DE1753298A1 - Haushalts-Warmwasserbereiter - Google Patents

Description

P "6, Feb. J968

DIETRICH UWINSKY PATENTANWALT * 4954 - V

1 Möndten 21 - Go(thard$fr/8I

SocISte" GSnÖrale de Fonder ie. Paris Place d'lSna-e (Prankreich)

»Haushalts-Warmwasserbereiter"

Französische Priorität vom 9. Februar 1967 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 94 251 (Seine)

Die Erfindung betrifft einen Hauehalts-Warnwaeeerbereiter, bei dem das Warmwasser von einem Wärmeaustauscher, z.B. einer Rohrschlange geliefert wird, der Kaltwasser «ugefuhrt wird und mit Hilfe einer Außenheistung arbeitet.

Bei den bekannten Warnwasserbereitern wird einer von Kaltwasser gespeisten Rohrschlange über Ihre Außenfläche Wärme zugeführt· Diese Aufheizung erfolgt in vielen F&llen durch Einbringen der Rohrschlange in das Warmwasser eines Zentralheizungskessels, durch Flamm- bzw. Heißgaeeinwirkung oder schließlich über einen elektrischen Widerstand.

Der Vorteil dieses Typs einer Warmwasserbereitung liegt darin, daß unabhängig von der Entnahmedauer jederzeit und ständig Warmwasser geliefert werden kann.

Die Temperatur des entnommenen Warmwasserslbleibt solange aufrechterhalten, solange der der Rohrschlange somit abverlangte Heizwert unter der Maximallelstung bleibt, übersteigt indessen die entnommene Warmwassermenge die entsprechende Maximalleistung, so nimmt mitwachsender Entnahmemenge auch die Wassertemperatur ab, wobei die eintretendeTemperaturveränderung eine, Hyperbelkurve beschreibt. Somit steht eine Temperaturerhöhung des Warmwasser» in direktem Zusammenhang mit der jeweiligen Warmwasserabgabe über die Rohrschlange.

Will man unter diesen Voraussetzungen eine ausreichende Warmwasserabgabe sicherstellen, so erfordert eine von einer Warmwasser-Zentralheizung geheizte Rohrschlange eine überaus große Dimensionierung des Heizkessels gegenüber den Erfordernissen desr

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eigatlichen Heizung, v/as wiederum nachteilig filr die Rentabilität der Heizung sov/ie für ihre Energie leistung wäre.

Eine zweite bekannte und angewandte Möglichkeit der Uarmwasserbereitung ist die Vorratsbehälter- oder Boiler-Heizung. Eei diesen System wird eine in einem Vorratsbehälter befindliche Nassermenge nach und nach durch irgendwelche geeignete Mittel aufgeheizt. So kann der Vorratsbehälter beispielsweise eine Rohrschlange enthalten, die vom Wasser oder Dämpf eines Zentralheizungs-Kessels durchflossen wird. Ebenso möglich ist es, im Vorratsbehälter einen entsprechend isolierten Gas- oder Eeizölbrenner unterzubringen oder hierzu schließlich elektrische Heizwiderstände zu verwenden«

Der Vorteil dieses Warrawasserbereiter-Typs liegt darin, daß man nach erreichter Solltemperatur eine dem Fassungsvermögen des Vorratsbehälters entsprechende Warrawassermenge konstanter Temperatur und unabhängig von der jeweiligen Abgabemenge zur Verfügung hat. Demgegenüber besitzt dieser Typ wiederum Na₁Qhteil·· Normalerweise erfolgt die Aufheizung des Vorratsbehälter« oder Boilers langsam. Wurde nun nach einem großen Warmwasserbedarf der Boiler geleert, so kann während eines längeren Zeitraumes lediglich Kaltwasser entnommen werden.

Da hierbei die Wiederaufheizung auf die gesamte Wassernenge einwirkt, steigt die Wassertemperatur während der Wiederaufheizung proportional zur Heizdauer· Um Warmwasser der gewünschten Temperatur entnehmen zu können, muß die gesamte Aufheizperlode abgewartet werden.

In der Zielsetzung der Erfindung liegt es nunmehr» die genannten Nachteile durch Verwendung eines einfachen und verhältnismäßig wenig kostspieligen Systems auszuschalten, und zwar indem eine Kombination der beiden genannten Systeme verwendet wird. Diese Kombination besteht einerseits aus einer Schnellaufheizung mittels Rohrschlangen-Wärmeaustauscher und andererseits einer Vorratsbehälter- oder Boiler-Aufheizung, wobei die Vorteile beider Systeme verbunden und die den jeweiligen Systemen anhaften^aehteile umgangen werden.

Gemäß der Erfindung ist der Wärmeaustauscher des Warmwasserbereiters (Rohrschlangen-Durchlauferhitzer) mit der Heiaungeleitung verbunden und dadurch gekennzeichnet, daß der Warrawasaer-

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bereiter eine mit der Leitung des Wärmeaustauschers parallelgeführte Leitung, einen Wasservorratsbehälter, eine Vorrich—* tung zur Umlaufsteuerung des Wassers zwischen Wärmeaustauscher und Wasservorratsbehälter (die zumindest während der Wasserentnahmepausen wirksam ist)sowie eine Vorrichtung zur Zirkülationssteuerung des Vorratsbehälter-Wassers zur Heizungsleitung besitzt, die in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Wärmeaustauscher gelieferten Walsers arbeitet·

Mit Hilfe des auf diese Weise arbeitenden Warnwasserbereiters kann zumindest außerhalb der Warmwaeserentnahme das vom Wärmeaustauscher gelieferte Warmwasser, ständig in den Vorratsbehälter geleitet werden, wodurch dieser ständig aufgeheizt wird. Fällt durch Wasserentnahme die Temperatur des vom Wärmeaustauscher gelieferten Wassers, so wird das im Vorratsbehälter gespeicherte Warmwasser wieder in Umlauf gebracht.

Die Vorrichtung zur Umlaufsteuerung des Wassers zwischen Wärmeaustauscher und Vorratsbehälter umfaßt vorzugsweise eine < Rückpumpleitung zwischen dem Ausgang des Wärmeaustauschers und der Öffnung des Wasservorratsbehälters, die über eine Leitung mit der Heizungsleitung verbunden ist.

Die Rückpurapleitung ist insbesondere mit einer umwälzpumpe und einem Rückschlagventil ausgerüstet, mit Hilfe dessen ein Rückfluß des Wassers des Vorratsbehälters zum Wärmeaustauscher vermieden wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung zur Zirkulationssteuerung des Vorratsbehälter-Wassers zur\ Heizungs leitung, in Abhängigkeit des Temperatur des vom Wärmeaustauschers gelieferten Wassers, mit einem thermostat-gesteuerten Ventil ausgerüstet, das auf'die Verbindungsleitung zwischen Vorratsbehälteröffnung und Heizungsleitung montiert ist, wobei der Wärmefühler des Ventils auf der Verbindungsleitung zwischen Ausgang des Wärmeaustauschers und Heizungsleitung montiert ist.

Keltere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden und beispielhaft aufzufassenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, wobei

- Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erflndungsgemäßen Haushalts-Warmwasserbereiters,

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- Fig. 2 ein Schaudiagramm,

- Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines besonderen Thermostatventlls,

- Fig. 4-6 drei Schemata nach Fig. 1 bezüglich der drei kennzeichnenden Arbeitsphasen des Warmwasserbereiters und Fig. 7 ein weiteres Schaudiagramm

zum Gegenstand hat.

Unter Bezug auf die Fig. 1 erkennt man bei 1 die Kaltwasserzuleitung (z.B. steigende Leitung) und bei 2 die Heizungsleitung (z.B. Haushalts-Heißwasserleitung). Der erfindungsgemäße Warmwasserbereiter befindet sich zwischen den Leitungen 1 und 2. Dieser ist mit einem Wärmeaustauscher ausgerüstet» der das benötigte Warnwasser nach dem Prinzip der Durchlauferhitzung liefert. Xm beschriebenen Beispiel Ist dieser Wärmeaustauscher durch die Rohrschlange S dargestellt. Die Erwärmung dieser Rohrschlange S erfolgt durch Eintauchen in das von einem Heizkessel 3 einer Zentralheizung erwärmte Wasser, wobei dieser Heizkessel 3 mit einer Kammer 4 ausgerüstet ist, in der die Rohrschlange S untergebracht ist. Bei 5 wurde schematisch die zu den Heizkörpern 6 führende Warmwasserleitung und bei 7 die zum Kessel 3 zurückführende Leitung für das abgekühlte Wasser dargestellt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß für die äußere Wärmezufuhr der Rohrschlange S ein beliebiger Heizungstyp verwendet werden kann.

Eine konstante Flußrichtung F wird durch die zur Rohrschlange S führende Leitung 8 und die von dieser Rohrschlange aus abführende Leitung 9 bestimmt. Die Leitung 8 ist mit der Leitung 1 über ein Leitungsstück 11, die abführende Leitung 9 mit der Leitung 2 über ein zweites Leitungsstück 12 verbunden.

Gemäß einem der Hauptmerkmale der Erfindung ist der Warmwasserbereiter mit einem Vorratsbehälter B ausgerüstet, der parallel mit der Rohrschlange S verbunden ist. Hierzu sind die beiden öffnungen 13 und 14 des Vorratsbehälters B durch zwei Leitungen 15 und 16 mit der Leitung 8 und dem Abschnitt 11 über ein erstes T-Stück 17 und mit der Leitung 9 und dem Abschnitt 12 über ein zweites T-Stück 18 verbunden. Hieraus wird ersichtlich, daß die Leitungen der Rohrschlange S und des Vorratsbehälter B parallel zwischen den Leitungen 1 und 2 liegen.

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Der wärmeisolierte Vorratsbehälter B wird vorzugsweise durch einen senkrecht stehenden, zylindrischen und nach den Enden zu ausgewölbten Kessel gebildet und ist an seinem unteren bzw. oberen Ende mit jeweils einer öffnung 13 bzw. 14 ausgerüstet.

Das T-Stück 17 ist vorzugsweise so gestaltet, daß die Wasserströmung von Leitung 15 nach Leitung 8 und nicht nach Abschnitt 11 verläuft. Die Form des T-Stücks 18 ist hingegen So ausgebildet,daß die Strömung von.den Leitungen 9 und 16 zum Abschnitt 12 hin erfolgt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die zumindest außerhalb der Warmwasser-Entnahmezeiten einen geschlossenen Kreislauf zwischen Rohrschlange S und Vorratsbehälter B über die Leitung, 9 und die Leitung 16, unter Umgehung des T-Stücks 18, bewirkt.

Hierzu ist eine Rückpumpleitung 21 vorgesehen,, die zwischen einem T-Stück 22 auf der Leitung· 9 und einem T-Stück 23 auf der Leitung 16 angeschlossen ist j flie Leitung 21 ist mit einer Umwälzpumpe 24 ausgerüstet, die das vom T-Stück 22Ήη Richtung G zum T-Stück 23 fördert. Der'Umwälzpumpe 24 ist ein Rückschlagventil 25 zugeordnet, das dafür sorgt, daß sich das Wasser nur in der vorgesehenen Richtung G weiterbewegt· Bei arbeitender Umwälzpumpe 24 wird ein konstanter Durchfluß <j gewährleistet. Der Warmwasserbereiter ist außerdem mit einem Thermostat-Ventil 31 ausgerüstet, dessen Verschluß 32 sich entsprechend der Temparaturänderung des Wassers,über einen Wärmefühler 33 gesteuert, an die Leitung 16 legt« Dieser steuernde Wärmefühler 33 befindet sich auf der Leitung 9 und spricht somit auf die Temperaturveränderungen des diese Leitung durchfließenden Wassers an.

Die Anlage des Verschlusses 32 und des Wärmefühlers 33 auf den Leitungen 16 und 9 entsprechend den T-Stücken 22 und 23 der Rückpumpleitung 21 entspricht dem Schema der Fig'· Ii die Leitung 21 ist hierbei hinter, dem Wärmefühler 33 mit der Leitung 9 verbunden und führt ebenfalls zwischen der Öffnung 14 des Vorratsbehälters B und dem Verschluß 32 in die Leitung 16. Der Anschluß 23 liegt vorzugsweise so nahe wie möglich am Verschluß 32.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, besitzen die Leitungen 8 und 9 vorzugsweise einen wesentlich geringeren Querschnitt

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als die dem Vorratsbehälter B zugeordneten Leitungen 15 und 16 (die Leitungen 8 und 9 sind hierbei der Rohrschlange S zugeordnet) .

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnet das Symbol Q^ den Momentandurchfluß durch die Rohrschlange S in Richtung F, das Symbol Q₂ den Momentandurchfluß aus dem Vorratsbehälter B in Richtung H und das Symbol Q den Momentandurchfluß im Abschnitt 12 in Richtung J.

Das Thermostat-Ventil 31 hat die Aufgabe, die Duxhflüsse Q₂ durch die Leitung 16 in Abhängigkeit von der Temperatur T, de« in der Leitung 9 .fließenden und den Wärmefühler 33 berührenden Wassers zu regeln« Das hierbei wirksam werdende Gesetz wird aus Fig. 2 ersichtlich, wobei die Durchflüsse Q₂ als Ordinaten und die Temperatur T. als Abszisse abgetragen wurden·

Folgt man einem negativen Tenperaturverlauf, so erkennt man, daß bis zu einer Temperatur von T. « T. (Punkt M) Q₂ * ° ^iet und von hier aus regelmäßig ansteigt, wenn die Temperatur bis zu einem Wert gleich T^ (Punkt N) absinkt, wobei die Durchflußmenge Q₂ das Maximum erreicht und gleich Q_ wird· Das Regelgesetz läßt nunmehr erkennen, daß Q₂ konstant bleibt und gleich seinem Maximalwert Q_ ist, wenn die Temperatur T. kleiner als. der Wert

k 'Hieraus ergibt sich die folgende Formel* T. - 70°C und T. - 40°C.

Zn Fig. 3 ist eine bevorzugte Aufbauform eines Thermostat-Ventils dargestellt, mit Hilfe dessen die in Fig. 2 gezeigte Funktionskurve ohne weiteres erreicht.wird.

In dieser Form besteht das Thermostat-Ventil 31 aus einem Rohrkörjsr 35, der an seinem oberen Teil zwei Stutzen 9a und 9b aufweist, mit denen die Verbindung mit der Leitung 9 hergestellt wird und die sich zu beiden Seiten einer Kammer 36 befinden, die wiederum den Wärmefühler 33 enthält.Dieser Wärmefühler besteht aus einem dehnbaren Mantel 37, de* mit einem Stoff 38, so z.B. mit einem Wachs starken Ausdehnungsgrades, angefüllt 1st. Hierzu eignet sich insbesondere ein Paraffinwachs. Der Mantel 37 trägt

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auf einer Seite eine Hase 38, die in eine Vertiefung 39 eines durch Schrauben einstellbaren Deckels 41 eingreift. Auf der der Nase 38 entgegengesetzten Seite wird der Mantel. 37 durch eine verformbare Membran 42 begrenzt, die von einem Ring 43 gehalten wird. Die die Ausdehnung oder das -Zusammenziehen des Stoffes 38 (Wachs) bewirkende Membran 42 ist mit einem Kolben 44 verbunden, der in einem Rohrmantel 45 liegt und eine Trenn-* wand 46 des Rohrkörpers 35 über eine Stopfbuchse 47 durchdringt. Die Verbindung zwischen dem Kolben 44 und der Membran 42 wird Über einen elastischen Dämpferblock Hergestellt,

Der Kolben 44 führt bis zum eigentlichen Verschluß 51, der sich in einer zweiten Kammer 52 des Rohrkörpers 35 befindet, der mit einem Ringsitz 53 ausgerüstet ist· Oberhalb dieses Ringsitzes 53 ist die Kammer 52 mit einem Stutzen 16a versehen,wodurch die Verbindung zur Leitung 16 hergestellt wird. Unterhalb des Ringsitzes 53 ist die Kammer 52 mit einem zweiten Stutzen 16b versehen, der den Verbindungsdurchgang zur Leitung 16 herstellt.Der Verschluß 51 besitzt vorzugsweise einen kegelstumpfförmigen Querschnitt, der Ringsitz 53 einen hierzu passenden, ebenfalls kegelstumpfförmigen Querschnitt. Das zylinderförmige Ende 54 des Verschlusses 51 wird in einer Muffe 55 geführt, die von einem in den Rohrkörper 35 eingeschraubten Endstück 56 gehalten wird. Der Ringsitz 53 wird von einer Feder 57 angepreßt, wobei eine zweite Feder 58, die auf einer Scheibe 59 des Verschlusses 51 liegt, den Stoff 38 (Wachs) zusammenzudrücken sucht·

Das Profil des Verschlusses 51 ist entsprechend dem gewünschten Veränderungsgesetz für den Durchfluß Q, in der Leitung 16 (abhängig von der Temperatur T, des in der Leitung 9 enthaltenden Wassers) gestaltet und kann durch entsprechende Versuche ermittelt werden. Dieses Profil hängt hauptsächlich vom Veränderungsgesetz des Volumens des Stoffes 38 (Wache) und von der Temperatur ab.

Das Thermostat-Ventil 31 steuert ferner ein Relais 26, das bei Ansprechen das Anhalten der Umwälzpumpe 24 bewirkt·

Die Arbeitsweise des in dieser Form gestaltete! Warmwasserbereiter s erfolgt in drei Stufen, je nachdem, ob a) keine b) geringe c) starke Warmwasserentnahme vorliegt.

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Betrieb ohne Wannwasserentnahme (Fig. 4)

Arbeitet der Kessel 3 durch Einwirkung der Umwälzpumpe 24, so entsteht ein Warmwasserfluß der Menge cf, der sich in Richtung F zur Leitung 9, in Richtung G zur Rückpumpleitung 21 und in Richtung L zur Leitung 16 bewegt. Dieser Warmwasserfluß drängt das im Vorratsbehälter B enthaltene Wasser in die Leitung 15 und die Durchflußmenge cj wird über diese Leitung über das T-Stück 17 zur Leitung 8 hin bewegt, wobei die den Vorratsbehälter B verlassende Kaltwassermenge gleich der in diesen Behälter eintretenden, aufgeheizten Wassermenge ist und zur Rohrschlange S läuft, in der sie auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die nahe der Temperatur des vom Kessel kommenden Wassers, d.h. beispielsweise 80⁰C (Fig. 7) ist.

α Nachdem der Wärmefühler 33 auf das warme Wasser angesprochen hat, dehnt sich die Zelle 37 und der Verschluß 51 schließt den Verschluß 53. Auf diese Weise kann das von der Umwälzpumpe 24 bewegte Wasser sich lediglich innerhalb des geschlossenen Kreises bewegen, der von den Leitungen 8, 9, 21, 16 und 15 gebildet wird. Der Vorratsbehälter B füllt sich nnnmehr nach und nach in seinem oberen Teil mit warmem Wasser, wodurch das Kaltwasser in gleicher Menge in die Rohrschlange S gedrückt wird.

Die 'Durchflußmenge c[ ist dabei so bemessen, daß die Temperatur T₁ über der Temperatur T, liegt, bei der sich das Theria 3

^ raostat-Ventil 31 zu öffnen beginnt.

Betrieb mit geringer Warmwasserentnahme (Fig. 5)

Ist einer der an die Heiz— bzw. Verbraucherleitung 2 angeschlossenen Hähne geöffnet und bewirkt hierdurch den Zufluß einer Wassermenge Q » q. in den Abschnitt 12 und die Verbraucherleitung 2, so ergibt sich in den Leitungen 8 und 9 ein Durchfluß Q., der durch folgende Beziehung gegeben ist«

Q₁ - q + q_r

Bemerkenswert ist hierbei, daß die Durchflußmenge Q. die Rohrschlange S durchläuft und in die Leitung 9 mündet, die mit dem Wärmefühler 33 ausgerüstet ist.

Die Temperatur bleibt gleich dem Wert T. , solange die Durchflußmenge Q. auf einen Wert beschränkt bleibt, bei dem die der Rohrschlange S entzogene Wärmeleistung unter ihrer maximalen Heiz-

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BAD

kraft bleibt. Die .entsprechende Temperaturkurve T des Wassers im Abschnitt 12 wird in /abhängigkeit vom Durchfluß Q durch die Strecke T_la T^ der Fig. 7 gegeben.

„ überschreitet der Durchfluß ..Q- den vorgenannten Grenzwert, so nimmt die Temperatur des von der Heizschlange S gelieferten Wassers ab und die Temperaturveränderung des Wassers folgt einem hyperbolischen Gesetz (Kurve K in Fig. 7, Strecke T, ^ T.), wobei die Kurve IC die Temper aturver ander ung T. in der Leitung 9 in Abhängigkeit vom Durchfluß Q. ausdrückt.

Erreicht die Temperatur T,. den Schwellwert T., so bewirkt der Wärmefühler 33 das progressive öffnen des Verschlusses 32, wodurch die dritte Arbeitsweise eingeleitet wirdι

Betrieb bei mittlerer oder starker Warmwasserentnahme (Fig. 6)

Die Warmwasserförderung Q bewirkt nunmehr, daß die Rohrschlange S zur Durchflußmenge Q. Warmwasser liefert, dessen Temperatur T₁ unter dem vorher bezeichneten Schwellwert T.. liegt. Sobid sich der Verschluß 32 öffnet, zieht das Relais 26 an,gehaltet die Umwälzpumpe 24 ab, womit die Durchflußmenge cj ausfällt und die DurchfluDmenge Q. vollkommen zur Leitung 2 fließt.

In Abhängigkeit vom Wert T. sowie der Funktion des Thermostat-Ventils 31 bewirkt das öffnen des Verschlusses 32 in der Leitung IG einen Fluß Q-, der dem Durchfluß Q₁ zugeschlagen wird. Die Durchflußmenge Q₂ stellt eine Wassermenge mit praktisch konstanter Temperatur T₂ dar, die vom oberen Teil des Vorratsbehälters B geliefert wird.

Im T-Stück 13 vereinigen sich der Fluß Q. von der Rohr- . schlange S und der Fluß Q₂ vom Vorratsbehälter B und ergeben zusammen den Warmwasserfluß Q,dessen Temperatur T^ über das T-Stück 18 entsprechend dem Mischungsgesetz bestimmt wird. Es ergibt sich somit das Verhältnis Q - Q₁ + Q₂.

Ein Anwachsen des Flusses Q zieht eine Zunahme des Durchflusses Q₁ und folglich ein Absinken der Temperatur T₁ nach sich, was wiederum über den Wärmefühler 33 eine größere öffnung des Verschlusses ■ · 32 zur Folge hat, wobei entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Rcgelgesatz die Regelung des Durchflusses Q₂ von den Werten T. und T. der Temperatur T, abhängt. Davon ausgegangen,

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daß der Durchfluß Q₂ wesentlich größer als der Durchfluß Q ist, wirkt sich eine Temperaturabnahme dieses letztgenannten Durchflusses kaum auf die Temperatur des Durchflusses"?} aus, die demnach selbst bei sehr hohen Schwankungen zwischen den benachbarten Werten T. und T. liegt.(Fig. 2).

Zahlenbeispiel·:

Handelt es sich beispielsweise um einen Kessel 3, der in der Lage ist, der Rohrschlange S stündlich 12,000 Kilogrammkalofien (12 .thermien" - 1 thermie ■ 1000 Kilogrammkalorien) bzw. 200 mth/Minute zu liefern, wobei die Kurve K der Rohrschlange S der Funktion Τ_χ « f (Q₁ (siehe Fig, 7)) folgt, so ergibt sich die Temperatur T., ausgegangen von einer Kaltwassertemperatur von 10°C, aus der Beziehung

T₁ - 10 + 200

Q₁ Liter/Minute

Fernerhin sei. angenommen, daß die Temperatur des Kesselwassers (Kessel 3) 80° C beträgt und daß der Vorratsbehälter B ein Fassungsvermögen von 75 Litern hat und bei der Wasserumwälzung Wasser einer Temperatur von 70° C aufgenommen hat,

Uimmt man schließlich zur Vereinfachung an, daß Verlustwerte zu vernachlässigen sind und daß das Arbeitsgesetz des Ventils 31 den folgenden Werten entsprichtι

für T₁ > ₁₀o_{Ci Q2 m 0}

für 70 > T₁>40°C, Q₂ » (170 - Τ_χ) Liter /Minute für T₁ / 40°C Q₂ - 30 Liter/Minute,

so besitzt die charakteristische Temperaturkurve T des in die Leitung 2 fließenden Warmwassers in Abhängigkeit vom Durchfluß Q (durchgezogene Kurve in Fig. 7) die angegebenen Zahlenwerte·

Diese Kurve gliedert sich nunmehr in drei Abschnittet Abschnitt T₁ T_lb (von 0 bis 2,3 Llter/ilinute) Die Rohrschlange S liefert hierbei lediglife'einen

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Durchfluß Q. dessen Temperatur gleich der Temperatur (8O⁰C) des Kessels 3 ist und zwar solange, bis die verfügbare Maximal-Leistung (12,000 Kilogrammkalorien/Stunde) erreicht ist.

Abschnitt T_lb T. (ca. 2,8 bis 3,2 Liter/Minute)

Bei steigendem Durchfluß Q₁ folgt die Temperatur T, der Kennkrve der Rohrschlange S und bewegt sich demnach zwischen 80° C und 70°C.

Abschnitt

^Tj ^Tlc

Steigt der Durchfluß Q weiter an, so unterschreitet die Temperatur T in der Leitung 9 den Wert von 70°C und das Ventil 31 beginnt die Regelung des vom Vorratsbehälter B korn* menden Durchflusses Q₂, wobei die Temperatur, ausgegangen von 70° C,in dem Maße absinkt, mit dem der Durchfluß zunimmt.

Die nunmehr angegebenen Zahlenwerte haben sich aus Berechnungen und praktischen Versuchen ergeben»

Rohrschlangen-Anteil	Tl	Vorratsbehälter-Anteil	T2	- Warmwasserabgab«	T
V	70°	...Q2 ■	70°	Q	70°
3,2 l/min :	60	0	70	3,2 l/min	67
4	50	10	70	14	66
5	40	20	70	25	64,5
7	30	37

Hieraus geht hervor, daß der Warmwasserbereiter die Vorteile der Durchlauferhitzung sowie die der Warmwasserspeicherung in sich vereinigt. Man verfügt somit unabhängig von der benötigten Warmwassermenge jederzeit und solange wie gewünscht über einen bestimmten Warmwasservorrat maximaler Temperatur.

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Vorteilhaft ist ferner, daß man über eine größere Warrawassermenge bei ebenfalls beträchtlichem Durchfluß verfügt und zwar solange, bis sich der Wasservorrat im Vorratsbehälter B erschöpft hat. Bis zum Aufbrauchen dieses Warmwasser vor rates kann das Wasser bei einer Temperatur entnommen werden _t die von der Maximaltemperatur nur wenig abweicht bzw. darunter liegt« Der verfügbare Warmwasservorrat liegt hierbei über der Menge, die von einem Wannwasser-Speichersystern (Boiler z.B.) geboten wird. Dieser Vorteil ist vor allem darauf zurückzuführen, daß unter Mitwirkung der Thermostat-Steuerung die vom Vorratsbehälter B abgegebene Warmwassermenge durch die Einwirkung und Abgabe der Rohrschlange S vermehrt wird.

Der erfindungsgemäße Warmwasserbereiter bietet zudem noch folgende Vorteilet

Da das Wiederauffüllen der Warmwasaerreserve des Vorratsbehälters B über die obere öffnung 14 erfolgt, über die auch die Warmwasserabgabe erfolgt, wird bei jeder starken Wasserentnahme dieses im oberen Teil befindliche Warnwasser zuerst erfaßt. Das verfügbare Wasservolumen 1st demnach umso größer, je weiter die letzte Wasserentnahme zurückliegt.

Der Vorratsbehälter B kann durch einen einfachen, herkömmlichen und wärmeisolierten Behälter gebildet werden. Ee braucht sich in diesem Falle nicht um einen kostspieligen Behälter zu handeln, da dieser selbst keinerlei Heizvorrichtungen aufzunehmen

raue ._Das Mischungsgesetz der Durchflüsse Q. und Q, bei den Temperaturen T, und T~ kann jederzeit durch die Einwirkung des Ventils 32 und durch die Lagesteuerung der Zelle 37 verändert werden. Mit Hilfe dieser Zelle 37 kann der Betriebsbereich, d.h. die Stellung der Punkte T, T, verändert werden. Eine Formänderung des Ventils 51 zieht zudem ebenfalls eine Beeinflussung des Verhältnisse,* Q₂ « f (T.) nach sich.

Die beispielhaft gegebene Darstellung der Erfindung achließt selbstverständlich alle hieraus möglichen Varianten ein· So kann beispielsweise auf einem Teil der Leitung 9, zwischen der Abzweigung 22 und dem T-Stück 18 ein Durchflußmesser 61 angebracht werden, der eine Servosteuerung der Umwälzpumpe 24 in der Weist betätigt, daß diese Pumpe angehalten wird und somit in dem Augen-

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blick der Durchfluß cj ausfüllt, zu dein Warmwasser entnommen wird. Auf diese Weise -wird das entnommende Wasser um den gesamten Fluß anteil der Rohrschlange S vermehrt» Es bietet sich ferner die nöglichkeit, dem Durchflußmesser 61 die Aufgabe der Einschaltung des Kesselbrenners bei einer Warmwasserentnahme zu übertragen«

Die Rohrschlange S kann überdies durch irgendeinen anderen Typ eines Durchlauferhitzers ersetzt werden.

Entsprechend einer weiteren Variante der Erfindung könnte die Abzweigung 22 der Rückpumpleitung 21 oberhalb des Kärmefühlers 33 angeschlossen werden-, De3sen ungeachtet ist jedoch die vorher beschriebene Lösung vorzuziehen, Eine weitere Möglichkeit bisteht darin, das T-Stück 18 in das Ventil 31 einzubauen.

. Schließlich könnte der Vorratsbehälter D ebenfalls eine thermostat-gesteuerte Innenheizschlange aufnehmen, die von einem Teil des vom Kessel 3 gelieferten Wassers durchflossen würde, wodurch man die Aufheiζzeit dieses Vorratsbehälters verkürzen könnte.

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Claims (4)

1. · **· ρ¹*¹ "δι f eh. 1968

   'MSKY 4954 - V

   Ä
   SoclSte Generale de Fonderie, Paris

   Place d'lSna 8 (Frankreich)

   Patentansprüche** *.

   1, Haushalts-Warmwasserbereiter mit einem Wärmeaustauscher, z.B. einer nach dem Durchlauferhitzer-Prinzip arbeitenden Rohrschlange (■), die von Kaltwasser gespeist (1) und mit der Heizungs- bzw. Haushalts-Heißwasserleitung (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet» daß dieser Warmwasserbereiter eine mit der Wärmeaustauscher-Leitung parallel gefihrte Leitung, einen Vorratsbehälter (B), eine Vorrichtung zur Umlaufsteuerung des Wassers zwischen Wärmeaustauscher (S) und Wasservorratsbehälter (B), die zumindest während der Wasseren tnahmepausen wirksam ist und sdiließlioli eine ,Vorrichtung zur Zirkulationssteuerung des Vorratsbehälter-Wassers zur Heizungs- bzw. Heißwasserleitung (2) besitzt, die in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Wärmeaustauscher (S) gelieferten Wassers arbeitet.
2. 2. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Umlamf»teu;erung des Wassers zwischen Wärmeaustauscher (S) und Wasservorratsbehälter (B) mit einer Rückpumpleitung (21) ausgerüstet ist, die zwischen dem Ausgang des Wärmeaustauschers (S) und dar Öffnung (14) des Vorratsbehälters (B) angeschlossen ist, von wo aus die Verbindung zur Heißwasserleitung (2) erfolgt.
3. 3. Warmwasserbereiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückpumpleitung (21) mit einer Umwälzpumpe (24) und einem Rückschlag-Ventil (25) ausgerüstet ist, mit dessen Hilfe ein Rückfluß des Wassers des Vorratsbehälters (B) «um wärmeaustauscher (S) vermieden wird.
4. 4. Warmwasserbereiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Zirkulationssteuerung des Vorratsbehältsr-Wassers zur Heizungs- bzw. Heißwasserleitung. (2) ein Thanrostatventil (31) umfaßt, das auf die Verblndungsleitung zwischen Vor-

   PROP AB/SP (Cas AB) ... - 2 -

   1 0112 · / 0 7 S1 BAD

   Jh

   ratsbehälteröffnung und Heizungsleitung (2) montiert ist und der Wärmefühler (33) zur Steuerung dieses Ventils (31) auf der Verbindungsleitung zwischen Ausgang des Wärmeaustauschers (S) und Ileizungsleitung (2) montiert ist. '

   Warmwasserbereiter nach den Ansprüchen 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückpumpleitung (21) unterhalb^es Wärmefühlers 03) mit der Ausgangsleitung des Wärmeaustauschers (S) verbunden ist und zu dem Teil der Leitung führt, die die öffnung des Vorratsbehälters (B) mit dem Ventil (31) verbindet.

   -.Warmw as serbereiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung des Wärmeaustauschers (S) und die Leitung des Vorratsbehälters (B) miteinander an zwei Punkten Verbunden sind und somit zwischen Wärmeaustauscher (S) und Vorratsbehälter (B) einen geschlossenen Kreis bilden, wobei die beiden Verbindungspunkte der Leitungen durch gemeinsame Abschnitte mit der Kaltwasserzufuhr-Leitung und der Heizungsleitung verbunden sind,

   v'iarmwasserbereiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermostatventil (31) einen Gleitverschluß (51) besitzt, der über einen verformbaren Hantel (37) und einen eingeschlossenen und auf Umgebungstemperaturen ansprechenden Wachskörper (3ü) gesteuert wird.

   Warmwasserbereiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Verschlusses (51) nach dem verlangten Durchflußveränderungsgesetz des vom Vorratsbehälter (B) kommenden Wassers und in Abhängigkeit von der Temperatur des vom Wärmeaustauscher (S) kommenden Wassers bemessen wurde.

   Warmwasserbereiter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermostatventil (31) die Einschaltung der Umwälzpumpe (24) steuert.

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