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Warmwasserspeicher mit elektrischer Heizung und Maximaltemperaturschalter.
Bei den zur Zeit bekannten Warmwasserspeichern handelt es sich immer darum, mittels geringer Energiemenge, dafür aber in längerer Zeit, z. B. während der Nacht, ein gewisses Quantum Wasser auf eine Temperatur von etwa 90 bis 95 zu bringen und diese Heisswassermenge durch eine den Behälter ummantelnde Isolierung auf längere Zeit warm zu halten, so dass über die aufgespeicherte Heisswasser- menge nach Belieben verfügt werden kann.
Die zur Zeit auf dem Markte stehenden Konstruktionen bestehen üblicherweise aus einem Warmwasserkessel, einer denselben ummantelnden Isolierung, einem elektrischen Heizkörper, einem Thermo- staten, d. i. einem Temperaturautomaten, welcher auf direkte oder indirekte Weise bei Erreichung einer Wassertemperatur von 90 den Heizstrom ausschaltet, und den notwendigen Zu-und Ableitungen.
Diese fünf Elemente finden sich bei jeder Konstruktion, allerdings in ihrer Form verschieden und in anderer Anordnung, indem einmal in den Kessel der rohrförmige Heizkörper vertikal eingetaucht ist sowie auch der Thermostat vertikal angeordnet ist oder indem ein andermal der Heizkörper und der
Thermostat im unteren Teil des Kessels horizontal einmontiert sind.
Ob nun diese oder jene Anordnung angewendet wird, so ist es nicht zu umgehen, dass sich bei jedem vertikalen Kessel ein Nachteil einstellt, der bis heute nicht behoben werden konnte und der den
Wirkungsgrad des Kessels äusserst ungünstig beeinflusst.
Bedingt durch die physikalischen Gesetze und erwiesen durch praktische Versuche besteht die
Tatsache, dass nach einem Erwärmungsprozesse des gefüllten Kessels in der oberen Schichte des Kessels das Wasser beispielsweise 90 bis 95 , d. h. seine maximal zulässige Temperatur, erreicht hat, während im unteren Teil desselben 700 bis 750 Temperatur gemessen werden können. Wird der Kessel nun weiter erhitzt, so setzt in der oberen Schichte Dampfbildung ein und der Kessel kommt unter Druck, was bei Wärmespeichern ohne Wartung nicht statthaft ist.
Hat der Kessel beispielsweise 100 l Inhalt, so wird gewöhnlich davon gesprochen, dass derselbe 100lWasservon90 bis95 zulieferninderLageist. Dies trifft jedoch nicht bei allen vorhandenen Kesseln tatsächlich zu. Denn man würde entweder ein kontinuierliches Rühr-und Misehwerk oder eine andere Vorrichtung brauchen, um eine gleichmässige Temperatur des gesamten Wasservolumens im Kessel zu erreichen. Besonders wenn der Kessel einige Stunden ausser Gebrauch steht, zeigen sich beträchtliche Temperaturunterschiede und noch krasser wird der Fall, wenn dem Kessel etwas warmes Wasser entzogen wird und kaltes Wasser zufliesst.
Bei den bekannten Kesseln wird also der Wasserinhalt im Durchschnitt niemals die Temperaturerreichen, welche er eigentlich erreichen sollte, um das Volumen tatsächlich auszunützen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein mit elektrischer Heizung und Maximaltemperaturschalter versehener Warmwasserspeicher, dessen Behälter im wesentlichen horizontal unterteilt ist und zwischen den oberen, wärmeren und den unteren, kälteren Wasserschichten der einzelnen Abteilungen oder Zellen entsprechende Verbindungen besitzt, um das gesamte Volumen mit mehr Kalorien zu sättigen, ohne dass die oberste Schichte des Kessels eine Temperatur erreicht, welche gefährdende Temperaturbzw. Druckverhältnisse durch Dampfbildung herbeiführen könnte.
Die einzelnen horizontalen Trennungswände der Abteilungen können von Rohren durchsetzt'sein, die die Heiss- bzw. Kaltwasserschichten untereinander verbinden, um jede Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Kammern auszureichen.
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In der Zeichnung ist ein der Erfindung gemäss ausgeführter Warmwasserspeicher dargestellt, in welchen der elektrische Heizkörper B und der Thermostat C vertikal eingebaut sind.
Der mit Zufluss z und Abfluss y versehene Innenraum des Behälters ist durch horizontale Zwischenwände Win drei Räume ?'i, , geteilt, durch welche Wände aber der Thermostat C und der Heizkörper B hindurchgehen.
Durch die Rohre D und E sind die warmen bzw. kalten Schichten der einzelnen Unterteilungen rl, r"r"miteinander verbunden, so dass, wie nachstehend genauer angegeben, ein entsprechender Ausgleich zwischen den einzelnen Räumen)'i,)',) g stattfinden kann.
Es bestehen somit eigentlich drei oder mehrere gesonderte Kessel, in welchen drei oder mehrere
Volumen Wasser erhitzt werden. Auch hier wird sich das physikalische Prinzip des nach oben drängenden heissen Wassers und des nach unten abgestossenen kühleren Wassers geltend machen mit dem einzigen
Unterschied, dass in dieser Ausführung der Temperaturunterschied zwischen Ober- und Unterraum jeder Abteilung infolge der verminderten Höhe der Abteilung kein. so grosser mehr sein kann und besonders die unteren Abteilungen ebenfalls Heisswasserschichten aufweisen, welche durch die horizontalen Trenn- wände W am Aufsteigen verhindert werden.
Die Öffnungen a im Rohr D verbinden alle oberen Heisswasserschichten miteinander, während die Öffnungen b des Rohres E die kälteren, unteren Wasserschichten miteinander in Verbindung bringen und dadurch jede Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Kammern ausgleichen.
Dadurch ist ein Ausgleich im Innern des Kessels geschaffen, der es erlaubt, erstens die Temperaturdifferenzen zwischen Ober-und unterwasserschichten bedeutend zu reduzieren und zweitens das gesamte Wasservolumen mit einer höheren Kalorienzahl zu sättigen, die Neuerung erlaubt also z. B. im gleichen Kessel nicht 100 1 Wasser von 800, sondern je nach der Anzahl der Unterteilungen vielleicht 100l Wasser von 850 bis 870 aufzuspeichern.
Der Kessel nach obiger Konstruktion ermöglicht somit in der Praxis bei gleichem Volumen eine höhere Kalorienaufspeicherung bzw. einen höheren Nutzeffekt in Bezug auf Wärmeakkumulierung bei einer bestimmten Wassermenge.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Warmwasserspeicher mit elektrischer Heizung und Maximaltemperaturschalter (Thermostat), dadurch gekennzeichnet, dass der allseits geschlossene Speicherbehälter, der ganz unten an eine Druckwasserleitung angeschlossen. und ganz oben mit einem Entnahmerohr für Warmwasser ausgestattet ist, im wesentlichenhorizontal unterteilt ist und dass zwischen den oberen, wärmeren und den unteren, kälteren Wasserschichten sämtlicher Einzelabteilungen oder Zellen entsprechende Verbindungen vorgesehen sind, zum Zwecke, das gesamte Wasservolumen mit einem Maximum von Kalorien zu sättigen, ohne dass die oberste Schichte des Speichers eine Wassertemperatur erreicht, welche gefährdende Druckverhältnisse durch Dampfbildung herbeiführen könnte.