HOT WATER CYLINDER

Abstract: 1. A reservoir (1) for water for consumption comprising a cold water inlet (3) adjacent to the bottom of the container, a water outlet (4) in the upper portion of the container, a fuel-operated first heat source (8) and a second heat source, which is independent of the first and disposed below the some adjacent to the bottom, wherein the two heat sources are controlled by respective temperature sensors (17 and 14) and the temperatur sensor (14) for the fuel-operated heat source (8) is disposed above the other temperature sensor (17), characterized in that the second heat source is an electric heater (20) that is provided with a temperature sensor (17), which is associated with the cold water inlet (3) and is responsive to a higher temperature than the first temperature sensor (17), and that a response of the first temperature sensor (14) causes the fuel-operated heat source (8) to be started and the electric heater (20) to be de-energized.

Description: Von zwei Wärmequellen beheizt er Fluidspeicher Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen von zwei Wärmequellen beheizten Fluidspeicher gemäss dem Oberbegriff des Haupt anspruchs Es ist bekannt, einen Fluidspeicher, beispielsweise einen Brauchwasserspeicher, mittels zweier Wärmequellen zu speisen, das heisst aufzuheizen. Hierzu werden häufig Solaranlagen benutzt, die den Speicher mit einer Grundlast vorheizen, wobei die Endaufheizung durch eine elektrische Heizpatrone oder eine brennstoffbeheizte Wärmequelle vorgenommen wird. Diesen Speichern ist in der Regel ein Temperaturfühler zugeordnet, der die elektrisch beheizte Wärmequelle zu- oder abschaltet. Es ist weiterhin bekannt, bei rein elektrisch beheizten Brauch wasserspeichern mehrere vemperaturfühler für unterschiedliche Stellglieder der Elektrobeheizung vorzusehen, um eine Aufheizung von Teilvolumina des Speichers zu ermöglichen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem durch unterschiedliche Wärmequellen beheizten Fluidspeicher, bei einer Zapfung nur einer geringen Brauchwassermenge lediglich das Stellglied einer Wärmequelle zum Einschalten zu bringen, während bei Zapfung einer grösseren Brauchwassermenge das Stellglied der anderen Wärmequelle beaufschlagt wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Schaltschemas näher erläutert. Ein Bluidspeicher 1 ist als sogenannter Doppelmantelspeicher ausgebildet, er weist einen Innenraum 2 auf, der mit aufzuheizendem Gebrauchswasser gefüllt ist und der einen Kaltwassereinlass 3 und einen Warmwasserauslass 4 besitzt. Der Speicher ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet, Ein- und Auslass befinden sich zentral in den Stirnseiten. Der Zylindermantel des Speichers besteht aus einer äusseren Zylinderwandung 5 und einer inneren Zylinderwandung 6, zwischen beiden Wandungen bildet sich ein Hohlraum 7, der ein Stellglied einer brennstoffbeheizten Wärmequelle 8 bildet. Die brennstoffbeheizte Wärmequelle ist hier als Ölbrenner ausgebildet und steht mit einem nicht dargestellten Wärmetauscher in Verbindung. Der Wärmetauscher ist von Wasser durchsetzt, das zu einer Vorlaufleitung 9 geführt ist, in der eine mit einem Elektromotor 10 versehe Umwälzpumpe 11 angeordnet ist, deren Auslass mit dem Stellglied 7 verbunden ist. Eine Rücklaufleitung 12 führt das Wasser vom Stellglied zurück zum Wärmetauscher der brennstoffbeheizten Wärmequelle 8. Statt eines Doppelmantelspeichers könnte auch im Innenraum 2 eine Rohrschlange vorgesehen sein, die an Vorlauf- und Rücklaufleitung 9 beziehungsweise 12 angeschlossen ist und ihre Anordnung etwa im unteren Drittel des Innenraums 2 hat, sie ist in der Zeichnung mit 13 dargestellt. Etwa in der Mitte der Höhe des Innenraums 2 ist ein Wärmefühler 14 in Gestalt eines Thermostaten angeordnet, der innerhalb eines Schaltkastens 15 einen Schaltkontakt 16 aufweist. Der Kontakt 16 ist unterhalb einer eingestellten Temperaturschwelle geschlossen, und bei Überschreiten der Grenze wird er geöffnet. Dieser Wärmefühler 14 befindet sich auf einem höheren Niveau als das obere Ende der Rohrschlange 13, wenn sie vorhanden ist. Unterhalb der Rohrschlange 13, dem am Boden des Speichers zugeordneten Einlass 3 zugeordnet, ist ein weiterer Wärmefühler 17, in dessen Schaltkasten 18 gleichermassen ein Schaltkontakt 19 gleicher Funktion angeordnet ist, vorgesehen. Unmittelbar unterhalb des Wärmefühlers 17 ist ein elektrisch beheizter Widerstandsheizkörper 20 vorgesehen, der ein Stellglied einer elektrisch beheizten Wärmequelle bildet. Von einer elektrischen Spannungsquelle 21 führt eine Leitung 22, die sich verzweigt, einmal zum Kontakt 16 des Wärmefühlers 14 und zum zweiten zu einem Ruhekontakt 23 einer Relaisspule 24. Vom Ruhekontakt 23 führt eine Leistung 25 zum Kontakt 19, mit diesem in Serie liegt über eine Leistung 26 der elektrisch beheizte Heizkörper 20, der auf der anderen Seite an Masse über eine Leistung 27 liegt. Vom Kontakt 16 führt eine Leistung 28 zum Motor 10 der Umwälzpumpe 11 und zum Magnetventil beziehungsweise Gebläse des Brenners 8. Eine weitere Leistung 29 führt zur Relaisspule 24. Relaisspule, Brenneraggregate und Pumpenmotor und Spannungsquelle liegen andererseits an Masse. Der Brauchwasserspeicher beziehungsweise die elektrische Schaltung für seinen Betrieb funktioniert wie folgt: Es wird davon ausgegangen, dass der Speicher im aufgeheizten Zustand ist, das heisst, beide Kontakte 16 beziehungsweise 19 der Wärmefühler 14 beziehungsweise 17 sind geöffnet, die Stellglieder beider Wärmequellen sind ausser Betrieb und eine Brauchwasserzapfung findet nicht statt. Die Temperaturschwellen, bei denen die Kontakte 16 beziehungsweise 19 von den Wärmefühlern 14 beziehungweise 17 geschal tet werden, sind unterschiedlich. Der Wärmefühler 17 mit dem Kontakt 19 ist einem höheren Temperaturniveau zugeordnet. Das bedeutet, dass aufgrund der Wärmeabstrahlung und der Betriebsbereitschaftsverluste zunächst der Kontakt 19 wieder schliesst. Die Folge davon ist, dass das Stellglied 20 der elektrisch beheizten Wärmequelle an Betriebsspannung über die Bettung 22 und den geschlossenen Kontakt 23 gelegt ist. Der Speicherinhalt wird kurzzeitig aufgeheizt, nach Erreichen der Solltemperatur öffnet der Wärmefühler 17 den Kontakt 19 wieder, und das Stellglied 20 geht ausser Betrieb. Man könnte den gleichen Vorgang auch durch ein Schliessen des Kontaktes 15 über den Wärmefühler 14 erreichen, nur sind die Betriebsbereitschaftsverluste eines solchen Gebrauchswasserspeichers derart gering, dass es gegenüber der elektrischen Beheizung verlustbringend ist, die brennstoffbeheizte Wärmequelle 8 in Betrieb zu setzen. Das würde nämlich bedeuten, dass einmal der Wasserinhalt des Kessels oder Umlaufwasserheizers aufgeheizt werden muss, dessen Volumen im Wärmetauscher und in den Vor- und Rücklaufleitungen vorhanden ist. Nach der kurzzeitigen Nachheizung des Speicherinhalts würde die brennstoffbeheizte Wärmequelle wieder ausser Betrieb gehen, da der Kontakt 16 vom Wärmefühler 14 geöffnet wird. Die Folge dessen wäre ein Auskühlen des Kessels und dessen Vor- und Rücklaufleitungen. Die Wärmemenge, die in diesen Kreislauf hineingesteckt werden muss, kann um ein Wesentliches grösser sein als die Wärmemenge, die benötigt wird, um den Speicher auf Betriebstemperatur zu halten. Wird das Zapfventil im Zuge der Einlassleitung 3 oder der Auslassleitung 4 betätigt, also der Speicher entladen, so kann es sich um eine Kleinentladungsmenge oder um eine Grossentladungsmenge handeln. In jedem Fall wird in dem unteren Teil 30 des Speicherinnenraums 2 kaltes Wasser gedrückt, worauf zunächst der Wärmefühler 17 durch Schliessen des Kontakts 19 anspricht. Die Folge davon ist eine beginnende Nachheizung des Speichers über das Stellglied der elektrisch beheizten Wärmequelle. Wird das Zapfventil bald wieder zugedreht, also nur eine kleine Wassermenge entnommen, so ist die elektrische Nachheizung dann beendet, wenn der Wärmefühler 17 den Kontakt 19 wieder öffnet. Wird hingegen eine grosse Wärmemenge entnommen, so spricht ausserdem der Wärmefühler 14 an und schliesst den Kontakt 15. Je grösser die entnommene warme Wassermenge ist, um so schneller folgt das Ansprechen des Wärmefühlers 14 auf das Ansprechen des Wärmefühlers 17. Die Folge des Schliessens des Kontakts 16 ist ein Inbetriebgehen der brennstoffbeheizten Wärmequelle und ein Öffnen des Kontakts 23, so dass das Stellglied der elektrischen Wärmequelle ausser Betrieb gesetzt wird. Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei Nachschieben einer grösseren Wärmemenge in den Speicher es sinnvoll ist, diese Wärmemenge über die brennstoffbeheizte Wärmequelle zu erzeugen. Je länger die brennstoffbeheizte Wärmequelle in Betrieb sein muss, um den Entladeverlust des Speichers 1 zu decken, um so weniger fallen die Anlauf- und Abkühlungsverluste der brennstoffbeheizten Wärmequelle selbst ins Gewicht gegenüber der Wärme menge, mit der der Speicher aufgeladen werden muss. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, dass die mittels Brennstoff erzeugte Wärmemenge billiger zu erstellen ist als die mittels elektrischem Strom erzeugte. Da während des Betriebes der brennstoffbeheizten Wärmequelle der Wärmefühler 17 wirkungslos geschaltet ist, wird die Beheizung des Speichers durch Ansprechen des Wärmefühlers 14 und Öffnen des Kontakt 16 beendet. Damit ist der Speicher wieder aufgeladen.

Claims: Ansprüche 1. Von zwei Wärmequellen beheizter Fluidspeicher, in dessen Speicherraum wenigstens ein Wärmefühler vorge sehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wärme quelle (8, 20) ein Wärmefühler (14, 17) zugeordnet ist, die jeweils auf unterschiedlichen Niveaus ange ordnet sind. 2. Pluidspeicher nach Anspruch 1 mit einem von einer brennstoffbeheizten Wärmequelle (8) gespeisten Stell glied (7), dadurch gekennzeichnet, dass das andere Stellglied (20) von einer elektrisch beheizten Wärme quelle gebildet ist, wobei dieses Stellglied einem Pluideinlass (D) zugeordnet ist und der Wärmefühler (17) unmittelbar oberhalb des Stellgliedes (20) angeordnet ist. 3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der dem Stellglied (20) der elektrisch beheizten Wärmequelle zugeordnete Wärmefühler auf einem tieferen Niveau angeordnet ist als der dem Stellglied (7, 13) der brennstoffbeheizten Wärme quelle zugeordnete. 4. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Stellglied (20) der elektrisch beheizten Wärmequelle zugeordnete Wärmefühler (17) am Boden des Speicher, der der brennstoffbeheizten Wärmequel le (8) zugeordnete Wärmefühler (14) dagegen in einem mittleren Bereich des Speichers (1) angeordnet ist. 5. Fluidspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmefühler (4, 17) als Thermostaten (15, 18) mit einem Schaltkon takt (16, 19) ausgebildet sind, wobei der Kontakt (16) des der brennstoffbeheizten Wärmequelle zuge ordneten Wärmefühlers (14) in Serie mit einem Motor (10) der Umwälzpumpe (11), Aggregaten eines Brenn ners (8) und einer Relaisspule (24) liegt, deren Kontakt (23) in Serie mit einem Stromkreis (21, 22, 25, 26, 27) mit dem anderen Thermostaten (18) angeordnet ist.

Inventors: TENHUMBERG, JURGEN, DR., Tenhumberg, Jürgen, Dr.
Applicants: COFRABEL N.V., JOH. VAILLANT GMBH U. CO., SCHONEWELLE B.V., VAILLANT GES.M.B.H, VAILLANT GMBH, VAILLANT LTD., VAILLANT S.A.R.L
Application year: 1981
Main classification: F24H1
IPC codes: F24H9, F24H1