DE886793C

DE886793C - Hot water supply system

Info

Publication number: DE886793C
Application number: DER7381D
Authority: DE
Original assignee: Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
Current assignee: RWE AG
Priority date: 1942-12-17
Filing date: 1942-12-17
Publication date: 1953-08-17

Description

Warmwasserversorgungsanlage Die Erfindung betrifft Warmwasseranlagen zur Versorgung beliebig vieler Entnahmestellen mit warmem Wasser mit Hilfe eines elektrischen Durchlauferhitzers.Hot water supply system The invention relates to hot water systems to supply any number of tapping points with warm water with the help of a electric water heater.

Erfindungsgemäß wird dazu ein Elektrodendurchlauferhitzer verwendet, dessen Stromaufnahme durch eine vom Wasser betätigte Steuervorrichtung geregelt wird.According to the invention, an electrode water heater is used for this purpose, whose power consumption is regulated by a control device actuated by the water will.

Die Verwendung eines Elektrodendurchlauferhitzers ist deswegen besonders vorteilhaft, weil bei ihm die Flüssigkeit selbst den Heizwiderstand bildet und seine Schaltung und Regelung einen besonders geringen Aufwand an Material und Hilfseinrichtungen erfordert.The use of an electrode water heater is therefore special advantageous because with him the liquid itself forms the heating resistor and his Switching and control require a particularly small amount of material and auxiliary equipment requires.

Die Regelung der Stromaufnahme erfolgt erfindungsgemäß vorteilhaft durch Regelung der wirksamen Oberfläche der Elektroden. In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt, in Abb. 2 ein anderes Beispiel. Der Innenraum des Zylinders i mit Deckel 2, Einlaufrohr 3, Auslauf ¢ ist durch einen gegen den Druck einer Feder 5 verschiebbaren Kolben 6 in zwei Teile geteilt. In dem oberen Raum, in den das kalte Wasser unter dem vollen Druck der Wasserleitung eintritt (Eintritts- oder Heizraum), befindet sich das Elektrodensystem beliebiger Ausgestaltung. Es kann z.,B. aus drei Stabelektroden bestehen, von denen nur eine, 7, dargestellt ist, und drei je eine Stabelektrode umgebenden hohlzylindrischen Gegenelektroden 8 mit durchbrochenen Wänden. Die Stabelektroden liegen an den Außenleitern eines Drehstromnetzes die Gegen- (Null-) Elektroden zusammen an dessen Sternpunkt. Das im Heizraum durch Stromdurchgang erwärmte @#'asser tritt durch das Überstromrohr 9 auf die untere Seite des Kolbens in den Austrittsraum und von da durch den Auslauf q. in die (nicht mit dargestellte) Warmwasserverteilungsleitung mit beliebig vielen Entnahmestellen.According to the invention, the current consumption is advantageously regulated by regulating the effective surface of the electrodes. In Fig. I is an embodiment of the invention shown in section, in Fig. 2 another example. The interior of the cylinder i with cover 2, inlet pipe 3, outlet ¢ is through a against the Pressure of a spring 5 displaceable piston 6 divided into two parts. In the upper one Space where the cold water enters under the full pressure of the water pipe (Entrance or boiler room), the electrode system is of any design. It can e.g. consist of three stick electrodes, only one of which, 7, is shown is, and three hollow cylindrical counter-electrodes each surrounding a rod electrode 8 with openwork walls. The stick electrodes are on the outer conductors of a Three-phase network the counter (zero) electrodes together at its star point. That in the boiler room through the passage of electricity warmed @ # 'water passes through the overflow pipe 9 to the lower side of the piston into the outlet space and from because through the outlet q. into the hot water distribution line (not shown) with any number of tapping points.

Mit dem Kolben 6 fest verbunden sind aus Isolierstoff bestehende Elektrodenabdeckrohre i i, die die Stabelektroden 7 im Ruhestand des Gerätes vollständig abdecken.Electrode cover tubes made of insulating material are firmly connected to the piston 6 i i, which completely cover the stick electrodes 7 when the device is not in use.

Wenn an einer oder mehreren Entnahmestellen der Warrnwasserverteilungsanlage Wasser entnommen wird, ist infolge der Drosselung in dem mit entsprechendem Querschnitt ausgeführten Überströmrohr 9 der Druck auf der Eintrittsseite des Kolbens größer als auf der Austrittsseite. Der Kolben und mit ihm die Abdeckrohre i i sind entgegen der Federkraft nach der Austrittsseite hin verschoben, so daß ein entsprechendes Stück jeder Stabelektrode 7 frei -wird und ein entsprechender Strom durch das Wasser fließt und es erwärmt. Wird der Durchfluß durch Absperren sämtlicher Ventile der Warmwasserverteilungsleitung unterbrochen, so tritt zwischen den beiden Seiten des Kolbens ein Druckausgleich ein, der zusammen mit (lern Druck der Feder 5 den Kolben wieder in seine Ruhestellung zurückführt, so daß die Abdeckrohre die Elektroden wieder vollständig bedecken und dadurch den Strom unterbrechen.If at one or more tapping points of the warning water distribution system Water is withdrawn is due to the throttling in the corresponding cross-section executed overflow pipe 9, the pressure on the inlet side of the piston is greater than on the exit side. The piston and with it the cover tubes i i are opposed the spring force shifted towards the exit side, so that a corresponding Piece of each rod electrode 7 becomes free and a corresponding current through the water flows and heats it up. If the flow rate is increased by shutting off all valves of the Hot water distribution pipe interrupted, occurs between the two sides of the Piston a pressure equalization, which together with (learn pressure of the spring 5 the piston returns to its rest position so that the cover tubes the electrodes completely cover again and thereby interrupt the current.

Das Maß der Elektrodenfreigabe durch die Elektrodenabdeckrohre und damit die Leistungsaufnahme ist von der durchfließenden Wassermenge abhängig, da diese den auf der Eintrittsseite des Kolbens entstehenden Überdruck bestimmt.The amount of electrode release through the electrode cover tubes and thus the power consumption is dependent on the amount of water flowing through, there this determines the overpressure created on the inlet side of the piston.

Die Vorspannung der Feder 5 kann mit Hilfe der Scheibe 12 und der Schraube 13 verändert werden. Dadurch kann innerhalb gewisser Grenzen eine Einstellung des gewünschten Temperaturbereichs in Abhängigkeit von der Durchflußmenge vorgenommen werden.The bias of the spring 5 can with the help of the disc 12 and the Screw 13 can be changed. This allows a setting within certain limits made of the desired temperature range depending on the flow rate will.

Da die Rückbewegung in die Ruhelage nach Abstellung sämtlicher Entnahmestellen eine gewisse Zeit erfordert, .während welcher die Leistungszufuhr, zwar allmählich vermindert, weitergeht, ist .das Gerät auf der Einlaufseite mit einem Sicherheitsventil und einem Rückschlagventil zu versehen (nicht dargestellt).Since the return movement to the rest position after all tapping points have been turned off requires a certain amount of time, during which the power is supplied, albeit gradually decreases, continues, is. the device on the inlet side with a safety valve and to provide a check valve (not shown).

Bei einer zweiten, in Abb.2 im Schnitt dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die bei der ersten Ausführungsform benutzte Federkraft durch das Eigengewicht des Kolbens ersetzt und die Anordnung in gewissem Sinne umgedreht.In a second embodiment, shown in section in Figure 2 of the invention is the spring force used in the first embodiment by the Replaced the own weight of the piston and reversed the arrangement in a sense.

Die Elektroden 20 und die Gegen- (Null-) Elektroden 21 sind im unteren zylindrischen Teil des Gehäuses 22 angeordnet, in den das kalte Wasser aus der Wasserleitung durch das Rohr 23 eintritt. Die Elektrodenabdeckrohre 24 sind am Kolben befestigt und decken die Elektroden im Ruhezustand vollständig ab. Zwischen dem Kolben 25 und der Zylinderwand ist ein ringförmiger Zwischenraum (Übertrittspalt) freigelassen, durch,den-das gesamte Durchflußwasser hindurchgehen muß, um in den Wasseraustrittsraum 26 und von da durch den Wasseraustritt 27 in das Warmwasserleitungsnetz zu gelangen. Infolge der Düsenwirkung dieses Übertrittspaltes entsteht auf der Unterseite des Kolbens ein Überdruck, der ihn mitsamt der Elektrodenabdeckrohre anhebt. Die Größe dieser Druckdifferenz ist von der Geschwindigkeitszunahme im Spalt (Düse) abhängig. Der obere Teil des Gehäuses 22 ist nun schwach konisch gestaltet, so daß sich der übertrittspalt beim Aufsteigen des Kolbens von einer bestimmten Stelle kurz oberhalb der Ruhelage des Kolbens ab allmählich erweitert und dementsprechend die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten des Kolbens abnimmt, je höher der Kolben abgehoben.-,vird. Durch eine konische Ausbildung der Zylinderinnenfläche läßt sich demnach auch bei dieser Anordnung Proportionalität zwischen Durchflußmenge und Hubhöhe des Kolbens, d. h. freigegebener wirksamer Oberfläche der Elektroden und damit konstante Arbeitstemperatur des Gerätes, erzielen. Zur weiteren Einregulierung und Dämpfung von Stößen kann eine verstellbare Feder 28 vorgesehen werden.The electrodes 20 and the counter (zero) electrodes 21 are in the lower arranged cylindrical part of the housing 22, in which the cold water from the water pipe enters through tube 23. The electrode cover tubes 24 are attached to the piston and completely cover the electrodes when not in use. Between the piston 25 and an annular gap (transition gap) is left free in the cylinder wall, through which the entire flow-through water must pass in order to get into the water exit space 26 and from there through the water outlet 27 into the hot water pipe network. As a result of the nozzle effect, this transfer gap occurs on the underside of the Piston creates an overpressure that lifts it together with the electrode cover tubes. The size this pressure difference is dependent on the increase in speed in the gap (nozzle). The upper part of the housing 22 is now slightly conical, so that the Transfer gap when the piston rises from a certain point just above the rest position of the piston from gradually expanded and, accordingly, the pressure difference between both sides of the piston decreases, the higher the piston is lifted. A conical design of the inner surface of the cylinder can therefore also be used this arrangement proportionality between flow rate and stroke height of the piston, d. H. released effective surface of the electrodes and thus constant working temperature of the device. For further adjustment and shock absorption, you can an adjustable spring 28 can be provided.

Die Veränderung der wirksamen Oberfläche der Elektroden kann natürlich auch auf andere Weise erfolgen, z. B. gegebenenfalls durch Bewegen von Verdrängungskörpern, die die Stromwege zwischen den Elektroden verändern, oder durch Bewegen der Elektroden selbst.The change in the effective surface of the electrodes can of course can also be done in other ways, e.g. B. if necessary by moving displacement bodies, which change the current paths between the electrodes, or by moving the electrodes self.

Sie kann auch auf mittelbarem Wege erfolgen, indem z. B. Druckdifferenzen im Wasserstrom zwischen verschiedenen Punkten einer Drosselstelle, z. B. eines Venturierohres oder eines Staurohres, dazu benutzt werden, eine Membran od. dgl. zrl beeinflussen, deren Bewegungen, gegebenenfalls über Relais, Servomotoren od. dgl., die Bewegungen herbeiführen, welche die Strombelastung des Durchlauferhitzers, insbesondere durch Veränderung der wirksamen Oberfläche seiner Elektroden verändern:It can also be done indirectly by z. B. Pressure Differences in the water flow between different points of a throttle, z. B. a venturi tube or a pitot tube, can be used to influence a membrane or the like zrl, their movements, if necessary via relays, servomotors or the like, the movements bring about, which the current load of the water heater, in particular by Change in the effective surface of its electrodes:

Claims

PATENT CLAIMS: - i. Hot water supply system for any number of extraction points, characterized by an electrode water heater as a hot water source with a water-actuated control device which regulates the passage of current through the electrode water heater.

2. Electrode water heater after Claim i, characterized in that the control device is the effective surface regulates the electrodes.

3. instantaneous water heater according to claim i, characterized in that that the regulation of the passage of current depending on the amount of water withdrawn he follows. .1. Flow heater according to claim 2, characterized in that the Regulation of the effective surface of the electrodes by covering tubes made of insulating material takes place what inches of liquid will be moved. 5. Water heater according to claim 2, characterized by one moved by the water Piston that the regulates effective electrode surface. 6. water heater according to claim 5, characterized characterized in that the piston moves the 'electrode cover tubes. 7. Instantaneous water heater according to claim i, characterized by a cylinder and one movable in it Piston that divides the cylinder into an inlet (heating) space and an outlet space divides and by a restoring force, z. B. gravity, spring pressure, in its rest position is returned, arranged in the inlet chamber electrodes attached to the piston Electrode cover tubes and one at the passage of the liquid from the inlet into the outlet space causing a pressure difference between the two spaces connecting duct. Flow heater according to Claim 7, characterized. that the connecting channel from an annular gap left free between the piston and the cylinder wall (transition gap) consists. 9. water heater according to claim 8, characterized in that the annular gap gradually increases as the piston moves in the direction of the water outlet side expanded, preferably by gradually increasing the inner diameter of the cylinder from a point located just behind the rest position of the piston.