DE7507722U - Warmwasserbereiter - Google Patents
WarmwasserbereiterInfo
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Description
PATb NTAMWA L T E
!..HL .no R. SPLANLMANl·' - ·>π..οη-μ. i>- B. REiTZNER · uipl.nü. J. RICHTER
2000HAMBUn 36, den 7.3.19
Neuel Wall 10
lulelon (040) U 00 ti
υπ.... Akt» 1431-III-1874
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.
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
• '--; · ■- - i. C·. ijf:. /a
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.
• ■-. ι" I Ti
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 7f
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 (6)
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
75r'r?■-'?? ν B. 08.76
und nit dem Kanalabschnitt (19 2) in Strömungsrichtung
vor dem Regelventil (33) und der Pumpe (3o)
verbunden ist.
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.
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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Publications (1)
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DE7507722U true DE7507722U (de) | 1975-08-28 |
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