DE8508613U1

DE8508613U1 - Elektrisch beheizter Brauchwasserwärmer

Info

Publication number: DE8508613U1
Application number: DE8508613U
Authority: DE
Original assignee: Theodor Hettler and Co 7900 Ulm De GmbH
Current assignee: Theodor Hettler and Co 7900 Ulm De GmbH
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1985-06-05

Description

PATENTANWALT DIPtAPHYS, DR. HERMANN FAY

Theodor Hettler GmbH + Co.

Franzenhauserweg 20

7900 Ulm/Donau

7900 Ulm, 20.03.85 Akte G/6581 f/sr

Elektrisch beheizter Brauchwassererwärmer.

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Brauchwassererwärmer, insbesondere für eine Elektro-Zentralwasserheizung, mit mindestens einem Speicherbehälter, der im unteren Behälterteil einen Wassereinlauf und eine elektrische Heizeinrichtung zum Aufheizen des Wassers im Speicherbehalter und im oberen Behälterteil eine als Durchlauferhitzer arbeitende zweite elektrische Heizeinrichtung innerhalb eines Wasserführungsrohres mit eigenem Wassereinlauf und Wasserauslauf aufweist.

Derartige Brauchwassererwärmer sind bekannt und besitzen den Vorzug, erwärmtes Brauchwasser auf zwei Weisen bereiten und zur Verfügung stellen zu können. Während der vom örtlichen Energieversorgungsuntemehmen oder auf andere geeignete Art gesteuerten Freigabezeiten für die elektrische Versorgung des Brauchwassererwärmers können zwar seine beiden Heizeinrichtungen gleichzeitig arbeiten, Jedoch fließt zu erwärmendes Wasser, etwa aus einem Heizungsrücklauf, gesteuert durch ein Mehrwegeventil, nur dem Wassereinlauf des Wasserführungsrohres zu,

Adresse: Postfach 1767,7900 Ulm-Donau .· TelgÄ« ·.··..**. JlftgraijOie "Ί Postscheckkonto Bankkonto

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βό daß erwärmtes Brauchwasser nur von der als Durchlauferhitzer arbeitenden zweiten Heizeinrichtung bereitet wird und zur Verfügung steht, also beispielsweise einem Heizungsvorlauf eingespeist werden kann, während der Wassereinlauf des Speicherbehälters geschlossen ist und das wasser im Speicherbehälter von der ersten Heizeinrichtung lediglich zur Wärmebevorratung aufgeheizt wird. Zwischen den Freigabezeiten, während also beide Heizeinrichtungen abgeschaltet sind, ist dagegen der Wassereinlauf des Wasserführungsrohres abgeschlossen und nur der des Speicherbe- | hälters offen, so daß die Brauchwasserversorgung Ie- f

diglich aus dem im Speicherbehälter befindlichen, in der vorangegangenen Freigabezeit aufgeheizten Wasser erfolgt. - Bei den bekannten Brauchwassererwärmern dieser Art sind der Speicherbehälter und das Wasserführungsrohr mit je einem eigenen Wasserauslauf versehen, was die Verrohrung der Anlage erschwert und eine Parallelschaltung der aus Speicherbehälter und Speicherheizung einerseits und Wasserführungsrohr und Durchlauferhitzer andererseits gebildeten beiden Heizsysteme bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brauchwassererwärmer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er nur einen einzigen "Wasserauslauf besitzt und daher eine besonders einfache Verrohrung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,

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daß das Wasserführungsrohr einen an höchstmöglicher Stelle im Speicherbehälter unter dessen Deckel offen mündenden Anschluß aufweist, durch den der Innenraum des Speicherbehälters mit dem Innenraum des im übrigen gegen den Speicherbehälter abgeschlossenen WasserfUhrungsrohres in Verbindung steht, und daß der Wasserauslauf des Wasserführungsrohres auch den Wasserauslauf für den Speicherbehälter bildet.

im Ergebnis erfolgt die Abgabe des im Speicherbehälter aufgeheizten Wassers zwischen den Freigabezeiten nur durch das Wasserführungsrohr und durch dessen Wasserauslauf hindurch, so daß ein eigener Wasserauslauf für den Speicherbehälter entfällt und der Speicherbehälter und das Wasserführungsrohr, letzteres zumindest über einen Teil seiner Länge, miteinander in Serie geschaltet sind. Das Innere des Speicherbehälters und des Wasserführungsrohres stehen innerhalb des Speicherbehälters im unmittelbaren Di-ackausgleich.

Von Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung, daß der die Verbindung des Innenraums von Speicherbehälter und Wasserführungsrohr vermittelnde Anschluß die Durchströmung des Wasserführungsrohres während des Betriebes als Durchlauferhitzer, also während der jFreigabezeiten, nicht stören kann, daß also unbeeinflußt durch diesen Anschluß das dem Wasserführungsrohr durch seinen eigenen Wassereinlauf züge-

führte Wasser Im wesentlichen überall gleichmäßig das Wasserführungsrohr durchströmt und die von der elektrischen Heizeinrichtung im Wasserführungsrohr erbrachte Heizleistung gleichmäßig aufnehmen und abführen kann, ohne daß es im Wasserführungsrohr zu vom Wasser zu langsam durchströmten oder gar nur von stehendem Wasser erfüllten Bereichen kommen kann, die zumindest lokal zu hohe Wassertemperaturen annehmen und über die die Wassertemperatur kontrollierenden Thermofühler zu einem unerwünschten Abschalten der Heizeinrichtung im Wasserführungsrohr führen könnten. Daher ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Heizelement oder die Heizelemente der als Durchlauferhitzer arbeitenden zweiten elektrischen Heizeinrichtung und die Temperatur des davon erwärmten Wassers regelnde und/oder begrenzende Thermofühler in dem das Wasserführungsrohr zwischen seinem Wassereinlauf und seinem Wasserauslauf durchfließenden Wasserstrom angeordnet sind. Zweckmäßig sind der oder die Thermofühler mit ihrem Sensor nahe am Wassereinlauf des Wasserführungsrohreö angeordnet, so daß sie durch die Temperatur des Wassers im Speicherbehälter praktisch nicht beeinflußt werden können. In der Praxis hat sich gezeigt, daß jedenfalls dann die schon angesprochenen störenden Wasserüberhitzungen im Wasserführungsrohr vermieden werden können, wenn der Wasserinhält des Wasserführungsrohfes zwischen seinem Wassereinlauf und Wasserauslauf nicht größer ist als etwa 3 % des

Inhalts des Speicherbehälters. Zweckmäßig sind am
Wasserführungsrohr der Wassereinlauf und der Wasserauslauf jeweils am Rohrende und der Anschluß an den Innenraum des Speicherbehälters etwa mittig dazwischen angeordnet. Der Anschluß des Wasserführungsrohres an den Innenraum des Speicherbehälters Sann durch ein Rohrstück gebildet sein, das den Abstand zwischen der Ans^hlußmündung an der höchstmöglichen Stelle im Speicherbehälter einerseits und dem Wasserführungsrohr andererseits überbrückt und für die Anordnung des Wasserführungsrohres im Speicherbehälter eine breite Vielfalt von Möglichkeiten öffnet.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Abbildungen 1 und 2 zeigen in jeweils schematischer Darstellung einen Brauchwassererwärmer nach der Erfindung in verschiedenen Heizungskreisen. Die Abb. 3 zeigt im oberen Zeichnungsteil eine gegenüber den Abb. 1 und 2 vergrößerte, jedoch ebenfalls nur schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Brauchwasserer*/ärmers und im unteren Zeichnungsteil die entsprechende Draufsicht.

In der Zeichnung ist der Speicherbehälter mit 1 bezeichnet. In seinem unteren Behälterteil befindet
sich ein Wassereinlauf 13 und eine elektrische Heizeinrichtung 3 zum Aufheizen des Wassers im Speicher-

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behälter 1. Zur Regelung und Begrenzung der Wassertemperatur dient ein Temperaturregler 7.1 und ein Sicherheits-Temperaturbegrenzer 8.1 im Speicherbehälter 1. Im oberen Behälterteil befindet sich eine als Durchlauferhitzer arbeitende zweite elektrische Heizeinrichtung 2 innerhalb eines ebenfalls im Speicherbehälter 1 angeordneten Wasserführungsrohres 10 mit einem eigenen Wassereinlauf 9 und einem eigenen Wasserauslauf 11. Die Temperatur des das Wasserführungsrohr 10 durchströmenden Wassers wird ebenfalls durch einen Temperaturregler 7.2 und einen Sicherheits-Temperaturbegrenzer 8.2 kontrolliert. Das Wasserführungsrohr 10 besitzt einen Anschluß 12 mit einer immer offenen Mündung 14 an der höchstmöglichen Stelle im Speicherbehälter 1 unmittelbar unter dessen Deckel 15. Durch diesen Anschluß 12 steht der Innenraum des Speicherbehälters 1 mit dem Innenraum des im übrigen gegen den Speicherbehälter 1 abgeschlossenen, im wesentlichen äLs Zylinder ausgebildeten Wasserführungsrohres 10 in Verbindung. Der Wasserauslauf des Wasserführungsrohres 10 bildet auch den Wasserauslauf für den Speicherbehälter 1, so daß im Speicherbehälter 1 befindliches Wasser nur durch den Anschluß 12 und das Wasserführungsrohr 10 und schließlich dessen Vasserauslauf 11 hindurch austreten kann. Die Heizelemente 2.1 der als Durchlauferhitzer arbeitenden zweiten elektrischen Heizein-

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richtung 3 und die die Temperatur des davon erwärmten Wassers regelnden und/oder begrenzenden Thermofühler 7.2, 8.2 sind unmittelbar in dem das Wasserführungsrohr 10 zwischen seinem Wassereinlauf 9 und seinem Wasserauslauf 11 durchfließenden Wasserstrom angeordnet, so daß das Wasser bei arbeitender zweiter Heizeinrichtung 2 dessen Heizelemente 2.1 und die Sensoren 16 der Thermofühler 7.2, 8.2 gleichmäßig umströmt, lokale Wasserüberhitzungen durch Stau- oder Wirbelbildungen innerhalb des Wasserführungsrohres 10 also vermieden werden. Dies ist jedenfalls dann der Fall, wenn das Wasserführungsrohr 10 und das darin befindliche Heizelement 2.1 der als Durchlauferhitzer arbeitenden Heizeinrichtung 2 so aufeinander abgestimmt sind, daß der Wasserinhaut des Wasserführungsrohres 10 zwischen seinem Wassereinlauf 9 und seinem Wasserauslauf 11 nicht größer ist als 3 % des Inhalts des Speicherbehälters 1. Im übrigen empfiehlt es

j sich, die Thermofühler 7.2, 8.2 mit ihrem Sensor

16 jeweils nahe am Wassereinlauf 9 des Wasserführungsrohres 10 anzuordnen, um Beeinflussungen durch

jj die Temperatur des im Speicherbehälter 1 befindlichen

Wassers möglichst zu vermeiden. Im einzelnen ist im

\ Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, daß

\ am Wasserführungsrohr 10 der Wassereinlauf 9 und

der Wasserauslauf 11 jeweils am Rohrende und der Anschluß 12 an den Innenraum des Speicherbehälters 1 etwa mittig dazwischen angeordnet sind. Der Anschluß 12 des Wasserführungsrohres 10 an den Innen-

raum des Speicherbehälters 1 ist durch ein Rohrstück gebildet, kann aber auch lediglich ein Loch in der Wand des Wasserführungsrohres 10 sein, wenn das Wasserführungsrohr 10 eine sich bis unmittelbar an die höchstmögliche Stelle im Speicherbehälter 1 erstreckende Gestalt besitzt.

Im Betrieb des Brruchwassererwärmers strömt über einen Heizungsrücklauf 6 Wasser zu einem von einem Motor 4.1 oder anderen Stellantrieb steuerbaren Umschaltventil 4. Das Umschaltventil 4 gibt während der Freigabezeit den Durchfluß zum Wassereinlauf 9 des Wasserführungsrohres 10 frei. Das Wasser fließt durch das Wasserführungsrohr 10, umströmt dabei das eingeschaltete Heizelement 2.1 der zweiten Heizeinrichtung 2 und den Sensor 16 des Temperaturfühlers 7.1 lind fließt schließlich zum Wasserauslauf 11, der an den Heizungsvorlauf 5 angeschlossen ist. über den Anschluß 12 kann kein Wasser fließen, da der Wassereinlauf 13 des Speicherbehälters 1 durch das Umschaltventil 4 geschlossen ist und daher an der Mündung 14 des Anschlusses 12 im Speicherbehälter 1 entsprechender statischer Druck ansteht. Gleichzeitig wird der Wasserinhalt des Speicherbehaltern 1 zum Zwecke der Wärmebevorratung aufgeheizt, so daß hierfür auch die Heizeinrichtung 3 eingeschaltet ist. Soll zwischen den Freigabezeiten der Wärmebedarf der Heizungsanlage avs der im Wasser des Speicherbehälters 1 gespeicherten Wärme gedeckt

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werdenj so sind die beiden Heizeinrichtungen 2, 3 abgeschaltet und gleichzeitig ist das Umschaltventil A so umgesteuert, daß das Wasser vom Heizungsrücklauf 6 über das Umschaltventil 4 zum Wassereinlauf 13 am Boden des Speicherbehälters 1 läuft, v/o es das im Speicherbehälter 1 befindliche Warmwasser durch den Anschluß 12, das WasserfUhrungsrohr 10 und den Wasserauslauf 11 in den Heizungsvorlauf 5 drückt. Reicht ein Speicherbehälter 1 zur Bevorratung des Wärmebedarfs für eine bestimmte Zeitspanne, die durch die Freigabezeiten des örtlichen EVU vorgegeben ist, nicht aus, so können weitere Speicherbehälter zusätzlich vorgesehen werden, wie dies in Abbildung 2 am Beispiel eines einzigen weiteren Speicherbehälters 1.1 dargestellt ist. Dieser zweite Speicherbehälter 1.1 verfügt jedoch nur über die das Wasser im Speicherbehälter 1.1 selbst aufheizende Heizeinrichtung 3.1· Eine zweite Heizeinrichtung 2 mit Wasserführungsrohr 10 und dergleichen ist für diesen Speicherbehälter 1.1 nicht erforderlich.

Claims

Schutzansprüche:

1. Elektrisch beheizter Brauchwassererwärmer, insbesondere für eine Elektro-Zentralwasserheizung, mit mindestens einem Speicherbehälter (1), der im unteren Behälterteil einen Wassereinlauf (13) und eine elektrische Heizeinrichtung (3) zum Aufheizen des Walsers im Speicherbehälter (1) und im oberen Behälterteil eine als Durchlauferhitzer arbeitende zweite elektrische Heizeinrichtung (2) innerhalb eines Wasserführungsrohres (10) mit eigenem Wassereinlauf (9) und Wasserauslauf (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserführungsrohr (10) einen an höchstmöglicher Stelle im Speicherbehälter (1) unter dessen Deckel (15) offen mündenden Anschluß (12) aufweist, durch den der Innenraum des ; peicherbehälters (1) mit dem Innenraum des im übrigen gegen den Speicherbehälter (1) abgeschlossenen Wasserführungsrohres (10) in Verbindung steht, und daß der Wasserauslauf (11) des Wasserführungsrohres (10) auch den Wasserauslauf für den Speicherbehälter (1) bildet.

2. Brauchwassererwärmer nach Anspruch 1, mit zumindest einem die Temperatur des von der als Durchlauferhitzer arbeitenden Heizeinrichtung erwärmten Wassers regelnden und/oder begrenzenden Thermofühler, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement oder die Heizelemente (2.1) der als Durchlauferhitzer arbeitenden zweiten elektrischen Heizeinrichtung (2) und die Thermofühler (7.2, 8.2) in dem das Wasserführungsrohr (10) zwischen seinem

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Wassereinlauf (9) und seinem Wasserauslauf (11) durchfließenden Wasserstrom angeordnet sind.

3. Brauchwassererwärmer nach Anspruch 2, dadirch gekennzeichnet, daß der oder die Thermofühler (7-2, 8.2) mit ihrem Sensor (16) nahe am Wassereinlauf (9) des Wasserführungsrohres (10) angeordnet sind.

4. Brauchwassererwärmer nach d-jn Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserinhalt des Wasserführungsrohres (10) zwischen seinem Wassereinlauf (9) und Wasserauslauf (11) nicht größer ist als 3 % des Inhalts de3 Speicherbehälters (1),

5* Brauchwassererwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Wasserführungsrohr (10) der Wassereinlauf (9) und der Wasserauslauf (11) jeweils am Rohrende und der Anschluß (12) an den Innenraiam des Speicherbehälters (1) etwa mittig dazwischen angeordnet sind.

6. Brauchwassererwärmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (12) des Vasserführungsrohres (10) an den Innenraum des Speicherbehälters (1) durch ein Rohrstück gebildet ist.