AT400631B - Warmwasserbereiter mit einem warmwasserspeicher - Google Patents

Description

AT 400 631 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserbereiter gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Solche Warmwasserbereiter mit einem extern beheizten Schichten- bzw. Ladespeicher weisen meist brennwertnutzende Wärmeerzeuger auf. Dabei wird die Umwälzpumpe häufig mit konstanter Drehzahl 5 betrieben und der Sekundärwärmetauscher im Gegenstrom durchströmt.

Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß sich die Aufnahmefähigkeit des Warmwasserspeichers bei Annäherung der Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher an den oberen Schaltpunkt, bei dessen Erreichung der Wärmeerzeuger stillgesetzt wird, vermindert. Dabei verringert sich auch der Wirkungsgrad des Wasserbereiters. Außerdem kann es bei zu niedrigen Temperaturen im Primärzweig des Sekundärwär-io metauschers zu einer Überschreitung der Mindesttemperatur im Kopfbereich des Warmwasserspeichers führen. Somit wird die Temperaturschichtung im Speicher gestört. Die Folge ist, daß mehrere Umwälzungen des Warmwasser-speicherinhaltes über den Sekundärwärmetauscher notwendig werden, mit der Folge eines hohen Bedarfs an Zusatzenergie, wodurch der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers sinkt.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Warmwasserbereiter der eingangs iS erwähnten Art vorzuschlagen, der sich mit hohem Wirkungsgrad betreiben läßt und während nur einer Umwälzung aufgeladen wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Warmwasserbereiter der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Die vorgeschlagenen Maßnahmen bewirken, daß das Wasser aus dem kältesten Bereich des Warmwas-20 serspeichers abgezogen und dem Sekundärwärmetauscher bzw. dessen Sekundärzweig zugeführt wird. Durch den Betrieb des Sekundärwärmetauschers im Gegenstrom wird ein entsprechend hohes Temperaturgefälle über den Primärzweig des Sekundärwärmetauschers erreicht. Dadurch ergibt sich auch eine entsprechend niedrige Eintrittstemperatur des Wassers in einen primärwärmetauscher und somit ein hoher Wirkungsgrad des Warmwasserbereiters. Dazu trägt auch die in ihrer Drehzahl regelbare Umwälzpumpe 25 bei. So kann die Drehzahl der Umwälzpumpe in Abhängigkeit von der Temperatur im Warmwasserspeicher und der vorgesehenen Soll-Temperatur des Warmwassers sowie der Ist-Temperatur des Heizwassers auf der Primärseite des Sekundärwärmetauschers so geregelt werden, daß das aus dem Sekundärzweig des Sekundärwärmetauschers abströmende Wasser eine Temperatur aufweist, die der Soll-Temperatur des Warmwassers entspricht oder geringfügig höher als diese ist. 30 Auf diese Weise ergibt sich auch eine entsprechend hohe Temperaturdifferenz über dem Primärzweig des Sekundärwärmetauschers und damit auch über dem Wärmeerzeuger, der üblicherweise durch einen von einem Brenner beaufschlagten Primärwärmetauscher gebildet ist, und es bleibt die notwendige . Temperaturschichtung im Ladespeicher erhalten, so daß nur eine einzige Umwälzung des Speicherinhaltes notwendig ist. 35 Aufgrund des Abzugs des Wassers aus dem Warmwasserspeicher in dessen untersten und daher kältesten Bereich ergibt sich eine ausgeprägte Schichtung der Temperatur im Warmwasserspeicher, wobei sich warmes Wasser oben und kaltes Wasser unten im Speicher befindet.

Weiter ergibt sich durch die vorgeschlagenen Maßnahmen auch eine Verminderung des Bedarfs an Hilfsenergie, da die Umwälzpumpe bei niedriger mittlerer Temperatur mit einer entsprechend niedrigeren 40 Drehzahl betrieben wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil eines einfachen Aufbaues, wobei durch die Erfassung der Temperatur des dem Sekundärzweig des Sekundärwärmetauschers zuströmenden und des von diesem abströmenden Wassers die Umwälzpumpe sehr einfach gesteuert werden kann und die Drehzahl der Umwälzpumpe so geregelt wird, daß die Temperatur des vom Sekundärzweig des Sekundäres Wärmetauschers abströmenden Wassers zumindest der Soll-Temperatur des Warmwassers entspricht.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemäßen Warmwasserbereiter zeigt.

Der erfindungsgemäße Warmwasserbereiter weist einen von einem Brenner 1 beaufschlagten Primärwärmetauscher 2 auf, wobei der Brenner 1 über ein Gasventil 3 gesteuert ist. so Der Primärwärmetauscher 2 ist abströmseitig mit einem Umschalt Ventil 4 verbunden, an dem eine zu einem Sekundärwärmetauscher 5 bzw. dessen Primärzweig 6 führende Leitung 7 und eine zu einer Heizungsanlage 8 führende Vorlaufleitung 9 angeschlossen sind. In der von der Heizungsanlage 8 zum Primärwärmetauscher 2 führenden Rücklaufleitung 10 ist eine Heizungsumwälzpumpe 11 angeordnet. Weiters ist eine die Vorlaufmit der Rücklaufleitung 9, 10 verbindende Bypassleitung 12 vorgesehen, in der 55 ein Bypassventil 13 angeordnet ist.

Der Primärzweig 6 des Sekundärwärmetauschers 5 ist über eine Leitung 14 mit der Rücklaufleitung 10 verbunden, wobei die Leitung 14 zwischen der Heizungsanlage 8 und der Heizungsumwälzpumpe 11 in die Rücklaufleitung 10 einmündet und wobei zwischen dem Primärwärmetauscher 2 und dem Warmwasser- 2

Claims (1)

1. AT 400 631 B Sekundärwärmetauscher 5 ein Heizwasser-Temperaturfühler 25 angeordnet ist. Der Sekundärzweig 15 des Sekundärwärmetauschers 5 ist über eine in den obersten Bereich eines Warmwasserschichtenspeichers 16 mündende Leitung 17, an der ein Temperaturfühler 18 angeordnet ist und eine vom untersten Bereich des Warmwasserspeichers 16 wegführende Leitung 19 mit dem Warmwasserspeicher 16 verbunden, der mit einer Schicht aus wärmedämmendem Material 26 beschichtet ist. in der Leitung 19 ist eine Umwälzpumpe 20 angeordnet, die in ihrer Drehzahl regelbar ist. Der Warmwasserspeicher 16 ist weiters mit einem bis in den untersten Bereich des Warmwasserspeichers 16 reichenden Kaltwasseranschluß 21 und einer vom obersten Bereich des Warmwasserspeichers 16 wegführenden Zapfleitung 22 versehen. Im Warmwasserspeicher 16 sind zwei Temperatursensoren 23 in unterschiedlichen Höhen angeordnet, die ebenso wie die Temperatursensoren 18 und 25 und ein Soll-Wertgeber 27 zur Einstellung der Soll-Temperatur des Warmwassers mit einer Drehzahl-Steuereinrichtung 24 verbunden ist, die ausgangsseitig an die Umwälzpumpe 20 angeschlossen ist. Die Umwälzpumpe 20 ist in ihrer Drehzahl regelbar, wobei die Regelung in der Weise erfolgt, daß die vom Temperatursensor 18 erfaßte Temperatur des den Sekundärzweig 15 des Sekundärwärmetauschers 5 verlassenden Wassers zumindest der eingestellten Soll-Temperatur des Warmwassers entspricht oder geringfügig höher ist. Die Freigabe der Umwälzpumpe 20 ist abhängig von einer vorgegebenen Mindesttemperatur des Temperatursensors 25. Durch den Abzug des Wassers aus dem untersten und damit kältesten Teil des Warmwasserspeichers 16 und den Zustrom des erwärmten Warmwassers im obersten Bereich des Warmwasserspeichers 16 ergibt sich eine ausgeprägte Schichtung der Temperatur im Warmwasserspeicher 16. Zu Beginn der Aufheizung des Warmwasserspeichers 16 wird die Umwälzpumpe 20 mit einer niedrigen Drehzahl betrieben, wobei der Sekundärwärmetauscher 5 im Gegenstrom betrieben wird, wodurch sich ein entsprechend großes Temperaturgefälle über den Sekundärwärmetauscher 5 ergibt. Dies führt auch zu einer entsprechend großen Temperaturdifferenz zwischen dem in den Primärwärmetauscher 2 einlaufenden und aus diesem abströmenden Wassers und somit einen hohen Wirkungsgrad des Warmwasserbereiters. Mit wachsender Temperaturangleichung erfolgt eine stufenlose oder stufige Erhöhung der Pumpendrehzahl. Die Freigabe der Umwälzpumpe 20 erfolgt dann, wenn der Temperatursensor 25 eine entsprechende Mindesttemperatur erfaßt hat. Patentansprüche 1. Warmwasserbereiter mit einem Warmwasserspeicher, der mit einem in dessen Bodenbereich reichenden Kaltwasseranschluß und einer Zapfleitung versehen ist und der über einen Sekundärwärmetauscher von einem Wärmeerzeuger aufheizbar ist, wobei der Sekundärwärmetauscher über Leitungen, in denen eine Umwälzpumpe angeordnet ist, mit dem Warmwasserspeicher verbunden ist und von denen eine Leitung vom Bodenbereich des Warmwasserspeichers wegführt und eine zweite vom Wärmetauscher wegführende Leitung in den obersten Bereich des Warmwasserspeichers mündet und die Steuereinrichtung mit mindestens einem im Warmwasserspeicher angeordneten Temperatursensor und einem in der in den obersten Bereich des Warmwasserspeichers mündenden Leitung angeordneten Temperatursensor verbunden ist und die Umwälzpumpe steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwärmetauscher (5) primärseitig von einem von einem Brenner (1) beheizten Primärwärmetauscher (2) beschickt wird und der Sekundärwärmetauscher (5) im Gegenstrom betrieben wird, wobei die Umwälzpumpe (20) in ihrer Drehzahl in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher (16) und einer vorgegebenen Soll-Temperatur des Warmwassers über eine Steuereinrichtung (24) regelbar ist, die mit wachsender Temperaturangleichung an den eingestellten Soll-Wert die Drehzahl der Umwälzpumpe (20) erhöht und daß die Steuereinrichtung (24) mit einem Temperatursensor (25), der im Primärkreis des Sekundärwärmetauschers (5) zwischen dem Primärwärmetauscher (2) und dem Einlaß des Sekundärwärmetauschers (5) angeordnet ist, sowie einem Soll-Wertgeber (27) eingangsseitig verbunden ist, ausgangsseitig das Gasventil (3) des Brenners (1) steuert. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3