Patent DE-102020101227-B4 (DE)
Title: Schichtwärmespeicher
Inventor: ISENMANN HERMANN
IPC: F24H7/00
Filed: 2020-01-20
Granted: 2022-06-15
Abstract: Schichtwärmespeicher (1) zum Erwärmen und Speichern einer Flüssigkeit in Schichten mit steigenden Temperaturen übereinander, insbesondere Warmwasserschichtspeicher für Heizungsanlagen zur Beheizung von Räumen und zur Erzeugung von warmem Brauchwasser für Körperpflege und Ernährung, wobei der Schichtwärmespeicher (1) mit Wärmequellen schwankender Leistung wie Wärmepumpen betreibbar ist, sowie, dass der Schichtwärmespeicher (1) aus einem hohen, im Einsatz vertikal hoch aufgerichteten Speicherbehälter (5) zum Speichern der Flüssigkeit, insbesondere Warmwasser, in Schichten mit nach oben ansteigender Temperatur in einem Speicherraum (6) des Speicherbehälters (5), besteht, und der Schichtwärmespeicher (1) über zwei in Reihe geschaltete Wärmetauscher (7, 8) verfügt, wobei beide Wärmetauscher (7, 8) vorzugsweise unterhalb des mittleren Bereichs des Schichtwärmespeichers (1) angeordnet sind, sowie, dass sowohl mittels des oberen Wärmetauschers (7) als auch mittels des unteren Wärmetauschers (8) aufheizbares Wasser in einen oberen aufgeheizten Bereich (11) des Schichtwärmespeichers (1) jeweils separat einleitbar ist, sowie, dass auch mittels des unteren Wärmetauschers (8) aufgeheiztes Wasser in einen unteren Bereich (12) des Schichtwärmespeichers (1) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Wärmetauscher (7) über ein Wassereinlaufrohr (13) verfügt, dessen Einlauföffnung (14) oberhalb des oberen Wärmetauschers (7) angeordnet ist, sowie, dass das einzuführende Wasser im Gegenstrom, bevorzugt am untersten Bereich des oberen Wärmetauschers (7), einleitbar ist, sowie, dass das mittels des oberen Wärmetauschers (7) erhitzte Wasser über ein oberhalb des oberen Wärmetauschers (7) angeordnetes Steigrohr (15) durch natürliche Konvektion in den oberen aufgeheizten Bereich (11) des Schichtwärmespeichers (1) in die entsprechenden Warmwasserschichten einschichtbar ist, wobei das Steigrohr (15) hierfür über mehrere Einspeisungsöffnungen (16) verfügt, sowie, dass der untere Wärmetauscher (8) über eine am unteren Ende des Wärmetauschers angeordnete Einlauföffnung (17) verfügt, durch welche Speicherwasser aus einem Auslassventil (18) im oberen Bereich (11) und/oder einem Auslassventil (19) aus dem unteren Bereich (12) des Schichtwärmespeichers (1) im Gegenstrom in den unteren Wärmetauscher (8) einleitbar ist, wobei zwischen den Auslassventilen (18, 19) ein Ventil, bevorzugt ein Magnetventil (20), angeordnet ist, mit dem das jeweilige Auslassventil (18,19) ansteuerbar ist, sowie, dass das durch den unteren Wärmetauscher (8) erhitzte Speicherwasser durch natürliche Konvektion mittels einem am oberen Bereich des unteren Wärmetauschers (8) angeordneten Steigrohr (21) mit einer Auslassöffnung (22) in den oberen aufgeheizten Bereich (11) des Schichtwärmespeichers (1) einleitbar ist, sowie, dass am oberen angeordneten Steigrohr (21) ein weiteres, bevorzugt L-förmiges, Rohr mit einer nach unten gerichteten Auslassöffnung (23) angeordnet ist, wodurch weniger aufgeheiztes Wasser aufgrund der natürlichen Konvektionen in die entsprechenden tieferen Warmwasserschichten dem unteren Bereich (12) des Schichtwärmespeichers (1) einschichtbar ist und im mittleren Bereich des Schichtwärmespeichers (1) ein Siebblech (25) angeordnet ist.