DE8310135U1 - Warmwasser-schichtenspeicher - Google Patents

Description

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NOVA-Apparatebau GmbH & Co, Dürrheimer Straße 37 7710 Donaueschingen

Warmwasser-Schichtenspeicher

Die Neuerung betrifft einen Warmwasser-Schichtenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

■Warmwasser-Schichtenspeicher weisen einen Speicherbehälter auf, der mit Wasser gefüllt ist, wobei sich aufgrund der unterschiedlichen Dichte eine Schichtung zwischen dem sich oben im Speicherbehälter befindenden warmen Wasser und dem sich unten befindenden kalten Wasser besteht. Für den Verbrauch wird warmes Wasser dem Speicherbehälter oben entnommen und durch unten zugeführtes kaltes Wasser ersetzt. Zum Laden des Schichtenspeichers ist eine Umlaufleitung vorgesehen, mittels derer aus dem Speicherbehälter unten kaltes Wasser entnommen, über einen Wärmetauscher gefördert und erwärmt oben in den Speicherbehälter zurückgeleitet wird.

Bei bekannten Warmwasser-Schichtenspeichern dieser Gattung ist der Speicherbehälter von einer wärmeisolierenden Hülle umschlossen. Der Wärmetauscher ist getrennt von dem Speicherbehälter angeordnet und mit diesem über Rohrleitungen verbunden. Die Installation des Schichtenspeichers ist aufwendig und zeitraubend. Die Anordnung des Wärmetauschers getrennt von dem Speicherbehälter und die den Wärmetauscher mit dem Speicherbehälter verbindenden Rohrleitungen bieten einen unschönen Anblick und bedeuten einen großen Platzbedarf des Schichtenspeichers. Schließlich müssen der Wärmetauscher und die diesen mit dem Speicherbehälter verbindenden Rohrleitungen ebenfalls wärmeisoliert werden. Dies bedeutet einen zusätzlichen Aufwand, da die Wärmeisolierung jeweils der individuellen Anordnung des Wärmetauschers und der Rohrleitungen am Aufstellungsort angepaßt werden muß.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Warmwasser-Schichtenspeicher zu schaffen, der einen kompakten, formschönen Aufbau aufweist und einfach zu installieren ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Neuerungsgemäß wird der Wärmetauscher nicht getrennt von dem Speicherbehälter angeordnet, sondern unmittelbar auf dessen oberen Flanschdeckel aufgesetzt. Die Rohre der Umlaufleitung führen unmittelbar von dem Wärmetauscher in den Speicherbehälter. Ebenso ist die Umwälzpumpe der Umlaufleitun^ an dem Flanschdeckel des Speicherbehälters angeordnet. Es ergibt sich somit ein äußerst kompakter Aufbau des gesamten Schichtenspeichers, der wenig Platz beansprucht.

Der Wärmetauscher und die gesamte Verrohrung der Umlaufleitung und der Umwälzpumpe kann unabhängig vom Aufstellungsort des Schichtenspeichers werksseitig durchgeführt werden. Dies verringert den Montageaufwand bei der Installation des Schichtenspeichers, da einerseits weniger Rohrmaterial und andererseits weniger Arbeitszeit benötigt wird. Bei der Installation des Schichtenspeichers am Aufstellungsort ist es nur noch notwendig, die primärseitigen Anschlüsse des Wärmetauschers für das Wärmeträger-Fluid und die Anschlüsse für die Warmwasserentnahme und die Kaltwasserzuführung anzuschließen.

Durch den kompakten Aufbau und die Anordnung des Wärmetauschers unmittelbar auf dem Flanschdeckel des Speicherbehälters werden auch die Herstellungskosten reduziert, da für die Umlaufleitung nur minimale Rohrlängen benötigt werden.

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Die Wäremeisolierung des Schichtenspeichers ist wesentlich vereinfacht. Auch der Wärmetauscher, die Umwälzpumpe und die Rohre der Umlaufleitung können in die wärmeisolierende Hülle des Speicherbehälters einbezogen werden. Es ergibt sich somit eine sehr gute Wärmeisolierung des gesamten Schichtenspeichers mit geringem Materialaufwand. Eine Anpassung der Wärmeisolierung an die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten der Aufstellung des Schichtenspeichers ist nicht notwendig. Schließlich ergibt sich ein formschönes Aussehen des Schichtenspeichers/ da die gemeinsame wärmeisolierte Hülle nicht nur den Speicherbehälter sondern auch den Wärmetauscher und sämtliche Rohrleitungen umschließt. Aus dem geschlossenen Gehäuse der Hülle führen nur die primärseitigen Anschlüsse des Wärmetauschers sowie die Entnahme- und Zulaufanschlüsse des Speicherbehälters heraus.

Die Umlaufleitung kann ein geschlossenes Rohrsystem zur indirekten Erwärmung des Speicherbehälters sein. In die-Fall wird die Rohrleitung als Rohrschlange durch den unteren Bereich des Speicherbehälters geführt und ein durch die Rohrleitung gefördertes Wärmeträger-Fluid erwärmt das kalte Wasser im unteren Bereich des Speicherbehälters, das dann nach oben steigt. Das Wärmeträger-Fluid nimmt sekundärseitig im Wärmetauscher die für die Erwärmung notwendige Wärme auf.

Vorzugsweise ist die Umlaufleitung jedoch ein offenes Rohrsystem zur direkten Erwärmung des gespeicherten Wassers. In diesem Fall wird durch ein unten in den Speicherbehälter einmündendes Austrittsrohr kaltes Wasser entnommen und über die Sekundärseite des Wärmetauschers gefördert und oben über ein Eintrittsrohr wieder in den Speicherbehälter zurückgeführt.

Als Wärmetauscher eignet sich wegen des hohen Wirkungsgrades am besten ein Gegenstrom-Plattenwärmetauscher. Dieser wird zweckmäßigerweise hochkant angeordnet, wodurch sich eine besonders platzsparende Anordnung ergibt. Diese wirkt sich vorteilhaft auf den kompakten Gesamtaufbau des Schichtenspeicher aus.

Für eine vielseitige Verwendbarkeit des Schichtenspeichers kann es zweckmäßig sein, wenn der Wärmetauscher einen zweiten Sekundärkreis aufweist. Dieser zweite sekundärseitige Kanal ist nicht mit dem Speicherbehälter verbunden, sondern weist nach außen führende Anschlüsse auf. Der zweite Sekundärkreis des Wärmetauschers kann als zusätzliche Wärmeabgabestation verwendet werden, um z.B. durchlaufendes Wasser einer Niedertemperatur-Warmwasserheizung zu erwärmen.

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Im folgenden wird die Neuerung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine teilweise vertikal geschnittene Ansicht eines Warmwasser-Schichtenspeichers.

Der Warmwasser-Schichtenspeicher weist einen Speicherbehälter 10 auf, dem oben über einen Anschluß 12 Warmwasser für den Verbrauch entnommen werden kann, während das verbrauchte Wasser über einen nicht dargestellten, unten in den Speicherbehälter 10 mündenden Zulaufanschluß wieder ersetzt wird.

Der Speicherbehälter 10 weist oben einen Flanschdeckel 14 auf, an welchem nach oben gerichtete Profileisen 16 angebracht sind. Die Profileisen 16 tragen einen hochkant angeordneten Gegenstrom-Plattenwärmetauscher 18. Der Plattenwärmetauscher 18 weist zwei primärseitige Anschlüsse 20 auf. An den sekundärseitigen Eintrittsanschluß 22 des Wärmetauschers 18 ist ein Austrittsrohr 24 angeschlossen, das durch den Flanschdeckel 14 geführt ist und in den Speicherbehälter 10 nach unten bis zu dessen Boden ragt. In der Nähe des Bodens des Speicherbehälters 10 weist das Austrittsrohr 24 eine öffnung auf, durch welche Kaltwasser aus dem unteren Bereich des Speicherbehälters 10 abgesaugt werden kann.

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Der sekundärseitige Austrittsanschluß 26 des Wärmetauschers 18 ist mit einem Eintrittsrohr 28 verbunden, das durch den Flanschdeckel 14 führt und oben in den Speicherbehälter 10 ragt. .Das Eintrittsrohr 28 ist an seinem unteren Ende offen, so daß das über das Austrittsrohr 24 unten aus dem Speicherbehälter 10 abgesaugte und sekundärscitig in den Wärmetauscher 18 erwärmte Wasser über das Eintrittsrohr 28 wieder oben in den Speicherbehälter 10 eingeleitet werden kann. Zwischen dem sekundärseitigen Auslaß 26 des Wärmetauschers 18 und dem Flanschdeckel 14 ist eine Umwälzpumpe 30 in das Eintrittsrohr 28 eingesetzt, die das Wasser durch das Austrittsrohr 24, den Wärmetauscher 18 und das Eintrittsrohr 28 fördert.

Der gesamte Schichtenspeicher ist von einer wärmeisolierenden Hülle, z.B. aus geschäumtem Kunststoff, umschlossen. Die wärmeisolierende Hülle setzt sich zusammen aus einem Mantel 32, der den Speicherbehälter 10 bis auf den Flanschdeckel 14 vollständig umschließt, und aus einer Haube 34, die oben auf den Mantel 32 aufgesetzt ist. Die Haube 34 weist denselben Außendurchmesser wie der Mantel auf, so daß sie sich absatzlos oben an den Mantel 32 anschließt und die gesamte aus Mantel 32 und Haube 34 bestehende Hülle ein formschönes kompaktes Aussehen bietet. Die Haube 34 umschließt den Wärmetauscher 18, die Umwälzpumpe 30 und die außerhalb des Flanschdeckels 14 liegenden Teile des Austrittsrohren 24 und des Eintrittsrohres 28.

Durch das von der wärmeisolierenden Hülle gebildete kompakte geschlossene Gehäuse des Schichtenspeichers führen nur im Bereich der Haube 34 die primärseitigen Anschlüsse 20 und der Warmwasser-Entnahmeanschluß 12 und im Bereich des Mantels 32 der nicht dargestellte Kaltwasser-Zulaufanschluß heraus.

Claims (1)

1. Warmwasser-Schichtenspeicher mit einem von einer wärmeisolierenden Hülle umschlossenen Speicherbehälter, mit einem Wärmetauscher, der primärseitige Anschlüsse für ein Wärmeträger-Fluid aufweist und der zum Laden des Schichtenspeichers sekundärseitig an eine eine Umwälzpumpe aufweisende Umlaufleitung des Speicherbehälters angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (18) unmittelbar über einem oberen Flanschdeckel (14) des Speicherbehälters (10) angeordnet und au diesem befestigt ist, daß die Rohre (24, 28) der Umlaufleitung und die Umwälzpumpe (30) an dem Wärmetauscher (18) und dem Speicherbehälter (10) festgelegt sind und daß die wärmeisolierende Hülle den Speicherbehälter (10), den Wärmetauscher (18), die Rohre (24, 28) der Umlaufleitung und die Umwälzpumpe (30) gemeinsam umschließt.

2. Schichtenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre der Umlaufleitung von oben durch den Flanschdeckel (14) in den Speicherbehälter (10) geführt sind.

3. Schichtenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung durch ein geschlossenes Rohr gebildet ist, das im unteren Bereich des Speicherbehälters (10) schlangenförmig verläuft.

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Schichtenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung durch ein im unteren Bereich in den Speicherbehälter (10) mündendes Austrittsrohr (24) und durch ein im oberen Bereich in den Speicherbehälter (10) mündendes Eintrittsrohr (28) gebildet ist.

Schichtenspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsrohr (28) und das A strittsrohr (24) durch den Flanschdeckel (14) in den Speicherbehälter (10) geführt sind und das Austrittsrohr (24) im Inneren des Speicherbehälters (10) bis in dessen unteren Bereich ragt.

6. Schichtenspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe (30) in das Eintrittsrohr (28) zwischen dem Wärmetauscher (18) und dem Flanschdeckel (14) eingesetzt ist.

Schichtenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Hülle aus einem den Speicherbehälter (10) bis an den Flanschdeckel (14) umschließenden Mantel (32) und aus einer auf diesen Mantel (32) aufsetzbaren Haube (34) besteht, die den Wärmetauscher (18), die Umwälzpumpe (30) und die außerhalb des Flanschdeckelrf (14) liegenden Teile der Rohre (24, 28) der Umlaufleitung abdeckt.

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8. Schichtenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (18) ein Gegenstrom-Plattenwärmetauscher ist.

9. Schichtenspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstrom-Plattenwärinetauscher hochkant
angeordnet ist.

10. Schichtenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (18) einen zweiten sekundärseitigen Kanal mit durch die wärmeisolierende Hülle geführten Anschlüssen aufweist.