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Elektro -Warmwasserbereiter Die bekannten Elektro-Warmwasserbereitungs-und
-speicheranlagen für häuslic'h'e, sanitäre und gewerbliche Zwecke haben insbesondere
für den Sparhaushalt und den Kleinbetrieb Nachteile. Sie sind in der Anschaffung
und auch im Betrieb zu teuer. Zu den beträchtlichen Anschaffungskosten kommen in
der Regel noch Anschluß- und Installationskosten für Verstärkung und Verlegung des
elektrischen Anschlusses und für Kalt- wie Warmwasserleitungen. Die in der Anschaffung
billigeren elektrischen Durchlauferhitzer (ohne Warmwasserbehälter) bieten jeweils
nur kleine Warmwassermengen und sind deshalb für viele Zwecke unzureichend und zudem
schadenanfällig.
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Aber auchwirtschaftlich gesehen, haben die elektrischen Boiler Nachteile.
Sie sind nur für Dauerbetrieb, nicht aber für Bedarfsschaltbetrieb gebaut. Nach
derAbschaltung geht die gesamte Heizwärme durch Abstrahlung nutzlos verloren, während
nach jedem Wiedereinschalten fast der gesamte Bodlerinhalt erst aufgeheizt werden
muß, bis Warmwasser entnommen werden kann. So müssen die durch den Dauerbetrieb
bedingten ständigen Abstrahlverluste in Kauf genommen werden. Es sind zwar elektrische
Boiler mit im oberen Mantel eingebautem zweitem, nach Bedarf schaltbarem Heizkörper
bekannt, die jedoch die genannten Nachteile nur teilweise beheben. Weitere Nachteile
sind die durch die hohe Heiztemperatur der gebräuchlichen Heizelemente und auch
durch die hohe Warmwassertemperatur verursachte Verkalkung und die dadurch bedingte
periodische Reinigungs-und Instandsetzungsanfälligkeit der Boiler.
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Nachbeschriebene Ausführungen vermeiden erfindungsgemäß diese Nachteile:
Der in Abb. z der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellte
Heizmantel
ermöglicht es, schon. vorhandene Warmwasserbehälter, vor allem die vielfach vorhandenen
betriebsfertig angeschlossenen Kohlebadeöfen ohne Umbau- und Einbaukosten zugleich
als Boiler zu verwenden. je nachdem wenig, oder mehr Warmwasser gebraucht wird,
wird der Heizmantel, der am Kesselaußenmantel verschiebbar anliegt, höher oder tiefer
gestellt. Es ist bereits bekannt, elektrisch beheizte Tauchsieder in Heißwasserspeichern
höhenverstellbar anzuordnen, jedoch muß bei Anwendung solcher Tauchsieder entweder
die Wandung des Behälters durchbrochen werden, oder es ist eine Sonderausbildung
der Behälterwandung erforderlich. Auch- diese Nachteile sind bei der Erfindung vermieden.
Heizmäntel zur Erhitzung von zylindrischen Behältern sind an sich ebenfalls bekannt,
jedoch s:Ind diese Heizmäntel nicht höhenverstellbar angeordnet. Bei einer Anordnung
gemäß der Erfindung vorgenommene Messungen haben ergeben, daß sich zunächst fast
nur die über dem Heizmantel befindliche Wassersäule erwärmt, weil der großflächige,
mit nur geringer spezifischer Flächenheizwärme arbeitende Heizmantel die unerwünschte
Vermischung von Kalt- und Warmwasser vermeidet.
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Ferner ist der Heizmantel in mehrere, z. B. drei Heizstufen schaltbar
vorgesehen, so daß die Warmwasserbereitung sowohl zeitlich wie auch in der Heizleistung-
dem jeweiligen Bedarf bis zur noch verfügbaren bzw. zulässigen Stromstärke angepaßt
werden kann. Die im Betrieb auftretenden Abstrahlungsverlus.te werden durch im Heizmantel
eingelegte Isolierlagen gering gehalten und können durch einen zusätzlichen Isoliermantel
noch weiter gesenkt werden. Auch der bei Boilern notwendige Temperaturbegrenzungsschutz
erübrigt sich, weil die unter dem Heizmantel befindliche Kaltwassersäule jede gegebenenfalls
auftretende überschüssige Heizwärme aufnimmt und sodann durch zunehmende Abstrahlung
verbraucht.
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Abb. i veranschaulicht den Heizmantel im Gebrauch. Sein Aufbau ist
einfach. Er besteht aus zwei sich zu einem zylindrischen Mantel ergänzenden Zylindermantelhälften,
die durch Scharniere oder Stahlgelenk verbunden und durch einen Kniehebelspannverschluß
satt um den Ofenmantel gespannt werden können. jede Hälfte besteht aus einem inneren
und äußeren, den Heizmantel nach allen Seiten abschließenden Blechmantel, der durch
geeignete Formgebung und Verbindung spritzwasserdicht gekapselt ist, aber dennoch
elastisch auf etwas abweichende Behältergrößen angepaßt werden kann. Zwischen den
Mantelblechen sind ein oder mehrere, stufenweise schaltbare Großflächen: heizkörper
mit Isoliereinlagen gegen Abstrahlung nach außen eingebaut. Auch ist in Abb. i die
gekapselte Anschlußdose mit Schutzerdungsklemme für die Anschluß- und Heizschalterleitung
erkennbar.
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Um auch bei den bekannten Boilerbauarten eine wirtschaftlichere Beheizung
und Speicherung zu erreichen, sind, wie aus Abb. 2 und 3 zu erkennen ist, im Warmwasserkessel
i ein oder mehrere Zwischenböden :2 in einfacher Weise eingelegt, so daß zwei oder
mehrere, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Speicherkammern I, II, III
entstehen. Die Zwischenböden brauchen nicht völlig dicht abzuschließen; sie können
auf Auflege-oder Führungsringen herausnehmbar eingelegt werden. Der Heizkörper 3
beheizt bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 nur die unterste Kammer I. Der die
Kammer I oben abgrenzende Zwischenboden 2 hat solch begrenzten Wärmedurchgang, daß
:eine wirksame Aufheizung der Kammer II erst einsetzt, wenn in Kammer I bereits
eine ausreichende Gebrauchstemperatur vorherrscht. Das gleiche gilt für die Aufheizung
der Kammer III durch den oberen Zwischenboden 2 der Kammer II. Der Zulauf des kalten
Wassers als Nachfüllung bei Wasserentnahme aus Aw erfolgt bei Zk. Die Auf- und Nachfüllung
der Kammer I erfolgt aus Kammer II durch die in dieser Kammer obengelegene Öffnung
40, Leitung 4 und die in der Kammer I untengelegene Öffnung 4 11. Die Auf- und Nachfüllung
der Kammer II erfolgt aus Kammer III durch die in dieser Kammer obengelegene Austrittsöffnung
5o, Leitung 5 und die in der Kammer II untengelegene Öffnung 5 u.
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Das Schema der Abb. 3 arbeitet außer mit Zwischenbodenheizung zugleich
mit Rohrausgleich. Auch hier wird die untere Kammer I aufgeheizt. Bei ausreichender
Gebrauchstemperatur setzt, wie bei Abb. 2, eine schwache Aufheizung der Kammer III
durch den heißgewordenen oberen Zwischenboden der Kammer I ein, der gehemmten Wärmedurchgang
aufweist. Zugleich werden die Leitungswiderstände der Ausgleichs- bzw. Nachfülleitungen
4 und 5 durch die Schwerkraft des Wassersystems überwunden, Dies um so eher, je
mehr die beiden Anschlüsse 4u und 5 u radial und der Höhe nach versetzt sind. Die
über die Leitungen 4 und 5 zwischen den Kammern I und II einsetzende Ausgleichsströmung
erwärmt die Kammer II schneller, als die Kammer III durch die Bodenwärme von Kammer
I erwärmt wird. Mit zunehmender Aufheizung von Kammer II wird die Kammer III auch
vom unteren Boden der Kammer II erwärmt, so. daß auch Kammer III, in. die der Kaltwasserzulauf
Zk führt, j e nach Höhe der Temperatur in den Kammern I und II verspätet auf mittlere
Temperatur erwämt wird.
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Bei der Anordnung nach Abb.2 ist noch ein Mischventil 6 vorgesehen,
das nach Bedarf einen Zusatz von vorgewärmtem Warmwasser ermöglicht, so daß die
bei schwacher Wasserentnahme bekanntlich häufig ungleichmäßige Mischtemperatur vermieden
wird.
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Bei der Anordnung nach Abb.3 können die Kammern II und III nebst Rohranschlüssen
auch vertauscht werden, wie auch noch andere, etwa gleichwirkende Anordnungen, als
in den Beispielen angegeben, möglich sind.
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So zeigt Abb. 4 einen liegenden Warmwasserbehälter, bei dem erst nach
Auf'heizung der mittleren Kammer I die beiden seitlichen Kammern. II a und II b
durch die Zwischenwände aufgeheizt werden.
Auch hier kann ein Rohrausgleich
mit vorgesehen werden.