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Warmwasserbereiter mit in einem drucklosen Speicher angeordneter Durchlauferhitzer-Rohrschlange
Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter, in dem das Brauchwasser eine in
einem drucklosen Warmwasserspeicher angeordnete Durchlauferhitzer-Rohrschlange durchströmt
und dabei durch Wärmetausch mit dem Speicherinhalt erhitzt wird, der seinerseits
wiederum mittels einer im Heizgasweg einer Gasbeheizung angeordneten Rohrschlange
erhitzt wird.
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Bei bekannten Warmwasserbereitern dieser Art sind die Durchlauferhitzer-Rohrschlange
und die im Heizgasweg angeordnete Rohrschlange voneinander völlig unabhängig; die
letztere ist mit ihren Enden an den oberen und an den unteren Teil des Speichers
angeschlossen, so daß das Speicherwasser im Kreislauf diese Rohrschlange und den
Speicher durchfließen kann. Die Temperatur des Brauchwassers wird bei diesen bekannten
Warmwasserbereitern ausschließlich durch die Temperatur des Speicherwassers bestimmt,
die einen die Gasbeheiz-ung steuernden Wärmefühler beeinflußt. Aus baulichen und
wärmewirtschaftlichen Gründen ist sowohl die Heizleistung der Gasbeheizung als auch
die Menge des Speicherwassers notwendigerweise begrenzt. Hierdurch ergibt sich aber
bei den bekannten Warmwasserbereitern der Nachteil, daß im Brauchwassser unverhältnismäßig
große Temperaturschwankungen auftreten, sofern in größeren Mengen Brauchwasser entnommen
wird.
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Durch die Erfindung wird ein Warmwasserbereiter geschaffen, bei dem
unter Erhaltung des Vorteiles der Drucklosigkeit des nicht für Brauchzwecke benutzten
Speicherwassers auch bei größerer
Brauchwasserentnahme nennenswerte
Temperaturschwankungen im Brauchwasser nicht auftreten. Dies wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß die im Heizgasweg angeordnete Rohrschlange und die Durchlauf
erhitzer-Rohrsehlange Teile einer Rohrschlange sind, deren Austrittsende mit dem
Eintrittsende durch eine ein Rückschlagventil enthaltende Umlaufleitung verbunden
ist. Es dient hierbei die das Brauchwasser führende Rohrschlange zugleich für den
Wärmeautausch von den Heizgasen zum Speicherwasser sowie für den Wärmeaustausch
von den Heizgasen und dem Speicherwasser zum Brauchwasser, so daß die zweite Rohrschlange
entfällt und sich eine einfache und kostensparende Bauart ergibt. Bei der Entnahme
von Brauchwasser wird diesem zunächst vom Speicherwasser Wärme zugeführt. Sinkt
die Temperatur im Speicherwässer unter den zulässigen Wert, so wird die Gasbeheizung
zur Wirkung gebracht. Nunmehr nimmt das Brauchwasser sowohl vom Speicherwasser als
auch unmittelbar von den Heizgasen Wärme auf. Demzufolge wird das Brauchwasser besser
auf einer Mindesttemperatur gehalten als bei der bekannten Ausgestaltung, bei der
die Wärmeübertragung von den Heizgasen zum Brauchwasser stets nur über das Speicherwasser
als Zwischenträger der Wärme erfolgt. Wird beim Erfindungsgegenstand kein Brauchwasser
bei einem Betriebszustand entnommen, bei dem das Speicherwasser noch nicht oder
nicht mehr die für die Erwärmung des Brauchwassers erforderliche Temperatur aufweist,
so dient die Rohrschlange zugleich für die Wärmeübertragung von den Heizgasen zum
Speicherwasser, indem - das Rückschlagventil in der Umlaufleitung öffnet und eine
Umwälzung des Wassers in der Rohrschlange und der Umlaufleitung erfolgt.
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Um besonders vorteilhafte Wärmeübergangsverhältnisse für den Fall
der Entnahme von Brauchwasser sowie für den Fall einer Aufheizung des Speicherwassers
bei ruhender Brauchwasserentnahme zu schaffen, sind im weiteren Ausbau der Erfindung
der mittlere Teil der Rohrschlange in dem den Speicherraum durchsetzenden Heizschacht
und die übrigen Teile im Speicherraum angeordnet.
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Eine weitere Vervollkommnung des Erfindungsgegenstandes besteht darin,
daß die Rohrschlange an mehreren Stellen zur Entnahme von Brauchwasser angezapft
ist. Durch diese Besonderheit wird die Möglichkeit gewonnen, dem erfindungsgemäßen
Warmwasserbereiter Brauchwasser mit verschiedenen Temperaturen zu entnehmen, beispielsweise
am mittleren Teil der Rohrschlange, vorzugsweise an dessen oberen Ende, oder zwischen
dem mittleren Teil und dem Austrittsende der Rohrschlange aus dem Speicherraum.
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Die an sich bekannte Anordnung von Wärmefühlern für die Steuerung
der Gasbeheizung erfolgt beim Erfindungsgegenstand vorteilhaft in der Weise, daß
der oder die Wärmefühler dem Temperatureinfluß des Brauchwassers in der Nähe der
Austrittsstellen aus der Rohrschlange ausgesetzt sind. Auf diese Weise wird erreicht,
daß die Gasbeheizung verzögerungsfrei gesteuert wird, sobald die Temperatur des
Brauchwassers den zulässigen Mindest- oder Höchstwert erreicht hat, der am Ende
oder auch an zusätzlichen Anzapfstellen der Rohrschlange gewünscht wird.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dem Speicherwasser eine zusätzliche
Wärmequelle, beispielsweise aus einem sonstigen vorhandenen Heizsystem, zuzuordnen,
so daß die Gasbeheizung vornehmlich der Vermeidung unerwünschter Temperaturschwankungen
im Brauchwasser dient.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Im Speicherraum i erstreckt sich der Heizschacht z, der über der Gasbeheizung
3 angeordnet ist. Der Speicherraum i enthält das Speicherwasser, welches nicht für
Brauchzwecke benutzt ist, so daß der Speicherraum i bis auf die durch das Speicherwasser
bedingte Druckhöhe.drucklos ist.
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Für die Leitung des Brauchwassers ist eine Rohrschlange 4 vorgesehen,
deren mittlerer Teil 4' im Heizschacht :2 verläuft, während deren übrigen Teile
4" sich im Speicherraum i erstrecken und zum Zwecke .der Brauchwasserzu- und -ableitung
aus dem Speicherraum i bei 8 bzw. 9 herausgeführt sind. Die Teile q." der Rohrschlange
4 sind ferner in Nähe ihrer Ausführungsstellen 8 und 9 durch eine Umlaufleitung
5 miteinander verbunden, in der ein Rückschlagventil 6 angeordnet ist.
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Beim Anheizen des Warmwasserbereiters und ruhender Brauchwasserentnahmeerfolgt
der Wärmeübergang von den Heizgasen zum Speicherwasser einesteils über die Begrenzungswandung
des Heizschachtes 2 und andernteils über die Rohrschlange 4, indem deren mittlerer
Teil Wärme aus den Heizgasen aufnimmt und durch Wandungsleitung sowie durch das
eingeschlossene Brauchwasser Wärme an das Speicherwasser überträgt. Das eingeschlossene
Brauchwasser kann hierbei über die Umlaufleitung 5 durch deren geöffnetes Rückschlagventil
6 zirkulieren. Nach Erreichen einer Speicherwassertemperatur, die für die Erzeugung
einer gewünschten Brauchwassertemperatur ausreicht, wird die Gasbeheizung 3 abgeschaltet.
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Bei Entnahme von Brauchwasser schließt das Rückschlagventil 6, und
es erfolgt die Erwärmung des Brauchwassers zunächst durch das Speicherwasser, welches
hierbei Wärme an das Brauchwasser abgibt und demzufolge eine Abkühlung erfährt.
Sinkt infolge dieser Abkühlung die Brauchwassertemperatur auf den zulässigen Mindestwert,
so wird durch den Temperaturfühler 7 die Gasbeheizung 3 wieder zur Wirkung gebracht.
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Nunmehr nimmt der im Heizschacht 2 verlaufende mittlere Teil 4' der
Rohrschlange 4 unmittelbar aus den Heizgasen Wärme auf, so daß hierdurch das Brauchwasser
ohne den Umweg über das Speicherwasser Wärme zugeführt erhält, ferner nimmt hierbei
das Brauchwasser zusätzlich Wärme aus dem Speicherwasser auf. Hierdurch kann auch
bei größeren Entnahmemengen das Brauchwasser trägheitsfreier auf der gewünschten
Temperatur gehalten werden als bei einer Ausgestaltung, bei der
das'
Brauchwasser Wärme stets nur über das Speicherwasser zugeführt erhält.
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Während beim Ausführungsbeispiel das Brauchwasser der Rohrschlange
4 nur an deren Austrittsende 9 am oberen Teil 4" aus dem Speicherraum i entnommen
werden kann, ist auch eine Abwandlung möglich, bei der die Rohrschlange 4 an einer
oder mehreren Stellen, beispielsweise am oberen Teil des mittleren Teiles 4', angezapft
ist. In diesem Fall kann dem Warmwasserbereiter Brauchwasser mit verschiedenenTemperaturbereichen
entnommen werden. Es ist dann zweckmäßig, mehrere Temperaturfühler in der Nähe der
Entnahmestellen des Brauchwassers aus der Rohrschlange 4 im Temperatureinfluß des
Brauchwassers anzuordnen, um an allen Entnahmestellen die Entnahme von Brauchwasser
mit der jeweils vorgesehenen Temperaturspanne,zu gewährleisten.
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Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, daß dem Speicherwasser
eine zusätzliche Wärmequelle, beispielsweise aus einem sonstigen Heizsystem, zugeordnet
ist, so daß die Gasbeheizung 3 sornehmlich zur Minderung von Temperaturschwankungen
im Brauchwasser dient.