AT403415B - WATER HEATING SYSTEM WITH A PRIMARY HEAT EXCHANGER INTENDED BY A BURNER - Google Patents

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Description

AT 403 415 BAT 403 415 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserheizanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a water heating system according to the preamble of claim 1.

Bei bekannten derartigen Wasserheizanlagen erfolgt die Steuerung des Brenners lediglich in Abhängigkeit von den Signalen der beiden im Schichtspeicher angeordneten Temperaturfühler, wobei der Brenner eingeschaltet wird, sobald im obersten Bereich des Schichtspeichers eine bestimmte Mindesttemperatur unterschritten ist und ausgeschaltet wird, wenn im untersten Bereich eine bestimmte Mindesttemperatur überschritten ist. Dabei erfolgt eine Modulation des Brenners gemäß der gattungsbildenden GB 21 56 963 A zur thermostatischen Konstanthaltung der Temperatur des Primärwärmetauschers. Dabei ergibt sich der Nachteil, daß es gegen Schluß der Aufladung des Schichtspeichers, wobei auch im untersten Bereich des Schichtspeichers bereits höhere Temperaturen herrschen, zu einer Überhitzung im obersten Bereich des Schichtspeichers kommt, da das den Sekundärkreis des Sekundärwärmetauschers durchströmende Wasser im wesentlichen um eine bestimmte Temperaturdifferenz aufgeheizt wird. Dies kann zu entsprechenden Problemen bei der Zapfung von Brauchwasser führen, wobei es zu Verbrühungen kommen kann.In known water heating systems of this type, the burner is only controlled as a function of the signals from the two temperature sensors arranged in the stratified storage tank, the burner being switched on as soon as the temperature falls below a certain minimum temperature in the uppermost area of the stratified storage tank and is switched off when a certain minimum temperature is reached in the lowest area is exceeded. The burner is modulated in accordance with the generic GB 21 56 963 A to keep the temperature of the primary heat exchanger constant. The disadvantage here is that towards the end of the charging of the stratified storage tank, with higher temperatures already prevailing in the lowest area of the stratified storage tank, overheating occurs in the uppermost area of the stratified storage tank, since the water flowing through the secondary circuit of the secondary heat exchanger is essentially at a certain level Temperature difference is heated. This can lead to corresponding problems when drawing off domestic water, which can lead to scalding.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Wasserheizanlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der eine Überhitzung des obersten Bereiches des Schichtspeichers bei allen Betriebszuständen sicher vermieden ist.The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to propose a water heating system of the type mentioned at the outset in which overheating of the uppermost region of the stratified storage tank is reliably avoided in all operating states.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Wasserheizanlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine Überhitzung des obersten Bereiches des Schichtspeichers bei allen Betriebszuständen sicher vermieden ist.The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to propose a water heating system of the type mentioned at the outset in which overheating of the uppermost region of the stratified storage tank is reliably avoided in all operating states.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Wasserheizanlage des eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention this is achieved in a water heating system of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß die Aufheizung des Schichtspeichers gegen Ende des Aufladevorganges mit geringerer Brennerleistung erfolgt und daher ein Überregeln beziehungsweise ein zu weitgehendes Aufladen des Schichtspeichers vermieden wird. Dabei ist durch die Anordnung des weiteren Temperaturfühlers im Bereich der zum Schichtspeicher führenden Speichervorlauf-leitung sichergestellt, daß rasch erkannt werden kann, wenn das in den Schichtspeicher einströmende Wasser eine zu hohe Temperatur annimmt, wobei in einem solchen Fall die Leistung des Brenners reduziert wird und damit ein weiteres Ansteigen der Temperatur des in den Schichtspeicher in dessen oberem Bereich einströmenden Wassers verhindert wird.The proposed measures ensure that the stratified storage tank is heated towards the end of the charging process with a lower burner output and therefore overregulation or overcharging of the stratified storage tank is avoided. The arrangement of the further temperature sensor in the area of the storage supply line leading to the stratified storage tank ensures that it can be quickly recognized when the water flowing into the stratified storage tank assumes too high a temperature, in which case the burner output is reduced and thus preventing a further rise in the temperature of the water flowing into the stratified storage tank in its upper region.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, daß der Durchsatz durch den Sekundärkreis des Sekundärwärmetauschers mittels der Drossel voreingestellt werden kann, wodurch während der Aufladung eine entsprechende Differenz zwischen der Temperatur im untersten und obersten Bereich des Schichtspeichers gewährleistet werden kann. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es auch möglich, daß das Frischwasser direkt auf die gewünschte Entnahmetemperatur unter Berücksichtigung von Toleranzen von zum Beispiel 1 bis 3 K erwärmt werden kann, wenn die Pumpe und der Brenner mit Nennleistung laufen.Due to the features of claim 2, there is the advantage that the throughput through the secondary circuit of the secondary heat exchanger can be preset by means of the throttle, whereby a corresponding difference between the temperature in the lowermost and uppermost region of the stratified storage tank can be ensured during charging. The proposed measures also make it possible for the fresh water to be heated directly to the desired removal temperature, taking into account tolerances of, for example, 1 to 3 K when the pump and the burner are running at nominal output.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemäße Wasserheizanlage zeigt.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a water heating system according to the invention.

Eine erfindungsgemäße Wasserheizanlage nach der Zeichnung weist einen Durchlauferhitzer 1 auf, der mit einen über ein in einer Gasleitung 3 angeordnetes Gasventil 2 mit Gas beaufschlagbaren Brenner 4 beheizbaren Primärwärmetauscher 5 versehen ist. Ein Antrieb 34 dieses Gasventils 2 ist über eine Signalleitung 32 mit einer Steuerung 18 verbunden.A water heating system according to the drawing according to the drawing has a continuous-flow heater 1 which is provided with a primary heat exchanger 5 which can be heated with gas via a gas valve 2 arranged in a gas line 3. A drive 34 of this gas valve 2 is connected to a controller 18 via a signal line 32.

Der Primärwärmetauscher 5 ist über eine Vorlaufleitung 6 mit einem Sekundärwärmetauscher 7 beziehungsweise dessen Primärzweig 8 verbunden. Dieser Primärzweig 8 ist über eine Rücklaufleitung 9 mit einer Umwälzpumpe 10 verbunden, die über eine Verbindungsleitung 11 mit einem Einlaß des Primärwärmetauschers 5 verbunden ist. Ein Antriebsmotor 34 der Umwälzpumpe 10 ist über eine Signalleitung 33 mit der Steuerung 18 verbunden.The primary heat exchanger 5 is connected via a flow line 6 to a secondary heat exchanger 7 or its primary branch 8. This primary branch 8 is connected via a return line 9 to a circulation pump 10, which is connected via a connecting line 11 to an inlet of the primary heat exchanger 5. A drive motor 34 of the circulation pump 10 is connected to the controller 18 via a signal line 33.

Ein Sekundärzweig 12 des Sekundärwärmetauschers 7 ist über eine Speichervorlaufleitung 13 mit dem obersten Bereich 15 eines Schichtspeichers 14 verbunden, aus dem eine Entnahmeleitung 31 zu einem Zapfventil 36 wegführt. Dabei ist an der Speichervorlaufleitung 13 ein Temperaturfühler 16 angeordnet, der über eine Signalleitung 17 mit der Steuerung 18 verbunden ist. Diese weist einen Soll-Wertgeber 37 auf, mit dem eine gewünschte Ladetemperatur des Schichtspeichers 14 festlegbar ist, wobei diese mit einem im untersten Bereich 19 des Schichtspeichers 14 angeordneten Temperaturfühler 20 überwacht wird, der über eine Signalleitung 21 mit der Steuerung 18 verbunden ist.A secondary branch 12 of the secondary heat exchanger 7 is connected via a storage feed line 13 to the uppermost region 15 of a stratified storage tank 14, from which a removal line 31 leads to a nozzle 36. In this case, a temperature sensor 16 is arranged on the storage flow line 13 and is connected to the controller 18 via a signal line 17. This has a desired value transmitter 37, with which a desired charging temperature of the stratified storage device 14 can be determined, this being monitored by a temperature sensor 20 arranged in the lowermost area 19 of the stratified storage device 14, which is connected to the controller 18 via a signal line 21.

Weiter ist ein Temperaturfühler 22 im obersten Bereich 15 des Schichtspeichers 14, jedoch unterhalb der Einmündung der Speichervorlaufleitung 13 angeordnet. Dieser Temperaturfühler 22 ist über eine Signalleitung 23 mit der Steuerung 18 verbunden und liefert bei Unterschreitung einer bestimmten Temperatur ein Signal, das einen Start eines neuen Aufladezyklus und damit einen Start des Brenners 4 bewirkt. 2Furthermore, a temperature sensor 22 is arranged in the uppermost region 15 of the stratified storage tank 14, but below the confluence of the storage feed line 13. This temperature sensor 22 is connected to the controller 18 via a signal line 23 and supplies a signal when the temperature falls below a certain value, which causes a new charging cycle to start and thus causes the burner 4 to start. 2nd

Claims (2)

AT 403 415 B Aus dem untersten Bereich 19, in den ein Kaltwasserzulauf 24 mündet, führt eine Speicherrücklaufleitung 25 weg, die zu einer voreinstellbaren Drossel 26 führt. Diese Drossel 26 ist über eine Anschlußleitung 27 mit einer Speicherumwälzpumpe 28 verbunden, die über eine Verbindungsleitung 29 mit dem Sekundärzweig 12 des Sekundärwärmetauschers 7 verbunden ist. Die Speicherumwälzpumpe 28 ist über eine Signalleitung 30 mit der Steuerung 18 verbunden. Erfaßt der Temperaturfühler 22 eine zu niedrige Temperatur, so öffnet die Steuerung 18 über die Signalleitungen 32 und 33 das Gasventil 2 und startet den Brenner 4 und die Umwälzpumpe 10. Dadurch wird dem Sekundärzweig 12 des Sekundärwärmetauschers 7 Wärme zugeführt. Weiter startet die Steuerung 18 die Speicherumwälzpumpe 28, wodurch kühles Wasser aus dem untersten Bereich 19 des Schichtspeichers 14 abgezogen wird, das nach einer Erwärmung im Sekundärwärmetauscher 7 über die Speichervorlaufleitung 13 in den obersten Bereich 15 des Schichtspeichers 14 zurückfließt und diesen von oben her mit warmem Wasser nachlädt. Dabei wird durch den Temperaturfühler 16 die Temperatur des in den Schichtspeicher 14 einströmenden Wassers überwacht, wobei bei Annäherung der Temperatur des Wassers im Bereich des Temperaturfühlers 16 an die vorgesehene über 37 einstellbare Soll-Temperatur auf 1 bis 3 K die Steuerung 18 die Leistung des, zum Beispiel in einem Bereich von 40 bis 100 % modulierend betreibbaren, Brenners 4 durch Verringerung des Öffnungsgrades des Gasventiles 2 durch den Antrieb 34 reduziert, wodurch eine zu hohe Temperatur des Wassers im obersten Bereich 15 des Schichtspeichers 14 vermieden wird. Dadurch kann es bei einer Zapfung des Brauchwassers über die Entnahmeleitung 31 nicht mehr zu Verbrühungen kommen. Die Einstellung des Volumenstromes im Sekundärkreis 12 mittels der Drossel 26 erfolgt unter Einbeziehung der minimalen Einlauftemperatur im Kaltwasserzulauf 24 und der gewünschten Auslauftemperatur in der Entnahmeleitung 31 bei Brennernennleistung. Die Aufladung des Schichtspeichers 14 wird beendet, sobald der Temperaturfühler 20 im untersten Bereich 19 des Schichtspeichers 14 eine der vorgegebenen Soll-Temperatur entsprechende Temperatur erfaßt. In diesem Fall schließt die Steuerung 18 das Gasventil 2 und setzt nach einer entsprechenden Nachlaufzeit, die eine entsprechende Abfuhr der Nachwärme aus dem Primärwärmetauscher 5 ermöglicht, die beiden Umwälzpumpen 10 und 28 still. Patentansprüche 1. Wasserheizanlage mit einem von einem modulierenden Brenner (4) beaufschlagten Primärwärmetauscher (5), der über einen Sekundärwärmetauscher (7) einen Schichtspeicher (14) beheizt, der mit dem Sekundärzweig (12) des Sekundärwärmetauschers (7) über eine Speichervorlauf- und eine Speicherrücklaufleitung (13 und 25) verbunden ist, wobei die Speichervorlaufleitung (13) in den obersten Bereich (15) des Schichtspeichers (14) mündet und die Speicherrücklaufleitung (25) vom untersten Bereich (19) des Schichtspeichers (14) wegführt, und in diesen Bereichen (15 und 19) des Schichtspeichers (14) mit einer Steuerung (18) verbundene Temperaturfühler (20, 22) angeordnet sind, wobei die Steuerung (18) mit einem den Brenner (4) steuernden Gasventil (2) sowie einer mit dem Sekundärzweig (12) des Sekundärwärmetauschers (7) in Verbindung stehenden Speicherumwälzpumpe (28) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet daß in der Speichervorlaufleitung (13) ein weiterer Temperaturfühler (16) angeordnet ist, der mit der Steuerung (18) verbunden ist und bei Annäherung der Temperatur in der Speichervorlaufleitung (13) an eine Soll-Temperatur eine Reduzierung der Brennerleistung initiiert.AT 403 415 B A storage return line 25 leads from the lowermost area 19, into which a cold water inlet 24 opens, which leads to a presettable throttle 26. This throttle 26 is connected via a connecting line 27 to a storage circulating pump 28, which is connected via a connecting line 29 to the secondary branch 12 of the secondary heat exchanger 7. The storage circulation pump 28 is connected to the controller 18 via a signal line 30. If the temperature sensor 22 detects a temperature that is too low, the control 18 opens the gas valve 2 via the signal lines 32 and 33 and starts the burner 4 and the circulating pump 10. As a result, heat is supplied to the secondary branch 12 of the secondary heat exchanger 7. The controller 18 also starts the storage circulation pump 28, as a result of which cool water is drawn off from the lowermost area 19 of the stratified storage tank 14, which after heating in the secondary heat exchanger 7 flows back via the storage feed line 13 into the uppermost area 15 of the stratified storage tank 14 and this from above with hot water Water recharges. Thereby, the temperature of the water flowing into the stratified storage tank 14 is monitored by the temperature sensor 16, and when the temperature of the water in the area of the temperature sensor 16 approaches the set target temperature, which can be set via 37, to 1 to 3 K, the controller 18 controls the power of the For example, in a range of 40 to 100% modulable burner 4 reduced by reducing the degree of opening of the gas valve 2 by the drive 34, whereby an excessive temperature of the water in the top area 15 of the stratified storage device 14 is avoided. As a result, scalding can no longer occur when the service water is drawn off via the extraction line 31. The volume flow in the secondary circuit 12 is set by means of the throttle 26, taking into account the minimum inlet temperature in the cold water inlet 24 and the desired outlet temperature in the extraction line 31 at the rated burner output. The charging of the stratified storage device 14 is terminated as soon as the temperature sensor 20 detects a temperature corresponding to the predetermined target temperature in the lowest area 19 of the stratified storage device 14. In this case, the control 18 closes the gas valve 2 and, after a corresponding follow-up time, which enables the secondary heat to be appropriately removed from the primary heat exchanger 5, shuts down the two circulation pumps 10 and 28. 1. Water heating system with a modulating burner (4) acted upon primary heat exchanger (5) which heats a stratified storage tank (14) via a secondary heat exchanger (7), which is connected to the secondary branch (12) of the secondary heat exchanger (7) via a storage flow and a storage return line (13 and 25) is connected, the storage supply line (13) opening into the uppermost area (15) of the stratified storage tank (14) and the storage return line (25) leading away from the lowermost area (19) of the stratified storage tank (14), and in these areas (15 and 19) of the stratified storage tank (14) with a controller (18) connected to temperature sensors (20, 22) are arranged, the controller (18) having a burner (4) controlling gas valve (2) and one with the Secondary branch (12) of the secondary heat exchanger (7) connected to the storage circulation pump (28) is connected, characterized in that a further temperature in the storage feed line (13) Is arranged temperature sensor (16), which is connected to the controller (18) and initiates a reduction in the burner output when the temperature in the storage flow line (13) approaches a target temperature. 2. Wasserheizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Sekundärzweig (12) des Sekundärwärmetauschers (7) eine, vorzugsweise einstellbare, Drossel (26) in Serie geschaltet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 32. Water heating system according to claim 1, characterized in that a, preferably adjustable, throttle (26) is connected in series to the secondary branch (12) of the secondary heat exchanger (7). With 1 sheet of drawings 3
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