CH647858A5 - Warmwasserbereiter sowie heizungsanlage mit warmwasserbereiter. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter mit ei-

1. Warmwasserbereiter mit einem Brauchwasserspeicher nem Brauchwasserspeicher und mit mindestens einer Heiz-(10) und mit mindestens einer Heizvorrichtung (11,12,13), Vorrichtung sowie eine Heizungsanlage mit dem Warmwas-dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizvor- serbereiter.

richtung ein Heizwasserspeicher (11) mit einer Mehrzahl von 5 Bekannte Warmwasserbereiter, bei denen das Brauchwaspaarweise zugeordneten Einlass- und Auslassstutzen (21,22, ser mittels einer Heizflüssigkeit erwärmt wird, haben entwe-23,24,25,27,28,29) ist für den Anschluss eines Verbrauchers der einen von einem Behälter umgebenen Brauchwasserspei-(15) und mindestens einer Wärmequelle (16,17,18) zum Er- eher oder einen mindestens teilweise mit einem Doppelmantel wärmen der Heizflüssigkeit, und dass ein Teil des Brauchwas- versehenen Brauchwasserspeicher.

serspeichers (10) in dem Heizwasserspeicher (11) angeordnet i0 Die Fig. 1 zeigt ein Schema eines Beispiels einer Heizungsist. anlage bekannter Ausführung mit einem Warmwasserbereiter

2. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch ge- mit Doppelmantel. Die Anlage weist neben dem Warmwas-kennzeichnet, dass der Heizwasserspeicher (11) ein aufrecht- serbereiter 1 und der Einrichtung 2 für die Raumheizung ei-stehender Behälter ist und dass der Brauchwasserspeicher (10) nen separaten Heizwasserspeicher 3, einen Heizkessel 4, eine im oberen Abschnitt des Heizwasserspeichers angeordnet ist. 15 Wärmepumpe 5 und eine Wärmerückgewinnungseinrichtung

3. Warmwasserbereiter nach Anspruch 2, dadurch ge- 6 auf, die über ein Rohrleitungsnetz miteinander verbunden kennzeichnet, dass eine weitere Heizvorrichtung (12) vorgese- sind. Zur Förderung der Heizflüssigkeit sind mehrere Pum-hen ist, die im ausserhalb des Heizwasserspeichers (11) ange- pen 7 vorgesehen. Der Steuerung des Heizflüssigkeitsflusses ordneten Teil des Brauchwasserspeichers (10) angeordnet ist. sind eine Anzahl von Dreiwegventilen 8 vorgesehen, die von

4. Warmwasserbereiter nach Anspruch 3, dadurch ge- 20 einer nicht dargestellten Steuervorrichtung für die Heizungs-kennzeichnet, dass die weitere Heizvorrichtung (12) ein Heiz- anlage gesteuert werden, so dass die dem Warmwasserbereiter element ist. 1 aus den verschiedenen Wärmequellen zugeführte Heizflüs-

5. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch ge- sigkeit im wesentlichen die gleiche Temperatur hat. Eine we-kennzeichnet, dass die paarweise zugeordneten Einlass- und sentliche Voraussetzung hierfür ist, dass die Dreiwegventile 8 Auslassstutzen in dem Heizwasserspeicher (11) so angeordnet 25 in beiden Flussrichtungen einwandfrei schliessen. Da die sind, dass die Einlass- und Auslassstutzen (21,22,23,24,25, Dreiwegventile 8 bei kürzeren Schaltzyklen in dieser Hinsicht 27,28,29) auf unterschiedlichem Niveau im Heizwasserspei- sehr störanfällig sind, ist mit einer vermehrten Wartung zu eher (11) münden, um im Heizwasserspeicher (11) von der rechnen, wenn ein wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet wer-Wärmequelle abhängige Temperaturen zu erzeugen. den soll.

6. Warmwasserbereiter nachAnspruch 5, dadurch gekenn- 30 Es wurde auch vorgeschlagen, zwei Heizzonen am Wannzeichnet, dass mindestens ein Teil der Einlass- und Auslass- wasserbereiter vorzusehen, in dem man Doppelmantel am stutzen mit einer Glocke (26) versehen sind. Brauchwasserspeicher unterteilt. Diese Lösung zielt darauf

7. Warmwasserbereiter nach Anspruch 6, dadurch ge- ab, in relativ kurzer Zeit eine kleine Warmwassermenge zur kennzeichnet, dass mindestens in einem Teil der Glocken (26) Verfügung zu stellen, während die restliche Wassermenge jeweils ein anderer Einlass- oder Auslassstutzen hineinragt, 35 über einen längeren Zeitraum, z.B. während der Nacht erdessen Ende in einem Abstand vom Boden der Glocke (26) wärmt wird. Zur Steuerung des Heizflüssigkeitsstromes sind angeordnet ist, um einen Spalt für den Überlauf zu bilden. hier ebenfalls Dreiwegventile erforderlich.

8. Warmwasserbereiter nach Anspruch 7, dadurch ge- Ziel der Erfindung ist es, einen Warmwasserbereiter zu kennzeichnet, dass das Ende des in die Glocke (26) hineinra- schaffen, bei dem das Brauchwasser kontinuierlich mittels ei-genden Stutzens schief abgeschnitten ist. 40 ner Heizflüssigkeit erwärmt wird.

9. Warmwasserbereiter nach Anspruch 8, gekennzeichnet Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen im durch einen Einlass- und Auslassstutzen (21,22) für eine kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 erreicht. Raumheizungseinrichtung (15), einen Einlass- und Auslass- Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die stutzen (27,28) für einen Heizkessel (16) und einen Einlass- paarweise zugeordneten Einlass- und Auslassstutzen so ange-und Auslassstutzen (25,29) für eine Wärmepumpe (17), wo- 45 ordnet, dass die Einlass- und Auslassstutzen auf unterschied-bei der Auslassstutzen (29) für die Wärmepumpe (17) in eine lichem Niveau im Heizwasserspeicher münden.

am Einlassstutzen (21) für die Raumheizungseinrichtung (15) Der damit erzielbare Vorteil ist darin zu sehen, dass in vorgesehene Glocke (26) hineinragt, der Einlassstutzen (25) dem Heizwasserspeicher unterschiedliche Temperaturen er-

für die Wärmepumpe (17) mit einer Glocke (26) versehen ist, zeugt werden, wodurch eine Temperaturschichtimg im Heiz-

in welches der Auslassstutzen (28) für den Heizkessel (11) hin- 50 wasserspeicher ausgebildet wird.

einragt und der Einlassstutzen (27) für den Heizkessel (16) in eine am Auslassstutzen (22) für die Raumheizungseinrichtung Eine Heizungsanlage mit dem Warmwasserbereiter, einer

(15) vorgesehene Glocke (26) hineinragt. Raumheizungseinrichtung sowie als Wärmequellen dienen-

10. Warmwasserbereiter nach Anspruch 2, dadurch ge- den Heizkessel und Wärmepumpe, die über Pumpen mit dem kennzeichnet, dass eine Wärmepumpe (13) vorgesehen ist, die 55 Heizwasserspeicher mechanisch verbunden sind, ist erfin-direkt unterhalb des Brauchwasserspeichers (10) in den Heiz- dungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des An-wasserspeicher (11) montiert ist. spruches 11 gekennzeichnet.

11. Heizungsanlage mit dem Warmwasserbereiter nach Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfin-Anspruch 1 mit einer Raumheizungseinrichtung (15) sowie dungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen nä-als Wärmequellen dienenden Heizkessel (16) und Wärme- ßo her erläutert.

pumpe (17), die über Pumpen mit dem Heizwasserspeicher Es zeigen:

mechanisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Fig. 1 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer be-

die Wärmequellen (16,17,18) wahlweise über die Pumpen kannten Heizungsanlage mit einem bekannten Warmwasser-

(31,32) mit dem Heizwasserspeicher (11) in Wirkverbindung bereiter,

bringbar sind, um das in den Brauchwasserspeicher (10) ein- 65 Fig. 2 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfin-

strömende Kaltwasser fortlaufend auf die Temperatur des dungsgemässen Warmwasserbereiters.

Heizwasserspeichers (11) vorzuwärmen. Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte Einzelheit «A» in Fig. 2

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Fig. 4 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer Hei- dem Wärmeaustaucherprinzip durch die Heizflüssigkeit, im zungsanlage mit einem Warmwasserbereiter gemäss Fig. 2. vorliegenden Fall Wasser, im Heizwasserspeicher 11 erwärmt.

Wie Fig. 2 zeigt, besteht der Warmwasserbereiter im we- Die Wassertemperatur im Heizwasserspeicher 11 wird durch sentlichen aus einem Brauchwasserspeicher 10 und einem eine Regeleinrichtung gesteuert. Um die Wassertemperatur Heizwasserspeicher 11. Der Heizwasserspeicher 11 ist ein auf- 5 im Heizwasserspeicher 11 aufrecht zu erhalten, kann die Hei-

rechtstehender Behälter, in dem im oberen Abschnitt ein Teil zungsanlage gemäss Fig. 4 wie folgt gesteuert werden:

des Brauchwasserspeichers 10 so angeordnet ist, dass der Das einer in der Einrichtung 15 für die Raumheizung vor-

Brauchwasserspeicher 10 zu 2/i vom Heizwasserspeicher 11 gesehenen Pumpe 30 über den Auslassstutzen 22 aus dem obe-

umschlossen wird und zu >/3 ausserhalb des Heizwasserspei- ren Bereich des Heizwasserspeichers 11 abgesaugte Wasser chers 11 liegt. Der Brauchwasserspeicher hat einen Einlass- io mit einer Temperatur von ca. 50 °C wird nach dem Durchlauf stutzen für das Kaltwasser, der im unteren Bereich des durch den Verbraucher 15 über den Einlassstutzen 21 in den

Brauchwasserspeichers endet, und einen Auslassstutzen für unteren Bereich des Heizwasserspeichers 11 zurückgeleitet,

das Brauchwasser, der im oberen Abschnitt des Brauchwas- Fällt die Wassertemperatur im Heizwasserspeicher 11 da-

serspeichers endet. durch ab, wird die Wärmepumpe 17 in Betrieb gesetzt. Das in

Im ausserhalb des Heizwasserspeichers 11 liegenden Teil 15 die Glocke 26 am Einlassstutzen 21 ausströmende Wasser mit des Brauchwasserspeichers 10 ist ein elektrisches Heizelement 30 °C wird von einer Pumpe 31 über den in die Glocke 26 hin-

12 angeordnet, um eine kleinere Brauchwassermenge zusätz- einragenden Auslassstutzen 29 der Wärmepumpe 17 zuge-

lich erwärmen zu können. führt. Durch die Anordnung aus Glocke 26 und den in diese

Unterhalb des Brauchwasserspeichers 10 kann eine Wär- hineinragenden Stutzen 29 wird das Ansaugen von Wasser mepumpe 13 direkt in den Heizwasserspeicher 11 eingebaut 20 aus dem Heizwasserspeicher 11 durch die Pumpe 31 vermiesein. den. Die Wärmepumpe 17 erhöht die Wassertemperatur auf In Fig. 2 ist ferner ein Einlass- und Auslassstutzen mit ei- mindestens 45 "C und gibt das Wasser über einen Einlassstut-ner Glocke 26 dargestellt, die mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 zen 25 an den Heizwasserspeicher 11 ab. Da dieser Einlass-im Detail beschrieben werden. stutzen 25 etwa in der Mitte des aufrechtstehenden Heizwas-

Wie Fig. 4 zeigt, weist die Heizungsanlage neben dem 25 serspeichers 11 mündet, tritt im Heizwasserspeicher 11 eine

Warmwasserbereiter als Verbraucher eine Einrichtung 15 für Temperaturschichtung auf.

die Raumheizung und als Wärmequellen einen Heizkessel 16, Wird die erforderliche Temperatur im Heizwasserspeicher eine Wärmepumpe 17 und eine Wärmerückgewinnungsein- 11 nicht erreicht, so wird der Heizkessel 16 in Betrieb gesetzt,

richtung 18 auf, die durch ein Rohrleitungsnetz mit dem Durch eine Pumpe 32 wird das in der Glocke 26 am Einlass-

Heizwasserspeicher 11 des Warmwasserbereiters verbunden 30 stutzen 25 ausströmende Wasser von 45 °C über den in die sind. Zur Speisung des Verbrauchers und der Wärmequellen Glocke 26 ragenden Auslassstutzen 28 dem Heizkessel 16 zu-

mit Heizflüssigkeit sind Pumpen vorgesehen. geführt. Dadurch kann ein Heizkessel eingesetzt werden, der

Am Heizwasserspeicher 11 sind Einlass- und Auslassstut- nicht für Niedertemperatur ausgelegt ist (Schwitzwasserbil-

zen vorgesehen, die jeweils paarweise dem Verbraucher und dung). Der Heizkessel 16 steigert die Wassertemperatur auf den Wärmequellen zugeordnet sind. Der Einlass- und Aus- 35 z.B. 50 °C und gibt das Wasser über einen Einlassstutzen 27 in lassstutzen jedes Paares sind so angeordnet, dass sie auf einem dem oberen Bereich des Heizwasserspeichers 11 ab.

anderen Niveau im Heizwasserspeicher 11 enden. Dadurch, dass das durch die Wärmepumpe 17 und den

Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, sind der Einlass- und Heizkessel 16 erwärmte Wasser jeweils auf einem anderen Ni-

Auslassstutzen 21,22 für den Verbraucher 15, der Einlass- veau in den Heizwasserspeicher 11 eintritt, wird ausgehend und Auslassstutzen 23,24 für die Wärmerückgewinnungsein- 40 vom unteren Abschnitt des Heizwasserspeichers nach oben ei-

richtung 18 und der Einlassstutzen 25 für die Wärmepumpe ne Temperaturschichtung im Wasser erzeugt.

17 an dem im Heizwasserspeicher 11 liegenden Ende mit einer Durch die Anwendung der Wärmepumpe 17 kann wäh-

Glocke 26 versehen, während der Einlass- und Auslassstutzen rend der Übergangszeit auf die Inbetriebsetzung des Heizkes-

27,28 und der Auslassstutzen 29 für die Wärmepumpe 17 am sels 16 verzichtet und während der Winterzeit der Einschalt-

Ende keine Glocke aufweisen. 45 zyklus des Brenners herabgesetzt werden, um Energie zu spa-

Wie Fig. 4 ferner zeigt, ragt das Ende des Einlassstutzens ren, wobei Brauchwasser in ausreichender Menge billig er-27 für den Heizkessel 16 in die Glocke 26 am Anlassstutzen 22 wärmt werden kann. Da durch die Wärmepumpe 17 die Tem-

für den Verbraucher 15, das Ende des Auslassstutzens 28 für peratur auf 55 °C gesteigert werden kann, ist es möglich, die den Heizkessel 16 in die Glocke 26 am Einlassstutzen 25 für Heizungsanlage ohne Heizkessel 16 zu betreiben,

die Wärmepumpe 17 und das Ende des Auslassstutzens 29 für 50 Durch die Verwendung einer Wärmerückgewinnungsein-

die Wärmepumpe 17 in die Glocke 26 am Einlassstutzen 21 richtung 18, mit der z.B. aus dem Abgas des Heizkessels 16

für den Verbraucher 15. Wärme rückgewonnen werden kann, kann eine zusätzliche

In Fig. 3 ist eine Anordnung der Glocke 26 mit einem dar- Massnahme zur Erwärmung des Wassers im Heizwasserspei-

in hineinragenden Ende eines Stutzens dargestellt. Die Glok- cher 11 getroffen werden. Eine weitere Möglichkeit besteht ke 26 ist zylinderförmig und am Ende eines anderen Stutzens 55 darin, das Wasser im Heizwasserspeicher über einen getrenn-

angeschweisst. Das in die Glocke 26 ragende Ende des Stut- ten Kreislauf, z.B. einen Solarkreis zusätzlich zu erwärmen,

zens ist schief geschnitten und in einem Abstand vom Boden Durch die vorstehend genannten Massnahmen kann der der Glocke 26 angeordnet, um einen Spalt für den Überlauf Energieverbrauch gesenkt werden.

der Heizflüssigkeit zu bilden. Die Glocke 26 kann auch ko- Wie Fig. 4 zeigt, können die bei bekannten Heizungsanla-

nisch bezüglich dem Wassereintritt ausgebildet sein. 60 gen erforderlichen Dreiwegventile entfallen, was ein wesent-

Das Brauchwasser im Brauchwasserspeicher 10 wird nach licher Vorteil ist.

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3 Blatt Zeichnungen