WO1998008029A1 - Monolithischer wärmespeicherschrank - Google Patents

Monolithischer wärmespeicherschrank Download PDF

Info

Publication number
WO1998008029A1
WO1998008029A1 PCT/EP1997/004590 EP9704590W WO9808029A1 WO 1998008029 A1 WO1998008029 A1 WO 1998008029A1 EP 9704590 W EP9704590 W EP 9704590W WO 9808029 A1 WO9808029 A1 WO 9808029A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow
temperature
heating
heat
heating medium
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/004590
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Koch
Harald Fonfara
Torsten KÜCHLER
Siegfried Keusch
Ulrich Müller-Boysen
Original Assignee
Kermi Gmbh
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 Kermi Gmbh filed Critical Kermi Gmbh
Priority to SK189-99A priority Critical patent/SK18999A3/sk
Priority to CZ99577A priority patent/CZ57799A3/cs
Priority to EP97944784A priority patent/EP0920596A1/de
Publication of WO1998008029A1 publication Critical patent/WO1998008029A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1058—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system disposition of pipes and pipe connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/006—Direct domestic delivery stations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the invention relates to a device for coping with the heat requirement of a residential unit, which can be supplied with a heat generation station, preferably a central heating system, according to the preamble of claim 1.
  • Such a generic device as is known from DE 93 10 358 Ul, is used to be able to supply each of the residential units with heat or hot water individually in a building with several residential units, regardless of the time of day. It happens, for example, that groups of people with different working hours and leisure activities live in a building. A person who, for example, works at night has a different rhythm than a person who works during the day and therefore needs hot water, for example, at the end of the night shift, e.g. at 2 a.m. or 4 a.m. at night, if the building's central heating system is one Night reduction is subject.
  • the well-known heat storage cabinet which is permanently supplied with hot water from a heating system, to ensure that hot water or heating water is available for radiators and the heating system at any time in particular, their performance does not have to be reduced at night.
  • a heat exchanger contained in the known heat storage cabinet is permanently supplied with a heating fluid or heating medium from the central heating system as required and, as soon as a heating requirement is present in a residential unit, heat is transferred from the central heating circuit to domestic water via a heat exchanger, for example can be to warm this.
  • DE 3241 536 AI relates to a connection device for heating systems, which is designed for district heating systems.
  • DE 82 12 803 Ul relates to a house installation unit for district heating, which also includes several voluminous components to heat from a Decoupling the district heating network and making it usable in various ways for the needs of a household.
  • the advantages to be achieved according to the invention are based on the fact that all necessary line branches, runs for the media to be distributed, for example heating medium, process water, etc., receiving section for valve devices, pumps, heat exchangers, etc. are all provided integrally.
  • the required wiring and connection diagram as well as receiving spaces are produced, for example, by a casting process, in particular an injection molding process.
  • the device according to the invention can be made of cast iron, gunmetal as well as aluminum or various plastics, in particular cast or injection molded.
  • the device according to the invention can be realized particularly advantageously and inexpensively if it is formed in two halves which can be assembled in a water-tight or fluid-tight manner in a sectional plane, preferably in the plane of the connecting lines.
  • the device according to the invention could be made more stable in the direction of its pressure resistance or pressure surge reducers etc. include so that it can also be used for integration into a district heating network.
  • the device according to the invention can be surrounded by a heat insulation jacket in order to avoid unnecessary heat losses to the environment.
  • the device according to the invention is formed in two halves, the cutting plane between the halves or parts is best placed in the plane of the connecting lines for manufacturing reasons, so that the connecting lines can each be designed as half pipes. In principle, it is irrelevant what type of cross-section the connecting lines have. Usual round cross-sections can be used equally, such as square or oval cross-sections or other cross-sections.
  • the device comprises a housing, which preferably surrounds the device in a heat and / or sound-sealing manner at least in regions, in order to dampen working noises from pumps or valves or flow noises.
  • the design according to the invention also makes it possible to integrate the control technology into the device, so that structural advantages and installation advantages also result here, since hardly separate parts, temperature sensors etc. are required, but can be integrated into the device according to the invention.
  • the device according to the invention makes it possible to implement different types of lines and types of control without causing major problems. installation errors could occur, since all lines, line branches, etc. are already fixed.
  • the device according to the invention has seven connections for the supply or discharge of heating medium and process water.
  • a flow from the heat generation station in particular a central heating system, a return to the heat generation station, a hot water or cold water inlet and a hot water outlet for heated hot water are necessary.
  • the radiator flow and the radiator return for supplying at least one radiator of a residential unit with the heating medium could also be accommodated outside the device according to the invention.
  • a process water return for cold water could also be accommodated outside the device according to the invention. It is of course preferred if the latter three fluid paths are also integrated into the device according to the invention, since this minimizes the assembly effort, which in the case of such known devices means the major part of the construction costs.
  • a particularly advantageous embodiment results if a valve device is arranged between the flow, the radiator flow and the return, which regulates the flow temperature of the heating medium or fluid for the radiator (s) of a residential unit to a predeterminable temperature.
  • a bypass line between the radiator flow and the return or radiator return is required for this.
  • the device according to the invention can also be designed so that it has two heating Circulations, namely one for radiators and one for underfloor heating can supply, with the heating medium for underfloor heating more cooled heating medium is added from the return to the heat generation station.
  • the device according to the invention can also have eight or nine connections instead of seven.
  • the lines within the device according to the invention can be molded in such a way that the heat exchanger is connected in series with the radiator or radiators, i.e. the heating medium from the heat generation station first flows through the heat exchanger before it is supplied to any heating surfaces for space heating purposes.
  • This has the advantage that the heat exchanger is always adequately supplied with heating medium, so that domestic water is always available at a higher temperature and when a hot tap is opened there are no waiting times until heated water emerges.
  • the heated process water can be very hot in this configuration, it is also advantageous to provide a temperature sensor at the process water outlet of the heat exchanger that switches a valve that is provided in a bypass that can short-circuit the line loop through the heat exchanger, for example overheated Used water to be able to add cold water so that scalding cannot occur, especially if the flow temperature of the heating medium from the central heat generation station, hereinafter referred to as the boiler, is relatively high, at around 70 ° C and above.
  • a temperature sensor can be arranged between the heat exchange device and the radiator flow in order to control a valve device with connections to the boiler flow, the boiler return and the heat exchange device such that a predeterminable temperature can be set on the heat exchanger or on the radiator flow.
  • a bypass is also provided here, via which the heating medium from the boiler return can be added to the heating medium from the boiler flow via the valve in order to be able to supply the heating surfaces with an optimized temperature. This is particularly beneficial when using large quantities of hot domestic water are required so that the heating medium which is supplied to the heating surfaces would be too cold to maintain a predetermined room temperature.
  • the boiler flow temperature would have to be set relatively high and by adding used heating medium from the boiler return to a lower temperature in front of the heat exchanger, so that an excessive decrease in the temperature of the heating medium behind the heat exchanger and in front of the heating surfaces could be responded to by the fact that the valve used throttles or even completely prevents the addition of used heating medium from the boiler return.
  • the heat exchange device is connected in parallel to the heating surface (s) or radiators.
  • heating medium can be supplied via a distributor valve, which is arranged between the boiler flow, the heating surfaces and the flow of the heat exchanger, whereby a temperature sensor can be arranged on the process water drain for the heated process water in order to decrease a control value , which is fed to the distributor valve in order to keep the temperature of the hot domestic water that is discharged through the regulated supply of the heating medium.
  • the scalding protection described above can also be used instead by adding cold water via a bypass.
  • a changeover switch can be provided which, for example, influences the conveying speed of one or more pumps inside or outside the device in order to be able to supply more or less heating medium from the boiler flow.
  • control valves are relatively expensive and not infrequently still susceptible, a combination of cheap pumps can be used instead of changeover valves, distributor valves or the like.
  • a pump can be arranged, which supplies the heating medium from the boiler flow to the heating surfaces.
  • a throttle device in particular a gravity brake, is provided between the pump and the heating surfaces in order to prevent water from flowing in the reverse direction when the said pump is out of operation.
  • Such a throttle can consist, for example, of a one-way valve or of a helical line which ensures a pressure drop along a shorter Leiwngs section, so that although heating medium can flow to the heating surfaces when the pump is in operation, the heating medium in the in the opposite direction must overcome a line resistance that is too high for a significant reverse current to flow against the direction of delivery of the pump.
  • a pump for the heating medium can be provided in front of or behind the heat exchange device, for example a heat exchanger or a heat pump, it being accepted in each case that a low leakage current of heating medium can occur through the pumps.
  • the delivery rate of the pump for the heat exchange device can also be specified by a heat sensor at the outlet for the heated service water.
  • a thermally controlled switch in the heat exchanger can additionally provide a switching criterion or control criterion for the pump on the heat exchange device.
  • the leakage amount of heating medium that passes through the pump on the heat exchanger is also advantageous, since this permanently occurring leakage amount ensures that the heat exchange device remains warm in warm weather periods, for example in summer, without additional control effort, so that there is no need to wait until warm service water is available Available.
  • a heat meter is also provided in the device according to the invention, which counts, for example, the amount of heat that flows into the device according to the invention via the boiler flow or is supplied to the living unit.
  • the heat quantity be designed to be lead-sealable.
  • a water meter can also be provided in the device according to the invention, so that the device can also serve as a water meter .
  • At least one connection can also be provided in order to be able to connect a temperature sensor arranged externally to the device according to the invention.
  • a corresponding connection can also be provided for a temperature sensor external to the building.
  • Figure 1 is a partially transparent perspective side view of a first embodiment.
  • FIG. 2 shows a side view of a line or connection diagram of a further embodiment according to the invention, in particular according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view through a further embodiment according to the present invention at the level of a heat exchange device
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the device according to the present invention in a schematic representation
  • 5 shows a further embodiment according to the invention in a schematic representation
  • Fig. 6 shows yet another embodiment of the device. ß of the present invention in a schematic representation
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the device according to the present invention in a schematic representation
  • Fig. 8 shows a last embodiment according to the present invention also in a schematic representation.
  • connection and line diagrams can be implemented in various connection and line diagrams and that the exemplary embodiments shown can be expanded as desired.
  • connections and lines can be omitted or added.
  • connections could be provided for heating surfaces of different flow temperatures, namely radiators and, in contrast, underfloor heating.
  • branches can also be made, for example, from the boiler flow to heating surfaces in front of or behind the device according to the invention.
  • an inlet for cold process water can be provided, with this being associated only with an outlet for heated process water and otherwise no cold water flowing through the device according to the invention, in particular in order to avoid cooling of the device according to the invention due to permanently flowing cold water or unnecessary heating to avoid the cold water flowing through the device according to the invention, which is used as such.
  • FIGS. 1 to 3 relate essentially to the same or functionally identical components.
  • the device according to the invention which is referred to below as a heat storage cabinet, has been generally identified by reference number 10.
  • the heat storage cabinet 10 is formed in one piece, two halves 12a and 12b, in which lines 30a, 30b shown by way of example are each provided in half, being created.
  • the two halves 12a, 12b are assembled via respective seals 34 in order to provide the required tight conduction paths which are required in order to be able to perform the desired functions of the heat storage cabinet 10 according to the invention.
  • receiving spaces 32 are created, which are provided, for example, for sealing valves 28a, 28b, 28c, counting devices, such as heat meters 36 or water meters 26, pumps 14 or the like, so that they flow onto the flow paths 30a, 30b of the heat storage cabinet 10 according to the invention can be accessed in the desired manner.
  • the one-piece design of the heat storage cabinet 10 enables the housing geometries of, for example, pumps 14, heat meter 36 or water meter 26 to be integrated directly into the halves 12a and 12b by casting or simple reworking of the mold. It is also possible for the formation of a pump housing to interrupt the pump flow path in the halves 12a and 12b through a recess. A comparatively easy-to-machine insert, for example made of plastic, is pressed into this recess, which together with the halves 12a and 12b now forms a pump housing into which a pump head consisting of a pump impeller and pump motor is merely inserted. In view of the large number of necessary housings with adapted inner geometries for pumps, valves, counters, sensors and the like, this results in considerable space savings and a cost reduction.
  • Lines 24 as signal line sections or control line sections are also provided, for example in order to be able to regulate the pump output of the pump 14 via a pump controller 15 or to be able to change the position of the valves 28a to c. Furthermore, measurement signals about temperatures, for example about quantities conveyed (heat quantity counter) or the like, can be recorded via these lines 24 in order to be sent to a controller 18 for further processing or storage.
  • the controller 18 can also contain control curves for different operating modes, for example summer and / or winter operating modes, etc., preferably a permanent memory, in particular for a control program and for control curves or the like, and rewritable permanent memories for amounts to be stored, such as counted heat flow rates or the like.
  • a housing 20 can lock the heat storage cabinet 10 according to the invention to the outside in order to be able to serve as a cover, sight protection and protection against unauthorized access on the one hand, and on the other hand, if desired, to also serve as heat insulation.
  • the entire heat storage cabinet can also be surrounded by thermal insulation and / or sound insulation.
  • the supply and discharge lines 22a to 22g provided on the heat storage cabinet 10 according to the invention can enter the heat storage cabinet 10 laterally. On the other hand, they can also enter the heat storage cabinet 10 from behind. It is not necessary for these feed lines 22a to 22g to be arranged on only one side, although this is advantageous.
  • a decoupling section 23 is provided between the heating region and the service water region of the housing halves 12a and 12b. This can preferably be connected to the environment without pressure.
  • This section 23 is conceivable, for example, in the form of a housing groove in half 12a and / or in half 12b as well as a recess in the sealing material, which is pressed when the two housing halves are screwed together. In the event of internal leaks between the housing halves, this measure protects the drinking water area from the supply of contaminated heating water as well as the heating area from the access of oxygen-rich drinking water. In the first case, for example, there may be signs of poisoning, while in the latter case there may be massive corrosion in the heating lines. If, for example, the housing seal on the drinking water side leaks after the recess 23 has been introduced, this leads to water escaping to the atmosphere or surroundings, which is quickly noticed by the user and can be repaired by a specialist.
  • a collecting container can also be provided which absorbs escaping water.
  • a moisture detector for example with a warning light and / or warning tone, can be provided in the collecting container, which indicates the leakage situation.
  • connection 22a is occupied by the flow for heating surfaces or radiators or underfloor heating.
  • the connection 22b is occupied by the return from the heating surfaces.
  • the connection 22c is occupied by the return from the boiler.
  • the connection 22d is assigned to the boiler flow.
  • the connection 22e is required for the discharge of the heated service water.
  • the connection 22f relates to the discharge for the cold service water supplied via the supply line 22g.
  • FIG. 2 shows a wiring diagram that could also be used in the embodiment according to FIG. 1.
  • the connections 22a to 22g shown are occupied in the same way as is the case with the embodiment according to FIG. 1.
  • the half 12b shown in FIG. 2 of an embodiment of the heat storage cabinet according to the invention has receiving spaces 32, 36, which are designed to, as already stated, valves, locking devices, pumps, Record heat meters etc.
  • Various lines 30a to 30c, 30d and 30e as well as 30f and 30g are designated by way of example and are assigned to hot water preparation in the present case.
  • the reference numeral 16 indicates the placement of the heat exchanger 16. Here, cold water is fed to the heat exchanger via the inlet area 30g and the heated service water is removed from the heat exchanger via the outlet area 30f.
  • a mixer valve Arranged at reference numeral 32 is a mixer valve which, if the drained domestic water is too warm, can mix in cold water in order not to pass on too hot water as heated domestic water, which could possibly cause burns.
  • a temperature sensor is provided behind the valve arranged in the housing 32 in the line opening into the connection 22e, in which the valve in the recess or the housing 32 can emit a signal corresponding to the temperature of the hot service water, which signal is used to regulate the cold water admixture can be.
  • the heating medium from the boiler flow 22d is introduced via the feed 30d into the heat exchanger device 16, subsequently the heat exchanger, and is discharged from the heat exchanger via the connection area 30e and is fed to the heating surface flow, subsequently the radiator flow, 22a.
  • a certain amount of used heating medium from the radiator return 22b can be mixed in via a mixer valve located in a recess 32a in order to reduce the inlet temperature for the radiators.
  • a mixer valve located in a recess 32a in order to reduce the inlet temperature for the radiators.
  • a relatively high temperature can be provided for the heat exchanger for heating the domestic water, while the radiators or underfloor heating, which require a lower temperature, are supplied with a heating medium with a regulated temperature.
  • FIG. 3 The section shown in FIG. 3 through a further embodiment according to the present invention, which could also be created at the level of the heat exchanger in the embodiments according to FIGS. 2 and 2, shows the installation position of the heat exchanger 16 in cross section.
  • the connections generally designated with the reference symbol 22 go out at the rear out of the heat storage cabinet, which is held on brackets 36 on a wall in a surface-mounted arrangement. Accordingly, this embodiment of the device according to the invention can also be held in a wall recess in the wall 38.
  • the division of the heat storage cabinet according to the invention into halves 12a, 12b can be seen particularly well.
  • the housing 20 covers and covers the heat storage cabinet including the heat exchanger 16.
  • the discharge 30f for hot domestic water is below, while the cold water supply 30g can be found above.
  • FIG. 4 shows a preferred embodiment of the heat storage cabinet according to the invention in its integration into a central heating system, the extent of the actual heat storage cabinet being limited by a dashed line.
  • this representation is not to scale, since the heat storage cabinet according to the invention only occupies an area of approximately a fourth square meter.
  • a heating medium heated, for example, to 70 ° C. or 80 ° C. is fed from a boiler flow 122d and passed on via a valve 158 with a thermal drive 172 in the direction of radiators 190 and a heat exchanger 116.
  • the valve 158 can add used, cooled heating medium from a boiler return 122c via a bypass 162 in order to increase the temperature of the heating medium to be supplied to the radiators 190 or the heat exchanger 116 or decrease.
  • a pump device 156 is arranged downstream of the valve 158 in the flow to the radiators 190 and the heat exchanger 116.
  • the delivery rate of the pump device 156 can be varied via a switch 61, via which the pump rate can be adapted to an ambient or outside temperature, for example depending on the season (winter / summer).
  • the switch 160 is also capable of switching a valve 152 which is arranged at a line crossing point, which on the one hand connects to the pump device 156 and on the other hand continues into the radiator flow 122a, and has a connection section to the heat exchanger 116.
  • the changeover valve 152 can be switched via the changeover device 154 in winter in such a way that heating medium flows both over the radiators 190 and over the heat exchanger 116 and in summer is switched in such a way that the heating medium only flows through the heat exchanger 116 .
  • the heat exchanger 116 is connected to the boiler flow 122d and the boiler return 122c.
  • the heat exchanger in the process water circuit is connected to a process water supply 122g and a process 122e for hot process water.
  • the heat exchanger contains a temperature sensor 164, which can also be used as a control criterion for the valve 152 in order to supply more heating medium if the temperature in the heat exchanger drops too much, or to supply less heating medium if the temperature in the heat exchanger 116 becomes too high.
  • the temperature sensor 164 in the heat exchanger 116 can also be connected to the changeover switch, for example in order to create a control criterion for the pump device 156 in order to increase the delivery capacity of the pump device 156 if the sensed temperature of the heat exchanger 116 has fallen too much, or the Reduce pump output if the temperature at the heat exchanger is excessive.
  • a cold water discharge 122f is arranged in front of the heat exchanger in the process water circuit in order to discharge cold water, in particular as process water for the residential unit assigned to the heat storage cabinet according to this embodiment.
  • a bypass with a control valve device 168 is arranged between the cold water discharge 122f and the discharge for heated process water 122e.
  • a temperature sensor 170 on the outlet 122e for heated service water sends a signal to the control valve 168, according to which a certain amount of water is supplied to the warmed service water is added so that excessively heated service water is not passed on via the discharge, which could otherwise lead to scalding.
  • the heating medium supplied to the radiators 190 via the radiator flow 122a is returned via the radiator return 122b to this embodiment of a heat storage cabinet according to the invention and can be added to the heating medium at the boiler flow 122d via the valve 158, or can be via the boiler return 122c from the invention trained heat storage cabinet are transported out.
  • a preferred embodiment shown in FIG. 5 according to the invention has corresponding connections, as it has the embodiment according to FIG. 4.
  • the three-way valve 352 is only controlled as a function of a temperature of the heated service water measured by a temperature sensor 351. If the temperature of the hot water to be heated drops below a predetermined value, the distributor valve or three-way valve 352 is controlled in such a way that additional or more heating medium is supplied to the heat exchanger 316 in order to raise the temperature of the hot water to be heated. The same applies in the event that the domestic water to be heated takes on an excessive temperature.
  • the pump device 356 is here only controlled as a function of the changeover switch 360, which is able to carry out a control as a function of, for example, the season's environmental temperature.
  • the heating medium used by the heat exchanger 316 or 116 is fed back into the boiler return 322c or 122c via a connecting line 366 or 166.
  • the heat exchanger 516 in the embodiment according to FIG. 6 is not arranged parallel to the radiators 190, 390, but is connected in series with the radiators 519 so that it without requiring separate control, the flow of heating medium is permanent, insofar as an electrical switchover valve 552 connected via its electrical circuit 554 either includes the radiators 590 in the circuit or else excludes them from the circuit.
  • a pump device 556 allows a leakage amount of heating medium to pass through, so that even in a warm weather period when the radiators 590 are not subjected to flow, the heat exchanger 516 is always supplied with at least a small amount of heating medium via the boiler flow 522d, so that Service water is kept warm in the heat exchanger 516, so that there are no waiting times when hot service water is withdrawn.
  • a temperature sensor 564 in the heat exchanger 516 is connected on the one hand to the changeover valve 552 in order to be able to restrict the supply of heating medium to the radiators 590 in the event of a larger hot water requirement, in order to provide the heat exchanger with more power.
  • the temperature sensor 564 is also connected to the pump device 556 in order to activate it, for example, in a good weather period, when the radiators 590 do not have to provide heating power, when the temperature in the heat exchanger falls below a predetermined minimum value.
  • cold water can be added to the hot water heated by the heat exchanger via a valve 568, depending on the temperature of the heated hot water sensed by a temperature sensor 570, in order to provide scalding protection.
  • the valve 558 is controlled as a function of the temperature of the heating medium felt by a temperature sensor 550, with more or less or no used heating medium being added from the boiler return 522c via the bypass 562 to the heating medium at the boiler supply 522d, depending on the temperature sensed.
  • the heat exchanger 1416 is again integrated into the heating circuit parallel to the radiators 1490.
  • pumps 1456, 1482 are used instead of control valves, which are operated faster, slower or not at all, depending on the sensed temperature of the heated service water or the heating medium to be supplied to the radiators 1490.
  • a gravity brake 1480 prevents the flow of the heating circuit from reversing.
  • the pump 1482 must allow a leakage current for the heating medium, so that the heat exchanger is always flowed through by heating medium, so that when hot domestic water is requested in good weather periods, when .other heating power is not required, does not occur.
  • the pump 1482 can also be operated faster or slower depending on the temperature sensor 1464 in the heat exchanger 1416, so that heating medium can also be supplied in order to heat the heat exchanger again, regardless of the leakage amount of heating medium when the temperature in the heat exchanger drops.
  • a control can also be carried out on valve 1458 in order, as in the embodiments explained above, to regulate or reduce the addition of cooled heating medium from boiler return 1422c if an undesired change occurs or that Temperature in the heat exchanger falls below a predetermined minimum value.
  • different minimum temperatures can be used as a starting condition for the control of a particular device. For example, when the temperature in the heat exchanger falls below a certain level, the delivery capacity of the pump 1482 can first be increased. If a further temperature mark is undershot, a corresponding regulation can be carried out on the valve 1458 or on the pump 1456. If the temperature in the heat exchanger 1416 falls below a further minimum temperature, additional control on the pump 1456 or the Valve 1458 can be made. Of course, all regulations can be carried out overlapping or intermittent.
  • the heat exchanger has also been arranged parallel to the space heaters 1590.
  • the process water preparation circuit corresponds in principle to the point shown approximately in FIG. 6.
  • the connection of the heat exchanger 1516 to the boiler corresponds in principle to that shown in FIG. 7, but the pump 1582 is controlled exclusively as a function of the temperature of the heat exchanger 1516 felt by the temperature sensing device 1564.
  • a gravity brake 1580 which is also provided here, prevents used heating medium from flowing back when the pump 1582 which allows a leakage quantity is out of operation.
  • the temperature sensor 1564 can also influence the pump 1556 assigned to the radiators 1590 if e.g. the temperature in the heat exchanger has been lowered too much, and can restrict the supply of the heating medium to the radiators 1590 or temporarily completely stop it until the temperature in the heat exchanger has returned to a predefinable acceptance range.
  • the heat exchanger 1516 can also be conducted by heat conduction within the heat storage cabinet according to the invention, i.e. be sufficiently heated by a sufficient thermal conductivity of the material.
  • the pump 1556 when the pump 1556 is out of operation, only the pump 1582 works.
  • the start-up can then be carried out by the temperature sensor 1564, as has already been indicated above.
  • the valve 1558 is then in the position A - B, so that the radiators 1590 are excluded from the circuit.
  • a bypass 1562 (1462 in FIG. 7 etc.) can be used to produce a quantity of used heating medium of up to 20% at a temperature of 40 ° C are added to regulate the temperature of the heating medium at the boiler flow 1522d from 70 ° C to 50 ° C at the heater flow 1522a.
  • the heat storage cabinet according to the invention can be designed in a wide variety of ways, but it can always be formed in one piece in the smallest space and is therefore easy to assemble and easy and inexpensive to produce.
  • the heat storage cabinet according to the invention contains the entire control and regulating technology and electronics internally, possibly except for at least one room temperature sensor (not shown) and possibly an outside temperature sensor.

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)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewältigung des Wärmebedarfs einer Wohneinheit, die mit einer zentralen Wärmeerzeugungsstation versorgbar ist; dabei wird die Vorrichtung erfindungsgemäß wenigstens im wesentlichen einstückig ausgebildet.

Description

Monolithischer ärmespeicherschr.ank
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewältigung des Wärmebedarfs einer Wohneinheit, die mit einer Warmeerzeugungsstation, vorzugsweise Zentralheizungsanlage, versorgbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung, wie sie aus dem DE 93 10 358 Ul bekannt ist, wird dazu herangezogen, um in einem Gebäude mit mehreren Wohneinheiten jede der Wohneinheiten individuell mit Wärme bzw. Warmwasser versorgen zu können, und zwar unabhängig von der jeweiligen Tageszeit. So kommt es beispielsweise vor, daß in einem Gebäude Personengruppen mit unterschiedlichen Arbeitszeiten und Freizeitgestaltungen wohnen. Eine Person, die beispielsweise Nachts einer Erwerbstätigkeit nachgeht, hat einen anderen Rhythmus als eine Person, die tagsüber einer Erwerbstätigkeit nachgeht und benötigt deshalb beispielsweise Heißwasser bei Ende der Nachtschicht, beispielsweise um 2.00 oder 4.00 Uhr in der Nacht, wenn prinzipiell die Zentralheizungsanlage des Gebäudes einer Nachtabsenkung unterliegt. Hier nun soll der bekannte Wärmespeicherschrank, der permanent von einer Heizungsanlage mit Warmwasser versorgt wird, dafür sorgen, daß zu beliebigen Zeiten Heißwasser bzw. Heizwasser für Heizkörper verfügbar ist und die Heizungsanlage insbesondere nicht Nachts in ihrer Leistung abgesenkt werden muß. Dies geschieht derart, daß ein in dem bekannten Wärmespe icherschrank enthaltener Wärmetauscher von der Zentralheizungsanlage her permanent nach Bedarf mit einem Heizfluid bzw. Heizmedium versorgt wird und, sobald ein Wärmebedarf in einer Wohneinheit vorhanden ist, etwa über einen Wärmetauscher Wärme von dem Zentralheizungskreislauf auf Brauchwasser übertragen werden kann, um dieses zu erwärmen.
Um den bekannten Wärmespeicherschrank unterzubringen, müssen ganz erhebliche bauliche Maßriahrnen vorgenommen werden. So muß für den bekannten Wärmespeicherschrank eine Wandausnehmung in einer Wand eingerichtet werden muß, die eine Größe von etwa 2 qm in einer relativ dicken Wand von wenigstens 24 cm Rohbaumaß, besser jedoch einer dickeren Wand, erfordert. Diverse Leitungen müssen verlegt, miteinander verbunden und gedichtet werden. Die gesamte bekannte Anordnung erfordert bereits im Neubau einen erheblichen Arbeitsaufwand und erfordert erst recht im Altbau enorme Brecharbeiten und bauliche Maßnahmen sowie eine Unzahl von Einzel- und Kleinteilen.
Ein weiteres System zur Versorgung einzelner Wohnungen in einem Wohnhaus mit Warmwasser und Heizenergie ist aus der DE 44 14 861 AI bekannt, wobei auch hier vergleichbare Probleme auftreten, wie bei dem gattungsgemäßen Stand der Technik.
Die DE 3241 536 AI betrifft eine Anschlußvorrichtung für Heizungsanlagen, die für Fernwärme-Heizungsanlagen konzipiert ist.
Das DE 94 13 303 Ul betrifft eine Versorgungsanlage in mehrere Wohneinheiten umfassenden Wohnhäusern, wobei diese Versorgungsanlage prinzipiell die gleichen Nachteile aufweist wie der gattungsgemäße Stand der Technik.
Das DE 82 12 803 Ul betrifft eine Hausinstallationseinheit für Fernwärmebezug, die ebenfalls mehrere voluminös ausgebildete Bestandteile umfaßt, um Wärme aus einem Fernwärmenetz auszukoppeln und für den Bedarf eines Haushalts in verschiedener Weise nutzbar zu machen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgem.äße Vorrichtung weiterzubilden und eine leicht zu installierende, wenig Raum und Kosten erfordernde Vorrichtung zur Bewältigung des Wärmebedarfs vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die gemäß der Erfindung zu erzielenden Vorteile beruhen darauf, daß sämtliche erforderlichen Leitungsverzweigungen, Läufe für die zu verteilenden Medien, beispielsweise Heizmedium, Brauchwasser usw. , Aufnahmeabschnitt für Ventileinrichtungen, Pumpen, Wärmetauscher, etc. allesamt integral vorgesehen werden. Dabei werden das erforderliche Leitungs- und Anschlußschema sowie Aufnahmeräume beispielsweise durch ein Gußverfahren, insbesondere ein Spritzgußverfahren, hergestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl aus Gußeisen, aus Rotguß wie auch aus Aluminium oder diversen Kunststoffen hergestellt, insbesondere gegossen oder spritzgegossen werden.
Besonders vorteilhaft und kostengünstig läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklichen, wenn sie in zwei Hälften ausgebildet ist, die wasserdicht bzw. fluid- dicht in einer Schnittebene, vorzugsweise in der Ebene der Verbindungsleitungen zusammensetzbar sind.
Sollte es angestrebt werden, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für ein Fernwärmenetz nutzbar zu machen, so könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung in Richtung ihrer Druckbeständigkeit stabiler ausgebildet werden bzw. Druckstoßminderer etc. umfassen, um auch für die Einbindung in ein Fernwärmenetz herangezogen werden zu können.
Durch die eng benachbarte Anordnung sämtlicher erforderlichen Leitungen und Leitungsverzweigungen sowie Anschlüsse, Gehäuse für Ventile, Pumpen und dergleichen, wird es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Volumen von wenigen Kubikdezimetern in einer Wandausnehmung von einem Viertel Quadratmeter und einer Tiefe von 15 cm unterzubringen. Auch eine Aufputzmontage ist problemlos möglich, da die erfindungsgemäße Vorrichtung keine freiliegenden Leitungen, Leitungsverzweigungen und dergleichen aufweist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einem Wärme isolationsmantel umgeben sein, um unnötige Wärmeverluste an die Umgebung zu vermeiden.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei Hälften ausgebildet wird, wird die Schnittebene zwischen den Hälften bzw. Teilen aus Fertigungsgründen am günstigsten in die Ebene der Verbindungsleitungen verlegt, so daß die Verbindungsleitungen jeweils als Halbrohre ausgebildet sein können. Dabei ist es prinzipiell unwesentlich, welche Art von Querschnitt die Verbindungsleitungen haben. Übliche runde Querschnitte sind gleichermaßen einsetzbar, wie eckige oder ovale Querschnitte oder sonstwie ausgebildete Querschnitte. Vorteilhafterweise umfaßt die Vorrichtung ein Gehäuse, das bevorzugt wärme- und/ oder schalldichtend die Vorrichtung wenigstens bereichsweise umgibt, um Arbeitsgeräusche von Pumpen bzw. Ventilen bzw. Fließgeräusche zu dämmen. Die erfindungsgemäße Ausbildung macht es auch möglich, die Regeltechnik in die Vorrichtung zu integrieren, so daß sich auch hier bauliche Vorteile sowie Installationsvorteile ergeben, da kaum separate Teile, Temperaturfühler usw. erforderlich sind, sondern in die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert werden können.
Darüber hinaus ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, unterschiedliche Leitungsverläufe und Steuerarten zu verwirklichen, ohne daß es zu größeren In- stallationsfehlern kommen könnte, da sämtliche Leitungen, Leitungsverzweigungen usw. bereits fix vorgegeben sind. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung sieben Anschlüsse für die Zufuhr bzw. Abfuhr von Heizmedium und Brauchwasser auf.
Jedenfalls notwendig ist ein Vorlauf von der Wärmeerzeugungsstation, insbesondere Zentralheizungsanlage, ein Rücklauf zu der Wärmeerzeugungsstation, ein Brauchwasser- bzw. Kaltwasserzulauf sowie ein Brauchwasserablauf für erhitztes Brauchwasser. Prinzipiell könnten der Heizkörpervorlauf sowie der Heizkörperrücklauf zur Versorgung wenigstens eines Heizkörpers einer Wohneinheit mit dem Heizmedium auch außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung untergebracht sein. Ein Brauchwasserrücklauf für Kaltwasser könnte auch außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung untergebracht sein. Bevorzugt wird es natürlich, wenn die letzteren drei Fluidläufe ebenfalls in die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert werden, da dies den Montageaufwand, der bei derartigen bekannten Vorrichtungen den überwiegenden Anteil der Baukosten bedeutet, auf ein Minimum zu reduzieren.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn zwischen dem Vorlauf, dem Heizkörpervorlauf und dem Rücklauf eine Ventileinrichtung angeordnet ist, die die Vorlauftemperatur des Heizmediums bzw. -fluids für den bzw. die Heizkörper einer Wohneinheit auf eine vorgebbare Temperatur regelt. Hierfür ist eine Bypaßlei- tung zwischen dem Heizkörpervorlauf und dem Rücklauf bzw. Heizkörperrücklauf erforderlich. Dies hat den Vorteil, daß zwar zur Erwärmung von Brauchwasser eine hohe Vorlauftemperatur von der Wärmeerzeugungsstation hier vorgegeben werden kann, so daß der Wärmetauscher, der vorzugsweise zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört, auch höhere Wassertemperaturen für Brauchwasser bereitstellen kann, andererseits jedoch durch Zugabe von abgekühltem Rücklauf wasser, das zur Warmeerzeugungsstation bzw. Zentralheizung zurückfließt, auf eine geringere Temperatur geregelt werden kann, die je nach dem, ob Heizkörper oder eine Fußbodenheizung beschickt werden sollen, unterschiedlich ausfallen kann. Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dafür ausgelegt werden, daß sie zwei Heiz- kreisläufe, nämlich einen für Heizkörper und einen für Fußbodenheizung versorgen kann, wobei dem Heizmedium für die Fußbodenheizung mehr abgekühltes Heizmedium aus dem Rücklauf zur Wärmeerzeugungsstation zugesetzt wird. In diesem Falle kann die erfϊndungsgemäße Vorrichtung auch statt sieben acht oder neun Anschlüsse aufweisen.
Vorteilhafterweise können die Leitungen innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart eingeformt werden, daß der Wärmetauscher in Reihe mit dem Heizkörper bzw. den Heizkörpern geschaltet ist, d.h. das Heizmedium von der Wärmeerzeugungsstation zunächst durch den Wärmetauscher fließt, bevor es zu Raumheizzwecken irgendwelchen Heizflächen zugeführt wird. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß der Wärmetauscher immer ausreichend mit Heizmedium versorgt ist, so daß Brauchwasser immer mit einer höheren Temperatur vorhanden ist und bei Öffnen eines Heiß Wasserhahnes keine Wartezeiten auftreten, bis erhitztes Wasser austritt. Da das erwärmte Brauchwasser bei dieser Konfiguration durchaus sehr heiß sein kann, ist es ferner vorteilhaft, am Brauchwasserausgang des Wärmetauschers einen Temperaturfühler vorzusehen, der ein Ventil schaltet, das in einem Bypaß vorgesehen ist, der die Leitungsschleife durch den Wärmetauscher kurzuschließen vermag, um etwa überhitztem Brauchwasser Kaltwasser beimengen zu können, d∑imit keine Verbrühungen auftreten können, insbesondere wenn die Vorlauftemperatur des Heizmediums von der zentralen Warmeerzeugungsstation, nachfolgend Heizkessel genannt, relativ hoch ist, etwa bei 70°C und darüber.
Dabei kann zwischen der Wärmetauschemrichtung und dem Heizkörpervorlauf ein Temperaturfühler angeordnet sein, um eine Ventileinrichtung mit Anschlüssen an den Kesselvorlauf, den Kesselrücklauf und die Wärmetauscheinrichtung so zu steuern, daß eine vorgebbare Temperatur am Wärmetauscher bzw. am Heizkörpervorlauf einstellbar ist. Dabei ist auch hier ein Bypaß vorgesehen, über den Heizmedium aus dem Kesselrücklauf dem Heizmedium aus dem Kesselvorlauf über das Ventil zugesetzt werden kann, um Heizmedium mit einer optimierten Temperatur den Heizflächen zukommen lassen zu können. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn große Mengen an warmem Brauchwasser benötigt werden, so daß das Heizmedium, das den Heizflächen zugeleitet wird, zu kalt wäre, um eine vorgegebene Raumtemperatur aufrechtzuerhalten. In diesem Falle wäre die Kesselvorlauftemperatur relativ hoch einzustellen und durch Zugabe von gebrauchtem Heizmedium aus dem Kesselrücklauf auf eine niedrigere Temperatur vor dem Wärmetauscher herunterzuregeln, so daß auf eine übermäßige Absenkung der Temperatur des Heizmediums hinter dem Wärmetauscher und vor den Heizflächen dadurch reagiert werden könnte, daß das eingesetzte Ventil die Zugabe an gebrauchtem Heizmedium aus dem Kesselrücklauf drosselt oder gar vollständig unterbindet.
Gleichermaßen können sich auch Vorteile ergeben, wenn die Wärmetauscheinrichtung parallel zu dem bzw. den Heizflächen bzw. Heizkörpern angeschlossen ist. So kann hierbei über ein Verteilerventil, das zwischen dem Kesselvorlauf, den Heizflächen und dem Vorlauf des Wärmetauschers angeordnet ist, je nach Bedarf an warmem Brauchwasser Heizmedium zugeführt werden, wobei ein Temperaturfühler an der Brauchwasserableitung für das gewärmte Brauchwasser angeordnet sein kann, um einen Regelwert abzunehmen, der dem Verteilerventil zugeführt wird, um durch die geregelte Zuführung des Heizmediums das abgeführte warme Brauchwasser in seiner Temperatur weitgehend konstant zu halten. Natürlich kann stattdessen auch hier mit dem voranstehend beschriebenen Verbrühschutz durch Beigabe von Kaltwasser über einen Bypaß gearbeitet werden.
Um auf jahreszeitbedingte Temperaturänderungen steuerungstechnisch reagieren zu können, kann ein Umschalter vorgesehen sein, der beispielsweise eine oder mehrere Pumpen innerhalb der Vorrichtung oder außerhalb der Vorrichtung in ihrer Fördergeschwindigkeit beeinfluß, um mehr oder weniger Heizmedium aus dem Kessel Vorlauf zuführen zu können.
Da Steuerventile relativ teuer und nicht selten trotzdem anfällig sind, können statt Umschaltventilen, Verteilerventilen oder dergleichen auch eine Kombination von günstigen Pumpen eingesetzt werden. So kann beispielsweise im Vorlauf für die Heiz- flächen eine Pumpe angeordnet werden, die Heizmedium aus dem Kesselvorlauf den Heizflächen zuführt. Hierbei ist es erforderlich, daß zwischen der Pumpe und den Heizflächen eine Drosseleinrichtung, insbesondere eine Schwerkraftbremse, vorgesehen ist, um zu verhindern, daß Wasser in der umgekehrten Richtung fließen kann, wenn die besagte Pumpe außer Betrieb ist. Eine derartige Drossel kann beispielsweise aus einem Einwege- Ventil bestehen oder aus einer schraubenförmigen Leitungsführung, die für ein Druckgefälle entlang eines kürzeren Leiwngsabschnittes sorgt, so daß zwar Heizmedium zu den Heizflächen hin fließen kann, wenn die Pumpe in Betrieb ist, jedoch das Heizmedium in der entgegengesetzten Richtung einen zu hohen Leitungswiderstand überwinden muß, als daß ein nennenswerter Rückstrom entgegen der Förderrichtung der Pumpe fließen könnte. Gleichermaßen kann vor oder hinter der Wärmetauscheinrichtung, beispielsweise ein Wärmetauscher oder eine Wärmepumpe, eine Pumpe für das Heizmedium vorgesehen sein, wobei es hier jeweils in Kauf genommen wird, daß permanent ein geringer Leckstrom an Heizmedium durch die Pumpen Zustandekommen kann. Die Förderleistung der Pumpe für die Wärmetauscheinrichtung kann ebenfalls durch einen Wärmefühler an dem Ausgang für das gewärmte Brauchwasser vorgegeben werden. Fällt die Temperatur des gewärmten Brauchwassers ab, so wird die Pumpe für das Heizmedium an der Wärmetauscheinrichtung mit einer höheren Förderleistung betrieben und umgekehrt. Gleichermaßen kann zusätzlich ein thermisch gesteuerter Schalter im Wärmetauscher ein Schaltkriterium bzw. Regelkriterium für die Pumpe an der Wärmetauscheinrichtung liefern. Die durch die Pumpe am Wärmetauscher hindurchgehende Leckmenge an Heizmedium ist andererseits auch vorteilhaft, da diese permanent auftretende Leckmenge dafür sorgt, daß ohne zusätzlichen Regelaufwand die Wärmetauscheinrichtung in Warmwetterperioden, etwa im Sommer, warm bleibt, so daß nicht gewartet werden muß, bis warmes Brauchwasser zur Verfügung steht.
Vorteilhafterweise ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch ein Wärmemengenzähler vorgesehen, der beispielsweise die Wärmemenge zählt, die über den Kesselvorlauf in die erfindungsgemäße Vorrichtung einströmt bzw. der Wohneinheit zugeführt wird. Um Manipulationen verhindern zu können, sollte der Wärmemengen- zähler verplompbar ausgebildet sein. Darüber hinaus kann, insoweit die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einem Zulauf für kaltes Brauchwasser und einem Ablauf für kaltes Brauchwasser für den Bedarf der betreffenden Wohneinheit ausgerüstet ist, auch ein Wasserzähler in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, so daß die Vorrichtung gleichzeitig auch als Wasserzähler dienen kann.
Um auch die Raumtemperatur wenigstens bestimmter Bereiche der Wohneinheit als Regel- bzw. Steuerkriterium heranziehen zu können, kann auch wenigstens ein Anschluß vorgesehen sein, um einen extern zu der erfmdungsgemäßen Vorrichtung angeordneten Temperaturfühler anschließen zu können. Ein entsprechender Anschluß kann auch für einen gebäudeexternen Temperaturfühler vorgesehen sein.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen näher beschrieben, wobei weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart werden. Es ist erkennbar, daß die Merkmale der diversen Ausführungsbeispiel auch miteinander zu weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispielen kombiniert werden können, beispielsweise wenn in einer Ausführungsform ein Ventil durch eine Pumpe ersetzt wird, oder dergleichen. In den Darstellungen zeigen:
Fig. 1 eine teilweise transparente perspektivische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine Seiten-ansicht eines Leitungs- bzw. Anschlußschemas einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung, insbesondere gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch eine weitere Ausführungsform gem.äß der vorliegenden Erfindung in Höhe einer Wärmetauscheinrichtung;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung; Fig. 5 eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung;
Fig. 6 noch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemä. ß der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung; und
Fig. 8 eine letzte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls in einer schematischen Darstellung.
Vorausgeschickt sei, daß sich die erfmdungsgemäße Vorrichtung prinzipiell in diversen Anschluß- und Leitungsschemata verwirklichen läßt und die dargestellten Ausführungsbeispiele insofern beliebig erweitert werden können. So können beispielsweise Anschlüsse und Leitungen weggelassen oder ergänzt werden. Beispielsweise könnten Anschlüsse für Heizflächen unterschiedlicher Vorlauftemperatur vorgesehen werden, nämlich etwa Heizkörper und im Kontrast hierzu eine Fußbodenheizung. Andererseits können auch Verzweigungen beispielsweise vom Kesselvorlauf zu Heizflächen vor bzw. hinter der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgenommen werden. Entsprechend kann ein Zulauf für kaltes Brauchwasser vorgesehen sein, wobei diesem lediglich ein Ablauf für erwärmtes Brauchwasser zugeordnet ist und durch die erfmdungsgemäße Vorrichtung ansonsten kein kaltes Wasser hindurchströmt, insbesondere um ein Abkühlen der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund von permanent fließendem Kaltwasser zu vermeiden bzw. eine überflüssige Erwärmung des durch die erfindungsgemäße Vorrichtung fließenden Kaltwassers, das als solches verwendet wird, .zu vermeiden.
Die in den Fig. 1 bis 3 verwendeten Bezugszeichen betreffen im wesentlichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile. Die in den Fig. 4 bis 8 verwendeten Bezugs ■ zeichen, die um Dekaden versetzt sind, betreffen ebenfalls gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bestandteile (122e = 522e = 1522e).
In Fig. 1 ist die erfindungsgem.äße Vorrichtung, die nachfolgend als Wärmespe icher- schrank bezeichnet wird, allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet worden. Der Wärmespeicherschrank 10 ist einstückig ausgebildet, wobei zwei Hälften 12a und 12b, in denen beispielhaft wiedergegebene Leitungen 30a, 30b jeweils hälftig vorgesehen sind, angelegt sind. Die beiden Hälften 12a, 12b sind über jeweilige Dichtungen 34 zusammengesetzt, um die erforderlichen dichten Leitungsbahnen zu ergeben, die erforderlich sind, um die gewünschten Funktionen des erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrankes 10 durchführen zu können. An bestimmten vorgegebenen Stellen des Wärmespeicherschrankes 10 sind Aufnahmeräume 32 angelegt, die vorgesehen sind, um beispielsweise Ventile 28a, 28b, 28c, Zähleinrichtungen, wie etwa Wärmemengenzähler 36 oder Wasserzähler 26, Pumpen 14 oder dergleichen mehr, dichtend aufzunehmen, so daß sie auf die Strömungswege 30a, 30b des erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrankes 10 in der gewünschten Weise zugreifen können.
Die einstückige Ausbildung des Wärmespeicherschrankes 10 ermöglicht es, daß in die Hälften 12a und 12b Gehäusegeometrien von beispielsweise Pumpen 14, Wärmemengenzähler 36 oder Wasserzähler 26 direkt durch Gießen oder einfaches Nachbearbeiten der Gußform integriert werden können. Ebenso ist es für die Ausbildung eines Pumpengehäuses möglich, in den Hälften 12a und 12b den Pumpenströmungsweg durch eine Ausnehmung zu unterbrechen. In diese Ausnehmung wird ein vergleichsweise einfach zu bearbeitender Einsatz, beispielsweise aus Kunststoff eingepreßt, der nun gemeinsam mit den Hälften 12a und 12b ein Pumpengehäuse abbildet, in welches ein aus Pumpenlaufrad und Pumpenmotor bestehender Pumpenkopf lediglich eingesetzt wird. Angesichts der Vielzahl von notwendigen Gehäusen mit angepaßten Innengeometrien für Pumpen, Ventile, Zähler, Fühler und dergleichen mehr ergibt sich eine erhebliche Platzeinsparung und eine Kostenreduktion.
Leitungen 24 als Signalleitungsstrecken bzw. Steuerleitungsstrecken sind ebenfalls vorgesehen, beispielsweise um die Pumpleistung der Pumpe 14 über eine Pumpensteuerung 15 regeln zu können bzw. um die Stellung der Ventile 28a bis c verändern zu können. Ferner können über diese Leitungen 24 Meßsignale über Temperaturen, beispielsweise über geförderte Mengen (Wärmemengenzähler) oder dergleichen aufgenommen werden, um einer Steuerung 18 zur Weiterverarbeitung bzw. Speicherung zugeleitet zu werden. Die Steuerung 18 kann auch Steuerkurven für unterschiedliche Betriebsarten, beispielsweise Sommer- und/oder Winterbetriebsarten usw. , enthalten, vorzugsweise sind hier zum einen Festspeicher insbesondere für ein Steuerprogramm und für Regelkurven oder dergleichen und überschreibbare Festspeicher für zu speichernde Weπe, wie etwa gezählte Wärmedurchlauf mengen oder dergleichen, vorgesehen.
Ein Gehäuse 20 kann den erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrank 10 nach außen abschließen, um einerseits als Abdeckung, Sichtschutz und Schutz vor unberechtigtem Zugriff dienen zu können, und andererseits, falls gewünscht, auch als Wärmeisolierung dienen zu können. Der gesamte Wärmespeicherschrank kann auch mit einer Wärmeisolierung und/oder Schalldämmung umgeben sein.
Die an dem erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrank 10 vorgesehen Zu- und Ableitungen 22a bis 22g können seitlich in den Wärmespeicherschrank 10 einlaufen. Andererseits können sie auch von hinten in den Wärmespeicherschrank 10 einlaufen. Es ist nicht erforderlich, daß diese Zu- bzw. Ableitungen 22a bis 22g nur an einer Seite angeordnet sind, obwohl dies vorteilhaft ist.
Zwischen dem heizungsseitigen Teilbereich und dem brauchwasserseitigen Teilbereich der Gehäusehälften 12a und 12b ist ein Entkopplungsabschnitt 23 vorgesehen. Dieser kann bevorzugt drucklos in Verbindung zur Umgebung stehen. Dieser Abschnitt 23 ist beispielsweise in Form einer Gehäusenut in der Hälfte 12a und/oder in der Hälfte 12b ebenso denkbar wie als Ausnehmung im Dichtwerkstoff, welcher beim Ver- schrauben der beiden Gehäusehälften verpreßt wird. Diese Maßnahme schützt bei eventuellen inneren Leckagen zwischen den Gehäusehälften den Trinkwasserbereich vor dem Zulauf verschmutzten Heizungswassers ebenso wie den Heizungsbereich vor dem Zutritt Sauerstoff reichen Trinkwassers. Im ersten Fall kann es beispielsweise zu Vergiftungserscheinungen kommen, während es im letzteren Fall zu einer massiven Korrosion in den Heizungsleitungen kommen kann. Leckt nun nach Einbringung der Ausnehmung 23 beispielsweise die Gehäusedichtung der Trinkwasserseite, so fuhrt dies zu einem Wasseraustritt an die Atmosphäre bzw. Umgebung, was vom Benutzer schnell bemerkt wird und vom Fachmann repariert werden kann.
Es kann auch ein Sammelbehälter vorgesehen sein, der austretendes Wasser auf- nimmt. Im Sammelbehälter kann ein Feuchtigkeitsmelder beispielsweise mit Warnblickleuchte und/oder Warnton vorgesehen sein, der die Lecksituation anzeigt.
In der vorliegenden konkreten Ausführungsform ist der Anschluß 22a durch den Vorlauf für Heizflächen bzw. Heizkörper oder eine Fußbodenheizung belegt. Der Anschluß 22b ist von dem Rücklauf von den Heizflächen belegt. Der Anschluß 22c wird durch den Rücklauf vom Heizkessel belegt. Der Anschluß 22d ist dem Kesselvorlauf zugeordnet. Der Anschluß 22e wird für die Ableitung des gewärmten Brauchwassers benötigt. Der Anschluß 22f betrifft die Ableitung für das über die Zuleitung 22g zugeführt kalte Brauchwasser.
In Fig. 2 ist ein Leitungsschema dargestellt, wie es auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 zum Tragen kommen könnte. Die dargestellten Anschlüsse 22a bis 22g sind gleichermaßen belegt, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Fall ist. Die in Fig. 2 dargestellte Hälfte 12b einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrankes weist Aufnahmeräume 32, 36 auf, die dazu ausgebildet sind, um, wie bereits angegeben, Ventile, Sperreinrichtungen, Pumpen, Wärmemengenzähler etc. aufzunehmen. Diverse Leitungen 30a bis 30c, 30d und 30e sowie 30f und 30g sind beispielhaft bezeichnet und sind im vorliegenden Falle der Warmwasserbereitung zugeordnet. Das Bezugszeichen 16 läßt die Plazierung des Wärmetauschers 16 erkennen. So wird hier dem Wärmetauscher kaltes Wasser über den Einlaufbereich 30g .zugeführt und das erwärmte Brauchwasser über den Ablaufbereich 30f aus dem Wärmetauscher entnommen. Bei dem Bezugszeichen 32 ist ein Mischerventil .angeordnet, das, falls das abgeleitete Brauchwasser zu warm ist, Kaltwasser zumischen kann, um kein zu heißes Wasser als erwärmtes Brauchwasser weiterzuleiten, das unter Umständen Verbrennungen hervorrufen könnte. Dabei ist hinter dem in dem Gehäuse 32 angeordneten Ventil in der in den Anschluß 22e einmündenden Leitung ein TemperaturfüWer vorgesehen, in der das Ventil in der Ausnehmung bzw. dem Gehäuse 32 entsprechend der Temperatur des warmen Brauchwassers Signal abzugeben vermag, das zur Regelung der Kaltwasserbeimischung herangezogen werden kann. Das Heizmedium vom Kesselvorlauf 22d wird über die Zuführung 30d in die Wärmetauschereinrichtung 16, nachfolgend Wärmetauscher, eingeleitet, und über den Anschlußbereich 30e aus dem Wärmetauscher abgeleitet und dem Heizflächenvorlauf, nachfolgend Heizkörpervorlauf , 22a zugeführt werden. In Abhängigkeit von der Temperatur des Heizmediums am Heizkörpervorlauf 22a kann über ein in einer Ausnehmung 32a befindliches Mischerventil eine bestimmte Menge an gebrauchtem Heizmedium von dem Heizkörperrücklauf 22b zugemischt werden, um die Vorlauftemperatur für die Heizkörper zu verringern. Auf diese Weise läßt sich zum einen für den Wärmetauscher zur Erwärmung des Brauchwassers eine relativ hohe Temperatur bereitstellen, während die eine niedrigere Temperatur benötigenden Heizkörper bzw. Fußbodenheizung ein Heizmedium mit einer heruntergeregelten Temperatur zugeleitet bekommen.
Der in Fig. 3 dargestellte Schnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, der in Höhe des Wärmetauschers auch bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 and 2 angelegt sein könnte, zeigt die Einbaulage des Wärmetausches 16 im Querschnitt. Die in der Darstellung generell mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneten Anschlüsse gehen bei dieser Ausführungsform hinten aus dem Wärmespeicherschrank heraus, der über Halterungen 36 an einer Wand in einer Aufputzanordnung gehalten wird. Entsprechend kann diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch in einer Wandausnehmung der Wand 38 gehaltert werden.
In der Fig. 3 ist die Unterteilung des erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrankes in Hälften 12a, 12b besonders gut zu erkennen. Das Gehäuse 20 deckt den Wärmespeicherschrank einschließlich dem Wärmetauscher 16 ab und verkleidet diesen. Die Abführung 30f für warmes Brauchwasser liegt hier unten, während die Kaltwasserzuführung 30g oben zu finden ist.
In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmespeicherschrankes in seiner Einbindung in ein Zentralheizungssystem dargestellt, wobei der eigentliche Wärmespeicherschrank durch eine gestrichelte Line in seinem Ausmaß eingegrenzt ist. Natürlich ist diese Darstellung nicht maßstabsgerecht, da der erfindungsgemäße Wärmespeicherschrank lediglich in etwa eine Fläche von einem Vierte Quadratmeter belegt.
Von einem Kesselvorlauf 122d wird ein beispielsweise auf 70 °C oder 80 °C aufgeheiztes Heizmedium zugeführt und über ein Ventil 158 mit Thermoantrieb 172 in Richtung von Heizkörpern 190 und einem Wärmetauscher 116 weitergeleitet. Das Ventil 158 kann in Abhängigkeit von der über einen Temperaturfühler 150 gemessenen Temperatur des Heizmediums an einem Heizkörpervorlauf 122a gebrauchtes, abgekühltes Heizmedium von einem Kesselrücklauf 122c über einen Bypaß 162 beimengen, um die Temperatur des den Heizkörpern 190 bzw. dem Wärmetauscher 116 zuzuführenden Heizmediums zu erhöhen bzw. zu verringern. Eine Pumpeinrichtung 156 ist im Anschluß an das Ventil 158 in dem Vorlauf zu den Heizkörpern 190 und dem Wärmetauscher 116 angeordnet. Die Förderleistung der Pumpeinrichtung 156 kann über einen Schalter 61 variiert werden, über den eine Anpassung der Pumpleistung an eine Umgebungs- bzw. Außentemperatur, beispielsweise jahreszeitabhängig (Winter/Sommer) vorgenommen werden kann. Der Umschalter 160 vermag auch ein Ventil 152 zu schalten, das an einem Leitungskreuzungspunkt angeordnet ist, der zum einen an die Pumpeinrichtung 156 anschließt und zum anderen in den Heizkörpervorlauf 122a fortgesetzt wird, sowie einen Anschlußabschnitt zum Wärmetauscher 116 aufweist. In Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur kann das Umschaltventil 152 über die Umschalteinrichtung 154 im Winter derart geschaltet werden, daß Heizmedium sowohl über die Heizkörper 190 als auch über den Wärmetauscher 116 fließt und im Sommer derart geschaltet werden, daß das Heizmedium nur noch über den Wärmetauscher 116 fließt.
Der Wärmetauscher 116 ist an den Kesselvorlauf 122d und den Kesselrücklauf 122c angeschlossen. Außerdem ist der Wärmetauscher im Brauchwasserkreislauf an einen Brauchwasserzulauf 122g und einen Ablauf 122e für warmes Brauchwasser angeschlossen. Der Wärmetauscher enthält einen Temperaturfühler 164, der ebenfalls als Steuerkriterium für das Ventil 152 herangezogen werden kann, um mehr Heizmedium zuzuführen, falls die Temperatur im Wärmetauscher zu sehr absinkt, bzw. weniger Heizmedium zuzuführen, falls die Temperatur im Wärmetauscher 116 zu hoch wird. Zudem kann der Temperaturfühler 164 im Wärmetauscher 116 auch mit dem Umschalter verbunden sein, um beispielsweise ein Regelkriterium für die Pumpeinrichtung 156 zu schaffen, um die Förderleistung der Pumpeinrichtung 156 zu steigern, falls die gefühlte Temperatur des Wärmetauschers 116 zu sehr gefallen ist, bzw. die Pumpleistung zu verringern, falls die Temperatur am Wärmetauscher übermäßig ist.
Eine Kaltwasserabführung 122f ist vor dem Wärmetauscher im Brauchwasserkreislauf angeordnet, um Kaltwasser abzuleiten, insbesondere als Brauchwasser für die dem Wärmespeicherschrank gemäß dieser Ausführungsform zugeordnete Wohneinheit zuzuführen. Zwischen der Kaltwasserabführung 122f und der Abfuhr für erwärmtes Brauchwasser 122e ist ein Bypaß mit einer Regelventileinrichtung 168 angeordnet. Ein Temperaturfühler 170 an der Abführung 122e für gewärmtes Brauchwasser gibt ein Signal an das Regelventil 168, wonach eine bestimmte Wassermenge dem ge - wärmten Brauchwasser zugegeben wird, um kein übermäßig erwärmtes Brauchwasser über die Abführung weiterzuleiten, was ansonsten zu Verbrühungen führen könnte.
Das den Heizkörpern 190 über den Heizkörpervorlauf 122a zugeführte Heizmedium wird über den Heizkö errücklauf 122b in diese Ausführungsform eines erfindungs- gem-lßen Wärmespeicherschrankes rückgeführt und kann dem Heizmedium am Kesselvorlauf 122d über das Ventil 158 beigemengt werden, oder kann über den Kesselrücklauf 122c aus dem erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmespeicherschrank herausbefördert werden.
Eine in Fig. 5 wiedergegebene bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung weist entsprechende Anschlüsse auf, wie sie die Ausführungsform gemäß Fig. 4 hat. Abweichend .zu der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird das Dreiwege-Ventil 352 lediglich in Abhängigkeit von einer durch einen Temperaturfühler 351 gemessenen Temperatur des erwärmten Brauchwassers gesteuert. Sinkt die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers unter einen vorgegebenen Wert ab, wird das Verteilerventil bzw. Dreiwege- Ventil 352 derart gesteuert, daß dem Wärmetauscher 316 zusätzliches bzw. mehr Heizmedium zugeführt wird, um die Temperatur des zu erwärmenden Brauchwassers zu erhöhen. Entsprechendes gilt in dem Falle, daß das zu erwärmende Brauchwasser eine übermäßige Temperatur arinimmt. Die Pumpeinrichtung 356 wird hier lediglich in Abhängigkeit von dem Umschalter 360 gesteuert, der eine Steuerung in Abhängigkeit von der beispielsweise Jahreszeitbedingungen Umwelttemperatur vorzunehmen vermag.
Hier, wie auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, wird das von dem Wärmetauscher 316 bzw. 116 gebrauchte Heizmedium über eine Anschlußleitung 366 bzw. 166 in den Kesselrücklauf 322c bzw. 122c zurückgeleitet.
Gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 ist der Wärmetauscher 516 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 nicht parallel .zu den Heizkörpern 190, 390 angeordnet, sondern ist in Reihe mit den Heizkörpern 519 angeschlossen, so daß er ohne eine separate Regelung zu erfordern, permanent mit Heizmedium angeströmt wird, insoweit ein elektrisches Umschaltventil 552 über seine elektrische Schaltung 554 geschaltet entweder die Heizkörper 590 mit in den Kreislauf einbezieht oder aber diese aus dem Kreislauf ausschließt. Dabei wird es bevorzugt, daß eine Pumpeinrichtung 556 eine Leckmenge an Heizmedium durchläßt, so daß auch in einer Warmwetterperiode, wenn die Heizkörper 590 nicht angeströmt werden, dem Wärmetauscher 516 immer eine wenigstens geringfügige Menge an Heizmedium über den Kessel Vorlauf 522d zugeführt wird, damit das Brauchwasser im Wärmetauscher 516 warmgehalten wird, so daß keine Wartezeiten bei der Entnahme von warmem Brauchwasser auftreten.
Ein Temperaturfühler 564 im Wärmetauscher 516 ist zum einen mit dem Umschaltventil 552 verbunden, um bei einer größeren Warmwasseranforderung die Zufuhr an Heizmedium zu den Heizkörpern 590 drosseln zu können, um dem Wärmetauscher mehr Leistung zur Verfügung zu stellen. Andererseits ist der Temperaturfühler 564 auch an die Pumpeinrichtung 556 angeschlossen, um diese beispielsweise in einer Schönwetterperiode, wenn die Heizkörper 590 keine Heizleistung bereitstellen müssen, zu aktivieren, wenn die Temperatur im Wärmetauscher einen vorgegebenen Minimal wert unterschreitet.
Auch hier kann dem durch den Wärmetauscher erwärmten Brauchwasser über ein Ventil 568, abhängig von der über einen Temperaturfühler 570 gefühlten Temperatur des erwärmten Brauchwassers, Kaltwasser zugegeben werden, um einen Verbrühschutz bereitzustellen.
Das Ventil 558 wird in Abhängigkeit der von einem Temperaturfühler 550 gefühlten Temperatur des Heizmediums gesteuert, wobei je nach der gefühlten Temperatur mehr oder weniger bzw. gar kein gebrauchtes Heizmedium aus dem Kesselrücklauf 522c über den Bypaß 562 dem Heizmedium am Kessel Vorlauf 522d zugegeben wird. In Fig. 7 ist der Wärmetauscher 1416 wiederum parallel zu den Heizkörpern 1490 in den Heizkreislauf eingebunden. Bei dieser Ausführungsform werden anstelle von Regelventilen Pumpen 1456, 1482 eingesetzt, die je nach der gefühlten Temperatur des erwärmten Brauchwassers bzw. des den Heizkörpern 1490 zuzuführenden Heizmediums schneller, langsamer oder gar nicht betrieben werden. Eine Schwerkraftbremse 1480 verhindert die Umkehr der Strömungsrichtung des Heizkreislaufs. Die Pumpe 1482 muß einen Leckstrom für das Heizmedium zulassen, damit der Wärmetauscher immer von Heizmedium durchflössen wird, damit bei einer Anforderung von warmem Brauchwasser in Schönwetterperioden, wenn .ansonsten keine Heizleistung erforderlich ist, nicht auftritt.
Die Pumpe 1482 kann auch in Abhängigkeit von dem Tempera rfuhler 1464 in dem Wärmetauscher 1416 schneller bzw. langsamer betrieben werden, so daß auch unabhängig von der Leckmenge an Heizungsmedium bei einem Abfall der Temperatur im Wärmetauscher Heizmedium zugeführt werden kann, um den Wärmetauscher wieder aufzuheizen. In Abhängigkeit von der Temperatur am Wärmetauscher kann auch eine Regelung am Ventil 1458 vorgenommen werden, um, wie auch bei den voranstehend erläuterten Ausführungsformen, die Beimengung abgekühlten Heizmediums aus dem Kesselrücklauf 1422c zu regeln bzw. zu verringern, wenn eine unerwünschte Änderung auftritt bzw. die Temperatur im Wärmetauscher einen vorgegebenen Minimal wert unterschreitet.
Natürlich können bei sämtlichen Regelungen, die vorgenommen werden, unterschiedliche Minimaltemperaturen als Startbedingung für die Regelung einer bestimmten Einrichtung herangezogen werden. So kann beispielsweise bei Unterschreiten einer bestimmten Temperatur im Wärmetauscher zunächst die Förderleistung der Pumpe 1482 gesteigert werden. Bei Unterschreiten einer weiteren Temperaturmarke kann eine entsprechende Regelung an dem Ventil 1458 bzw. an der Pumpe 1456 vorgenommen werden. Bei Unterschreiten einer weiteren Minimaltemperatur im Wärmetauscher 1416 kann eine zusätzliche Regelung an der Pumpe 1456 bzw. dem Ventil 1458 vorgenommen werden. Natürlich können auch sämtliche Regelung überschneidend bzw. intermittierend vorgenommen werden.
In der in Fig. 8 dargestellten und hier als letztes aufgeführten Ausführungsform ist der Wärmetauscher ebenfalls parallel zu den Raumheizkörpern 1590 angeordnet worden. Der Brauchwasserbereitungskreislauf entspricht prinzipiell dem etwa in Fig. 6 gezeigten Punkt. Die Anbindung des Wärmetauschers 1516 an den Heizkessel entspricht prinzipiell dem in Fig. 7 wiedergegebenen, wobei jedoch die Pumpe 1582 ausschließlich in Abhängigkeit der von der Temperaturfühleinrichtung 1564 gefühlten Temperatur des Wärmetauschers 1516 gesteuert wird. Eine auch hier vorgesehene Schwerkraftbremse 1580 verhindert, daß gebrauchtes Heizmedium zurückströmen kann, wenn die eine Leckmenge zulassende Pumpe 1582 außer Betrieb ist.
Der Temperaturfühler 1564 kann auch die den Heizkörpern 1590 zugeordnete Pumpe 1556 beeinflussen, wenn z.B. die Temperatur im Wärmetauscher zu sehr abgesenkt worden ist, und kann die Zuführung des Heizmediums zu den Heizkörpern 1590 drosseln oder zeitweise vollkommen unterbinden, bis die Temperatur im Wärmetauscher wieder in einen vorgebbaren Akzeptanzbereich gerückt worden ist.
Andererseits, falls die Pumpe 1582 keine Leckmenge zuläßt, kann der Wärmetauscher 1516 auch durch Wärmeleitung innerhalb des erfindungsgemäßen Wärmespei- cherschranks, d.h. durch eine ausreichende Wärmeleiteigenschaft des Materials, ausreichend erwärmt werden. In einer Schönwetterperiode, wenn die Pumpe 1556 außer Betrieb ist, arbeitet lediglich die Pumpe 1582. Die Inbetriebnahme kann dann durch den Temperaturfühler 1564 erfolgen, wie oben bereits angedeutet worden ist. Das Ventil 1558 befindet sich dann in der Stellung A - B, so d.aß die Heizkörper 1590 vom Kreislauf ausgenommen sind.
Wenn sowohl Heizleistung von den Heizkörpern 1590 gefordert wird als auch gewärmtes Brauchwasser gewünscht wird, können die Pumpen 1556, 1582 sowohl wechselweise als auch parallel betrieben werden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8, wie auch bei den anderen Ausführungsformen gemäß den übrigen Figuren, kann über den Bypaß 1562 (1462 in Fig. 7 usw.) eine Menge an gebrauchtem Heizmedium von etwa bis zu 20% bei einer Temperatur von 40 °C beigemengt werden, um die Temperatur des Heizmediums am Kesselvorlauf 1522d von 70°C auf 50°C am Heizkörpervorlauf 1522a herunterzuregeln.
Wie anhand der Erörterung der voranstehenden Ausführungsformen zu erkennen ist, läßt sich der erfindungsgemäße Wärmespeicherschrank auf unterschiedlichste Arten ausbilden, wobei er jedoch immer einstückig auf kleinstem Raum ausbildbar ist und somit leicht zu montieren sowie leicht und kostengünstig herstellbar ist.
Darüber hinaus enthält der erfindungsgemäße Wärmespeicherschrank die gesamte Steuer- und Regeltechnik sowie -Elektronik intern, eventuell bis auf mindestens einen Raumtemperaturfühler (nicht dargestellt) und eventuell einen Außentemperaturfühler.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Bewältigung des Wärmebedarfs einer Wohneinheit, die mit einer Wärmeerzeugungsstation, vorzugsweise Zentralheizungsanlage, versorgbar ist, mit einem Vorlauf von der Wärmeerzeugungsstation, mit einem Rücklauf zu der Wärmeerzeugungsstation, vorzugsweise mit einem Heizkörpervorlauf, vorzugsweise mit einem Heizkörperrücklauf, mit einem Brauch wasserzu lauf für die Zuführung von kaltem Brauchwasser, mit einem Brauchwasserablauf für erwärmtes Brauchwasser, mit Verbindungsleitungen zwischen den Läufen, mit wenigstens einem Aufnahmeabschnitt für eine Ventileinrichtung, mit wenigstens einem Anschlußabschnitt für eine Brauchwasser-Wärmetausche inrichtung, etwa Wärmepumpe oder Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) im wesentlichen integral ausbildbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) in zwei Hälften oder Teilen (12a, 12b) ausbildbar ist, die wasser- bzw. fluiddicht in einer Schnittebene, vorzugsweise in der Ebene der Verbindungsleitung, zusammensetzbar sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) einen Kaltwasserrücklauf (22f) hat, der an einer Stelle zwischen Brauchwasserzulauf (22g) und -ablauf (22e) angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) ein Gehäuse (20) aufweist, in dem vorzugsweise auch die Wärmetauscheinrichtung (16) enthalten ist, bzw. daß die Wärmetauscheinrichtung (16, 116, 316, 1416, 1516) parallel zu dem bzw. den Heizkörpern (190) angeschlossen ist, wobei bevorzugt zwischen der Wärmetauscheinrichtung (16, 116, 316, 1416, 1516) und dem Rücklauf (22c, 122c, 322c, 1422c, 1522c) eine Regeleinrichtung, etwa ein Ventil oder ein Motor, angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorlauf (22d, 122d, 322d), dem Heizkörpervorlauf (22a, 122a, 322a) und dem Rücklauf (22c, 122c, 322c) eine Ventileinrichtung (152) angeordnet ist, die die Vorlauftemperatur des Heizmediums für den bzw. die Heizkörper (190, 390, 590, 1490, 1590) auf eine vorgebbare Temperatur regelt, und/oder der Wärmetauscher (16, 116, 316, 516, 1416, 1516) in Reihe mil dern Heizkörper (190, 390, 590, 1490, 1590) bzw. der Heizfläche angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (158) zwischen der Wärmetauscheinrichtung (16, 116, 316, 516, 1416, 1516) und dem Heizkörpervorlauf (22a, 122a, 322a, 522a, 1422a, 1522a) angeordnet ist, um eine Ventileinrichtung (158) mit Anschlüssen an den Vorlauf (122b), den Rücklauf (122c) und die Wärmetauscheinrichtung (16, 116, 316, 516, 1416, 1516) derart zu steuern, daß eine vorgebbare Temperatur des Heizmediums am Heizkörpervorlauf (22a, 122a, 322a, 522a, 1422a, 1522a) einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Brauchwasserablauf (22e, 122e) eine Temperaturfühleinrichtung (170, 270) anordenbar ist, die der Durchsatz an Heizmedium durch die Wärmetauscheinrichtung und/oder die Zugabe von Kaltwasser zu dem erhitzten Brauchwasser über eine Regeleinrichtung, beispielsweise ein Ventil oder eine Pumpe, steuerbar ist, und/oder daß die Regel- bzw. Steuertechnik bzw. -elektronik im wesentlichen in der Vorrichtung untergebracht ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der oder in der Wärmetauscheinrichtung (16, 116, 316, 516, 1416, 1516) eine thermische Fühleinrichtung (164, 264, 364, 564, 1464, 1564), etwa ein Thermoschalter, ein elektrisches Widerstandsthermometer oder dergleichen angeordnet ist, die ein Steuersignal abgibt, um die Temperatur des Heizmediums am Heizkörpervorlauf und/ oder vor der Wärmetauscheinrichtung, beispielsweise durch Zugabe oder Drosselung der Zugabe von Heizmedium aus dem Rücklauf zu regeln bzw. zu steuern.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizkörpervorlauf (22e, 122e, 322e, 522e, 1422e, 1522e) bzw. -rücklauf (22b, 122b, 322b, 522b, 1422b, 1522b) eine Strömungsdrosseleinrichtung (1480, 1580), beispielsweise eine Schwerkraftbremse, angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein, vorzugsweise zwei zusätzliche Anschlüsse für eine Fußbodenheizung bzw. eine Heizeinrichtung mit niedrigerer Vorlauftemperatur vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) einen Entkopplungsabschnitt (23) aufweist, wobei der Entkopplungsabschnitt (23) bevorzugt einen Trennbereich aufweist, der zwischen den der Heizung zugeordneten Abschnitten und den dem Brauchwasser zugeordneten Abschnitten verläuft und insbesondere als Trennfuge, beispielsweise separat oder in einer Dichtung, ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Entkopplungsabschnitt (23) in die Umwelt oder beispielsweise in einen Sammelbehälter mündet, insbesondere mit einer optischen und/oder akustischen Warnanzeige.
PCT/EP1997/004590 1996-08-22 1997-08-22 Monolithischer wärmespeicherschrank WO1998008029A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK189-99A SK18999A3 (en) 1996-08-22 1997-08-22 Monolithic heat storage cabinet
CZ99577A CZ57799A3 (cs) 1996-08-22 1997-08-22 Zařízení k zabezpečení tepelné potřeby bytové jednotky
EP97944784A EP0920596A1 (de) 1996-08-22 1997-08-22 Monolithischer wärmespeicherschrank

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19633930.8 1996-08-22
DE19633930A DE19633930A1 (de) 1996-08-22 1996-08-22 Monolithischer Wärmespeicherschrank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998008029A1 true WO1998008029A1 (de) 1998-02-26

Family

ID=7803389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/004590 WO1998008029A1 (de) 1996-08-22 1997-08-22 Monolithischer wärmespeicherschrank

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0920596A1 (de)
CZ (1) CZ57799A3 (de)
DE (1) DE19633930A1 (de)
SK (1) SK18999A3 (de)
WO (1) WO1998008029A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054665A1 (en) * 1998-04-20 1999-10-28 Sundsvall Energi Ab Heat transferring device

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20103062U1 (de) * 2001-02-21 2002-07-04 Alfons Renn GmbH, 87474 Buchenberg Verteilerstation für eine Heizungs- und Wasserversorgungsanlage
DK200200188U3 (da) * 2001-06-28 2002-10-25 Apsh Af 1 Maj 2000 Aps Vandvarmesystem til opvarmning af brugsvand i en vandvarmer
ITMI20060773A1 (it) * 2006-04-19 2007-10-20 Fugas S P A Circuito idraulico per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria ottenuti da una sorgente si acqua calda centralizzata
DE102008013977A1 (de) 2008-03-12 2009-09-17 Kermi Gmbh Multifunktionssystem für Heizungsanlagen
EP2404114B1 (de) * 2009-03-03 2016-11-23 Hans-Georg Baunach Heizungsanlage oder kühlungsanlage sowie verfahren zum betrieb von heizungsanlagen oder kühlungsanlagen
NL1037883C2 (en) * 2010-04-13 2011-10-17 Jvb Beheer B V Pump module for use in a manifold for a floor heating system.
DE102011005365A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Michael Hertneck Flächenheizeinrichtung und Anschlussbox
AT515285B1 (de) * 2014-02-17 2015-08-15 Autengruber Josef Vorrichtung zur Entnahme von Wärme aus einem Wärmeträger
KR101627640B1 (ko) * 2014-09-24 2016-06-08 주식회사 경동나비엔 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법
NL2014236B1 (nl) * 2015-02-05 2016-10-12 J H Chardet Loodgietersbedrijf Geïntegreerd tussenstuk voor een vloerverwarmingsinstallatie.
DE202015006660U1 (de) * 2015-09-22 2016-12-23 Gebr. Kemper Gmbh + Co. Kg Metallwerke Absperrventil für ein Heizungssystem
DE102019105921A1 (de) * 2019-03-08 2020-09-10 Marc-Oliver Pommerening Anschlussstation für flüssige Medien für zumindest einen Gebäudeabschnitt, insbesondere für eine Wohneinheit
RU2746028C1 (ru) * 2020-02-26 2021-04-06 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Водяная система отопления
RU2769604C1 (ru) * 2021-04-19 2022-04-04 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Водяная система отопления
CN115523524A (zh) * 2021-06-24 2022-12-27 丹佛斯有限公司 模块化供暖站
CN115597099A (zh) * 2021-06-24 2023-01-13 丹佛斯有限公司（Dk） 用于供暖站的互连导轨
DE102023105698A1 (de) * 2023-03-08 2024-09-12 Wolf Gmbh Vorrichtung und Verfahren sowie deren Verwendung zum Aufrechterhalten einer Temperatur einer Wohnungsstation, insbesondere eines Primärvorlaufs in einer Wohnungsstation, für eine Warmwasserbereitung

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2522788A2 (fr) * 1982-03-02 1983-09-09 Busseuil Jean Marie Module hydraulique pour ce comptage et le prelevement d'energie calorifique
DE8212803U1 (de) 1982-05-04 1983-10-27 Klinger AG, 6301 Zug Hausinstallationseinheit fuer fernwaermebezug
DE3241536A1 (de) 1982-11-10 1984-05-10 Grammer, Meinrad, Ing.(grad.), 7407 Rottenburg Anschlussvorrichtung fuer heizungsanlagen
EP0368715A1 (de) * 1988-10-26 1990-05-16 GEMINOX, Société Anonyme Anlage und Gerät zur Erwärmung und Herstellung von individuellem, sanitärem Warmwasser aus einer Fernheizungsanlage
DE9310358U1 (de) 1993-07-12 1993-09-16 Schichl, Karl, Dipl.-Ing., 83627 Warngau Vorrichtung zur Regelung einer Heizungsanlage sowie zur Warmwasserbereitung
DE9413303U1 (de) 1994-08-17 1994-11-03 Walther, Ulrich, Dipl.-Ing., 08209 Rebesgrün Versorgungsanlage in mehrere Wohneinheiten umfassenden Wohnhäusern
DE29504852U1 (de) * 1995-03-22 1995-05-18 Neubeck Elektrogeräte GmbH, 07426 Dröbischau Durchlauferhitzer
DE4405737A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Stadtwerke Wolfsburg Ag Übergabestation
DE4414861A1 (de) 1994-04-28 1995-11-02 Stadtwerke Wolfsburg Ag System zur Versorgung einzelner Wohnungen in einem Wohnhaus mit Warmwasser und Heizenergie

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2522788A2 (fr) * 1982-03-02 1983-09-09 Busseuil Jean Marie Module hydraulique pour ce comptage et le prelevement d'energie calorifique
DE8212803U1 (de) 1982-05-04 1983-10-27 Klinger AG, 6301 Zug Hausinstallationseinheit fuer fernwaermebezug
DE3241536A1 (de) 1982-11-10 1984-05-10 Grammer, Meinrad, Ing.(grad.), 7407 Rottenburg Anschlussvorrichtung fuer heizungsanlagen
EP0368715A1 (de) * 1988-10-26 1990-05-16 GEMINOX, Société Anonyme Anlage und Gerät zur Erwärmung und Herstellung von individuellem, sanitärem Warmwasser aus einer Fernheizungsanlage
DE9310358U1 (de) 1993-07-12 1993-09-16 Schichl, Karl, Dipl.-Ing., 83627 Warngau Vorrichtung zur Regelung einer Heizungsanlage sowie zur Warmwasserbereitung
DE4405737A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Stadtwerke Wolfsburg Ag Übergabestation
DE4414861A1 (de) 1994-04-28 1995-11-02 Stadtwerke Wolfsburg Ag System zur Versorgung einzelner Wohnungen in einem Wohnhaus mit Warmwasser und Heizenergie
DE9413303U1 (de) 1994-08-17 1994-11-03 Walther, Ulrich, Dipl.-Ing., 08209 Rebesgrün Versorgungsanlage in mehrere Wohneinheiten umfassenden Wohnhäusern
DE29504852U1 (de) * 1995-03-22 1995-05-18 Neubeck Elektrogeräte GmbH, 07426 Dröbischau Durchlauferhitzer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054665A1 (en) * 1998-04-20 1999-10-28 Sundsvall Energi Ab Heat transferring device
EP1284394A2 (de) 1998-04-20 2003-02-19 Sundsvall Energi AB Verfahren zur Regelung einer Wärmetauscher-Einrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CZ57799A3 (cs) 1999-08-11
EP0920596A1 (de) 1999-06-09
SK18999A3 (en) 2000-02-14
DE19633930A1 (de) 1998-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1998008029A1 (de) Monolithischer wärmespeicherschrank
DE4035115A1 (de) Anordnung zur entnahme von warmen oder heissem brauchwasser von trinkwasserqualitaet aus einer heizanlage
EP1936297B1 (de) Einsatz für einen Warmwasser-Schichtspeicher
EP1528330A1 (de) Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage
DE2721209A1 (de) Heizanlage und heizradiator
EP1640675A2 (de) Anlage zur Übergabe thermischer Energie
DE102010014431B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung der Wärmeenergieresourcen eines Gebäudes
DE8915355U1 (de) Einrichtung und Gerät zur unabhängigen Heizung und Herstellung von warmem Sanitärwasser von einer Sammelheizungsanlage aus
EP1884717B1 (de) Heizungsanlage
EP3712337B1 (de) Trinkwasserzirkulationsvorrichtung
DE19504730C1 (de) Warmwasserbereitungsanlage nach dem Durchflußprinzip mit Leistungsbegrenzung
DE69205871T2 (de) Kombiniertes Heiz- und Kühlsystem.
EP1371910B1 (de) Hausanschlussstation für Fernwärme
DE1901160B2 (de) Brauchwasserheizsystem für die Temperaturregelung von Gebäuden
DE4135509C2 (de) Verfahren zur Regelung einer in einem Umwälzkreislauf einer Heizungsanlage eingesetzten, drehzahlregelbaren Umwälzpumpe
DE69105742T2 (de) Zentralheizungsanlage.
DE29724143U1 (de) Monolithischer Wärmespeicherschrank
DE29919359U1 (de) System zum Erwärmen von Zapfwasser mit Sonnenenergie, mit Anti-Legionella-Einrichtungen
DE3742910A1 (de) Heizanlage
DE102005005091A1 (de) Trinkwasser-Anlage
EP1528371B1 (de) Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage
EP0557994A1 (de) Vorrichtung zur energiesparenden Warmwasserversorgung
CH655376A5 (de) Heizanlage zur warmwasserbereitung.
DE4007228A1 (de) Heizzentrale nach dem multifunktionsprinzip
DE9411683U1 (de) Solarheizanlage

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BY CZ PL RU SK UA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997944784

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18999

Country of ref document: SK

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: PV1999-577

Country of ref document: CZ

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997944784

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: PV1999-577

Country of ref document: CZ

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1997944784

Country of ref document: EP

WWR Wipo information: refused in national office

Ref document number: PV1999-577

Country of ref document: CZ