EP2226589B1 - Warmwasserspeicher - Google Patents

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EP2226589B1
EP2226589B1 EP10001816.7A EP10001816A EP2226589B1 EP 2226589 B1 EP2226589 B1 EP 2226589B1 EP 10001816 A EP10001816 A EP 10001816A EP 2226589 B1 EP2226589 B1 EP 2226589B1
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EP
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hot water
hydraulic
storage tank
water tank
connection pipes
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Lars Hamelmann
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Vaillant GmbH
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Vaillant GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/06—Arrangement of mountings or supports for heaters, e.g. boilers, other than space heating radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
    • F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
    • F24H9/133—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
    • F24H9/142—Connecting hydraulic components

Definitions

  • the invention relates to an enclosed by an insulation hot water tank in conjunction with at least one mounted on it hydraulic module for thermal storage loading and unloading.
  • Hot water storage tanks are used to store thermal energy. In most cases, heating or service water is stored in them. In order to supply the storage thermal energy, is often located in the hot water tank, a helical heat exchanger, which is traversed by a heating medium. Another possibility is that the hot water tank from the lower area is withdrawn cool water, which is heated in an external heat exchanger and then returned to the memory. If the hot water storage tank contains heating water, the heat from the heating water for DHW heating must be transferred to the service water in a heat exchanger. For this purpose, on the one hand can be arranged within the hot water tank, a helical heat exchanger, which is flowed through by the hot water. Another possibility is to remove warm heating water from the hot water tank and transfer part of its thermal energy in an external plate heat exchanger to the hot water.
  • hydraulic modules are used for loading and / or unloading a hot water storage tank.
  • These hydraulic modules represent a structural unit and contain, in addition to a housing, at least one circulating pump and a secondary heat exchanger, which is usually designed as a plate heat exchanger.
  • the secondary heat exchanger is connected to the hot water tank with two connections, so that water can be withdrawn or supplied and thus heat can be introduced into the hot water tank or withdrawn.
  • hydraulic modules are fastened to the outside of a hot water tank by means of screws, then the hydraulic lines of the hydraulic modules are connected to the connections of the hot water tank.
  • EP 784192 A1 the connection of a hot water tank with a heating device is known in which the hot water tank rails for connecting to the housing of the heater and hydraulic connections are mounted so that the heater must be inserted only in the rail for connection and bolted to the terminals.
  • GB 2241564 A shows a heater with prefabricated connections for connection to an outside of the heater housing mounted circulation pump and a switching valve.
  • the invention has for its object to simplify the suspension and attachment of hydraulic modules to hot water tanks and to reduce the heat losses.
  • the figures show a hot water tank 1 with four hydraulic connections 5, 6, 7, 8 at different height level, wherein the hydraulic connections 5, 6, 7, 8 penetrate a wall 4 of the hot water tank 1 on one side.
  • the hot water tank 1 is enclosed by an insulation 15, wherein the insulation 15 at the location of the hydraulic connections 5, 6, 7, 8 has recesses.
  • the hydraulic connections 5, 6, 7, 8 have on the outside of the hot water tank threaded. In this thread of the hydraulic connections 5, 6, 7, 8 engage four connecting pipes 9, 10, 11, 12 and thus penetrate the insulation 15th
  • the rear walls 16, 17 of the hydraulic modules 2, 3 have openings, which surround the connection pipes 9, 10, 11, 12.
  • On the side facing away from the hot water tank 1 side of the connecting pipes 9, 10, 11, 12 are external thread, which serve to secure the rear walls 16, 17 of the hydraulic modules 2, 3 to the hot water tank 1 by means of appropriate nuts.
  • the connecting pipes 9, 10, 11, 12 have on the memory-facing side within the thread via radially circumferential grooves 13, in each of which a radial seal 14 is arranged.
  • the connecting pipes 9, 10, 11, 12 are first in the grooves 13 of the connecting pipes 9, 10, 11, 12 radial seals 14 inserted. Then the connecting pipes 9, 10, 11, 12 are inserted through the openings in the insulation 15 and screwed to the hydraulic connections 5, 6, 7, 8.
  • the radial seals 14 seal off the transitions waterproof. Are the connecting pipes 9, 10, 11, 12 screwed, so they protrude beyond the insulation 15 of the hot water tank 1 addition.
  • the connecting pipes 9, 10, 11, 12 have on the side facing away from the hot water tank 1 side over a larger diameter than on the hot water tank 1 associated side.
  • the hydraulic modules 2, 3 are now placed such that the passages in the rear walls 16, 17 of the hydraulic modules 2, 3 are slipped over the connecting pipes 9, 10, 11, 12.
  • connection pipes 9, 10, 11, 12 are connected to the pumps 18, 19 and the plate heat exchangers 20, 21 of the hydraulic modules 2, 3.
  • the secondary side of the plate heat exchanger 20 of the hydraulic module 2 is connected to a solar collector, so that the hydraulic module 2 serves as a solar station.
  • the secondary side of the plate heat exchanger 21 of the hydraulic module 3 is connected to service water pipes, so that the hydraulic module 3 serves as a fresh water station.
  • the hydraulic piping can also be used as a fastener. This not only provides a simple way of mounting. Rather, a better insulation of the hot water tank 1 is achieved because except the piping penetrate no further thermal bridges for fixing the hydraulic modules 2, 3 between the hot water tank 1 and the environment, the insulation 15.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen von einer Dämmung umschlossenen Warmwasserspeicher in Verbindung mit mindestens einem an ihm montierten Hydraulikmodul zur thermischen Speicherbe- und -entladung.
  • Warmwasserspeicher dienen zur Bevorratung thermischer Energie. Zumeist wird in ihnen Heizungs- oder Brauchwasser bevorratet. Um dem Speicher thermische Energie zuzuführen, befindet sich häufig in dem Brauchwasserspeicher ein wendelförmiger Wärmetauscher, der von einem heizenden Medium durchströmt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass dem Brauchwasserspeicher aus dem unteren Bereich kühles Wasser entzogen wird, welches in einem externen Wärmetauscher erwärmt und anschließend dem Speicher wieder zugeführt wird. Enthält der Warmwasserspeicher Heizungswasser, so muss die Wärme des Heizungswassers für die Brauchwasserbereitung in einem Wärmetauscher auf das Brauchwasser übertragen werden. Hierzu kann einerseits innerhalb des Warmwasserspeichers ein wendelförmiger Wärmetauscher angeordnet sein, welcher vom Brauchwasser durchströmt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, warmes Heizungswasser aus dem Warmwasserspeicher abzuziehen und einen Teil dessen thermischer Energie in einem externen Plattenwärmetauscher auf das Brauchwasser zu übertragen.
  • Häufig werden zum Be- und/oder Entladen eines Warmwasserspeichers Hydraulikmodule verwendet. Diese Hydraulikmodule stellen eine Baueinheit dar und enthalten außer einem Gehäuse zumindest eine Umwälzpumpe sowie einen Sekundärwärmetauscher, der zumeist als Plattenwärmetauscher ausgestaltet ist. Der Sekundärwärmetauscher ist mit zwei Anschlüssen mit dem Warmwasserspeicher verbunden, so dass Wasser abgezogen beziehungsweise zugeführt und somit Wärme in den Warmwasserspeicher eingebracht oder entzogen werden kann.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden Hydraulikmodule an der Außenseite eines Warmwasserspeichers mittels Schrauben befestigt, anschließend werden die hydraulischen Leitungen der Hydraulikmodule mit den Anschlüssen des Warmwasserspeichers verbunden.
  • Aus EP 784192 A1 ist die Verbindung eines Warmwasserspeichers mit einem Heizungsgerät bekannt, bei dem am Warmwasserspeicher Schienen zum Verbinden mit dem Gehäuse des Heizgeräts sowie hydraulische Anschlüsse angebracht sind, so dass zur Verbindung das Heizgerät lediglich in die Schiene eingeschoben und mit den Anschlüssen verschraubt werden muss.
  • GB 2241564 A zeigt ein Heizgerät mit vorgefertigten Anschlüssen zum Verbinden mit einer außerhalb des Heizungsgehäuses angebrachten Umwälzpumpe sowie eines Umschaltventils.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufhängung und Befestigung von Hydraulikmodulen an Warmwasserspeichern zu vereinfachen und die Wärmeverluste zu reduzieren.
  • Erfindungsgemäß wird dies gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, wobei die hydraulischen Verbindungsleitungen zugleich als Befestigungselemente dienen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert. Hierbei zeigen:
    • Figur 1 einen Warmwasserspeicher mit zwei Hydraulikmodulen in der Seitenansicht (der Hydraulikmodule),
    • Figur 2 denselben Warmwasserspeicher mit zwei Hydraulikmodulen in der Frontalansicht (der Hydraulikmodule) sowie
    • Figur 3 die Verbindung des Warmwasserspeichers mit einem Hydraulikmodul in einer Detailansicht.
  • Die Figuren zeigen einen Warmwasserspeicher 1 mit vier hydraulischen Anschlüssen 5, 6, 7, 8 auf unterschiedlichem Höhenniveau, wobei die hydraulischen Anschlüsse 5, 6, 7, 8 eine Wand 4 des Warmwasserspeichers 1 auf einer Seite durchdringen. Der Warmwasserspeicher 1 ist von einer Dämmung 15 umschlossen, wobei die Dämmung 15 an der Stelle der hydraulischen Anschlüsse 5, 6, 7, 8 Ausnehmungen aufweist. Die hydraulischen Anschlüsse 5, 6, 7, 8 verfügen auf der Außenseite des Warmwasserspeichers über Gewinde. In diese Gewinde der hydraulischen Anschlüsse 5, 6, 7, 8 greifen vier Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 ein und durchdringen somit die Dämmung 15.
  • Auf die Dämmung 15 des Warmwasserspeichers 1 sind zwei Hydraulikmodule 2, 3 aufgesetzt. Die Rückwände 16, 17 der Hydraulikmodule 2, 3 verfügen über Durchbrüche, welche die Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 umschließen. Auf der dem Warmwasserspeicher 1 abgewandten Seite der Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 befinden sich Außengewinde, welche dazu dienen, mittels entsprechender Muttern die Rückwände 16, 17 der Hydraulikmodule 2, 3 am Warmwasserspeicher 1 zu befestigen.
  • Die Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 verfügen auf der dem Speicher zugewandten Seite innerhalb der Gewinde über radial umlaufende Nuten 13, in welche jeweils eine Radialdichtung 14 angeordnet ist.
  • Zur Montage der Hydraulikmodule 2, 3 werden zunächst in die Nuten 13 der Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 Radialdichtungen 14 eingelegt. Dann werden die Anschlussrohre 9, 10, 11,12 durch die Öffnungen in der Dämmung 15 hindurch gesteckt und mit den hydraulischen Anschlüssen 5, 6, 7, 8 verschraubt. Die Radialdichtungen 14 dichten hierbei die Übergänge wasserdicht ab. Sind die Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 verschraubt, so ragen diese über die Dämmung 15 des Warmwasserspeichers 1 hinaus. Die Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 verfügen auf der dem Warmwasserspeicher 1 abgewandten Seite über einen größeren Durchmesser als auf der dem Warmwasserspeicher 1 zugeordneten Seite. Die Hydraulikmodule 2, 3 werden nun derart aufgesetzt, dass die Durchgänge in den Rückwänden 16, 17 der Hydraulikmodule 2, 3 über die Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 gestülpt werden. Dadurch, dass die Rückwände 16, 17 auf dem größeren Durchmesser der Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 aufliegen, wird die Flächenbelastung verringert. Anschließend werden Muttern 22 über die Außengewinde der Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 geschraubt, so dass die Rückwände 16, 17 der Hydraulikmodule 2, 3 an den Warmwasserspeicher 1 gedrückt und mit ihm fest verbunden werden. Abschließend werden die Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 mit den Pumpen 18, 19 und den Plattenwärmetauschern 20, 21 der Hydraulikmodule 2, 3 verbunden.
  • Die Sekundärseite des Plattenwärmetauschers 20 des Hydraulikmoduls 2 wird mit einem Solarkollektor verbunden, so dass das Hydraulikmodul 2 als Solarstation dient. Die Sekundärseite des Plattenwärmetauschers 21 des Hydraulikmoduls 3 wird mit Brauchwasserleitungen verbunden, so dass das Hydraulikmodul 3 als Frischwasserstation dient.
  • Somit kann die hydraulische Verrohrung zugleich als Befestigungselement genutzt werden. Hierdurch besteht nicht nur eine einfache Möglichkeit der Montage. Vielmehr wird auch eine bessere Dämmung des Warmwasserspeichers 1 erreicht, da außer der Verrohrung keine weiteren Wärmebrücken zur Befestigung der Hydraulikmodule 2, 3 zwischen Warmwasserspeicher 1 und der Umgebung die Dämmung 15 durchdringen.
  • Auf die verlängernden Anschlussrohre 9, 10, 11, 12 kann gemäß einer Variante, die nicht unter die Erfindung fällt, verzichtet werden, wenn die hydraulischen Anschlüsse 5, 6, 7, 8 über entsprechende Längen verfügen. Zur Abdichtung zwischen den hydraulischen Anschlüssen 5, 6, 7, 8 und den Anschlussrohren 9, 10, 11, 12 können auch andere Dichtmittel (z.B. Hanf oder Teflonband) verwendet werden.
  • Anstelle von Gewinden können zur hydraulischen Verbindung auch Schnellkupplungen eingesetzt werden.

Claims (3)

  1. Von einer Dämmung (15) umschlossener Warmwasserspeicher (1) mit mindestens einem daran montierten Hydraulikmodul (2, 3) zur thermischen Speicherbeladung und / oder Speicherentladung und mehreren die Wand (4) des Warmwasserspeicher (1) durchdringenden hydraulischen Anschlüssen (5, 6, 7, 8), welche auf der Außenseite des Warmwasserspeichers über Gewinde oder Schnellkupplungen verfügen, zum Anschluss des oder der Hydraulikmodule (2, 3),
    wobei Anschlussrohre (9, 10, 11, 12) mit den hydraulischen Anschlüssen (5, 6, 7, 8) über Gewinde oder Schnellkupplungen verbunden sind, wobei diese Anschlussrohre (9, 10, 11, 12) auf der den hydraulischen Anschlüssen (5, 6, 7, 8) gegenüberliegenden Seite ebenfalls über Gewinde oder Schnellkupplungen verfügen, wobei jedes Hydraulikmodul (2, 3) über eine Rückwand und mindestens zwei Durchgänge in dieser Rückwand verfügt, die derartig angeordnet sind, dass die Rückwand des Hydraulikmoduls (2, 3) über mindestens zwei Anschlussrohre (9, 10, 11, 12) gestülpt ist und mittels Muttern oder Schnellkupplungen an den Anschlussrohren (9, 10, 11, 12) festgeschraubt oder sonst wie befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmung (15) an der Stelle der hydraulischen Anschlüsse (5, 6, 7, 8) Ausnehmungen aufweist und die Anschlussrohre (9, 10, 11, 12) die Dämmung (15) durchdringen.
  2. Warmwasserspeicher (1) mit mindestens einem daran montiertem Hydraulikmodul (2, 3) zur thermischen Speicherbeladung und / oder Speicherentladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinde der Anschlussrohre (9, 10, 11, 12) oder der hydraulischen Anschlüsse (5, 6, 7, 8) jeweils von einer radialen Nut (13) unterbrochen sind und in dieser radialen Nut (13) eine Radialdichtung (14) angeordnet ist.
  3. Warmwasserspeicher (1) mit mindestens einem daran montiertem Hydraulikmodul (2, 3) zur thermischen Speicherbeladung und / oder Speicherentladung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussrohre (9, 10, 11, 12) auf der dem Warmwasserspeicher (1) zugeordneten Seite über einen kleineren Durchmesser verfügen als an der Stelle, an der sie die Rückwand des Hydraulikmoduls (2, 3) durchdringen.
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EP2226589A3 EP2226589A3 (de) 2015-09-16
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