EP4198431A1 - Stationary liquid tank - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen stationären Flüssigkeitstank (1) mit einer Temperiereinrichtung (2) zum Temperieren einer Flüssigkeit (3) in dem Flüssigkeitstank (1), die zumindest ein außen mit dem Flüssigkeitstank (1) wärmeübertragend verbundenes Flachrohr (5) mit Kanälen (6) mit einer jeweiligen Kanalbreite b_K und Stegen (7) mit einer jeweiligen Stegbreite bs aufweist, wobei das Flachrohr (5) aus einem Material mit einer Zugfestigkeit R_m ausgebildet ist und einen Berstdruck P_BERST,IST aufweist,- wobei zwischen dem Flachrohr (5) und dem Flüssigkeitstank (1) eine Wärmeverteilplatte (10) angeordnet ist, die flächig mit dem Flachrohr (5) und dem Flüssigkeitstank (1) verbunden ist, oder- wobei das Flachrohr (5) mit den Kanälen (6) und Stegen (7) derart ausgebildet ist, dass es folgende Gleichung erfüllt, 1,2bK+Toleranz/bS−Toleranz≤Rm/PBERST,MIN mit Toleranz = Fertigungstoleranz der Stegdicke bs.Hierdurch soll ein vergrößerter Wärmeübertrag erreicht werden können.The invention relates to a stationary liquid tank (1) with a temperature control device (2) for the temperature control of a liquid (3) in the liquid tank (1), which has at least one flat tube (5) with channels (6) connected to the outside of the liquid tank (1) in a heat-transferring manner. with a respective channel width b_K and webs (7) with a respective web width bs, wherein the flat tube (5) is made of a material with a tensile strength R_m and has a bursting pressure P_BERST,ACTUAL,- a heat distribution plate (10) being arranged between the flat tube (5) and the liquid tank (1), which is flat with the flat tube (5) and the liquid tank (1) is connected, or- the flat tube (5) with the channels (6) and webs (7) is designed in such a way that it satisfies the following equation, 1.2bK+tolerance/bS−tolerance≤Rm/PBERST,MIN with tolerance = Manufacturing tolerance of the web thickness bs. This should enable an increased heat transfer to be achieved.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen stationären Flüssigkeitstank. Die Erfindung betrifft außerdem ein Wärmepumpensystem mit einem solchen stationären Flüssigkeitstank.The present invention relates to a stationary liquid tank. The invention also relates to a heat pump system with such a stationary liquid tank.

Bei der Verwendung von Kältemitteln, z.B. in stationären Wärmepumpensystemen, ist eine Kältemittelfüllmenge durch verschiedene Normen limitiert. Je nach Kältemittel ist die Einhaltung einer maximalen Füllmenge, der Leistungsauslegung und der baulichen Anforderungen mit herkömmlichen Komponenten nicht ohne Weiteres einzuhalten. Daher gibt es bereits heute einen Wechsel von Rundrohrsystemen auf Flachrohrsysteme in der Stationärtechnik. Jedoch stellt auch hier die Limitierung der Füllmenge teilweise eine Herausforderung dar.When using refrigerants, e.g. in stationary heat pump systems, the refrigerant charge is limited by various standards. Depending on the refrigerant, it is not easy to comply with a maximum filling quantity, the performance design and the structural requirements with conventional components. Therefore, there is already a change from round tube systems to flat tube systems in stationary technology. However, the limitation of the filling quantity also poses a challenge here.

In der Stationärtechnik wird z.B. bei der Brauchwassertemperierung in Wohngebäuden ein Wärmeübertrager bzw. eine Temperiereinrichtung zur Beheizung des Brauchwassertanks um eben diesen gewickelt. Bei einer solchen Ausführung sind Montage, Integration und Austausch im Falle eines Defekts einfacher, als wenn der Wärmeübertrager bzw. die Temperiereinrichtung in dem Wassertank angeordnet ist. Zusätzlich wird ein direkter Kontakt des (Trink-)wassers mit dem Wärmeübertrager und damit eine Kontamination des im Wassertank befindlichen Trinkwassers durch Stoffe vom Wärmeübertrager ausgeschlossen. Auch ist bei einer Leckage von Kältemittel eine Kontamination des Trinkwassers ausgeschlossen, da dieses in die Umgebung entweicht.In stationary technology, e.g. for the process water temperature control in residential buildings, a heat exchanger or a temperature control device for heating the process water tank is wrapped around it. With such an embodiment, assembly, integration and replacement in the event of a defect are simpler than if the heat exchanger or the temperature control device is arranged in the water tank. In addition, direct contact of the (drinking) water with the heat exchanger and thus contamination of the drinking water in the water tank by substances from the heat exchanger is ruled out. In the event of a refrigerant leak, contamination of the drinking water is also ruled out, as this escapes into the environment.

Heutzutage werden hierbei zum Einsatz kommende Flachrohre mit innenliegenden Kanälen und dazwischen angeordneten Stegen so ausgelegt, dass Sie die nach gültiger Normung erforderlichen Berstdrücke P_BERST,MIN gerade so einhalten und dadurch ein materialsparendes Flachrohrdesign ermöglichen.Nowadays, the flat tubes used with internal channels and webs arranged in between are designed in such a way that you just keep to the bursting pressures P _BERST,MIN required by the applicable standard, thereby enabling a material-saving flat tube design.

Ein Verhältnis einer Kanalbreite b_K zu einer Stegbreite bs ergibt sich nach folgender Gleichung aus der Zugfestigkeit R_m, dem gewünschten Berstdruck P_BERST,IST und der Fertigungstoleranz der Stege zu $$\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{Toleranz}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{Toleranz}\right)\le {\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BERST},\mathrm{MIN}}.$$

mit

• P_BERST,MIN = nach Normung erforderlicher Berstdruck und
• P_BERST,IST = Berstdruck, den das ausgeführte Flachrohr bei Sollmaßen aufgrund der Stegdicke einhält.

A ratio of a channel width b _K to a web width bs results from the following equation from the tensile strength R _m , the desired bursting pressure P _BERST,IST and the manufacturing tolerance of the webs $$\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{tolerance}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{tolerance}\right)\le {\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BURST},\mathrm{MIN}}.$$

with

• P _BERST,MIN = bursting pressure required by standardization and
• P _BERST,IST = bursting pressure that the designed flat tube maintains with nominal dimensions due to the web thickness.

Bei der Auslegung des Wärmeübertragers bzw. der Temperiereinrichtung ist es teilweise nicht möglich, einen gewünschten Wärmestrom bei Einhaltung der Anforderungen an die Füllmenge und damit an ein Innenvolumen des Wärmeübertragers einzuhalten. Bei dem um einen stationären Flüssigkeitstank gewickelten Wärmeübertrager machen dessen Flachrohre den größten Teil des Innenvolumens aus.When designing the heat exchanger or the temperature control device, it is sometimes not possible to maintain a desired heat flow while complying with the requirements for the filling quantity and thus for an internal volume of the heat exchanger. In the case of the heat exchanger wound around a stationary liquid tank, its flat tubes make up the largest part of the internal volume.

Beim Wärmeübergang vom Kältemittel an die zu temperierende Flüssigkeit, bzw. an das Wasser, stellt eine Wärmeleitung in einer Emaillebeschichtung und in einer Wärmeleitschicht (Wärmeleitpaste) einen großen Teil des Wärmedurchgangswiderstands dar. Abhängig vom Wärmeübergangskoeffizienten auf der Wasserseite stellt auch die Wasserseite einen signifikanten Anteil des Gesamtwärmedurchgangswiderstands dar. Der Wärmeleitwiderstand von Emaille und Wärmeleitschicht (Thermal Interface Material) lässt sich durch Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit, Reduktion der Schichtdicke und Vergrößerung der Querschnittsfläche reduzieren. Die Wärmeleitfähigkeit ist als Materialeigenschaft nicht veränderbar bzw. durch die Materialauswahl bereits so weit erhöht, wie für den Einsatz möglich. Die Schichtdicke ist bereits üblicherweise so dünn ausgeführt, wie für den Einsatz möglich. Eine Erhöhung der Querschnittsfläche als wirksame Maßnahme zur Erhöhung des übertragenen Wärmestroms ist mit der derzeitigen Flachrohrauslegung bei Einhaltung des geforderten Innenvolumens nicht umsetzbar.When heat is transferred from the refrigerant to the liquid to be tempered, or to the water, heat conduction in an enamel coating and in a thermally conductive layer (thermally conductive paste) represents a large part of the heat transfer resistance. Depending on the heat transfer coefficient on the water side, the water side also represents a significant part of the heat transfer Total thermal resistance. The thermal resistance of enamel and thermal interface layer (thermal interface material) can be increased by increasing the Reduce thermal conductivity, reduce the layer thickness and increase the cross-sectional area. As a material property, the thermal conductivity cannot be changed or, as a result of the choice of material, has already been increased as far as possible for the application. The layer thickness is usually as thin as possible for the application. An increase in the cross-sectional area as an effective measure to increase the transferred heat flow cannot be implemented with the current flat tube design while maintaining the required internal volume.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, einen stationären Flüssigkeitstank mit einer Temperiereinrichtung derart weiter zu entwickeln, dass ein erhöhter Wärmeübertrag zwischen einem Flachrohr einer Temperiereinrichtung und dem stationären Flüssigkeitstank ermöglicht wird.The present invention is therefore concerned with the problem of further developing a stationary liquid tank with a temperature control device in such a way that an increased heat transfer between a flat tube of a temperature control device and the stationary liquid tank is made possible.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of independent claim 1 . Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Wärmeübertragung zwischen einem Flachrohr einer Temperiereinrichtung eines stationären Flüssigkeitstanks und dem Flüssigkeitstank durch eine Vergrößerung einer Wärmeübertragungsfläche ohne eine Erhöhung des Kältemittelvolumens zu erreichen. Erfindungsgemäß wird dies durch zwei alternative Ausführungsformen ermöglicht, nämlich einerseits durch ein Anordnen einer Wärmeverteilerplatte zwischen dem Flachrohr und dem Flüssigkeitstank und andererseits durch eine Integration einer solchen Wärmeverteilerplatte in das Flachrohr durch eine entsprechende andere geometrische Querschnittsform des Flachrohrs. Der erfindungsgemäße stationäre Flüssigkeitstank besitzt dabei eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank, die sowohl zum Beheizen als auch zum Kühlen der im Flüssigkeitstank bevorrateten Flüssigkeit dienen kann. Die Temperiereinrichtung, welche einen Wärmeübertrager darstellt, weist zumindest ein außen mit dem Flüssigkeitstank wärmeübertragend verbundenes Flachrohr mit innenliegenden Kanälen mit einer jeweiligen Kanalbreite b_K und Stegen mit einer jeweiligen Stegbreite b_S auf. Das Flachrohr ist dabei aus einem Material mit einer Zugfestigkeit R_m ausgebildet und besitzt einen Berstdruck P_BERST,IST. P_BERST,MIN ist dabei der nach Normung/Spezifikation geforderte Berstdruck. Der Berstdruck P_BERST,IST des Flachrohrs muss darüber liegen. Gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstanks ist dabei zwischen dem Flachrohr und dem Flüssigkeitstank die zuvor beschriebene Wärmeverteilplatte angeordnet, die flächig mit dem Flachrohr und dem Flüssigkeitstank verbunden ist. Die Wärmeverteilplatte hat dabei im Vergleich zu beispielweise einer Wärmeleitschicht eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ist beispielsweise aus Aluminium ausgebildet. Sie verteilt einen Wärmestrom von der mit dem Flachrohr in Kontakt stehenden Fläche auf eine größere Fläche, wodurch der Wärmestrom auf dieser größeren Fläche durch die Wärmeleitschicht, die zwischen der Wärmeverteilplatte und dem Flüssigkeitstank angeordnet sein kann, eine Emaillebeschichtung des Flüssigkeitstanks und den Stahl des Flüssigkeitstanks geleitet wird. Die Wärmeleitschicht besitzt eine Wärmeleitfähigkeit, die wesentlich geringer ist, als die des Flachrohrwerkstoffs und/oder der Wärmeverteilplatte. Auch für den Wärmeübergang auf einer Innenseite ist diese vergrößerte Fläche wirksam. Eine Wandung des Flüssigkeitstanks besteht dabei üblicherweise aus einem Kern aus Stahl sowie einer innenliegenden und außenliegenden Emaillebeschichtung.The present invention is based on the general idea of achieving heat transfer between a flat tube of a temperature control device of a stationary liquid tank and the liquid tank by enlarging a heat transfer surface without increasing the refrigerant volume. According to the invention, this is made possible by two alternative embodiments, namely on the one hand by arranging a heat distribution plate between the flat tube and the liquid tank and on the other hand by integrating such a heat distribution plate into the flat tube by means of a corresponding different geometric cross-sectional shape of the flat tube. The stationary liquid tank according to the invention has a temperature control device for temperature control of the liquid in the liquid tank, which is used both for heating as well as for cooling the liquid stored in the liquid tank. The temperature control device, which represents a heat exchanger, has at least one flat tube externally connected to the liquid tank in a heat-transferring manner, with internal channels with a respective channel width b _K and webs with a respective web width b _S . The flat tube is made from a material with a tensile strength R _m and has a bursting pressure P _BERST,IST . P _BERST,MIN is the bursting pressure required by the standard/specification. The bursting pressure P _BERST,IST of the flat tube must be higher. According to a first alternative embodiment of the stationary liquid tank according to the invention, the previously described heat distribution plate is arranged between the flat tube and the liquid tank and is connected over the entire surface to the flat tube and the liquid tank. The heat distribution plate has a high thermal conductivity compared to, for example, a thermally conductive layer and is made of aluminum, for example. It distributes a heat flow from the area in contact with the flat tube to a larger area, whereby the heat flow on this larger area is conducted through the heat conducting layer, which can be arranged between the heat distribution plate and the liquid tank, an enamel coating of the liquid tank and the steel of the liquid tank becomes. The thermally conductive layer has a thermal conductivity that is significantly lower than that of the flat tube material and/or the heat distribution plate. This enlarged area is also effective for the heat transfer on an inside. A wall of the liquid tank usually consists of a steel core and an internal and external enamel coating.

Bei einer hierzu gleichwertigen aber alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstanks ist das Flachrohr mit seinen Kanälen und Stegen derart ausgebildet, dass es folgende Gleichung erfüllt: $$\mathrm{1,2}\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{Toleranz}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{Toleranz}\right)\le \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BERST},\mathrm{MIN}}\right)$$

In an equivalent but alternative embodiment of the stationary liquid tank according to the invention, the flat tube with its channels and webs is designed in such a way that it satisfies the following equation: $$1.2\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{tolerance}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{tolerance}\right)\le \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BURST},\mathrm{MIN}}\right)$$

Bei dieser Lösung wird die Stegbreite bs bei gleicher Kanalgröße erhöht, wodurch sich in Folge auch ein Flachrohraußenmaß und damit eine Kontaktfläche zwischen dem Flachrohr und dem stationären Flüssigkeitstank vergrößert. Das erfindungsgemäße und sich hieraus ergebende Flachrohrdesign weicht insofern von bisherigen Flachrohrdesigns ab, als dass die Stege zwischen den einzelnen Kanälen derart massiv ausgeführt sind, dass sie einen wesentlich höheren Berstdruck P_BERST,IST aushalten, als dies beispielsweise nach geltender Norm erforderlich ist. Die Flachrohrwandstärke ist dabei gegenüber der bisherigen Ausführung nicht verändert. Versuche und Berechnungen haben dabei ergeben, dass diese Ausführungsform besonders vorteilhaft ist, wenn die untere Toleranzgrenze der Stegbreite um mindestens 20 % größer ist, als zur Erreichung des geforderten Berstdrucks P_BERST,MIN nötig.In this solution, the web width bs is increased with the same channel size, which consequently also increases the external dimensions of the flat tube and thus the contact surface between the flat tube and the stationary liquid tank. The flat tube design according to the invention and the resulting flat tube design differs from previous flat tube designs in that the webs between the individual channels are so solid that they can withstand a significantly higher bursting pressure P _BERST,IST than is required by the applicable standard, for example. The flat tube wall thickness has not changed compared to the previous design. Experiments and calculations have shown that this embodiment is particularly advantageous if the lower tolerance limit of the web width is at least 20% greater than is necessary to achieve the required bursting pressure P _BERST,MIN .

Unabhängig von der gewählten Ausführungsform bietet der erfindungsgemäße stationäre Flüssigkeitstank die Möglichkeit einer im Vergleich zu bisherigen Flüssigkeitstanks deutlich verbesserten Wärmeübertragung aufgrund der vergrößerten Wärmeübertragungsfläche am Behälterumfang bei gleichzeitig gleichbleibendem Innenvolumen der Flachrohre. Hierdurch steht auch eine für die im Flüssigkeitstank gelagerte zur Verfügung stehende vergrößerte Wärmeübertragungsfläche an einer Behälterinnenwand zur Verfügung. Insgesamt kann hierdurch eine Erhöhung des Wärmestroms ohne eine Erhöhung des Kältemittelvolumens erreicht werden. Die zweite alternative Ausführungsform bietet darüber hinaus den großen Vorteil von relativ kurzen Wärmeleitpfaden und damit einem höheren übertragenen Wärmestrom. Zusätzlich fällt der Gesamtmaterialeinsatz geringer aus, die Montagekräfte, mit der der Wärmeübertrager um den Flüssigkeitstank gespannt wird, sind geringer. Zusätzlich ist die Fertigung einfacher, da keine stoffschlüssige Verbindung zwischen Flachrohr und Wärmeverteilplatte hergestellt werden muss und eine Positionierung der Wärmeleitplatte gegenüber den Flachrohren beim Fügen, zum Beispiel durch Löten, entfällt.Irrespective of the selected embodiment, the stationary liquid tank according to the invention offers the possibility of significantly improved heat transfer compared to previous liquid tanks due to the increased heat transfer surface area on the container circumference while at the same time the internal volume of the flat tubes remains the same. As a result, there is also an enlarged heat transfer surface available on an inner wall of the container for the heat transfer surface stored in the liquid tank. Overall, an increase in the heat flow can be achieved without an increase in the refrigerant volume. The second alternative embodiment also offers the great advantage of relatively short thermal conduction paths and thus a higher heat transfer rate. In addition, the overall use of materials is lower, the assembly forces with which the heat exchanger is clamped around the liquid tank are lower. In addition, production is simpler since there are no material connection between the flat tube and the heat distribution plate must be made and positioning of the heat conducting plate relative to the flat tubes when joining, for example by soldering, is eliminated.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der ersten Alternative des erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstanks ist die Wärmeverteilplatte mit einer Außenseite des Flüssigkeitstanks über eine Wärmeleitschicht verbunden. Die Wärmeverteilplatte besitzt darüber hinaus eine Wärmeleitfähigkeit λ_V sowie eine Dicke dv, während die Wärmeleitschicht eine Wärmeleitfähigkeit λ_W und eine Dicke dw besitzt. Um einen möglichst hohen Wärmeübertrag der Temperiereinrichtung an den Flüssigkeitstank und dessen Inhalt zu erreichen, sind zumindest zwei Flachrohre parallel um den stationären Flüssigkeitstank gewickelt, wobei zwischen zwei Flachrohren ein Abstand s besteht. Hierbei gilt: $$\left(\mathrm{0,25}\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{d}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)<\left({\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{W}}\cdot \mathrm{s}/{\mathrm{d}}_{\mathrm{W}}\right)<\left(4\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{d}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)$$

bzw. $$8{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}>{\mathrm{R}}_{\mathrm{W}}>\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}$$

In an advantageous development of the first alternative of the stationary liquid tank according to the invention, the heat distribution plate is connected to an outside of the liquid tank via a thermally conductive layer. The heat distribution plate also has a thermal conductivity λ _V and a thickness dv, while the thermally conductive layer has a thermal conductivity λ _W and a thickness dw. In order to achieve the highest possible heat transfer from the temperature control device to the liquid tank and its contents, at least two flat tubes are wound in parallel around the stationary liquid tank, with a distance s between two flat tubes. The following applies here: $$\left(0.25\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{i.e}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)<\left({\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{W}}\cdot \mathrm{s}/{\mathrm{i.e}}_{\mathrm{W}}\right)<\left(4\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{i.e}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)$$

or. $$\mathrm{8th}{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}>{\mathrm{R}}_{\mathrm{W}}>\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}$$

Bevorzugt gilt: $$\left(\mathrm{0,5}\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{d}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)<\left({\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{W}}\cdot \mathrm{s}/{\mathrm{d}}_{\mathrm{W}}\right)<\left(2\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{d}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)$$

bzw. $$4{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}>{\mathrm{R}}_{\mathrm{W}}>{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}$$

Preferably: $$\left(0.5\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{i.e}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)<\left({\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{W}}\cdot \mathrm{s}/{\mathrm{i.e}}_{\mathrm{W}}\right)<\left(2\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{V}}\cdot {\mathrm{i.e}}_{\mathrm{V}}/\mathrm{s}\right)$$

or. $$4{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}>{\mathrm{R}}_{\mathrm{W}}>{\mathrm{R}}_{\mathrm{V}}$$

Dabei ist Rv der Wärmeleitwiderstand in axialer Richtung in der Wärmeverteilplatte näherungsweise Rv = s / 2 / (λ_V · dv) und Rw der Wärmeleitwiderstand in der Wärmeleitschicht in radialer Richtung näherungsweise Rw = dw / (λ_W · s). Werden diese Beziehungen eingehalten, so ergibt sich hieraus der große Vorteil, dass die Fläche zwischen den Flachrohren effizient an der Wärmeübertragung teilnimmt und damit zu einer Erhöhung des übertragenen Wärmestroms zwischen Flachrohr und Flüssigkeitsbehälter führt. Gleichzeitig wird bei Erfüllung der Beziehung die Wärmeverteilplatte nur so dick ausgeführt, wie es für eine Steigerung des Wärmestroms sinnvoll ist. Dies führt zu einer verbesserten Ausführung bezüglich Bauraum, Gewicht und Kosten.Rv is the thermal resistance in the axial direction in the heat distribution plate approximately Rv = s / 2 / (λ _V dv) and Rw is the thermal resistance in the thermally conductive layer in the radial direction approximately Rw = dw / (λ _W s). If these relationships are maintained, this results in the great advantage that that the surface between the flat tubes participates efficiently in the heat transfer and thus leads to an increase in the heat flow transferred between the flat tube and the liquid container. At the same time, if the relationship is fulfilled, the heat distribution plate is only thick enough to increase the heat flow. This leads to an improved design in terms of installation space, weight and costs.

Zweckmäßig weist ein erfindungsgemäßer Flüssigkeitstank entsprechend der ersten alternativen Ausführungsform eine Wärmeverteilplatte auf, die mit dem Flachrohr verlötet ist. Eine Verlötung zwischen der Wärmeverteilplatte und dem Flachrohr bietet eine optimierte wärmeübertragende Verbindung bei gleichzeitig äußerst kurzem Wärmeleitpfad. Lot besitzt darüber hinaus im Vergleich zu einer Wärmeleitpaste (Wärmeleitschicht) eine deutlich verbesserte Wärmeleitfähigkeit, wodurch ein nahezu ungehinderter Wärmeübergang zwischen dem Flachrohr und der Wärmeverteilplatte ermöglicht wird.According to the first alternative embodiment, a liquid tank according to the invention expediently has a heat distribution plate which is soldered to the flat tube. Soldering between the heat distribution plate and the flat tube offers an optimized heat transfer connection with an extremely short heat conduction path at the same time. In addition, solder has a significantly improved thermal conductivity compared to a thermally conductive paste (thermally conductive layer), which enables almost unhindered heat transfer between the flat tube and the heat distribution plate.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstanks, weist das Flachrohr an einer dem stationären Flüssigkeitstank abgewandten Außenseite eine Isolierung auf. Über eine derartige Isolierung kann eine Wärmeabgabe oder -aufnahme aus der Umgebung zumindest reduziert werden, wodurch die Effizienz der Temperiereinrichtung deutlich gesteigert werden kann. Eine derartige Isolierung kann beispielsweise mittels einer entsprechenden Kunststoffbeschichtung oder einem Art Gehäuse, insbesondere aus Kunststoff oder Mineralwolle, erfolgen.In a further advantageous embodiment of the stationary liquid tank according to the invention, the flat tube has insulation on an outside facing away from the stationary liquid tank. Heat dissipation or absorption from the environment can at least be reduced via such insulation, as a result of which the efficiency of the temperature control device can be significantly increased. Such insulation can be provided, for example, by means of a corresponding plastic coating or a type of housing, in particular made of plastic or mineral wool.

Zweckmäßig weist die Temperiereinrichtung einen Kältemittelkreislauf auf, wobei das/die Flachrohre einen Teil des Kältemittelkreislaufs bildet/bilden. Über das Kältemittel, was rein theoretisch auch ein Kühlmittel sein kann, kann eine Temperierung, insbesondere eine Erwärmung des Inhalts des stationären Flüssigkeitstanks erfolgen.The temperature control device expediently has a refrigerant circuit, with the flat tube(s) forming part of the refrigerant circuit. About the Refrigerant, which theoretically can also be a coolant, temperature control, in particular heating of the contents of the stationary liquid tank, can take place.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstanks, ist das Flachrohr als Strangpressprofil oder als Schweißrohr ausgebildet. Besonders die Ausbildung als Strangpressprofil, beispielsweise aus Aluminium, bietet die große Möglichkeit, das Flachrohr nicht nur qualitativ hochwertig, sondern auch kostengünstig herzustellen. Derartige Strangpressprofile können darüber hinaus durch entsprechende Matrizen nahezu beliebige Querschnittsformen erzeugen.In a further advantageous embodiment of the stationary liquid tank according to the invention, the flat tube is designed as an extruded profile or as a welded tube. In particular, the design as an extruded profile, for example made of aluminum, offers the great possibility of not only producing the flat tube in a high quality, but also cost-effectively. Extruded profiles of this type can also produce almost any desired cross-sectional shape using appropriate matrices.

Zweckmäßig weist der Flüssigkeitstank einen Stahlkern sowie eine innenliegende und eine außenliegende Emaillebeschichtung auf. Über die Emaillebeschichtung kann insbesondere eine hygienische Lagerung von Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank, beispielsweise Trinkwasser, gewährleistet werden.The liquid tank expediently has a steel core and an internal and an external enamel coating. In particular, hygienic storage of liquid in the liquid tank, for example drinking water, can be ensured via the enamel coating.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, das beschriebene Flachrohr als Teil eines Wärmepumpenkreislaufs zu betreiben, über das der Flüssigkeitsbehälter beheizt wird. Die Verwendung eines solchen Flüssigkeitsspeichers bietet den Vorteil, dass temperierte Flüssigkeit, zum Beispiel Heißwasser für Bedarfsspitzen bevorratet werden kann und das Wärmepumpensystem nur so dimensioniert werden muss, dass es über einen längeren Zeitraum das Vorratsvolumen auf die gewünschte Temperatur erwärmt. Bei der beschriebenen Ausführung ist eine Kontamination des Flüssigkeitstanks mit Kältemittel oder Kühlmittel ausgeschlossen, da eine Leckage durch die Doppelwandigkeit in Form der Flachrohrwand und der Behälterwand in die Umgebung entweichen würde.The present invention is also based on the general idea of operating the flat tube described as part of a heat pump circuit, via which the liquid container is heated. The use of such a liquid reservoir offers the advantage that temperature-controlled liquid, for example hot water, can be stored for peak demand and the heat pump system only has to be dimensioned in such a way that it heats the storage volume to the desired temperature over a longer period of time. In the embodiment described, contamination of the liquid tank with refrigerant or coolant is ruled out, since a leak would escape into the environment through the double wall in the form of the flat tube wall and the container wall.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to identical or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1

eine Außenansicht auf und eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstank mit einer Temperiereinrichtung mit mehreren Flachrohren entsprechend einer ersten alternative Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2

eine Außenansicht auf und eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstank mit einer Temperiereinrichtung mit mehreren Flachrohren entsprechend einer zweiten alternative Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3

eine Querschnittsdarstellung durch eine mögliche Ausführungsform eines Flachrohrs,

Fig. 4

eine Schnittdarstellung durch eine Wand des stationären Flüssigkeitstanks mit Flachrohren und Wärmeverteilplatte sowie Wärmeleitschicht, entsprechend einer ersten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitstanks.

Show, each schematically:

1

an external view and a sectional view through a stationary liquid tank according to the invention with a temperature control device with several flat tubes according to a first alternative embodiment of the invention,

2

an external view and a sectional view through a stationary liquid tank according to the invention with a temperature control device with several flat tubes according to a second alternative embodiment of the invention,

3

a cross-sectional view through a possible embodiment of a flat tube,

4

a sectional view through a wall of the stationary liquid tank with flat tubes and heat distribution plate and heat conducting layer, according to a first alternative embodiment of the liquid tank according to the invention.

Entsprechend den Fig. 1 sowie 2 und 4 weist ein erfindungsgemäßer stationärer Flüssigkeitstank 1 eine Temperiereinrichtung 2 zum Temperieren einer Flüssigkeit 3, beispielsweise Wasser 4, in dem Flüssigkeitstank 1 auf. Die Temperiereinrichtung 2 besitzt dabei zumindest ein, vorzugsweise mehrere außen mit dem Flüssigkeitstank 1 wärmeübertragend verbundene Flachrohre 5 mit Kanälen 6 auf, die jeweils eine Kanalbreite b_K (vgl. Fig. 3) aufweisen. Die Kanäle 6 sind dabei durch dazwischen angeordnete Stege 7 mit einer jeweiligen Stegbreite bs getrennt. Das Flachrohr 5 bzw. die Flachrohre 5 bestehen dabei aus einem Material, beispielsweise Aluminium, mit einer Zugfestigkeit R_m und einem Berstdruck P_BERST,IST. Der Berstdruck ergibt sich aus der Zugfestigkeit des Materials und der gewählten Geometrie des Flachrohrs. P_BERST,IST ist der Berstdruck, den das Flachrohr 5 erreicht.According to the 1 2 and 4, a stationary liquid tank 1 according to the invention has a temperature control device 2 for temperature control of a liquid 3, for example water 4, in the liquid tank 1. The temperature control device 2 has at least one, preferably several, flat tubes 5 with channels 6, which are connected externally to the liquid tank 1 in a heat-transferring manner and each have a channel width b _K (cf. 3 ) exhibit. The channels 6 are separated by webs 7 arranged between them, each having a web width bs. The flat tube 5 or the flat tubes 5 consist of a material, for example aluminum, with a tensile strength R _m and a bursting pressure P _BERST,IST . The bursting pressure results from the tensile strength of the material and the chosen geometry of the flat tube. P _BERST,IST is the bursting pressure that the flat tube 5 reaches.

Die Flachrohre 5 münden dabei jeweils längsendseitig in Sammler 8, die über eine Spannvorrichtung 9 gegen den stationären Flüssigkeitstank 1 verspannt sind.The flat tubes 5 each open at the longitudinal end into collectors 8 which are clamped against the stationary liquid tank 1 by a clamping device 9 .

Um nun eine bessere Temperierung, insbesondere ein besseres Erwärmen bzw. ein besseres Kühlen von in dem Flüssigkeitstank 1 gespeicherter Flüssigkeit 3 zu ermöglichen, ohne dabei ein Innenvolumen der Flachrohre 5 zu vergrößern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine wärmeübertragende Fläche zwischen der Temperiereinrichtung 2 und dem Flüssigkeitstank 1 zu vergrößern.In order to enable better temperature control, in particular better heating or better cooling of the liquid 3 stored in the liquid tank 1, without increasing the internal volume of the flat tubes 5, a heat-transferring surface is provided between the temperature control device 2 and the liquid tank 1 to enlarge.

Entsprechend einer ersten alternativen Ausführungsform der Erfindung ist dabei zwischen den Flachrohren 5 und dem Flüssigkeitstank 1 eine Wärmeverteilplatte 10 angeordnet, die flächig mit den Flachrohren 5 einerseits und dem Flüssigkeitstank 1 andererseits verbunden ist (vgl. Fig. 1 und 4).According to a first alternative embodiment of the invention, a heat distribution plate 10 is arranged between the flat tubes 5 and the liquid tank 1, which is flatly connected to the flat tubes 5 on the one hand and the liquid tank 1 on the other (cf. 1 and 4 ).

Über eine derartige Wärmeverteilplatte 10, die insbesondere mit den Flachrohren 5 verlötet ist und dadurch einen hohen Wärmeübertrag von diesen gewährleistet, kann ein im Verhältnis zu einer Wärmeleitschicht 11 deutlich vergrößerte Wärmeleitfähigkeit geschaffen werden. Zudem verteilt die Wärmeleitplatte 10 den von einer Kontaktfläche mit den Flachrohren 5 eingetragenen Wärmestrom auf eine deutlich größere Fläche, wodurch der Wärmestrom auf dieser größeren Fläche durch die Wärmeleitschicht 11 und eine Wandung des Flüssigkeitstanks 1 geleitet wird. Eine derartige Wandung des Flüssigkeitstanks 1 kann beispielsweise aus einem Stahlkern 12 sowie einer innen- und/oder außenliegenden Emaillebeschichtung 13 bestehen (vgl. Fig. 4). Durch die größere wärmeübertragende Fläche der Wärmeverteilplatte 10 kann auch ein verbesserter und erhöhter Wärmeübergang auf die Innenseite der Wandung erreicht werden.Such a heat distribution plate 10, which is in particular soldered to the flat tubes 5 and thereby ensures a high level of heat transfer from them, can create a thermal conductivity that is significantly greater than that of a thermally conductive layer 11. In addition, the heat-conducting plate 10 distributes the heat flow introduced from a contact surface with the flat tubes 5 over a significantly larger area, as a result of which the heat flow is conducted through the heat-conducting layer 11 and a wall of the liquid tank 1 on this larger surface. Such a wall of the liquid tank 1 can consist, for example, of a steel core 12 and an internal and/or external enamel coating 13 (cf. 4 ). Due to the larger heat-transferring surface of the heat distribution plate 10, an improved and increased heat transfer to the inside of the wall can also be achieved.

Die Wärmeverteilplatte 10 ist dabei vorzugsweise mit einer Außenseite des Flüssigkeitstanks 1 über die zuvor beschriebene Wärmeleitschicht 11 verbunden, und weist eine Wärmeleitfähigkeit λ_V sowie eine Dicke d_v auf (vgl. Fig. 4). Die Wärmeleitschicht 11 wiederum besitzt eine Wärmeleitfähigkeit λ_W sowie eine Dicke dw.The heat distribution plate 10 is preferably connected to an outside of the liquid tank 1 via the previously described thermally conductive layer 11 and has a thermal conductivity λ _V and a thickness d _V (cf. 4 ). The thermally conductive layer 11 in turn has a thermal conductivity λ _W and a thickness dw.

Betrachtet man die Temperiereinrichtung 1 entsprechend den Fig. 1 sowie 4 bis 5, so kann man erkennen, dass mehrere Flachrohre 5 parallel zueinander angeordnet sind und sich um den stationären Flüssigkeitstank 1 winden. Die zumindest zwei Flachrohre 5 der Temperiereinrichtung 2 besitzen dabei einen Abstand s zwischen einander (vgl. Fig. 1 und 2) und sind vorzugsweise derart angeordnet, dass gilt: (0,25 · λ_V · d_V / s) < (λ_W · s / d_W) < (4 · λ_V · d_V / s), besonders bevorzugt: (0,5 · λ_V · d_V / s) < (λ_W · s / dw) < (2 · λ_V · d_V / s).Considering the temperature control device 1 according to the 1 4 to 5, it can be seen that several flat tubes 5 are arranged parallel to one another and wind around the stationary liquid tank 1. The at least two flat tubes 5 of the temperature control device 2 have a distance s between them (cf. Figures 1 and 2 ) and are preferably arranged in such a way that applies: (0.25 λ _V d _V / s) < (λ _W s / d _W ) < (4 λ _V d _V / s), particularly preferably: (0.5 λ _{V dV} /s) < ( _λW s/dw) < (2 _{λV dV} /s).

Bei der zweiten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstanks 1 sind die Flachrohre 5 mit den Kanälen 6 und den Stegen 7 derart ausgebildet, dass diese folgende Gleichung erfüllen: $$\mathrm{1,2}\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{Toleranz}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{Toleranz}\right)\le \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BERST},\mathrm{IST}}\right)$$

In the second alternative embodiment of the stationary liquid tank 1 according to the invention, the flat tubes 5 with the channels 6 and the webs 7 are designed in such a way that they fulfill the following equation: $$1.2\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{tolerance}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{tolerance}\right)\le \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BURST},\mathrm{IS}}\right)$$

Die Stegbreite bs im jeweiligen Flachrohr 5 wird dabei bei gleicher Kanalgröße erhöht, wodurch sich ein Außenmaß des jeweiligen Flachrohres 5 und damit auch eine zur Wärmeübertragung zur Verfügung stehende Kontaktfläche zwischen dem Flachrohr 5 und dem Flüssigkeitstank 1 vergrößert. Das sich hieraus ergebende Flachrohrdesign weicht insofern von bisherigen Designs ab, als dass die Stege 7 zwischen den einzelnen Kanälen 6 so massiv ausgeführt sind, dass sie einen wesentlich höheren Berstdruck P_BERST,IST aushalten, als den nach geltender Normung erforderlichen Berstdruck P_BERST,MIN. Interessant wird diese Ausführung, sofern durch eine entsprechende Auslegung der Stegbreite bs und der Kanalbreite b_K der für die Anwendung geforderte Berstdruck P_BERST,MIN um 20% überschritten werden kann.The web width bs in the respective flat tube 5 is increased with the same channel size, which increases the external dimensions of the respective flat tube 5 and thus also a contact surface between the flat tube 5 and the liquid tank 1 available for heat transfer. The resulting flat tube design deviates from previous designs in that the webs 7 between the individual channels 6 are made so solid that they can withstand a significantly higher bursting pressure P _BERST,IST than the bursting pressure P _BERST,MIN required by the applicable standard . This design becomes interesting if the bursting pressure P _BERST,MIN required for the application can be exceeded by 20% by means of a corresponding design of the web width bs and the channel width b _K .

Generell macht eine solche erfindungsgemäße Ausführungsform selbstverständlich nur dann Sinn, wenn in der betrachteten Anwendung die zulässige Kältemittelmenge begrenzt ist oder die Kosten pro Volumen für flüssiges Kältemittel höher sind als für den Wärmeübertragerwerkstoff.In general, of course, such an embodiment according to the invention only makes sense if the permissible amount of refrigerant is limited in the application under consideration or if the costs per volume for liquid refrigerant are higher than for the heat exchanger material.

Die Kanäle 6 selbst können einen quadratischen Querschnitt aufweisen, wie dies gemäß der Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, wobei sie rein theoretisch auch einen rechteckigen, nicht quadratischen oder einen runden Querschnitt besitzen können. Um eine möglichst effiziente Temperierung der Flüssigkeit 3 im Flüssigkeitstank 1 erreichen zu können, kann an den Flachrohren 5 an einer dem stationären Flüssigkeitstank 1 abgewandten Außenseite zusätzlich noch eine Isolierung 14, beispielsweise eine Styroporschale, vorgesehen werden (vgl. Fig. 1). Die Temperiereinrichtung 2 kann darüber hinaus einen Kältemittelkreislauf aufweisen, wobei die Flachrohre 5 einen Teil dieses Kältemittelkreislaufes darstellen. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass die Temperiereinrichtung 2 einen Kühlmittelkreislauf aufweist, wobei die Flachrohre 5 in diesem Fall einen Teil des Kühlmittelkreislaufs bilden.The channels 6 themselves can have a square cross-section, as in accordance with the Figures 1 to 4 is shown, and theoretically they can also have a rectangular, non-square or round cross-section. In order to be able to achieve the most efficient possible temperature control of the liquid 3 in the liquid tank 1, an additional insulation 14, for example a polystyrene shell, can be provided on the flat tubes 5 on an outside facing away from the stationary liquid tank 1 (cf. 1 ). The temperature control device 2 can also have a refrigerant circuit, with the flat tubes 5 representing part of this refrigerant circuit. Alternatively, it is of course also conceivable for the temperature control device 2 to have a coolant circuit, with the flat tubes 5 forming part of the coolant circuit in this case.

Um die Flachrohre 5 kostengünstig und dennoch qualitativ hochwertig herstellen zu können, können diese als Strangpressprofil, insbesondere als Aluminiumstrangpressprofile, ausgebildet sein, oder alternativ als Schweißrohre. Besonders die Ausbildung als Aluminiumstrangpressprofile ermöglicht eine nahezu beliebige Ausführung der Kanäle 6 und der dazwischen angeordneten Stege 7.In order to be able to produce the flat tubes 5 inexpensively and yet with high quality, they can be designed as extruded profiles, in particular as aluminum extruded profiles, or alternatively as welded tubes. In particular, the design as aluminum extruded profiles allows almost any design of the channels 6 and the webs 7 arranged between them.

Der stationäre Flüssigkeitstank 1 kann dabei beispielsweise Bestandteil eines Wärmepumpensystems 15 sein. Insgesamt lässt sich mit der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung 2 und dem erfindungsgemäßen stationären Flüssigkeitstank 1 eine deutlich verbesserte Temperierung der Flüssigkeit 3 bei gleichbleibendem (Innen-)Volumen der Flachrohre 5 erreichen.The stationary liquid tank 1 can be part of a heat pump system 15, for example. Overall, with the temperature control device 2 according to the invention and the stationary liquid tank 1 according to the invention, a significantly improved temperature control of the liquid 3 can be achieved with the (internal) volume of the flat tubes 5 remaining the same.

Claims (10)

Stationärer Flüssigkeitstank (1) mit einer Temperiereinrichtung (2) zum Temperieren einer Flüssigkeit (3) in dem Flüssigkeitstank (1), die zumindest ein außen mit dem Flüssigkeitstank (1) wärmeübertragend verbundenes Flachrohr (5) mit Kanälen (6) mit einer jeweiligen Kanalbreite b_K und Stegen (7) mit einer jeweiligen Stegbreite bs aufweist, wobei das Flachrohr (5) aus einem Material mit einer Zugfestigkeit R_m ausgebildet ist und einen Berstdruck P_BERST,IST aufweist, - wobei zwischen dem Flachrohr (5) und dem Flüssigkeitstank (1) eine Wärmeverteilplatte (10) angeordnet ist, die flächig mit dem Flachrohr (5) und dem Flüssigkeitstank (1) verbunden ist, oder - wobei das Flachrohr (5) mit den Kanälen (6) und Stegen (7) derart ausgebildet ist, dass es folgende Gleichung erfüllt, $$\mathrm{1,2}\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{Toleranz}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{Toleranz}\right)\le \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BERST},\mathrm{MIN}}\right)$$

mit Toleranz = Fertigungstoleranzen.Stationary liquid tank (1) with a temperature control device (2) for temperature control of a liquid (3) in the liquid tank (1), which has at least one flat tube (5) with channels (6) with a respective channel width, which is connected externally to the liquid tank (1) in a heat-transferring manner b _K and webs (7) with a respective web width bs, wherein the flat tube (5) is made of a material with a tensile strength R _m and has a bursting pressure P _BERST,IST , - wherein between the flat tube (5) and the liquid tank (1) a heat distribution plate (10) is arranged, which is flat with the flat tube (5) and the liquid tank (1) is connected, or - wherein the flat tube (5) with the channels (6) and webs (7) is designed in such a way that it satisfies the following equation, $$1.2\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{K}}+\mathrm{tolerance}\right)/\left({\mathrm{b}}_{\mathrm{S}}-\mathrm{tolerance}\right)\le \left({\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}/{\mathrm{P}}_{\mathrm{BURST},\mathrm{MIN}}\right)$$

with tolerance = manufacturing tolerances. Stationärer Flüssigkeitstank nach Anspruch 1, erste Alternative,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Wärmeverteilplatte (10) mit einer Außenseite des Flüssigkeitstanks (1) über eine Wärmeleitschicht (11) verbunden ist, - dass die Wärmeverteilplatte (10) eine Wärmeleitfähigkeit λ_V und eine Dicke dv aufweist, - dass die Wärmeleitschicht (11) eine Wärmeleitfähigkeit λ_W und eine Dicke dw aufweist, - dass zumindest zwei Flachrohre (5) parallel um den stationären Flüssigkeitstank (1) gewickelt sind, wobei zwischen zwei Flachrohren (5) ein Abstand s besteht, - dass für das Verhältnis von Wärmeleitfähigkeit der Wärmeverteilplatte (10) in axialer Richtung und Wärmeverteilplatte (10) in radialer Richtung gilt: $$\left(\mathrm{0,25}\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{v}}\cdot {\mathrm{d}}_{\mathrm{v}}/\mathrm{s}\right)<\left({\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{w}}\cdot \mathrm{s}/{\mathrm{d}}_{\mathrm{w}}\right)<\left(4\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{v}}\cdot {\mathrm{d}}_{\mathrm{v}}/\mathrm{s}\right),$$

- dass bevorzugt gilt: (0,5 λ_V . d_V / s) < (λ_W · s / d_W) < (2 λ_V · d_V / s). Stationary liquid tank according to claim 1, first alternative,
characterized, - that the heat distribution plate (10) is connected to an outside of the liquid tank (1) via a thermally conductive layer (11), - that the heat distribution plate (10) has a thermal conductivity λ _V and a thickness dv, - that the thermally conductive layer (11) has a thermal conductivity λ _W and a thickness dw, - that at least two flat tubes (5) are wound in parallel around the stationary liquid tank (1), there being a distance s between two flat tubes (5), - That applies to the ratio of the thermal conductivity of the heat distribution plate (10) in the axial direction and the heat distribution plate (10) in the radial direction: $$\left(0.25\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{v}}\cdot {\mathrm{i.e}}_{\mathrm{v}}/\mathrm{s}\right)<\left({\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{w}}\cdot \mathrm{s}/{\mathrm{i.e}}_{\mathrm{w}}\right)<\left(4\cdot {\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{v}}\cdot {\mathrm{i.e}}_{\mathrm{v}}/\mathrm{s}\right),$$

- that preferably applies: (0.5 λ _V d _V / s) < (λ _W s / d _W ) < (2 λ _V d _V / s). Stationärer Flüssigkeitstank nach Anspruch 1, erste Alternative, oder nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmeverteilplatte (10) mit dem Flachrohr (5) verlötet ist.Stationary liquid tank according to claim 1, first alternative, or according to claim 2,
characterized,
that the heat distribution plate (10) is soldered to the flat tube (5). Stationärer Flüssigkeitstank nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kanäle (6) einen quadratischen, einen rechteckigen oder einen runden Querschnitt aufweisen.Stationary liquid tank according to one of the preceding claims, characterized in that
that the channels (6) have a square, rectangular or round cross-section. Stationärer Flüssigkeitstank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flachrohr (5) an einer dem stationären Flüssigkeitstank (1) abgewandten Außenseite eine Isolierung (14) aufweist.Stationary liquid tank according to one of the preceding claims, characterized in that
that the flat tube (5) has insulation (14) on an outside facing away from the stationary liquid tank (1). Stationärer Flüssigkeitstank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperiereinrichtung (2) einen Kältemittelkreislauf aufweist, wobei das Flachrohr (5) einen Teil des Kältemittelkreislaufs bildet.Stationary liquid tank according to one of the preceding claims, characterized in that
that the temperature control device (2) has a refrigerant circuit, the flat tube (5) forming part of the refrigerant circuit. Stationärer Flüssigkeitstank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flachrohr (5) als ein Strangpressprofil oder als ein Schweißrohr ausgebildet ist.Stationary liquid tank according to one of the preceding claims, characterized in that
that the flat tube (5) is designed as an extruded profile or as a welded tube. Stationärer Flüssigkeitstank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Flüssigkeitstank (1) eine Wandung mit einem Stahlkern (12) und einer innen- und/oder außenliegender Emaillebeschichtung (13) aufweist.Stationary liquid tank according to one of the preceding claims, characterized in that
that the liquid tank (1) has a wall with a steel core (12) and an internal and/or external enamel coating (13). Stationärer Flüssigkeitstank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der stationäre Flüssigkeitstank (1) als Wassertank, insbesondere als Brauchwassertank, ausgebildet ist.Stationary liquid tank according to one of the preceding claims, characterized in that
that the stationary liquid tank (1) is designed as a water tank, in particular as a service water tank. Wärmepumpensystem (15) mit einem stationären Flüssigkeitstank (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Heat pump system (15) with a stationary liquid tank (1) according to one of the preceding claims.

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