DE3226460A1

DE3226460A1 - Hot water storage container

Info

Publication number: DE3226460A1
Application number: DE19823226460
Authority: DE
Inventors: Manfred 3474 Boffzen Petz
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1982-07-15
Filing date: 1982-07-15
Publication date: 1984-01-19

Abstract

A hot water storage container is provided with a hot water discharge at the top and a cold water discharge at the bottom. To reduce mixing of water, a vertical water guide shaft (7) is formed in the storage container, and a flow line (6) fed by the heat source (5) opens into this shaft. The feed water ascends or descends in the water guide shaft (7) in correspondence with the temperature difference at any given time. <IMAGE>

Description

- Warmwasserspeicherbehälter- hot water storage tank

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicherbehälter, insbesondere Brauchwasserspeicher, bei dem oben ein Warmwasserablauf und unten ein Kaltwasserzulauf angeordnet sind und in dem ein vertikaler Wasserführungsschacht ausgebildet ist, der an seinem oberen Ende und an seinem unteren Ende offen ist und in den eine Heizquelle einspeist. The invention relates to a hot water storage tank, in particular Domestic hot water storage tank with a hot water outlet at the top and a cold water inlet at the bottom are arranged and in which a vertical water duct is formed, which is open at its upper end and at its lower end and into which a heating source feeds.

Ein derartiger Warmwasserspeicherbehälter ist in dem DE-GM 78 29 552 beschrieben. Bei dem Warmwasserspeicherbehälter nach dem DE-GM 78 29 552 ist unten im Speicherbehälter ein Wärmetauscher angeordnet. Das erwärmte Wasser soll im Wasserführungsschacht ausschließlich nach oben strõmen, Nach oben strömendes, erwärmtes Wasser hat immer eine Mischtemperatur, die niedriger liegt, als die Temperatur des Vorlaufes des Wärmetauschers. Dies ist vor allem dann unerwünscht, wenn die Vorlauftemperatur, wie beispielsweise bei der Verwendung von Wärmepumpen als Heizquelle, niedrig ist. Such a hot water storage tank is in DE-GM 78 29 552. In the hot water storage tank according to DE-GM 78 29 552 is A heat exchanger is arranged at the bottom of the storage tank. The heated water should only flow upwards in the water duct. heated water always has a mixed temperature that is lower than the temperature the flow of the heat exchanger. This is particularly undesirable when the Flow temperature, such as when using heat pumps as a heating source, is low.

Bei anderen Warmwasserspeicherbehältern wird das aufzuheizende Wasser unten dem Behälter entnommen, in einer äußeren Wärmequelle, wie beispielsweise einer Wärmepumpe oder einem Durchlauferhitzer, erwärmt und erwärmt dann oben dem Behälter zugeführt. Es lassen sich dabei verschiedene Betriebsfälle unterscheiden: Wird der Speicher beheizt, ohne daß Warmwasser gezapft wird, dann wird dabei das Speicherwasser durchmischt, Dabei wird auch gegebenenfalls oben noch ausreichend warmes Wasser mit durchgemischt, so daß erst nach dem Aufheizen des gesamten Wasservolumens wieder im oberen Behälterbereich Warmwasser mit der gewünschten. Temperatur zur Verfügung steht.With other hot water storage tanks, the water to be heated is Taken from the bottom of the container, in an external heat source such as a Heat pump or a water heater, heats and then heats the top of the container fed. A distinction can be made between different operating cases: If the The storage tank is heated without hot water being drawn off, then the storage tank water is used mixed, with sufficient warm water at the top, if necessary mixed with it, so that only after the entire volume of water has been heated up again in the upper area of the tank, hot water with the desired. Temperature available stands.

Erfolgt während des Aufheizvorganges des Speichers gleichzeitig eine Warmwasserzapfung, dann tritt der Warmwasserzapfung entsprechend Kaltwasser unten in den Behälter ein. Dieses gelangt sofort zu der Heizquelle.If the storage tank is heating up, a Hot water tap, then the hot water tap occurs according to cold water below into the container. This immediately reaches the heating source.

Da das Frischwasser kälter als das Wasser aus unteren Zonen des Speicherbehälters ist, wird die Heizquelle das Frischwasser dementsprechend weniger erwärmen, so daß sich oben im Speicherbehälter eine Mischtemperatur ergibt, die unterhalb der gewünschten Zapftemperatur liegt.Because the fresh water is colder than the water from the lower zones of the storage tank is, the heating source will accordingly heat the fresh water less, so that there is a mixed temperature at the top of the storage tank that is below the desired one Tap temperature is.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Warmwasserspeicherbehälter der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Durchmischung oben im Speicherbehälter stehenden heißen Wassers herabgesetzt ist.The object of the invention is to provide a hot water storage tank the To propose initially mentioned type in which the mixing up in the storage tank standing hot water is reduced.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß eine von der Heizquelle gespeiste Vorlaufleitung in den Wasserführungsschacht mündet. Dadurch ist erreicht, daß aufgeheiztes Wasser in ihm infolge der Thermik nach oben steigt solange die Wassertemperatur oben im Speicher niedriger ist. Das im Wasserführungsschacht nach oben steigende Warmwasser vermischt sich nicht mit Wasser niedriger Zonen, so daß es oben beim Warmwasserablauf praktisch mit seiner Einspeisetemperatur zur Verfügung steht. Ist die Wassertemperatur bei einer Ladung des Speichers von vornherein oben ebenso hoch wie die Einspeisetemperatur, dann tritt keine Thermik auf. Das im Wasserführungsschacht erwärmte Wasser wird laun aus diesem unten in den Speicherbehälter eintreten. Damit ist sichergestellt, daß die Heizquelle nur dann Warmwasser oben in den Speicherbehälter einspeist, wenn das dort anstehende Wasser kälter ist als das zur Einspeisung zur Verfügung stehende Wasser. Es ist vermieten, daß oben im Speicherbehälter an sich bereitstehendes Warmwasser ausreichender Temperatur infolge einer Durchmischung abgekühlt wird.According to the invention the above object is achieved in that one of the The flow line fed by the heating source opens into the water duct. Through this it is achieved that heated water rises in it as a result of the thermals as long as the water temperature in the top of the tank is lower. That in the water duct hot water rising upwards does not mix with water in lower zones, so that it is practically with its feed temperature at the top of the hot water drain Available. Is the water temperature from the start when the storage tank is charged at the top just as high as the feed temperature, then no thermals occur. That The water warmed up in the water duct is released from this down into the storage tank enter. This ensures that the heating source only has hot water above feeds into the storage tank when the water there is colder than the water available for feeding. It's rent that up in the Storage tank available hot water of sufficient temperature as a result a thorough mixing is cooled.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das untere Ende des Wasserführungsschaohtes von der zur Heizquelle führenden Rücklaufleitung beabstandet, so daß zwischen der Rücklaufleitung und dem unteren Ende ein hoher Strömungswiderstand besteht. Dadurch soll erreicht sein, daß durch das untere Ende austretendes Warmwasser nicht direkt zur Heizquelle zurückgeführt wird.In a preferred embodiment of the invention, the lower end of the Water guiding schaohtes at a distance from the return line leading to the heating source, so that between the return line and the lower end a high one There is flow resistance. This is to achieve that through the lower end escaping hot water is not returned directly to the heating source.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen. Die Figur zeigt einen Brauchwasterspeicher schematisch im Schnitt.Further advantageous refinements of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments. The figure shows a waste storage tank schematically in section.

Ein Speicherbehälter 1 weist oben einen Warmwasserablauf 2 und unten einen Frischwasserzulauf 3 und eine Rücklaufleitung 4 auf, welche über eine externe Heizquelle 5, wie beispielsweise eine Solaranlage oder eine Wärmepumpe, in eine Vorlaufleitung 6 übergeht, welche in einen vertikalen Wasserführungsschacht mündet, der von einem Rohr 7 gebildet ist.A storage tank 1 has a hot water outlet 2 above and below a fresh water inlet 3 and a return line 4, which via an external Heating source 5, such as a solar system or a heat pump, in a Flow line 6 passes over, which opens into a vertical water duct, which is formed by a tube 7.

Das Rohr 7 ist weit außen im Speicherbehälter 1 angeordnet, so daß es von dem Warmwasserablauf 2 und dem Frischwasserzulauf 3 weit entfernt ist.The tube 7 is arranged far outside in the storage container 1, so that it is far from the hot water outlet 2 and the fresh water inlet 3.

Das Rohr 7 ist an seinem oberen Ende 8 und an seinem unteren Ende 9 offen und so abgeschrägt, daß sich der Strömungswiderstand zwischen dem oberen Ende 8 und dem Warmwasserablauf 2, insbesondere aber zwischen dem unteren Ende 9 und der Rücklaufleitung 4, vergrößert.The tube 7 is 8 at its upper end and 8 at its lower end 9 open and beveled so that the flow resistance between the upper End 8 and the hot water drain 2, but especially between the lower end 9 and the return line 4, enlarged.

Die Mündung der Vorlaufleitung 6 ist vom oberen Ende 8 und vom unteren Ende 9 beabstandet. Sie liegt dem unteren Ende 9 näher als dem oberen Ende 8.The mouth of the flow line 6 is from the upper end 8 and spaced from the lower end 9. It is closer to the lower end 9 than the upper one End of 8.

Der Querschnitt des Rohres 7 ist so groß ausgelegt, daß die Strömung im Rohr von den thermischen Verhältnissen im Speicherbehälter 1 bestimmt wird. Zur Einstellung kann oben am Rohr 7 eine Drosselöffnung 10 vorgesehen sein.The cross section of the tube 7 is designed so that the flow is determined in the pipe by the thermal conditions in the storage tank 1. To the A throttle opening 10 can be provided at the top of the pipe 7 for adjustment.

Die Funktionsweise des Wasserführungsrohres 7 ist etwa folgende: Ist der Speicherbehälter 1 kalt und strömt von der Heizquelle 5 kommend Warmwasser in das Wasserführungsrohr 7, dann steigt dieses im Rohr aufgrund der sich einstellenden Thermik nach oben, Nimmt man an, daß das Wasser aus der Vorlaufleitung 6 eine Temperatur von etl-e 50QC hat, dann wird sich oben im Speicherbehälter 1 von oben her gesehen bis beispielsweise in eine Höhe H eine Wasser-0 schicht von 50°C einstellen. Danach endet der Auftrieb im Wasserführungsrohr 7, so daß das weiter gelieferte Warmwasser im Wasserführungsrohr 7 nach unten sinkt und am unteren Ende 9 in den Speicherbehälter 1 eintritt und nun von unten her bis zur Höhe H den Speicherbehälter 1 aufheizt. Es ist damit erreicht, daß bei einer Aufheizung sich oben im Bereich des Warmwasserablaufes 2 sehr schnell eine hohe Temperatur einstellt, weil nicht erst das zufließende Wasser mit dem gesamten kalten Behälter wasser durchmischt wird.The functioning of the water pipe 7 is approximately as follows: Is the storage tank 1 is cold and hot water flows in from the heating source 5 the water guide pipe 7, then this rises in the pipe due to the setting Thermal upwards, it is assumed that the water from the flow line 6 has a temperature from etl-e 50QC, then the top of the storage container 1 is seen from above For example, set a water layer of 50 ° C up to an altitude H. Thereafter the buoyancy ends in the water pipe 7, so that the hot water supplied in the water pipe 7 sinks down and at the lower end 9 in the storage tank 1 enters and now heats the storage tank 1 from below up to height H. It is thus achieved that when it is heated up in the area of the hot water drain 2 sets a high temperature very quickly, because not the incoming water first is mixed with the entire cold container of water.

Wird bei der Aufladung des Speicherbehälters 1 gleichzeitig Warmwasser gezapft, dann fließt unten in den Speicherbehälter 1 Kaltwasser nach, Dies kann zwar in der Vorlaufleitung 6 zu einem Absinken der Temperatur führen. Der obere Bereich des Speicherbehälters 1 ist davon jedoch nicht betroffen. Denn Wasser aus der Vorlaufleitung 6 steigt nur dann im Wasserführungsrohr 7 nach oben, wenn es wärmer ist als das oben im Speicher behälter 1 stehende Wasser.When the storage tank 1 is charged, hot water is used at the same time tapped, then cold water flows into the storage tank 1 below, this can although lead in the flow line 6 to a drop in temperature. The upper However, this does not affect the area of the storage container 1. Because water out the flow line 6 only rises in the water pipe 7 to the top when it Is warmer than the water standing in the top of the storage tank 1.

Mittels der Drossel 10 läßt sich die Temperatur bzw.By means of the throttle 10, the temperature or

Temperaturdifferenz beeinflussen, bei der das Wasser im Wasserführungsrohr 7 noch nach oben steigt und noch nicht nach unten sinkt. Influence the temperature difference at which the water in the water guide pipe 7 still rises to the top and not yet sinks to the bottom.

Claims

Patent / protection claims G'i., I hot water storage tank, in particular Domestic hot water storage tank with a hot water outlet at the top and a cold water inlet at the bottom are arranged and in which a vertical water duct is formed, which is open at its upper end and at its lower end and into which a heating source feeds, characterized in that a feed line fed by the heating source (5) (6) opens into the water duct (7).

2. hot water storage tank according to claim 1, characterized in that that the flow line (6) spaced from the upper end (8) and from the lower end (9) opens into the water duct (7), the distance to the upper end (8) is larger than that to the lower end (9).

3. hot water storage tank according to claim 1 or 2, characterized in that that the lower end (9) of the Wasserfuhungsschachtes (7) from one to the heating source (5) leading return line (4) is spaced.

4. hot water storage tank according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the water duct (7) is dimensioned in such a way is that a thermal develops in it.

5. hot water storage tank according to claim 4, through this characterized in that a throttle in the cross section of the Wasserfühmrngsschachtes (7) (10) is arranged.

6, hot water storage tank according to one of the preceding claims, characterized in that the water duct from a water duct (7) is formed,

7. hot water storage tank according to claim 6, characterized in that that the water pipe (7) in the storage tank (1) is arranged on the outside and is bevelled outwards at both ends (8, 9).