DE2307373C3 - Elektrischer Speicherofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Speicherofen zur Beheizung von Räumen, mit einem flüssigen Wärmeträger, der zugleich das Speichermedium darstellt, das in einem wärmeisolierten Speicherbehälter enthalten ist, und mit einem Zwangsumlaufsystem für den Wärmeträger sowie mit an dem Speicherbehälter angeordneten flachen Heizkörpern, wobei der Ofen zusammen mit den Heizkörpern ein transportables Gerät bildet.

Aus der DE-OS 20 04 060 ist ein Speicherofen bekannt geworden, der einen Speicherbehälter und einen davor installierten Heizkörper besitzt, Dieser Heizkörper ist abnehmbar, damit der Speicherbehälter zugänglich ist.

Aus der DE-OS 19 55 411 ist ferner ein Speicherbehälter bekannt geworden, der im Keller eines Gebäudes aufßestellt wird und zu einer Gesamt-Zentraiheizungsanlage gehört, die ein ganzes Haus umfaßt Es geht dabei um die Ausnutzung der Temperaturschichtung zum Wiederaufheizen einzelner Bereiche. Weitere Anregungen konnte der Fachmann aus diesem Stand der Technik nicht entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Speicherofen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der einen möglichst großen Anteil der Wärme in Form von Strahlung abgibt und der bei leichter Aufsteilbarkeit des Ofens eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Wärmestrahlungsenergie im Raum gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Heizkörper an mehreren Außenflächen des Speicherbehälters angebracht sind und daß zumindest einige der Heizkörper im angeschlossenen Zustand abnehmbar am Speicherofen angeordnet und zur Befestigung an den Wänden des zu beheizenden Raumes ausgebildet sind.

Die Ausklappung oder Auffächerung der Heizkörper zu ihrer Befestigung an den Wänden des Raumes kann vom Benutzer selbst vorgenommen werden. Durch die Erfindung ist es möglich, sehr großflächige Heizkörper zu verwenden, die das Raumklima verbessern. Die Heizimg kann mit sehr geringen Temperaturdifferenzen zur Raumtemperatur arbeiten, was auch zu einer sehr guten Ausnutzung der Speicherwärme führt. Trotz der niedrigen Temperatur wird durch die Großflächigkeit ein erheblicher Strahlungsanteil geschaffen. Dadurch wird Energie eingespart, weil beim Vorhandensein von Strahlungswärme die Lufttemperatur niedriger gehalten werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann der Speicherofen eine zum Zwangsumlauf gehörende umlaufende Ringleitung aufweisen, an die an allen Seiten die Hiezkörper angeschlossen sind. Dadurch wird eine ebenso einfache wie gleichmäßige Beschickung aller Heizkörper erreicht.

Es ist bevorzugt, die Heizkörper als dünne Plattenheizkörper auszubilden, die beispielsweise als in der Kältetechnik bekannte dünne Aluminium-Plattenheizkörper ausgebildet sein können.

Bei bevorzugten Ausführungsformen können mehrere Heizkörper, jeweils durch einen die Ausbildung eines Konvektionsstromes ermöglichenden Zwischenraum voneinander getrennt, an Seiten- und Stirnwänden des Speicherbehälters angeordnet sein. Die vorzugsweise über flexible Leitungen an den Speicherbehälter angeschlossenen Heizkörper können jedoch abgenommen und mit einfachen Mitteln, beispielsweise Schrauben und Dübeln, an den Wänden des Raumes, in dem der Speicherofen steht, oder auch in anderen Räumen angebracht werden. Wegen der flexiblen Leitungen ist keine Installationsarbeit dazu erforderlich.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und w^;rd im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine 'kusführungsform eines Speicherofens nach der Erfindung,

Fi g 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei:;piels,

Fig."! eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht (Explosionszeichnung) eines Ofens nach F i g. 2, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Speicher-

ofens mit in einem angrenzenden Raum eingebauten Heizkörpern,

F i g. 5 einen schematischen von oben auf eine Ecke eines Speicherofens gesehenen Teilschnitt und

F i g. 6 eine Darstellung entsprechend F i g. 5 in einem anderen Einbaubeispiel.

Der in der Zeichnung dargestellte Speicherofen 11 besitzt einen Behälter 12, der beispielsweise aus Stahlblech bestehen kann. Er hat für einen Speicherofen !mittlerer Kapazität einen Inhalt von etwa 400 1 und hat eine im wesentlichen kubische Gestalt. Zu seiner Beheizung dienen elektrische Rohrheizkörper 13, die in dem Behälter angeordnet sind. Der Behälter ist nach außen wärmeisoliert, und zwar im dargestellten Beispiel durch eine Polyurethanschaumstoffisolierung 14. ,₅

Um den Behälter herum führen Ringleitungen, und zwar eine obere Vorlaufringleitung 15 und eine untere Rücklaufringleitung 16. An sie sind durch flexible Leitungen 17, beispielsweise Kunststoffschläuche, Heizkörper 18 angeschlossen, so daß diese in Richtung von der Leitung 15 zur Leitung 16 durchströmt werden können. Die Heizkörper werden in neuartiger Weise als Aluminium-Plattenheizkörper hergestellt, wie sie in der Kältetechnik als Plattenverdampfer Verwendung finden. Zu ihrer Herstellung werden Aluminiumbleche von etwa 3 mm Stärke verwendet. Zwei zur gegenseitigen Walzverbindung vorbereitete, d.h. gereinigte und oxydfrei gemachte Bleche werden mit einem Muster aus Graphitstaub als Trennmittel versehen, das in der Form im wesentlichen den späteren Kanälen entsprich'. Das Material wird durch Walzen in seiner Dicke erheblich, beispielsweise auf 1,5 mm Gesamtstärke, reduziert, wobei die beiden Bleche sich an den aufgerauhten und nicht graphitierten Stellen absolut fest miteinander verbinden. In bekannter Weise wird das Material noch ₃ς Wärmebehandlungen ausgesetzt. Danach werden die inneren Kanäle dadurch gebildet, daß die graphitierten und dadurch nicht miteinander verbundenen Stellen durch Einpressen von Hydraulikflüssigkeit aufgeblasen werden. Es entsteht dadurch ein außerordentlich wirksamer Plattenheizkörper mit geringer Wärmekapazität, d. h. einer sehr guten Wärmeabgabe durch Konvektion und Strahlung sowie einer sehr guten Regelbarkeit, der zudem sehr leicht zu handhaben ist. Er hat ferner den außerordentlich wichtigen Vorteil, daß er ohne Spezialwerkzeuge gebogen werden kann, um ihn beispielsweise gekrümmten oder winkelförmigen Wandflächen anzupassen. Er kann beispielsweise über einen einfachen Rundstab in der Dicke eines Besenstiels gebogen werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Kanäle dabei schließen.

Wie aus F i g. 1 zu erkennen ist, sind zwei Heizkörper 18 im Abstand von der Wärmeisolierung 14 und voneinander senkrecht an einer Seitenwand des Speicherofens angebracht. Zwischen ihnen entstehen Zwischenräume 19 für die Konvektion der Luft.

Außer den Heizkörpern und den Ringleitungen besitzt das bereits erwähnte Zwangsurr.laufsystem 20 eine lektrische Umwälzpumpe 21, die über eine Rücklaufleitung 22 und ein Mischorgan 23 den Wärmeträger aus der Rücklaufringleitung ansaugt und in die Vorlaufringleitung 15 fördert. An das Mischorgan ist ferner eine Wärmeträgerzuleitung 24 angeschlossen, über die der Umwälzpumpe 21 Wärmeträger aus dem Speicherbehälter 12 zugeführt werden kann. Das Mischorgan 23 kann beispielsweise, wie angedeutet, ein thermostatisch geregeltes Dreiwegeventil sein, das eine wird dann also tntsprechend der Wärmeabgabe in den Heizkörpern und der Temperatur des Wärmeträgers aus dem Speicherbehälter mehr oder weniger heißer Wärmeträger zugemischt. Dadurch ist es möglich, nicht nur eine gleichmäßige Wärmeabgabe unabhängig von der Temperatur des Speicherinhalts zu gewährleisten, sondern auch die Heizkörpertemperatur relativ niedrig zu halten. Als besonderer Vorteil kann als Mischorgan auch ein Vierwegventil mit. zusätzlicher Rücklaufleitung zum Behälter 12 verwendet werden.

Die Wärmeträgerzuleitung 24 führt durch einen Luftbefeuchtungsbehälter 25, der nach oben offen ist und befüllt werden kann. Durch eine Leitung 26, die über ein Ventil 27 an den Speicherbehälter 12 angeschlossen is:, dient der Behälter 25 gleichzeitig als Nachfüllbehälter für den Speicher.

Da die elektrische Regelung der Beheizung des Speichers weitgehend den dafür bekannten Regelungen entsprechen kann, wird hier auf eine besondere Beschreibung verzichtet. Es sei lediglich erwähnt, daß sich zur Temperaturbegrenzung der Beheizung ganz besonders gut ein an sich bekanntes Schaltorgan 28 eignet, das auf Temperaturerhöhung durch kondensierenden Dampf anspricht und bei einer Temperatur von beispielsweise 70⁰C eine Abschaltung des Heizstromes für die Rohrheizkörper 13 herbeiführt. Es ist an einer Stelle angeordnet, die normalerweise keine hohen Temperaturen erhält, jedoch ist ein Überlaufrohr 29 für den Speicherbehälter auf das Schaltorgan 28 gerichtet, so daß beim Auftreten des ersten Dampfes eine Abschaltung erfolgt. Wegen der geringen Wärmeträgheit der Rohrheizkörper 13 kann diese Regelung verwendet werden, ohne daß Nachteile durch zu starkes Sieden des Wärmeträgers zu befürchten sind.

Der Wärmeträger besteht normalerweise aus einfachem Leitungswasser, das eventuell mit einem korrosionshemmenden Zusatz versehen sein kann. Es ist jedoch erwähnt worden, daß ein Mittel zur Siedepunkterhöhung in das Wasser hineingegeben werden kann. Dies hat auch den Vorteil, daß dadurch zusätzlich eine Gefrierpunktserniedrigung entsteht, so daß keine Gefahr eines Einfrierens bei Nichtbenutzung im Winter besteht. Es könnte jedoch auch eine Sparschaltung vorgesehen sein, die Einfrieren auf jeden Fall verhindert. Es ist ferner möglich, in den Speicherbehälter andere Speicherstoffe hineinzugeben, wie beispielsweise schmelzende Salze etc., deren Schmelzwärme zum Speichern mit ausgenutzt wird. In jedem Falle muß aber der Wärmeträger in seinem Betriebs-Temperaturbereich fließfähig sein.

Aus den F i g. 2 und 3 geht die äußere Gestalt und die Anordnung der einzelnen Teile des Speicherofens 11 hervor. Der Ofen, der im vorliegenden falle als flaches kastenförmiges Gebilde hergestellt ist, hat eine obere Abdeckplatte 30, die nicht beheizt ist, während die Seitenwände und Stirnwände durch Heizkörper 18, 18' gebildet werden. Wie bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 erläutert, sind an den Seitenwänden zwei Heizkörper 18 mit Zwischenraum 19 nebeneinander angeordnet und abnehmbar, während an den kurzen Stirnwänden Heizkörper 18' fest angeordnet sind, die aber im übrigen dem Heizkörper 18 entsprechen. In einer aus Fig. 3 zu erkennenden Ausnehmung 31 in einer Ecke des Behälters 12 sind die elektrischen Regelorgane, Thermostaten und die meisten Teile des Zwangsumlaufsystems 20 angeordnet. Die niedrige Temperatur außerhalb der Isolierung 14 ermöglicht es,

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anzuordnen, so daß eine aufwendige Montage an der Wand o. dgl. entfällt. Die Ausnehmung 31 wird durch einen Abdeckwinkel 32 abgedeckt, der außen über die Ränder der Heizkörper greift und Betätigungs- und Anzeigeorgane 33 enthält.

Auch die anderen Ecken werden von Winkelschienen 34 überdeckt, so daß die flexiblen Leitungen 17, mit denen jeder der Heizkörper oben und unten an die Ringleitungen 15 und 16 angeschlossen ist, abgedeckt werden. Wie aus den F i g. 3 und 5 bis 6 zu erkennen ist, sind sowohl die Winkel als auch die Heizkörper 18 leicht dadurch zu demontieren, daß Schrauben 35 gelöst werden, die über Distanzstücke 36 Heizkörper und Winkel in ihrer richtigen Anordnung festlegen. Aus den Fig. 5 und 6 ist auch zu erkennen, daß die flexiblen Leitungen 17 an Stutzen 37 an den Ringleitungen angeschlossen sind, die in den Ecken des Behälters 12 liegen.

Aus den F i g. 4 und 6 ist zu sehen, daß die Heizkörper 18 in ihrer Anordnung sehr variiert werden können. Bei dem Beispiel nach Fig.4 beheizt der Speicherofen 11 nicht nur den Raum 38, in dem er aufgestellt ist, sondern auch einen Raum 39, der an diesen angrenzt. Dazu sind zwei seiner Heizkörper (beispielsweise einer von der vorderen und einer von der hinteren Seitenwand) in dem Raum 39 über Eck an den Wänden angeordnet und mit den flexiblen Leitungen 17, die durch nicht dargestellte Löcher in den Wänden hindurchragen, an den Speicherofen 12 angeschlossen. Die Anbringung der Heizkörper erfolgt durch einfache Schrauben und Distanzstücke, die den Heizkörper in einem gewissen Abstand von der Wand festlegen.

Außerdem ist aus Fig.4 zu erkennen, daß zur Vergrößerung der Strahlungsheizfläche auch in dem Raum 38 einer der Heizkörper 18 der hinteren Seitenwand von dieser abgenommen und angrenzend an den Ofen an der hinteren Raumwand befestigt ist. Diese Anbringung kann geschehen, ohne daß der Heizkörper von dem Speicherofen gelöst werden muß, d. h. sogar im gefüllten Zustand des Speicherofens. Der Heizkörper wird einfach herausgeschwenkt und entsprechend befestigt. Aus F i g. 6 ist zu erkennen, daß die Winkelschiene 34 einfach umgedreht werden kann und dann wiederum eine Abdeckung der flexiblen Leitungen bildet. Die Winkelschiene 34 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und hat in dem Bereich ihrer Winkelkante 40 eine geringere Biegesteifigkeit, so daß diese wie ein Scharnier wirkt. Das kann beispielsweise durch eine geringere Materialstärke an dieser Stelle geschehen oder durch fehlende Versteifungsrippen etc.. In jedem Falle läßt sich so die Winkelschiene besonders gut den räumlichen Gegebenheiten anpassen.

Es ist zu erkennen, daß durch die zahlreichen Verwandlungsmöglichkeiten des Speicherofens sein Anwendungsgebiet sehr stark vergrößert wird. Er ist nicht nur zur Beheizung mehrerer Räume einsetzbar, sondern es kann auch in Abhänigkeit von den jeweiligen Wünschen eine sehr starke Änderung zwischen Strahlungs- und Konvektionsanteil in der Heizung geschaffen werden. Die hier dargestellte flach kubische Form ist durchaus nicht beschränkend. Es kann auch jede andere Form gewählt werden. Auch ist es nicht zwingend notwendig, alle Wände mit Heizkörpern zu überdecken. Die dargestellte Anordnung mit Heizkörpern an allen Wänden und beweglichen Heizkörpern an den längeren Seitenwänden ist jedoch für eine kommerzielle Großserienherstellung besonders geeignet und gibt die größten Variationsmögiichkeiten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Speicherofen zur Beheizung von Räumen, mit einem flüssigen Wärmeträger, der zugleich das Speichermedium darstellt, das in einem wärmeisolierten Speicherbehälter enthalten ist, und mit einem Zwangsumlaufsystem für den Wärmeträger sowie mit an dem Speicherbehälter angeordneten flachen Heizkörpern, wobei der Ofen zusammen mit den Heizkörpern ein transportables Gerät bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (18, 18') an mehreren Außenflächen des Speicherbehälters (12) angebracht sind und daß zumindest einige der Heizkörper (18) im angeschlossenen Zustand abnehmbar am Speicherofen angeordnet und zur Befestigung an den Wänden des zu beheizenden Raumes (38,39) ausgebildet sind.

2. Speicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine zum Zwangsumlaufsystern (20) gehörende umlaufende Ringleitung (15,16) aufweist, an die an allen Seiten die Heizkörper (18, 18') angeschlossen sind.

3. Speicherofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (18, 18') in der Kältetechnik bekannte dünne Aluminium-Plattenheizkörper sind.

4. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Heizkörper (18, 18') jeweils durch einen die Ausbildung eines Konvektionsstromes ermöglichenden Zwischenraum (19) voneinander getrennt, an Seiten- und Stirnwänden des Speicherbehälters (12) angeordnet sind.

5. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (18, 18') über flexible Leitungen (17) an den Speicherbehälter (12) angeschlossen sind.

6. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenkanten einander benachbart angeordneter Heizkörper (18, 118') Winkelschienen (34) anbringbar sind, die die Anschlüsse der Heizkörper (18) abdecken.

7. Speicherofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelschiene (34) aus flexiblem Kunststoff besteht und an ihrer scharnierartig wirkenden Winkelkante (40) eine geringe Biegesteifigkeit besitzt.