DE7507722U

DE7507722U - Warmwasserbereiter

Info

Publication number: DE7507722U
Application number: DE7507722U
Authority: DE
Original assignee: CTC GmbH
Current assignee: CTC GmbH
Publication date: 1975-08-28

Description

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Gebrauchsmusteranmeldung

Firma CTC GmbH_; Hamburg

Warmwasserbereiter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserbereiter mit im Speicherwasser befindlichem Wärmeaustauscher mii einer Wärmeaustauschbatterie für die Brauchwassererwärmung, wobei der Wärmeaustauscher in einem senkrecht angeordneten Durchflusskanal mit je einer im Abstand von dem Boden und Deckel des Warmwasserbereiters endabschnittsseitig ausgebildeten Bin- und Auslaßöffnung angeordnet ist, Brauch- und Speicherwasser,Vor- und Rücklaufanschlüssen und einer Regeleinrichtung zur Begrenzung der Brauchwasservorlauf temperatur .

Bei einem bekannten Warmwasserbereiter dieser Art wird dessen Wärmeaustauscher ständig von dem an seiner Aussenseite befindlichen heißen Speicherwasser beaufschlagt.

Konion: Deutscht: Bank AG. HaniUng. Klo.-N'./<t<24*6 (Bl Z WO70000} - Pus.tch.-tV: Hamburg 1201 55-204 Ibi / 20010020)

Die Regelung der Brauchwasservorlauftemperatur erfolgt dadurch, dass ausserhalb des Warmwasserbereiters in der Brauchwasservcrlaufleitung ein Mischventil angeordnet ist, über das mit Hilfe einer Pumpe Kaltwasser dem heißen Vorlaufbrauchwasser zugemischt werden und dieses so auf eine Vorlauftemperatur von z.B. 55°C begrenzt werden kann. Diese Temperaturbegrenzung ist erforderlich, um an den Brauchwasserzapfstellen die Gefahr von Verbrühungen * auszuschliessen.

Nachteilig bei dieser Art der Brauchwasservorlauftemperaturregelung ist, dass ausserhalb des eigentlichen Warmwasserbereiters eine besondere Pumpe, Regeleinrichtungen und Beipassleitungen im Brauchwatüerrohrsystem angeordnet werden müssen. Die bereits bei ca. 5O°C beginnende Ausscheidung von Wasserstein im Brauchwasser verstärkt sich mit höherer Temperatur, da das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht gestört wird. Ein verstärkter Ausfall von Kalziumkarbonat ist die Folge, was besonders bei Verwendung von Speichern mit hohen Temperaturen zur Verengung der Rohrleitungsquerschnitte in der Wärmeaustauscherbatterie oder gar zu deren Verstopfung führen kann. Es ist deshalb erforderlich, die Rohre der Wärmeaustauscherbatterie in zeitlichen Abständen zu reinigen, will man bei einer Warmwasserbereitung mit hohen Speicherwassertemperaturen dem Brauchwasser vor Eintritt in den Wärmeaustauscher nicht ein wassersteinlösendes Mittel zusetzen.

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Demgegenüber i ,t es das Ziel der Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden. Die Ausscheidung von Wasserstsin bei hohen Speicherwaüüertemperaturen soll bei Verzicht auf dem Brauchwasser zuzusetzende Mittel verringert sowie der Warmwasserbereiter mit integrierter Brauchwasservorlauftemperaturregeleinrichtung als geschlossenes Aggregat ausgebildet werden, bei dem zusätzliche Mischeinrichtungen im Brauchwasserverteilungsnetz zur Begrenzung der Brauchwasservorlauftemperatur zwecks Ver hinderuny von Verbrühungen an den Zapfstellen nicht erforderlich sind.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass der Wärmeaustauscher im Bereich des gegenüber der Speichervor lauf temperatur kalter. Speicherwassers angeordnet und die Wärmeaustauscherbatterie brauchwasser-vorlauftemperaturabhängig mit einer zeitlich variablen Menge heißen Speicherwassers beaufschlagbar ist. Der Wärmeaustauscher ist an dem im kalten Speicherwasser befindlichen Endabschnitt eines Durchflusskanals unter einem waagerechten Trennbleeh angeordnet, das unter der Ebene des SpeicherwasserrücklaufStutzens mit einem Randspalt zur Behälterwand des Warmwasserbereiters ausgebildet ist. Der dem Wärmeaustauscher entgegengesetzte Endabschnitt des Durchflusskanals ist im Bereich heißen Speicherwassers befindlich und als mit dem Behälterdeckel verbundener

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und aus diesem herausragender Stutzen ausgebildet. Dieser Stutzen ist mittels eines Kanalabschnittes mit einem weiteren auf dem Behälterdeckel angeordneten Stutzen verbunden, durch den heißes Speicherwasser mittels einer Pumpe durch ein Regelventil zum Wärmeaustauscher führbar ist. In dem Brauchwasservorlaufstutzen ist ein mit einem Regler verbundener Temperaturfühler angeordnet. Der Regler ist über tin Verbinuungskabel mit der Stelleinrichtung des Regelventils verbunden, wobei die Stelleinrichtung mittels eines weiteren Verbindungskabels mit der Antriebseinrichtung der Pumpe in Wirkverbindung steht.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist parallel zur Puupe ein Beipasskanal mit einer Drosseleinrichtung angeordnet und mit dem zwischen den genanr·ten Stutzen befindlichen Kanalab3chnitt in Strömungsrichtung vor dem Regelventil und der Pumpe verbunden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Trennblech mit einem Stoff geringer Wärmeleitfähigkeit beschichtet oder aus ein^m Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Der unterhalb des Trennbieches befindliche Abschnitt des Durchflusskanals und der Mantel des Wärmeaustauschers ist mindestens bis zur durch das Umlenkblech gebildeten Ebene mit einem Mittel geringer Wärmeleitfähigkeit versehen.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Warmwasserbereiter in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 2 den oberhalb des Behälterdeckels befindlichen Kanalabschnitt mit Beipass in einer Seitenansicht im Schnitt.

Nach Fig. 1 besteht der Warmwasserbereiter Io aus einem Behälter, dem das heiße Speicherwasser 13 über einen Speicherwasservorlaufstutzen 11 zugeführt wird. Das kalte Speicher-Wasser 14 wird über den Speicherwaeserrücklaufstutzen 12 aus dem Warmwasserbereiter Io entfernt. Behältermantel 7_f Behälterboden 8 und Behälterdeckel 9 sind mit einer Isolierschicht 6 au a z.B. Stein- oder Giaswoiiematten versehen, die mit einer Holzleistenverkleidung oder einem Blechmantel abgedeckt sind. Unterhalb dee Speicherwasserrücklauf Stutzens 12 ist ein waagerechtes Trennblech 15 unter Ausbildung einer Randspalte 16 zum Behältermantel 7 angeordnet. Unter dem Trennblech 15 befindet eich ein Wärmeaustauscher 2o, der mit einem Durchflusskanal 18 verbunden ist, der durch das Trennblech 15 zu einem Stutzen 191 im Behälterdeckel 9 geführt ist. Der Stutzen 191 ist mittels eines Kanalabschnittes 192 mit einem weiteren am Behälterdeckel 9 ausgebildeten Stutzen Ii ^rerbunden.

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In dem Wärmeaustauscher 2o befindet sich eine Wäriueaustauscherbatterie 22 zur Erwärmung des Brauchwassers, deren Vor- und Rücklaufanschlüsse zu im unteren Bereich des Behältermantels 7 angeordneten Brauchwasservor- und rücklauf stutzen 25,24 geführt sind. Die Wärmeaustauscherbatterie 22 ist aus spiralgebogenen Kupferrohren ausgeführt, die mit flächenvergrössernden Rippen versehen sind und so in einem Zirkulationsmantel untergebracht, dass eine hohe Wärmedurchgangszahl erreicht wird. Dabei wird gleichzeitig das Speicherwasser kräftig abgekühlt , während es den Wärmeaustauscher passiert. Das aussenseitig frei zirkulierende Heizwasser überträgt seine Wärme auf das innerhalb der Rohr schlingen erzwungen zirkulierende Brauchwasser mit höchsten K-Zahlen. Die Rippen auf den Schlingen der Rohre der Wärmeaustauscherbatterie 22 sind durch einen speziellen Walzprozess aus dem Wandmaterial der Wärmeaustauscherbatterierohre geformt, wodurch eine ausserordentlich gute Wärmeleitung zwischen den Rippen und den Rohrwänden erzielt wird.

In dem Kanalabschnitt 192 ist eine Pumpe 3o und ein Kegelventil 33 mit Stelleinrichtung 34 vorgesehen, wobei die Stelleinrichtung 34 mittels Verbindungskabel 32,35 mit der Antriebseinrichtung der Pumpe 3o und dem Regler in Wirkverbindung steht, dessen als Temperaturfühler ausgebildeter Messwertaufnehmer 261 in dem Brauchwasservorlauf-

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stutzen 25 angeordnet ist. Verändert sich bei einer Brauchwasserzapfung der vorgewählte Sollwer: der Brauchwasservorlauftemperatur, wird die Menge des den Wärmeaustauscher 2o durch den Durchflusskanal 18 zugeführten heißen Speicherwassers 13 durch Betätigung der Stelleinrichtung 34 des Regelventils 33 v.r.c der Pumpe 3o dem Bedarf angepasst.

Wenn beispielsweise die tatsächliche Brauchwasservorlauftemperatur unter den Sollwert sinkt, wird das Regelventil 33 etwas öffnen, so dass die Pumpe 3o mehr heißes Speicherwasser 13 durch die Wärmeaustauscherbatterie Ί2 des. Wärmeaustauschers 2o fördern kann. Steigt die Brauchwasservorlauftemperatur dagegen über den Sollwert, wird die dem Wärmeaustauscher 2o durch den Durchflusskanal 18 zugeführte Menge heißen Speicherwassers 13 durch Drosseln des Regelventils 33 verringert. 3ei Erreichen einer ventilabhängig größten Drosselung des Regelventils 33 schaltat die Pumpe 30 ab und kann bei Öffnen des Regelventils 33 wieder über eine Folgeschaltung durch di3 Stelleinrichtung 34 mit eingeschaltet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, parallel zur Punpe 3o einen Beipass 4o mit einer Drosseleinrichtung 41 derart vorzusehen, dass der Beipass 4o mit den Kanalabschn.i tten 192 in der Nähe des Saugstutzens d-sr Pumpe 3o

und im Bereich des Kanalabschi.i t tes 192 zwj sehen Druckstutzen der Pumpe 3o und dem Regelventil 33 verbunden ist. Hierdurch wird vermieden, dass sich der 3etriebspunkt der Pumpe 3o durch Drosselung der Föideroienge infolge Betätigung des Regelventils 3 3 in grossem Umfang vorschiebt, da die nicht durch das Regelventil 33 förderbare Menge heißen Speicherwassers 13 über den Beipa.s 4o wieder zur Pumpe gesogen wird.

Über dem Trennblech 15 bildet sich eine Mischzone 17 aus kaltem und heißem i>peicherwasser 14,13 aus, deren Stärke von der Belastung des Warmwasserbereiter durch Brauchwasserzapf ung abhängt. Zur Verhinderung einer Erwärmung des unterhalb des Trennbleches 15 befindlichen kalten Speicherwassers 14 durch das Wasser in der Mischzone 17 kann das Trennblech 15 mit einem Wärmedämraittel 151 i oliert werden.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Wärmeaustauschers 2o ist es ferner zweckmäasig, den Abschnitt des Durchflusskanals 18 zv dchen Trennblech 15 und Wärmeaustauscher 2o sowie dem Hantelndes Wärmeaustauscherε 2o mindestens bis zu der durch das Umlenkblech 2o2 gebildeten Ebene mit einem Wärmedämmittel 151 zu isolieren, damit Wärmeverlusts zwischen heißem Speicherwasser 13 und dem kalten Speicherwasser 14 unterhalb des Trern.i>leches 15 verringert werden.

- Schut:- ansprüche -

Claims

G 75 Ο77 22.4 CTC Hamburg SCHUTZANSPRÜCHE :

1. Warmwasserbereiter mit im Speicherwasser befindlichen Wärmeaustauscher mit einer Wärmeaustauscherbatterie für die Brauchwassererwärmung, wobei der Wärmeaustauscher in einem senkrecht angeordneten Durchflußkanal mit je einer im Abstand von dem Boden und Deckel des Warmwasserbereiters endabschnittsseitig ausgebildeten Ein- und Auslaßöffnung angeordnet ist, Brauchwasservor- und rücklaufanschlüssen, einem oberen Speicherwasservorlauf- und einem unteren Speicherwasserrücklaufanschluß, und einer Regeleinrichtung zur Begrenzung der Brauchwasservorlauftemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (2o) im unteren Abschnitt des senkrecht ausgebildeten Warmwasserbereiters (lo) im Bereich des gegenüber der Speicherwasservorlauftemperatur abgekühlten Speicherwassers (14) an dem in diesem befindlichen Endabschnitt des Durchflußkanals (18) unterhalb eines waagerechten Trennbleches (15), das unter dem Speicherwasserrücklaufstutzen (12) mit einem Randspalt (16) zur Behälterwand des Warmwasserbereiter (lo) aus-

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-logebildet ist, angeordnet und der dem Wärmeaustauscher (2o) entgegengesetzte Fndabschnitt des Durchflußkanals (18) als mit dem Behälterdeckel (9) verbundener und aus diesem heraufragender Stutzen [191) ausgebildet ist, der mittels eines Kanalabschnittes (192) , in dem eine Pumpe (3o) und ein brauchv/asservor lauf temperatur abhäng ig regelbares Rt-celventil (33) angeordnet ist, mit einen weiteren auf dem Behälterdeckel (9) angeordneter Stutzen (19) mit in Strömungsrichtung durchgehender kanalartiger Durchbrechung verbunden ist.

2. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Brauchwasservorlaufstutzen (25) ein mit einem an der Außenwand des Warmwasserbereiters (lo) angeordneten Regler (26) verbundener Temperaturfühler (261) eingebaut und der Regler (26) mittels eines Verbindungskabels (35) mit der Stelleinrichtung (34) des Regelventils (33) und die Stelleinrichtung (34) mittels eines Verbindungskabels (32) mit der Antriebseinrichtung der Pumpe (3o) verbunden ist.

3. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Pumpe (3o) ein Beipasskanal (4oi mit einer Drosseleinrichtung (41; angeordnet

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und nit dem Kanalabschnitt (19 2) in Strömungsrichtung vor dem Regelventil (33) und der Pumpe (3o)
verbunden ist.

4. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Trennblech (15) eine
Schicht mit einem Stoff (151) geringer Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist.

5. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennblech (15) aus einem Stoff geringer Wärmeleitfähigkeit besteht.

6. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem unterhalb des Trennbleches (15) befindlichen Abschnitt des Durchflußkanals (13) und dem Mantel des Wärmeaustauschers (2o) mindestens bis zu der durch das Umlenkblech (2o2) gebildeten Ebene eine Schicht nit einem Stoff (151) geringer Konneleitfähigkeit angeordnet ist.

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