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Zentralheizanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentralheiz- anlage, die in erster Linie für Einfamilienhäuser und ähnliche relativ kleine Gebäude bestimmt ist, jedoch auch für grössere Gebäude angewandt werden kann.
Die bisher üblichen Zentralheizanlagen bestehen im allgemeinen aus einem Heizkessel, einer Anzahl Wärme abgebender Heizkörper und einem Rohrsystem zwischen dem Kessel und den Heizkörpern. Der Heizkessel enthält eine Feuerung, die mit einem geeigneten Brennstoff geheizt und von einem Wassermantel umgeben wird oder an ihn angrenzt, der über das Rohrleitungssystem mit den Heizkörpern in Verbindung steht.
Das im Wassermantel erwärmte Wasser strömt im Kreislauf durch das Rohrleitungssystem und die Heizkörper, in denen es einen grösseren oder geringeren Teil seiner Wärme abgibt, kehrt in den Heizkessel zurück, in dem es wieder erwärmt wird, und strömt erneut im Kreislauf durch die Rohre und das Heizkörpersystem. Der Kreislauf wird entweder durch eine in das System eingeschaltete Umwälzpumpe oder durch Selbstumlauf herbeigeführt.
Bei Heizanlagen dieser bekannten Art erfolgt der Kreislauf des die Wärme überführenden Wassers kontinuierlich und ununterbrochen und auch ohne regelmässige Unterbrechung wenigstens in den Hauptleitungen des Kreislaufsystems. Die Regelung der Zimmertemperatur erfolgt im allgemeinen dadurch, dass die Temperatur des Kreislaufwassers entsprechend dem Wärmebedarf verändert wird, so dass die Temperatur bei grösserem Wärmebedarf höher und bei geringerem Wärmebedarf niedriger gehalten wird. Dies wird seinerseits gewöhnlich unmittelbar oder mittelbar durch Regelung der Verbrennung im Heizkessel herbeigeführt, was z.
B. durch Regelung der Brennstoffzufuhr erfolgen kann, doch erfolgt die Regelung gewöhnlich durch Einstellen der Luftzufuhr zur Feuerung mittels besonderer Regler, die von der Wassertemperatur beeinflusst oder von Hand geregelt werden.
Für die üblichen Zentralheizanlagen ist es weiterhin kennzeichnend, dass der Wasserspeicher des Heizkessels und damit auch dessen Wärmespeicher im Verhältnis zu der täglich für die Erwärmung des Gebäudes verbrauchten Wärmemenge relativ gering ist. Bei gewöhnlichen Heizkesseln enthält der Wasserspeicher des Heizkessels nicht mehr lieferbare Wärme, als während der kälteren Jahreszeit innerhalb einer oder einiger weniger Stunden für die Erwärmung des ganzen Hauses verbraucht wird. Die praktische Folge dieses Umstandes ist, dass .gewöhnliche Zentralheizanlagen im grossen und ganzen Wärme an das Haus nur so lange wie die Verbrennung in der Feuerung stattfindet und nur verhältnismässig kurze Zeit danach abgeben.
Wenn ein Heizkessel einer Zentralheizanlage am Abend gelöscht wird, hört das Heizkörpersystem schnell auf, Wärme abzugeben, und statt dessen ist es der Wärmespeicher des Hauses selbst zusammen mit dessen Inhalt, der in erster Linie ein allzu schnelles Herabsetzen: der Temperatur des Hauses verhindert.
Die Erfindung betrifft eine Zentralheizanlage für Gebäude, mit Warmwasser- oder Dampfkessel und einer Anzahl mit diesem durch ein Verteilerrohrsystem verbundener Heizkörper. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Kessel völlig getrennte und ausserhalb desselben angeordnete Einheit als Wärmeakkumulator ausgeführt ist, der mit dem Kessel und dem Verteilerrohrsystem durch Rohrleitungen verbunden ist, und dass ein in einer Rohrleitung zwischen diesem Wärmeakkumulator und den Heizkörpern angebrachter Umlaufregler mittels einer von einer Zimmertemperatur des Gebäudes beeinflussten Thermostatvorrichtung intermittierend einschaltbar ist, so dass die Zeitdauer,
während wel-
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eher der Umlaufregler zwecks Herbeiführung eines Umlaufes durch den Wärmeakkumulator und die Heizkörper hindurch wirksam ist, bei höherer Temperatur des Speicherwassers im Wärmeakkumulator kleiner ist als bei niedrigerer Temperatur und umgekehrt, damit eine Regelung der Wärmeentnahme von diesem Wärmeakkumulator nach den Heizkörpern in Abhängigkeit von der Zimmertemperatur erzielt wird.
Durch die Erfindung werden eine Anzahl erheblicher Vorteile erzielt. Der Wärmespeicher bzw. Wärmeakkumulator kann, weil vom Kessel getrennt, relativ gross gemacht werden, so dass die Heizanlage während einer relativ langen Zeit nach Beendigung des Heizens im Heizkessel Wärme abgeben kann. Es liegt jedoch in der Natur des Wärmespeichers, dass dessen Temperatur bei Entnahme von Wärme für das Heizkörpersystem während Perioden ohne Wärmezufuhr zum Speicher allmählich sinkt. Da die Wärmeabgabe von einem warmen Körper proportional zur Temperaturdifferenz gegenüber der Umgebung ist, gibt ein vom Wärmespeicher gespeistes Heizkörpersystem zu Beginn einer Abkühlungsperiode mehr Wärme ab als bei deren Ende, was ein entsprechend starkes Schwanken der Zimmertemperatur verursachen könnte.
Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt, indem der Umlauf zwischen dem Wärmeakkumulator und dem Heizkörpersystem und damit auch die Wärmeabgabe von den Heizkörpern im Gegensatz zum Verhalten bei üblichen Zentralheizanlagen nicht kontinuierlich, sondern in der erwähnten Weise intermittierend erfolgt. Die wärmeabgebenden Heizkörper im ganzen Hause werden somit vom Wärmespeicher aus periodenweise erwärmt, wenn der Wasserkreislauf zwischen dem Wärmespeicher und den Heizkörpern stattfindet, kühlen sich jedoch periodenweise in der Zwischenzeit ab, wenn der Kreislauf unterbrochen ist.
Hierbei ist die Länge der Heizperioden derart der augenblicklichen Temperatur des Wärmespeichers angepasst, dass bei höherer Wärmespeichertemperatur der Wasserkreislauf während kürzerer Perioden im Gang ist als bei tieferer Wärmespeichertemperatur, wobei die Länge der Umlaufperioden allmählich verlängert werden kann, bis die Heizkörper im Grenzfall durch kontinuierlichen Umlauf ununterbrochen warm gehalten werden. Innerhalb gewisser Grenzen kann die von den Heizkörpern pro Stunde durchschnittlich abgegebene Wärmemenge von der augenblicklichen Temperatur des Kessels oder Wärmespeichers unabhängig gemacht werden, und die Heizkörper können sogar im Durchschnitt eine grössere Wärmemenge pro Zeiteinheit bei niedrigerer Temperatur des Wärmespeichers oder Kessels abgeben als bei hoher.
Bei entsprechend grossem Wärmespeicher wird das Heizen des Kessels weitgehend vereinfacht, da dieses - ausser in Zeiten mit maximalem Wärmeverbrauch - in hohem Grad unabhängig von den Zeitperioden vorgenommen werden kann, in denen Wärme entnommen werden muss. Das Heizen kann auf den für den Heizer am günstigsten Zeitpunkt eines 24-Stunden-Tages verlegt werden, unabhängig davon, ob Wärme gerade zu diesem Zeitpunkt für Erwärmung benötigt wird, oder nicht, da etwaige überschusswärme im Akkumulator zur Anwendung in einem späteren Zeitpunkt, in dem die Wärme wirklich benötigt wird, automatisch gespeichert wird.
Weiterhin wird der Heizprozess weitgehend vereinfacht, da die einzige, an das Heizen zu stellende Forderung darin besteht, dass eine gewisse Wärmemenge pro 24-Stunden-Tag dem Heizkessel zugeführt wird, ohne dass jedoch gefordert wird, dass das Heizen dem augenblicklichen Wärmebedarf angepasst werden soll.
In den beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Heizkessel, einen Wärmespeicher sowie Verbindungsleitungen zwischen diesen gemäss der Erfindung, und Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform der Schaltung gemäss Fig. 1. In beiden Ausführungsformen ist der Wasserspeicher auf höherem Niveau als der Heizkessel angebracht.
Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Speicher auf einem beliebigen Niveau zum Kessel angebracht sein kann.
Fig. 4 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform gemäss Fig. 1, bei der ein Selbstumlauf im Heizkörperkreis verhindert werden kann.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen grösseren Wasserbehälter, z. B. aus Blech, der mit Wasser gefüllt und von einer wirksamen Wärmeisolierschicht 2, z. B. aus Mineralwolle, umgeben ist, die zweckmässig eine äussere Schutzschicht 3 aus geeignetem Material aufweist. 4 bezeichnet einen gewöhnlichen Heizkessel, der in üblicher Weise eine Feuerungsklappe 5, eine Aschenklappe 6, eine Zugklappe 7, einen Feuerungs- rost usw. besitzt. Dagegen braucht der Kessel nicht die sonst erforderlichen automatischen Zugregler, Shunt- vorrichtungen oder dergleichen aufzuweisen. Die Zugklappe 7 kann zweckmässig von Hand in feste Stellungen oder in während langer Zeitperioden unverändert beizubehaltende Stellungen eingestellt werden.
Der Wasserspeicher 1 enthält erheblich mehr Wasser als der Kessel 4 und ist auf höherem Niveau als dieser angeordnet, wie aus Fig. 1 hervorgeht. Gegebenenfalls kann der Speicher 1 z. B. in einem Wohngeschoss angeordnet sein, wenn der Kessel im Keller gelegen ist, und der Speicher kann je nach dem vorhandenen Raum stehend oder liegend angeordnet sein.
Der Wasserraum des Heizkessels 4 ist mit dem grossen Wasserspeicher 1 durch eine ausgehende, gegebenenfalls mit einem Abschlusshahn 9 (oder Ventil) versehene Leitung 8 und mit einer, gegebenenfalls einen Abschlusshahn 26 (oder Ventil) aufweisenden Rückstromleitung 10 verbunden. Gemäss einer zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung wer-
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den die beiden Rohre 8 und 10 am Boden des Speichers 1 oder in unmittelbarer Nähe desselben angeschlossen, und die Rückströmleitung 10, die gegebenenfalls in der durch die gestrichelten Linien (10) in Fig. 1 dargestellten Weise verlaufen kann, mündet im Kessel 4 auf einem niedrigeren Niveau ein als die ausgehende Leitung B. Durch diese.
Anordnung erreicht man, dass erwärmtes Wasser vom Kessel 4 durch Selbstumlauf automatisch in den Speicher 1 übergeführt wird, während im Speicher 1 aufgesammeltes heisses Wasser nicht von selbst in den Kessel zurückströmen kann. Diese Ausbildung ist für die Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems von besonderer Bedeutung. Während der Zeiten, wo der Kessel 4 nicht geheizt wird, ist nämlich das erwärmte Wasser in diesem erheblichen Wärmeverlusten durch Wärmeabgabe an den Feuerungskanal und den Schornstein ausgesetzt, und diese Verluste sind in der Praxis nur sehr schwer wirksam zu verhindern, während warmes Wasser in dem gut isolierten Speicher 1 seine Temperatur wochenlang ohne weitere Wärmezufuhr auf einem hohen Wert halten kann.
Ausgeführte Versuche haben gezeigt, dass die Rohrverbindung 8, 10 gemäss Fig. 1 im gewissen Grad wie eine Art Rückschlagventil wirkt, das warmes Wasser ungehindert vom Kessel zum Speicher strömen lässt, jedoch nicht zulässt, dass heisses Wasser in entgegengesetzter Richtung bis zum Kessel strömt. Das heisse Wasser im Speicher 1 gemäss Fig. 1 wird dadurch von den sonst normalen Verlusten an das Schornsteinsystem befreit.
Es ist von Bedeutung, dass die Rohre 8 und 10 in die Wassermasse des Speichers 1 auf gleichem Höhenniveau eintreten. Dagegen ist es nicht notwendig, dass die beiden Rohre innen im Wasserspeicher auf gleichem Niveau enden. Das eine Rohr, z. B. das Rohr 8, kann also ohne Nachteil am obern Ende des Speichers enden, wenn gleichzeitig das Rohr 10 in der Nähe des Bodens endet, wie es durch gestrichelte Linien in Fig. 1 dargestellt ist. In sämtlichen Ausführungsformen muss vermieden werden, dass im Wärmespeicher gesammelte Wärme durch Selbstumlauf in den Heizkessel nach dessen Abkühlung zurückgeleitet werden kann. Mit der Schaltung nach Fig. 1 erhält man ein in dieser Hinsicht stabiles System.
Wird angenommen, dass die Rohre 8 und 10 sowie der Kessel kälter als der Speicher sind, dass jedoch das Rohr 10 kälter als das Rohr 8 ist, dann wird das Wasser im Rohr 10 schwerer als im Rohr 8, und es beginnt ein Selbstumlauf dadurch, dass das Wasser im Rohr 10 herabsinkt, wobei das Wasser im Rohr 8 nach oben steigt. Hierbei wird jedoch warmes Wasser in den Oberteil des Rohres 10 hereingesaugt, wobei die Wassersäule im Rohr 10 allmählich leichter wird und schnell das gleiche Gewicht wie im Rohr 8 erreicht. In diesem Zeitpunkt endet der Selbstumlauf, ohne dass hierbei warmes Wasser in den Kessel gelangt wäre.
Wird dagegen das Rohr 8 in den Wasserspeicher an dessen Oberteil oder überhaupt in einer gewissen Höhe oberhalb des Bodens eingeleitet, an der das Rohr 10 ausmündet, erkaltet der äussere Teil der Leitung 8 schnell infolge seiner geringen Wärmekapazität. Die Wassersäule im innern Teil des Rohres 8 wird dann schwerer als die auf gleicher Höhe befindliche Wassermasse in dem gut isolierten Speicher, wobei das Wasser im Rohr 8 nach abwärts zu strömen beginnt. Dabei wird warmes Wasser in den Oberteil des Rohres 8 gesaugt, und dieses Wasser kühlt sich seinerseits ab. Der auf .gleichem Niveau wie das Wasser im Speicher befindliche Teil des Rohres 8 wird stets kälter sein als das Wasser gleichen Niveaus im Speicher.
Dagegen erhält das Wasser in den unter dem Boden des Speichers befindlichen Teilen der Rohre 8 und 10 etwa die gleiche Temperatur und trägt nicht zum Selbstumlauf bei.
Der Heizkessel 4 und der Wärmespeicher 1 sind durch eine abgehende Leitung 11 und eine Haupt- rückströmleitung 12 mit dem Heizkörpersystem 13 des Gebäudes verbunden. Mittels der Dreiweghähne 14 und 15 kann die Verbindung dabei derart geregelt werden, dass der Speicher 1 allein oder der Kessel 4 allein oder der Speicher und der Kessel zusammen alternativ wirksam an die Hauptleitungen 11 und 12 angeschlossen werden können. Der Unilauf im Leitungsnetz wird zweckmässig durch eine elektrische- Umwälzpumpe 16 herbeigeführt, deren Betriebszeiten durch einen an einer geeigneten Stelle im Gebäude angebrachten Thermostaten 18 geregelt werden.
Der Thermostat kann auf verschiedene Zimmertemperaturen eingestellt werden und ist so ausgebildet, dass er einen elektrischen Stromkreis für die Pumpe 16 schliesst, wenn die wirkliche Zimmertemperatur mit einer gewissen Toleranz unterhalb die auf dem Thermostaten eingestellte Temperatur herabsinkt, während der elektrische Stromkreis unterbrochen wird, wenn die Zimmertemperatur mit einer gewissen Toleranz die eingestellte Zimmertemperatur überschreitet. Zu diesem Zweck steht der Thermostat mittels elektrischen Leitungen 19 und 20 mit dem Antriebsmotor der Umwälzpumpe derart in Verbindung, dass die Pumpe eingeschaltet wird, wenn der Thermostat den Stromkreis schliesst, während die Pumpe zum Stillstand kommt, wenn der Thermostat den Stromkreis unterbricht.
Gegebenenfalls kann der Thermostat mit einer Einstelluhr oder einem gewöhnlichen von Hand bedienten Schalter parallel geschaltet sein. Die Pumpe 16 kann auch derart angeordnet sein, dass sie bei Stillstand den freien Durchlauf des Wassers im Leitungssystem 11, 12 verhindert, damit sogenannter Selbstumlauf im Leitungsnetz aufhören soll, wenn die Pumpe 16 nicht im Betrieb ist. Der Selbstumlauf kann auch durch zweckmässige Ausbildung des Rohrsystems 11, 12 verhindert werden, wie im folgenden erklärt werden wird. Ein Umlauf in nennenswertem Grad erfolgt daher in den Hauptleitungen nur, wenn die Pumpe 16 im Betrieb ist, d. h. wenn der Thermostat 18 den elektrischen Stromkreis geschlossen hat, was dann geschieht, wenn die Zimmertemperatur mit
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einer gewissen Toleranz geringer als der am Thermostaten eingestellte Wert ist.
Der Dreiweghahn 14 kann alternativ an die vom Wärmespeicher 1 bzw. Kessel 4 abgehenden Leitungen 21, 22 angeschaltet werden, und der Dreiweghahn 15 kann in gleicher Weise alternativ an die Rückströmleitungen 23 und 24 geschaltet werden.
Der Speicher 1 enthält zweckmässig eine Warm- wasserbatte-rie 25 mit zugehörigen, in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlussleitungen. Der Heizkessel ist an ein nicht dargestelltes Expansionsgefäss angeschlossen.
Die Speicherung von Wärme im Speicher 1 geschieht dadurch, dass dem Speicher vom Kessel warmes Wasser zugeführt wird. Wenn später dem Speicher Wärme entnommen wird, sinkt dessen Temperatur. Das auszunützende Wärmespeichervermögen des Speichers in Kilogrammkalorien (kcal) ist rund gerechnet gleich dem Produkt der Wassermasse des Speichers in Kilogramm und des Temperaturabfalles in C, der bei maximal vorgesehener Wärmeentnahme des Speichers geduldet werden kann. Der Speicher soll in der Regel nicht auf eine höhere Temperatur als etwa 95 C aufgeladen und zweckmässig nicht auf eine niedrigere Temperatur als etwa 50 C bei Koksfeuerung und etwa 65 C bei Holzfeuerung entladen werden. Das ausgenutzte Speichervermögen z. B. eines 1000-Liter-Behälters wird dann etwa 45000 kcal im ersteren Falle und etwa 30000 kcal im letzteren Falle.
Das Wärmesystem gemäss Fig. 1 kann in vier verschiedenen Weisen geschaltet werden, die im folgendem mit A, B, C und D bezeichnet werden, wobei die Umschaltung zwischen D und C vollselbsttätig erfolgt, während die übrigen Schalteinstellungen in der Regel nur im Zusammenhang mit gerade erfolgender Heizung aktuell sind und dann zweckmässig von Hand vorgenommen werden.
A. Wenn durch Schliessen des Hahnes 9 (was zweckmässig von Hand im Zusammenhang mit dem Heizen erfolgt) der Speicher 1 von der wärmeaustauschenden Verbindung mit dem Kessel 4 abgeschaltet und die Dreiwegehähne 14, 15 so eingestellt werden, dass sie die Hauptleitungen 11 und 12 mit den Leitungen 22 bzw. 24 unter Ausschaltung der Leitungen 21, 23 in Verbindung setzen, kann der Wärmespeicher 1 als vom System völlig abgeschaltet angesehen werden. Der übrige Teil des Heizsystems besteht dann aus einer üblichen Zentralheizanlage, die aus dem Kessel 4, dem Heizkörperleitungssystem 13, 22, 24 und der Umwälzpumpe 16 zusammengesetzt wird, jedoch mit dem Unterschied, dass die letztgenannte mittels eines Thermostaten einschaltbar ist.
Diese Schaltung A ist zweckmässig, wenn die Heizkörper von Anfang an schnell erwärmt werden sollen, da der grosse Wasserspeicher dann anfangs nicht erwärmt zu werden braucht. Das Heizsystem gemäss der Erfindung kann bei dieser Schaltung ebenso schnell wie gewöhnliche Heizanlagen ohne Speicher aufgeheizt werden. B.
Wenn man darauf den Hahn 9 öffnet (der Hahn 26 soll normal offen sein), jedoch die Einstellung der Dreiwegehähne 14 und 15 beibehält, arbeitet das Heizsystem weiterhin als ein thermostatge- steuertes Pumpenumlaufsystem, in dem das Heiz- medium mittels der Pumpe 16 unmittelbar vom Heizkessel an die Heizkörper geliefert wird, jedoch mit dem Unterschied, dass ein Teil der Wärme vom Kessel nach aufwärts strömt und im Speicher sich sammelt (die L7berschusswärme wird in erster Linie während der Zeitperioden erzeugt, während deren der Thermostat den Umlauf unterbricht).
Solange der Heizkessel geheizt wird, arbeitet das Heizsystem am zweckmässigsten mit dieser Schaltung. Der Unterschied gegenüber einem gewöhnlichen Heizsystem besteht ausser in der Thermostatregelung darin, dass der Kessel aufgeheizt werden kann, ohne dass man an eine Regelung des Zuges je nach dem Wärmebedarf des Gebäudes zu denken braucht. Die im Kessel gegebenenfalls erzeugte Überschusswärme wird nämlich automatisch vom Speicher 1 aufgenommen und kann keine überhitzung des Kessels verursachen. Die Heizarbeit wird hierdurch erheblich vereinfacht. Diese Art des Umlaufes beim erläuterten System gemäss der Erfindung kann so lange angewandt werden, wie der Speicher sich unter Aufladung befindet.
Während strenger Winterperioden mit gro- ssem Wärmeverbrauch im Heizsystem und kontinuierlicher Heizung Tag und Nacht kann das System mit dieser Schaltung während des gesamten 24-Stunden- Tages arbeiten.
Während des grösseren Teils der Heizsaison braucht jedoch der Heizkessel nicht Tag und Nacht, sondern nur periodenweise geheizt zu werden, wobei der Kessel in der Zwischenzeit ausser Betrieb gesetzt werden kann. Solange das Heizen erfolgt, ist das System gemäss Schaltung B geschaltet. Wenn das Heizen aufhört, beginnt der Kessel sich abzukühlen, und zwar in erster Linie dadurch, dass Wärme durch den Umlauf mittels der Pumpe weiterhin zum Heizkör- persystem vom Kessel aus gefördert wird (dagegen bis auf weiteres nicht vom Speicher 1).
C. Nachdem die Abkühlung so weit fortgeschritten ist, dass der Hauptteil der im Kessel 4 befindlichen Wärme wegtransportiert und zur Erwärmung der Wohnungen ausgenutzt worden ist, werden die Dreiwegehähne 14 und 15 zweckmässig selbsttätig in ihre andere Grenzstellung umgestellt, wobei die Hauptleitungen 11, 12 nun mit den Leitungen 21 bzw. 23 in Verbindung gesetzt und die Leitungen 22 und 24 abgeschaltet werden. Durch den weiterhin erfolgenden, vom Thermostaten gesteuerten Umlauf wird das Heizkörpersystem 13 jetzt ausschliesslich von dem im Speicher gesammelten Warmwasser für die Erwärmung der Wohnung gespeist.
Durch aufeinanderfolgende Anwendung der Schaltungen B und C wird zunächst der Kessel 4 und darauf der Wärmespeicher 1 zur Heizung benützt, wodurch die im Kessel erzeugte Wärme so vollstän-
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dig wie möglich für Erwärmungszwecke ausgenutzt wird.
D. Das Heizsystem gemäss Fig. 1 kann in einer weiteren Weise geschaltet werden, die während derjenigen langen Zeit des Jahres von wesentlicher Bedeutung ist, in der der Heizkessel intermittent geheizt wird. Wenn eine Periode mit der Schaltung C beendet ist (z. B. nach Erwärmung des Heizkörpersystems während der Nacht), soll der Kessel einmal Nährend des 24-Stunden-Tages wieder geheizt werden, um dem System eine neue Wärmemenge zuzuführen. Der Speicher soll dann gemäss dem Vorhergesagten eine niedrigste Temperatur von etwa 50 C bei Koksfeuerung und von etwa 65 C bei Holzfeuerung besitzen, während der Kessel auf die Temperatur der Umgebung sich abgekühlt hat.
Bei gewöhnlichen Heizsystemen muss der Kessel nach dem Erkalten vom kalten Zustand wieder aufgeheizt werden; hierbei entstehen Korrosionsangriffe, wenn die schwefelhaltigen und feuchten Rauchgase auf den kalten Kesselwänden kondensieren. Eine derartige schädliche Kondensation, die die Lebensdauer des Kessels ungünstig beeinflusst, erfolgt bei Temperaturen unter etwa 45 C bei Koksfeuerung und unter etwa 60-65 C bei Holzfeuerung.
Beim System gemäss Fig. 1 können diese Korrosionsangriffe völlig oder im wesentlichen vermieden werden. Beim Aufheizen braucht man zu diesem Zweck nur den Hahn 26 zu schliessen, während der Hahn 9 offen gehalten und der Hahn 15 zur Verbindung der Leitungen 12 und 24 miteinander unter Abschaltung der Leitung 23 umgestellt wird. Weiterhin wird die Pumpe 16 während einiger weniger Minuten eingeschaltet. Noch vorhandenes Warmwasser vom obern Ende des Speichers 1 spült dann den Kessel mit Wasser von mindestens 50 bzw. 65 C durch und füllt den Heizkessel, wenn die Leitung 10 in der mit gestrichelten Linien (10) angedeuteten Weise ausgeführt ist. Die Voraussetzungen für Korrosionsangriffe werden dadurch beseitigt, und gleichzeitig wird das Aufheizen infolge des durch die höhere Kesseltemperatur verbesserten Zuges erleichtert.
Die Umstellung der Dreiwegehahnen 14 und 15 von der Schaltungslage B in die Lage C kann gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung in einfacher Weise selbsttätig erfolgen.
Die in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Ausführungsform kann in verschiedener Weise im Rahmen der Erfindung abgeändert werden. Fi.g. 2 zeigt beispielsweise eine Schaltung, bei der nur ein Dreiweghahn für die Umstellung zwischen den Schaltstellungen B und C erforderlich ist. Die Schaltung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Schaltung nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass die besondere Rückführ- leitung 23 zum Wärmespeicher 1 gemäss Fig. 1 in Fortfall kommt und durch eine Rückströmleitung 10' ersetzt worden ist und dass auch der Dreiweghahn 15 in Fortfall kommt.
In der Schaltungslage B tritt dadurch gemäss Fig. 2 keine Änderung im Verhältnis zum Strömungsverlauf gemäss Fig. 1 ein, doch ändern sich die Verhältnisse in Stellung C ein wenig. Nach Beendigung des Heizens im Kessel wird dessen Wärmeinhalt wie früher durch das Heizkörpersystem entleert, so dass das Wasser im Kessel sich abkühlt. In Abhängigkeit davon wird der Dreiweghahn 14 dabei allmählich in die Lage gemäss Schaltung C gebracht, in der er nur die Leitungen 21 und 11 miteinander verbindet.
Warmwasser wird darauf in den Heizkörperkreis vom obern Ende des Wärmespeichers gespeist, und das Rückströmwasser von den Heizkörpern kehrt zum Boden des Wärmespeichers über die Leitungen 12, 24, 10' und 10 zurück, worauf neues Warmwasser durch die Leitung 21 abströmt. Gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 kann jedoch das Rückströmwasser von den Heizkörpern gemäss Fig. 2 theoretisch auch über den Heizkessel zum Wärmespeicher zurückkehren, und zwar über die Leitungen 12, 24, 25, 8, was offenbar bedeutet, dass warmes Wasser vom Speicher allmählich dem kälteren Kessel zugeführt werden würde und dort ohne Nutzen abgehen könnte, wenn der Heizkörperumlauf nicht im Betrieb ist.
In der Praxis entsteht jedoch die überraschende Wirkung, dass das Rückströmwasser bei geeigneter Bemessung der Leitungen stets den erstgenannten Weg 12, 24, 10', 10 nimmt, was darauf zurückzuführen sein dürfte, dass das am Ende des Vorganges B abgekühlte Kesselwasser sich auf einem niedrigeren Niveau befindet als das warme Wasser im Speicher 1 und dabei zufolge seiner grösseren Schwere am Aufwärtsströmen durch die Leitung 8 gehindert wird. Auch die Vorrichtung gemäss Fi.g. 2 erfüllt daher die Bedingung, dass Wärme bei normalem Betrieb im wesentlichen nur in der Richtung vom Kessel zum Wärmespeicher, jedoch nicht in entgegengesetzter Richtung automatisch übergeführt wird.
Wenn man von dem Wunsch, zu Heizzwecken die im Kessel erzeugte Wärme völlig auszunutzen etwas absieht, können im Rahmen der Erfindung gewisse Vereinfachungen der Schaltungen nach Fig. 1 und 2 durchgeführt werden. Man kann z. B. die beiden Dreiweghahnen 14, 15 sowie die Leitungen 22 und 24 weglassen, und der Wärmespeicher kann mit dem Kessel nur durch zwei Leitungen in gleicher Weise wie durch die in Fig. 1 dargestellten Leitungen 8 und 10 verbunden werden. Irgendwelche weiteren Leitungen brauchen nicht vom Kessel abzugehen, doch kann man, falls erwünscht, Umgehungsleitungen 8a und 10a anordnen, die eine Umgehung des Speichers ermöglichen, wenn die Zimmer schnell erwärmt werden sollen.
Die Wärmeabgabe vom Heizkörpersystem wird wie früher durch die thermostatgeregelte Umwälzpumpe 16 geregelt, die das Warmwasser vom Speicher in von der Zimmertemperatur und der Speichertemperatur abhängigen Mengen derart liefert, dass die Zimmertemperatur auf einem durch den Thermostaten bestimmten Wert gehalten wird.
Gemäss einer weiteren Vereinfachung kann bei geeigneten örtlichen Verhältnissen auch die
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Pumpe in Fortfall kommen und die intermittierende Lieferung des Warmwassers vom Speicher durch Selbstumlauf erfolgen, der mittels eines durch den Thermostaten geschlossenen bzw. geöffneten, elektromagnetisch oder in anderer Weise betätigten, in einer der Hauptleitungen vom Speicher zum Heizkörpersystem eingeschalteten Ventils unterbrochen bzw. in Betrieb gesetzt wird.
Der Nachteil der Vorrichtung gemäss der eben vorgeschlagenen Abänderung im Vergleich mit der früher beschriebenen Ausführungsform besteht darin, dass ein grösserer Teil der im Heizkessel nach Aufladung des Speichers noch vorhandenen Wärme über den Schornstein verlorengeht, bevor die Wärme zu nützlicher Erwärmung ausgenutzt werden kann. Diesem Nachteil kann man jedoch zumindest teilweise dadurch entgegenwirken, dass an den Heizkessel eine kleinere Heizkörperfläche 13a (Fig. 2) angeschlossen wird, die mittels Selbstumlauf die noch vorhandene Wärme an die Zimmer liefert.
Diese Lieferung erfolgt jedoch auch, wenn der Umlauf im übrigen Teil des Heizkörpersystems aufgehört hat, so dass die Temperatur dieses Teils nicht in Abhängigkeit vom Thermostaten in gleicher Weise wie das übrige Heizkörpersystem geregelt werden kann.
Dieser Nachteil kann auch dadurch beseitigt werden, dass der Kessel mit möglichst geringer Wärmekapazität ausgeführt wird, so dass die Wärmeverluste auch dadurch herabgesetzt werden können.
Eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt, bei der jedoch im Gegensatz zu den Vorrichtungen gemäss Fig. 1 und 2 der Wasserspeicher nicht auf einem höheren Niveau als der Heizkessel angeordnet zu werden braucht. Gemäss dieser Ausführungsform kann der Wärmespeicher 31, 32, 33 deshalb auf einem beliebigen Niveau, z. B. niedriger als der Heizkessel 34, 35, 36; 37, angeordnet sein. Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 3 wird das Warmwasser vom Heizkessel 34 zum Speicher 31 mittels einer thermostatgesteuerten Pumpe, vorzugsweise der den Umlauf nach den Heizkörpern 43 besorgenden Pumpe 46, gefördert.
Hierbei tritt die Schwierigkeit auf, dass eine solche Pumpe einerseits immer in Betrieb sein muss, wenn das Heizen des Kessels erfolgt (damit keine überhitzung des Kessels eintreten kann), während anderseits der Umlauf zu den Heizkörpern gemäss einem der Grundprinzipe der Erfindung zwecks Regelung der Zimmertemperatur zeitweise unterbrochen sein soll. Der Widerspruch zwischen diesen Forderungen ist durch eine besondere Schaltung zwischen Kessel, Speicher und Heizkörpersystem gemäss Fig.3 gelöst worden und auch dadurch, dass man ein automatisch einstellbares Dreiwegorgan 44 anwendet, das abwechselnd die abgehende Pumpenleitung 41 mit der Leitung 47 bzw. 49 verbindet.
Der Schaltungskreis enthält gegebenenfalls ein weiteres Dreiweh organ 45, das von einer nur die Leitungen 42 und 50 verbindenden Stellung in eine nur die Leitungen 42 und 48 verbindende Stellung umgeschaltet wer- den kann. Auch die Schaltungslagen gemäss Fig. 3 unterscheiden sich teilweise von den Schaltungslagen gemäss Fig. 1 und 2.
In der ersten Stellung E sind die Dreiwegorgane 44 und 45 derart eingestellt, dass sie nur die Leitungen 41 und 49 bzw. 42 und 50 miteinander verbinden. Das im Kessel erzeugte Warmwasser wird dann durch die Umwälzpumpe 46 dazu gebracht, ausschliesslich durch den Heizkörperkreis, jedoch nicht durch den Wärmespeicher 31 zu strömen. Unter Einwirkung der hierdurch erwärmten Heizkörper 43 steigt die Zimmertemperatur, bis sie beginnt, die am Thermostat 51 eingestellte Temperatur zu überschreiten.
Der in diesem Fall auch für eine elektromagnetische Betätigung des Dreiwegorgans 44 ausgebildete Thermostat stellt dabei dieses Organ in dessen andere Stellung um, in der nur die Leitungen 41 und 47 miteinander verbunden werden, während die Stellung des Dreiwegorgans 45 bis auf weiteres unverändert bleibt. In dieser, als die Lage F bezeichneten Schaltungslage, wird das im Kessel erzeugte Warmwasser ausschliesslich dem Speicher 31 zugeführt. Unterdessen kühlen sich die Heizkörper allmählich ab, und die Zimmertemperatur sinkt unter den auf dem Thermostaten eingestellten Wert, wobei dieser das Dreiwegorgan 44 in die ursprüngliche Schaltstellung E zurückführt usw.
Hieraus geht hervor, dass das von der Zimmertemperatur elektromagnetisch gesteuerte Dreiwegorgan 44 während des Heizens des Kessels das erzeugte Warmwasser abwechselnd nach dem Heizkörperkreis und dem Wärmespeicher fördert. Man kann dies auch so ausdrücken, dass die zur Aufrechterhaltung der am Thermostaten 51 eingestellten Zimmertemperatur nicht erforderliche überschusswärme insgesamt zum Wärmespeicher 31 geleitet wird, solange die Schaltstellungen E und F angewandt werden.
Wenn der Heizkessel nicht kontinuierlich geheizt wird, sondern das Heizen aufhört, wird der Kessel allmählich zum grössten Teil seines Wärmegehaltes entleert, d. h. er kühlt sich ab. Eine von der Kesselwassertemperatur beeinflusste Auslösevorrich- tung löst dabei bei einer bestimmten Temperatur das z. B. von einer Feder beeinflusste Dreiwegorgan 45 aus, das hierbei in dessen andere Lage gelangt und dann nur die Leitungen 48 und 42 miteinander verbindet.
Das Organ 44 wird dagegen wie früher weiterhin vom Thermostaten 51 geregelt, so dass dieser das Wasser durch die Leitungen 41 und 49 zu den Heizkörpern fördert, wenn die Zimmertemperatur niedriger als der auf dem Thermostaten eingestellte Wert ist (Schaltung EI) und das Wasser durch die Leitungen 41, 47, 48 und 42 im Kreise herumführt, wenn die Zimmertemperatur höher als dieser Wert ist (Schaltlage FI). Es geht hieraus hervor, dass die Heizkörper nur im ersteren, jedoch nicht im letzteren Fall Warmwasser vom Speicher erhalten, was seinerseits bedeutet, dass die Zimmertemperatur so lange auf dem am Thermostaten eingestellten Wert automatisch gehalten wird, wie die Temperatur im
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Speicher ausreichend hoch ist.
Auch die Vorrichtung gemäss Fig.3 liefert daher unabhängig davon, ob geheizt wird oder nicht, automatisch die der am Thermostaten eingestellten Temperatur entsprechende Zimmertemperatur, und gleichzeitig werden sämtliche übrigen, früher im Anschluss an die Vorrichtung der Fig. 1 beschriebenen Vorteile erreicht. Die zur selbsttätigen Umstellung der Wasserströmung erforderlichen Hahnen oder Ventile sind jedoch bei der Vorrichtung gemäss Fig. 1 und 2 einfacher als bei der gemäss Fig. 3.
Die Vorrichtung gemäss Fig.3 ist nur als ein Beispiel mehrerer andern im Rahmen des Hauptprinzips der Erfindung möglichen Ausführungsformen angeführt worden. Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung besitzt jedoch weiterhin die Eigenschaft, dass die Pumpe 46, die Dreiweghahnen 44, 45 sowie die dazwischengeschalteten Leitungen als eine einzige konzentrierte Einheit ausgeführt werden können, die zweckmässig in der Fabrik hergestellt und an Ort und Stelle als fertige Einheit eingebaut werden kann. Diese Einheit besitzt auch die wichtige Eigenschaft, dass sie das Warmwasser durch das Heizkörpersystem in der gleichen Richtung pumpt, unabhängig davon, ob dieses Wasser vom Kessel oder vom Speicher geliefert wird.
Für den Betrieb des beschriebenen Heizsystems ist es von Bedeutung, dass kein Selbstumlauf im Kreis: Kessel-Rohre-Heizkörper dann auftritt, wenn die Umwälzpumpe stillsteht. Bei in üblicher Weise ausgeführten Rohrsystemen ist es jedoch schwierig, zumindest einem gewissen derartigen Selbstumlauf vorzubeugen, wenn der Heizkessel in einem Geschoss niedriger als der Heizkörper installiert ist.
Gemäss einer in Fig.4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann ein schädlicher Selbstumlauf dadurch verhindert werden, dass bei Pumpenumlauf die abgehende Leitung 22 vom Kessel von dessen unterem Teil ausgeht, während die eintretende Leitung 24 am obern Teil des Kessels, d. h. umgekehrt zu den üblichen Ausführungen, einmündet. Im vorliegenden Fall bringt diese Änderung keine Nachteile mit sich. Die abgehende Leitung 22 besitzt ein Ventil 17, das nur eine Strömung in der Richtung des Pfeils zulässt. Das Ventil hindert daher nicht einen Umlauf in der von der Pumpe bestimmten Richtung.
Nachdem die Pumpe zum Stillstand gebracht worden ist, hat erwärmtes Wasser das Bestreben, vom Kessel durch das Rohr 24 aufwärts zu steigen, wobei ein etwaiger Selbstumlauf durch das Heizkörpersystem voraussetzt, dass das abgekühlte Wasser durch das Rohr 22 zum Kessel zurückströmen kann. Dieses zurückströmende Wasser wird jedoch vom Ventil 17 gesperrt, so dass Selbstumlauf im gesamten Heizkörpersystem verhindert wird.
Bei der Schaltung gemäss Fig. 2 eignet sich der gegenseitige Austausch der abgehenden und eintretenden Leitungen gemäss Fig.4 nicht. Ein nicht erwünschter Selbstumlauf kann jedoch in diesem Fall mittels eines Ventils verhindert werden, das bei dem stärkeren, beim Pumpenumlauf erzeugten Leitungsdruck, jedoch nicht bei dem schwachen, bei Selbstumlauf herrschenden Druck sich öffnet. Ein solches Ventil kann z. B. als eine Kugel ausgebildet werden, die abdichtend in einem Ventilsitz ruht und deren Gewicht überwunden werden muss, wenn das Umlaufmedium an der Kugel vorbeiströmen können soll.
Die Dreiwegorgane 14 und 15 gemäss Fig. 1 und 2 sowie 45 gemäss Fig. 3 können noch einfacher als das Organ 44 gemäss Fig. 3 betätigt werden, das abwechselnd von der einen Aussenstellung auf die andere und zurück eine unbegrenzte Anzahl Male umgestellt werden können soll. Die Organe 14, 15 und 45, z. B. Ventile, brauchen nur einmal magnetisch umgestellt zu werden, und zwar aus der Lage 22-11 und 12-24 in die Lage 21-11 und 12-23 gemäss Fig. 1 und 2 sowie aus 50-42 in 48-42 gemäss Fig. 3.
Die Dreim=egorgane 14 und 15 in Fig. 1, 14 in Fig. 2 und 45 in Fig. 3- können mit Vorteil auch rein mechanisch ohne elektromagnetische Betätigung umgestellt werden. Die Umstellung sämtlicher dieser Organe soll nämlich ein einziges Mal erfolgen, wenn der Heizkessel seines Wärmeinhaltes im wesentlichen entleert ist, d. h. wenn die Temperatur des Heizkessels auf einen bestimmten geringsten Wert gesunken ist. Eine Sperre, die z. B. durch ein von der Kesseltemperatur abhängiges Ausdehnungsorgan gesteuert wird, kann nach Herabsinken der Temperatur auf einen gewissen Wert in bekannter Weise z.
B. eine Feder oder ein Gewicht freigeben, die bzw. das die Organe 14, 15 bzw. 45 von der einen Aussenlage in die andere umstellt.
Obwohl das gemäss der Erfindung vorgeschlagene System in erster Linie für Einfamilienhäuser bestimmt ist, kann es natürlich auch mit Vorteil in Häusern mit mehreren Wohnungen angewandt werden. Wenn dabei für das ganze Haus eine gemeinsame Umwälzpumpe mit zugehörigem Regler angeordnet ist, müssen sämtliche Wohnungen sich der Wärmeregelung anpassen, die von dem in einem Zimmer des Hauses angebrachten Thermostaten angegeben wird. Auch in diesem Fall kann man jedoch individuelle Thermostatregelung für jede einzelne Wohnung erhalten, wenn für jede Wohnung des Hauses eine in das Leitungssystem eingeschaltete, besondere Umwälzpumpe mit zugehöriger Thermo- statpumpe vorhanden ist.
Dagegen können die Hauptelemente der Anlage, und zwar der Heizkessel und der Wärmespeicher, für sämtliche Wohnungen des Hauses gemeinsam sein.
In einigen Fällen kann es auch zweckmässig sein, dass nur der Heizkessel mit zugehörigen Vorrichtungen (Schornstein, Sicherheitsvorrichtungen usw.) für zwei oder mehrere Wohnungen gemeinsam ist, während für jede einzelne Wohnung ein besonderer, mittels der Umwälzpumpe und dem zugehörigen Thermostaten diese Wohnung speisender Wärmespeicher angeordnet ist. Die verschiedenen Wärmespeicher
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werden ihrerseits durch den gemeinsamen Heizkessel aufgeladen, was zweckmässig durch eine zur gemeinsamen Anlage gehörende Umwälzpumpe erfolgt.
Diese Vorrichtung kann beispielsweise bei gewissen Eigenheimsiedelungen angewendet werden, in denen zwei oder mehrere Villen mittels einer einzigen Kesselanlage erwärmt werden können. Durch das System wird dabei ermöglicht, dass jede einzelne Villa ihren Wärmebedarf völlig unabhängig von den andern regeln kann. Das obengenannte Beispiel kann in verschiedener Weise abgeändert werden, da viele Kombinationen gemäss dem Hauptgedanken -der Erfindung für mehrere, an den gleichen Heizkessel angeschlossene Wohnungen denkbar sind.
Das System mit je einem Speicher für jede Wohnung ermöglicht auch eine absolute Wärmemessung für die verschiedenen Wohnungen. Jeder einzelne Wärmespeicher kann zu diesem Zweck mit einem mittels eines Thermostaten geregelten Abzapfhahn versehen sein, der sich bei einer bestimmten eingestellten Temperatur öffnet, z. B. wenn die Wassertemperatur am Speicherboden auf 50 C herabgesunken ist. Hierbei wird von dem zentralen Heizkessel wärmeres Wasser dem Speicher zugeführt. Wenn das zugeführte wärmere Wasser mittels z. B. Thermostatregelung auf einer konstanten höheren Temperatur, z.
B. -i-90 C, gehalten wird und die dem Wärmespeicher zugeführte Wassermenge mittels eines gewöhnlichen Wassermessers gemessen wird, erhält man den Wärmeverbrauch für die betreffende Wohnung für sowohl Heizung wie Warmwasserberei- tung durch Multiplikation der dem Wasserspeicher zugeführten Wassermenge mit dem konstanten Temperaturabfall, im angegebenen Beispiel also 90-50 = 40 C.
Gemäss einer weiteren Vereinfachung der Mess- vorrichtung, die von besonderer Bedeutung ist, wenn der gemeinsame Heizkessel nicht gut mit Thermostatregelung ausgerüstet werden kann, können die verschiedenen getrennten Wärmespeicher mit heissem Wasser wechselnder Temperatur gespeist werden. In einzelnen Fällen tritt hierbei offenbar ein, dass der Wärmespeicher in einer Wohnung beim Öffnen des Bodenventils mit heisserem Wasser als ein anderer Wärmespeicher und daher mit einer grösseren Wärmemenge gespeist wird. Während längerer Zeitperioden, z. B. einer Heizsaison, wird jedoch die Einwirkung von derartigen zufälligen Verschiedenheiten wieder ausgeglichen, weshalb das System für die richtige Verteilung der gesamten Wärmekosten auf die einzelnen Wohnungen angewandt werden kann.
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Central heating system The invention relates to a central heating system which is primarily intended for single-family houses and similar relatively small buildings, but which can also be used for larger buildings.
The previously common central heating systems generally consist of a boiler, a number of heat emitting radiators and a pipe system between the boiler and the radiators. The boiler contains a furnace that is heated with a suitable fuel and surrounded by or adjacent to a water jacket which is connected to the radiators via the piping system.
The water heated in the water jacket flows in a circuit through the piping system and the radiators, in which it gives off a greater or lesser part of its heat, returns to the boiler, in which it is heated again, and flows again in the circuit through the pipes and the Radiator system. The cycle is brought about either by a circulation pump connected to the system or by self-circulation.
In heating systems of this known type, the circulation of the water transferring the heat takes place continuously and without interruption and also without regular interruption, at least in the main lines of the circulation system. The room temperature is generally regulated by changing the temperature of the circuit water in accordance with the heat demand, so that the temperature is kept higher when there is a greater heat demand and lower when the heat demand is lower. This in turn is usually brought about directly or indirectly by regulating the combustion in the boiler, which z.
B. can be done by regulating the fuel supply, but the regulation is usually done by adjusting the air supply to the furnace by means of special regulators that are influenced by the water temperature or regulated by hand.
It is also characteristic of the usual central heating systems that the water storage of the boiler and thus also its heat storage is relatively small in relation to the amount of heat consumed daily to heat the building. With ordinary boilers, the boiler's water storage tank does not contain more heat than is needed to heat the whole house within one or a few hours during the colder months of the year. The practical consequence of this is that ordinary central heating systems by and large only deliver heat to the house for as long as the combustion in the furnace and only give off a relatively short time thereafter.
If a central heating boiler is extinguished in the evening, the radiator system quickly stops giving off heat, and instead it is the house's heat storage system itself, together with its contents, which primarily prevents the house from dropping too quickly: the temperature of the house.
The invention relates to a central heating system for buildings, with a hot water or steam boiler and a number of radiators connected to this by a distribution pipe system. The invention is characterized in that a unit which is completely separate from the boiler and is arranged outside the same is designed as a heat accumulator, which is connected to the boiler and the distribution pipe system by pipelines, and that a circulation regulator installed in a pipeline between this heat accumulator and the radiators is by means of a Thermostat device influenced by a room temperature of the building can be switched on intermittently, so that the period of time
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rather the circulation regulator is effective for the purpose of bringing about a circulation through the heat accumulator and the radiators, is smaller at a higher temperature of the storage water in the heat accumulator than at a lower temperature and vice versa, so that a regulation of the heat extraction from this heat accumulator after the radiators is achieved depending on the room temperature becomes.
A number of significant advantages are achieved by the invention. The heat storage or heat accumulator, because it is separated from the boiler, can be made relatively large so that the heating system can give off heat in the boiler for a relatively long time after the end of the heating. However, it is in the nature of the heat storage tank that its temperature gradually drops when heat is extracted for the radiator system during periods without heat being supplied to the storage tank. Since the heat dissipation from a warm body is proportional to the temperature difference compared to the environment, a heating system fed by the heat accumulator gives off more heat at the beginning of a cooling period than at the end, which could cause a correspondingly strong fluctuation in the room temperature.
This disadvantage is eliminated by the invention in that the circulation between the heat accumulator and the radiator system and thus also the heat emission from the radiators, in contrast to the behavior in conventional central heating systems, does not take place continuously, but intermittently in the manner mentioned. The heat-emitting radiators throughout the house are thus periodically heated by the heat accumulator when the water cycle takes place between the heat accumulator and the radiators, but cool down periodically in the meantime when the circuit is interrupted.
The length of the heating periods is adapted to the current temperature of the heat storage tank in such a way that at a higher heat storage temperature the water cycle is in operation for shorter periods than at a lower heat storage temperature, whereby the length of the circulation periods can be gradually lengthened until the heating element is uninterrupted in the limit by continuous circulation be kept warm. Within certain limits, the average amount of heat given off by the radiators per hour can be made independent of the current temperature of the boiler or heat storage, and the heaters can even emit, on average, a larger amount of heat per unit of time at a lower temperature of the heat storage or boiler than at a higher temperature.
With a correspondingly large heat storage tank, the heating of the boiler is largely simplified, since this - except in times of maximum heat consumption - can be carried out to a high degree independently of the time periods in which heat has to be extracted. The heating can be shifted to the most favorable time of the 24-hour day for the heater, regardless of whether heat is needed for heating at this time or not, as any excess heat in the accumulator can be used at a later point in time where the heat is really needed is automatically stored.
Furthermore, the heating process is largely simplified, since the only requirement that must be placed on heating is that a certain amount of heat is supplied to the boiler per 24-hour day, without the requirement that the heating should be adapted to the current heat demand .
Some embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the accompanying drawings.
Fig. 1 shows a boiler, a heat storage and connecting lines between these according to the invention, and Fig. 2 shows another embodiment of the circuit according to Fig. 1. In both embodiments, the water storage is attached at a higher level than the boiler.
Fig. 3 shows another embodiment of the invention, in which the memory can be attached to the boiler at any level.
FIG. 4 shows a modification of the embodiment according to FIG. 1, in which self-circulation in the radiator circuit can be prevented.
In Fig. 1, 1 denotes a larger water tank, e.g. B. made of sheet metal, which is filled with water and an effective thermal insulation layer 2, z. B. of mineral wool, which expediently has an outer protective layer 3 made of suitable material. 4 denotes an ordinary boiler, which has a combustion flap 5, an ash flap 6, a draft flap 7, a furnace grate, etc. in the usual manner. In contrast, the boiler does not need to have the automatic draft regulators, shunt devices or the like that are otherwise required. The pull flap 7 can expediently be set by hand into fixed positions or into positions that are to be maintained unchanged for long periods of time.
The water reservoir 1 contains considerably more water than the boiler 4 and is arranged at a higher level than this, as can be seen from FIG. 1. Optionally, the memory 1 z. B. be arranged in a residential floor, if the boiler is located in the basement, and the memory can be arranged standing or lying depending on the space available.
The water space of the boiler 4 is connected to the large water storage tank 1 by an outgoing line 8, optionally provided with a shut-off tap 9 (or valve), and with a return flow line 10, optionally provided with a shut-off tap 26 (or valve). According to an expedient embodiment of the invention,
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which the two pipes 8 and 10 connected to the bottom of the memory 1 or in the immediate vicinity thereof, and the return flow line 10, which can optionally run in the manner shown by the dashed lines (10) in Fig. 1, opens in the boiler 4 on a lower level than the outgoing line B. Through this.
Arrangement is achieved that heated water from the boiler 4 is automatically transferred into the storage tank 1 by self-circulation, while hot water collected in the storage tank 1 cannot flow back into the boiler by itself. This training is of particular importance for the profitability of the entire system. During the times when the boiler 4 is not heated, the heated water in this is exposed to considerable heat losses due to heat dissipation to the combustion duct and the chimney, and these losses are very difficult to prevent effectively in practice, while hot water in the Well-insulated storage tank 1 can keep its temperature at a high value for weeks without additional heat supply.
Experiments have shown that the pipe connection 8, 10 according to FIG. 1 acts to a certain extent like a kind of check valve, which allows warm water to flow unhindered from the boiler to the storage tank, but does not allow hot water to flow in the opposite direction to the boiler. The hot water in the storage tank 1 according to FIG. 1 is freed from the otherwise normal losses to the chimney system.
It is important that the pipes 8 and 10 enter the water mass of the storage tank 1 at the same level. On the other hand, it is not necessary for the two pipes to end at the same level inside the water tank. One pipe, e.g. B. the pipe 8, so can end without disadvantage at the upper end of the memory, if at the same time the pipe 10 ends in the vicinity of the bottom, as shown by dashed lines in FIG. In all embodiments, it must be avoided that the heat collected in the heat accumulator can be returned to the boiler after it has cooled down by self-circulation. With the circuit according to FIG. 1, a system which is stable in this respect is obtained.
If it is assumed that the pipes 8 and 10 and the boiler are colder than the storage tank, but that the pipe 10 is colder than the pipe 8, then the water in the pipe 10 becomes heavier than in the pipe 8, and a self-circulation thereby begins, that the water in the pipe 10 sinks, the water in the pipe 8 rises upwards. Here, however, warm water is sucked into the upper part of the pipe 10, the water column in the pipe 10 gradually becoming lighter and quickly reaching the same weight as in the pipe 8. At this point the self-circulation ends without warm water getting into the boiler.
If, on the other hand, the pipe 8 is introduced into the water storage tank at its upper part or at a certain height above the bottom at which the pipe 10 opens, the outer part of the line 8 cools quickly due to its low heat capacity. The water column in the inner part of the pipe 8 then becomes heavier than the water mass located at the same level in the well-insulated reservoir, the water in the pipe 8 beginning to flow downwards. Warm water is sucked into the upper part of the pipe 8, and this water in turn cools down. The part of the pipe 8 located on the same level as the water in the memory will always be colder than the water of the same level in the memory.
On the other hand, the water in the parts of the pipes 8 and 10 located under the bottom of the storage tank receives approximately the same temperature and does not contribute to the self-circulation.
The boiler 4 and the heat accumulator 1 are connected to the radiator system 13 of the building by an outgoing line 11 and a main return line 12. By means of the three-way cocks 14 and 15, the connection can be regulated in such a way that the storage tank 1 alone or the boiler 4 alone or the storage tank and the boiler together can be effectively connected to the main lines 11 and 12 as an alternative. The university run in the line network is expediently brought about by an electric circulating pump 16, the operating times of which are regulated by a thermostat 18 attached to a suitable location in the building.
The thermostat can be set to different room temperatures and is designed in such a way that it closes an electrical circuit for the pump 16 when the real room temperature drops below the temperature set on the thermostat with a certain tolerance, while the electrical circuit is interrupted when the Room temperature exceeds the set room temperature with a certain tolerance. For this purpose, the thermostat is connected to the drive motor of the circulation pump by means of electrical lines 19 and 20 in such a way that the pump is switched on when the thermostat closes the circuit, while the pump comes to a standstill when the thermostat interrupts the circuit.
If necessary, the thermostat can be connected in parallel with a setting clock or an ordinary manually operated switch. The pump 16 can also be arranged in such a way that it prevents the free flow of water in the pipe system 11, 12 when it is at a standstill, so that so-called self-circulation in the pipe network should stop when the pump 16 is not in operation. The self-circulation can also be prevented by an appropriate design of the pipe system 11, 12, as will be explained below. A significant degree of circulation in the main lines therefore occurs only when the pump 16 is in operation, i.e. when the pump 16 is in operation. H. when the thermostat 18 has closed the electrical circuit, which then happens when the room temperature with
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a certain tolerance is lower than the value set on the thermostat.
The three-way cock 14 can alternatively be connected to the lines 21, 22 going out from the heat accumulator 1 or boiler 4, and the three-way cock 15 can alternatively be connected to the return lines 23 and 24 in the same way.
The memory 1 expediently contains a hot water battery 25 with associated connection lines not shown in the drawing. The boiler is connected to an expansion vessel (not shown).
The storage of heat in the storage tank 1 takes place in that the storage tank is supplied with warm water from the boiler. If heat is drawn from the storage tank later, its temperature drops. The heat storage capacity of the storage unit to be used in kilogram calories (kcal) is roughly equal to the product of the water mass of the storage unit in kilograms and the temperature drop in C, which can be tolerated with the maximum intended heat extraction from the storage unit. As a rule, the storage tank should not be charged to a temperature higher than about 95 C and it is advisable not to discharge it to a temperature lower than about 50 C for coke firing and about 65 C for wood firing. The used storage capacity z. B. a 1000 liter container then about 45,000 kcal in the former case and about 30,000 kcal in the latter case.
The heating system according to FIG. 1 can be switched in four different ways, which are referred to in the following as A, B, C and D, the switchover between D and C takes place fully automatically, while the other switching settings are usually only in connection with straight heating that is taking place are up to date and can then be carried out by hand.
A. If by closing the tap 9 (which is conveniently done by hand in connection with heating), the memory 1 is switched off from the heat-exchanging connection with the boiler 4 and the three-way cocks 14, 15 are set so that they connect to the main lines 11 and 12 connect the lines 22 and 24 with the lines 21, 23 switched off, the heat accumulator 1 can be viewed as completely switched off by the system. The remaining part of the heating system then consists of a conventional central heating system, which is composed of the boiler 4, the radiator pipe system 13, 22, 24 and the circulation pump 16, but with the difference that the latter can be switched on by means of a thermostat.
This circuit A is useful if the radiators are to be heated quickly from the beginning, since the large water tank then does not need to be heated initially. With this circuit, the heating system according to the invention can be heated up just as quickly as conventional heating systems without storage. B.
If you then open the cock 9 (the cock 26 should be normally open), but keep the setting of the three-way cocks 14 and 15, the heating system continues to work as a thermostat-controlled pump circulation system, in which the heating medium by means of the pump 16 directly from Boiler is supplied to the radiators, with the difference that part of the heat from the boiler flows upwards and collects in the storage tank (the excess heat is primarily generated during the time periods when the thermostat interrupts the circulation).
As long as the boiler is being heated, the heating system works most effectively with this circuit. The difference to a normal heating system is, apart from the thermostat control, that the boiler can be heated without having to think about regulating the draft according to the building's heat demand. Any excess heat generated in the boiler is automatically absorbed by the storage tank 1 and cannot cause the boiler to overheat. This considerably simplifies the heating work. This type of circulation in the illustrated system according to the invention can be used as long as the memory is under charge.
During severe winter periods with high heat consumption in the heating system and continuous heating day and night, the system can work with this circuit during the entire 24-hour day.
During the greater part of the heating season, however, the boiler does not need to be heated day and night, but only periodically, whereby the boiler can be put out of operation in the meantime. As long as heating takes place, the system is switched according to circuit B. When the heating stops, the boiler begins to cool down, primarily because heat continues to be conveyed to the radiator system from the boiler by means of the pump (but not from storage tank 1 for the time being).
C. After the cooling has progressed so far that the main part of the heat in the boiler 4 has been transported away and used to heat the apartments, the three-way taps 14 and 15 are expediently automatically switched to their other limit position, with the main lines 11, 12 now connected to lines 21 and 23 and lines 22 and 24 are switched off. As the circulation continues and is controlled by the thermostat, the radiator system 13 is now fed exclusively by the hot water collected in the memory for heating the apartment.
By successive application of the circuits B and C, the boiler 4 and then the heat accumulator 1 are first used for heating, so that the heat generated in the boiler is completely
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dig is exploited for heating purposes as much as possible.
D. The heating system according to FIG. 1 can be switched in a further manner which is of essential importance during that long time of the year in which the boiler is heated intermittently. When a period with circuit C has ended (e.g. after the radiator system has been heated up during the night), the boiler should be reheated once during the 24-hour day in order to supply the system with a new amount of heat. According to the foregoing, the storage tank should then have a lowest temperature of around 50 C for coke and around 65 C for wood, while the boiler has cooled down to the temperature of the surroundings.
With conventional heating systems, the boiler must be heated up again after cooling down from the cold state; corrosion attacks occur when the sulphurous and moist flue gases condense on the cold boiler walls. Such harmful condensation, which adversely affects the service life of the boiler, occurs at temperatures below about 45 C for coke firing and below about 60-65 C for wood firing.
In the system according to FIG. 1, these corrosive attacks can be completely or essentially avoided. When heating up, you only need to close the tap 26 for this purpose, while the tap 9 is kept open and the tap 15 is switched over to connect the lines 12 and 24 to one another, with the line 23 switched off. Furthermore, the pump 16 is switched on for a few minutes. Any hot water still present from the upper end of the storage tank 1 then flushes the boiler with water of at least 50 or 65 C and fills the boiler if the line 10 is designed in the manner indicated by dashed lines (10). The prerequisites for corrosion attacks are thereby eliminated, and at the same time the heating is facilitated as a result of the draft improved by the higher boiler temperature.
The changeover of the three-way cocks 14 and 15 from the circuit position B to the position C can take place automatically in a simple manner according to a special embodiment of the invention.
The embodiment shown in principle in FIG. 1 can be modified in various ways within the scope of the invention. Fi.g. For example, FIG. 2 shows a circuit in which only one three-way valve is required for switching between switching positions B and C. The circuit according to FIG. 2 differs from the circuit according to FIG. 1 essentially in that the special return line 23 to the heat accumulator 1 according to FIG. 1 is omitted and has been replaced by a return line 10 'and that the three-way valve is also used 15 comes in failure.
In the circuit position B, according to FIG. 2, there is no change in relation to the flow profile according to FIG. 1, but the conditions in position C change a little. After the boiler has finished heating, its heat content is emptied through the radiator system as before, so that the water in the boiler cools down. As a function of this, the three-way valve 14 is gradually brought into the position according to circuit C, in which it only connects the lines 21 and 11 to one another.
Hot water is then fed into the radiator circuit from the upper end of the heat accumulator, and the return water from the heaters returns to the bottom of the heat accumulator via lines 12, 24, 10 'and 10, whereupon new hot water flows out through line 21. Compared to the embodiment according to FIG. 1, however, the return water from the radiators according to FIG. 2 can theoretically also return via the boiler to the heat accumulator, namely via lines 12, 24, 25, 8, which obviously means that warm water from the accumulator gradually would be fed to the colder boiler and could go there without benefit if the radiator circulation is not in operation.
In practice, however, the surprising effect arises that the return flow water always takes the first-mentioned path 12, 24, 10 ', 10 with a suitable dimensioning of the lines, which is probably due to the fact that the boiler water cooled at the end of process B is on a lower path Level is than the warm water in storage tank 1 and is prevented from flowing upward through line 8 due to its greater gravity. The device according to Fi.g. 2 therefore fulfills the condition that, during normal operation, heat is essentially only automatically transferred in the direction from the boiler to the heat accumulator, but not in the opposite direction.
If one disregards the desire to fully utilize the heat generated in the boiler for heating purposes, certain simplifications of the circuits according to FIGS. 1 and 2 can be carried out within the scope of the invention. You can z. B. omit the two three-way valves 14, 15 and the lines 22 and 24, and the heat accumulator can only be connected to the boiler by two lines in the same way as by the lines 8 and 10 shown in FIG. Any other lines need not come from the boiler, but if desired, bypass lines 8a and 10a can be provided to allow the storage tank to be bypassed if the rooms are to be heated quickly.
The heat output from the radiator system is regulated as before by the thermostat-controlled circulating pump 16, which supplies the hot water from the storage tank in quantities dependent on the room temperature and the storage tank temperature in such a way that the room temperature is kept at a value determined by the thermostat.
According to a further simplification, the
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The pump is no longer available and the intermittent supply of hot water from the storage tank takes place through self-circulation, which is interrupted or put into operation by means of a valve that is closed or opened by the thermostat, operated electromagnetically or in some other way and switched on in one of the main lines from the storage tank to the heating system becomes.
The disadvantage of the device according to the modification just proposed compared with the embodiment described earlier is that a larger part of the heat still present in the boiler after the storage tank has been charged is lost through the chimney before the heat can be used for useful heating. This disadvantage can, however, at least partially be counteracted by connecting a smaller radiator surface 13a (FIG. 2) to the boiler, which by means of self-circulation supplies the remaining heat to the room.
However, this delivery also takes place if the circulation in the remaining part of the radiator system has ceased, so that the temperature of this part cannot be regulated in the same way as the rest of the radiator system depending on the thermostat.
This disadvantage can also be eliminated by designing the boiler with the lowest possible heat capacity, so that the heat losses can also be reduced as a result.
Another embodiment according to the invention is shown in FIG. 3, in which, however, in contrast to the devices according to FIGS. 1 and 2, the water reservoir does not need to be arranged at a higher level than the boiler. According to this embodiment, the heat accumulator 31, 32, 33 can therefore be at any level, e.g. B. lower than the boiler 34, 35, 36; 37, be arranged. In the device according to FIG. 3, the hot water is conveyed from the boiler 34 to the storage tank 31 by means of a thermostat-controlled pump, preferably the pump 46 which circulates the radiators 43.
The difficulty arises here that such a pump must always be in operation when the boiler is being heated (so that the boiler cannot overheat), while the circulation to the radiators according to one of the basic principles of the invention for the purpose of regulating the room temperature should be temporarily interrupted. The contradiction between these requirements has been resolved by a special circuit between the boiler, storage tank and radiator system according to FIG. 3 and also by using an automatically adjustable three-way element 44 which alternately connects the outgoing pump line 41 with the line 47 and 49.
The circuit may contain a further three-way organ 45 which can be switched from a position connecting only lines 42 and 50 to a position connecting only lines 42 and 48. The circuit layers according to FIG. 3 also partially differ from the circuit layers according to FIGS. 1 and 2.
In the first position E, the three-way elements 44 and 45 are set in such a way that they only connect the lines 41 and 49 or 42 and 50 to one another. The hot water generated in the boiler is then caused by the circulation pump 46 to flow exclusively through the radiator circuit, but not through the heat accumulator 31. Under the action of the heating element 43 heated as a result, the room temperature rises until it begins to exceed the temperature set on the thermostat 51.
In this case, the thermostat, which is also designed for electromagnetic actuation of the three-way element 44, switches this element to its other position in which only the lines 41 and 47 are connected to one another, while the position of the three-way element 45 remains unchanged until further notice. In this circuit position, referred to as position F, the hot water generated in the boiler is fed exclusively to storage tank 31. In the meantime, the radiators gradually cool down and the room temperature falls below the value set on the thermostat, which returns the three-way element 44 to the original switch position E, etc.
It can be seen from this that the three-way element 44, which is electromagnetically controlled by the room temperature, alternately conveys the hot water produced to the radiator circuit and the heat accumulator while the boiler is being heated. This can also be expressed in such a way that the excess heat that is not required to maintain the room temperature set on the thermostat 51 is fed to the heat accumulator 31 as long as the switch positions E and F are used.
If the boiler is not heated continuously, but stops heating, the boiler is gradually emptied to most of its heat content, i.e. H. he cools down. A release device influenced by the boiler water temperature triggers the z. B. from a spring-influenced three-way organ 45, which here comes into its other position and then only connects the lines 48 and 42 with each other.
The organ 44, however, continues to be controlled by the thermostat 51, as before, so that this conveys the water through the lines 41 and 49 to the radiators when the room temperature is lower than the value set on the thermostat (circuit EI) and the water through the Lead lines 41, 47, 48 and 42 around in a circle if the room temperature is higher than this value (switching position FI). It can be seen from this that the radiators only receive hot water from the storage tank in the former, but not in the latter case, which in turn means that the room temperature is automatically kept at the value set on the thermostat as long as the temperature in
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Memory is high enough.
The device according to FIG. 3 therefore also automatically supplies the room temperature corresponding to the temperature set on the thermostat, regardless of whether it is heated or not, and at the same time all the other advantages described earlier in connection with the device in FIG. 1 are achieved. The taps or valves required for the automatic changeover of the water flow are, however, simpler in the device according to FIGS. 1 and 2 than in the device according to FIG. 3.
The device according to FIG. 3 has only been cited as an example of several other possible embodiments within the scope of the main principle of the invention. The circuit shown in Fig. 3, however, still has the property that the pump 46, the three-way taps 44, 45 and the lines connected in between can be designed as a single concentrated unit, which is expediently manufactured in the factory and on site as a finished unit can be installed. This unit also has the important property that it pumps the hot water through the radiator system in the same direction, regardless of whether this water is supplied by the boiler or the storage tank.
For the operation of the heating system described, it is important that there is no self-circulation in the circuit: boiler-pipe-heating element when the circulation pump is at a standstill. In the case of pipe systems designed in the usual way, however, it is difficult to prevent at least a certain amount of such self-circulation if the boiler is installed on a floor lower than the radiator.
According to an embodiment of the invention shown in FIG. 4, harmful self-circulation can be prevented in that, when the pump is circulating, the outgoing line 22 from the boiler starts from its lower part, while the incoming line 24 at the upper part of the boiler, i.e. H. reversed to the usual statements. In the present case, this change has no disadvantages. The outgoing line 22 has a valve 17 which only allows flow in the direction of the arrow. The valve therefore does not prevent circulation in the direction determined by the pump.
After the pump has been brought to a standstill, heated water tends to rise from the boiler through the pipe 24, with any self-circulation through the radiator system assumes that the cooled water can flow back through the pipe 22 to the boiler. However, this water flowing back is blocked by valve 17, so that self-circulation in the entire radiator system is prevented.
In the circuit according to FIG. 2, the mutual exchange of the outgoing and incoming lines according to FIG. 4 is not suitable. In this case, however, undesired self-circulation can be prevented by means of a valve which opens at the stronger line pressure generated during pump circulation, but not at the weak pressure prevailing during self-circulation. Such a valve can e.g. B. be designed as a ball, which rests in a sealing manner in a valve seat and whose weight must be overcome if the circulating medium is to be able to flow past the ball.
The three-way elements 14 and 15 according to FIGS. 1 and 2 and 45 according to FIG. 3 can be actuated even more easily than the element 44 according to FIG. 3, which should be able to be switched from one external position to the other and back an unlimited number of times alternately . Organs 14, 15 and 45, e.g. B. Valves only need to be magnetically switched once, from position 22-11 and 12-24 to position 21-11 and 12-23 according to FIGS. 1 and 2 and from 50-42 to 48-42 according to Fig. 3.
The Dreim = egorgane 14 and 15 in Fig. 1, 14 in Fig. 2 and 45 in Fig. 3 can also be switched over purely mechanically without electromagnetic actuation with advantage. The changeover of all these organs should take place only once when the boiler is essentially empty of its heat content, i. H. when the temperature of the boiler has dropped to a certain minimum value. A lock that z. B. is controlled by a dependent on the boiler temperature expansion member, after the temperature has dropped to a certain value in a known manner z.
B. release a spring or a weight that moves the organs 14, 15 or 45 from one outer position to the other.
Although the system proposed according to the invention is primarily intended for single-family houses, it can of course also be used to advantage in houses with several apartments. If a common circulation pump with an associated controller is arranged for the whole house, all apartments must adapt to the heat regulation indicated by the thermostat installed in one room of the house. In this case too, however, individual thermostat control can be obtained for each individual apartment if a special circulating pump with associated thermostat pump is available for each apartment in the house.
On the other hand, the main elements of the system, namely the boiler and the heat accumulator, can be common to all apartments in the house.
In some cases it can also be useful that only the boiler with associated devices (chimney, safety devices, etc.) is common for two or more apartments, while for each individual apartment there is a special heat storage device that feeds this apartment by means of the circulation pump and the associated thermostat is arranged. The various heat stores
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are in turn charged by the common boiler, which is expediently done by a circulation pump belonging to the common system.
This device can be used, for example, in certain residential areas in which two or more villas can be heated by means of a single boiler system. The system enables each individual villa to regulate its heating requirements completely independently of the others. The above example can be modified in various ways, since many combinations according to the main idea of the invention for several apartments connected to the same boiler are conceivable.
The system with one storage tank for each apartment also enables absolute heat measurement for the various apartments. For this purpose, each individual heat accumulator can be provided with a tap controlled by means of a thermostat, which opens at a certain set temperature, e.g. B. when the water temperature at the bottom of the storage tank has dropped to 50 C. Here, warmer water is fed to the storage tank from the central heating boiler. If the supplied warmer water by means of z. B. Thermostat control at a constant higher temperature, e.g.
B. -i-90 C, is maintained and the amount of water supplied to the heat storage tank is measured by means of an ordinary water meter, the heat consumption for the relevant apartment for both heating and hot water preparation is obtained by multiplying the amount of water supplied to the water storage tank by the constant temperature drop, in the example given 90-50 = 40 C.
According to a further simplification of the measuring device, which is of particular importance if the common boiler cannot be equipped with a thermostat control, the various separate heat stores can be fed with hot water of changing temperature. In individual cases, it appears that the heat storage in an apartment is fed with hotter water than another heat storage when the bottom valve is opened and therefore with a larger amount of heat. During longer periods of time, e.g. B. a heating season, however, the effect of such random differences is compensated for again, so the system can be used for the correct distribution of the total heating costs to the individual apartments.