x1750 mm über jede Kellertreppe und durch jede Kellertür ohne Schwierigkeiten getragen werden kann. Zusammengestellt bilden die beiden Blechkästen 1,2 einen Bauelementensatz mit nur 750X1750 mm" Grundfläche (rd. 1,3 m') und 1800 m Höhe. Diese kleinste Einheit dee Baukastensystems weist einen im Verhältnis zur Grundfläche überraschend hohen Rauminhalt von 2360 1 auf.

Die Innenräume der beiden aufeinandergestellten Blechkästen 1,2 werden nun über die Anschlußstutzen 7 bis 10 miteinander verbunden, indem ein Umwälzrohr 11 die Anschlußstutzen 7 und 9 und ein zweites Umwälzrohr/die Anschlußstutzen 8 und 10 verbinden. Die beiden Umwälzrohre 11,12 verbinden somit auch die Strömungsleitrohre 71,91 bzw. 81,101, welche von den Anschlußstutzen 7 bis 10 in die Speicherräume der Blechkästen 1,2 hineinragen.

An den Torlaufstutzen 4 des Rohrregisters 3 wird eine Rohrleitung 13 angeschlossen, die in das Mischventil 14 einmündet und außerdem eine Abzweigung 131 aufweist, die gemäß der TÜV-Vorschrift unmittelbar zum Ausdehnungegefäß (nicht gezeichnet) führt. Der Rücklaufstutzen 5 des Rohrregisters 3 ist mit einer Rohrschleife 15 verbunden, die sich etwa bis zur Bodenhöhe des unteren Blechkästens 2 und von dort wieder nach oben erstreckt; eine Abzweigung 16 verbindet die Rohrschleife 15 mit dem Mischventil 14. An der Abzweigung 16 ist das Manometer 17 angebracht. Die Rohrschleife 15 ist an ihren unteren Teil (Bogenteil) mit einem Ablaß- und Einlaufventil 151 versehen. Die im Rohrregister 3 herrschende Wassertemperatur, die etwa der Temperatur de^e Speicherwassers gleicht (allenfalls bei aufgeheiztem Speinherwasser), ist auf dem Thermometer 18 ablesbar.

Vom Mischventil 14 über Förderpumpe 19 führt die Vorlaufleitung 20 zu der Raumheizungsanlage 21,22. Wenn mehrere Bauelementensätze 1,2 zu einer Blockspeicherbatterie A,B,C zusammengesetzt sind (vgl. Fig. 8), wird der Rücklaufstutzen 5A des Bauelement

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tensatzes A mit dem Vorlaufstutzen 4B des Baueleaienteneatzfce B sowie der Rücklaufstutzeη 5B des Bauelementeneatzes B mit dem Vorlaufstutzen 4C des Baue leaae nt ensat ze s C mittels Verbindungsleitungen 541,542 verbunden, während die den Hücklaufstutzen 5C mit dem Mischventil 14, der Förderpumpe 19 und der Raumheizungsanlage 21,22 verbindende Rohrschleife 15 an deren unteren Teil eine von iem Bauelementensatz C bis zum Bauelementensatz A reichende Verlängerung 153 erfährt. Die als Schwerkraftbremse wirkende Rohrschleife 15 wird dementsprechend in der Fabrik in drei zusammensetzbaren Teilen vorgefertigt : die beiden Seitenteile 152,154, die für alle Batteriegrößen. -χ gleich sind, und der Unterteil (Bogenteil) 153, der je nach Batteriegröße aus Einheitsstücken zusammengesetzt wird.

Während der einzelne Bauelementensatz 1,2 für die Beheizung einer Wohnung oder eines kleinen Einfamilienhauses bis zu rd. 100 m² Wohnfläche ausreicht, werden alle größere Objekte mit Blockspeicherbatterien auszustatten sein. Bei Verwendung der Bauelementensätze gemäß der Erfindung als Batterieeinheiten. gibt es hier keine Grenze nach oben; selbst große Hochhäuser können mittels Speicherbatterien aus erfindungsgemäßen Bauelementensätzen beheizt und mit Gebrauchswarmwaasar versorgt werden.

Der Bau&ementensatz 1,2 bzw. die Blockspeicherbatterie A,B,C ^t wird mit einer wärmedämmenden Schicht 23 (Fig· 3) umgeben,

wobei diese Schicht auch zwischen den einzelnen Bauelementen— sätzen anzubringen ist, damit beim Abschalten einer oder mehrerer Bauelementensätze kein Wärmeübergang von den beheizten auf die nicht beheizten Einheiten stattfinden kann. Die Speicherräume 1,2 werden über am Boden der einzelnen unteren Blechkasten 2 befindliche Ablaß- und Einlaufventile 201 mit Speicherwasser gefüllt, bei 20⁰C Wassertemperatur bis 10 mm unter dem Rohrregister 3· Wenn das Speicherwasser mittels de» Tauch-, heizkörpers 6 aufgeheizt wird, dehnt sich das Speicherfrasser

' aus und umspült bei Temperatur 55°-6O°C das Rofcrregister, vgl.

Fig. 7. Bleibt in einer Blockspeicherbatterie ein Bauelementensatz unbeheizt, berührt das kalte Speicherwasser da«

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Rohrregister 3 nicht; es kann also kein Wärmetauach stattfinden, obwohl das mit den benachbarten Rohrregistern in Serie verbundene Rohrregistsr des stillgelegten Bauelementensatzes ständig mit Heizwasser aus den tätigen Eauelementensätzen durchströmt wird. Somit kann man beliebig Bauelementensätze ein- und abschalten und den Energieverbrauch genau mit dem jeweiligen Wärmebedarf abstimmen. Die Erfindung macht den Idealzustand möglich, daß bei gleichbleibender Speichertemperatur die Größe der Wärmeerzeugungsanlage jederzeit durch einfache Ein- bzw. Abschaltung von Bauelementensätzen der Außentemperatur bzw. dem tatsächlichen Wärmebedarf angepaßt ist. Die wirtschaftliche Bedeutung liegt auf der Hand : jeder Fachmann weiß, was es dem Verbraucher kostet, mit E'icksicht auf einige wenige Tage strengen Frostes eine für die weit überwiegende Mehrheit der Heizungstage viel zu große Heizungsanlage benutzen zu müssen.

Die aus erfindungsgsmäSen Bauelementensätzen 1,2 zusammengestellte Blockspeichereinheit wird in üblicher Weise während der Schwachiaatetunden des betreffenden Elektrizitätswerkes beheizt, rd. 9 bis 10 Nachtstunden. Das Speicherwasser wird auf 95⁰C aufgeheizt und erreicht bei einem einzigen Bauelementensatz 1,2 und einem Anschlußwert von 15 kW einen nutzbaren Wärmeinhalt von 140 000 kcal. Nach DIN 4701 kann damit der Wärmebe-

2 darf einer Wohnfläche von 90 m gedeckt werden.

Der aus Blechkästen 1,2 erstellte erfindungsgemäße Bauelementensatz weist gegenüber bekannten Konstruktionen bedeutende Vorteile auf. Erstens ist er sehr preiswert, weil er drucklos arbeitet, und zwar selbst in Hochhäusern. Indem die Speicherräume der Blechkasten 1,2 keine unmittelbare Verbindung mit dem Heizwasser in den Rohrregistern 3 und der Heizungsanlage 21,22 aufweist, entsteht kein Überdruck in den Blechkasten, die daher entsprechend einfach und billig dimensioniert werden. Pur die Blechkästenwände genügt 4 "bis 5 mm Elech; es sind keire besonderen Drucksicherungen erforderlich. Darüber hinaus ermöglicht die serienmäßige Vorfertigung der gleich großen Blechkästen in der Fabrik eine im Verhältnis zu den bekannten

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Blockapeicher-Heizkesaeln sehr große Einsparung an Lohnkosten. Transport und Montage der Blechkasten sind einfach und unkompliziert und nehmen wenig Arbeitskraft in Anspruch.

Ein weiterer erheblicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Gebrauchswarmwasserversorgung über den gleichen Blockspeicher bezogen werden kann, der die Wärmeenergie für die Rau.-heizung liefert. Zu diesem Zweck baut man zwei oder mehrere Hohrregister 31,32 in den oberen Blechkasten ein, die entweder in der gleichen Horizontalebene verlaufen (Mg. 3) oder übereinander angeordnet sind (Fig. 2 und 4). Im Falle der Anordnung Fig. 3 werden die Raumheizungsstutzen 431,531 mit der ' Raumheizungs anlage 21,22 und die Gebrauchswarmwasserstutzen 432,532 mit der Gebrauchswasserleitung verbunden (vgl. Fig. 8). Die Figuren 5 und 6 zeigen eine andere Anordnung der Gebrauchswarmwasserversorgung. In den Speicherräumen der Blechkasten 1 ist unter dem Rohrregister 3 eine Gebrauchswarmwasserschlange 33 angebracht, die bei relativ kurzer Bauart eine Vielzahl von Windungen aufweist. Der Vorlaufstutzen 433 und der Rücklaufstutzen 533 sind über Gebrauchswarmwasserleitungen 24,25 mit den Zapfstellen 26,27 der Gebrauchswasseranlage verbunden, vgl. Fig. 8.

Analog hierzu können weitere Rohrregister (nioht gezeichnet) für die Beheizung eines Schwimmbads, für die Erzeugung von ( Warmluft z.B. für Klimaanlagen od.dgl. in einem Blechkasten untergebracht sein. In großen Wohnbauten, Bürohäusern u.s.w. kann die GebrauchswarwwasserveT'sorgung von besonderen Blockspeichereinheiten geleistet werden, die mit den übrigen, für die Raumheizung vorgesehenen Blockspeichereinheiten so in Verbindung steheny daß sie im Notfall - bei Reparaturen u. dgl. auch für die Raumheizung eingesetzt werden können und umgekehrt .

Es wurde vorhin gesagt, daß dank der Abmessungen der erfindungsgemäßen Blechkasten-Bauelemente (Verhältnis zwischen Breite, Höhe und Länge) eine Blockspeichereinheit mit über 2300 1 Rauminhalt auf einer geringen Grundfläche (1,3 m ) Platz findet.

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Die Abmessungen der Baukästen und ihre erfindungsgemäße Abhängigkeit von einander spielen auch für den Wirkungsgrad der Blockspeichereinheit eine bedeutsame Rolle. Bisher war die Fac-üwclt mit Sscht surüdcüaltend, *?enn e? «s«tui» ging; Elektro-Blockspeicher-Heizkessel mit größerem Rauminhalt für die Beheizung größerer Objekte zu konstruieren. Die großen Wandflächen der Heizkessel mußten druckfest und gefahrensicher gestaltet werden, und zwar mit Absicherungen und Verstrebungen, die für jede Stockwerkzahl andere zu bauen waren. Hatte man dann endlich einen solchen großen Kessel druckfest und gefahrensicher eingerichtet, stand man vor einem anderen Problem ι je größer der Kessel ist, desto mehr "tote" Strömungszonen werden während der Aufheizung gebildet, insbesondere an den Eearen und Kanten. Jede "tote" Zone bedeutet, daß Im Speicherkesesl nicht die optimale Menge an Wärmeenergie aufgespeichert wird : der Wirkungsgrad des Blockapeieher-s sinkt entsprechend ab. Wie bereits erörtert, hat man versucht, durch die Gestaltung abgerundeter Ecken und Kanten nicht nur eine bessere Druckfestigkeit, sondern auch einen verbesserten Strömungsverlauf zu erreichen. Eine wirksam strömungsgünstige Ausbildung der Speicherwände ist jedoch aus Kosten- und Raumgründen gänzlich ausgeschlossen.

Der ungünstige Strömungsverlauf zeigt sich besonders deutlich bei den bekannten Batteriespeichern. Ss wurde eingangs von einem Batteriespeicher aus einer Mehrzahl von kleineren zylindrischen Speicherelementen gesprochen, in welchen die Umwälzung des Speicherwassers von einem Durchlauferhitzers betrüben wird. Bei dieser bekannten Konstruktion ist zwar das Druckproblem bis zu einer gewissen Grenze gelöst, jedoch auf Kosten der Strömungsgünstigkeit. Erhebliche Teile des Speicherwassers wird nicht auf die volle Speichertemperatur aufgeheizt, weil sich in den einzelnen Speicherelementen Zonen bilden, die im Schatten der Strömungen liegen.

Verschiedene Hersteller haben es versucht, mittels Durchlauferhitzer und Umwälzpumpen eine gezielte Grundströmung zu schaffen. Jedoch ist eine von einem Punkt aus heraustretende starke

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Strömung oft die Ursache zu einer verstärkten Bildung von "toten" Zonen. Der an sich naheliegende Ausweg, den Speicherraum mit entsprechend strömungsgünstigen Ftihrungsflächen zu versehen, kommt, wie bereits oben gesagt, aus wirtschaftlichen und räumlichen Gründen nicht in !frage. ■

Die vorliegende Erfindung hat das Druckproblem sowie das Strömungsproblem in einer überraschend einfachen Weise praktisch gelöst. Erstens ist die mit erfindungsgemäßen Bauelementen Blechkästen 1,2 - erstellte Blockspeicherbatterie drucklos und bietet selbst in Hochhäusern keinerlei Drudkprobleme. Zum anderen ist das Entsteten von toten Zonen im Speicherwasser ) durch den Aufbau des Bauelementensatzes aus zwei aufeinandergestellten Speicherteile weitgehend unterbunden, indem die Umwälzung des Speicherwassers von dem unteren Blechkasten 2 in den. oberen. Blechkasten 1 (duroh das Strömungelei tr ohr 91, das Umwälzrohr 11 und das Strömungsleitrohr 71) sowie von dem | Blechkasten 1 zurück in den Blechkasten 2 (durch 81, 12 und | 101) ihren Ausgangspunkt an den Bohrenden 71,81,91_f101 nimmt, die etwa in der Mitte der Speicherräume liegen. Alß Komponenten der Schwerkraftströmung und des exzentrischen Einströmens (71 und 101) und Abströmens (81 und 91) entstehen weit ausgreifende Strömungskreise, die bis in die Ecken der Speicherräume reichen.

} In dieser Weise bleibt erfahrungsgemäß auch das in den äußersten Ecken der Blechkasten 1,2 befindliche Speicherwasser in Strömungsbewegung; Temperaturmessungen zeigen, daß die Speichertemperatur 95°G in fast sämtlichen Bereichen der Speicherräume erreicht wird. Die erfindungsgemäße Aufteilung der Blockspeichereinheit in zwei Bauelemente sowie deren erfindungsgemäße Kommunikation über besondere Strömungsleitrohre haben erstmals

für den Bau
die Voraussetzungen/von sehr großen Eeizung's&njiaig^flrBät günstigern Wirkungsgrad auf der Basis von Elektro-Elockspeichem geschaffen. Pur die Wirtschaftlichkeit ist auch die erfindungsgemäße Anordnung der Rohrregister über dem Kaltwasserpegelstand bedeutsam, die es erlaubt, nach Belieben einzelne oder mehrere

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Einheiten einer Blockspeicherbatterie ein- oder abzuschalten.

Gerade in dieser Beziehung bringt die Erfindung einem Vorteil, der in der Fachwelt bisher als utopisch galt a die Heizungsanlage nach Maß. Jeder Fachmann weiß, was es den Verbraucher kostet, wegen einiger sehr kalter Frosttage mit einem für den Normalbedarf viel zu großen Wärmeerzeuger während des übrigen Heizungs.jahres arbeiten zu müssen. Gemäß der Erfindung kann sukünftig eina nach üblichen Berechnungen aufgestellte Blockspeicherbatterie entsprechend der Erfahrungen eines Heizüngsjahres jederzeit und in einfacher Weise vergrößert oder verkleinert werden, indem man einen oder mehrere Bauelementensätze hinzustellt oder wegnimmt, ßine derartige Anpassung an den taoöächliühen Bedarf, d's auch durch Umbau oder durch eine anderweitige Raumnutzung erforderlich oder erwünscht werden kann, ist jederzeit kurzfristig und ohns jegliche Umstände leicht ausführbar; voraussichtlich wird der Fachinstallateur zukünftig zu diesem Zweck stets eine Anzahl erfindungsgemäßer Bauelementensätze als Austauschelemente unterwegs haben. Wie bereits oben erörtert, schaltet man in den Übergangszeiten eine oder mehrere Blockspeichereinheiten ab, je nach Außentemperatur; dab Zu- und Abschalten von Blockspeichereinheiten kann über bekannte Steueruugsgfrate automatisch erfolgen.

Zusammengefaßt : die Erfindung macht es erstmals möglich, daß man mit üblichen technischen Mitteln die Erzeugung von Wärmeenergie zu Heizungszwecken fast unbegrenzt staffeln kann und somit jederzeit nur so viel Energie erzeugt und aufwendet, wie dies für eine ausreichende Beheizung unbedingt notwendig ist und keine Energie auf überschüssige Erzeugerreserven verschwenden muß.

9 Schutzenaprüche

Claims (5)

Schigtzaneprüche

1. Bauelementensatz für den Aufbau eines Slektro-Blockspeichers nach dem Baukastenprinzip, insbesondere für die baukastenmäßige Erstellung von Elektro-Blockspeicher-Heizkesseln für Raumbeheizuiig, Warmwasserversorgung u.dgl., in welchen Speicherwasser während der Schwachlaststunden der Elektrizitätswerke aufgeheizt wird und während der Verbrauchsstundeη die im Speicherwasser aafgespeicherte Wärmeenergie dosiert über Beimischregler uad Förderpumpe an die.zu beheizenden Räume oder sonstigen Medien abgibt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Bauelementensatz aus zwei äußerlich gleichen, allseits geschlossenen, mittels Umwälzrohrleitungen (11,12) miteinander verbindbaren und für die Aufnahme von Speicherwasser bestimmten Blechkästen (1,2) besteht, wobei der eine Blechkasten (2) einen Tauchheizkörper (6) und der zweite Blechkasten (1) ein zwischen dem Betriebspegelstand und dem Kaltwasserpegelstand des Speicherwassers angeordnetes und mit an der Außense ;e des Blechkastens (1) befindlichen Anschlußstutzen (4,5) ausgerüstetes Rohrregister (3) enthält.

2. Bauelementensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrregister (3) in einer Horizontalebene angeordnet ist.

3. Bauelementensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eohrregister (3) im Blechkasten (i) in der Höhe des Speicherwassers bei Speicherwassertemperatur 60⁰G angeordnet ist.

4. Bauelementeneat^ nach Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekernt zeichnet, ßa2 die die unteren Rohrwände *«» Rohrregisters (3) tangierende Horizontalebene den Speicherraum des Blechkastens (1) in derjenigen Höh^ schneidet, welche die Speicherwasseroberfläche bei Wassertemperatur 55°C erreicht.

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Bauelementensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechkasten (1) mehrere Rohrregieter (31»32,33) enthält.

Bauelernentensatζ nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Registerrohre von mehreren in demselben Blechkasten (1) angeordneten Rohrregister (31»32) in der gleichen Horizontalebene verlaufen.

Bauelementensatζ nach Anspruch 1 _t dadurch gekennseichnet. daß die Anschlußstücke der Umwälzrohrleitungen (11,12) als Strömungsleitrohre (71,81.91,101) in die Speicherräume der Blechkästen (1,2) hineinragen.

Bauelementensatz nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitrchre (71,81,91,101) sich etwa bis zu einem Drittel der Blechkastenlänge in die Speicherräume der Blechkästen (1,2) erstrecken.

Bauelementensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maße eines jeden Blechkastens (1,2), d.h. die Höh« (H) und die Länge (L), in der folgenden Abhängigkeit von der Breite (B) stehen :

1.

5 B > H
2.7 H > L

2B

Für den Anmelder t

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Arentofi Patentanwalt '