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GasbrennerRücklaufleitung verbindender, von einem thermostatischen Ventil gesteuerter Bypass und eine die Leistung des Brenners steuernde Steuereinrichtung vorgesehen sind.
Bei solchen Heizeinrichtungen ergibt sich stets das Problem, dass es bei geringen Wärmeleistungen des Brenners zur Kondensatbildung am Primärwärmetauscher kommt, die zu erheblichen Korrosionsproblemen führt. Zur Lösung dieses Problems ist gemäss der DE 31 49 468 A 1 eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung aus den Abgasen eines Heizkessels bekanntgeworden. Hierbei ist vorgesehen, zwei separate Wärmetauscher vorzusehen, von denen einer mit Hilfe einer thermostatisch gesteuerten Bypassleitung nur im
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betrieben wird und daher korrosionsanfällig ist.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die Kondensatbildung, insbesondere bei geringer Wärmeanforderung, weitestgehend vermieden wird.
Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, dass das im Bypass angeordnete Ventil von der Temperatur am Ausgang der Serienschaltung gesteuert ist und unterhalb der einen kondensatfrelen Betrieb ermöglichenden Temperatur zu Öffnen beginnt.
Durch diese Massnahmen ist sichergestellt, dass bei Absenkung der Vorlauftemperatur zum Wärmeverbraucher unter diesen thermostatisch gesicherten Wert der Heizwasserdurchfluss durch die aus dem Primärwärmetauscher und dem gekühlten Mantel der Brennkammer gebildeten Serienschaltung durch das Öffnen des im Bypass angeordneten Ventiles reduziert wird. Dies ist durch den Umstand bedingt, dass der gesamte Durchfluss durch den Wärmeverbraucher konstant bleibt und daher beim Öffnen des Bypass der Durchfluss durch die erwähnte Senenschaltung entsprechend reduziert wird.
Da weiters die Beaufschlagung des Primärwärmetauschers und der gekühlten Brennkammer gleichbleibt, wird das in diesen befindliche Heizmedium stärker erwärmt, wodurch die Temperatur des Heizmediums am Ausgang der Serienschaltung steigt und dadurch die Bildung von Kondensat verhindert wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuerung mit einem die Brennerbelastung erfassenden Fühler, einem die Temperatur ( < ?) des Wassers am Ausgang der Serienschaltung erfassenden Fühler und einem die Vorlauftemperatur (eu) erfassenden Fühler verbunden ist, wobei die Steuerung den Betrieb des Brenners unterbricht, sobald die Temperaturdifferenz (e - ev) einen für die jeweilige Brennerbelastung definierten Grenzwert überschreitet.
Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer unter diesem Grenzwert liegenden Wärmeanforderung der Brenner stillgesetzt wird, wodurch ebenfalls die Gefahr einer Kondensatbildung, die besonders bei geringem Wärmebedarf der Heizeinrichtung gegeben ist, vermindert wird.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Steuerung mit einem die Brennerbelastung erfassenden Fühler, einem die Temperatur (e) des Wassers am Ausgang der Serienschaltung erfassenden Fühler und einem die Rücklauftemperatur () erfassenden Fühler verbunden ist, wobei die Steuerung bei Überschreitung eines für die jeweilige Teillast typischen Grenzwertes der Temperaturdifferenz (-Jss) eine Anhebung der Rücklauftemperatur ( < ) bewirkt.
Die Anhebung der Rücklauftemperatur kann dabei durch eine entsprechende in die Steuerung implementierte Software bewirkt werden, wobei durch diese Anhebung die Überschreitung des vorgesehenen Grenzwertes der Temperaturdifferenz zwischen der Rücklauftemperatur und der Temperatur am Ausgang der aus dem Primärwärmetauscher und dem gekühlten Mantel der Brennkammer bestehenden Senenschal- tung ausgeglichen wird.
Auch durch diese Massnahmen wird die Gefahr der Kondensatbildung praktisch ausgeschaltet, da auf diese Weise auch die Rücklauftemperatur des Wassers in den Primärwärmetauscher erhöht wird und damit die Kondensatbildung unterbunden wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemässe Heizeinnchtung darstellt.
Die Heizeinrichtung weist ein Heizgerät 6 mit einem modulierbaren Brenner 5 auf, der über ein Gebläse 8 mit einem über eine Gasarmatur 9 zugeführten Gas und Frischluft versorgt wird. Dieser Brenner 5 erwärmt die von einem gekühlten Mantel 2 umschlossene Brennkammer, der vom zu erwärmenden Medium, In der Regel Heizwasser, durchströmt wird. Weiters ist in der Brennkammer der Pnmärwärmetau- scher 1 stromab des gekühlten Mantels 2 angeordnet, welcher ebenfalls vom zu erwärmenden Medium durchströmt ist.
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Eingangsseitig ist der Primärwärmetauscher 1 mit der Rücklaufleitung 12 einer Heizkörperanordnung (nicht dargestellt) verbunden, wogegen die Vorlaufleitung 10 an der gekühlten Brennkammer 2 angeschlossen ist.
Zwischen der in der Rücklaufleitung 12 angeordneten Umlaufpumpe 11 und dem Primärwärmetauscher 1 ist an der Rücklaufleitung 12 eine Bypassleitung 3 angeschlossen, über die eine Verbindung zur Heizungsvorlaufleitung 10 herstellbar ist. Dabei ist in der Bypassleitung 3 ein thermostatisch steuerndes Drosselventil 4 angeordnet, das In Abhängigkeit von der am Ausgang der durch den Primärwärmetauscher 1 und den gekühlten Mantel 2 der Brennkammer gebildeten Serienschaltung in bekannter Weise, z. B. über den Dampfdruck eines Flüssigkeitsfühlers, abgenommenen Temperatur gesteuert ist, wobei die Öffnungstemperatur des Drosselventiles auf einen kondensatfreien Betneb eingestellt ist.
Weiter ist eine Steuerung 7 vorgesehen, die mit einem die Heizungs-Vorlauftemperatur tex erfassenden Fühler 13. einem die Wassertemperatur # am Ausgang der Serienschaltung erfassenden Fühler 14 und einem die Brennerbelastung erfassenden Fühler 15 verbunden ist. Das Ventil 4 wird über einen Fühler 16 am Ausgang der Serienschaltung - wie oben erwähnt - direkt gesteuert.
In der Steuerung 7 sind in einem entsprechenden Speicher für jeden Teillastbereich des Brenners 5 ein Grenzwert (# - #v)G für die Differenz zwischen der Temperatur # des Wassers am Ausgang der Serienschaltung 1, 2 und der Vorlauftemperatur e, eingeschrieben oder durch eine entsprechende Software festgelegt.
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Variante erfolgt in einem solchen Falle statt der Stillsetzung des Brenners 5 eine Anhebung der Rücklauftemperatur eR zum Primärwärmetauscher 1 so weit, dass der Grenzwert (-R) c der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur # am Ausgang der Serienschaltung und der Rücklauftemperatur Jss zum Primärwärmetauscher 1 nicht überschritten wird.
Dies wird nun anhand eines Beispieles erläutert. : Der Grenzwert der Temperaturdifferenz #-#v wird durch die dimensionslose Gleichung :
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beschrieben, wobei den Bezeichnungen die folgenden Bedeutungen zukommen : # = Heizwassertemperatur am Ausgang der aus dem Primärwärmetauscher 1 und dem gekühl- ten Mantel 2 der Brennkammer bestehenden Serienschaltung 1, 2, #v = Heizwasser-Vorlauftemperatur,
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wobei diese Bezeichnungen auch für die weiteren Formeln gelten.
Für das Teilstromverhältnis gilt :
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Dabei sind die drei Bereiche
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zu unterscheiden. Dabei ist die Gleichung (2) identisch mit der Gleichung (1'). Die Gleichung (3) beschreibt einen linearen Übergang vom Zustand nach der Gleichung (2) zu jenem nach der Gleichung (4).
Beispiel :
Die Vorgabewerte dieses Beispieles beschreiben eine Heizanlage, die bei Nennlast (QNB) mit einer
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temperatur Jy.
Aus Gleichung (2) :
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folgt.
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coder: Vorlauf #v = 7 + 27 = 34 C (#-#v) G=21K Allgemein gilt für den Übergang vom Zustand QB/QNB zum Zustand (Qe/ONB)'
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Patentansprüche 1.
Heizeinnchtung mit einem von einem modulierbaren Gasbrenner beaufschlagten Primärwärmetauscher und einer zu diesem In Serie geschalteten, den Brenner aufnehmenden und einen gekühlten Mantel aufweisenden Brennkammer, welche Serienschaltung über Vorlauf- und Rücklaufleitungen mit minde- stens einem Wärmeverbraucher verbunden ist, wobei ein die Vorlauf- mit der Rücklaufleitung verbin- dender, von einem thermostatischen Ventil gesteuerter Bypass und eine die Leistung des Brenners steuernde Steuereinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das im Bypass (3) angeordnete Ventil (4) von der Temperatur (e) am Ausgang der Serienschaltung (1, 2) gesteuert ist und unterhalb der einen kondensatfreien Betrieb ermöglichenden Temperatur zu öffnen beginnt.