DE10126916B4

DE10126916B4 - Warmwasserspeichervorrichtung

Info

Publication number: DE10126916B4
Application number: DE10126916A
Authority: DE
Inventors: Norbert Geerkens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2021-06-02
Also published as: DE10126916A1

Abstract

Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicherbehälter (1) zur Aufnahme von warmem Wasser,
wobei eine erste Einspeiseleitung (3) am oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) angeschlossen ist, über welche erste Einspeiseleitung (3) von einer Wärmepumpe (4) zugeführtes warmes Wasser einer Temperatur T₁ einspeisbar ist,
wobei im oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) weiterhin eine erste Entnahmeleitung (5) für die Entnahme von warmem Wasser angeschlossen ist, wobei die erste Entnahmeleitung (5) an einen Trinkwasserkreislauf (6) zur Bereitstellung von erwärmtem Trinkwasser angeschlossen ist,
wobei im mittleren Bereich des Speicherbehälters (1) eine erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) angeschlossen ist, über welche erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) Wasser einer Temperatur T₂ einspeisbar oder entnehmbar ist und wobei die Temperatur T₂ kleiner als die Temperatur T₁ ist, wobei die erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) an zumindest einen Heizungskreislauf (9) angeschlossen ist und das entnehmbare Wasser der Temperatur T₂ dem zumindest einen Heizungskreislauf (9) zuführbar ist,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicherbehälter zur Aufnahme von warmem Wasser.
Warmwasserspeichervorrichtungen mit einem Speicherbehälter sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Dem unteren Bereich des Speicherbehälters ist normalerweise kälteres Frischwasser oder Rücklaufwasser zuführbar oder entnehmbar. Dem oberen Bereich des Speicherbehälters ist dagegen erwärmtes Wasser zuführbar oder entnehmbar. Solche Speicherbehälter haben insbesondere den Zweck, dass auch bei abgeschalteter Wärmepumpe bzw. bei abgeschalteten Wärmeerzeugern warmes Wasser zur Verfügung steht. Idealerweise soll ein solcher Speicherbehälter Wasserschichten mit unterschiedlichen Temperaturen aufnehmen, wobei die Temperatur von unten nach oben allmählich ansteigt. Die bekannten Speicherbehälter bzw. die Warmwasserspeichervorrichtungen zeichnen sich aber durch den Nachteil aus, dass oftmals relativ leicht eine Vermischung unterschiedlich warmer Wasservolumina bzw. eine Vermischung der Temperaturzonen auftritt. Folglich kann bei einer Entnahme von erwärmtem Wasser die gewünschte Wassertemperatur häufig nicht eingehalten werden. – Die bekannten Warmwasserspeichervorrichtungen bzw. die zugeordneten Speicherbehälter werden entweder ausschließlich als Speicherbehälter für Heizungswasser eingesetzt, d. h. im Rahmen eines Heizungskreislaufes oder aber ausschließlich als Speicherbehälter für warmes Brauchwasser bzw. Trinkwasser im Rahmen eines Trinkwasserkreislaufes. Von daher benötigen die bekannten Systeme zumindest zwei Speicherbehälter und sind deshalb komplex und aufwändig.

Außerdem kennt man ein Wärmespeicher und ein Verfahren zum Betreiben dieses Wärmespeichers, wobei der Speicherbehälter lediglich zur Aufnahme von Heizungswasser für ein Heizkreislauf vorgesehen ist. Ein Vorlauf eines Heizkessels ist an den oberen Bereich des Behälters angeschlossen und ein Rücklauf des Heizkesselkreislaufes ist an den unteren Bereich des Behälters angeschlossen. Ebenso ist ein Vorlauf eines Heizkreises mit dem oberen Bereich des Behälters verbunden und ein Rücklauf des Heizkreises ist mit dem unteren Bereich des Behälters verbunden (vgl. DE 195 04 694 C1 ).

Ferner ist ein mit Wasser gefüllter Wärmespeicher für eine Raumheizungsanlage bekannt, wobei auch dieser Wärmespeicher lediglich für Heizungswasser eines Heizungskreislaufes vorgesehen ist. In dem vorgesehenen Behälter werden zwei Zonen bzw. Bereiche mit verschiedenen Temperaturen unter Zwischenschaltung eines Zwischenbodens verwirklicht (vgl. EP 0 154 791 A1 ).

Schließlich beschreibt die DE 44 11 352 C1 einen Warmwasserspeicher mit einem Behälter, der durch ein Trennblech in einen oberen Abschnitt und in einen unteren Abschnitt unterteilt ist. In dem unteren Abschnitt ist eine Zuleitung von einer Wärmepumpe angeordnet. Diese befindet sich im Wesentlichen in der Mitte des Behälters. Die Ableitung zur Wärmepumpe ist im unteren Bereich des Behälters angeordnet. Ferner ist in diesem unteren Abschnitt in etwa in der Mitte des Behälters eine Ableitung zur Raumheizung vorgesehen. Eine entsprechende Zuleitung von der Raumheizung ist im unteren Bereich des Behälters angeordnet. In dem oberen Abschnitt ist in dem Behälter ein separater Brauchwasserbehälter angeordnet, der in seinem oberen Bereich eine Zuleitung für kaltes Brauchwasser und eine Ableitung für warmes Brauchwasser aufweist. Darüber hinaus ist in diesem oberen Abschnitt eine Ableitung 6 zu einer Boilerbeheizung angebracht und weiter unten eine Zuleitung von der Boilerbeheizung. Dabei handelt es sich um einen kleineren Nebenkreislauf, der zur Beheizung von Brauchwasser in an sich bekannten Boilern dient, wobei die Boiler einen Wärmetauscher aufweisen, so dass das Heizungswasser nicht in Berührung mit dem sauberen Brauchwasser kommt.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Warmwasserspeichervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, in deren Speicherbehälter definierte Temperaturzonen aufrechterhalten werden können und unerwünschte Vermischungen im Wesentlichen vermieden werden können und die sich zudem durch Einfachheit und geringen Aufwand auszeichnet.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung eine Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicherbehälter zur Aufnahme von warmem Wasser,
wobei eine erste Einspeiseleitung am oberen Bereich des Speicherbehälters angeschlossen ist, über welche erste Einspeiseleitung von einer Wärmepumpe zugeführtes warmes Wasser einer Temperatur T₁ einspeisbar ist,
wobei im oberen Bereich des Speicherbehälters weiterhin eine erste Entnahmeleitung für die Entnahme von warmem Wasser angeschlossen ist, wobei die erste Entnahmeleitung an einen Trinkwasserkreislauf zur Bereitstellung von erwärmtem Trinkwasser angeschlossen ist,
wobei im mittleren Bereich des Speicherbehälters eine erste Einspeise- und Entnahmeleitung angeschlossen ist, über welche erste Einspeise- und Entnahmeleitung Wasser einer Temperatur T₂ einspeisbar oder entnehmbar ist und wobei die Temperatur T₂ kleiner als die Temperatur T₁ ist, wobei die erste Einspeise- und Entnahmeleitung an zumindest einen Heizungskreislauf angeschlossen ist und das entnehmbare Wasser der Temperatur T₂ dem zumindest einen Heizungskreislauf zuführbar ist,
wobei im unteren Bereich des Speicherbehälters eine zweite Entnahmeleitung angeschlossen ist, über welche zweite Entnahmeleitung kälteres Wasser einer Temperatur T₃ aus dem Speicherbehälter entnehmbar ist
wobei im unteren Bereich des Speicherbehälters eine zweite Einspeiseleitung angeschlossen ist, über welche zweite Einspeiseleitung kälteres Wasser aus dem Trinkwasserkreislauf und und/oder aus dem Heizungskreislauf in den Speicherbehälter zurückführbar ist,
wobei die erste Einspeise- und Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Einspeise- und Entnahmelanze auf weist, welche Einspeise- und Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Einspeise- und Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist,
und wobei die zweite Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Entnahmelanze aufweist, welche Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Temperatur T₃ kleiner ist als die Temperatur T₂ (T₃ < T₂ < T₁). Der Begriff Wärmepumpe meint im Rahmen der Erfindung im Übrigen auch ganz allgemein eine Einrichtung zur Wassererwärmung. Wenn hier der Begriff Wärmepumpe gebraucht wird, so kann dieser Begriff auch ganz allgemein durch eine Einrichtung zur Wassererwärmung ersetzt werden.

Oberer Bereich des Speicherbehälters meint bzgl. der Höhe des Speicherbehälters zweckmäßigerweise das obere Viertel des Speicherbehälters. In diesem oberen Bereich wird warmes Wasser der Temperatur T₁ über die erste Einspeiseleitung von der Wärmepumpe her zugeführt. Die Temperatur T₁ des über die erste Einspeiseleitung zugeführten Wassers beträgt vorzugsweise 45 bis 65 °C, zweckmäßigerweise 50 bis 60 °C, beispielsweise 55 °C. Im oberen Bereich des Speicherbehälters ist weiterhin die erste Entnahmeleitung für die Entnahme von warmem Wasser der Temperatur T₄ angeschlossen. Nach einer Ausführungsform entspricht die Temperatur T₄ der Temperatur T₁ oder ist die Temperatur T₄ etwa gleich der Temperatur T₁. Erfindungsgemäß ist die erste Entnahmeleitung an einen Trinkwasserkreislauf (Frischwasserkreislauf) zur Bereitstellung von erwärmtem Trinkwasser angeschlossen. Mit anderen Worten wird im oberen Bereich des Speicherbehälters erwärmtes Trinkwasser für den Trinkwasserkreislauf bzw. Frischwasserkreislauf bereitgehalten.

Mittlerer Bereich des Speicherbehälters meint im Rahmen der Erfindung zweckmäßigerweise die in Bezug auf die Höhe des Speicherbehälters mittleren beiden Viertel des Speicherbehälters. Vorzugsweise ist im mittleren Bereich des Speicherbehälters eine dritte Entnahmeleitung angeschlossen, über welche dritte Entnahmeleitung Wasser der Temperatur T₅ zur Wärmepumpe zurückführbar ist. Die dritte Entnahmeleitung ist also unterhalb des oberen Viertels bzw. unterhalb des oberen Bereichs des Speicherbehälters angeordnet. Über diese dritte Entnahmeleitung wird Wasser der Temperatur T₅ zur Wiedererwärmung entnommen und der Wärmepumpe zugeführt. Die Temperatur T₅ liegt vorzugsweise zwischen 40 und 60 °C, insbesondere zwischen 45 und 55 °C und beträgt beispielsweise 50 °C. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Temperatur T₅ kleiner ist als die Temperatur T₁ und dass die Temperatur T₅ kleiner ist als die Temperatur T₄. Zweckmäßigerweise ist die Temperatur T₅ aber größer als die Temperatur T₂ des Wassers, dass über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung dem Speicherbehälter zugeführt oder entnommen werden kann.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, weist die im mittleren Bereich des Speicherbehälters angeschlossene dritte Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Entnahmelanze auf, welche Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist. Zweckmäßigerweise ist die Entnahmelanze horizontal oder im Wesentlichen horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich die Entnahmelanze der dritten Entnahmeleitung über die gesamte Breite bzw. über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters oder im Wesentlichen über die gesamte Breite bzw. den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters. Nach bevorzugter Ausführungsform sind die Entnahmeöffnungen in der Entnahmelanze gleichmäßig über die Länge der Entnahmelanze verteilt und vorzugsweise weisen die Entnahmeöffnungen dabei gleiche Abstände voneinander auf. Die Entnahmelanze der dritten Entnahmeleitung hat vorzugsweise zumindest vier Entnahmeöffnungen, bevorzugt zumindest sechs Entnahmeöffnungen, die über die Länge der Entnahmelanze verteilt angeordnet sind.

Im mittleren Bereich des Speicherbehälters ist in der Umgebung der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung Wasser mit einer Temperatur T₂ vorhanden. Die Temperatur T₂ beträgt bevorzugt 25 bis 45 °C, zweckmäßigerweise 30 bis 40 °C, beispielsweise 35 °C. Erfindungsgemäß ist das über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung entnehmbare Wasser der Temperatur T₂ einem Heizungskreislauf zuführbar. Dabei kann das Wasser z. B. als Heizungswasser für eine Fußbodenheizung eingesetzt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das unterhalb der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung im Speicherbehälter vorhandene Wasservolumen in erster Linie für einen Heizungskreislauf verwendet wird. – Über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung kann weiterhin warmes Wasser der Temperatur T₂ aus der Wärmepumpe in den Speicherbehälter eingespeist werden.

Erfindungsgemäß weist die erste Einspeise- und Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Einspeise- und Entnahmelanze auf, welche Einspeise- und Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Einspeise- und Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Einspeise- und Entnahmelanze der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet ist oder zumindest im Wesentlichen horizontal angeordnet ist. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass die Einspeise- und Entnahmelanze der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung sich über die gesamte Breite bzw. über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters erstreckt. Vorzugsweise sind über die Länge dieser Einspeise- und Entnahmelanze Einspeise- und Entnahmeöffnungen gleichmäßig verteilt, zweckmäßigerweise mit konstanten Abständen. Vorzugsweise weist die Einspeise- und Entnahmelanze der ersten Einspeise- und Entnahmeleitung zumindest vier Einspeise- und Entnahmeöffnungen auf, bevorzugt zumindest sechs Einspeise- und Entnahmeöffnungen.

Unterer Bereich des Speicherbehälters meint in Bezug auf die Höhe des Speicherbehälters das untere Viertel des Speicherbehälters. In diesem unteren Bereich ist die zweite Entnahmeleitung angeschlossen, über die kälteres Wasser der Temperatur T₃ aus dem Speicherbehälter entnommen werden kann. Es erfolgt hier vorzugsweise eine Rückführung zur Wärmepumpe, um das kältere Wasser dort erneut zu erwärmen. Die Temperatur T₃ beträgt vorzugsweise 15 bis 35 °C, zweckmäßigerweise 20 bis 30 °C, beispielsweise 25 °C.

Erfindungsgemäß weist die zweite Entnahmeleitung eine in den Speicherbehälter ragende Entnahmelanze auf, welche Entnahmelanze mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen ausgerüstet ist. Die Entnahmelanze der zweiten Entnahmeleitung ist vorzugsweise horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet oder zumindest im Wesentlichen horizontal in dem Speicherbehälter angeordnet. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Entnahmelanze der zweiten Entnahmeleitung über die gesamte Breite bzw. über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters. Bevorzugt sind die Entnahmeöffnungen gleichmäßig verteilt über die Länge der Entnahmelanze vorgesehen, vorzugsweise mit jeweils gleichen Abständen. Zweckmäßigerweise weist die Entnahmelanze der zweiten Entnahmeleitung zumindest vier Entnahmeöffnungen, bevorzugt zumindest sechs Entnahmeöffnungen auf.

Grundsätzlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die vorgenannte zweite Entnahmeleitung auch als Einspeiseleitung eingesetzt wird und gemäß dieser Ausführungsform dann eine zweite Einspeise- und Entnahmeleitung bildet. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird dagegen mit einer separaten zweiten Einspeiseleitung gearbeitet. – Erfindungsgemäß ist über die zweite Einspeiseleitung kälteres Wasser aus dem Trinkwasserkreislauf und/oder aus dem Heizungskreislauf in den Speicherbehälter zurückführbar. Dieses kältere Wasser kann dann dem Spei cherbehälter wieder entnommen werden, insbesondere über die zweite Entnahmeleitung und mit der Wärmepumpe wieder erwärmt werden. Die zweite Einspeiseleitung wird nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung auch als Entnahmeleitung und somit als Einspeise- und Entnahmeleitung eingesetzt. Insoweit kann beispielsweise kälteres Wasser aus dem unteren Bereich des Speicherbehälters einem Alternativenergie-Kreislauf zugeführt werden. Mit anderen Worten kann das kältere Wasser insbesondere einer Solarvorrichtung zugeführt werden und hier mit Hilfe von Solarenergie erwärmt werden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, an die erfindungsgemäße Warmwasserspeichervorrichtung einen Alternativenergie-Kreislauf, vorzugsweise eine Solarvorrichtung anzuschließen. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass wärmeres Wasser aus einem Alternativenergie-Kreislauf, vorzugsweise aus einer Solarvorrichtung, im mittleren Bereich des Speicherbehälters zuführbar ist. Mit anderen Worten wird durch Solarenergie erwärmtes Wasser vorzugsweise in den mittleren Bereich des Speicherbehälters eingeführt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, ist zumindest eine Zuführungsleitung für das wärmere Wasser aus dem Alternativenergie-Kreislauf durch den oberen Bereich des Speicherbehälters geführt und reicht bis in den mittleren Bereich des Speicherbehälters, wobei die Zuführungsleitung im mittleren Bereich des Speicherbehälters eine Mehrzahl von Auslassöffnungen aufweist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass diese Auslassöffnungen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Zuführungsleitung für das wärmere Wasser aus dem Alternativenergie-Kreislauf, vorzugsweise aus der Solarvorrichtung, wird zweckmäßigerweise von oben, d. h. von der Oberseite des Speicherbehälters in den Speicherbehälter eingeführt und vertikal durch den Speicherbehälter geführt, wobei die Zuführungsleitung bis in den mittleren Bereich des Speicherbehälters ragt. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die Zuführungsleitung zentralmittig in dem Speicherbehälter angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit der erfindungsgemäßen Warmwasserspeichervorrichtung bzw. in deren Speicherbehälter warmes Wasser unterschiedlicher Temperaturen in verschiedenen Schichten problemlos geschichtet werden kann, ohne dass eine störende Vermischung von Wasservolumina unterschiedlicher Temperatur stattfindet bzw. ohne dass eine störende Vermischung der Temperaturzonen einsetzt. In dem Speicherbehälter können Wassermengen unterschiedlicher Temperatur, die auf verschiedene Wärmequellen zurückgehen, problemlos zusammengeführt werden. Überschüssige Wärme, die zeitweise nicht verbraucht bzw. benötigt wird, kann in dem Speicherbehälter effektiv gespeichert werden. Nach Abschalten einer Wärmequelle bzw. der Wärmepumpe kann dann aus dem Speicherbehälter warmes Wasser je nach Bedarf entnommen werden und dabei kann gezielt die gewünschte Wassertemperatur erhalten werden. Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung, dass ein einziger Speicherbehälter sowohl für den Trinkwasserkreislauf (Frischwasserkreislauf) als auch für einen Heizungskreislauf eingesetzt werden kann. Zweckmäßigerweise steht im oberen Bereich des Speicherbehälters erwärmtes Wasser für den Trinkwasserkreislauf zur Verfügung. Dagegen ist im unteren Bereich bzw. im mittleren und im unteren Bereich ein Wasserreservoir für einen Heizungskreislauf vorhanden. Da eine störende Vermischung der Temperaturzonen bzw. der auf unterschiedliche Temperaturen erwärmten Wasserschichten nicht stattfindet, kann ein solcher Einsatz eines Speicherbehälters sowohl für die Trinkwasserversorgung als auch für einen Heizungskreislauf problemlos und auf einfache Weise realisiert werden. Die erfindungsgemäße Warmwasserspeichervorrichtung zeichnet sich deshalb durch Einfachheit und insbesondere durch eine einfache kompakte Bauform aus. Die Warmwasserspeichervorrichtung ist vor allem für die Einspeisung alternativer Energie, vorzugsweise für die Einspeisung von durch Solarenergie erwärmtem Wasser geeignet. Durch die erfindungsgemäße Zuführungsleitung für das in einer Solarvorrichtung erwärmte Wasser kann das Wasser eingeführt werden, ohne dass es die übrigen Volumenströme stört bzw. ohne dass hierdurch eine störende Vermischung der Wasserzonen hervorgerufen wird. – Die erfindungsgemäße Warmwasserspeichervorrichtung fungiert gleichsam als hydraulische Weiche zwischen den verschiedenen Belade- und Entladevolumenströmen. Dies ist insbesondere für einen Wärmepumpenbetrieb bzw. für Wärmeerzeuger mit kleiner Umlaufwassermenge wichtig. Im Ergebnis beeinflussen sich die in dem erfindungsgemäßen Speicherbehälter auftretenden Volumenströme nicht störend und funktionieren gleichsam jeweils autark. Dies wird vor allem auch durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Einspeiselanzen und/oder Entnahmelanzen mit einer Mehrzahl von Öffnungen unterstützt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Warmwasserspeichervorrichtung und
2 den Ausschnitt A aus 1 in vergrößerter Darstellung.
1 zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicherbehälter 1 zur Aufnahme von warmem Wasser. Im oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 ist eine erste Einspeiseleitung 3 angeschlossen, über welche erste Einspeiseleitung 3 von einer Wärmepumpe 4 zugeführtes warmes Wasser einer Temperatur T₁ bei Bedarf einspeisbar ist. Oberer Bereich 2 des Speicherbehälters 1 meint vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Höhe h das obere Viertel des Speicherbehälters 1. Die Temperatur T₁ des über die erste Einspeiseleitung 3 in den oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 eingespeisten warmen Wassers mag im Ausführungsbeispiel 55 °C betragen. Im oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 ist weiterhin eine erste Entnahmeleitung 5 für die Entnahme von warmem Wasser angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel kann mit dieser ersten Entnahmeleitung 5 beispielsweise warmes Wasser der Temperatur T₄ = T₁ = 55 °C entnommen werden. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist die erste Entnahmeleitung 5 an einen Trinkwasserkreis lauf 6 zur Bereitstellung von erwärmtem Trinkwasser angeschlossen.
Im mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1 ist eine erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 angeschlossen. Mittlerer Bereich 7 des Speicherbehälters 1 meint zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel die in Bezug auf die Höhe h des Speicherbehälters 1 beiden mittleren Viertel des Speicherbehälters 1. Über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 ist zunächst Wasser einer Temperatur T₂ von der Wärmepumpe 4 her einspeisbar. Die Temperatur T₂ ist kleiner als die Temperatur T₁ und beträgt im Ausführungsbeispiel 35 °C. Über die erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 kann weiterhin auch Wasser der Temperatur T₂ aus dem Speicherbehälter 1 entnommen werden und vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel einem Heizungskreislauf 9 zugeführt werden. Bei dem Heizungskreislauf 9 mag es sich um den Heizungskreislauf für eine Fußbodenheizung handeln.
Nach sehr bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel weist die erste Einspeise- und Entnahmeleitung 8 eine in den Speicherbehälter 1 ragende Einspeise- und Entnahmelanze 10 auf. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist die Einspeise- und Entnahmelanze 10 horizontal angeordnet und erstreckt sich über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters 1. Die Einspeise- und Entnahmelanze 10 ist mit einer Mehrzahl von Einspeise- und Entnahmeöffnungen 11 ausgerüstet, die zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel gleichmäßig und mit gleichen Abständen über die Länge der Einspeise- und Entnahmelanze 10 verteilt sind. Über die Einspeise- und Entnahmeöffnungen 11 ist ein sehr funktionssicheres Einspeisen oder Entnehmen von Wasser der Temperatur T₂ möglich. Vor allem kann durch diese Art der Einspeisung bzw. Entnahme effektiv eine unerwünschte Vermischung der Temperaturzonen in dem Speicherbehälter 1 vermieden werden.
Im unteren Bereich 12 des Speicherbehälters 1 ist eine zweite Entnahmeleitung 13 angeschlossen. Unterer Bereich 12 meint zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel das in Bezug auf die Höhe h des Speicherbehälters 1 untere Viertel des Speicherbehälters 1. Über die zweite Entnahmeleitung 13 ist kälteres Wasser einer Temperatur T₃ aus dem Speicherbehälter 1 entnehmbar. Dieses kältere Wasser wird zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel wieder der Wärmepumpe 4 zugeführt und hier erwärmt bzw. aufgeheizt.
Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel weist die zweite Entnahmeleitung 13 eine in den Speicherbehälter 1 ragende Entnahmelanze 14 auf. Die Entnahmelanze 14 ist zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet und erstreckt sich bevorzugt über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters 1. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist die Entnahmelanze 14 mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen 15 ausgerüstet. Die Entnahmeöffnungen 15 sind bevorzugt gleichmäßig und mit gleichen Abständen über die Länge der Entnahmelanze 14 verteilt. Über die Entnahmelanze 14 bzw. über die zweite Entnahmeleitung 13 wird beispielsweise kälteres Wasser mit einer Temperatur T₃ = 25 °C zur Wärmepumpe 4 abgeführt.
Im unteren Bereich 12 des Speicherbehälters 1 ist weiterhin eine zweite Einspeiseleitung 16 angeschlossen. Über diese zweite Einspeiseleitung 16 ist kälteres Wasser in den Speicherbehälter 1 einspeisbar. Zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel ist über diese zweite Einspeiseleitung 16 kälteres Wasser aus dem Trinkwasserkreislauf 6 und aus dem Heizungskreislauf 9 in den Speicherbehälter 1 zurückführbar. In 1 ist eine an die zweite Einspeiseleitung 16 angeschlossene Einlaufberuhigungseinrichtung 17 erkennbar, die für ein gleichmäßiges und beruhigtes Einspeisen des kälteren Wassers sorgt. Im Ausführungsbeispiel kann über die zweite Einspeiseleitung 16 auch kälteres Wasser aus dem Speicherbehälter 1 entnommen werden und einem Solarkreislauf 18 zugeführt werden, der weiter unten noch erwähnt wird.
Im mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1 ist fernerhin eine dritte Entnahmeleitung 19 angeschlossen. Über diese dritte Entnahmeleitung 19 kann Wasser einer Temperatur T₅ abgezogen werden und zweckmäßigerweise zur Wärmepumpe 4 zurückgeführt werden. Die Temperatur T₅ ist kleiner als die Temperatur T₁ und mag im Ausführungsbeispiel 50 °C betragen. Mit Hilfe der Wärmepumpe 4 kann das abgezogene Wasser auf höhere Temperaturen erwärmt werden. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel weist die dritte Entnahmeleitung 19 eine in den Speicherbehälter 1 ragende Entnahmelanze 20 auf. Die Entnahmelanze 20 ist bevorzugt und im Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet und erstreckt sich zweckmäßigerweise über den gesamten Durchmesser des Speicherbehälters 1. Die Entnahmelanze 20 weist eine Mehrzahl von Entnahmeöffnungen 21 auf, die über die Länge der Entnahmelanze 20 verteilt. sind und vorzugsweise gleiche Abstände voneinander aufweisen.
Der Solarkreislauf 18 weist eine Solarvorrichtung 22 auf, mit deren Hilfe kälteres Wasser durch Solarenergie erwärmt werden kann. Dieses erwärmte Wasser aus der Solarvorrichtung 22 ist mit einer Zuführungsleitung 23 dem mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1 zuführbar. Dabei ist die Zuführungsleitung 23 durch den oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 geführt und reicht bis in den mittleren Bereich 7 des Speicherbehälters 1. In dem oberen Bereich 2 des Speicherbehälters 1 weist die Zuführungsleitung 23 eine Isolierummantelung 24 auf, die im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff besteht. Die Isolierummantelung 24 hat somit die Form eines Kunststoffrohres, das im Ausführungsbeispiel unten verschlossen ist. Im unteren Bereich weist die Isolierummantelung 24 vorzugsweise seitliche Auslassöffnungen 25 auf, aus denen das durch die Zuführungsleitung 23 zugeführte erwärmte Wasser entweichen kann. Der untere Bereich der Isolierummantelung 24 ist fernerhin zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel von einem zylinderförmigen unten offenen Topf 26 umgeben. Der Topf 26 weist einen oberseitigen Boden 28 auf, in dem eine Mehrzahl von oberen Auslassöffnungen 27 vorgesehen sind, durch welche das zugeführte erwärmte Wasser austreten kann, sofern es eine Temperatur besitzt, die größer als die Temperatur T₁ und/oder größer als die Temperatur T₄ ist. Die beschriebene Zuführung des aus der Solarvorrichtung 22 stammenden Wassers ermöglicht eine sehr gleichmäßige und beruhigte Einführung des Wassers.

Claims

Warmwasserspeichervorrichtung mit einem Speicherbehälter (1) zur Aufnahme von warmem Wasser, wobei eine erste Einspeiseleitung (3) am oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) angeschlossen ist, über welche erste Einspeiseleitung (3) von einer Wärmepumpe (4) zugeführtes warmes Wasser einer Temperatur T₁ einspeisbar ist, wobei im oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) weiterhin eine erste Entnahmeleitung (5) für die Entnahme von warmem Wasser angeschlossen ist, wobei die erste Entnahmeleitung (5) an einen Trinkwasserkreislauf (6) zur Bereitstellung von erwärmtem Trinkwasser angeschlossen ist, wobei im mittleren Bereich des Speicherbehälters (1) eine erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) angeschlossen ist, über welche erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) Wasser einer Temperatur T₂ einspeisbar oder entnehmbar ist und wobei die Temperatur T₂ kleiner als die Temperatur T₁ ist, wobei die erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) an zumindest einen Heizungskreislauf (9) angeschlossen ist und das entnehmbare Wasser der Temperatur T₂ dem zumindest einen Heizungskreislauf (9) zuführbar ist, wobei im unteren Bereich des Speicherbehälters (1) eine zweite Entnahmeleitung (13) angeschlossen ist, über welche zweite Entnahmeleitung (13) kälteres Wasser einer Temperatur T₃ aus dem Speicherbehälter (1) entnehmbar ist, wobei im unteren Bereich (12) des Speicherbehälters (1) eine zweite Einspeiseleitung (16) angeschlossen ist, über welche zweite Einspeiseleitung (16) kälteres Wasser aus dem Trinkwasserkreislauf (6) und/oder aus dem Heizungskreislauf (9) in den Speicherbehälter (1) zurückführbar ist, wobei die erste Einspeise- und Entnahmeleitung (8) eine in den Speicherbehälter ragende Einspeise- und Entnahmelanze (10) aufweist, welche Einspeise- und Entnahmelanze (10) mit einer Mehrzahl von Einspeise- und Entnahmeöffnungen (11) ausgerüstet ist, und wobei die zweite Entnahmeleitung (13) eine in den Speicherbehälter ragende Entnahmelanze (14) aufweist, welche Entnahmelanze (14) mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen (15) ausgerüstet ist.
Warmwasserspeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei im mittleren Bereich (7) des Speicherbehälters (1) eine dritte Entnahmeleitung (19) angeschlossen ist, über welche dritte Entnahmeleitung (19) Wasser der Temperatur T₅ zur Wärmepumpe (4) zurückführbar ist.
Warmwasserspeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die dritte Entnahmeleitung (19) eine in den Speicherbehälter (1) ragende Entnahmelanze (20) aufweist, welche Entnahmelanze (20) mit einer Mehrzahl von Entnahmeöffnungen (21) ausgerüstet ist.
Warmwasserspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wärmeres Wasser aus einem Alternativenergie-Kreislauf im mittleren Bereich (7) des Speicherbehälters (1) zuführbar ist.
Warmwasserspeichervorrichtung nach Anspruch 4, wobei zumindest eine Zuführungsleitung (23) für das wärmere Wasser aus dem Alternativenergie-Kreislauf durch den oberen Bereich (2) des Speicherbehälters (1) geführt ist und bis in den mittleren Bereich (7) des Speicherbehälters (1) reicht und wobei die Zuführungsleitung (23) im mittleren Bereich (7) eine Mehrzahl von Auslassöffnungen (25) aufweist.