DE527794C - Elektrischer Waermespeicher - Google Patents

Description

• Elektrischer Wärmespeicher Die bekannten Elektrowärmeheißwasserspeicher sind Allgemeingut geworden. Bei diesen wird die Elektrowärme dergestalt gespeichert, daß ein Wasserbehälter oder Dampfkessel durch nachts aufgenommene elektrische Energie erhitzt wird, der dann am Tage das erhitzte Wasser oder den erzeugten Dampf abgibt. Beide Verfahren haben aber gewisse Nachteile. Diese bestehen bei dem einen darin, daß beim Betrieb das erhitzte Wasser durch kalt nachströmendes Wasser verdrängt wird, wodurch die Temperatur des abgezapften Wassers immer mehr abnimmt, bei dem anderen darin, daß die Dampfspannung beim Betrieb immer mehr sinkt.
• Auch hat man schon versucht, diese Übelstände zu beseitigen, indem man getrennt vom Heißwasserspeicher einen zweiten Kessel aufgestellt hat, dessen Wasserinhalt man durch eine am Heißwasserspeicher angeschlossene Heizschlange erhitzt. Diese Anordnung unterscheidet sich also von einem normalen, mit Hochdruckdampf gespeisten Wasserkocher nur dadurch, daß der Hochdruckdampf einem der fortschreitenden Entladung entsprechenden Temperaturgefälle ausgesetzt ist. Aber auch sie läßt sich für Küchenzwecke nicht ohne weiteres verwenden, sobald es sich darum handelt, beliebige Mengen Wasser konstanter Temperatur oder beliebige Mengen Niederdrnckdampf gleichbleibender Spannung zu Kochzwecken bis zur völligen Entladung des Heißwasserspeichers zu entnehmen. Es ist ausgeschlossen, hierzu in Küchenanlagen in die Dampfzuleitungen entsprechende von Hand gesteuerte Ventile einzubauen; denn ganz abgesehen von den entstehenden Bedienungskosten müßte man von vornherein damit rechnen, daß bei dem zur Verfügung stehenden ungeschulten, auch noch dem öfteren Wechsel unterliegenden Personal diese Ventile falschbedient werden.
• Nachstehend beschriebene Einrichtung vermindert alle diese Übelstände, indem für die Erzielung der verschiedenen Gebrauchszwecke, also z. B. Warmwasser konstanter Temperatur oder Niederdruckdampf konstanter Spannung, besondere Hilfskessel aufgestellt werden, die aber durch automatisch gesteuerte Organe durchaus selbsttätig arbeiten, so daß sie keinerlei Eingriffes von Hand mehr bedürfen. Erst hierdurch wird es möglich, die nachts gespeicherte elektrische Energie tagsüber einwandfrei zu Kochzwecken u. dgl. verbrauchen zu können.
• Der eigentliche Elektrowärmespeicher ist dabei als Elektrokessel ausgebildet und dient in der üblichen Weise dazu, elektrische Energie in Gestalt von Elektrowärme zu speichern. Alle bekannten Vorteile - geringer Anschlußwert, Benutzung des in der Regel billigen Nachtstromes - sind also ebenfalls gewahrt.
• Die im Wärmespeicher erwärmte Heizflüssigkeit oder der in einem Speicherdampfkessel erzeugte Dampf wird nach dem erwähnten Hilfskessel geleitet. Der Dampf oder die Heizflüssigkeit wird dort durch Heizschlangen oder die zu erwärmende Flüssigkeit hindurchgeführt, wobei diZ-Wärme- :von--der die Heizschlange umgebenden Flüssigkeit - aufgenommen wird, während die- -abgekühlte Heizflüssigkeit bzw. das Kondensat wieder zum Kessel zurückfließt oder sonstwie verwendet wird. An Stelle des Hilfskessels können naturgemäß auch übereinandergeschobene Rohre nach der bei den Kondensatoren der Kältemaschinen bekannten Art oder ähnliche, den gleichen Zweck verfolgende Vorrichtungen - benutzt werden. Ein in diesen Hilfskessel eingebauter automatischer Thermoregler sperrt in irgendeiner bekannten Weise die Heizrohrleitung des Wärmespeichers oder schaltet eine in diese Rohrleitung eingebaute Umwälzpumpe ein und aus und hält dadurch die Temperatur des Hilfskessels dauernd konstant, ganz gleich, ob die Temperatur des Wärmespeichers oder dessen Dampfspannung mehr und mehr sinkt, bis schließlich der Zeitpunkt eingetreten ist, bei welchem die Temperatur des Wärmespeichers derjenigen des Hilfskessels nahezu gleichgekommen ist. Ist dieser Zeitpunkt erreicht, so schaltet sich der Speicher selbsttätig wieder ein, und die Temperatur des Speichers wird wieder auf eine bestimmte Höhe gebracht. Durch vorsichtige Größenbemessung des Wärmespeichers oder durch eine Sperruhr kann man vermeiden, daß dieser kritische Zeitpunkt im normalen Tagesbetrieb eintritt.
• Der 1`Tutzeffekt dieser für Kochzwecke wichtigen Einrichtung ist hoch, da durch eine genügende Isolierung der beiden Kessel und der Rohrleitungen eine nicht gewünschte Wärmeabgabe vermieden wird. Diese Einrichtung hat aber noch weitere Vorteile. Man kann nämlich an den Wärmespeicher gleichzeitig mehrere Hilfskessel für verschiedene Temperaturen anschließen, z. B. den ersten für eine hohe Temperatur von i2o ° C für Wasser zu Koch- und Genußzwecken (Kaffeewasser, Ansetzen von Suppen), den dritten mit 6o' C für Spülzwecke, Bäder usw. Bekanntlich kann es vorkommen, daß von diesen verschieden erhitzten Warmwassern den einen Tag mehr, den anderen Tag weniger gebraucht wird. Durch Anordnung eines Zentralwärmespeichers kann man dann darin einen gewissen Ausgleich schaffen.
• Die Wirkung dieser Einrichtung kann man nun erheblich weiter steigern, wenn man für den Zentralwärmespeicher am Ende der Rufladung einen recht hohen Dampfdruck wählt, weil dann ein großes Temperaturgefälle gegenüber der Temperatur des Hilfskessels ausgenutzt werden kann. An Stelle eines solchen Dampfspeicherkessels kann man den Zentralwärmespeicher auch mit einer anderen Flüssigkeit als Wasser füllen, die einen hohen Siedepunkt hat, z. B. Öl oder Glycerin. Man kann dann dem Zentralwärmespeicher unbedenklich hohe Temperaturen von etwa 300' C geben, zumal wenn man außerdem das Öl auch noch unter einem gewissen Überdruck hält. Ein Verschlammen, Verkoken usw. - läßt sich dabei zum mindesten verzögern, wenn man den nötigen Pufferraum des Kessels nicht mit Luft füllt, sondern mit einem indifferenten Gas, z. B. Stickstoff.
• In der Zeichnung zeigt Abb. i die einfachste Anordnung eines Ausführungsbeispiels. Der Zentralwärmespeicher i wird durch die elektrische Heizpatrone 2 aufgeheizt. Er gibt den erzeugten Dampf nach Durchströmen der Zuleitung 3 an die Heizschlange 4 ab, die im Hilfskessel eingebaut ist. Der Thermoregler 6 steuert in irgendeiner Weise das Ventil 7, worauf dann das bei offenem Ventil abfließende und abgekühlte Heizmittel durch das Rohr 8 dem Zentralwärmespeicher i wieder zufließt. An den Hilfskessels ist die Kaltwasserzuleitung9 angeschlossen, während das warme Wasser dem Zapfhahn ii durch das Rohr io zuströmt. Man erkennt ohne weiteres, daß man dadurch Warmwasser von praktisch konstant bleibender Temperatur erhält.
• Ein ausgedehnteres Anwendungsbeispiel zeigt Abb. 2. Der Zentralwärmespeicher 21 ist mit 01 22 gefüllt, während der Pufferraum 23 Stickstoff enthält. Ein Kontaktthermometer oder ein Kontaktmanometer 24 steuert gegebenenfalls in Verbindung mit einer Sperruhr die Heizpatrone 2s. Die Heizölleitung 26 führt zu den drei Heizschlangen 27, 28, 29, von dort zu den Kaltölleitungen 30, 31, 32, weiter durch die mit Elektromotoren gekuppelten Umwälzpumpen 33, 34, 35, worauf das Öl durch die Kaltölleitung 36 dem Kessel 2i wieder zufließt.
• Die Hilfskessel 37, 38, 39 sollen nun verschieden warmes Wasser abgeben, z. B. iro ° C, 8o' C und 6o ° C. Zu diesem Zweck sind Kontaktthermoregler 40, 41, 42 vorgesehen, die durch nicht dargestellte elektrische Leitungen die zugehörigen Umwälzpumpen 33, 34, 35 steuern.
• Vom Hilfskessel 27 steigt das iio° C warme Heizmedium (Wasser oder Dampf) durch die Leitung 43 hoch, sobald der Heizhahn 44 geöffnet wird, das Heizmedium bringt dann in einem Kochkessel 4s oder beliebig viel anderen Kesseln das Kochgut zum Kochen, fließt dann durch das Rohr 46 dem Hilfskessel 37 wieder zu, wo es durch die Heizschlange 27 von neuem aufgeheizt wird.
• Im Hilfskessel 38 soll Heißwasser für Genußzwecke von 8o' C Temperatur erzeugt werden. Das Kaltwasser tritt durch das Rohr 47 ein, während das erwärmte Wasser durch das Rohr 48 dem Hahn 49 zufließt.
• Das gleiche findet beim Hilfskessel 39 statt, der nur auf 6o ° C erwärmt werden soll. Das Kaltwasser tritt durch das Rohr 5o ein, während dasWarmwasser durch dasRohr 51 den Hähnen 52, 53 zufließt, um am Spülbecken 54 oder in der Wanne 55 verwendet zu werden.

Claims (3)

1. PATRNTANSPRÜcHR: i. Elektrischer Wärmespeicher, bestehend aus einem den Verbrauchsapparat speisenden und seine Heizenergie von dem Wärmespeicher durch eine Umlaufleitung erhaltenden Zwischenbehälter, dessen Verbrauchsflüssigkeit von derjenigen des Wärmespeichers getrennt ist, gekennzeichnet durch ein den Umlauf der Heizflüssigkeit des Wärmespeichers selbsttätig regelndes Organ zur Erhaltung konstanter Temperaturen der Verbrauchsflüssigkeit.
2. 2. Elektrischer Wärmespeicher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (21) mit einer Flüssigkeit von sehr hohem Siedepunkt, z. B. 0l oder Glycerin, betrieben wird, um einen hohen Temperaturunterschied gegenüber dem Inhalt des Verbrauchsapparates zu erhalten.
3. 3. Elektrischer Wärmespeicher nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferraum (23) des Wärmespeichers (21) bei Füllung mit Öl o. dgl. (22) durch ein indifferentes Gas, z. B. Stickstoff, ausgefüllt ist, um die Verunreinigung des Öles durch Verkoken o. dgl. zu vermeiden oder zu verzögern. q.. Elektrischer Wärmespeicher nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Wärmespeichers selbst bei nicht erreichtem Siedepunkt unter Überdruck steht. 5. Elektrischer Wärmespeicher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an einem einzigen Wärmespeicher (21) mehrere Hilfskessel (37, 38, 39) angeschlossen sind, um verschiedene zu erwärmende Flüssigkeiten auf verschiedene für die betreffenden Verwendungszwecke in Frage kommende Temperaturen zu bringen.