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Kombiniertes Aggregat zur Heizung und Warmwasserbereitung Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Aggregat zur Heizung und Warmwasserbereitung mit einer zusätzlichen, für sich einschaltbaren elektrischen Heiz- quelle zur Warmwasserbereitung.
Bei Heizaggregaten, die zusätzlich die Bereitung von Warmwasser erlauben, eist es im Sommer im allgemeinen nicht erwünscht, die Warmwasserbereitung mit der gleichen Energieart durchzuführen wie im Winter. Durch ungünstige Kaminzugverhältnisse treten an warmen Tagen besonders bei niedrigen Kaminen, wie sie sich z. B. in Bungalows finden, technische Schwierigkeiten wie starke Russbildung und ungenügender Rauchgasabzug auf. Im Ergebnis kann dies dazu führen, dass die Maschinen des Kessels auf Störung schalten. Ausserdem entsteht für die Umgebung eine erhebliche Belästigung durch Russ und Rauchgase. Zweckmässigerweise wird deshalb die Warmwasserbereitung während des Sommers mittels elektrischer Beheizung durchgeführt.
Bekannte Heizaggregate mit in den Kessel eingebauten Warmwasserbereitern in Form von Durchfluss- batterien oder Druckbehältern sind für die elektrische Warmwasserbereitung wenig geeignet, da infolge der gut wärmeleitenden Verbindung zu allen Kesselteilen sehr hohe Wärmeverluste auftreten. Diese sind bei der relativ teuren elektrischen Energie nicht zu vertreten.
Die weiterhin bekannte Bauweise, bei der getrennt vom Heizkessel ein Wärmeaustauscher mit eingebauter Rohrschlange zur Nutzwasserentnahme angeordnet ist, der im Winter vom Kessel, im Sommer elektrisch beheizt wird, erfordert einen recht hohen Montageaufwand. Ausserdem ergeben sich in vielen Fällen Schwierigkeiten in der Steuerung. Die Warmwasserbereitung soll ja gegenüber der Heizung nicht wesentlich beeinträchtigt sein, sondern eher sogar den Vorrang haben. Sowohl bei einer Schwerkraftheizung als auch bei einer Heizung mit Umwälzpumpe sind aber besondere Steuereinrichtungen erforderlich, wie z.
B. eine zusätzliche Umwälzpumpe für den Wärmeaustauscher oder automa- tisch gesteuerte Regulierklappen für den Heizungskreislauf usw. Hinzu kommt, dass die Vielzahl der möglichen Ausführungsarten von Heizungsanlagen eine Vielzahl unterschiedlicher Erfordernisse für die Steuerung mit sich bringt, die nicht leicht zu übersehen sind und die den Heizungsmonteur stark belasten.
Mit der Erfindung wird eine geschlossene Baueinheit von Kessel und Wärmeaustauscher geschaffen, die die oben aufgezeigten Nachteile vermeidet. Bei dem. kombinierten Aggregat ist über einem im wesentlichen zylinderförmigen, waagrecht liegenden Heizkessel in geringem Abstand ein gleichfalls zylindzrförmiger, waagrecht liegender Wärmeaustauscher mit eingebauter Rohrschlange zur Nutzwasserentnahme angeordnet und Heizkessel und Wärmeaustauscher sind durch eine bis oben in den Wärmeaustauscher hochgezogene Vorlaufleitung und eine unten einmündende Rücklaufleitung verbunden.
Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, die Abstützung des Wärmeaustauschers gegenüber dem Kessel allein durch die mit grossem Querschnitt ausgeführten Vor- und Rücklaufleitungen vorzunehmen, deren Wirkung durch die Wärmeaustauscher und Kessel umhüllende Verkleidung aus wärmeisolierendem Material unterstützt ist.
Der Effekt, der mit dieser Massnahme erreicht wird, ist ein doppelter: einmal sind nämlich Vor- und Rücklaufleitungen grossen Querschnitts stabil genug, um die hauptsächliche Abstützung des Wärmeaustauschers gegenüber dem Kessel zu übernehmen, so dass auf weitere Tragelemente für die Abstützung des Wärm.-austau- schers verzichtet werden kann und die Wärmeverluste vermieden werden, die bei normaler Abstützung auftreten. Zum anderen kann bei Vor- und Rücklaufleitun- gen grossen Querschnitts auf besondere Regulierklappen verzichtet werden, die dafür sorgen, dass die Warmwas- serbereitung bei niedrigen Kesseltemperaturen nicht gegenüber der Heizung benachteiligt ist.
Es erübrigt sich infolgedessen auch für den Wärmeaustauschkreis eine Zirkulationsunterstützung durch eine besondere Um-
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wälzpumpe. Die erfindungsgemässe Kombination ermöglicht daher eine sehr einfache Montage und gewährleistet sowohl bei Kesselbetrieb im Winter als auch bei elektrischem Betrieb im Sommer Wirtschaftlichkeit und einwandfreie Funktion.
Die Wärmeaustauscher und Kessel umhüllende Verkleidung kann gleichzeitig als Träger des Aggregat- Aussenmantels benutzt werden. Die Vor- und Rücklaufleitungen zwischen Wärmeaustauscher und Kessel bzw. der Heizkessel an der Einmündung dieser Leitungen können mit Dehnungswülsten versehen sein, um eine unterschiedliche Dehnung dieser Teile auszugleichen. Da das Aggregat in vielen Fällen parallel zur Wand aufgestellt werden wird, empfiehlt es sich fernerhin, den Rauchgasstutzen so auszubilden, dass die Reinigungs- und Verpuffungsklappe wahlweise rechts oder links angebracht werden kann.
Bei Heizungsanlagen mit Zwangsumlauf empfiehlt es sich, die Umwälzpumpe so in das Aggregat einzubauen, dass deren Lauf von aussen kontrollierbar ist, und die Pumpe mittels eines Thermostaten, dessen Fühler im Wärmeaustauscher thermisch gekoppelt mit dem Kaltwasserzulauf der Rohrschlange angeordnet ist, in Vorrangschaltung für die Warmwasserbereitung so zu betreiben, dass die Pumpe bei grosser Warmwasserent- nahme und Absinken der Temperatur irn Wärmeaustau- scher ausser Betrieb gesetzt wird.
Soll die Anlago von Kesselbetrieb auf elektrischen Betrieb umgeschaltet werden, so ist lediglich der elektrische Schalter für die Maschine des Kessels in die Stellung Aus und der elektrische Schalter für die Elektro-Beheizung des Wärmeaustauschers in die Stellung Ein zu bringen. Der Wärmeaustauscher wird dann für sich aufgeheizt. Durch die spezielle Anordnung des Wärmeaustauschers über dem Kessel tritt dabei keinerlei Wasserzirkulation zwischen Wärmeaus- tauscher und Kessel oder dem Heizungskreis ein. Es erübrigt sich somit der Einbau besonderer Absperrorgane und der Zwang zu deren Bedienung.
Die erwähnten elektrischen Schalter können, falls erwünscht, auch getrennt vom Aggregat in der Wohnung angebracht werden, so dass das Ein- und Ausschalten gegebenenfalls auch von dort aus möglich ist. Bei sehr grossem Wärme- und Warmwasserbedarf kann die elektrische Zusatzheizung zusammen mit der Kesselheizung betrieben werden.
Zur Temperaturregelung bzw. Sicherung gegen über- temperaturen kann für Heizkessel und Wärmeaustau- scher ein gemeinsamer, dem Wärmeaustauscher zugeordneter Thermostat vorgesehen sein.
Im elektrischen Betrieb treten sehr geringe Wärmeverluste auf, da aus den eingangs erwähnten Gründen keine Wasserzirkulation vorhanden ist und die Wärmeleitung zum Kessel hin sich praktisch auf den Vorlaufund den Rücklaufstutzen beschränkt, diese Abstützung aber keine wärmeleitende Verbindung zwischen Wärme- austauscher und Aussenverkleidung darstellt.
Um bei der hohen Leistung des Aggregates besonders im Parallelbetrieb von Kesselheizung und elektrischer Heizung eine entsprechend schnelle Wasserentnahme aus der Rohrschlange zu gewährleisten, ist es zweckmässig, zwei Rohrschlangen durchlaufmässig parallel zu schalten, die nach Art eines zweigängigen Gewindes ineinander verlaufen, jedoch gegenläufig beschickt werden und durch Klammern aus Kunststoff sowohl gegeneinander als auch gegen die Wandung des Wärme- austauschers abgestützt sind.
Die gegenläufige Beschik- kung führt zu einer gleichmässigen Abkühlung über die gesamte Länge des Wärmeaustauschers und damit zu einer besseren Wärmeausbeute. Die gegenseitige Abstützung der Rohrschlangen hebt Schwingungen der Schlangen bei Wasserschlägen weitgehend auf.
Um die Montage auf der Baustelle zu erleichtern, empfiehlt es sich, alle erforderlichen Thermostate, die Anzeigeinstrumente für Kesseltemperatur, Temperatur im Wärmeaustauscher und Vorlauftemperatur sowie die notwendigen Schalter und die Verdrahtung in das Aggregat einzubauen. Ebenso kann ein Rücklauf-Beimisch- ventil, etwa ein Vierwegventil für Handbetätigung oder automatischen Antrieb in das Aggregat eingebaut werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das A- gregat.
Die Fig. 2 einen Querschnitt in der Zone z@mAschen Kessel und Speicher.
Wie aus den Figuren ersichtlich, ist der Wärme- austauscher oder Speicher 1 mit den eingebauten Rohrschlangen 2 und der elektrischen Zusatzheizung 3 liegend über dem ebenfalls liegenden, beispielsweise öl- befeuerten Kessel 4 angeordnet. Dank dieser Anordnung kann für Heizkessel und Speicher ein gemeinsamer (nicht dargestellter) Thermostat zur Temperaturregelung bzw. Sicherung gegen Übertemperaturen, dem Speicher angeordnet werden. Die Vor- und Rücklaufleitungen 5, 6 grossen Querschnitts sind die einzige Verbindung zwischen Kessel und Speicher.
Die Vor- und Rücklauflei- tungen für den eigentlichen Heizungskreis sind - vgl. Fig. 2 - bei 7 und 8 von den Leitungen 5 und 6 abgezweigt. Der Heizungskreis kann über den eingebauten Rücklauf-Beimischer 9 und eine eingebaute Umwälz- pumpe 10, gegebenenfalls aber auch ohne diese Zusatzausrüstung direkt und mit Schwerkraft zirkulieren.
Speicher 1 und Kessel 4 sind mit wärmeisolierendem Material 11 - vorzugsweise Kunststoffschaum umkleidet, das als tragendes Element für den Aussenmantel 12 dient. Die durchlaufmässig parallel betriebenen Rohrschlangen 2 verlaufen in der Art eines 7wei- gängigen Gewindes, werden aber gegenläufig beschickt und sind durch Klammern 13 gegeneinander und gegen die Speicherwand abgestützt. Zum Dehnungsausgleich sind die Vor- und Rücklaufleitungen 5, 6 mit Rundsicken 14 und/oder der Speicher 1 oder der Kessel mit Dehnungswülsten 15 versehen.
Alle Schalt- und Anzeigeinstrumente sind fertig verdrahtet und verschaltet bei 16 in die Frontseite des Aggregates eingebaut. Damit ist das Aggregat, das auf höhenverstellbaren, schwingungsdämpfenden Gummifü- ssen 17 ruht, auch in dieser Hinsicht anschlussfertig.