Warmwasserspeicher

Abstract

 Bei einem Warmwasserspeicher (1) ist der Speicherbehälter (2) sowohl von einem konventionellen Dämmmantel (4), als auch einem Vakuum-Isolier-Paneel (3) umgeben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserspeicher.

[0002] Mittels Warmwasserspeicher kann bei relativ kleiner Heizleistung genügend Wärme für große Entnahme von Wärmemengen bevorratet werden. So kann beispielsweise bei einem Niedrigenergiehaus mit einem Heizgerät kleiner Heizleistung auch die Wärmeanforderung für Brauchwasserbereitung befriedigt werden. Nachteilig ist, dass die Warmwasserspeicher über Wärmeverluste verfügen; das Wasser also nicht unbegrenzt ohne Nachheizung warm bleibt. Wärmeverluste entstehen durch die Verluste über den Speicherkopf, den Speicherboden, den in der Regel zylindrischen Mantel und die Anschlussleitungen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeverluste bei Warmwasserspeichern zu minimieren.

[0004] Erfindungsgemäß wird dies mittels eines erfindungsgemäßen Warmwasserspeichers sowie einem Verfahren zur Wärmedämmung eines solchen gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.

[0006] Die Erfindung wird nun anhand der Figur detailliert erläutert. Hierbei zeigen

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Warmwasserspeicher von oben im Schnitt,

Figur 2 das Vakuum-Isolier-Paneel alleine sowie

Figur 3 den erfindungsgemäßen Warmwasserspeicher in der Perspektive im Teilschnitt.

[0007] Ein Warmwasserspeicher 1 gemäß der Figuren 1 und 3 besteht aus einem zentralen, annähernd zylindrischen Speicherbehälter 2 für die Bevorratung von warmem Wasser. Der Mantel des Speicherbehälters 2 ist zumeist metallisch. Ferner verfügt der Speicherbehälter 2 zumindest über zwei Anschlussleitungen für Zu- und Ablauf sowie häufig einen integrierten Wärmetauscher 5 zur Übertragung von Wärme einer Wärmequelle (zumeist ein brennstoffbetriebenes Heizgerät und / oder ein Solarkollektor). Der Speicherbehälter 2 ist an seiner Zylinderfläche von einem Vakuum-Isolier-Paneel 3 umgeben. Um das Vakuum-Isolier-Paneel 3 herum befindet sich ein konventioneller Dämmmantel 4 aus Polyurethan-Hartschaum mit einer Wärmeleitung von etwa 0,02 W/mK. Am Boden 6 und Kopf 7 des Speicherbehälters 2 sind Dämmungen aus expandiertem Polystyrol mit einer Wärmeleitung von etwa 0,035 W/mK angebracht.

[0008] Figur 2 zeigt das Vakuum-Isolier-Paneel 3 vor der Montage am Warmwasserspeicher 1. Der Paneelkern besteht vorwiegend aus mikroporöser Kieselsäure. Der Paneelkern wird mit einer gas- und wasserdampfdichten Mehrschichtverbundfolie umhüllt, anschließend evakuiert und letztendlich verschlossen. Ein Infrarottrübungsmittel dient zur Minimierung des Wärmestrahlungsdurchgangs. Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität ist ein geringer Anteil organischer Zellulose-Fasern beigefügt. Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 erreicht hierdurch eine Wärmeleitung von etwa 0,005W/mK. Im vorliegenden Fall besteht das Vakuum-Isolier-Paneel 3 aus einer Platte mit Einkerbungen 8, damit bei der Umwicklung des zylindrischen Warmwasserspeichers 1 ein guter Formschluss erreicht werden kann.

[0009] Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 wird zur Montage auf die Zylinderfläche des Speicherbehälters 2 aufgebracht. Hierzu kann eine äußere Form zu Hilfe genommen werden. Zum Schutz des Vakuum-Isolier-Paneels 3 kann optional zwischen dem Speicherbehälter 2 und dem Vakuum-Isolier-Paneel 3 ein zusätzliches Vlies aufgebracht werden. Hohlräume zwischen dem Vakuum-Isolier-Paneel 3 und der Zylinderfläche des Speicherbehälters 2 können konventionell ausgeschäumt werden. Auch um das Vakuum-Isolier-Paneel 3 herum wird in eine Form der Dämmmantel 4 aus Polyurethan-Hartschaum gespritzt. Der Dämmmantel 4 übernimmt somit die Doppelfunktion der Wärmedämmung und der Befestigung des Vakuum-Isolier-Paneels 3. Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 ist durch das Einschäumen zudem vor mechanischen Einflüssen von außen geschützt.

[0010] Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 kann optional nur auf der Mantelfläche des Speicherbehälters 2, als auch zusätzlich am Boden 6 und Kopf 7 des Speicherbehälters 2 angebracht werden.

[0011] Je nach gewünschter Wärmeleitfähigkeit können zum einen die Schichtdicken des Vakuum-Isolier-Paneel 3 und des Dämmmantels 4 variiert und aufeinander abgestimmt werden. Zum anderen kann die vom Vakuum-Isolier-Paneel 3 bedeckte Fläche variiert werden. Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 muss sich nicht über die gesamte Zylinderfläche erstrecken. Da der obere Teil des Speichers insbesondere bei Schichtenspeichern wärmer ist als der untere Teil, kann das Vakuum-Isolier-Paneel 3 optional nur um den oberen Bereich angeordnet sein.

[0012] Zwar ist es am zweckmäßigsten, das Vakuum-Isolier-Paneel 3 innen am Speicherbehälter 2 anzubringen und außen vom Dämmmantel 4 zu halten, doch kann das Vakuum-Isolier-Paneel 3 auch um den Dämmmantel 4 angeordnet sein. Hierdurch lässt sich ein Warmwasserspeicher 1 nachrüsten.

[0013] Weiterhin ist auch der Einsatz vorgeschäumter Formteile für den Dämmmantel 4 möglich. Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 wird dann nicht eingeschäumt.

[0014] Alternativ zu einem Dämmmantel 4 aus Polyurethan-Hartschaum können auch expandiertem Polystyrol, Neopor oder Vliese verwendet werden.

[0015] Das Vakuum-Isolier-Paneel 3 kann optional aus mehreren Lagen zusammengesetzt werden.

Ansprüche

1. Warmwasserspeicher (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (2) sowohl von einem konventionellen Dämmmantel (4), als auch einem Vakuum-Isolier-Paneel (3) umgeben ist.

2. Warmwasserspeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Isolier-Paneel (3) aus einem mikroporösen Material, vorzugsweise Kieselsäure, besteht, welches in einer Folie, vorzugsweise einer gas- und wasserdampfdichten Mehrschichtverbundfolie umhüllt, evakuiert und verschlossen ist.

3. Warmwasserspeicher (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem mikroporösen Material ein Infrarottrübungsmittel beigefügt ist.

4. Warmwasserspeicher (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem mikroporösen Material ein geringer Anteil organischer Zellulose-Fasern beigefügt ist.

5. Warmwasserspeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Isolier-Paneel (3) aus Platten mit Einkerbungen (8) besteht.

6. Warmwasserspeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der konventionelle Dämmmantel (4) aus Polyurethan-Hartschaum besteht.

7. Warmwasserspeicher (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der konventionelle Dämmmantel (4) aus Formteilen besteht.

8. Verfahren zur Wärmedämmung eines Warmwasserspeichers (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (2) zunächst von einem Vakuum-Isolier-Paneel (3) umgeben wird und anschließend der Speicherbehälter (2) mit dem Vakuum-Isolier-Paneel (3) mittels eines Dämmmantel (4) ummantelt wird.

9. Verfahren zur Wärmedämmung eines Warmwasserspeichers (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmmantel (4) um das Vakuum-Isolier-Paneel (3) gespritzt wird.

10. Verfahren zur Wärmedämmung eines Warmwasserspeichers (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmmantel (4) aus vorgefertigten Formteilen um das Vakuum-Isolier-Paneel (3) angeordnet wird.

Zeichnung