EP1962032B1 - Wasserspeicher - Google Patents

Wasserspeicher Download PDF

Info

Publication number
EP1962032B1
EP1962032B1 EP08002901A EP08002901A EP1962032B1 EP 1962032 B1 EP1962032 B1 EP 1962032B1 EP 08002901 A EP08002901 A EP 08002901A EP 08002901 A EP08002901 A EP 08002901A EP 1962032 B1 EP1962032 B1 EP 1962032B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
storage tank
container
water storage
tank according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP08002901A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1962032A1 (de
Inventor
Erwin Berger
Ingram Eusch
Thomas Kreiner
Erwin Stricker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kioto Clear Energy AG
Original Assignee
Kioto Clear Energy AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kioto Clear Energy AG filed Critical Kioto Clear Energy AG
Publication of EP1962032A1 publication Critical patent/EP1962032A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1962032B1 publication Critical patent/EP1962032B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
    • F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
    • 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
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means

Definitions

  • the invention relates to a water storage, which is integrated, for example, in a hot water and heating system, which operates on the basis of renewable energy sources.
  • a water reservoir according to the preamble of claim 1 is known from the document DE 609 199 known.
  • This hot water requirement can be both hot water for heating and hot water, with which, for example, via a heat exchanger fresh water is heated.
  • the invention is based on the idea of arranging the additional heating in a flow channel within the water storage to heat a defined amount of water very quickly and effectively and offer the required energy quickly and inexpensively at the desired location to be able to.
  • water supply and drainage at the guide element can be self-contained, discrete supply and discharge lines. But it is also possible to feed water from the container interior in the channel-like guide element, which can be done at one or more locations.
  • the heated water can be fed via a discrete water outlet specifically downstream system components.
  • the heated water can for example be fed into a heating circuit. It can also be directed to other areas (sections, zones) of the tank (water reservoir).
  • the heating element should run over at least 80% of the length of the guide element.
  • a distance of a maximum of 25 cm, in particular not more than 10 cm or ⁇ 5 or ⁇ 2 cm, should exist between the heating element and the guide element, although the described effect also occurs (albeit reduced) if the guide element extends over the whole, for example
  • Container cross-section extends, but with limited height in the axial direction of the container.
  • the heating element may be of any shape.
  • the cylinder can be round or square (similar to a narrow but long box), for example, in cross-section trapezoidal.
  • a portion of the guide element is formed by an intermediate bottom in the container. Together with a U-shaped or semi-circular component, the desired guide element can be completed.
  • the heating rod extends on a bottom of the container facing side of the false floor. This has the advantage that secondary heated water (water in the vicinity of the guide element), which is indirectly heated, can rise upwards in the container. This applies analogously to any arrangement in which heating and guiding element are arranged at a distance below the water level in the container.
  • the heating rod is perpendicular to the longitudinal axis of the container, that is normally horizontal.
  • a coaxial arrangement of heating element and guide element optimizes the equalization of water heating.
  • openings can be arranged. This has the following consequences: The heated water can be introduced into the water reservoir itself if necessary. The openings can therefore be closed. If the water cycle associated with the water reservoir is closed, there are no corrosion problems.
  • the openings in the guide element should have a cross-sectional area of not more than 150 mm 2 and a total of a surface of, for example, 2,000 cm 2 , a maximum of 50 to 100 openings should be arranged.
  • the heating element is arranged in a zone of the container, which serves to feed water having a temperature ⁇ 30 ° C and / or ⁇ 70 ° C. As already described, this allows the use of indirectly dissipated heat in higher water temperature zones above.
  • the heating capacity of the heating element depends on the application. For example, for a 1- to 3-family house, the power could be between 5 and 20 kW.
  • the water supply temperature between 20 and 50 ° C
  • the temperature of the heated water between 60 and 90 ° C.
  • the invention can be integrated into the hot water and / or heating system described below. In order to apply the invention therein, not all system components and / or method steps of the system need to be met simultaneously. Depending on the requirement profile, the invention can also be realized in combination with one or more of the features described below. Likewise, it is possible that the invention features individual features within the Complete system replaced or individual system features are specifically excluded.
  • the system includes so-called primary energy heat exchangers (PWT). These include the aforementioned solar panels, air heat exchangers or geothermal probes in any number and combination. With these PWTs, primary energy, such as solar energy, becomes a heat transfer medium. hereinafter referred to as brine (for example glycol).
  • brine for example glycol
  • the system further comprises a heat pump, which consists of at least one evaporator section, a compressor, a condenser section and a decompression device, wherein the heat pump is traversed by a refrigerant, such as CO 2 or ammonia.
  • a refrigerant such as CO 2 or ammonia.
  • the evaporator section of the heat pump can be formed by a heat exchanger. This is referred to as secondary energy heat exchanger (SWT), because in the SWT, the heat transfer from the already heated in the PWT brine to the refrigerant or vice versa takes place.
  • SWT secondary energy heat exchanger
  • a SWT can also be a heat exchanger that allows heat transfer from the brine to water.
  • the condenser part of the heat pump in this terminology forms a tertiary energy heat exchanger (TWT), since in a third stage heat is transferred from the refrigerant to water.
  • TWT tertiary energy heat exchanger
  • the system also includes a so-called buffer storage, which serves a layered storage of water for at least one closed water cycle. Since warm water is lighter than cold water, the buffer tank results in a temperature gradient from top to bottom.
  • the system can be connected to at least one high-temperature heating circuit (in particular for radiators).
  • a heating circuit for low temperatures can be connected, for example, underfloor heating, which operate with flow temperatures of, for example, 20 ° -60 ° C.
  • the hot water of the buffer memory can also be used for heating fresh water, for example via an intermediate heat exchanger.
  • the buffer memory has corresponding supply and discharge lines for the circulation water.
  • the water fed into the buffer tank can be guided into the corresponding temperature zone according to its temperature.
  • At least one section (a temperature zone) of the buffer memory can have an additional heater, in particular an electric heater, in order to heat up water in the buffer memory, if required, independently of the PWTs.
  • SWT or TWT are all types of heat exchangers, especially plate heat exchangers.
  • the individual system components in particular within the functional system circuits (solar circuit, refrigerant circuit, water circuit) can be connected via suitable multi-way valves, which may be mixing valves, individually or in groups, possibly all at the same time.
  • suitable multi-way valves which may be mixing valves, individually or in groups, possibly all at the same time.
  • a section plane through the container is marked S-S.
  • the container comprises a bottom 10, a ceiling 12 and a peripheral wall 14, so that a total of a cylindrical container interior 16 is limited to the water intake.
  • the section plane marked S-S corresponds to the orientation of the longitudinal axis of the container.
  • the container is insulated and has at least one cold water inlet 18 and at least one hot water outlet 20.
  • the container interior 16 is subdivided into two zones 160, 16u by an intermediate floor 22, which is fastened to the ceiling 12 by rods 24, the water of the zone 16o normally having a higher temperature.
  • a heating rod 26 is arranged, which is fixed to the wall 14 and extends with several meandering turns to the opposite side of the container wall, which is not recognizable due to the offset by 90 ° graphic representation in the left part of the figure.
  • the heating rod 26 thus extends parallel below the intermediate bottom 22 and is bounded in the direction of the bottom 10 and vertically by a U-shaped box 28, as can be seen in particular from the left part of the figure.
  • a water inlet 32 opens at one end of the guide element in this and a (not shown) water drain leads at the opposite end of the heating element 26 from the water reservoir out again.
  • the line 32 is connected to a (not dargixie) pump.
  • the flow velocity of the water through the guide member 30 is controlled / controlled by a valve, not shown.
  • the heating element 26 is switched on.
  • the water which flows through the channel-like guide member 30 is thus heated and can be supplied via (not shown) connecting lines at the second end of the guide element, for example, a heating circuit or a fresh water heat exchanger.
  • openings may be arranged, which are indicated schematically at 34. These can be closed by flaps (not shown). In the case of a particularly high flow or in other system constellations, a water exchange between the guide element 30 and the container interior 16 can take place.
  • the power of the heating element 26 shown in the figure is 8 kW at a container volume of about 1,000 liters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Cookers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wasserspeicher, der beispielsweise in ein Warmwasser- und Heizungssystem eingebunden ist, welches auf Basis erneuerbarer Energieträger arbeitet.
  • Ein Wasserspeicher gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus dem Dokument DE 609 199 bekannt.
  • Aus wirtschaftlichen und politischen Gründen wird die Bedeutung erneuerbarer Energien immer größer. Die Gewinnung von Energie aus Sonne, Luft oder Erdwärme ist in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Dies gilt auch für Kombinationen der Systeme untereinander.
  • Im Bereich des Wohnungsbaus, aber auch bei Büros oder Gewerbebauten, geht es insbesondere darum, Warmwasser für Heizkreise und/oder zur Erwärmung von Frischwasser aufzubereiten.
  • In diesem Zusammenhang stellt die kontinuierliche Energieversorgung ein erhebliches Problem dar. Im Sommer steht Sonnenenergie nahezu grenzenlos zur Verfügung; im Sommer besteht aber auch der geringste Bedarf an Warmwasser zum Heizen beziehungsweise zum Erwärmen von Frischwasser.
  • In Übergangszeiten, wie im Herbst sowie im Winter, erhöht sich dieser Bedarf. Bei bewölktem Himmel und relativ niedrigen Außentemperaturen lassen sich beispielsweise über Sonnenkollektoren kaum nennenswerte Energiebeiträge leisten.
  • In solchen Situationen besteht die Gefahr, dass nicht genügend Warmwasser über den Wasserspeicher zur Verfügung gestellt werden kann oder das im Behälter gespeicherte Wasser nicht warm genug ist.
  • Mit der Erfindung soll ein Wasserspeicher zur Verfügung gestellt werden, der eine höhere Versorgungssicherheit gewährleistet, auch dann, wenn Primärenergie-Wärmetauscher, wie Sonnenkollektoren, keinen ausreichenden Wärmeeintrag in dieses System schaffen.
  • In diesem Zusammenhang ist es bekannt, einen Wasserspeicher mit einer diskreten Heizeinrichtung auszubilden, beispielsweise einem elektrischen Heizstab, der nach Art eines Tauchsieders das Wasser erwärmt. Die Effektivität einer solchen Zusatzheizung ist unbefriedigend, weil große Volumina erwärmt werden, obwohl möglicherweise nur kleinere Warmwassermengen und/oder nun über einen kurzen Zeitraum Warmwasser benötigt wird.
  • Dieser Warmwasserbedarf kann sowohl Warmwasser für die Beheizung als auch Warmwasser sein, mit dem zum Beispiel über einen Wärmetauscher Frischwasser erwärmt wird.
  • In Kenntnis dieser Nachteile elektrischer Zusatzheizungen im Stand der Technik geht die Erfindung von der Überlegung aus, die Zusatzheizung in einem Strömungskanal innerhalb des Wasserspeichers anzuordnen, um so eine definierte Wassermenge sehr schnell und effektiv erwärmen und die benötigte Energie schnell und preiswert an der gewünschten Stelle anbieten zu können.
  • Danach betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform einen Wasserspeicher mit folgenden Merkmalen:
    • einem zylindrischen Behälter, dessen Boden, Decke und umlaufende Wand einen Behälter-Innenraum begrenzen, mit einer im Montagezustand des Behälters vertikal verlaufenden Längsachse,
    • mindestens einem Kaltwasserzulauf und
    • mindestens einem Warmwasserzulauf, mit
    • mindestens einem elektrischen Heizstab, der
    • im Behälterinnenraum angeordnet ist und
    • mit geringem Abstand in einem kanalartigen Führungselement verläuft, das
    • an einem Ende mit einem Wasserzulauf und am anderen Ende mit einem Wasserablauf strömungstechnisch verbunden ist.
  • "Zylindrisch" ist nicht im streng mathematischen Sinne, sondern bezüglich der grundsätzlichen Geometrie: "aufrecht stehender Behälter" zu verstehen.
  • Unter diesen allgemeinen Erfindungsgedanken lassen sich verschiedene Ausführungsformen subsumieren.
  • So können Wasserzu- und -ablauf am Führungselement autarke, diskrete Zuführ- und Ablaufleitungen sein. Es ist aber ebenso möglich, Wasser aus dem Behälterinnenraum in das kanalartige Führungselement einzuspeisen, wobei dies an einer oder mehreren Stellen erfolgen kann.
  • Wichtig ist, dass innerhalb des Führungselementes eine gewisse Strömung ausgebildet wird, um die Heizleistung gut nutzen beziehungsweise das über das Heizelement erwärmte Wasser abtransportieren zu können.
  • Das erwärmte Wasser kann über einen diskreten Wasserablauf gezielt nachgeschalteten Systemkomponenten zugeführt werden. Das erwärmte Wasser kann beispielsweise in einen Heizkreislauf eingespeist werden. Es kann aber auch in andere Bereiche (Abschnitte, Zonen) des Behälters (Wasserspeichers) geleitet werden.
  • Wichtig ist, dass das zu erwärmende Wasser unmittelbar am elektrischen Heizstab vorbeiströmt, wodurch sich ein optimierter Wärmeübergang ergibt. Auf diese Weise erfolgt die Wassererwärmung schnell und gezielt. Innerhalb weniger Sekunden kann das benötigte Warmwasser zur Verfügung gestellt werden. Über ein Ventil lässt sich die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit einstellen.
  • Zur Optimierung des Wärmeübergangs sollte der Heizstab über mindestens 80 % der Länge des Führungselementes verlaufen. Aus denselben Erwägungen sollte zwischen Heizstab und Führungselement ein Abstand von maximal 25 cm, insbesondere maximal 10 cm oder ≤ 5 oder ≤ 2 cm bestehen, obwohl der beschriebene Effekt auch dann (wenngleich verringert) eintritt, wenn das Führungselement sich beispielsweise über den gesamten
  • Behälterquerschnitt erstreckt, aber mit begrenzter Höhe in Axialrichtung des Behälters.
  • Der Heizstab kann jede beliebige Form aufweisen. Eine Längsform, wobei die Heizwendel mäanderförmig verlaufen kann, ermöglicht es, das Führungselement nach Art eines Zylinders auszubilden, wobei "Zylinderform" lediglich die Grundform beschreibt. So kann der Zylinder rund oder eckig sein (ähnlich wie eine schmale aber lange Kiste), beispielsweise im Querschnitt trapezförmig.
  • Ein Abschnitt des Führungselementeswird durch einen Zwischenboden im Behälter gebildet. Zusammen mit einem U- oder halbkreisförmigen Bauteil lässt sich das gewünschte Führungselement komplettieren.
  • Der Heizstab verläuft auf einer dem Boden des Behälters zugewandten Seite des Zwischenbodens. Dies hat den Vorteil, dass sekundär erwärmtes Wasser (Wasser in der Umgebung des Führungselementes), welches mittelbar erwärmt wird, nach oben im Behälter aufsteigen kann. Dies gilt analog für jede Anordnung, bei der Heiz- und Führungselement mit Abstand unterhalb des Wasserspiegels im Behälter angeordnet sind.
  • Nach einer Ausführungsform verläuft der Heizstab senkrecht zur Längsachse des Behälters, im Normalfall also horizontal. Eine koaxiale Anordnung von Heizstab und Führungselement optimiert die Vergleichmäßigung der Wassererwärmung.
  • Im Führungselement (wandseitig) können Öffnungen angeordnet werden. Dies hat folgende Konsequenzen: Das erwärmte Wasser kann bei Bedarf in den Wasserspeicher selbst eingeleitet werden. Die Öffnungen können deshalb verschließbar sein. Ist der dem Wasserspeicher zugeordnete Wasserkreislauf geschlossen, ergeben sich auch keine Korrosionsprobleme.
  • Die Öffnungen im Führungselement sollten eine Querschnittsfläche von jeweils maximal 150 mm2 aufweisen und insgesamt auf einer Fläche von beispielsweise 2.000 cm2 sollten maximal 50 bis 100 Öffnungen angeordnet sein.
  • Nach einer Ausführungsform ist der Heizstab in einer Zone des Behälters angeordnet, die der Einspeisung von Wasser mit einer Temperatur ≥ 30° C und/oder < 70° C dient. Wie bereits beschrieben ermöglicht dies die Nutzung von mittelbar abgegebener Wärme in darüber liegenden Zonen mit höherer Wassertemperatur.
  • Die Heizleistung des Heizstabes richtet sich nach dem Anwendungsfall. Für ein 1- bis 3-Familienhaus könnte die Leistung beispielsweise zwischen 5 und 20 kW liegen.
  • Je nach Leistung und Größe des Heizelementes kann die Wasser-Zulauftemperatur zwischen 20 und 50° C liegen, die Temperatur des erwärmten Wassers zwischen 60 und 90° C.
  • Weitere Merkmale ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
  • Die Erfindung lässt sich in das nachstehend beschriebene Warmwasser- und/oder Heizungssystem integrieren. Um die Erfindung darin anzuwenden müssen nicht alle System-Komponenten und/oder Verfahrensschritte des Systems gleichzeitig erfüllt sein. Je nach Anforderungsprofil kann die Erfindung auch in Kombination mit einzelnen oder mehreren der nachstehend beschriebenen Merkmale realisiert werden. Ebenso ist es möglich, dass die Erfindung einzelne Merkmale innerhalb des Gesamtsystems ersetzt oder einzelne Systemmerkmale gezielt ausgeschlossen werden.
  • Das System umfasst so genannte Primärenergie-Wärmetauscher (PWT). Dazu gehören die genannten Sonnenkollektoren, Luftwärmetauscher oder Erdwärmesonden in beliebiger Zahl und Kombination. Mit diesen PWTs wird Primärenergie, wie Sonnenenergie, auf ein Wärmeträger-Medium. nachstehend Sole genannt (beispielsweise Glykol) übertragen.
  • Das System umfasst weiters eine Wärmepumpe, die mindestens aus einem Verdampferteil, einem Kompressor, einem Kondensatorteil und einer Entspannungseinrichtung besteht, wobei die Wärmepumpe von einem Kältemittel, wie CO2 oder Ammoniak, durchströmt wird.
  • Der Verdampferteil der Wärmepumpe kann von einem Wärmetauscher gebildet werden. Dieser wird als Sekundärenergie-Wärmetauscher (SWT) bezeichnet, weil im SWT die Wärmeübertragung von der bereits im PWT erwärmten Sole auf das Kältemittel oder umgekehrt erfolgt.
  • Ein SWT kann auch ein Wärmetauscher sein, der einen Wärmeübergang von der Sole auf Wasser ermöglicht.
  • Der Kondensatorteil der Wärmepumpe bildet in dieser Terminologie einen Tertiärenergie-Wärmetauscher (TWT), da in einer dritten Stufe Wärme vom Kältemittel auf Wasser übertragen wird.
  • Zum System gehört ferner ein so genannter Pufferspeicher, der einer geschichteten Speicherung von Wasser für mindestens einen geschlossenen Wasserkreislauf dient. Da warmes Wasser leichter als kaltes Wasser ist, ergibt sich im Pufferspeicher ein Temperaturgefälle von oben nach unten.
  • Durch Zwischenböden, so genannte Schicht- oder Schichtenbleche, können unterschiedliche Abschnitte (Temperaturzonen) voneinander abgegrenzt werden, wobei strömungstechnische Verbindungen zwischen den Abschnitten erlaubt sind. -
  • Das System ist an mindestens einen Hochtemperatur-Heizkreislauf (insbesondere für Radiatoren) anschließbar. Dazu lässt sich Wasser mit einer Vorlauftemperatur von beispielsweise 50°-90° C aus dem Pufferspeicher entnehmen. Ebenso kann ein Heizkreislauf für Niedrigtemperaturen angeschlossen werden, beispielsweise für Fußbodenheizungen, die mit Vorlauftemperaturen von beispielsweise 20°-60° C arbeiten.
  • Das Warmwasser des Pufferspeichers kann ebenso zum Aufheizen von Frischwasser genutzt werden, beispielsweise über einen zwischengeschalteten Wärmetauscher. Dazu weist der Pufferspeicher entsprechende Zu- und Ableitungen für das Zirkulationswasser auf.
  • Das in den Pufferspeicher zugeführte Wasser kann entsprechend seiner Temperatur in die entsprechende Temperaturzone geführt werden.
  • Mindestens ein Abschnitt (eine Temperaturzone) des Pufferspeichers kann eine Zusatz-Heizung, insbesondere eine elektrische Heizung aufweisen, um bei Bedarf unabhängig von den PWTs Wasser im Pufferspeicher aufheizen zu können.
  • Als SWT oder TWT eignen sich alle Arten von Wärmetauschern, insbesondere Plattenwärmetauscher.
  • Die einzelnen Systemkomponenten, insbesondere innerhalb der funktionalen Systemkreise (Solarkreis, Kältemittelkreis, Wasserkreis) können über geeignete Mehrwegeventile, die auch Mischventile sein können, einzeln oder in Gruppen, gegebenenfalls auch alle gleichzeitig, verbunden werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in stark schematisierter Darstellung einen Wasserspeicher der erfindungsgemäßen Art in zwei, um90° zueinander versetzten Ansichten.
  • Eine Schnittebene durch den Behälter ist mit S-S gekennzeichnet. Der Behälter umfasst einen Boden 10, eine Decke 12 und eine umlaufende Wand 14, so dass insgesamt ein zylindrischer Behälter-Innenraum 16 zur Wasseraufnahme begrenzt wird. Die mit S-S gekennzeichnete Schnittebene entspricht der Orientierung der Längsachse des Behälters.
  • Der Behälter ist isoliert und besitzt mindestens einen Kaltwasserzulauf 18 und mindestens einen Warmwasserablauf 20.
  • Der Behälter-Innenraum 16 ist durch einen Zwischenboden 22, der über Stäbe 24 an der Decke 12 befestigt ist, in zwei Zonen 160, 16u unterteilt, wobei das Wasser der Zone 16o im Normalfall eine höhere Temperatur hat.
  • Unterhalb des Zwischenbodens 22 ist ein Heizstab 26 angeordnet, der an der Wand 14 befestigt ist und sich mit mehreren mäanderförmigen Windungen bis zur gegenüberliegenden Seite der Behälterwand erstreckt, was aufgrund der um 90° versetzten zeichnerischen Darstellung im linken Teil der Figur nicht zu erkennen ist.
  • Der Heizstab 26 verläuft damit parallel unterhalb des Zwischenbodens 22 und wird in Richtung auf den Boden 10 sowie vertikal von einem U-förmigen Kasten 28 begrenzt, wie insbesondere aus dem linken Teil der Figur zu erkennen ist. Die drei Schenkel des U-förmigen Kastens 28 bilden zusammen mit dem Zwischenboden 22 ein kanalartiges Führungselement 30, welches den Heizstab 26 mit geringem Abstand umgibt.
  • Ein Wasserzulauf 32 mündet an einem Ende des Führungselementes in dieses ein und ein (nicht dargestellter) Wasserablauf führt am gegenüberliegenden Ende des Heizelementes 26 aus dem Wasserspeicher wieder heraus.
  • Die Leitung 32 ist an eine (nicht dargstellte) Pumpe angeschlossen. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers durch das Führungselement 30 wird über ein nicht dargestelltes Ventil geregelt/gesteuert.
  • Bei Bedarf wird das Heizelement 26 zugeschaltet. Das Wasser, welches durch das kanalartige Führungselement 30 strömt, wird auf diese Weise erwärmt und kann über (nicht dargestellte) Anschlussleitungen am zweiten Ende des Führungselements beispielsweise einem Heizkreislauf oder einem Wärmetauscher für Frischwasser zugeführt werden.
  • In Wandabschnitten des Führungselementes 30 können Öffnungen angeordnet sein, die schematisch mit 34 angegeben sind. Diese können über (nicht dargestellte) Klappen verschlossen werden. Bei besonders hoher Strömung oder in anderen Systemkonstellationen kann so ein Wasseraustausch zwischen dem Führungselement 30 und dem Behälterinnenraum 16 erfolgen.
  • Die Leistung des in der Figur dargestellten Heizelementes 26 beträgt 8 kW bei einem Behältervolumen von ca. 1.000 Liter.

Claims (14)

  1. Wasserspeicher mit folgenden Merkmalen:
    1.1 einem zylindrischen Behälter, dessen Boden (10), Decke (12) und umlaufende Wand (14) einen Behälter-Innenraum (16) begrenzen, mit einer im Montagezustand des Behälters vertikal verlaufenden Längsachse,
    1.2 mindestens einem Kaltwasserzulauf (18),
    1.3 mindestens einem Warmwasserablauf (20)
    1.4 mindestens einem elektrischen Heizstab (26), der
    1.5 im Behälterinnenraum (16) angeordnet ist und
    1.6 mit geringem Abstand in einem kanalartigen Führungselement (30) verläuft, das
    1.7 an einem Ende mit einem Wasserzulauf (32) und am anderen Ende mit einem Wasserablauf strömungstechnisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    1.8 ein Abschnitt des Führungselementes (30) durch einen Zwischenboden (22) im Behälter gebildet wird und
    1.9 der Heizstab (26) auf einer dem Boden (10) des Behälters zugewandten Seite des Zwischenbodens (22) verläuft.
  2. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem sich der Heizstab (26) über mindestens 80% der Länge des Führungselements (30) erstreckt.
  3. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem zwischen Heizstab (26) und Führungselement (30) ein Abstand von maximal 25 cm, insbesondere maximal 10 cm besteht.
  4. Wasserspeicher nach Anspruch, 1, bei dem das Führungselement (30) eine Zylinderform aufweist.
  5. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem sich der Heizstab (26) senkrecht zur Längsachse des Behälters erstreckt.
  6. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem das Führungselement (30) koaxial zum Heizstab (26) verläuft.
  7. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem der Heizstab (26) zwischen Wasserzulauf (32) und Wasserablauf mäanderförmig verläuft.
  8. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem das Führungseleinent (30) zwischen seinen Enden eine oder mehrere Öffnungen (34) aufweist.
  9. Wasserspeicher nach Anspruch 8, bei dem die Öffnungen (34) im Führungselement (30) verschließbar sind.
  10. Wasserspeicher nach Anspruch 7, bei dem die Öffnungen (34) des Führungselementes (30) eine Querschnittsfläche von jeweils maximal 150 mm2 aufweisen und insgesamt auf einer Fläche von 2000 cm2 maximal 100 Öffnungen angeordnet sind.
  11. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem der der Heizstab (26) in einer Zone (16u) des Behälters angeordnet ist, in die Wasser aus einem Heizkreislauf eingespeist oder aus der Wasser zur Einspeisung in einen Heizkreislauf entnommen wird.
  12. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem der Heizstab (26) in einer Zone (16u) des Behälters angeordnet ist, die der Einspeisung von Wasser mit einer Temperatur < 70° C dient.
  13. Wasserspeicher nach Anspruch 1, mit mindestens einem, den Behälter-Innenraum (16) in übereinander liegende Zonen (16u, 16o) teilenden Zwischenboden (22).
  14. Wasserspeicher nach Anspruch 1, bei dem das Führungselement (30) im Querschnitt der Form eines Prismas folgt.
EP08002901A 2007-02-26 2008-02-16 Wasserspeicher Not-in-force EP1962032B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007009198A DE102007009198B4 (de) 2007-02-26 2007-02-26 Wasserspeicher

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1962032A1 EP1962032A1 (de) 2008-08-27
EP1962032B1 true EP1962032B1 (de) 2010-05-26

Family

ID=39401158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08002901A Not-in-force EP1962032B1 (de) 2007-02-26 2008-02-16 Wasserspeicher

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1962032B1 (de)
AT (1) ATE469327T1 (de)
DE (2) DE102007009198B4 (de)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE609199C (de) * 1929-01-27 1935-02-09 Siemens Elektrowaerme Ges M B Elektrisch beheizter druckloser UEberlaufheisswasserspeicher
CH289319A (de) * 1953-02-20 1953-03-15 Uhlmann Geb Heisswasserspeicher.
DE3017996A1 (de) * 1980-05-10 1981-11-12 Peter 8260 Mühldorf Trieb Boiler mit hochleistungswaermetauscher
US4489708A (en) * 1982-04-14 1984-12-25 Kyodo Kisen Kaisha, Ltd Heating apparatus for heating liquid in a tank
DE3226461A1 (de) * 1982-07-15 1984-01-19 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg, 3450 Holzminden Warmwasserspeicherbehaelter
DE8508613U1 (de) * 1985-03-22 1985-06-05 Theodor Hettler GmbH + Co, 7900 Ulm Elektrisch beheizter Brauchwasserwärmer
US4777347A (en) * 1987-09-02 1988-10-11 Mottershead Bernard J Electric water heating tank with thermosiphonic circulation for improved heat recovery rate
US6148146A (en) * 1998-01-07 2000-11-14 Poore; Bobby L. Water heater
US6321036B1 (en) * 2000-12-04 2001-11-20 Chao-Lin Huang Electric water heater
DE102005001509A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-27 Paradigma Energie- Und Umwelttechnik Gmbh & Co. Kg Thermische Schichtleiteinrichtung für Elektroheizeinsätze in Wärmespeichern

Also Published As

Publication number Publication date
ATE469327T1 (de) 2010-06-15
DE102007009198A1 (de) 2008-09-11
DE102007009198B4 (de) 2011-04-28
DE502008000699D1 (de) 2010-07-08
EP1962032A1 (de) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3447403B1 (de) Betriebsverfahren für wärmegewinnungsanlagen, luft/flüssigkeit-wärmetauschereinheit und wärmegewinnungsanlage
EP1916486A2 (de) Solarkollektorsystem
EP2713130B1 (de) Thermischer Speicher für Kälteanlagen
EP2795199B1 (de) Wärmeversorgungssystem und wärmeversorgungsverfahren
DE2804748B1 (de) Waerme-isolierter Behaelter fuer warmes Wasser o.a. Fluessigkeiten
EP2481991B1 (de) Sammler und Verteiler für eine Heiz- oder Kühlanlage
EP1962032B1 (de) Wasserspeicher
DE102010056370A1 (de) Vorrichtung zur Steigerung der Effizienz einer Wärmepumpe bei der Brauchwassererzeugung
EP2815196B1 (de) Wärmetauscher für eine heizungsanlage oder ein wärmeversorgungssystem
EP2107323B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Kalt- und Warmwasser
DE102011002214A1 (de) Hydraulischer Verteiler für mehr als zwei Temperaturen und mehr als einen Verbraucher und/oder Wärmeerzeuger
AT523320B1 (de)
EP2339247B1 (de) Verfahren zur Erwärmung von Brauchwasser
DE102006002727A1 (de) Schichtenwärmespeichervorrichtung und Verfahren zur Warmwasserbereitung
EP1724415A2 (de) Geregelter Zwei-Zonen-Pufferspeicher für frische Trinkwassererwärmung
EP2014992A1 (de) Temperieranlagenverteiler
DE3019475A1 (de) System zur waermegewinnung aus solar- bzw. umgebungsenergie
EP2778541A1 (de) Schaltung zur Senkung der primären Rücklauftemperatur in Fernwärmeanlagen
AT501612B1 (de) Verfahren zum betreiben einer warmwasserbereitungsanlage und warmwasserbereitungsanlage
DE102016118516A1 (de) Vorrichtung zum Speichern von Wärmeenergie und System mit der Vorrichtung
EP2072914B1 (de) Vorrichtung zur gerichteten Durchführung mindestens eines Fluids entlang unterschiedlicher Strömungswege
DE202022104494U1 (de) Bausatz für ein Wärmekollektorelement
DE102015004999A1 (de) Leitungssystem zur Wärmeenergieversorgung dezentraler Wärmetauscher
DE19514933C2 (de) Heiz- und/oder Kühlelement aus Speckstein
AT514844B1 (de) Plattenförmiger Wärmetauscher und Verfahren zum Betreiben des Wärmetauschers

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080624

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: KIOTO CLEAR ENERGY AG

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AXX Extension fees paid

Extension state: MK

Payment date: 20090227

Extension state: BA

Payment date: 20090227

Extension state: AL

Payment date: 20090227

Extension state: RS

Payment date: 20090227

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: HANS RUDOLF GACHNANG PATENTANWALT

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502008000699

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100708

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20100526

LTIE Lt: invalidation of european patent or patent extension

Effective date: 20100526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100826

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100926

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100602

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20110301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100827

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502008000699

Country of ref document: DE

Effective date: 20110228

BERE Be: lapsed

Owner name: KIOTO CLEAR ENERGY AG

Effective date: 20110228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110228

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20111102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110228

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20120222

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110216

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100526

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100826

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20130216

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100526

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100906

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130216

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: GACHNANG AG PATENTANWAELTE, CH

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20160222

Year of fee payment: 9

Ref country code: DE

Payment date: 20160229

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20160218

Year of fee payment: 9

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502008000699

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 469327

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20170216

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170216

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170228

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170901