DE639423C - Elektrisch beheizter Heisswasserspeicher mit einem den Innenbehaelter durchziehenden Temperaturregler und zwei in verschiedener Hoehe angeordneten Heizkoerpern - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
4. DEZEMBER 1936

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizten Heißwasserspeicher mit einem den Innenbehälter in seiner Längsrichtung durchziehenden Temperaturregler und zwei in verschiedener Höhe angeordneten Heizkörpern, von denen der obere eine verhältnismäßig

geringe Heizleistung hat und der

untere Heizkörper, der eine- höhere Heizleistung hat, durch einen Hands.chalter abschaltbar ist.

Es sind elektrische Heißwasserspeicher be-· kaiint, bei denen der Speicherinhalt durch ein dd-cr mehrere in der Höhenlage verteilte Heizkörper erhitzt wird. Bekannt sind auch solche, bei denen durch einen hochgesetzten, im oberen Teil des Innenbehälters angeordneten Heizkörper geringer Heizleistung das Wasser allmählich von oben lief erwärmt wird. Jede Art dieser Speicher hat gewisse Vor- und Nachteile, die unter anderem insbesondere bei stark schwankendem Heißwasserbedarf zutage treten. So kann z. B. ein mit Tagesstrom beheizter Kleinspeicher von etwa 8 Liter Inhalt dann unwirtschaftlieh sein, wenn über Tag nur Zapf mengen entnommen werden, die in der Summe in der Größenordnung des Speicherinhaltes liegen, wobei die Heizleistung im Verhältnis zum Inhalt relativ groß ist (etwa 100 Watt je Liter) und der Inhalt schnell aufgeheizt wird. In diesem Falle treten in den Zapfmengen erhebliche Verluste durch Abkühlung auf. Hier wäre die Verwendung eines Speichers mit hochgesetztem, niedrig belastetem Heizelement vorzuziehen. Bei dieser Anordnung wird das Wasser mit einer im Verhältnis zum Inhalt kleinen Heizleistung (etwa 10 Watt je Liter) von oben her langsam erhitzt. Somit steht dem Verbraucher bei kleinen Zapfmengen im Überlauf betrieb jeweils das wärmste Wasser zur Verfügung. Es ist in wirtschaftlicher Hinsicht von großer Bedeutung, daß das heiße Wasser an der obersten Stelle des Speichers, der Gegend der geringsten Abkühlmöglichkeiti und das kalte Wasser unmittelbar über dem Flansch, der Gegend der größten Abkühlmöglichkeit, sich befindet. Durch diese Temperaturverteilung werden die Gesamtabkühlverluste gegenüber der zuerst beschriebenen außerordentlich verringert und der Wirkungsgrad bis um ein Drittel seines Wertes verbessert. Unzweckmäßig ist hingegen eine solche Anordnung bei größerem Bedarf an Heißwasser, weil dann die geringe Heizleistung nicht genügt, um die benötigtem Wassermengen ausreichend zu erhitzen.

Es gibt auch Speicher, bei denen der Wasserinhalt durch einen im oberen Teil befindlichen Heizkörper geringer Heizleistung und durch einen im unteren Teil angeordneten Heizkörper großer Heizleistung, der durch einen Handschalter ausgeschaltet werden kann, erhitzt wird. Dabei erfaßt der Temperaturregler aber nur die obere Wasserschicht,

so daß keine sinngemäße Zuordnung zu dem Wärmeinhalt des Speichers vorhanden ist. Hier dient der Temperaturregler nur dazu, den Heizstrom für beide Heizkörper abzaschalten, wenn im oberen Teil des Speichers eine bestimmte Temperatur erreicht ist. Der untere Heizkörper mit höherer Heizleistung kann infolgedessen nur dazu benutzt werden, im Falle eines größeren Wasserbedarfes den ίο gesamten Speicherinhalt auf etwa 85° zu erhitzen, während in Fällen geringeren Bedarfes der obere Heizkörper allein betrieben wird. Es ist auch bereits bekannt, einen Heißwasserspeicher durch einen Zwischenkörper in zwei Teile zu teilen, wovon der obere ein geringeres Fassungsvermögen hat als der untere. Der obere Teilbehälter wird durch einen unmittelbar im Wasser befindlichen Heizkörper erwärmt, während der ganze Inhalt durch ein außerhalb des Speichers angeordnetes, elektrisch beheiztes Umlaufgefäß erwärmt werden kann." Dabei ist dann noch die Vorkehrung getroffen, daß durch eine besondere Schaltvorrichtung der höher belastete Heizkörper in einer Zeit erhöhten Strom-, bedarfes abgeschaltet wird. In diesem Fall wird die Wassertemperatur auch nur durch einen im oberen Teil des Speichers angeordneten Temperaturregler erfaßt, der den Heizkreis für den kleineren Heizkörper steuert, während der größere Heizkörper durch eine Schaltuhr in der Hauptsache während der Nacht eingeschaltet wird. Auch hier ist also keine den verschiedenen Wärmeinhalten entsprechende Zuordnung der Heizleistungen vorgesehen.

Diesen bekannten Einrichtungen gegenüber hat der Gegenstand der Erfindung große Vorteile in wirtschaftlicher Hinsicht. Er besteht darin, daß die von dem Temperaturregler gesteuerte Schaltvorrichtung im kalten Zustand des Speicherinhaltes den Stromkreis für beide Heizkörper freigibt, nach Erreichen eines bestimmten Wärmeinhaltes zunächst den unteren und bei Erreichung eines größeren Wärmeinhaltes dann auch den oberen Heizkörper abschaltet. Ein nach den Angaben der Erfindung gebauter Speicher arbeitet folgendermaßen :

Durch den im oberen Teil des Innenbehälters angeordneten Heizkörper mit geringer Heizleistung wird das Wasser allmählich von oben her nach unten erwärmt. Dabei ergibt sich der große Vorteil, daß über dem Flansch das kälteste Wasser bleibt, während das heißeste Wasser sich dort im Speicher befindet, wo die beste Wärmeisolation vorgesehen ist. Die Heizleistung des oberen Heizkörpers ist so bemessen, daß über Tag in mehreren Einzelzapfungen die einem durchschnittlichen \^rerbrauch an Heißwasser entsprechende Menge gezapft werden kann. Wenn nun an bestimmten Tagen ein größerer Bedarf an Heißwasser vorliegt, so daß die Heizleistung des oberen Heizkörpers nicht ausreicht, so kann durch einen Handschalter der Stromkreis zu dem unteren höher belasteten Heizkörper freigegeben werden. Es ist nun ein wesentliches Merkmal der Erfindung und von großem wirtschaftlichen \"orteil, daß die Benutzung des Speichers durch die Schaltvorrichtung in sinnvoller Weise dahingehend überwacht wird, daß die zusätzliche Heizleistung nicht unnötig lange in Betrieb genommen werden kann; denn wenn ein bestimmter Wärmeinhalt erreicht ist, wird durch den Temperaturregler der untere Heizkörper selbsttätig abgeschaltet. Daher wird der große Nachteil der bekannten Speicher mit zusätzlicher Heizleistung vermieden, daß in solchen Fällen, in- denen vergessen wird, den Schalter für den unteren Heizkörper wieder auszuschalten, der Speicher wie ein "gewöhnlicher Heißwasserspeicher mit hoher Heizleistung arbeitet, bei dem der ganze Inhalt dann stets auf etwa 85 ° gehalten wird, wodurch unnötig große Abkühlverluste entstehen, weil ja im allgemeinen so große Wassermengen nicht gebraucht werden. Durch die Erfindung wird also erreicht, daß das im unteren Teil des Speichers befindliche Wasser nur vorgewärmt wird und daß somit bei den Zapfungen das unten vorgewärmte Wasser in den Bereich des oberen Heizkörpers gedrückt wird, durch den es dann bis auf die ge wünschte Betriebstemperatur (80 bis 90⁰) in verhältnismäßig kurzer Zeit weiter erhitzt wird. Das über dem Flansch befindliche Wasser bleibt somit auch bei Einschaltung der Zusatzheizleistung ziemlich kalt, wodurch eben die an dieser Stelle in verstärktem Maße auftretenden Wärmeverluste weitgehend vermieden werden.

Wenn andererseits der Speicherinhalt nach längerer Entnahmepause durch den oberen Heizkörper bis zu einem bestimmten Wärmeinhalt aufgeheizt ist, so kann von dem Benutzer des Gerätes zwar der Bandschalter für den unteren Heizkörper eingeschaltet werden; die von dem Temperaturregler gesteuerte no selbsttätige Schaltvorrichtung hat aber dafür gesorgt, daß dieser Heizkörper trotzdem nicht in Betrieb genommen wird. Erst wenn dem Speicher eine größere Wassermenge entnommen wird, so daß ein bestimmter Wärmeinhalt unterschritten wird, schaltet der Temperaturregler auch den unteren Heizkörper ein, durch den dann das zugeströmte kalte W^rasser bis auf mittlere Temperatur vorgewärmt wird. Ist dieser Zustand erreicht, dann erfolgt wieder die selbsttätige Abschaltung des höher belasteten Zusatzheiz-

körpers, und der im oberen Teil angeordnete gering belastete Heizkörper übernimmt so lange die Weitererhitzung des Inhaltes, bis die Temperatur des Wassers im oberen Teil genügend hoch ist.

Die Abb. ι und 2 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es bedeuten: ho den oberen, gering belasteten Heizkörper, hu den • unteren, höher bemessenen Heizkörper, i ist der den Innenbehälter in seiner Längsrichtung durchziehende Temperaturregler, der die dreipolige Schaltröhre r steuert, j ist der in dem Stromkreis für den unteren Heizkörper befindliche Handschalter. Im kalten Zustand des Speicherinhaltes liegt das Quecksilber über den drei Kontakten a, b, c\ der Strom fließt über c, α und b zu dem oberen und dem unteren Heizkörper, wofern nicht der Schalter ί ausgeschaltet ist. Das im Speicher befmdliche Wasser wird in diesem Falle zu einem bestimmten Wärmeinhalt aufgeheizt. Dann erfolgt wegen der Rechtsdrehung der Schaltröhre die Trennung des Quecksilbers von dem Näpfchen a, so daß nur noch der obere Heizkörper den oberen Teil des Speichers langsam weitererhitzen kann, so lange, bis nach Erreichen eines größeren Wärmeinhaltes nun auch die Lösung des Quecksilbers von b erfolgt, so daß der ganze Speicher vom Netz getrennt ist. Bei Entnahme heißen Wassers und entsprechendem Zufluß kalten Wassers erfolgt der Schaltvorgang in umgekehrter Reihenfolge.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrisch beheizter Heißwasserspeicher mit einem den Innenbehälter in seiner Längsrichtung durchziehenden Temperaturregler und zwei in verschiedener Höhe angeordneten Heizkörpern, von denen der obere eine verhältnismäßig geringe Heizleistung hat und der untere Heizkörper durch einen Handschalter abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Temperaturregler gesteuerte Schaltvorrichtung im kalten Zustande des Speicherinhaltes den Stromkreis für beide Heizkörper freigibt, nach Erreichen eines bestimmten Wärmeinhaltes zunächst den unteren und bei Erreichen eines größeren Wärmeinhaltes dann auch
   Heizkörper abschaltet.

   den oberen

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen