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Nachtstrom-Speicherofen Die Erfindung betrifft ein Raumheizgerät,
bei welchem ein wärmespeichernder Stoff während der Nachtstunden (meist 8 Stunden
lang) aufgeheizt wird und dessen Wärmespeichervermögen so groß ist, daß er nach
Abschluß der Beheizungsperiode in der Lage ist, während der folgenden 16 Stunden
den Wärmebedarf des Raumes zu decken.
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Eine wesentliche Bedingung für den Betrieb eines solchen Nachtstromspeicherofens
ist die Regelfähigkeit der Wärmeabgabe an den zu beheizenden Raum. Hierbei soll
der Nachtstromspeicher während und kurz nach dem Aufheizprozess, also bei der größten
Temperatur der Speichermasse,in seiner Wärmeabgabe an den Raum so begrenzt werden
können, daß höchstens 1/4 der Nennwärmeleistung übertragen wird, und er soll befähigt
sein, im entladenen Zustand, also bei der tiefsten Temperatur der Speichermasse
kurz vor Beginn der Wiederbeheizung noch die volle Nennwärmeleistung dem Raume zuzuführen.
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Eine weitere Forderung für die praktische Anwendung liegt darin, daß
der Nachstrom-Speicherofen ein möglichst kleines Bauvolumen besitzen soll, da dieses
den Nutzraum des zu beheizenden Raumes verkleinert.
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Unabhängig von der Art des zur Wärmespeicherung verwendeten Stoffes
verlangt die Forderung nach der Regel fähigkeit auf etwa 1/4 der Nennleistung eine
Wärmeisolation des Speichers, die umso größere Wandstärken besitzen muß, je höher
die maximale Temperatur der Speichermasse im geladenen Zustand ist.
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Insbesondere bei Speichern mit geringer Bautiefe, wie sie zur Aufstellung
unter der Fensterbrüstung geeignet sind, beträgt der Raumverbrauch der Isolierung
bis zu 50 % und mehr des Raumverbrauchs der Speichermasse, wenn diese Speichermasse
aus Steinen besteht, die am Ende der Beheizungsperiode Temperaturen bis zu 600 grd.
erreichen können. Auch wenn als Speichersubstanz Wasser verwendet wird, und dieses
nur eine Aufheizung bis etwa 95 grd.
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erfährt, ist immer noch beachtlicher Raumverbrauch durch die Dicke
der erforderlichen Isolierung gegeben, wobei ein weiterer Raumverbrauch für die
Anordnung von Luftkanälen zur Abfuhr der Wärme aus dem Speicher hinzukommt.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Nachtstrom-Speicherofen, bei dem
als Speichersubstanz Wasser verwendet wird,welches sich in einem rechteckigen Blechbehälter
befindet, der allseits mit geringem Abstand in einem zweiten Mantelbehälter mit
Luftzu- und Abführungseinrichtung (Ventilator und Abluftschlitzen) angeordnet ist
ur mit welchem es ohne Anwendung der üblichen dicken Schichten aus wärmeisolierenden
Stoffen möglich ist, bei höchster Temperatur des Speichers die Wärmeabgabe auf etwa
1/4 der Wärmenennleistung herabzusetzen und der es gestattet, auch noch bei der
niedrigsten Temperatur des Speicherwassers die volle Nennwärmeleistung an den Raum
zu übertragen.
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Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß der wassergefüllte
Behälter an seiner Außenseite, und der diesen in geringem Abstand umgebende Mantelbehälter
an seiner Innenseite, mit hochglänzender Aluminiumfolie überzogen sind, und die
durch den Abstand zwischen Wasserbehälter und Mantelbehälter gebildeten, schmalen
Luftkanäle (durch ihre Doppeleigenschaft, bei ruhender Luft gut wärmedämmend, bei
strömender Luft gut wärmeübertragend zu wirken) zur Regelung der Wärneabgabe des
Speicherofens benützt sind.
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Weitere Gegenstände der Erfindung sind, daß die Außenseite des wassergefüllten
Behälters mit rippenbildender, gefältelter Aluminiumfolie überzogen ist, und die
gebildeten Rippen in Strömungsrichtung (senkrecht) verlaufen.
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Schliesslich ist es Gegenstand der Erfindung, daß durch Anordnung
von elektrisch beheizbaren Drähten, Heizstäben und dergleichen in den Abluftschlitzen
zusätzlich eine Erhöhung der Wärmeleistung des Speicherofens jederzeit durch zusätzlichen
Strombezug gegeben ist.
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Die Erfindung werde anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2 durch einen
Speicherofen.
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Fig. 2 gibt einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1 wieder. Der
rechteckige Speicherbehälter (1) ist bis auf einen kleinen, der Ausdehnung der Flüssigkeit
dienenden Raum (2) mit Wasser (3) gefüllt, welches durch die Heizstäbe (4) während
der Nacht aufgeheizt werden soll. Zur Verhinderung von Korrosion und Ausdampfen
des Wassers ist dieses an seiner Oberfläche (5) mit einer dünnen d1- oder Parafinschicht
oder mit einer Kunststoff-Folie bedeckt.
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Der Behälter (1) ist an seiner Außenseite mit hochglänzender Aluminiumfolie
überzogen.
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Wie aus Fig. 1 und 2 weiterhin ersichtlich ist, befindet sich der
Behälter (1) innerhalb des Nantelbehälters (6), der seinerseits auf seiner Innenseite
mit hochglänzender Aluminiumfolie überzogen sein soll. Dabei werden zwischen dem
inneren Behälter (1) und dem Mantelbehälter (6) schmale Luftkanäle (12) gebildet.
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Im Unterteil des Mantelbehälters befindet sich ein kleiner elektrisch
angetriebener Ventilator (7) sowie verstellbare Zuluftklappen (8). Im Oberteil des
Mantelbehälters sind Abluftschlitze (9) und zusätzliche Heizstäbe (10) angeordnet.
Die sich bei geöffneten Zuluftklappen (8) und mehr noch bei Betrieb des Ventilators
(7) einstellende Luftströmung ist durch Pfeile, die in Fig. 1 eingezeichnet sind,
ersichtlich.
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In Fig. 3 ist der Schnitt durch die Wand des inneren Behälters in
vergrößertem Maßstab wiedergegeben, wobei dieser an seiner Außenseite an Stelle
einer glatten mit einer rippenbildenden, gefältelten Aluminiumfolie (11) überzogen
ist.
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Bei Betrieb des Speicherofens ist dessen Wärmeabgabe an den Raum unabhängig
von der Temperatur des Speicherwassers -etwa im Temperaturbereich zwischen 95 und
40 grd. - in der Weise regelbar, daß bei geschlossenen Zuluftklappen (8) und stillstehendem
Ventilator (7) höchstens 1/4 der Nennwärmeleistung an den Raum abgegeben wird, und
daß bei mehr oder weniger großer Öffnung der Zuluftklappen (8) und schnellerem oder
langsamerem Lauf des Ventilators (7) jederzeit auch die volle Nennwärmeleistung
an den Raum übertragen werden kann. Dieser Sachverhalt wird dadurch erreicht, daß
die mit hochglänzender Aluminiumfolie überzogenen Luftkanäle gleichzeitig zwei verschiedene
Funktionen erfüllen, daß sie nämlich bei stillstehender Luft in den Kanälen (12)
eine hohe Wärmedämmung nach außen bewirken, hingegen bei strömender Luft durch Konvektion
umgekehrt eine große Wärmemenge zu übertragen gestatten.
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Bei einem Überzug des inneren Behälters (1) mit nach Fig. 3 gefältelter
Aluminiumfolie (11) wird bei strömender Luft die Wärmeübertragung durch Konvektion
noch erhöht, ohne daß die wärmedämmenden Eigenschaften
der Luftkanäle
bei ruhender Luft dadurch nennenswert verschlechtert werden.
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Durch den Einbau von elektrisch beheizten Elementen (10) in die Abluftschlitze
(9) läßt sich bei laufendem Ventilator (7) und geöffneten Zuluftklappen (8) die
Wärmeleistung des Gerätes noch erhöhen.