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Verfahren zur wahlweisen Erwärmung von Flüssigkeiten sowie Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Es ist bekannt, für die Beheizung von Räumen Gas- Warmwasserheizungsanlagen einzusetzen. Der hierfür erforderliche Wärmeträger, eine Flüssigkeit, in der Regel Wasser, wird mittels einer Pumpe oder selbständig durch Schwerkraft im Heizungssystem umgewälzt und durch einen Gas-Warmwasser-Umlauferhitzer auf die erforderliche Vorlauftemperatur gebracht.
Es ist weiterhin bekannt, für die Aufbereitung von fliessendem Warm- oder Heisswasser zu Verbrauchzwecken Gasdurchlauferhitzer einzusetzen.
Es sind ferner automatisch arbeitende Anlagen bekannt, deren Regelung über Raumtemperaturfühler, Warmwassertemperaturfühler, Schalter, Ventile usw. erfolgt. Solche Anlagen arbeiten für jeden der eingangs genannten Zwecke mit getrennten Heizgeräten (z. B. GasaWarrnwasserumlauferhitzer und Gas-Durchlaufer- hitzer), oder durch Umschaltung des Warmwasserkreislaufes der Heizung aus einem Wärmeaustauscher, so dass fliessendes Warmwasser über einen solchen Wär- meaustauscher erzeugt wird.
Bei derartigen Anlagen ist der Wärmeaustauscher so ausgebildet, dass er mit dem Gas-Warmwasserumlauferhitzer eine Konstruktionseinheit bildet; aber auch hier erfolgt die Aufbereitung des fliessenden Warmwassers durch Wärmeaustausch über den Warmwasserkreislauf des Heizsystems.
Diesen bekannten Anlagen haften prinzipielle Mängel an, wie z. B. bei Anlagen der erstgenannten Art, doppelter Raumbedarf, doppelte Schalt- und Regelorgane und doppelte Rohrführungen, getrennte Abgasabzüge und doppelter Gasspitzenverbrauch, oder aber Verwendung eines zusätzlichen Steuerungssystems, das den gleichzeitigen Betrieb von Warmwasserumlauferhitzer und Durchlauferhitzer ausschliesst. Bei den weiter genannten Anlagen erfolgt die Aufbereitung des fliessen- den Warmwassers über .den Wärmeträger der Heizungsanlage.
Dies bedingt grundsätzlich immer einen höheren Energieverbrauch und längere Wartezeit, bis das flies- sende Wasser (Warmwasser) an der Zapfstelle zur Verfügung steht, was besonders in den Sommermonaten, wenn die Heizungsanlage .ausser Betrieb ist, unvorteil- haft ist, da vor der Entnahme von fliessendem Warmwasser ein Teil des Warmwasserkreislaufes der Heizung aufgeheizt werden muss.
Aufgabe und Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu finden und eine Einrichtung zu schaffen, die die erwähnten Nachteile der bekannten Massnahmen verhindert bzw. diese verbessert und wirtschaftlicher macht.
Demgemäss besteht das Verfahren nach der Erfin- dung darin, dass mehrere getrennte, wärmeleitend miteinander verbundene Durchfluss-Systeme durch eine einzige gemeinsame Wärmequelle beheizt werden.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere wärmeleitend miteinander verbundene Durchfluss-Systeme über einer gemeinsamen Wärmequelle angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, in welcher rein beispielsweise einige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens schematisch dargestellt sind.
Es zeigen: Fig. 1 eine Einrichtung mit zwei Durchfluss-Syste- men (Zweikammer-Rohr); Fig. 2 eine Variante der Einrichtung mit Zweikam- mer-Rohr nach Fig: 1;
Fig.3 eine Einrichtung mit drei Durchfluss-Syste- men (Dreikammer-Rohr); Fig. 4, 5 und 6 je eine Einrichtung mit drei Durch- fluss-Systemen, die durch Einzelrohre gebildet sind. Gemäss den in der Zeichnung dargestellten Ausführungen sind alle Duröhfluss-Systeme 3, 4, 5, 6, 7 und 8 unmittelbar über einer Wärmequelle in Form eines Gasbrenners 1 innerhalb einer Umkleidung 2 angeordnet, die ein Gehäuse, ein Heizkessel und dgl. sein kann.
Für jede zu erhitzende Flüssigkeit (z. B. Heizwasser einerseits und Gebrauchswasser andererseits) ist ein getrenntes Durchfluss-System vorgesehen, wobei in einzelnen Durchfluss-Systemen die Strömung ruhen kann.
Die Durchfluss-Systeme bzw. Wärmetauscher 3 bis 8 zur Erwärmung von Heizwasser und/oder Gebrauchs-
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wasser werden somit von ein und derselben Wärmequelle 1 beheizt: Zwischen den einzelnen Durchfluss-Systemen -ist eine Wärmeleitung vorgesehen, derart, dass keine nennenswerte Temperaturunterschiede zwischen ruhenden und durchströmten- Durchfluss-Systemen entstehen,
so dass die gesamte von der Wärmequelle zugeführte Energie von den durchströmten Durchfluss-Systemen abgeführt wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht das Durchfluss-System 3 aus einem Rohr 3a mit einer vertikalen Trennwand 3b; so dass zwei Kammern 3c, d. h. zwei Durchfluss-Systeme gebildet sind. Beim Beispiel nach Fig. 2 ist wie beim ersten Beispiel als Durchfluss- System ein Rohr 4a vorgesehen, dessen Trennwand 4b gebogen ist, so dass zwei Durchfluss-Systeme 4c von ungleichem- Querschnitt geschaffen sind.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Rohr 5a mit drei Trennwänden 5b vorgesehen, so dass drei Durchfluss-Systeme 5c vorhanden sind.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die Wärmeleitung zwischen den Kammern über den Rohrmantel und die die Kammern bildenden Trennwände.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4, 5 und 6 sind die diesbezüglichen Durchfluss-Systeme durch Einzelrohre gebildet; bei Fig. 4 durch nebeneinander angeordnete Rohre 6a, 6b und 6c, die drei Durchfluss- Systeme 6d bilden. Die Rohre 6a bis 6c können durch quer zur Rohrlänge im Abstand voneinander angeordnete Rippen 9 - wärmeleitend miteinander verbunden oder deren Aussenfläche anderweitig vergrössert sein.
Das Beispiel nach Fig.5 entspricht im wesentlichen demjenigen nach Fig. 4, mit dem Unterschied, dass die Rohre 7a, 7b und 7c mit den drei Durchfluss-Systemen 7e nicht durch Querrippen, sondern durch eine Längs- ummantelung 7d miteinander wärmeleitend verbunden sind. Beim. Vorschlag nach Fig. 6 sind drei Rohre 8a, 8b und 8c in Form eines auf der Spitze stehenden Dreieckes über der Wärmequelle 1 angeordnet und bilden die drei Durchfluss-Systeme 8d, die von einer Umman- telung 8e umgeben sind.
Bei den Beispielen nach den Fig. 4, 5 und 6 erfolgt die Wärmeleitung- über die Rippen 9 (Fig.4) bzw. die Ummantelungen 7d (Fig. 5) bzw. 8e (Fig. 6).
Es ist klar, dass die Einrichtung nach der Erfindung nicht auf den vorstehend beschriebenen Aufbau der Durchfluss-Systeme beschränkt ist, sondern aus diesen andere Kombinationen zusammengestellt und auch durch eine grössere Anzahl Durchfluss-Systeme ergänzt werden können.
Mit den gezeigten und sonst noch in den Rahmen der Erfindung fallenden Einrichtungen können in der Hauptsache folgende Massnahmen getroffen werden: Es können ein oder mehrere Durchfluss-Systeme gleichzeitig von Flüssigkeit durchströmt werden. Es können in den einzelnen Durchfluss-Systemen von den Flüssigkeiten unterschiedliche Wärmemengen abgeführt werden. Ferner können die die Durchfluss-Systeme getrennt durchströmenden Flüssigkeiten ihre Wärme ge- genseitig austauschen.
Hierbei kann jedes für die Regelung notwendige Steuerorgan nur ein oder zugleich mehrere Durchfluss-Systeme beeinflussen.
Gemäss den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen der Einrichtung können die Durch- fluss-Systeme eine Wärmeleitfähigkeit besitzen, die ausreicht, um die gesamte, von der Wärmequelle zugeführte Energie auch dann noch abzuführen, wenn nur ein Durchfluss-System von Flüssigkeit durchströmt wird.
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Process for the optional heating of liquids and a device for carrying out this process It is known to use gas hot water heating systems for heating rooms. The heat transfer medium required for this, a liquid, usually water, is circulated in the heating system by means of a pump or independently by gravity and brought to the required flow temperature by a gas hot water circulation heater.
It is also known to use gas flow heaters for the treatment of running warm or hot water for consumption purposes.
There are also known automatic systems, the regulation of which takes place via room temperature sensors, hot water temperature sensors, switches, valves, etc. Such systems work for each of the purposes mentioned above with separate heating devices (e.g. gas hot water circulation heater and gas continuous flow heater), or by switching the warm water circuit of the heating from a heat exchanger, so that flowing hot water is generated via such a heat exchanger.
In such systems, the heat exchanger is designed so that it forms a structural unit with the gas hot water circulation heater; But here, too, the flowing hot water is processed by heat exchange via the hot water circuit of the heating system.
These known systems adhere to fundamental defects such. B. in systems of the first type, double space requirements, double switching and control elements and double pipe guides, separate exhaust gas extractors and double peak gas consumption, or the use of an additional control system that excludes the simultaneous operation of hot water circulation heater and water heater. In the systems mentioned above, the preparation of the flowing hot water takes place via the heat transfer medium of the heating system.
This always requires higher energy consumption and a longer waiting time until the running water (hot water) is available at the tap, which is particularly disadvantageous in the summer months when the heating system is out of operation, as it is before it is drawn off Part of the warm water circuit of the heating system has to be heated up by running hot water.
The object and aim of the invention is to find a method and to create a device which prevents the disadvantages mentioned of the known measures or improves them and makes them more economical.
Accordingly, the method according to the invention consists in that several separate, thermally conductively connected flow systems are heated by a single common heat source.
The device for carrying out the method is characterized in that several flow systems connected to one another in a thermally conductive manner are arranged above a common heat source.
Further details of the invention emerge from the description and the drawing, in which, purely by way of example, some embodiments of the device according to the invention for carrying out the method are shown schematically.
The figures show: FIG. 1 a device with two flow systems (two-chamber tube); FIG. 2 shows a variant of the device with a two-chamber tube according to FIG. 1;
3 shows a device with three flow systems (three-chamber tube); 4, 5 and 6 each show a device with three flow systems, which are formed by individual pipes. According to the embodiments shown in the drawing, all flow systems 3, 4, 5, 6, 7 and 8 are arranged directly above a heat source in the form of a gas burner 1 within a casing 2, which can be a housing, a boiler and the like.
A separate flow system is provided for each liquid to be heated (e.g. heating water on the one hand and service water on the other hand), whereby the flow can rest in individual flow systems.
The flow systems or heat exchangers 3 to 8 for heating heating water and / or utility
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water are thus heated by one and the same heat source 1: Between the individual flow systems, heat conduction is provided in such a way that no significant temperature differences arise between stationary and flow systems,
so that all of the energy supplied by the heat source is dissipated by the flow-through systems. In the embodiment according to FIG. 1, the flow system 3 consists of a tube 3a with a vertical partition 3b; so that two chambers 3c, d. H. two flow systems are formed. In the example according to FIG. 2, as in the first example, a pipe 4a is provided as the flow system, the partition wall 4b of which is bent so that two flow systems 4c of unequal cross-section are created.
In the embodiment according to FIG. 3, a pipe 5a with three partition walls 5b is provided, so that there are three flow systems 5c.
In the exemplary embodiments described, the heat conduction between the chambers takes place via the pipe jacket and the partition walls forming the chambers.
In the embodiments according to FIGS. 4, 5 and 6, the flow systems in this regard are formed by individual tubes; in FIG. 4 by tubes 6a, 6b and 6c arranged side by side, which form three flow systems 6d. The tubes 6a to 6c can be connected to one another in a thermally conductive manner by ribs 9 arranged at a distance from one another transversely to the tube length, or their outer surface can be enlarged in some other way.
The example according to FIG. 5 corresponds essentially to that according to FIG. 4, with the difference that the tubes 7a, 7b and 7c with the three flow systems 7e are not connected to one another in a thermally conductive manner by transverse ribs but by a longitudinal casing 7d. At the. Proposal according to FIG. 6, three tubes 8a, 8b and 8c are arranged in the form of an inverted triangle above the heat source 1 and form the three flow systems 8d, which are surrounded by a casing 8e.
In the examples according to FIGS. 4, 5 and 6, the heat conduction takes place via the ribs 9 (FIG. 4) or the sheaths 7d (FIG. 5) or 8e (FIG. 6).
It is clear that the device according to the invention is not limited to the structure of the flow systems described above, but other combinations can be put together from these and can also be supplemented by a larger number of flow systems.
With the devices shown and otherwise falling within the scope of the invention, the following measures can mainly be taken: One or more flow systems can be flowed through by liquid at the same time. Different amounts of heat can be dissipated from the liquids in the individual flow systems. Furthermore, the liquids flowing separately through the flow systems can exchange their heat with one another.
Here, each control element required for regulation can only influence one or several flow systems at the same time.
According to the illustrated and described exemplary embodiments of the device, the flow systems can have a thermal conductivity that is sufficient to dissipate all of the energy supplied by the heat source even if only one flow system is flowed through by liquid.