EP0076497B1 - Speicher für zu erwärmende oder abzukühlende flüssige Medien - Google Patents

Speicher für zu erwärmende oder abzukühlende flüssige Medien Download PDF

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EP0076497B1 EP82109105A EP82109105A EP0076497B1 EP 0076497 B1 EP0076497 B1 EP 0076497B1 EP 82109105 A EP82109105 A EP 82109105A EP 82109105 A EP82109105 A EP 82109105A EP 0076497 B1 EP0076497 B1 EP 0076497B1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters

Definitions

  • the invention relates to storage for liquid media to be heated or cooled, in particular hot water storage, with bushings for connecting exchangeable heat exchangers and / or electric heating elements such as e.g. known from FR-A-2 461206.
  • Storage tanks of this type are installed in almost every house and in those industrial plants in which hot process water or cool liquids have to be kept available.
  • the heat exchangers are either permanently installed in the accumulator or they are subsequently inserted into the accumulator through flange openings and held there in the position of use.
  • All known storage systems have the disadvantage that - if they are designed to be retrofittable for different types of heat or cold generation (gas, oil, solid fuels, electric heating elements, solar heat, heat pumps, chillers) for each of these possible heat energy or cold dispensers are provided with a separately arranged flange welded to the wall of the accumulator, which can be closed with a cover, through which the respective heat or cold supplier is introduced into the interior of the accumulator and there in the immediate vicinity of the flange connection by attaching it to the cover with bushings in the position of use is held.
  • heat or cold generation gas, oil, solid fuels, electric heating elements, solar heat, heat pumps, chillers
  • a store 1 according to the invention has a flange connection 3 arranged on its wall 2 at approximately half the height, which serves as a mounting opening for heat exchangers 9, 10, 11 or 12 or electric heating elements 8, 13 to be installed inside the store 1 serves and which can be closed by means of a screw-on cover 4 after completion of the assembly.
  • the cover 4 itself has either several, one or no sleeves 5 for connecting the heat exchangers 9, 10, 11 or 12 or an electric heating element 8, 13, which lie along the wall 2 of the store 1, preferably in alignment and arranged, attached, preferably soldered, welded or glued in a fast grid dimension A.
  • A 200 mm has emerged as a favorable grid dimension. Of course, other grid dimensions could also be introduced, should this prove useful.
  • the memory 1 also has, as usual, an inlet 6 and an outlet 7.
  • the equipment of the memory 1 according to FIG. 1 only comprises an electric heating element 8 provided with a connection 16.
  • the memory 1 according to FIG. 2 comprises a heat exchanger 9 operated by oil or gas, the inlet 14 and outlet 15 of which are attached to the wall 2 of the memory 1 at a grid spacing 2A, jumping over a sleeve 5.
  • the store 1 according to FIG. 3 is equipped with a heat exchanger 10, which can be heated with oil / gas in winter, and an electric heating element 8 for summer operation.
  • Fig. 5 shows a memory 1 with a heat exchanger 11 (solar heat pump) with an electric heating element 8 for home heating, if the heat output of the heat exchanger 11 should not be sufficient.
  • a heat exchanger 11 solar heat pump
  • the memory 1 according to FIG. 6 shows an extremely large heat exchanger 12 with a large heating surface, as is customary for heat pumps operated by heat exchangers.
  • a too small heat exchanger can also be replaced later by a larger one, which has not been possible until now, since the heat exchangers are either permanently installed in the memory or can only be carried out in a certain size through the flange openings provided.
  • Fig. 7 shows a memory with two electric heating elements 8, 13, the heating element 13 being heated with night current, while the heating element 8 is heated with day current.
  • FIG. 8 shows a store 1 with four heat exchangers, which are offset from one another and are arranged and mounted spatially one behind the other in the store 1.
  • FIGS. 5 and 6 show the memory 1 according to FIGS. 5 and 6 after corresponding conversions, as already indicated above.
  • the store 1 according to the invention has the decisive advantage over the known stores of this type, that it has a large number of simple connecting sleeves 5, to which different heat suppliers of different sizes and heating capacity are used in various combinations over time in various combinations can be retrofitted, the installation taking place exclusively through a single installation opening 3.
  • This is an extremely cost-effective storage design in comparison to the known storage systems.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Speicher für zu erwärmende oder abzukühlende flüssige Medien, insbesondere Heißwasserspeicher, mit Durchführungen zum Anschluß von auswechselbaren Wärmetauschern und/oder Elektro-Heizstäben wie z.B. cazes der FR-A-2 461206 bekannt.
  • Speicher dieser Art sind beinahe in jedem Wohnhaus sowie in jenen Industriebetrieben, in welchen warmes Brauchwasser oder kühle Flüssigkeiten bereitgehalten werden müssen, installiert. Dabei sind die Wärmetauscher entweder fest im Speicher eingebaut oder sie werden durch Flanschöffnungen nachträglich in den Speicher eingeführt und dort in Gebrauchslage gehaltert.
  • Alle bekannten Speicher-Systeme weisen den Hachteil auf, daß sie - falls sie auf verschiedene Wärme- bzw. Kälteerzeugungsarten (Gas, Öl, Festbrennstoffe, Elektro-Heizstäbe, Solarwärme, Wärmepumpe, Kältemaschine) hin nachrüstbar ausgebildet sindfür jede dieser möglichen Wärmeenergie- oder Kältespender mit einem separat angeordneten und an der Wand des Speichers angeschweißten, mit einem Deckel verschließbaren Flanschstutzen versehen sind, durch den hindurch der jeweilige Wärmeoder Kältelieferant in das Innere des Speichers eingeführt und dort in unmittelbarer Hähe des Flanschstutzens durch Anbringung am dessen mit Durchführungen versehenen Deckel in Gebrauchslage gehaltert wird.
  • Diese bisher allgemein übliche Ausbildung von Speichern wird insofern als nachteilig empfunden, als sie bei Anordnung mehrerer Flanschstutzen von Haus aus zwar beliebig auf verschiedene Wärme- oder Kältespender umrüstbar, aber damit auch teuer sind. Andererseits ist die Flexibilität in Bezug auf nachträgliche Umbauten oder Erweiterungen des SPeichers auf mehrere verschiedene oder gleiche voneinander unabhängige Wärmeoder Kältespender dann sehr eingeschränkt, wenn der vorhandene Speicher von Haus aus nur mit einem oder zwei Flanschstutzen versehen ist. Will man beispielsweise einen Speicher, der bisher nur einen Flanschstutzen für einen gasbetriebenen Wärmetauscher aufweist, nachträglich mit einer Ersatz-, Reserve- oder Zusatzheizung (beispielsweise Beheizung mittels Festbrennstoffen, Elektro- oder Solarwärme) versehen, so ist dies hier nicht möglich. Es sei denn, man schweißt nachträglich die entsprechende Anzahl weiterer Flanschstutzen in die Wand des Speichers ein, wobei allerdings deren in der Regel emaillierte Innenhaut zerstört wird, von den zusätzlichen Kosten für die Schweißarbeiten ganz zu schweigen.
  • In diesem Falle läuft es im Endeffekt darauf hinaus, daß der än sich noch funktionstüchtige Speicher wegen seiner geringen Anzahl von Flanschstutzen außer Betrieb gesetzt oder verschrottet und stattdessen ein neuer Speicher mit einer ausreichenden Anzahl von Flanschstutzen angeschafft werden muß. Für den Privatmann stellt dies eine große finanzfelle Belastung dar, ganz zu schweigen von dem damit verbundenen, unter gesamtvolkswirtschaftlichen Aspekten kaum vertretbaren Aufwand an kostbaren Rohstoffen und Energien, den die Heuherstellung eines Speichers verursacht.
  • Es ist daher Ziel und Zweck der Erfindung, einen Speicher der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach und kostengünstig herstellbar, in Bezug auf die Anzahl und Art der einzusetzenden Heiz- oder Kältesysteme flexibel handhabbar, jederzeit ohne größere ümbauten der Speicheranlage umrüstbar ist und ohne Schwierigkeiten gewartet werden kann, in den man die bei reinem Wärmepumpembetrieb erforderlichen großen Wärmetauscherflächen problemlos einbringen kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die Durchführungen durch die Wand des Speichers diese Wand durchsetzende, über die gesamte Speicheroberfläche verteilt angeordnete und an
    der Wand angebrachte Muffen sind, an denen die Zuläufe und/oder Abläufe der Wärmetauscher und/oder die Anschlüsse der Elektro-Heizstäbe anschließbar sind, und daß zur Einbringung der Wärmetauscher und/oder der Elektro-Heizstäbe in den Speicher und zur Montage bzw. Wartung dieser Teile innerhalb des Speichers an der Wand des Speichers eine einzige mit einem Deckel abschließbare öffnung vorgesehen ist.
  • Erfinderische Weiterbildungen oder Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Vorteile und weitere Einzelheiten ergeben sich aus nachfolgen- der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sowie aus der in der Anlage beigefügten Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Heißwasserspeicher gemäß der Erfindung mit einer Montageöffnung mit einer Anschlußmuffe an deren Abschlußdeckel und sieben weiteren Anschlußmuffen für Wärmetauscher, Elektro-Heizstäben u. dgl., wobei hier nur ein Elektro-Heizstab installiert ist;
    • Fig. 2 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit einem mit Festbrennstoffen betriebenen Wärmetauscher;
    • Fig. 3 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit einem mit Öl/Gas betriebenen Wärmetauscher und einem Elektro-Heizstab;
    • Fig. 4 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit einem mit Öl/Gas betriebenen Wärmeteuscher, einem Elektroheizstab und einem von einer Solar-Wärmepumpe gespeisten Wärmetauscher;
    • Fig. 5 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit einem von einer Solar-Wärmepumpe gespeisten Wärmetauscher und einem im Bedarfsfall einschaltbaren Elektro-Heizstab zur Hachheizung;
    • Fig. 6 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit einem extrem großen Wärmetauscher (der beispielsweise von einer Wärmepumpe betrieben wird);
    • Fig. 7 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit einem durch billigeren Hachtstrom betriebenen ElektroHeizstab (unten) und einem tagsüber zur Hachheizung bei stärkerer Brauchwasserentnahme durch Hormalstrom betriebenen Elektro-Heizstab;
    • Fig. 8 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 1 mit vier Wärmetauschern;
    • Fig. 9 einen Heißwasserspeicher nach Fig. 5, wobei der dort abgebildete Heißwasserspeicher durch Versetzung des Elektro-Heizstabes nach oben und Hinzunahme eines zusätzlichen Wärmetauschers zur Erhöhung der Heizleistung umgerüstet wurde;
    • Fig. 10 einen 8eißwasserspeicher nach Fig. 6, wobei der dort abgebildete Heißwasserspeicher durch Hinzunahme eines Elektro-Heizstabes in seiner Heizleistung aufgerüstet wurde;
    • Fig. 11 eine schematische Darstellung von Rastern, in denen die Muffen zum Anschluß der Wärmelieferanten (Wärmepumpen, Wärmetauscher u. dgl.) angeordnet werden könnten, mit feststehendem Rastermaß, und
    • Fig. 12 eine schematische Darstellung von Rastern, in denen die Muffen zum Anschluß der Wärmelieferanten angeordnet werden könnten, mit feststehendem Rastermaß.
  • Gemäß Fig. 1 weist ein Speicher 1 gemäß der Erfindung einen an seiner Wand 2 etwa in halber Höhe angeordneten Flanschstutzen 3 auf, der als Montageöffnung für innerhalb des Speichers 1 zu installierende Wärmetauscher 9,10,11 oder 12 oder Elektro-Heizstäbe 8,13 dient und der mittels eines an ihm anschraubbaren Deckels 4 nach Beendigung der Montage verschließbar ist. Der Deckel 4 selbst weist entweder mehrere, eine oder gar keine Muffen 5 zum Anschluß der Wärmetauscher 9,10,11 oder 12 oder eines Elektro-Heizstabes 8,13 auf, die längs der Wand 2 des Speichers 1, vorzugsweise in einer Flucht liegend und in einem fasten Rastermaß A angeordnet, angebracht, vorzugsweise in dieser eingelötet, eingeschweißt oder eingeklebt sind. Als günstiges Rastermaß hat sich A = 200 mm herauskristallisiert. Selbstverständlich könnten auch andere Rastermaße eingeführt werden, sofern sich dies als nützlich erweisen sollte. Der Speicher 1 weist darüber hinaus, wie üblich, einen Zulauf 6 und einen Ablauf 7 auf. Die Ausrüstung des Speichers 1 gemäß Fig. 1 umfaßt lediglich einen mit einem Anschluß 16 versehenen Elektro-Heizstab 8.
  • Der Speicher 1 gemäß Fig. 2 umfaßt einen durch Öl oder Gas betriebenen Wärmetauscher 9, dessen Zulauf 14 und Ablauf 15 im Rasterabstand 2A, eine Muffe 5 überspringend, an der Wand 2 des Speichers 1 angebracht sind.
  • Der Speicher 1 gemäß Fig. 3 ist mit einem Wärmetauscher 10, der im Winter mit Öl/Gas beheizbar ist, sowie einem ElektroHeizstab 8 für den Sommerbetrieb ausgerüstet.
  • Der Speicher 1 gemäß Fig. 4 umfaßt zwei Wärmetauscher 10,11 (ÖI/Gas sowie Solar-Wärmepumpe) sowie einen Elektro-Heizstab 8 für den Sommerbetrieb.
  • Fig. 5 zeigt einen Speicher 1 mit einem Wärmetauscher 11 (Solar-Wärmepumpe) mit einem Elektro-Heizstab 8 zur Hachheizung, falls die Heizleistung des Wärmetauschers 11 nicht ausreichen sollte.
  • Der Speicher 1 gemäß Fig. 6 zeigt einen extrem großen Wärme- tauscher 12 mit großer Heizfläche, wie sie für wärmepumpenbetriebene Wärmetauscher üblich sind. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Montageöffnung 3 kann eben auch einmal ein zu kleiner Wärmetauscher nachträglich durch einen größeren ersetzt werden, was bisher nicht möglich ist, da die Wärmetauscher entweder fest im Speicher eingebaut sind oder nur in einer bestimmten Größe durch die vorgesehenen Flanschöffnungen durchführbar sind.
  • Fig. 7 zeigt einen Speicher mit zwei Elektro-Heizstäben 8,13, wobei der Heizstab 13 mit Nachtstrom, der Heizstab 8 dagegen mit Tagstrom beheizt wird.
  • Fig. 8 zeigt einen Speicher 1 mit vier Wärmetauschern, die zueinander versetzt und räumlich hintereinander im Speicher 1 angeordnet und montiert sind.
  • Die Fig. 9 und 10 zeigen die Speicher 1 nach den Fig. 5 und 6 nach entsprechenden Umrüstungen, wie vorstehend schon amgedeutet.
  • Zusammenfassend kann man festhalten, daß der erfindungsgemäße Speicher 1 den entscheidenden Vorteil gegemüber den bekannten Speichern dieser Art aufweist, daß er eine Vielzahl von einfachen Anschlußmuffen 5 besitzt, an die im Laufe der Zeit in verschiedenen Kombinationen je nach Bedarf unterschiedliche Wärmelieferanten in unterschiedlicher Größe und Heizleistung nachträglich anschließbar sind, wobei die Montage jeweils ausschließlich durch eine einzige Montageöffnung 3 erfolgt. Dies ist eine äußerst kostengümstige Speicherausbildung im Vergleich zu den bekannten Speichersystemen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Speicher
    • 2 Wand (von 1)
    • 3 Öffnung (in 2)
    • 4 Deckel (für 3)
    • 5 Muffe (in 2)
    • 6 Zulauf (von 1)
    • 7 Ablauf (von 1)
    • 8 Elektro-Heizstab (für Tagstrombeheizung)
    • 9 Wärmetauscher (betrieben mit Festbrennstoffen)
    • 10 Wärmetauscher (betrieben mit Öl/Gas)
    • 11 Wärmetauscher (betrieben mit Solar-Wärmepumpe)
    • 12 Wärmetauscher (betrieben mit Wärmepumpe)
    • 13 Elektro-Heizstab (für Hachtstrombeheizung)
    • 14 Zulauf (von 9)
    • 15 Ablauf (von 9)
    • 16 Anschluß (für 8)
    • A Rasterabstand (zwischen zwei Muffen 5)

Claims (11)

1. Speicher (1) für zu erwärmende oder abzukühlende flüssige Medien, insbesondere Heißwasserspeicher, mit Durchführungen (5) zum Anschluß von auswechselbaren Wärmetauschern (9,10,11,12) und/oder Elektro-Heizstäben (8,13), dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (5) durch die Wand (2) des Speichers (1) diese Wand (2) durchsetzende, über die ganze Speicheroberfläche verteilt angeordnete und an der Wand (2) angebrachte Muffen (5) sind, an denen die Zuläufe (14) und/oder Abläufe (15) der Wärmetauscher (9,10,11,12) und/oder die Anschlüsse (16) der Elektro-Heizstäbe (8,13) anschließbar sind, und daß zur Einbringung der Wärmetauscher (9,10,11,12) und/oder der Elektro-Heizstäbe (8,13) in den Speicher (1) und zur Montage bzw. Wartung dieser Teile (8,9,10,11,12,13) innerhalb des Speichers (1) an der Wand (2) des Speichers (1) eine einzige mit einem Deckel (4) abschließbare Offnung (3) vorgesehen ist.
2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffen (5) mit einem Innengewinde versehene Körper sind.
3. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde der Muffen (5) einen Durchmesser von 38,1 mm (1 1/2 Zoll) aufweist.
4. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffen (5) mit einer Schnellanschluß-Vorrichtung, insbesondere einer Bajonettanschluß-Vorrichtung, versehene Körper sind.
5. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4) für die Öffnung (3) mit Muffen (5) versehbar ist.
6. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (3) etwa in halber Höhe des Speichers (1) in dessen Wand (2) angeordnet ist.
7. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffen (5) oberhalb und/oder unterhalb der Öffnung (3) in der Wand (2) angebracht sind.
8. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffen (5) nahe der Öffnung (3) seitlich derselben und/oder an der der Öffnung (3) diametral gegenüberliegenden Seite in der Wand (2) angebracht sind.
9. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffen (5) in einer Flucht und/oder reihenweise untereinander und/oder nebeneinander in einem bestimmten Raster mit gleichbleibendem Rasterabstand (A) voneinander an der Wand (2) angeordnet sind.
10. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterabstand (A) 200 mm beträgt.
11. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (3) von einem die Wand (2) des Speichers (1) durchsetzenden und an dieser befestigten Flanschstutzen gebildet ist, an dessen Flansch der Deckel (4) lösbar anbringbar, insbesondere mittels Schrauben od. dgl. anschraubbar ist.
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EP0076497A1 EP0076497A1 (de) 1983-04-13
EP0076497B1 true EP0076497B1 (de) 1986-02-05
EP0076497B2 EP0076497B2 (de) 1992-07-01

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DK (1) DK244783A (de)
ES (1) ES516105A0 (de)
GR (1) GR77670B (de)
HU (1) HU184998B (de)
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WO (1) WO1983001291A1 (de)
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