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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserspeicher gemäss dem Oberbe- griff des unabhängigen Patentanspruches.
Ein solcher Warmwasserspeicher ist bereits aus der DE 4 301 723 C2 bekanntgeworden Die- ser Warmwasserspeicher weist zwei Heizwendeln auf, wobei mittels der im unteren Bereich des Speichers angeordneten ersten Heizwendel von einer Solarenergiequelle das Speicherwasser auf eine erste Temperatur aufgewärmt werden kann und wobei die zweite im oberen Bereich des Speichers vorgesehene Heizwendel von einem Kessel zur schlussendlichen Aufheizung des Wassers auf eine Endtemperatur vorgesehen ist. Ein von einem Brenner beheizten Wärmetau- scher fehlt dem Speicher und die beiden Wärmetauscherheizwendeln nach dem Vorhalt dienen zum Aufheizen des Speichers, während sie bei der Erfindung zur Wärmeabfuhr aus dem Speicher vorgesehen sind. Zudem eignet sich der Warmwasserspeicher nach dem Vorhalt nur zur Erzeu- gung von Brauchwasser oder Heizungswasser.
Falls demgemäss mit dem Warmwasserspeicher nach dem Stand der Technik auch Heizwasser oder Brauchwasser zusätzlich erzeugt werden soll, ist hierzu ein separater weiterer Warmwasser- speicher notwendig.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Warmwasserspeicher der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich auch zur Bereitung von Heizwasser für einen Heizkreis mit Heizkörperanordnung eignet
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Warmwasserspeicher der eingangs näher bezeichneten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhangigen Patentanspruches erreicht
Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist es auf einfache Weise möglich, Wärme aus dem Warmwasserspeicher auszukoppeln und damit Heizwasser zu bereiten Ein Betrieb eines Heizkrei- ses mit dem im Warmwasserspeicher angeordneten Wärmetauscher ist insbesondere dann mög- lich, wenn hierfür nur eine Vorlauftemperatur erforderlich ist, die um einige K unter der Temperatur des Warmwassers, also meist bei ca.
60 C liegt
Bei entsprechender Dimensionierung bewirkt ein Zustrom von Kaltwasser in den Warmwasser- speicher aufgrund einer Brauchwasserzapfung eine nur geringe Beeinflussung der Vorlauftempera- tur des Heizkreises, insbesondere, wenn es sich, wie dies meist der Fall ist, um eher kurze Zap- fungen handelt.
Durch die hohe Funktionsintegration ergibt sich der Vorteil eines geringen Herstellungsaufwan- des.
Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass auch relativ hohe Vorlauftemperaturen erreicht werden können, ohne dass die Temperatur des Warmwasserspeichers merklich erhöht werden muss. Be- dingt ist dies durch den Umstand, dass im Steigrohr die Temperatur des aufsteigenden Wassers leicht erheblich über die Temperatur des übrigen Inhalts des Warmwasserspeichers angehoben werden kann, insbesondere, wenn der innerhalb des Ringraumes angeordnete Wärmetauscher mit heissen Brenngasen beaufschlagt ist.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil einer günstigen Temperaturver- teilung und Ausnutzung der Wärme des aufsteigenden Wassers.
Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich die Möglichkeit, die Vorlauftemperatur des
Heizkreises bei allen Betriebszuständen des Brenners weitgehend konstant gehalten werden kann.
Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil, die Verweilzeit des aufsteigen- den Wassers im Steigrohr und damit dessen Verweilzeit im Bereich des Zusatz-Warmetauschers variieren zu konnen. Dadurch kann eine sehr erhebliche Steigerung der Vorlauftemperatur, z. B. auf
75 C erreicht werden, wobei sich bei einer solchen Temperatur keinerlei Gefahr des Auftretens von
Siedegeräuschen ergibt
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erlautert. Dabei zeigen die Fig 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemässen Warmwasserspeichers.
Bei der Ausführungsform nach der Fig 1 ist im Inneren eines Warmwasserspeichers 1 ein
Wärmetauscher 2 angeordnet, der z.B. von heissen Brenngasen beaufschlagt sein kann.
Dieser Wärmetauscher 2 ist von einem Ringraum 3 umgeben, der von einer äusseren Wand 4 begrenzt ist, wobei diese Wand 4 in ein Steigrohr 5 übergeht. Dabei verbleibt zwischen dem unte- ren Rand der äusseren Wand 4 und dem Boden 6, bzw. zwischen dem oberen Rand des Steigroh- res 5 und dem Deckel 7 des Warmwasserspeichers 1 ein ringförmiger Zustromkanal 8 bzw. ein
Uberstromkanal 9
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Dabei ist im obersten Bereich des Steigrohres 5 eine verstellbare Drossel 10 angeordnet, mit der der Querschnitt des Uberstromkanals 9 veränderbar ist.
Der Warmwasserspeicher 1 ist weiters mit einer aus seinem obersten Bereich wegführenden Brauchwasserleitung 11 und einem in den untersten Bereich des Speichers 1 mundenden Kalt- wasserzulauf 12 versehen.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist die äussere Wand 4 von einem Heizwasser- Wärmetauscher 13 umgeben, der mit einer Rücklaufleitung 14, in der eine Umwälzpumpe 15 angeordnet ist, und über ein Drei-Wege-Mischventil 17 mit einer Vorlaufleitung 16 verbunden ist, die Teil eines eine nicht dargestellte Heizkörperanordnung enthaltenden Heizkreises sind.
An dieses Drei-Wege-Mischventil 17 ist weiters ein Zusatz-Wärmetauscher 18, der als Gegen- strom-Warmetauscher ausgebildet ist, über eine Anschlussleitung 19 angeschlossen, wobei der Zusatz-Warmetauscher 18 über eine weitere Anschlussleitung 20 mit dem Wärmetauscher 13 verbunden ist.
Die Ausführungsform nach der Fig. 2 unterscheidet sich dabei von jener nach der Fig. 1 nur dadurch, dass der Wärmetauscher 131 in die äussere Wand 4 des Ringraumes 3 integriert ist
Ausserdem ist der Zusatz-Wärmetauscher 18 einerseits direkt mit der Vorlaufleitung 16 verbun- den.
Im Betrieb wird das Wasser im Ringraum 3 durch den Wärmetauscher 2 erwärmt und steigt im Steigrohr 5 hoch und tritt über den Überströmkanal 9 in den übrigen Bereich des Warmwasser- speichers 1 über. Gleichzeitig strömt kühles Wasser aus diesem Bereich über den unten vorgese- henen Zuströmkanal 8 in den Ringraum 3 ein. Dadurch bildet sich eine Schichtung des Wassers im Warmwasserspeicher aus
Aus dem Warmwasserspeicher 1 kann Wärme über den Wärmetauscher 13 ausgekoppelt und dadurch Heizwasser bereitet werden. Dabei kann allerdings nur eine Temperatur, die der Vorlauf- temperatur entspricht, erreicht werden, die unter der Temperatur des Inhaltes des Warmwasser- speichers 1 liegt.
Durch den Zusatz-Wärmetauscher 18 kann die Vorlauftemperatur über diesen Wert, z. B. auf ca. 75 C angehoben werden, da eben im Steigrohr 5 entsprechend heisses Wasser hochsteigt.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 kann Wasser aus dem Wärmetauscher 13 und dem Zusatz-Warmetauscher 18 über das Drei-Wege-Mischventil 17 gemischt und dadurch eine weitge- hend konstante Vorlauftemperatur sichergestellt werden
Durch die Drossel 10 kann die Verweildauer des Wassers im Steigrohr 5 variiert und dadurch die Temperatur im Zusatz-Wärmetauscher 18 beeinflusst werden. Dadurch ist es auch bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 möglich die Vorlauftemperatur des Heizkreises ausreichend konstant zu halten.
PATENTANSPRÜCHE :
1 Warmwasserspeicher (1) mit einer in seinem Inneren angeordneten von einem Brenner beheizten Wärmetauscher (2), der von einem Ringraum (3) umgeben ist, der in ein Steig- rohr (5) übergeht, wobei zwischen einem Boden (6) und einem Deckel (7) des Speichers (1) und einer äusseren Wand (4) des Ringraumes (3) und dem Steigrohr (5) Zu- und Ab- strömkanale (8,9) zum übrigen Bereich des Speichers (1) verbleiben und der Speicher (1) einen Kaltwasserzulauf (12) und einen Brauchwasserabzug (11) sowie einen weiteren
Wärmetauscher aufweist, der die äussere Wand (4) des Ringraumes (3) umgibt oder in die- se integriert ist und der mit einem eine Heizkörperanordnung umfassenden eine Vorlauf- und eine Rücklaufleitung (14,16) aufweisenden Heizkreis verbunden ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass der im Bereich der äusseren Wand (4) des Ringraumes (3)
angeordne- te Wärmetauscher (13) mit einem weiteren im Steigrohr (5) angeordneten Zusatz-
Wärmetauscher (18) verbunden ist, der mit der Vorlaufleitung (16) verbindbar ist.