WO2018134126A1 - Speicher zum speichern einer flüssigkeit und verfahren zum herstellen des speichers - Google Patents

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WO2018134126A1
WO2018134126A1 PCT/EP2018/050721 EP2018050721W WO2018134126A1 WO 2018134126 A1 WO2018134126 A1 WO 2018134126A1 EP 2018050721 W EP2018050721 W EP 2018050721W WO 2018134126 A1 WO2018134126 A1 WO 2018134126A1
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wall
heat exchange
exchange element
memory
storage volume
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PCT/EP2018/050721
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Hubert Nolte
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Stiebel Eltron Gmbh & Co.Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F24H4/04—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
    • F24H1/183—Inner linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/06—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • Memory for storing a liquid and method for producing the memory
  • the present invention relates to a storage for storing a liquid, a hot water storage and a method for producing the memory.
  • the invention relates to a memory of a heat pump for storing process water.
  • these reservoirs are made of a lid, a bottom, the wall plate, two sockets for the water connections and an anode connection as well as feet for the stand.
  • the said components are joined together by welding and form a tank for storing the service water.
  • hot water tanks which are heated by means of a wound around the tank heat exchange element, thwarted the usual round weld between wall and floor and the usual outwardly rounded shape of the floor attaching the heat exchange element to the lower end of the storage volume and thus heating the service water in this part of the storage volume.
  • a memory in particular a hot water tank, and a method for producing the memory to provide the amount of hot water available increase and at the same time reduce manufacturing costs and manufacturing costs.
  • a memory wherein the memory has a tank, wherein the tank a) a cylindrical wall, b) a bottom which is fixed to an inner side of the wall, and c) a lid which is attached to the wall , wherein the wall, the bottom and the lid limit a storage volume for storing a liquid, in particular for storing process water, wherein the wall extends from attachment of the lid to at least a lowest point of the storage volume and the diameter of the Wall continues to increase or increase from the attachment of the lid to the lowest point of the storage volume, wherein the memory further comprises a heat exchange element for exchanging heat with the liquid within the storage volume, wherein the heat exchange element surrounds the wall to the outside, wherein the heat exchange element so around the wall is wound that the heat exchange t allows exchanging heat with the liquid at least at the lowest point of the storage volume.
  • the wall extends from an attachment of the lid to at least a lowest point of the storage volume, and the diameter of the wall from the attachment of the lid remains the same or increases to the lowest point of the storage volume, it is possible that the heat exchange element by a entire lower part of the wall, in particular around a part of the wall which delimits the lowest point of the storage volume, can be wound without the shape of the bottom plate limiting the winding downwards.
  • the heat exchange element can be used to heat the liquid, in particular service water, even at the lowest point of the storage volume to increase the amount of usable process water.
  • the wall by extending the wall to a lowest point of the storage volume, with the diameter of the wall remaining constant or increasing, the state of the storage is secured even without the attachment of feet, so that manufacturing is simplified and the cost of manufacturing is reduced can.
  • the lid and the bottom are fixed to the wall by welding.
  • the liquid in the storage hot water and the memory is a hot water tank.
  • the reservoir is configured such that the wall has a widening defining a stop, wherein the diameter of the wall above the widening is smaller than below the widening, wherein the bottom is mounted on the stop, in particular welded to the stop ,
  • This design has the advantage that the stop forms a defined position in order to fix the floor to the inside of the wall. Slippage of the soil in an undesired position is thus prevented by simple means and simplifies the production of the memory.
  • the reservoir is configured such that the bottom is straight or curved inward into the storage volume. This has the advantage that there is no distance between the lowest point of the storage volume and the wall, so that the exchange of heat with the liquid in the storage volume is optimized and thus the amount of usable service water can be further increased.
  • the storage is configured such that the wall extends downwardly beyond the floor so that the wall forms a foot for setting up the storage.
  • the storage is designed so that the winding of the heat exchange element extends from below the attachment of the floor, in particular from the base, upwards. This embodiment also has the advantage that by extending the winding of the heat exchange element from below the attachment of the floor, in particular from the foot up, the heat exchange at the lowest point of the storage volume, i. is optimized with the liquid at the lowest point of the storage volume, and thus the usable amount of hot water can be increased.
  • the memory is designed such that the wall has a tensioning device which is suitable for tensioning the heat exchange element, wherein the tensioning device is arranged in the region of the base.
  • the store is configured such that the clamping device has a holding element and the heat exchange element has a holding widening, wherein the holding widening and the holding element are designed such that a Pulling through of the heat exchange element is prevented by the tensioning device.
  • the clamping device has a holding element and the heat exchange element has a holding expansion, so that a pulling through of the heat exchange element is prevented by the tensioning device, it is possible in the manufacturing process to wrap the heat exchange element under great tension around the tank so that the heat exchange element rests as close to the tank and thus an exchange of heat with the storage volume is optimized.
  • the store is designed such that the heat exchange element is designed as a condenser tube and forms part of a coolant circuit of a heat pump.
  • the condenser tube is preferably a D-tube with a flattened side, wherein the straight side of the D-tube rests against the wall. This has the advantage that the area for transferring heat from the condenser tube is increased in the storage volume.
  • the condenser tube may also be a round or oval cross-section tube.
  • the accumulator is configured such that the accumulator has a first connection for connecting the condenser tube to the coolant circuit and a second connection for connecting the condenser tube to the coolant circuit.
  • the memory may additionally have a sacrificial anode, for example an external current or magnesium anode. Furthermore, the memory has inflows and outflows to the storage volume in order to fill the storage volume with liquid and to discharge the liquid, in particular the heated service water.
  • a sacrificial anode for example an external current or magnesium anode.
  • the memory has inflows and outflows to the storage volume in order to fill the storage volume with liquid and to discharge the liquid, in particular the heated service water.
  • the store is configured such that the store, in particular the heat exchange element, has an insulation, wherein the insulation isolates the store, in particular the heat exchange element, to the outside.
  • the above-mentioned object is further achieved by a tank for use in a memory according to one of the previous embodiments. Further, the above-mentioned object is achieved according to the invention by a hot water tank with a memory according to one of the above-mentioned embodiments.
  • the object is achieved according to the invention by a method for producing a store for storing a liquid, in particular process water, the method comprising the steps of: a) providing a tank, wherein the provision of the tank comprises the steps of: i) providing one cylindrical wall ii) fastening, in particular welding, a cover to an upper end of the wall, iii) fastening, in particular welding, a floor to an inner side of the wall, the wall, the floor and the cover having a storage volume for storing the liquid, in particular for storing service water, wherein the floor is fixed so that the wall extends from the attachment of the lid to at least a lowest point of the storage volume and the diameter of the wall remains the same from the attachment of the lid to the lowest point of the storage volume or wherein the method further comprises the step of: b) wrapping the wall externally with a heat exchange element for exchanging heat with the liquid within the storage volume, the heat exchange element being wrapped around the wall such that the heat exchange element heats the liquid at least at lowest point of the
  • the inventive method for producing a memory makes it possible to produce a memory in which a heating of the liquid in the storage volume is made possible even at the lowest point of the storage volume.
  • the design of the memory means that the additional attachment of feet by welding is no longer necessary, so that the method for producing a memory reduces the costs and the production costs.
  • the method of fabricating a memory further comprises the steps of: a) punching recesses on a lower portion of the wall to provide a pedestal, and b) bending the wall to a cylinder.
  • This embodiment further has the advantage that when a distance between the tank and the floor is desired, a base can be made in a very simple manner already when providing the wall, without an additional step of welding the feet is necessary. Since the punching of recesses can be achieved very easily by machine, this method further saves costs in the manufacturing process.
  • the step of wrapping the wall with the heat exchange element further comprises the steps of: a) providing a tensioning device, b) attaching the tensioning device to the base, c) mounting the heat exchange element in the tensioning device, d) Turn the tank around its vertical axis to wind the heat exchange element around the outside of the tank.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a memory according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of a clamping device
  • 3A to 3D show schematic embodiments of a bottom of a memory according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for producing a store
  • FIG. 5 shows a schematic flow diagram for a method for wrapping the wall from the outside with a heat exchange element.
  • Hot water tank 100 has a cylindrical wall 103, a lid 105 and a bottom 104.
  • the lid 105 is welded by means of a weld 106 with the wall 103 and the bottom 104 is also welded by means of a weld 1 10 on an inner side with the wall 103.
  • Lid 105, wall 103 and bottom 104 are formed in this embodiment of steel.
  • the wall 103, the bottom 104, and the lid 105 define a storage volume 102 which is filled with a liquid 101.
  • the liquid 101 is service water in this embodiment.
  • the wall 103 forms a widening 108 in the lower region, wherein the diameter D1 of the wall 103 above the widening 108 of the weld seam 106 of the Cover 105 is equal to the expansion 108 and below the expansion 108, the diameter D2 of the wall 103 is greater than the diameter D1 of the wall 103.
  • the expansion 108 forms a stop on which the bottom 104 is welded, so that in the Fixing the bottom 104 of the floor 104 can not go beyond the stop up. This allows a simple and precise mounting of the bottom 104 on the inside of the wall 103.
  • the widening 108 of the wall 103 is optional, and in other embodiments, the wall 103 of the memory 100 without expansion 108 is provided.
  • the wall 103 may also have a constant diameter D1, D2 down to the bottom. Additionally, in such an embodiment, the inside of the wall 103 may have a notch in the area where the floor 104 is to be secured.
  • the wall below the widening 108 also has recesses 17 so that the wall 109, which extends over the widening 108, and thus over the attachment 10 of the floor 104, forms a base 109.
  • the recesses 1 17 minimize the heat loss and allow, for example, to isolate the tank the entry of insulating foam in the base 109 to below the bottom 104.
  • the base is additionally surrounded by a rubber buffer for sound insulation.
  • the base 109 has in this embodiment, a bore 1 13, in which a clamping device 1 12 is mounted. The clamping device 1 12 for clamping a heat exchange element 1 1 1 is described below with reference to FIG. 2 in more detail.
  • Fig. 2 shows schematically a detailed section of Fig. 1, which includes in particular the clamping device 1 12.
  • the clamping device 1 12 is mounted by welding at the welding points 207 in the bore 1 13 within the wall 103 of the base 109.
  • the clamping device 1 12 has a holding element 201, wherein the holding element 201 consists of an external thread 208, a screw 202 and a cone 203.
  • the heat exchange element 1 1 which is formed in this embodiment as a condenser tube, passes through the holding device 201 and forms relative to the wall 109 behind the holding device 201, a holding expansion 204th
  • the condenser tube 1 1 1 During assembly, ie during the tensioning of the condenser tube 1 1 1, the condenser tube 1 1 1 is inserted through the external thread 208 and a cone 203 is pressed onto the condenser tube 1 1 1. The condenser tube 1 1 1 is then behind the cone 203 provided with the support extension 204. Furthermore, during the assembly of the condenser tube 1 1 1, the condenser tube 1 1 1 clamped by means of the screw 202 on the wall 103, so that the condenser tube 1 1 1 rests firmly against the wall 103 of the memory. Due to the holding expansion 204, the condenser tube 1 1 1 can not be pulled through the holding element 201 after the tension. Furthermore, the holding expansion 204 of the condenser tube 1 1 1 can be used to connect a coolant circuit of a heat pump to the condenser tube 1 1 1 by means of a tube 205.
  • Fig. 1 further shows that the condenser tube 1 1 1 of the clamping device 1 12 from the wall 103 of the memory wrapped.
  • the condenser tube 1 1 1 is wound around the wall 103 of the memory, that the winding of the condenser tube 1 1 1 begins below the lowest point 107 of the storage volume 102 and extends from there to the top. Since the wall 103 in the region below the attachment 106 of the lid 105 has a diameter D1, D2, which remains the same or increases, a tight wrapping of the wall 103 through the condenser tube 1 1 1 allows. Thereby, the storage volume 102 can be heated even at the lowest point 107, so that the available amount of mixed water is increased.
  • the condenser tube 1 1 1 a port 1 14, which connects the condenser tube 1 1 as well as the port 1 15 with a coolant circuit of a heat pump.
  • the wall 103 above the attachment 1 10 of the bottom 104 with an insulation 1 16 surrounded.
  • only the region of the winding of the condenser tube 1 1 1 may be surrounded with an insulation 1 16, or the entire memory 100 and the area within the base 109 may be surrounded with an insulation 1 16.
  • FIG. 3A shows a first exemplary embodiment of the floor 104, wherein the floor 104 has a first section 301 and a second section 302.
  • the first portion 301 forms an edge region of the bottom 104, to which the bottom 104 is attached to the inside of the wall 103 of the memory 100.
  • the second section 302 forms the central area of the floor 104.
  • In the middle region of the second section 302 is preferably a technical opening 1 18, through which a welding tool can be guided into the container interior, with which a weld 303 is applied around the bottom 104.
  • the wall 103 does not show a widening 108, so that the diameter D1 of the wall 103 remains the same from the attachment 106 of the cover 105 to the lowest point 107 of the storage volume 102.
  • the first portion 301 of the bottom 104 is bent downwards in the direction of the wall 103 and is fastened on the inside of the wall 103 from the inside by means of the weld 303.
  • the second portion 302 is straight, i. designed horizontally.
  • Fig. 3B shows a further embodiment in which the bottom 104 has two sections 301 'and 302', in this embodiment the first section 301 'is bent upwards so that it is partially parallel to the wall 103 and the second section 302 'is curved inwardly in the direction of the storage volume 102.
  • the wall 103 has, in this embodiment, as already shown in Fig. 1, an expansion 108.
  • the floor 104 is fastened by means of a weld 303 'to the widening 108, which forms a stop here.
  • 3C shows another embodiment of the bottom 104, wherein in this embodiment the bottom 104 has a first portion 301 ", a second portion 302" and a third portion 304.
  • the first portion 301 " is bent down so that part of the portion parallel to the wall 103 extends below a widening 108 of the wall 103.
  • the second portion 302" is formed horizontally in this embodiment.
  • the third section 304 is bent upward in this embodiment so as to connect the first and second sections 301 ", 302" to each other.
  • the bottom 104 is attached to the widening 108, which here forms a stop, by means of the weld 303 'on the wall 103 of the memory.
  • the bottom 104 again has three sections, wherein in this exemplary embodiment the first section 301 '"extends straight, ie horizontally, the second section 302''likewise runs straight, ie horizontally and third section 304 'is bent upwards so that the third section 304' connects the first section 301 "'and the second section 302"'.
  • the bottom 104 is at the widening 108, which forms a stop here, by means of the welds 303 'connected to the wall 103 of the memory. In this embodiment, the welds 303 'are outside of the storage volume 102.
  • the exemplary embodiments described in FIGS. 3A to 3D can have a technical opening 18 in the center of the floor 104, the technical opening 118 being closed from below with a welded-on metal sheet as soon as the technical opening 1 18 is no longer needed, especially after a corrosion protection such as enamel is applied and baked.
  • a method according to the invention for producing a memory 100 will be explained in more detail with reference to a schematic flow diagram in FIG.
  • a tank for storing a liquid 101, in particular service water is provided (step 407).
  • recesses 17 are first punched out of a metal sheet, which will later form the wall 103, in step 401.
  • the sheet is bent into a cylinder, thus providing the cylindrical wall 103 and a pedestal 109.
  • the lid 105 is welded at the upper end of the wall 103.
  • step 404 the bottom 104 is inserted from below into the wall 103 and advanced to the expansion 108 and attached to the expansion 108, which forms a stop for the bottom 104 by means of the weld 1 10.
  • the wall 103, the bottom 104 and the lid 105 define the storage volume 102 and form the tank for storing service water.
  • step 405 which is explained in more detail below with reference to a schematic flow diagram in Fig. 5, the tank with the condenser tube 1 1 1 is wrapped.
  • Fig. 5 shows schematically the steps of a method according to the invention for wrapping the tank with a condenser tube 1 1 1.
  • the clamping device 1 12 is provided and mounted in step 502 in a bore 1 13 on the base 109 of the wall 103 of the memory by means of welding.
  • step 503 the condenser tube 1 1 1 is pushed through the clamping device 1 12 and provided with a holding extension 104.
  • the screw 202 the condenser tube 1 1 1 is clamped together with the clamping device 1 12 fixed to the wall 103.
  • step 504 the tank is mounted on a rotating device and rotated about its vertical axis.
  • the rotation of the condenser tube 1 1 1 which is clamped in clamping device 1 12 to the wall 103, tightly wound around the wall 103 of the tank. This allows a particularly optimal heating of the storage volume 102 and thus the liquid 101 within the storage volume 102 by means of the condenser tube 1 1 1.
  • the heat exchange element can be provided in step 405 as a roll-bond element, in which a condenser tube 1 1 1 is implemented, in which case in step 405, the roll-bond element instead of the condenser tube 1 1 1 itself on the wall 103rd the tank is mounted, in particular externally wound around the wall 103.
  • a reservoir 100 in particular a service water reservoir, which has a tank with a cylindrical wall 103, a bottom 104 and a cover 105, wherein the wall 103, the bottom 104 and the cover 105 form a storage volume 102 for storing the liquid 101 ,
  • the wall 103 extends from an attachment 106 of the cover 105 to at least a lowest point 104 of the storage volume 102, wherein the diameter D1, D2 of the wall 103 from the attachment 106 of the lid to the lowest point 107 of the storage volume 102 remains the same or increases.
  • the memory has a heat exchange element 1 1 1 for exchanging heat with the liquid 101 within the storage volume 102.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speicher (100), insbesondere einen Brauchwasserspeicher, der einen Tank mit einer zylinderförmigen Wandung (103), einem Boden (104) und einem Deckel (105) aufweist, wobei die Wandung (103), der Boden (104) und der Deckel (105) ein Speichervolumen (102) zum Speichern der Flüssigkeit (101) bilden. Die Wandung (103) erstreckt sich von einer Befestigung (106) des Deckels (105) bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt (104) des Speichervolumens (102), wobei der Durchmesser D1, D2 der Wandung (103) von der Befestigung (106) des Deckels bis zum tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (102) gleichbleibt oder zunimmt. Weiter weist der Speicher ein Wärmetauschelement (111) zum Austausch von Wärme mit der Flüssigkeit (101) innerhalb des Speichervolumens (102) auf.

Description

Speicher zum Speichern einer Flüssigkeit und Verfahren zum Herstellen des Speichers
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speicher zum Speichern einer Flüssigkeit, einen Warmwasserspeicher sowie ein Verfahren zum Herstellen des Speichers. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Speicher einer Wärmepumpe zur Speicherung von Brauchwasser. Üblicherweise werden diese Speicher aus einem Deckel, einem Boden, dem Wandungsblech, zwei Stutzen für die Wasseranschlüsse und einem Anodenanschluss sowie Füßen für den Stand hergestellt. Die genannten Komponenten werden mittels Schweißen miteinander verbunden und bilden einen Tank zum Speichern des Brauchwassers. Insbesondere bei Brauchwasserspeichern, die mittels eines um den Tank gewickelten Wärme- tauschelements beheizt werden, vereitelt die übliche Rundschweißnaht zwischen Wandung und Boden sowie die übliche nach außen gerundete Form des Bodens ein Anbringen des Wärmetauschelements bis zum unteren Ende des Speichervolumens und damit ein Beheizen des Brauchwassers in diesem Teil des Speichervolumens.
Im bisherigen Stand der Technik kann daher nur der Teil des Wassers oberhalb der Schweißnaht des Bodens erhitzt werden und aufsteigen, um mit dem darüber befindlichen kälteren Wasser das erwünschte Mischwasser zu bilden. Wasser im Speicher unterhalb der Schweißnaht des Bodens hingegen nimmt gar nicht oder nur wenig an der Durchmischung teil und bildet somit ein Totvolumen. Dadurch verringert sich bei gleicher Speichergröße das zur Verfügung stehende Volumen zum Beheizen des Brauchwassers und die Mischwassermenge wird reduziert. Zusätzlich müssen an der Unterkappe Füße angeschweißt werden, um den Stand des Speichers zu sichern, was die Herstellungskosten und den Aufwand der Herstellung erhöht.
Unter diesen Voraussetzungen war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speicher, insbesondere einen Warmwasserspeicher, und ein Verfahren zum Herstellen des Speichers bereitzustellen, die die zur Verfügung stehende Brauchwassermenge erhöhen und gleichzeitig die Herstellungskosten sowie den Herstellungsaufwand reduzieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Speicher gelöst, wobei der Speicher einen Tank aufweist, wobei der Tank a) eine zylinderförmige Wandung, b) einen Boden, der an einer Innenseite der Wandung befestigt ist, und c) einen Deckel, der an der Wandung befestigt ist, aufweist, wobei die Wandung, der Boden und der Deckel ein Speichervolumen zum Speichern einer Flüssigkeit, insbesondere zum Speichern von Brauchwasser, begrenzen, wobei sich die Wandung von einer Befestigung des Deckels bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt des Speichervolumens erstreckt und der Durchmesser der Wandung von der Befestigung des Deckels bis zum tiefsten Punkt des Speichervolumens gleichbleibt oder zunimmt, wobei der Speicher weiter ein Wärmetauschelement zum Austauschen von Wärme mit der Flüssigkeit innerhalb des Speichervolumens aufweist, wobei das Wärmetauschelement die Wandung nach außen umwickelt, wobei das Wärmetauschelement derart um die Wandung gewickelt ist, dass das Wärmetauschelement ein Austauschen von Wärme mit der Flüssigkeit wenigstens an dem tiefsten Punkt des Speichervolumens ermöglicht.
Dadurch, dass sich die Wandung von einer Befestigung des Deckels bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt des Speichervolumens erstreckt, und der Durchmesser der Wandung von der Befestigung des Deckels bis zum tiefsten Punkt des Speichervolumens gleichbleibt oder zunimmt, wird es ermöglicht, dass das Wärmetauschelement um einen gesamten unteren Teil der Wandung, insbesondere um einen Teil der Wandung der den tiefsten Punkt des Speichervolumens begrenzt, gewickelt werden kann, ohne dass die Form des Bodenblechs die Umwicklung nach unten begrenzt. Dadurch kann das Wärmetauschelement dazu verwendet werden die Flüssigkeit, insbesondere Brauchwasser, auch am untersten Punkt des Speichervolumens zu erhitzen, um die Menge des nutzbaren Brauchwassers zu erhöhen. Des Weiteren wird durch das Erstrecken der Wandung bis zu einem tiefsten Punkt des Speichervolumens, wobei der Durchmesser der Wandung gleichbleibt oder zunimmt, der Stand des Speichers auch ohne das Anbringen von Standfüßen gesichert, sodass die Herstellung vereinfacht wird und die Kosten für die Herstellung reduziert werden können.
In einer Ausführungsform sind der Deckel und der Boden mit Wandung durch Verschweißen befestigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Flüssigkeit im Speicher Brauchwasser und der Speicher ein Brauchwasserspeicher. In einer Ausführungsform ist der Speicher derart ausgestaltet, dass die Wandung eine Aufweitung aufweist, die einen Anschlag definiert, wobei der Durchmesser der Wandung oberhalb der Aufweitung kleiner ist als unterhalb der Aufweitung, wobei der Boden an dem Anschlag montiert, insbesondere an dem Anschlag verschweißt ist. Diese Ausge- staltung hat den Vorteil, dass der Anschlag eine definierte Position bildet, um den Boden an der Innenseite der Wandung zu befestigen. Ein Verrutschen des Bodens in eine Unerwünschte Position wird so durch einfache Mittel verhindert und die Herstellung des Speichers vereinfacht.
In einer Ausführungsform ist der Speicher derart ausgestaltet, dass der Boden gerade ist oder nach innen in das Speichervolumen hineingewölbt ist. Dies hat den Vorteil, dass es keinen Abstand zwischen dem tiefsten Punkt des Speichervolumens und der Wandung gibt, sodass der Austausch von Wärme mit der Flüssigkeit im Speichervolumen optimiert wird und somit die Menge des nutzbaren Brauchwassers weiter erhöht werden kann.
In einer Ausführungsform ist der Speicher so ausgestaltet, dass die Wandung sich über den Boden hinaus nach unten erstreckt, sodass die Wandung einen Standfuß zum Aufstellen des Speichers bildet. Durch Ausbilden des Standfußes aus der Wandung des Speichers ist es nicht notwendig, wenn ein Abstand des Tanks zum Standboden erwünscht ist, zusätzliche Standfüße anzuschweißen, was Kosten und Herstellungsaufwand reduziert. In einer Ausführungsform ist der Speicher so ausgelegt, dass sich die Wicklung des Wärmetauschelements von unterhalb der Befestigung des Bodens, insbesondere vom Standfuß, nach oben erstreckt. Auch diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass durch die Erstreckung der Wicklung des Wärmetauschelements von unterhalb der Befestigung des Bodens, insbesondere vom Standfuß nach oben, der Wärmeaustausch am tiefsten Punkt des Speichervolumens, d.h. mit der Flüssigkeit am tiefsten Punkt des Speichervolumens, optimiert wird und somit die nutzbare Brauchwassermenge erhöht werden kann.
In einer Ausführungsform ist der Speicher derart ausgestaltet, dass die Wandung eine Spannvorrichtung aufweist, die zum Spannen des Wärmetauschelements geeignet ist, wobei die Spannvorrichtung im Bereich des Standfußes angeordnet ist. In einer Ausführungsform des Speichers ist der Speicher derart ausgestaltet, dass die Spannvorrichtung ein Halteelement und das Wärmetauschelement eine Halteaufweitung aufweist, wobei die Halteaufweitung und das Halteelement derart gestaltet sind, dass ein Durchziehen des Wärmetauschelements durch die Spannvorrichtung verhindert wird. Dadurch, dass die Spannvorrichtung ein Halteelement und das Wärmetauschelement eine Halteaufweitung aufweist, sodass ein Durchziehen des Wärmetauschelements durch die Spannvorrichtung verhindert wird, wird es im Herstellungsprozess ermöglicht, das Wärmetauschelement unter großer Spannung um den Tank zu wickeln, sodass das Wärmetauschelement möglichst dicht am Tank anliegt und somit ein Austausch von Wärme mit dem Speichervolumen optimiert wird.
In einer Ausführungsform ist der Speicher so ausgestaltet, dass das Wärmetauschelement als Verflüssigerrohr ausgestaltet ist und ein Teil eines Kühlmittelkreislaufs einer Wärmepumpe bildet. Das Verflüssigerrohr ist bevorzugt ein D-Rohr mit einer abgeflachten Seite, wobei die gerade Seite des D-Rohres an der Wandung anliegt. Dies hat den Vorteil, dass die Fläche zur Übertragung von Wärme aus dem Verflüssigerrohr in das Speichervolumen erhöht wird. In anderen Ausführungsformen kann das Verflüssigerrohr auch ein Rohr mit rundem oder ovalem Querschnitt sein. In einer Ausführungsform ist der Speicher so ausgestaltet, dass der Speicher einen ersten Anschluss zum Anschließen des Verflüssigerrohrs an den Kühlmittelkreislauf und einen zweiten Anschluss zum Anschließen des Verflüssigerrohrs an den Kühlmittelkreislauf aufweist. Weiter kann der Speicher zusätzlich eine Opferanode aufweisen, beispielsweise eine Fremdstrom oder Magnesiumanode. Des Weiteren weist der Speicher Zu- und Abflüsse zum Speichervolumen auf, um das Speichervolumen mit Flüssigkeit zu füllen und die Flüssigkeit, insbesondere das erwärmte Brauchwasser, abzuführen.
In einer Ausführungsform ist der Speicher derart ausgestaltet, dass der Speicher, insbesondere das Wärmetauschelement, eine Isolierung aufweist, wobei die Isolierung den Speicher, insbesondere das Wärmetauschelement, nach außen isoliert. Die oben erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiter durch einen Tank zur Verwendung in einem Speicher nach einer der vorherigen Ausführungsformen gelöst. Weiter wird die oben erwähnte Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Warmwasserspeicher mit einem Speicher nach einer der oben erwähnten Ausführungsformen gelöst.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Her- stellen eines Speichers zum Speichern einer Flüssigkeit, insbesondere Brauchwasser, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines Tanks, wobei das Bereitstellen des Tanks die Schritte aufweist: i) Bereitstellen einer zylinderförmigen Wan- dung, ii) Befestigen, insbesondere Schweißen, eines Deckels an ein oberes Ende der Wandung, iii) Befestigen, insbesondere Schweißen, eines Bodens an eine Innenseite der Wandung, wobei die Wandung, der Boden und der Deckel ein Speichervolumen zum Speichern der Flüssigkeit, insbesondere zum Speichern von Brauchwasser, begrenzen, wobei der Boden so befestigt wird, dass sich die Wandung von der Befestigung des Deckels bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt des Speichervolumens erstreckt und der Durchmesser der Wandung von der Befestigung des Deckels bis zum tiefsten Punkt des Speichervolumens gleichbleibt oder zunimmt, wobei das Verfahren weiter den Schritt aufweist: b) Umwickeln der Wandung von außen mit einem Wärmetauschelement zum Austauschen von Wärme mit der Flüssigkeit innerhalb des Speichervolumens, wobei das Wärmetauschelement derart um die Wandung gewickelt wird, dass das Wärmetauschelement ein Beheizen der Flüssigkeit wenigstens am tiefsten Punkt des Speichervolumens ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Speichers ermöglicht es, einen Speicher herzustellen, in dem ein Beheizen der Flüssigkeit im Speichervolumen auch am tiefsten Punkt des Speichervolumens ermöglicht wird. Gleichzeitig ist durch die Ausgestaltung des Speichers das zusätzliche Anbringen von Standfüßen durch Schweißen nicht mehr notwendig, sodass das Verfahren zum Herstellen eines Speichers die Kosten und den Produktionsaufwand verringert. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Herstellen eines Speichers weiter die Schritte: a) Ausstanzen von Aussparungen auf einem unteren Teil der Wandung, um einen Standfuß bereitzustellen, und b) Biegen der Wandung zu einem Zylinder. Diese Ausführungsform hat weiter den Vorteil, dass, wenn ein Abstand zwischen Tank und Standboden erwünscht ist, ein Standfuß auf sehr einfache Art und Weise schon beim Bereitstellen der Wandung hergestellt werden kann, ohne dass ein zusätzlicher Schritt des Anschweißens der Füße notwendig wird. Da das Ausstanzen von Aussparungen maschinell sehr leicht realisiert werden kann, spart dieses Verfahren weiter Kosten im Herstellungsprozess.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen eines Speichers weist der Schritt des Umwickeins der Wandung mit dem Wärmetauschelement weiter die Schritte auf: a) Bereitstellen einer Spannvorrichtung, b) Befestigen der Spannvorrichtung am Standfuß, c) Montieren des Wärmetauschelements in der Spannvorrichtung, d) Drehen des Tanks um seine vertikale Achse, um das Wärmetauschelement um die Außenseite des Tanks zu wickeln. Durch das Montieren des Wärmetauschelements in der Spannvorrichtung und das Drehen des Tanks um seine vertikale Achse zum Aufwickeln des Wärmetauschelements um die Außenseite des Tanks, wird es ermöglicht, das Wärmetauschelement möglichst dicht um die Außenseite des Tanks zu wickeln, sodass ein guter Kontakt zwischen Wärmetauschelement und Wandung gegeben ist, um den Wär- meaustausch mit dem Speichervolumen, d.h. mit der Flüssigkeit im Speichervolumen, zu optimieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen werden im Folgenden mit Verweis auf die beiliegenden Figuren beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Speichers zeigt, Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Spannvorrichtung zeigt,
Fig. 3A bis 3D schematische Ausführungsbeispiele eines Bodens eines erfindungsgemäßen Speichers zeigen,
Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Speichers zeigt, und Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Umwickeln der Wandung von außen mit einem Wärmetauschelement zeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Brauchwasserspeichers 100. Der rechte Teil der Zeichnung zeigt schematisch den Brauchwasserspeicher 100 von außen, während der linke Teil der Zeichnung schematisch den Brauch- wasserspeicher 100 im Querschnitt zeigt. Brauchwasserspeicher 100 weist eine zylinderförmige Wandung 103, einen Deckel 105 und einen Boden 104 auf. Der Deckel 105 ist mittels einer Schweißnaht 106 mit der Wandung 103 verschweißt und der Boden 104 ist ebenfalls mittels einer Schweißnaht 1 10 an einer Innenseite mit der Wandung 103 verschweißt. Deckel 105, Wandung 103 und Boden 104 sind in diesem Ausführungsbeispiel aus Stahl geformt. Die Wandung 103, der Boden 104, und der Deckel 105 begrenzen ein Speichervolumen 102, das mit einer Flüssigkeit 101 gefüllt ist. Die Flüssigkeit 101 ist in diesem Ausführungsbeispiel Brauchwasser.
Die Wandung 103 bildet im unteren Bereich eine Aufweitung 108, wobei der Durchmesser D1 der Wandung 103 oberhalb der Aufweitung 108 von der Schweißnaht 106 des Deckels 105 bis zur Aufweitung 108 gleich ist und unterhalb der Aufweitung 108 der Durchmesser D2 der Wandung 103 größer ist als der Durchmesser D1 der Wandung 103. In diesem Ausführungsbeispiel bildet die Aufweitung 108 einen Anschlag, an dem der Boden 104 verschweißt ist, sodass bei der Befestigung des Bodens 104 der Boden 104 nicht über den Anschlag hinaus nach oben gelangen kann. Dies ermöglicht ein einfaches und präzises Montieren des Bodens 104 an der Innenseite der Wandung 103. Die Aufweitung 108 der Wandung 103 ist optional und in anderen Ausführungsbeispielen wird die Wandung 103 des Speichers 100 ohne Aufweitung 108 bereitgestellt. Zum Beispiel kann in einem anderen Ausführungsbeispiel die Wandung 103 auch bis nach unten einen gleichbleibenden Durchmesser D1 , D2 aufweisen. Zusätzlich kann in einem solchen Ausführungsbeispiel die Innenseite der Wandung 103, in dem Bereich, in dem der Boden 104 befestigt werden soll, eine Einkerbung aufweist.
Die Wandung unterhalb der Aufweitung 108 weist weiter Aussparungen 1 17 auf, sodass die Wandung 109, die sich über die Aufweitung 108, und somit über die Befestigung 1 10 des Bodens 104 erstreckt, einen Standfuß 109 bildet. Die Aussparungen 1 17 minimieren den Wärmeverlust und ermöglichen beispielsweise zur Isolierung des Tanks den Eintritt von Isolierschaum in den Standfuß 109 bis unterhalb des Bodens 104. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Standfuß zusätzlich mit einem Gummipuffer zur Schallisolation umgeben. Der Standfuß 109 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Bohrung 1 13 auf, in der eine Spannvorrichtung 1 12 montiert ist. Die Spannvorrichtung 1 12 zum Spannen eines Wärmetauschelements 1 1 1 wird im Folgenden anhand von Fig. 2 näher beschrieben.
Fig. 2 zeigt schematisch einen detaillierten Ausschnitt aus Fig. 1 , der insbesondere die Spannvorrichtung 1 12 beinhaltet. Die Spannvorrichtung 1 12 ist durch Verschweißen an den Schweißpunkten 207 in der Bohrung 1 13 innerhalb der Wandung 103 des Standfußes 109 montiert. Die Spannvorrichtung 1 12 weist ein Halteelement 201 auf, wobei das Halteelement 201 aus einem Außengewinde 208, einer Schraube 202 und einem Konus 203 besteht. Das Wärmetauschelement 1 1 1 , das in diesem Ausführungsbeispiel als Verflüssigerrohr ausgebildet ist, verläuft durch die Haltevorrichtung 201 und bildet bezo- gen zur Wandung 109 hinter der Haltevorrichtung 201 eine Halteaufweitung 204.
Bei der Montage, d.h. bei der Verspannung des Verflüssigerrohrs 1 1 1 wird das Verflüssigerrohr 1 1 1 durch das Außengewinde 208 gesteckt und ein Konus 203 wird auf das Verflüssigerrohr 1 1 1 gepresst. Das Verflüssigerrohr 1 1 1 wird dann hinter dem Konus 203 mit der Halteaufweitung 204 versehen. Des Weiteren wird bei der Montage des Verflüssigerrohrs 1 1 1 das Verflüssigerrohr 1 1 1 mittels der Schraube 202 an der Wandung 103 verspannt, sodass das Verflüssigerrohr 1 1 1 fest an der Wandung 103 des Speichers anliegt. Durch die Halteaufweitung 204 kann das Verflüssigerrohr 1 1 1 nach der Verspannung nicht mehr durch das Halteelement 201 durchgezogen werden. Des Weiteren kann die Halteaufweitung 204 des Verflüssigerrohrs 1 1 1 dazu verwendet werden, einen Kühlmittelkreislauf einer Wärmepumpe an das Verflüssigerrohr 1 1 1 mittels eines Rohres 205 anzuschließen.
Fig. 1 zeigt weiter, dass das Verflüssigerrohr 1 1 1 von der Spannvorrichtung 1 12 aus die Wandung 103 des Speichers umwickelt. Dabei ist das Verflüssigerrohr 1 1 1 derart um die Wandung 103 des Speichers gewickelt, dass die Wicklung des Verflüssigerrohrs 1 1 1 unterhalb des tiefsten Punktes 107 des Speichervolumens 102 beginnt und sich von dort nach oben erstreckt. Da die Wandung 103 im Bereich unterhalb der Befestigung 106 des Deckels 105 einen Durchmesser D1 , D2 aufweist, der gleichbleibt oder zunimmt, wird eine feste Umwicklung der Wandung 103 durch das Verflüssigerrohr 1 1 1 ermöglicht. Dadurch kann das Speichervolumen 102 selbst am tiefsten Punkt 107 erwärmt werden, sodass die zur Verfügung stehende Menge von Mischwasser erhöht wird. Am oberen Ende der Wicklung weist das Verflüssigerrohr 1 1 1 einen Anschluss 1 14 auf, der das Verflüssigerrohr 1 1 1 ebenso wie der Anschluss 1 15 mit einem Kühlmittelkreislauf einer Wärmepumpe verbindet.
Des Weiteren ist in diesem Ausführungsbeispiel die Wandung 103 oberhalb der Befestigung 1 10 des Bodens 104 mit einer Isolierung 1 16 umgeben. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch nur der Bereich der Wicklung des Verflüssigerrohrs 1 1 1 mit einer Isolierung 1 16 umgeben sein, oder der gesamte Speicher 100 und auch der Bereich innerhalb des Standfußes 109 können mit einer Isolierung 1 16 umgeben sein.
Im Folgenden werden anhand der Figuren 3A bis 3D bevorzugte Ausführungsbeispiele des Bodens 104 erläutert. Fig. 3A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Bodens 104, wobei der Boden 104 einen ersten Abschnitt 301 und einen zweiten Abschnitt 302 aufweist. Der erste Abschnitt 301 bildet einen Randbereich des Bodens 104, an dem der Boden 104 an der Innenseite der Wandung 103 des Speichers 100 befestigt ist. Der zweite Abschnitt 302 bildet den Mittelbereich des Bodens 104. In dem Mittelbereich des zweiten Abschnitts 302 befindet sich vorzugsweise eine technische Öffnung 1 18, durch die ein Schweißwerkzeug in das Behälterinnere geführt werden kann, mit dem eine Schweißnaht 303 rund um den Boden 104 aufgebracht wird.
In dem in Fig. 3A gezeigten Ausführungsbeispiel zeigt die Wandung 103 keine Aufweitung 108, sodass der Durchmesser D1 der Wandung 103 von der Befestigung 106 des Deckels 105 bis zum tiefsten Punkt 107 des Speichervolumens 102 gleichbleibt. Der erste Abschnitt 301 des Bodens 104 ist in Richtung der Wandung 103 nach unten gebogen und wird von innen mittels der Schweißnaht 303 an der Innenseite der Wandung 103 befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Abschnitt 302 gerade, d.h. hori- zontal ausgebildet.
Fig. 3B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem der Boden 104 zwei Abschnitte 301 ' und 302' aufweist, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der erste Abschnitt 301 ' so nach oben gebogen ist, dass er zum Teil parallel zur Wandung 103 verläuft und der zweite Abschnitt 302' nach innen in Richtung des Speichervolumens 102 gekrümmt ist. Die Wandung 103 weist in diesem Ausführungsbeispiel, wie bereits in Fig. 1 gezeigt, eine Aufweitung 108 auf. Der Boden 104 wird mittels einer Schweißnaht 303' an der Aufweitung 108, die hier einen Anschlag bildet, befestigt.
Fig. 3C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bodens 104, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der Boden 104 einen ersten Abschnitt 301 ", einen zweiten Abschnitt 302" und einen dritten Abschnitt 304 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Abschnitt 301 " so nach unten gebogen, dass ein Teil des Abschnittes parallel zur Wandung 103 unterhalb einer Aufweitung 108 der Wandung 103 verläuft. Der zweite Abschnitt 302" ist in diesem Ausführungsbeispiel horizontal bzw. gerade ausgebildet. Der dritte Abschnitt 304 ist in diesem Ausführungsbeispiel so nach oben gebogen, dass er den ersten und den zweiten Abschnitt 301 ", 302" miteinander verbindet. Der Boden 104 ist an der Aufweitung 108, die hier einen Anschlag bildet, mittels der Schweißnaht 303' an der Wandung 103 des Speichers befestigt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt in Fig. 3D weist der Boden 104 wiederum drei Abschnitte auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der erste Abschnitt 301 "' gera- de, d.h. horizontal verläuft, der zweite Abschnitt 302"' ebenfalls gerade, d.h. horizontal verläuft und der dritte Abschnitt 304' nach oben gebogen ist, sodass der dritte Abschnitt 304' den ersten Abschnitt 301 "' und den zweiten Abschnitt 302"' verbindet. Der Boden 104 ist an der Aufweitung 108, die hier einen Anschlag bildet, mittels der Schweißnähte 303' mit der Wandung 103 des Speichers verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel befinden sich die Schweißnähte 303' außerhalb des Speichervolumens 102.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die in den Fig. 3A bis 3D beschriebenen Aufführungsbeispiele eine technische Öffnung 1 18 in der Mitte des Bodens 104 aufwei- sen, wobei die technische Öffnung 1 18 von unten mit einem angeschweißten Blech verschlossen wird, sobald die technische Öffnung 1 18 nicht mehr gebraucht wird, insbesondere nachdem ein Korrosionsschutz wie Email aufgebracht und eingebrannt ist.
Im Weiteren wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Speichers 100 anhand eines schematischen Ablaufdiagramms in Fig. 4 näher erläutert. Zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Speichers 100 wird zunächst ein Tank zum Speichern einer Flüssigkeit 101 , insbesondere Brauchwasser, bereitgestellt (Schritt 407). Zum Bereitstellen des Tanks werden im Schritt 401 zunächst Aussparungen 1 17 aus einem Blech, das später die Wandung 103 bilden wird, ausgestanzt. Im nächsten Schritt 402 wird das Blech zu einem Zylinder gebogen, um somit die zylinderförmige Wandung 103 und einen Standfuß 109 bereitzustellen. In einem weiteren Schritt 403 wird der Deckel 105 am oberen Ende der Wandung 103 verschweißt. Des Weiteren wird in Schritt 404 der Boden 104 von unten in die Wandung 103 eingebracht und bis zur Aufweitung 108 vorgeschoben und an der Aufweitung 108, die einen Anschlag für den Boden 104 bildet, mittels der Schweißnaht 1 10 befestigt. Somit begrenzen die Wandung 103, der Boden 104 und der Deckel 105 das Speichervolumen 102 und bilden den Tank zum Speichern von Brauchwasser.
In einem weiteren Schritt 405, der im Folgenden anhand eines schematischen Ablaufdiagramms in Fig. 5 näher erläutert wird, wird der Tank mit dem Verflüssigerrohr 1 1 1 umwickelt. Fig. 5 zeigt schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Umwickeln des Tanks mit einem Verflüssigerrohr 1 1 1 . Im Schritt 501 wird die Spannvorrichtung 1 12 bereitgestellt und im Schritt 502 in einer Bohrung 1 13 am Standfuß 109 der Wandung 103 des Speichers mittels Schweißen montiert. Im Schritt 503 wird das Verflüssigerrohr 1 1 1 durch die Spannvorrichtung 1 12 geschoben und mit einer Halteaufweitung 104 versehen. Durch die Schraube 202 wird das Verflüssigerrohr 1 1 1 zusammen mit der Spannvorrichtung 1 12 fest an der Wandung 103 verspannt. Im Schritt 504 wird der Tank an einer Drehvorrichtung befestigt und um seine vertikale Achse gedreht. Durch die Drehung wird das Verflüssigerrohr 1 1 1 , das in Spannvorrichtung 1 12 an der Wandung 103 verspannt ist, eng um die Wandung 103 des Tanks gewickelt. Dies ermöglicht ein besonders optimales Erhitzen des Speichervolumens 102 und damit der Flüssigkeit 101 innerhalb des Speichervolumens 102 mittels des Verflüssigerrohrs 1 1 1.
Alternativ kann das Wärmetauschelement in Schritt 405 als Roll-Bond-Element bereitgestellt werden, in das ein Verflüssigerrohr 1 1 1 implementiert ist, wobei in diesem Fall im Schritt 405 das Roll-Bond-Element anstatt dem Verflüssigerrohr 1 1 1 selbst an der Wandung 103 des Tanks angebracht wird, insbesondere außen um die Wandung 103 gewickelt wird.
Somit wird einen Speicher 100, insbesondere einen Brauchwasserspeicher, bereitgestellt der einen Tank mit einer zylinderförmigen Wandung 103, einem Boden 104 und einem Deckel 105 aufweist, wobei die Wandung 103, der Boden 104 und der Deckel 105 ein Speichervolumen 102 zum Speichern der Flüssigkeit 101 bilden. Die Wandung 103 erstreckt sich von einer Befestigung 106 des Deckels 105 bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt 104 des Speichervolumens 102, wobei der Durchmesser D1 , D2 der Wandung 103 von der Befestigung 106 des Deckels bis zum tiefsten Punkt 107 des Speicher- volumens 102 gleichbleibt oder zunimmt. Weiter weist der Speicher ein Wärmetauschelement 1 1 1 zum Austausch von Wärme mit der Flüssigkeit 101 innerhalb des Speichervolumens 102 auf.

Claims

Ansprüche:
1. Speicher (100) zum Speichern einer Flüssigkeit (101 ), insbesondere ein Brauchwasserspeicher, wobei der Speicher einen Tank aufweist, wobei der Tank aufweist:
eine zylinderförmige Wandung (103),
- einen Boden (104), wobei der Boden an einer Innenseite der Wandung (103) befestigt ist, insbesondere daran verschweißt ist, und
einen Deckel (105), wobei der Deckel (105) an der Wandung (103) befestigt ist, insbesondere daran verschweißt ist,
wobei die Wandung (103), der Boden (104) und der Deckel (105) ein Speichervo- lumen (102) zum Speichern der Flüssigkeit (101 ), insbesondere zum Speichern von Brauchwasser, begrenzen,
wobei sich die Wandung (103) von einer Befestigung (106) des Deckels (105) bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (102) erstreckt und der Durchmesser (D1 , D2) der Wandung (103) von der Befestigung (106) des Deckels bis zum tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (102) gleichbleibt oder zunimmt,
wobei der Speicher weiter aufweist:
ein außen an der Wandung (103) angebrachtes Wärmetauschelement (1 1 1 ) zum Austauschen von Wärme mit der Flüssigkeit (101 ) innerhalb des Speichervolumens (102),
wobei das Wärmetauschelement (1 1 1 ) derart außen an der Wandung (103) angebracht ist, dass das Wärmetauschelement (1 1 1 ) ein Austauschen von Wärme mit der Flüssigkeit (101 ) wenigstens an dem tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (101 ) ermöglicht.
2. Speicher nach Anspruch 1 , wobei die Wandung (103) eine Aufweitung (108) aufweist, die einen Anschlag definiert, wobei der Durchmesser (D1 , D2) der Wandung (103) oberhalb der Aufweitung (108) kleiner ist als unterhalb der Aufweitung (108), wobei der Boden (104) an dem Anschlag montiert, insbesondere an dem Anschlag verschweißt ist.
3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Boden (104) gerade ist oder nach innen in das Speichervolumen hinein gewölbt ist.
4. Speicher nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wandung (103) sich über den Boden (104) hinaus nach unten erstreckt, so dass die Wandung (103) einen Standfuß (109) zum Aufstellen des Speichers (100) bildet.
5. Speicher nach Anspruch 4, wobei sich die Wicklung des Wärmetauschelements (1 1 1 ) von unterhalb der Befestigung (1 10) des Bodens (104), insbesondere vom Standfuß (109), nach oben erstreckt.
6. Speicher nach Anspruch 1 , wobei die Wandung (109) eine Spannvorrichtung (1 12) aufweist, die zum Spannen des Wärmetauschelementes (1 1 1 ) geeignet ist, wobei die
Spannvorrichtung im Bereich des Standfußes angeordnet ist.
7. Speicher nach Anspruch 6, wobei die Spannvorrichtung (1 12) ein Halteelement (202, 203, 204) und das Wärmetauschelement (1 1 1 ) eine Halteaufweitung (204) aufweist, wobei die Halteaufweitung (204) und das Halteelement (202, 203, 204) derart gestaltet sind, dass ein Durchziehen des Wärmetauschelements (1 1 1 ) durch die Spannvorrichtung (1 12) verhindert wird.
8. Speicher nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Wärmetauschelement (1 1 1 ) als Verflüssigerrohr ausgestaltet ist und ein Teil eines Kühlmittelkreislaufes einer Wärmepumpe bildet.
9. Speicher nach Anspruch 8, wobei der Speicher einen ersten Anschluss (1 15) zum Anschließen des Verflüssigerrohrs an den Kühlmittelkreislauf und einen zweiten Anschluss (1 14) zum Anschließen des Verflüssigerrohrs an den Kühlmittelkreislauf aufweist.
10. Speicher nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Speicher, insbesondere das Wärmetauschelement, eine Isolierung aufweist, wobei die Isolierung den Speicher, insbesondere das Wärmetauschelement nach außen isoliert.
1 1. Tank zur Verwendung in einem Speicher nach einem der vorherigen Ansprüche.
12. Warmwasserspeicher mit einem Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
13. Verfahren zum Herstellen eines Speichers (100) zum Speichern einer Flüssigkeit (101 ), insbesondere Brauchwasser, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- Bereitstellen eines Tanks, wobei das Bereitstellen des Tanks die Schritte aufweist:
Bereitstellen einer zylinderförmigen Wandung,
Befestigen, insbesondere Schweißen, eines Deckels (105) an ein oberes Ende der Wandung (103), und
Befestigen, insbesondere Schweißen, eines Bodens (104) an eine Innenseite der Wandung (103),
wobei die Wandung (103), der Boden (104) und der Deckel (105) eine Speichervolumen (102) zum Speichern der Flüssigkeit (101 ), insbesondere zum Speichern von Brauchwasser, begrenzen,
wobei der Boden (104) so befestigt wird, dass sich die Wandung (103) von der Befestigung (106) des Deckels (105) bis wenigstens zu einem tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (102) erstreckt und der Durchmesser (D1 , D2) der Wandung (103) von der Befestigung (106) des Deckels (105) bis zum tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (102) gleichbleibt oder zunimmt,
wobei das Verfahren weiter den Schritt aufweist:
Anbringen eines Wärmetauschelements (1 1 1 ) außen an der Wandung (103) zum Austauschen von Wärme mit der Flüssigkeit (101 ) innerhalb des Speichervolumens (102), wobei das Wärmetauschelement (1 1 1 ) derart außen an der Wandung (103) angebracht wird, insbesondere darum gewickelt wird, dass das Wärmetauschelement (1 1 1 ) ein Beheizen der Flüssigkeit (101 ) wenigstens am tiefsten Punkt (107) des Speichervolumens (102), ermöglicht.
14. Verfahren zum Herstellen eines Speichers nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Bereitstellens einer zylinderförmigen Wandung weiter die Schritte umfasst:
Ausstanzen von Aussparungen aus einem unteren Teil des Wandung, um einen Standfuß (109) bereitzustellen, und
Biegen der Wandung zu einem Zylinder.
15. Verfahren zum Herstellen eines Speichers nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Umwickeins der Wandung (103) mit dem Wärmetauschelement (1 1 1 ) weiter die Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Spannvorrichtung (1 12),
Befestigen der Spannvorrichtung (1 12) am Standfuß (109),
Montieren des Wärmetauschelements (1 1 1 ) in der Spannvorrichtung (1 12), Drehen des Tanks um seine vertikale Achse, um das Wärmetauschelement (1 1 1 ) um die Außenseite des Tanks zu wickeln.
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