DE4432969A1 - Statisches Elektrospeicherheizgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein statisches Elektrospeicherheiz­ gerät mit einem in wenigstens einer Aufnahmekammer angeordneten Speicherkern und einer die Aufnahmekammer allseits umgebenden Wärmedämmung.

Die Wärmeabgabe von statischen Elektrospeicherheizgeräten erfolgt ungesteuert über die Geräteoberfläche durch Konvektion und Strahlung. Die Gebrauchseigenschaften solcher Geräte sind in DIN 44570 festgelegt. Das Speicherheizgerät muß nach dieser DIN-Vorschrift so ausgelegt sein, daß einerseits die maximal zulässigen Oberflächentemperaturen eingehalten werden und ande­ rerseits eine annehmbare Energieausbeute erreicht wird. Norma­ lerweise sollen Elektrospeicherheizgeräte innerhalb von 8 Stun­ den auf die maximale Kapazität aufgeladen und im anschließenden Entladeintervall von 16 Stunden möglichst weitgehend wieder entladen werden. Hier liegt das besondere Problem eines her­ kömmlichen statischen Elektrospeicherheizgeräts, das bei norma­ ler Dimensionierung nur unter idealen Verhältnissen auf ein niedriges Temperaturniveau, d. h. nahezu auf Raumtemperatur ent­ laden werden kann. In der Praxis nimmt die Restwärme am Ende aufeinanderfolgender Entladeperioden häufig sukzessiv zu (Aufschaukeleffekt), wodurch der Wirkungsgrad des Heizgeräts verschlechtert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein statisches Speicherheizgerät zur Verfügung zu stellen, das im betriebli­ chen Einsatz eine weitgehende Entladung unter Einhaltung aller zulässigen Temperaturen, insbesondere der maximalen Oberflä­ chentemperatur ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem statischen Elektrospei­ cherheizgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß da­ durch, daß eine eine begrenzte permanente Konvektionsströmung aus der Aufnahmekammer ermöglichende Konvektionsventilanordnung oberhalb einer die Aufnahmekammerunterseite begrenzenden Wand der Wärmedämmung in wenigstens einer Seiten- oder Deckwand vor­ gesehen ist.

Während herkömmliche statische Elektro-Speicherheizgeräte ihre Wärme erst nach Aufladung auf ein vergleichsweises hohes Temperaturniveau abgeben konnten, gelingt es aufgrund der er­ findungsgemäß vorgesehenen Konvektionsöffnungen, Wärme bereits mit Beginn der Aufladung durch Konvektionsströmung auf die Um­ gebungsatmosphäre zu übertragen. Die Totzeiten vom Beginn der Aufladung bis zur wirksamen Wärmeabgabe vom Gerät auf die Umge­ bung entfallen weitgehend, selbst wenn von einem der Raumtempe­ ratur im wesentlichen entsprechenden Temperaturniveau des Kerns ausgegangen wird; denn die Konvektionsströmung durch die Kon­ vektionsventilanordnung wird bereits ab Beginn der Aufheizung wirksam.

Die gezielte Anordnung von Konvektionsventilöffnungen in den Seiten- und/oder Deckwänden ist im Prinzip für den erfin­ dungsgemäß angestrebten Effekt, nämlich den Wärmeaustausch aus dem Speicherkern nach außen, ausreichend. Das Gehäuse eines statischen Elektro-Speicherheizgeräts ist nämlich im Bodenbe­ reich nie hermetisch abgeschlossen. Es bildet sich daher ein Konvektionsstrom durch den Bodenbereich des Geräts, vorbei an den Heizspiralen, durch den Speicherkern und durch die im obe­ ren Gerätebereich vorgesehene, ständig offene Konvektionsventi­ lanordnung.

Eine Verstärkung des Konvektionsströmungseffekts kann aber in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß eine eine begrenzte permanente Konvektionsströmung von außen in die Aufnahmekammer zulassende zweite Konvektions­ ventilanordnung im Bereich der Wärmedämmung unterhalb des Spei­ cherkerns vorgesehen ist.

Jede Konvektionsventilanordnung läßt sich kostengünstig im Gerätegehäuse ausbilden und anordnen. Eine bevorzugte und be­ sonders leicht und preiswert herstellbare Konvektionsventilan­ ordnung ist in Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeich­ net, daß sie aus Durchgangsbohrungen vorgegebener, relativ kleiner Öffnungsquerschnitte besteht. Diese Durchgangsbohrungen können in einem vorgegebenen Raster in wenigstens einer Seiten­ wand der Wärmedämmung und/oder in der Wärmedämmung unterhalb des Speicherkerns angeordnet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines statischen Elektrospeicherheizgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Teile der Deck- und Frontwände und Teile des Speicherkerns so­ wie der Wärmedämmung weggebrochen sind.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel des neuen statischen Elektrospeicherheizgeräts ist in Fig. 1 perspektivisch und mit weggebrochenen Teilen dargestellt. Das Speicherheizgerät 1 hat ein Gehäuse 10 mit einer Aufnahmekammer 11 zur Aufnahme wenig­ stens eines Speicherkerns 12 und im Speicherkern eingebetteter elektrischer Heizkörper 13. Die Aufnahmekammer 11 ist allseits von einer Wärmedämmung 14 umgeben. In der rechten Seitenwand des Gehäuses 10 ist ein Bedienungsfeld 15 zum Ein- und Aus­ schalten des Geräts und zur Temperatur- und/oder Zeiteinstel­ lung vorgesehen. Insoweit ist das in Fig. 1 dargestellte Elek­ trospeicherheizgerät herkömmlicher Bauart.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der die Aufnahmekammer 11 links seitlich begrenzenden Wand 21 der Wärmedämmung eine aus horizontalen Bohrungen 22 beste­ hende erste Konvektionsventilanordnung ausgebildet. In der die Aufnahmekammerunterseite begrenzenden Wand 23 der Wärmedämmung 14 sind vertikal verlaufende Durchgangsbohrungen 24 ausgebil­ det, welche eine zweite permanente Konvektionsventilanordnung bilden. Alle Durchgangsbohrungen 22 und 24 verbinden die zu be­ heizende Geräteumgebung mit der Speicherkern-Aufnahmekammer 11. Wenn die Temperatur in der Aufnahmekammer 11 - wie gewöhnlich - höher ist als die Temperatur der Umgebungsatmosphäre, so dringt relativ kühle Luft durch die unteren, zur zweiten Konvektions­ ventilanordnung gehörigen Durchgangsöffnungen 24 in die Aufnah­ mekammer 11 ein, wird dort aufgeheizt und strömt weiter oben durch eine der horizontalen Durchgangsöffnungen 22 nach außen.

In dem teilweise geöffnet dargestellten Speicherheizgerät gemäß beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine vertikal ver­ laufende Zwischenwand 17 vorgesehen, welche die Aufnahmekammer 11 in zwei Partitionen unterteilt und den Röhrenheizkörpern 13 als mittlere Stütze dient. In der Zwischenwand 17 sind Öffnun­ gen 27 ausgebildet, welche einen Strömungsaustausch und eine Verstärkung in der Konvektionsströmung bewirken. Die im unteren Bereich des Gehäuses 10 vorgesehenen Gitter 28 und 29 begünsti­ gen die Konvektionsströmung. Zusätzlich kann Außenluft unter dem Gehäuse 10 angesaugt und direkt in die vertikalen Durch­ gangsöffnungen 24 eingeführt werden.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Modifika­ tionen möglich. Die in der Zeichnung in einer Seitenwand ausge­ bildeten Durchgangsöffnungen 22 können statt dessen oder zusätz­ lich in beiden Seitenwänden und in der die Aufnahmekammer 11 deckseitig begrenzenden Wärmedämmung angeordnet sein. In der Deckwand verlaufen sie natürlich vorzugsweise vertikal. Durch Auswahl der Zahl und Querschnitte der zur ersten Konvektions­ ventilanordnung gehörigen Durchgangsöffnungen 22 läßt sich die Konvektionsströmung geeignet einstellen. Alle oder einzelne Öffnungen in einer Wand können auch durch geeignete Verschluß­ organe, beispielsweise durch Schieber ganz oder partiell ver­ schlossen werden, um die Konvektionsströmung zu vermindern oder zur Spreizung der Wärmeabgabe ganz zu verhindern. Die Öffnungen können auch schräg zur zugehörigen Wandung der Wärmedämmung verlaufen, um den Konvektionsströmungen bestimmte Strömungs­ richtungen zu geben.

Claims (4)

1. Statisches Elektrospeicherheizgerät mit einem in wenig­ stens einer Aufnahmekammer (11) angeordneten Speicherkern (12) und einer die Aufnahmekammer allseits umgebenden Wärmedämmung (14), dadurch gekennzeichnet, daß eine eine begrenzte permanente Konvektionsströmung aus der Aufnahmekammer ermöglichende Konvektionsventilanordnung (22) oberhalb einer die Aufnahmekammerunterseite begrenzenden Wand (23) der Wärmedämmung (14) in wenigstens einer Seiten- (21) oder Deckwand vorgesehen ist.

2. Elektrospeicherheizgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine eine begrenzte Konvektionsströmung von außen in die Aufnahmekammer (11) zulassende zweite Konvektions­ ventilanordnung (24) im Bereich (23) der Wärmedämmung (14) un­ terhalb des Speicherkerns (12), vorgesehen ist.

3. Elektrospeicherheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konvektionsventilanordnung aus Durch­ gangsbohrungen (22, 24) vorgegebener, relativ kleiner Öffnungs­ querschnitte besteht.

4. Elektrospeicherheizgerät nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen (22) in einem vorge­ gebenen Raster in wenigstens einer Seitenwand (21) der Wärme­ dämmung (14) und/oder in der Wärmedämmung unterhalb des Spei­ cherkerns (12) angeordnet sind.