DE8336701U1

DE8336701U1 - Vorrichtung zur warmwassergewinnung in modulbauweise

Info

Publication number: DE8336701U1
Application number: DE19838336701
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1984-05-24

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Warmwassergewinnung mit an mindestens ein wärmeabgebendes Aggregat und eine Brauch- oder Heizungswasserzu- und -ablaufleitung angeschlossenen Wärmetauschern.

Es sind kombinierte Wärmeerzeugungsanlagen zur Erzeugung warmen Brauchwassers und Heizungswassers bekannt, die neben einem mit fossilen oder gasförmigen Brennstoffen betreibbaren Heizkessel eine nach dem Verdampferprinzip funktionierenden Wärmepumpe oder Solarenergieanlage aufweisen. Anstelle einer Wärmepumpe oder zusätzlich zu einer Wärmepumpe können auch Wärmetauscher zur teilweisen Rückgewinnung der in warmen Brauchwasser befindlichen Wärmeenergie vorgesehen werden, wobei sämtliche wärmeabgebenden Aggregate über eine spezielle Steuervorrichtung so gesteuert werden, daß ein optimaler Wirkungsgrad der gesamten Heizungsanlage in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, den Kosten für die fossilen oder gasförmigen Brennstoffe und/oder in Abhängigkeit von den Energiekosten, die für den Betrieb der Umwälzpumpe erforderlich sind, erzielt werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Energiemengen pro Zeiteinheit, die von den einzelnen wärmeabgebenden Aggregaten erzeugt werden, müssen jedoch Vorkehrungen getroffen werden, die einen optimalen Betrieb der gesamten Heizungsanlage sicherstellen. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Steuerung der einzelnen Aggregate als auch hinsichtlich der Speicherung des erwärmten Brauch-

wassers. Besonders problematisch wird der optimale Einsatz verschiedener wärmeabgebender Aggregate in Betrieben, wo erhebliche Mengen an Abwärme anfallen, die sich für eine Wärmerückgewinnung, beispielsweise zur Aufheizung kalten Brauchwassers, besonders eignen.

In Großbetrieben, wo erhebliche Mengen Abwärme anfallen, bringen Wärmetauscher enthaltende Einheiten zur Rückgewinnung und Nutzbarmachung der Abwärme erhebliche Kostenvorteile, die die Kosten für die zum Betrieb der Wärmerückgewinnungseinheiten erforderliche elektrische Energie bei weitem wettmachen und in kürzester Zeit auch die Anschaffungskosten ausgleichen. Dennoch sind die Kosten für die Wärmerückgewinnungseinrichtungen in der Regel so hoch, daß viele potentielle Benutzer einer Wärmerückgewinnungseinrichtung von einer derartigen Investition Abstand nehmen. Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, daß die Dimensionierung der Wärmerückgewinnungseinrichtung häufig erhebliche Probleme bereitet, da ggf. mit einer Erweiterung der wärmeabgebenden Aggregate gerechnet werden muß und andererseits eine zu große Auslegung der Wärmerückgewinnungseinrichtung im Hinblick auf möglichen Zuwachs der wärmeabgebenden Aggregate zu einem geringeren Wirkungsgrad und damit zu einer schlechteren Amortisation führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Warmwassergewinnung mit an mindestens ein wärmeabgebendes Aggregat angeschlossenen Wärmetauschern zu schaffen, die einen universellen Einsatz in Anlagen mit wärmeabgebenden Aggregaten unterschiedlicher Größe und Wärme-Abgabemenge gestattet, deren Leistung dem jeweiligen Bedarf angepaßt werden kann, die kompakt aufgebaut ist und eine einfache und sichere Installation gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrere in Modulbauweise zusammenfügbare und über die Brauch- und/oder Heizungswasserzu- und -ablaufleitungen verbindbare Einrichtungen, von denen alle Einrichtungen einen Wärmetauscher und wahlweise einen oder zwei thermostatgesteuerte Wassertemperatur- und Kondensatordruckregler aufweisen und wahlweise zusätzlich eine an die Brauchwasserzu- oder -ablaufleitung angeschlossene Umwälzpumpe sowie eine Kältemittel-Sammelvorrichtung und einen Kältekompressor enthalten.

Die Modulbauweise der erfindungsgemäßen Lösung stellt einen universellen Einsatz der Wärmerückgewinnungseinrichtung sicher und kann dem jeweiligen Leistungsbedarf sowie der Art der anfallenden Abwärme in einfacher Weise angepaßt werden.. So ist es ohne weiteres möglich, eine Moduleinrichtung direkt mit der wärmeabgebenden Einrichtung eines Kühlgerätes zu verbinden, während eine andere Moduleinrichtung über eine zwischengeschaltete Wärmetauscheinrichtung an einen Sekundär-Wasserkreislauf angeschlossen ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung kompakt aufgebaut und kann ohne größeren Aufwand erweitert und ergänzt werden, so daß zu Beginn lediglich eine Basiseinrichtung erforderlich ist, die die notwendige Umwälzpumpe, den Kältemittelbehälter, einen Kompressor, den Wärmetauscher, die Regeleinrichtung sowie die Anschlüsse zu dem Warmwasserboiler oder zur Warmwasser-Heizungsanlage enthält.

Der kompakte Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt einen geringen Platzbedarf sicher und gewährleistet in Verbindung mit einer guten Wärmeisolation der Modulgehäuse einen hohen Wirkungsgrad infolge geringer Wärmeverluste.

■ · It·*

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12 zu entnehmen. Anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden.

Die dargestellte Vorrichtung zur Warmwasser- bzw. Wärmerückgewinnung zeigt drei Moduleinrichtungen I, II, III, die in ihren Abmessungen aufeinander abgestimmt und auf einem Fußgestell IV angeordnet sind. Von den modularen Einrichtungen I, II, III ist die Einrichtung I als Basiseinrichtung vorgesehen, während die Einrichtungen II und III als Erweiterungseinrichtungen dienen, die im Zusammenhang mit der Basiseinrichtung I verwendet werden.

Die Einrichtungen I, II, III weisen die gleiche Grundfläche auf und lediglich die Basiseinrichtung I ist in der Höhe größer bemessen, da sie gegenüber den Erweiterungseinrichtungen II, III zusätzliche Aggregate enthält. Das Gehäuse I der modularen Einrichtungen ist an der Innenseite mit einer Wärmedämmung II versehen. Am Boden der Einrichtungen I, II, III ist ein Durchbruch für die mit dem jeweiligen wärmeabgebenden Aggregat verbunden Installationsleitungen 14, 15 sowie für die Brauchwasser-Zulauf leitunc· 11 und die Brauchwasser-Ablaufleitung 10 vorgesehen. Die Wasserleitungen 10, 11 sind in den einzelnen modularen Einrichtungen I, II, III so angeordnet, daß sie fluchtend miteinander über Anschlußverschraubungen 12, 13 verbunden werden können. Am Ende sind die Zu- und Ablaufleitungen 10, 11 in der Basiseinrichtung I mit Verschlüssen bzw. automatischen Entlüftungseinrichtungen 17, 18 versehen. Wahlweise kön-

► · ■··· ·■ f

• · a · · t ι ι

/IO

nen parallele Brauch- und Heizungswasserleitungen vorgesehen werden, die eine entsprechende Konstruktion der Wärmetauscher bedingen und eine getrennte Nutzung von Brauch- und Heizungswasser ermöglichen.

Jede der Einrichtungen Z₁ II, III weist einen Wärmetauscher in Form eines Koaxialkondensators 4 auf, der in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus drei wärmetechnisch in engem Kontakt stehenden Röhren besteht. Dabei ist beispielsweise das eine Ende des inneren Koaxialrohres über einen thermostatgesteuerten Wassertemperatur- und Kondensator-Druckregler 5 mit dem Brauch- und/oder Heizungswasser-Zulöufrohr 11 verbunden, während das andere Ende des inneren Koaxialrohres unmittelbar an das Brauch- und/oder Heizungswasser-Ablaufrohr 10 angeschlossen ist. Das äußere Koaxialrohr des Kondensators 4 ist beispielsweise mittels zweier weiterer, nicht näher dargestellter Installationsleitungen in den Heizungsrücklauf einer Warmwasserheizung geschaltet, während das mittlere Rohr mit beiden Enden über die Installationsleitungen 14, 15 an einen Kältekompressor 9 angeschlossen ist.

Im Kreislauf der Wasserzu- und Ablaufleitungen 10, 11 ist eine Umwälzpumpe 7 vorzugsweise in der Brauchwasser-Ablaufleitung 10 angeordnet. Diese Umwälzpumpe 7 ist zumindest in der Basiseinrichtung I vorgesehen, sie kann jedoch bei entsprechend vielen Moduleinrichtungen zusätzlich in einem oder mehreren Erweiterungsmodulen vorgesehen werden. Die Wasserleitungen 10, 11 sind mit einem nicht näher dargestellten Brauchwasserbehälter oder einem Heizungs- oder Schwimmbadwasserkreislauf verbunden.

f· rrri

- 10 -

Die Basiseinrichtung I enthält zusätzlich einen Kältekompressor 9 sowie einen Kältemittelsammler 8, wobei der Kältekompressor 9 über eine aus Gründen der tibersichtlichkeit ebenfalls nicht näher dargestellte Leitung mit dem äußeren, bzw. wenn der Koaxialkondensator mit einem zusätzlichen Austauschkanal versehen ist, mit dem mittleren Koaxialrohr des Koaxial-Kondensators 4 verbunden ist.

Ein Druckschalter 6 ist über eine Leitung 16 mit einem der Installationsrohre 14, 15 verbunden und bewirkt eine Steuerung der Umwälzpumpe 7 bzw. des Kältekompressors 9. Ein elektrischer Anschluß 20 versorgt sowohl den Kältekompressor 9 als auch die Umwälzpumpe 7 mit elektrischer Leistung. über den Gehäusedurchbruch 3 kann der elektrische Anschluß zu den einzelnen Aggregaten der Erweiterungseinrichtungen II, III geführt werden.

Im Brauchwasserkreislauf, vorteilhafterweise in der Brauchwasser-Zulaufleitung 11, ist eine Temperatur-Anzeigeeinrichtung 19 in der Basiseinrichtung I vorgesehen.

Die einzelnen modularen Einrichtungen I, II, III können zur Verbesserung der Stapelbarkeit sowie für eine sichere Installation zusätzlich mit Zentrierstiften an der Ober- bzw. Unterseite versehen werden, die einen sicheren Aufbau gewährleisten. Selbstverständlich ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht auf die Stapelbarkeit der einzelnen modularen Einrichtungen beschränkt sondern kann auch in Form von nebeneinander angeordneten und in entsprechender Weise geführten Leitungen erstreckt werden.

Claims

Wilhelm Hakemann, Barnstorfer Straße 31, D - 2849 Goldenstedt Vorrichtung zur Warmwassergewinnung in Modulbauweise Ansprüche

1. Vorrichtung zur Warmwassergewinnung mit an mindestens ein wärmeabgebendes Aggregat und eine Lrauch- oder Heizungswasserzu- und -ablaufleitung angeschlossenen Wärmetauschern,

gekennzeichnet durch mehrere in Modulbauweise zusammenfügbare und über die Brauch- und/oder Heizungswasserzu- und -ablaufleitungen (10, 11) verbindbare Einrichtungen (I, II, III), von denen alle Einrichtungen (I, II, III) einen Wärmetauscher und wahlweise einen oder zwei thermostatgesteuerte Wassertemperatur- und Kondensatordruckregler (5) aufweisen und wahlweise zusätzlich eine an die Wasserzu- oder -ablaufleitung (10, 11) angeschlossene Umwälzpumpe (7) sowie eine Kältemittel-Sammelvorrichtung (8) und einen Kältekompressor (9) enthalten.

DN/ sg

MarlinistraHe 24 Π 2800 Brcmcrvl ·' Tci(ifon'cO!4'2l)::J 2 :80 37 Trlriopkrrr Telex 02 44 020 it-palcl

• rrri ι ι m ) ·· ·

> ι j t I IMl

(JjJ · · ·

t i JJ ■ ■ ·

-27

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (I, II, III) stapelbar und ihre Gehäuse (1) mit einer an der inneren Gehäusewandung angeordneten Wärmeisolierung (2) versehen sind, wobei in gestapelter Anordnung die Wasserzu- und -ablaufleitungen (10, 11) zueinander fluchtend ausgerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekenrzeichnet, daß die Wasserzu- und -ablaufleitungen (10, 11) an den Gehäusetrennstellen mit einer Anschlußverschraubung (12, 13) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzu- und -ablaufleitungen (10, 11) in der Basiseinrichtung (I) an ihrem Ende mit einer Entlüftungseinrichtung (17, 18) versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse (1) einen Durchbruch (3) für die Wasserzu- und -ablaufleitungen (10, 11) sowie für Installationsleitungen (14., 15) zum Anschluß an ein wärmeabgebendes Aggregat aufweist.

6» Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (I, II, III) einen mit jeweils ei'ier Installationsleitung (14, 15) gekoppelten Druckschalter (6) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (4) aus einem Kondensator mit koaxial ineinander angeordneten und gewendelten Rohren bestehen, die an das wärmeabge-

bende Aggregat, eine Brauchwasser- bzw. Heizwasserleitung und einen Kältekompressor (9) angeschlossen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem wärmeabgebenden Aggregat verbundenes Rohr des mit koaxialen Rohren versehenen Kondensators (4) mittig angeordnet ist und daß das innere Rohr mit den Brauch- und/oder Heizungswasserablaufleitungen (11) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der thermostatgesteuerte Wassertemperatur- und Kondensatordruckregler (5) am Ablauf des inneren Rohres des Koaxialkondensators angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Einrichtung (I) allseitig einschließlich oberem Abschlußdeckel geschlossen und seitlich und oben isoliert ist, die untere Einrichtung (III) oben offen, unten und seitlich geschlossen und isoliert ist, während die mittlere(n) Einrichtungen) (II) unten nicht isoliert und oben offen

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiseinrichtung (I) einen elektrischen Anschluß (20) aufweist, der über einen nach außerhalb des Gehäuses (1) der Basiseinrichtung (I) führenden Steckkontakt mit den elektrisch betriebenen Bauelementen der Erweiterungseinrichtung (II, III) verbunden ist.

-A-

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen einen Wärmetauscher aufweisen, der außer dem Austauschkanal für Brauchwasser noch einen weiteren Austauschkanal für Heizungs- bzw. Schwimmbadwasser beinhaltet.