DE20300658U1 - Water accumulator has user water boiler inside it which is elongated and high shaped, heat exchanger being arranged beneath boiler - Google Patents
Water accumulator has user water boiler inside it which is elongated and high shaped, heat exchanger being arranged beneath boilerInfo
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Abstract
Description
-1 --1 -
Firma Gebr. Bruns Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Hauptstraße 200, 26683 SaterlandCompany Gebr. Bruns Limited Liability Company, Hauptstraße 200, 26683 Saterland
"Wasserspeicher mit Innenmantel"
5 "Water storage tank with inner jacket"
5
Die Neuerung betrifft einen Wasserspeicher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a water reservoir according to the preamble of claim 1.
Wasserspeicher sind aus der Praxis bekannt. Dabei sind insbesondere die Brauchwasserblasen mit nahezu quadratischenWater storage tanks are well known in practice. In particular, the service water bladders with almost square
Querschnittsabmessungen - also etwa gleich hoch wie breit sowie mit etwa birnenförmigen Querschnittsabmessungen und die gattungsbildend vorgesehenen länglichen Brauchwasserblasen bekannt.
15Cross-sectional dimensions - i.e. approximately the same height as width and with approximately pear-shaped cross-sectional dimensions and the generically intended elongated service water bladders.
15
Der Wärmetauscher im unteren Bereich des Wasserspeichers wird üblicherweise nicht von einer Heizung, sondern von einer Zusatzeinrichtung beschickt, beispielsweise einer Solaranlage. Da sich das kälteste Wasser innerhalb des Speichers in dessen unterem Bereich befindet, kann diese Zusatzeinrichtung bereitsThe heat exchanger in the lower part of the water tank is usually not fed by a heater, but by an additional device, such as a solar system. Since the coldest water in the tank is in its lower part, this additional device can already
bei vergleichsweise geringer eigener Temperatur Wärmemengen in den Speicher einlagern.store heat quantities in the storage unit at a comparatively low temperature.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wasserspeicher dahingehend zu verbessern, dass einThe innovation is based on the task of improving a generic water reservoir so that a
Wärmeaustausch zwischen dem im unteren Bereich des Wasserspeichers vorgesehenen Wärmetauscher und dem in der Brauchwasserblase befindlichen Wasser verbessert wird.Heat exchange between the heat exchanger provided in the lower part of the water tank and the water in the service water bladder is improved.
Diese Aufgabe wird durch einen Wasserspeicher mit den MerkThis task is carried out by a water reservoir with the features
malen des Anspruchs 1 gelöst.painting of claim 1.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, den ringförmigen Raum, der als Zwischenraum zwischen der Wasserblase und der Speicherwandung vorliegt, durch einen sogenannten InIn other words, the innovation proposes to fill the annular space, which exists as an intermediate space between the water bladder and the storage wall, with a so-called in
nenmantel in zwei getrennte Ringräume aufzuteilen, sodass sichinner shell into two separate annular spaces so that
• 44 »· *· »t· *· t»• 44 »· *· »t· *· t»
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ein innerer Ringraum ergibt, welcher der Brauchwasserblase benachbart ist und ein äußerer Ringraum, welcher der Wandung des Wasserspeichers benachbart ist.an inner annular space is created which is adjacent to the service water bladder and an outer annular space which is adjacent to the wall of the water reservoir.
Der Wärmetauscher im unteren Bereich des Speichers ist in anThe heat exchanger in the lower part of the storage tank is in
sich bekannter Weise als wendeiförmiger Rohrtauscher ausgestaltet, wobei die Rohrwindungen radial außerhalb des Innenmantels verlaufen. Das vom Wärmetauscher erwärmte Wasser steigt also innerhalb des Speichers außerhalb des Innenmantels auf. Wird heißes Brauchwasser aus der BrauchwasserblaseAs is well known, it is designed as a spiral tube exchanger, with the tube turns running radially outside the inner shell. The water heated by the heat exchanger rises inside the storage tank outside the inner shell. If hot domestic water is pumped out of the domestic water bladder
entnommen, so strömt kaltes Frischwasser in die Brauchwasserblase nach und kühlt diese ab. Hierdurch kühlt sich auch das Wasser im inneren Ringraum ab, sodass dieses nach unten absinkt. Hierdurch wird entlang der Oberkante des Innenmantels, wo entsprechende Verbindungen zwischen den beiden Ringcold fresh water flows into the service water bladder and cools it down. This also cools the water in the inner ring space so that it sinks downwards. This creates a pressure drop along the upper edge of the inner shell, where corresponding connections between the two rings
räumen vorgesehen sind, das am stärksten durch den Wärmetauscher erwärmte Wasser aus dem äußeren in den inneren Ringraum gezogen und an der Brauchwasserblase entlanggeführt. spaces, the water heated most by the heat exchanger is drawn from the outer to the inner annular space and guided along the service water bladder.
Auf diese Weise wird stets das heißeste vom unteren Wärmetauscher bereitgestellte Wasser zur Beheizung der Brauchwasserblase verwendet und damit eine optimale Ausnutzung der durch den unteren Wärmetauscher gelieferten Wärmeenergie ermöglicht. Eine in der Wasserblase vorgesehene HeizungsanIn this way, the hottest water provided by the lower heat exchanger is always used to heat the domestic water bladder, thus enabling optimal use of the thermal energy provided by the lower heat exchanger. A heating system provided in the water bladder
ordnung kann daher vergleichsweise seltener benötigt werden, um das Brauchwasser auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen, sodass durch die Zusatzeinrichtung, die den unteren Wärmetauscher mit Energie versorgt, Einsparungen in dem übrigen Heizbedarf besonders effektiv erzielbar sind.The system can therefore be required comparatively less frequently to heat the domestic water to the desired temperature, so that savings in the remaining heating requirements can be achieved particularly effectively through the additional device that supplies the lower heat exchanger with energy.
Der Innenmantel kann grundsätzlich aus nahezu beliebigem, wasserundurchlässigem Material, vorzugsweise jedoch aus wärmeisolierendem Material wie Kunststoff bestehen. Auch wenn sich bei langen Verweilzeiten des Wassers innerhalb desThe inner casing can basically be made of almost any water-impermeable material, but preferably of heat-insulating material such as plastic. Even if water remains inside the casing for a long time,
Speichers ein Temperaturausgleich zwischen dem inneren undstorage tank a temperature balance between the inner and
j i": * i i i · i :. *:j i": * i i i · i :. *:
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dem äußeren Ringraum einstellen wird, so bewirkt doch eine möglichst gut isolierte Ausgestaltung des Innenmantels eine erhebliche zeitliche Dämpfung, bis es zu einem derartigen Temperaturausgleich kommt, sodass über einen möglichst langen Zeitraum die vorerwähnten Vorteile der unterschiedlichen Temperathe outer annular space, a design of the inner jacket that is as well insulated as possible will result in a considerable temporal dampening until such a temperature equalization occurs, so that the aforementioned advantages of the different temperatures
turverhältnisse ausgenutzt werden können.tur conditions can be exploited.
Vorzugsweise kann der Strömungsweg des von oben nach unten geführten heißen Wassers innerhalb des inneren Ringraums verlängert werden und damit eine besonders intensive WärmePreferably, the flow path of the hot water from top to bottom can be extended within the inner annular space, thus providing a particularly intensive heat
ausnutzung sichergestellt werden, wenn das Wasser nicht nur beliebig von oben nach unten strömen kann, sondern rings um die Brauchwasserblase geführt wird. Hierzu können entsprechende Rippen vorgesehen sein, sodass sich ein insgesamt wendeiförmiger oder, besonders vorteilhaft, Serpentinen- bzw.utilization can be ensured if the water can not only flow freely from top to bottom, but is guided all around the service water bladder. For this purpose, appropriate ribs can be provided so that an overall spiral or, particularly advantageous, serpentine or
mäanderförmiger Strömungskanal ergibt. Insbesondere durch die mehrfache Richtungsumlenkung innerhalb eines serpentinen- bzw. mäanderförmigen Strömungskanals ergibt sich eine besonders lange Verweildauer des Wassers innerhalb dieses Strömungskanals, sodass ein besonders intensiver WärmeIn particular, the multiple redirection of direction within a serpentine or meandering flow channel results in a particularly long residence time of the water within this flow channel, so that a particularly intensive heat
übergang zwischen dem Wasser innerhalb dieses Strömungskanals und dem Wasser innerhalb der Brauchwasserblase erzielt wird.transition between the water within this flow channel and the water within the service water bladder.
Vorzugsweise kann der Innenmantel in seinem mittleren HöhenPreferably, the inner jacket can be in its middle height
bereich Durchtrittsöffnungen aufweisen, welche den inneren und den äußeren Ringraum miteinander verbinden. Auf diese Weise kann in Art einer Kurzschluss-Wasserführung bewirkt werden, dass bei einer geringen Brauchwasserentnahme mit einer entsprechend geringen nachströmenden Menge an kaltem Wasserarea have passage openings that connect the inner and outer annular space. In this way, in the form of a short-circuit water flow, it can be ensured that with a low consumption of service water, a correspondingly small inflow of cold water
die Zuschaltung der Heizeinrichtung für das Brauchwasser vermieden wird:the activation of the heating system for domestic water is avoided:
Wenn die Wassertemperatur innerhalb der Brauchwasserblase in deren oberen Bereich ausreichend hoch ist, sodass an sich keine Aufheizung durch den dort vorgesehenen TemperatursenIf the water temperature within the service water bladder in its upper area is sufficiently high so that no heating is caused by the temperature sensor provided there
sor veranlasst wird, so kann bei einer geringen zuströmendensensor is initiated, then with a small inflowing
-A--A-
Kaltwassermenge eine Temperaturschichtung innerhalb der Brauchwasserblase vorliegen mit kaltem Wasser in deren unteren Bereich und heißem Wasser in deren oberen Bereich. Falls das Wasser im äußeren Ringraum, welches durch die - gegebenenfalls solare - Zusatzeinrichtung aufgewärmt wurde, eine geringere Temperatur aufweist als das heiße Wasser im oberen Bereich der Brauchwasserblase, so würde die Brauchwasserblase durch dieses Wasser aus dem äußeren Ringraum abgekühlt, wenn dieses Wasser im Bereich der Oberkante des Innenmantels in den inneren Ringraum gelangt und an derCold water quantity, a temperature stratification must be present within the service water bladder with cold water in the lower part and hot water in the upper part. If the water in the outer annular space, which was heated by the - possibly solar - additional device, has a lower temperature than the hot water in the upper part of the service water bladder, the service water bladder would be cooled by this water from the outer annular space if this water reaches the inner annular space in the area of the upper edge of the inner jacket and at the
Brauchwasserblase entlang nach unten geführt wird.along the service water bladder downwards.
Die Durchtrittsöffnungen im mittleren Höhenbereich des Innenmantels sind daher vorzugsweise in einer Höhe angeordnet, die höchstens etwa der Höhe der Unterkante der HeizeinrichtungThe passage openings in the middle height range of the inner casing are therefore preferably arranged at a height that is at most approximately the height of the lower edge of the heating device
entspricht, welche in der Brauchwasserblase angeordnet ist.which is located in the service water bladder.
Die vorerwähnte Erwärmung des Brauchwassers durch das Wasser aus dem äußeren Ringraum erfolgt also durch die Durchtrittsöffnungen auf eine Weise, die mit der eingangserThe aforementioned heating of the domestic water by the water from the outer annular space takes place through the passage openings in a way that is consistent with the
wähnten Erwärmung vergleichbar ist, wenn das Wasser aus dem äußeren Ringraum ganz oben im Bereich der Oberkante des Innenmantels in den inneren Ringraum gelangt und dann an der Brauchwasserblase entlanggeführt wird.The heating is comparable to that mentioned when the water from the outer annular space enters the inner annular space at the very top in the area of the upper edge of the inner shell and is then guided along the service water bladder.
An Stelle der erwähnten Durchtrittsöffnungen kann auch vorgesehen sein, die gesamte Höhe des Innenmantels durch zwei Rohrabschnitte zu schaffen, die einen gewissen Abstand zueinander haben, wobei dieser Abstand die vorerwähnten Durchtrittsöffnungen bildet. Der Abstand kann bei zwei RohrabschnitInstead of the mentioned through-openings, it can also be provided that the entire height of the inner casing is created by two pipe sections that are at a certain distance from each other, whereby this distance forms the aforementioned through-openings. The distance can be
ten gleichen Durchmessers geschaffen werden oder auch bei sich gegebenenfalls sogar überlappenden Höhen der beiden Rohrabschnitte, wenn diese beiden Rohrabschnitte unterschiedliche Durchmesser aufweisen.of the same diameter or even if the heights of the two pipe sections overlap if these two pipe sections have different diameters.
-5--5-
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Zeichnung nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the innovation is explained in more detail below using the purely schematic drawing.
Dabei ist mit 1 allgemein ein Wasserspeicher bezeichnet, der eine zylindrische Wandung 2 aufweist und im unteren BereichIn this case, 1 generally designates a water reservoir which has a cylindrical wall 2 and in the lower area
einen Wärmetauscher 3, welcher einen Vorlauf 4 und einen Rücklauf 5 als Anschlüsse an eine Solaranlage aufweist.a heat exchanger 3, which has a flow line 4 and a return line 5 as connections to a solar system.
Weiterhin weist der Wasserspeicher 1 eine längliche, hochformatige Brauchwasserblase 6 auf, die mittels eines Kaltwasserzulaufs 7 befüllbar ist und eine Entnahme von Warmwasser bei 8 ermöglicht, wobei im oberen Bereich dieser Brauchwasserblase 6 eine Heizwendel 9 vorgesehen ist, die beispielsweise an eine Heizungsanlage angeschlossen ist und Thermostat geregelt die Erwärmung des Brauchwassers in der Blase 6 ermögFurthermore, the water storage tank 1 has an elongated, upright-format domestic water bladder 6, which can be filled by means of a cold water inlet 7 and enables hot water to be drawn off at 8, wherein a heating coil 9 is provided in the upper area of this domestic water bladder 6, which is connected, for example, to a heating system and enables the domestic water in the bladder 6 to be heated in a thermostat-controlled manner.
licht.light.
Der Zwischenraum zwischen der Brauchwasserblase 6 und der Speicherwandung 2 ist durch einen Innenmantel 10 aus Kunststoff in einen inneren Ringraum 11 und einen äußeren RingraumThe space between the service water bladder 6 and the storage tank wall 2 is divided by an inner jacket 10 made of plastic into an inner annular space 11 and an outer annular space
12 geteilt. Die Oberkante des Innenmantels 10 ist von der Kopfhaube des Speichers 1 beabstandet und schafft dort eine Verbindung 14 zwischen den beiden Ringräumeni 1 und 12.12. The upper edge of the inner shell 10 is spaced from the head cover of the storage tank 1 and creates a connection 14 between the two annular spaces 1 and 12.
Da die Windungen des Wärmetauschers 3 im radial äußerenSince the windings of the heat exchanger 3 in the radially outer
Bereich, also radial in dem Bereich des äußeren Ringraumes verlaufen, steigt erwärmtes Speicherwasser innerhalb dieses äußeren Ringraumes 12 auf und kann dort im Bereich der Verbindung 14 in den inneren Ringraum 11 gelangen, wo es abkühlungsbedingt absinkt, wenn der Inhalt der Brauchwasserblasearea, i.e. radially in the area of the outer annular space, heated storage water rises within this outer annular space 12 and can reach the inner annular space 11 in the area of the connection 14, where it sinks due to cooling when the content of the service water bladder
entsprechend kalt ist.is correspondingly cold.
Einen derartigen Strömungsverlauf des vom Wärmetauscher 3 aufgewärmten Wassers, jedoch mit einem niedriger angeordneten Übergang vom äußeren zum inneren Ringraum 11 ermögliSuch a flow pattern of the water heated by the heat exchanger 3, but with a lower arranged transition from the outer to the inner annular space 11, is made possible by
chen Durchtrittsöffnungen 15, sodass eine Schichtung innerhalbchen passage openings 15, so that a stratification within
-6--6-
der Brauchwasserblase 6 begünstigt wird, bei der kaltes Wasser unterhalb der Heizwendel 9 zunächst vom Solarwasser des Wärmetauschers 3 erwärmt werden kann. Das Temperaturniveau dieses solarerwärmten Wassers kann dabei geringer sein als das Temperaturniveau des durch die Heizwendel 9 erwärmten Wassers, ohne dass das solarerwärmte Wasser das durch die Heizwendel 9 erwärmte Wasser abkühlt.the domestic water bladder 6 is promoted, in which cold water below the heating coil 9 can first be heated by the solar water of the heat exchanger 3. The temperature level of this solar-heated water can be lower than the temperature level of the water heated by the heating coil 9, without the solar-heated water cooling the water heated by the heating coil 9.
Claims (5)
mit einer Brauchwasserblase innerhalb des Speichers, wobei die Brauchwasserblase länglich hochformatig ausgebildet ist,
und wobei im Speicher unterhalb der Brauchwasserblase ein Wärmetauscher angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Zwischenraum zwischen der Brauchwasserblase und der Speicherwand ein als Innenmantel bezeichnetes Rohr angeordnet ist, welches den Zwischenraum in einen blasennahen, radial inneren, und in einen wandungsnahen, radial äußeren Ringraum teilt,
wobei der Innenmantel im Bereich seiner Oberkante eine Verbindung zwischen diesen beiden Ringräumen schafft. 1. Water storage,
with a service water bladder inside the storage tank, whereby the service water bladder is elongated and vertical,
and wherein a heat exchanger is arranged in the storage tank below the service water bladder,
characterized ,
that in the space between the service water bladder and the storage wall a pipe called the inner jacket is arranged, which divides the space into a radially inner annular space close to the bladder and a radially outer annular space close to the wall,
The inner casing creates a connection between these two annular spaces in the area of its upper edge.
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2003
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