DE202007002152U1

DE202007002152U1 - Wasserkessel oder -boiler mit einer elektrischen Heizung

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Publication number: DE202007002152U1
Application number: DE200720002152
Authority: DE
Original assignee: BEEM BLITZ ELEKTRO ERZEUGNISSE; BEEM BLITZ-ELEKTRO-ERZEUGNISSE MANUFAKTUR HANDELS GmbH
Current assignee: BEEM BLITZ ELEKTRO ERZEUGNISSE; BEEM BLITZ-ELEKTRO-ERZEUGNISSE MANUFAKTUR HANDELS GmbH
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2017-02-10

Abstract

Wasserkessel, Wasserboiler oder dgl. mit einer elektrischen Heizung, dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizung aus einer ersten und einer zweiten Heizeinrichtung (1, 2) besteht, wobei die erste Heizeinrichtung (1) eine höhere Leistungsaufnahme besitzt als die zweite Heizeinrichtung (2),
dass für die erste Heizeinrichtung (1) ein Temperaturschalter (5) mit einem fest eingestellten Temperaturschaltbereich vorgesehen ist, wobei der Temperaturschaltbereich einen oberen Schaltpunkt, bei dessen Überschreitung die Heizeinrichtung (1) ausgeschaltet wird, und einen unteren Schaltpunkt, bei dessen Unterschreiten die Heizeinrichtung (1) wieder eingeschaltet wird, besitzt,
dass für die zweite Heizeinrichtung (2) ein Thermostat (6) mit einem variabel einstellbaren Temperaturschaltbereich vorgesehen ist, wobei der Temperaturschaltbereich einen oberen Schaltpunkt, bei dessen Überschreitung die Heizeinrichtung (2) ausgeschaltet wird, und einen unteren Schaltpunkt, bei dessen Unterschreiten die Heizeinrichtung (2) wieder eingeschaltet wird, besitzt,
und dass das Thermostat (6) in einen Zustand einstellbar ist, bei der sein oberer Schaltpunkt oberhalb des oberen Schaltpunktes des Temperaturschalters...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserkessel oder -boiler mit einer elektrischen Heizung.
Insbesondere wenn der Wasserkessel als Wasserspender eines sogenannten Samowars genutzt werden soll, besteht das Problem, dass das Wasser rasch aufgeheizt werden soll, um dann für längere Zeit auf hoher Temperatur bereitgehalten zu werden. Zum raschen Aufheizen werden hohe Heizleistungen benötigt, während zum Halten der Temperatur auf etwa 95 °C nur noch geringe Heizleistungen benötigt werden.
Klassische Widerstandsheizungen solcher Wasserkessel bestehen aus einer Heizspirale, die von einem Thermostat gesteuert wird, mit dem die gewünschte Temperatur eingestellt wird. Das Thermostat weist eine gewisse Hysterese auf, mit der ein oberer und ein unterer Schaltpunkt definiert ist. Beim Überschreiten des oberen Schaltpunktes schaltet das Thermostat die Heizung aus, so dass die Wassertemperatur wieder sinkt. wird der untere Schaltpunkt unterschritten, wird die Heizung wieder eingeschaltet. Die Leistung der Heizung wird in der Regel so gewählt, dass ein durchaus rasches Aufheizen des kalten Wassers erreicht wird. Die gewählte Leistung darf aber nicht so hoch sein, dass beim Halten der Temperatur zu starke Überschwingungen auftreten.
Die Erfindung beruht auf dem Problem, dieses System zum Aufheizen und zum Halten der Temperatur zu verbessern.
Dazu schlägt die Erfindung vor,
dass die Heizung aus einer ersten und einer zweiten Heizeinrichtung besteht, wobei die erste Heizeinrichtung eine höhere Leistungsaufnahme besitzt als die zweite Heizeinrichtung,
dass für die erste Heizeinrichtung ein Temperaturschalter mit einem fest eingestellten Temperaturschaltbereich vorgesehen ist, wobei der Temperaturschaltbereich einen oberen Schaltpunkt, bei dessen Überschreitung die Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, und einen unteren Schaltpunkt, bei dessen Unterschreiten die Heizeinrichtung wieder eingeschaltet wird, besitzt,
dass für die zweite Heizeinrichtung ein Thermostat mit einem variabel einstellbaren Temperaturschaltbereich vorgesehen ist, wobei der Temperaturschaltbereich einen oberen Schaltpunkt, bei dessen Überschreitung die Heizeinrichtung ausgeschaltet wird und einen unteren Schaltpunkt, bei dessen Unterschreitung die Heizeinrichtung wieder eingeschaltet wird, besitzt,
und dass das Thermostat in einem Zustand einstellbar ist, bei dem sein oberer Schaltpunkt oberhalb des oberen Schaltpunktes des Temperaturschalters und sein unterer Schaltpunkt oberhalb des unteren Schaltpunktes des Temperaturschalters liegt.
Ein solcher Wasserkessel arbeitet wie folgt: Zunächst wird kaltes Wasser in den Wasserkessel gefüllt und die Heizung eingeschaltet. Das Thermostat wird dazu auf einen relativ hohen Temperaturbereich eingestellt. Da die Temperatur des Wassers sowohl unter dem unteren Schaltpunkt des Thermostats als auch dem des Temperaturschalters liegt, werden beide Heizeinrichtungen mit Strom versorgt und das Wasser mit maximaler Leistung erwärmt. Sobald der obere Schaltpunkt des Temperaturschalters erreicht wird, wird die Heizeinrichtung mit der höheren Heizleistung ausgeschaltet und der noch zu realisierende Temperaturanstieg lediglich mit der Heizeinrichtung kleinerer Leistung vollzogen. Sobald der obere aktuelle Schaltpunkt des Thermostats erreicht wird, wird auch diese ausgeschaltet. Daraufhin kühlt sich das Wasser wieder ab, bis der aktuelle untere Schaltpunkt des Thermostats erreicht wird, woraufhin die Heizeinrichtung mit der kleineren Leistung wieder eingeschaltet wird.
Auf diese Weise wird das Wasser in einem durch das Thermostat vorgegebenen Temperaturbereich gehalten, und zwar lediglich unter Nutzung der Heizeinrichtung mit der kleineren Leistungsaufnahme. Die Heizeinrichtung mit der höheren Leistungsaufnahme wird dabei nicht zugeschaltet, da der untere Schaltpunkt des Temperaturschalters nicht wieder erreicht wird.
Vorzugsweise bestehen die beiden Heizeinrichtungen aus Widerstandsheizungen, die parallel zueinander geschaltet sind. Dabei ist der Temperaturschalter vorzugsweise im Parallelzweig zur ersten Heizeinrichtung und das Thermostat in der gemeinsamen Zuleitung zur ersten und zur zweiten Heizeinrichtung angeordnet. Die Widerstandsheizungen sind im Boden des Wasserkessels auf konzentrischen Kreisen angeordnet.
Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige Figur einen Schaltplan gemäß der Erfindung.
Die Heizung besteht aus einer ersten Heizeinrichtung 1, die eine Leistung von zum Beispiel 500 Watt aufweist, und einer zweiten Heizeinrichtung 2, die eine Leistung von etwa 2.000 Watt aufweist. Beide sind parallel geschaltet.
Parallel zur ersten Heizeinrichtung 1 ist eine Signallampe 3 geschaltet, die damit stets eingeschaltet ist, wenn die erste Heizeinrichtung 1 mit Strom versorgt wird. In dem Parallelzweig 4, der zur zweiten Heizeinrichtung 2 führt, befindet sich ein Temperaturschalter 5, dessen oberer Schaltpunkt zum Beispiel bei 95 °C liegt; sein unterer Schaltpunkt könnte zum Beispiel bei 60 °C liegen.
In der gemeinsamen Zuleitung zu beiden Heizeinrichtungen 1, 2 befindet sich ein Thermostat 6, der von dem Bediener auf die gewünschte Wassertemperatur eingestellt werden kann. Bei einer Höchsteinstellung liegt ein oberer Schaltpunkt bei ca. 95 °C und der untere bei ca. 85 °C. Das Thermostat 6 kann so eingerichtet sein, dass die Temperaturdifferenz unabhängig von der absoluten Einstellung stets bei ca. 10 °C. In dem Schaltkreis befinden sich noch ein Sicherheitsschalter 7, der bei einer Überhitzung des Wasserkessels, wie sie z. B. bei fehlendem Wasser auftritt, den Stromkreis zu beiden Heizeinrichtungen unterbricht.
Beim Einschalten der Heizung des Wasserkessels wird das Thermostat in der Regel auf den höchsten möglichen Temperaturgrad eingestellt, so dass sein oberer Schaltpunkt bei etwa 95° C liegt. Da die Temperatur des aufzuheizenden kalten Wassers auch unterhalb des unteren Schaltpunktes des Temperaturschalters 5 liegt, ist sowohl der Temperaturschalter 5 als auch das Thermostat geschlossen, so dass beide Heizeinrichtungen 1, 2 in Betrieb sind. Dies führt zu einer raschen Aufheizung des Wassers im Kessel. Sobald der obere Schaltpunkt des Temperaturschalters 5 erreicht ist, wird der Zweig 4 zur Heizeinrichtung 2 mit der höheren Heizleistung unterbrochen und bleibt unterbrochen, es sei denn, die Temperatur fällt unter den unteren Schaltpunkt des Temperaturschalters 5. Dies wird normalerweise aber nicht auftreten, da mittels des Ther mostats die Temperatur des Wassers in einem Bereich zum Beispiel zwischen 85 °C und 95 °C geregelt wird. Selbst wenn das Thermostat ein wenig zurückgedreht werden sollte, um die Temperatur des Wassers auf Werte um ca. 80 °C einzuregeln, wird sein unterer Schaltpunkt nicht unter den unteren Schaltpunkt des Temperaturschalters 5 fallen.

1: Heizeinrichtungen
2: Heizeinrichtungen
3: Signallampe
4: Parallelzweig
5: Temperaturschalter
6: Thermostat
7: Sicherheitsschalter

Claims

Wasserkessel, Wasserboiler oder dgl. mit einer elektrischen Heizung, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung aus einer ersten und einer zweiten Heizeinrichtung (1, 2) besteht, wobei die erste Heizeinrichtung (1) eine höhere Leistungsaufnahme besitzt als die zweite Heizeinrichtung (2), dass für die erste Heizeinrichtung (1) ein Temperaturschalter (5) mit einem fest eingestellten Temperaturschaltbereich vorgesehen ist, wobei der Temperaturschaltbereich einen oberen Schaltpunkt, bei dessen Überschreitung die Heizeinrichtung (1) ausgeschaltet wird, und einen unteren Schaltpunkt, bei dessen Unterschreiten die Heizeinrichtung (1) wieder eingeschaltet wird, besitzt, dass für die zweite Heizeinrichtung (2) ein Thermostat (6) mit einem variabel einstellbaren Temperaturschaltbereich vorgesehen ist, wobei der Temperaturschaltbereich einen oberen Schaltpunkt, bei dessen Überschreitung die Heizeinrichtung (2) ausgeschaltet wird, und einen unteren Schaltpunkt, bei dessen Unterschreiten die Heizeinrichtung (2) wieder eingeschaltet wird, besitzt, und dass das Thermostat (6) in einen Zustand einstellbar ist, bei der sein oberer Schaltpunkt oberhalb des oberen Schaltpunktes des Temperaturschalters (5) und sein unterer Schaltpunkt oberhalb des unteren Schaltpunktes des Temperaturschalters (5) liegt.
Wasserkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen (1, 2) Widerstandsheizungen sind, die parallel zueinander geschaltet sind.
Wasserkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturschalter (5) im Parallelzweig zur ersten Heizeinrichtung (1) und das Thermostat (6) in der gemeinsamen Zuleitung zur ersten und zur zweiten Heizeinrichtung (1, 2) angeordnet sind.
Wasserkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsheizungen auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind.