AT409178B

AT409178B - Schichtenspeicheranordnung

Info

Publication number: AT409178B
Application number: AT183796A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 2002-06-25
Also published as: ATA183796A

Description

AT 409 178 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schichtenspeicheranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Schichtenspeicheranordnungen weisen einen einzigen Speicherbehälter auf, der meist einen runden Querschnitt besitzt. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß solche Schichtenspeicheranordnungen einen erheblichen Durchmesser aufweisen, wodurch sich in vielen Fällen sehr erhebliche Platzprobleme ergeben.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde durch das AT 406082 vorgeschlagen, daß zwei Spei-cherbehäiter vorgesehen sind, von denen einer mit dem Warmwasserzulauf und der Brauchwasserleitung versehen ist und dieser Speicherbehäiter mit einer aus dessen unterstem Bereich wegführenden Verbindungsleitung mit dem obersten Bereich des zweiten Speicherbehälters verbunden ist, in dessen untersten Bereich der Kaltwasserzulauf mündet und aus dem der Kaltwasserabzug angeordnet ist.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß für das gleiche Speichervolumen die Tiefe der Schichtenspeicheranordnung nach dem AT 406082 B erheblich geringer als der Durchmesser einer Schichtenspeicheranordnung nach dem eingangs erwähnten Stand der Technik ist. So kann bei gleicher Höhe der Durchmesser eines jeden der beiden Speicherbehälter auf ca. 7/10 des Durchmessers eines einzigen Speicherbehälters mit einem im wesentlichen dem Volumen beider Speicherbehälter entsprechenden Volumen reduziert werden. Dadurch kann eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung leichter in beengten Räumen oder bei einem nur geringen Platzangebot untergebracht werden. Jedenfalls ragt eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung erheblich weniger weit in einen Aufstellungsraum hinein als eine herkömmliche Schichtenspeicheranordnung mit lediglich einem Speicherbehälter gleichen Volumens.

Bei den Schichtenspeicherbehältem mit gegenüber dem eingangs erwähnten Stand der Technik geringeren Durchmessern ergibt sich das Problem, daß es leichter zu einer unerwünschten Vermischung des einströmenden Warmwassers mit kühleren Schichten kommt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Schichtenspeicheranordnung gemäß dem AT 406082 B vorzuschlagen, bei der eine Vermischung des zuströmenden warmen Wassers mit kühlerem Wasser weitgehend vermieden ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schichtenspeicheranordnung gemäß dem Hauptpatent AT 406082 B durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs erreicht. Hierbei ist es aus der DE 4 429 838 A1 bekannt, bei einer Vorrichtung zur Warmwassererzeugung mittels Solarenergie ein aus einer Mehrzahl von Speichertanks gebildetes Wasserreservoir vorzusehen, bei dem Wasserablauf und Wasserzulauf benachbarter Tanks miteinander verbunden sind.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß sich die durch das tangential austretende Wasser entstehenden Wirbel an die Außenwand des Schichtenspeicherbehälters anlegen und sich durch die dabei entstehende Reibung beruhigen. Dadurch wird eine Vermischung des Wassers sehr weitgehend vermieden.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich eine besonders gleichmäßige Ausströmung des Warmwassers und nur kleinen Wirbeln, die sich sehr rasch beruhigen. Dadurch kommt es praktisch zu keiner nennenswerten Vermischung des warmen Wassers mit kühlerem Wasser.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung

Fig. 2a schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung und

Fig. 2b schematisch zum Vergleich eine herkömmliche Schichtenspeicheranordnung in Draufsicht.

Fig. 3 schematisch den Warmwasserzulauf in Draufsicht und

Fig. 4 eine Ansicht des Warmwasserzulaufs.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.

Eine erfindungsgemäße Schichtenspeicheranordnung 1 weist zwei oder mehr mit einer zylindrischen Behälterwand 24 versehene Speicherbehälter 2, 3 auf, die miteinander hydraulisch verbunden sind. Dabei mündet in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 ein Warmwasserzulauf 4. Aus diesem obersten Bereich 5 führt eine Brauchwasserieitung 6 weg.

Der Warmwasserzulauf 4 ist als Vorlaufleitung an einen Wärmetauscher 7 angeschiossen.

Im untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 ist ein Temperaturfühler 20 angeordnet, der 2

Claims

AT 409 178 B zur Erfassung der mittleren Temperatur der Schichtenspeicheranordnung dient. Weiter führt aus dem untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 eine Verbindungsleitung 9 weg, die in den obersten Bereich 10 des Speicherbehälters 3 mündet. Bei weiteren Speicherbehältern ist immer der untere Bereich des stromauf angeordneten Speichers mit dem oberen Bereich des folgenden Speichers mit einer solchen Verbindungsleitung verbunden. Aus dem untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 führt ein Kaltwasserabzug 12 weg, der mit einer Umwälzpumpe 13 verbunden ist, die an eine Rücklaufleitung 14 angeschlossen ist, die mit dem Wärmetauscher 7 verbunden ist. In den untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 mündet ein Kaltwasserzulauf 15. Weiter ist im untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 ein Temperaturfühler 16 angeordnet. Zur Überwachung der Temperatur des in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 einströmenden Warmwassers ist ein Temperaturfühler 17 im Warmwasserzulauf 4 angeordnet. Wie aus der Fig. 2a zu ersehen ist, sind die beiden Speicherbehälter 2 und 3 oder die weiteren dicht nebeneinander angeordnet, wobei in den zwischen den beiden Speicherbehältern 2, 3 verbleibenden Freiräumen 18, die im wesentlichen durch die äußeren Konturen der beiden Speicherbehälter 2, 3 und den Tangenten an beide Speicherbehälter 2, 3 enthaltenden Ebenen begrenzt sind, Hilfsaggregate angeordnet sind, wie zum Beispiel der Wärmetauscher 7 und eine Steuerung oder Regelung. Wie ein Vergleich mit einer herkömmlichen Schichtenspeicheranordnung 19 nach der Fig. 2b, die ein im wesentlichen gleiches Volumen wie die beiden Speicherbehälter 2 und 3 aufweist, zeigt, kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die, im wesentlichen durch die Durchmesser der Speicherbehälter 2, 3 bestimmte, Tiefe der Schichtenspeicheranordnung 1 erheblich geringer gehalten werden, als dies bei einer Anordnung 19 nach der Fig. 2b möglich ist. Bei einer Aufheizung der Schichtenspeicheranordnung 1 wird mittels der Umwälzpumpe 13 kühles Wasser aus dem untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 abgezogen und im Wärmetauscher 7 aufgeheizt, dem von einem Wasserheizer Fremdwärme zugeführt wird, wonach das erwärmte Wasser in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 einströmt. Gleichzeitig strömt Wasser aus dem untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 über die Verbindungsleitung 9 in den obersten Bereich 10 des Speicherbehälters 3 über. Wird warmes Brauchwasser über die Brauchwasserleitung 6 abgezogen, so strömt Kaltwasser über den Kaltwasserzulauf 15 in den untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 nach. Eine Nachladung der Schichtenspeicheranordnung 1 erfolgt über eine Steuerung, sobald die Temperatur im untersten Bereich 8 des Speicherbehälters 2 unter einen bestimmten Wert abgesunken ist. Beendet wird die Nachladung, wenn die Temperatur im untersten Bereich 11 des Speicherbehälters 3 einen bestimmten Wert überschreitet. Durch die Erfassung der Temperatur des in den obersten Bereich 5 des Speicherbehälters 2 zuströmenden Warmwassers durch den Temperaturfühler 17 ist es möglich, eine Überhitzung des Wassers sowie eine Einspeisung zu kühlem Wassers zu vermeiden, wobei eine Steuerung der Temperatur durch Veränderung der Drehzahl der Umwälzpumpe 13 erfolgen kann. Wie aus der Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist der Warmwasserzulauf 4 mit einem Ausströmrohr 21 versehen, das sich im wesentlichen horizontal erstreckt. Dabei befinden sich die Ausströmöffnungen 22 an den Stirnseiten von Abwinkelungen 23 des Ausströmrohres 21, aus denen Wasser in gleicher Umfangsrichtung ausströmt. Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, erstreckt sich in der konkreten Ausführung die Warmwasserzufuhr von unten nach oben. Durch das Ausströmen des Warmwassers aus den Ausströmöffnungen 22 und damit in tangentialer Richtung legen sich die entstehenden Wirbel an die Wand des Schichtenspeicherbehälters 2 an und beruhigen sich durch die Reibung sehr rasch, so daß es zu keiner nennenswerten Vermischung des austretenden warmen Wassers mit kühlerem Wasser kommt. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schichtenspeicheranordnung zur Bereitung warmen Gebrauchswassers, bei der im untersten Bereich ein Kaltwasserzulauf (15) einmündet und ein Kaltwasserabzug (12) vorgese- 3 AT 409 178 B hen ist und im obersten Bereich (5) ein Warmwasserzulauf (4) mündet und aus dem eine Brauchwasserleitung (6) wegführt und Temperaturfühler (16, 20) in der Speicheranordnung angeordnet sind, die aus zwei Speicherbehältern (2, 3) besteht, von denen einer (2) mit dem Warmwasserzulauf (4) und der Brauchwasserleitung (6) versehen ist und dieser Speicherbehälter (2) mit einer aus dessen untersten Bereich (8) wegführenden Verbindungsleitung (9) mit dem obersten Bereich (10) des zweiten Speicherbehälters (3) verbunden ist, in dessen untersten Bereich (11) der Kaltwasserzulauf (15) mündet und aus dem der Kaltwasserabzug (12) angeordnet ist nach Patent Nr. AT 406 082 B, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserzulauf (4) in an sich bekannter Weise mit einem im wesentlichen horizontal verlaufenden Ausströmrohr (21) versehen ist, das mindestens eine Ausströmöffnung (22) aufweist, deren Achse im wesentlichen tangential zur Behälterwand verläuft.
2. Schichtenspeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ausströmrohr (21) zu beiden Seiten des zentral angeordneten Warmwasserzulaufs (4) erstreckt und zwei Ausströmöffnungen ‘(22) aufweist, aus denen Wasser in gleicher Umfangsrichtung ausströmt. HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN 4