CN114981597A - 一种双回路电锅炉(变体) - Google Patents
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Abstract
一种双回路电锅炉,包括电源系统、控制元件和外壳(5),外壳(5)内具有用于热水供应回路的水的容器(1)和用于取暖回路的载热剂的容器(2),容器(2)具有电加热器(3)的电路。容器(2)安装在容器(1)内。容器(2)的一个表面为设置并固定在容器(1)外的外壁(7)。外壁(7)的内表面(29)与容器(1)的安装壁(16)相接触。外壁(7)的外表面(30)设置在容器(1)的外侧。容器(2)的内壁(6)的外表面与容器(1)内的热水供应回路的水相接触。取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与热水供应回路的水相接触。用于容器(2)的出口管道(8)和进入容器(2)的入口管道(9)固定在容器(2)的外壁(7)的工艺开口中,并且其端部开口连接至容器(1)内的容器(2)的相应的工艺开口中。用于容器(1)的出口管道(10)和进入容器(1)的入口管道(11)设置在容器(1)内,并通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与容器(2)内的载热剂相接触。在容器(2)内安装有温度传感器(12),其通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与容器(1)中的水相接触。并且在容器(1)内安装有温度传感器(13),其通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与容器(2)内的载热剂相接触。
Description
技术领域
本发明涉及电取暖及水加热设备,其旨在主要在生活条件和生活需求下同时加热室内取暖系统的载热剂和加热热水,但并不限于此,即所提出的发明为一种双回路电锅炉的结构。
背景技术
已知一种电热水双回路锅炉,该锅炉包括电源系统、控制元件、外壳、电加热器、用于热水供应回路的水容器(热交换室)、用于取暖回路中载热剂的容器(热交换室)、入口管道和出口管道(参见发明专利RU2123644,IPC F24H1/20,于1998年12月20日公布)。由于存在中间载热剂的附加回路,以及用于连接中间载热剂的回路的入口和出口管道的复杂系统的特点,还有在热水回路内存在的彼此连接的两个附加热交换室(该室具有用于以某种方式提供中间载热剂回路的开口),该结构可实现效率的提高。该发明旨在在工业条件下大量供热和供热水。然而,这种结构并不适合家庭使用,并且不允许将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)合并为一个设备,从而无法基于节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积的目的而优化和减少整体结构的大小和尺寸。此外,如果电加热器不在回路中的一个内工作,则该发明不能将热损失减少至少10%,并且不可能实现两个回路之间的容器内的载热剂的相互加热,因此,也不可能更稳定地实现双回路电锅炉的整体运行。
已知一种具有水箱增强结构的热水器或锅炉,该锅炉包括其内布置有两个容器(例如,初级和次级热交换器)的外壳,容器用于加热热水供应回路中的水和/或加热取暖回路中的载热剂,容器中设置有至少一个加热元件,并且该结构的外壳包括入口管道和出口管道(参见发明专利US5666943,IPC F24H1/20,于1997年09月16日公布)。在该结构的热水器或锅炉中,外壳(水箱)的内部被分为初级和次级热交换室(即分为两个容器),其中布置有液体载热剂(例如可被加热的水)。至少一个加热元件安装在外壳的内腔内和两个容器中的每一个内,这样可以使一个容器(更低的容器)内的该加热元件与其自身壳体(具有传递热量的壁的燃烧室的外壳)的内壁内的载热剂隔离。而在另一个容器内(更高的容器),加热元件的加热管与载热剂接触。该发明实现了非常高的效率(燃料-水的效率为98%或更高),并且由于减少了部件,简化了锅炉的整体结构,从而减少了布置和使用电器的空间的尺寸和体积。然而,该发明的结构并不涉及使用电加热器,因此,其不能也不允许将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)合并成一个设备,从而无法基于节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积的目的而优化和减少整体结构的大小和尺寸。此外,如果电加热器不在回路中的一个内工作,则该结构不能实现两个回路之间的容器内的载热剂的相互加热,因此,这种技术方案也不可能更稳定地实现双回路电锅炉的整体运行。
在现代取暖和加热水设备的市场上,有各种各样的家用电器,它们被制成单独的加热器、锅炉、热水器等。在大多数情况下,此类设备既可用作房间取暖系统的载热剂的加热器,也可用作提供家庭需求的热水的热水器(锅炉)。每个这样的电器都是一个单独的物品并且有其自己的尺寸。也就是说,这些电器是分开安装的,并且它们中的每一个在布置和使用的区域中都占据一定的面积和/或体积。此外,每个这样的独立电器包括至少一个自己的电加热元件,该电加热元件相应地需要一定量和功率的电能。因此,为了同时加热取暖系统的载热剂和供应热水,经常需要使用两个独立的设备,从而造成相当大的电能支出和对电器使用的房间内的供电系统的电力系统的造成相当大的负荷。
已知一种壁挂式电锅炉“eloBLOCK”,该锅炉包括供电系统、控制元件、具有用于安装在其中的取暖回路的载热剂的容器的外壳,该容器具有至少一个用于安装在其中的取暖回路的载热剂的电加热器,并且所述容器包括入口管道和出口管道(参见eloBLOCK壁挂式电锅炉,网站为Vaillant,2019:访问地址:https://www.vaillant.info/customers/products/electrical-wall-hung-boiler-elobl ock-768.html;访问日期:2019年12月23日;用于安装和技术维护壁挂式电锅炉eloBLOCK VE../14RU,UA的手册,网站为Vaillant.ua,2019:访问地址:https://www.vaillant.ua/downloads/manuals/boilers/eloblock/2019/eloblock-0020264796-01-im-1480612.pdf;访问日期:2019年12月23日)。此电器的尺寸为740×410×310(cm)。所述锅炉或其变体需要6-28kW(三相干线)或6-9kW(单相干线)的电源。载热剂的加热温度为25-85℃。壁挂式电锅炉“eloBLOCK”用于加热和供应房间取暖回路的载热剂(不具有加热家庭所需的热水的功能)。
同一制造商提出了一种作为可能与壁挂式电锅炉“eloBLOCK”相关的直插式电加热器的产品,包括供电系统、控制元件、带有安装在其中的加热单元的外壳,加热单元具有至少一个热水供应回路的水的电加热器,以及入口和出口管道(用于使用和安装直插式电热水器electronicVED pro VED E../8B INT II的手册,网站为Vaillant.ua,2019:访问地址:https://www.vaillant.ua/downloads/manuals/ved/0020294302-01-1624607.pdf;访问日期:2019年12月24日)。所述直插式电热水器的尺寸为481×240×100(cm)。该电器或其变体需要18-28kW的电源,每分钟可输出最高可达10升的35℃、45℃、55℃的热水。据了解,该电器缺乏为房间取暖系统加热载热剂的功能。
所述“Vaillant”电器中的每一个都执行其自己的功能,据了解,为了同时提供家庭需求的供暖和水加热,需要安装和使用这两种设备。因此,同时使用两个独立的所述结构不允许将两个这样的电气设备(取暖设备和热水供应设备)合并成一个设备,从而无法基于节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积的目的而优化和减少整体结构的大小和尺寸,以及所述技术方案(“Vaillant”电器)不能将热损失减少至少10%。
与本发明所提出的两个变体中的每一个最接近的是“一种取暖和水加热两用电热水器”的结构,其包括供电系统、控制元件、内部具有用于热水供应回路的水的容器的外壳(其中热水供应回路的至少一个电热水器安装在容器内部),以及用于取暖回路的载热剂的容器(其中该取暖回路的至少一个载热剂的电加热器安装在容器内部),所述两个容器分别包括进水管道和出水管道,用于热水供应回路的水的容器包括隔热层(中国实用新型专利No.CN2572292Y,IPC F24H1/50,于2003年9月10日公布)。这种已知结构意味着存在两个容器,一个用于加热取暖回路的载热剂,另一个用于加热供应的热水。两个容器垂直设置在单个外壳内,并在它们之间安装有连通管道,管道的顶部包括一个敞口容器(腔),水蒸汽沿着所述管道向上自然流出敞口容器,从而从取暖回路的容器进入热水的容器。该设备旨在同时加热独立容器中取暖回路的载热剂和另一个独立容器中家庭所需的热水,这种加热发生时,由于存在两个位于独立的容器中的两个独立的加热器,垂直设置的容器的两个壁的连接,并且来自连通管道和自取暖回路的容器进入热水容器的水蒸汽发生热传递。该设备的专利称其可以通过“电热、天然气、煤气、液化石油气等可燃气体”实现,该实用新型的说明书和附图过于笼统,并非旨在为了更有效地使用而将两个电气设备有效地合并在一个结构中。该实用新型的主要目的在于可实现将家庭所需的热水自动加热到一定温度。然而,这种结构不允许将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)合并成一个设备,从而无法基于节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积的目的而优化和减少整体结构的大小和尺寸,以及其不能将热损失减少至少10%,因此不能将设备的热效率提高至少10%。
此外,该实用新型:
-不能增加两个回路中加热热水的稳定性,不能实现增加取暖系统供应载热剂的稳定性以及为了家庭使用而增加热水供应的稳定性;
-如果电加热器不在回路中的一个内工作,则不能实现两个回路之间的容器内的载热剂的相互加热,因此,这种技术方案也不可能更稳定地实现双回路电锅炉的整体运行。
发明内容
本发明的第一实施例的目的为构建一种双回路电锅炉,其结构具有包括新颖性特征在内的所有基本特征的集合,可以允许:
-将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)组合成一个设备,从而优化和减少整体结构的大小和尺寸,以节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积;
-将热成本降低至少10%,因此,将双回路电锅炉的热效率提高至少10%。
本发明的第二实施例的目的为创建一种双回路电锅炉,其结构具有所有基本特征的集合,可以允许:
-将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)组合成一个设备,从而优化和减少整体结构的大小和尺寸,以节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积;
-将热成本降低至少10%,因此,将双回路电锅炉的热效率提高至少10%;
-提高两个回路中加热热水的稳定性,因此,可提高向取暖系统供应载热剂的稳定性以及提高家庭用热水供应的稳定性;
-当一个回路中的电加热器不运行时,两个回路中的容器内的载热剂可以相互加热,因此,双回路电锅炉的整体运行更加稳定。
附图说明
以下为本发明的图的简要说明。
双回路电锅炉的具体实施和工业实用性由结构的示意图进行解释,其中:
图1示出了具有取暖回路的电加热器3、热水供应回路的电加热器27、外部元件和部件的双回路电锅炉;
图2示出了具有取暖回路的电加热器3、热水供应回路的电加热器27、外部元件和部件以及外壳5的双回路电锅炉;
图3为具有取暖回路的电加热器3、热水供应回路的电加热器27、外部元件和部件的双回路电锅炉的侧视图;
图4为具有取暖回路的电加热器3和热水供应回路的电加热器27而没有外部元件和部件的双回路电锅炉的3/4横截面的侧视图;
图5为具有取暖回路的电加热器3和热水供应回路的电加热器27而没有外部元件和部件的双回路电锅炉的3/4的底视图;
图6示出了具有取暖回路的电加热器3、外部元件和部件的双回路电锅炉(没有热水供应回路的电加热器27);
图7示出了具有取暖回路的电加热器3、外部元件和部件以及外壳5的双回路电锅炉(没有热水供应回路的电加热器27);
图8为具有取暖回路的电加热器3、外部元件和部件的双回路电锅炉(没有热水供应回路的电加热器27)的侧视图;
图9为具有取暖回路的电加热器3(没有热水供应回路的电加热器27)而没有外部元件和部件的双回路电锅炉的3/4横截面的侧视图;
图10为具有取暖回路的电加热器3(没有热水供应回路的电加热器27)而没有外部元件和部件的双回路电锅炉的3/4横截面的顶视图;
图11为具有取暖回路的电加热器3(没有热水供应回路的电加热器27)而没有外部元件和部件的双回路电锅炉的3/4的底视图;
图12示出了双回路电锅炉的容器1内出口管道8与取暖回路的容器2的连接。
本发明的两个实施例的结构元件由以下数字标记表示:
1-用于热水供应回路的水的容器;
2-用于取暖回路的载热剂的容器;
3-取暖回路中传热的至少一个电加热器;
4-热水供应回路的容器1的隔热层;
5-锅炉外壳;
6-取暖回路的载热剂的容器2的内壁;
7-取暖回路的载热剂的容器2的外壁;
8-始自取暖回路的容器2的出口管道(用于排出载热剂);
9-进入取暖回路的容器2的入口管道(用于供应载热剂);
10-始自热水供应回路的容器1的出口管道(用于排出热水);
11-进入热水供应回路的容器1的入口管道(用于供应冷水);
12-用于取暖回路的容器2中的载热剂的温度传感器;
13-用于热水供应回路的容器1中的水的温度传感器;
14-取暖回路的容器2的热交换肋;
15-容器2的外壁7,该壁为取暖回路的载热剂的容器2的法兰的形式;
16-热水供应回路的容器1的安装壁;
17-取暖回路的载热剂的电加热器3的附加法兰;
18-取暖回路载热剂的附加电加热器;
19-用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器;
20-取暖回路泵;
21-取暖回路的安全阀;
22-取暖回路的出口管;
23-取暖回路的膨胀水箱;
24-热水供应回路的容器1的镁阳极;
25-控制器;
26-控制面板;
27-用于热水供应回路的水的电加热器;
28-用于热水供应回路的水的电加热器27的法兰;
29-取暖回路的载热剂的容器2的外壁7的内表面;
30-取暖回路的载热剂的容器2的外壁7的外表面。
具体实施方式
根据本发明的第一实施例,上述目的通过双回路电锅炉被实现,所述双回路电锅炉包括电源系统、控制元件、内部具有用于热水供应回路的水的容器1以及用于取暖回路的载热剂的容器2的外壳5,其中,所述取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装在容器内,两个容器1、2中的每一个均包括进口管和出口管,且用于热水供应回路的水的容器1包括隔热层4。
新颖的是,在本发明的第一实施例中,用于取暖回路的载热剂的容器2以及安装在容器内的用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装且密封地和刚性地固定在用于热水供应回路的水的容器1内,使得用于取暖回路的载热剂的容器2的一个表面为外壁7,该外壁7设置并固定在用于热水供应回路的水的容器1之外,从而外壁7的内表面29与热水供应回路的容器1的安装壁16接触,外壁7的外表面30设置在热水供应回路的容器1的外侧。因此,设置在用于热水供应回路的水的容器1内的用于取暖回路的载热剂的容器2的内壁6的外表面与用于热水供应回路的水的容器1内的热水供应回路的水接触。此外,用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3被取暖回路的容器2的内壁6完全隔离,以避免与设置在热水供应回路的容器1内的热水供应回路的水接触。因此,用于从取暖回路的容器2排出载热剂的出口管道8和用于将载热剂供应到取暖回路的容器2中的入口管9密封地安装并固定在取暖回路的容器2的外壁7的开口上,并且其端口与热水供应回路的容器1内的取暖回路的容器2的相应开口密封连接。并且用于从热水供应回路的容器1排水的出口管10和用于将水供应到热水供应回路的容器1中的入口管11密封地安装并固定在热水供应回路的容器1的一个壁上的相应开口上,使得其端口设置在热水供应回路的容器1内,而且设置在热水供应回路的1内的这些出口管10和入口管11的区域被取暖回路的载热剂的容器2的内壁6完全隔离,以避免与取暖回路的容器2内的载热剂接触。此外,在取暖回路的容器2的内部安装有用于取暖回路的容器2中的载热剂的温度传感器12,该温度传感器12被容器2的内壁6完全隔离,以避免与热水供应回路的容器1中的水接触。并且在热水供应回路的容器1的内部安装有用于容器1中的水的温度传感器13,该温度传感器13被用于取暖回路的载热剂的容器2的内壁6完全隔离,以避免与取暖回路的容器2中的载热剂接触。
根据本发明的第二实施例,上述目的通过双回路电锅炉被实现,所述双回路电锅炉包括电源系统、控制元件和内部具有用于热水供应回路的水的容器1的外壳5,该容器内安装有至少一个用于热水供应回路的水的电加热器27,以及用于取暖回路的载热剂的容器2,其中取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装在容器内,且两个容器1、2中的每一个均包括进口管和出口管,用于热水供应回路的水的容器1包括隔热层4。
新颖的是,在本发明的第二实施例中,用于取暖回路的载热剂的容器2以及安装在容器内的用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装且密封地和刚性地固定在用于热水供应回路的水的容器1内,使得用于取暖回路的载热剂的容器2的一个表面为外壁7,该外壁7设置并固定在用于热水供应回路的水的容器1之外,从而外壁7的内表面29与热水供应回路的容器1的安装壁16接触,外壁7的外表面30设置在热水供应回路的容器1的外侧。因此,设置在用于热水供应回路的水的容器1内的用于取暖回路的载热剂的容器2的内壁6的外表面与用于热水供应回路的水的容器1内的热水供应回路的水接触。此外,用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3被取暖回路的容器2的内壁6完全隔离,以避免与设置在热水供应回路的容器1内的热水供应回路的水接触。因此,用于从取暖回路的容器2排出载热剂的出口管道8和用于将载热剂供应到取暖回路的容器2中的入口管9密封地安装并固定在取暖回路的容器2的外壁7的开口上,并且其端口与热水供应回路的容器1内的取暖回路的容器2的相应开口密封连接。并且用于从热水供应回路的容器1排水的出口管10和用于将水供应到热水供应回路的容器1中的入口管11密封地安装并固定在热水供应回路的容器1的一个壁上的相应开口上,使得其端口设置在热水供应回路的容器1内,而且设置在热水供应回路的1内的这些出口管10和入口管11的区域被取暖回路的载热剂的容器2的内壁6完全隔离,以避免与取暖回路的容器2内的载热剂接触。此外,在取暖回路的容器2的内部安装有用于取暖回路的容器2中的载热剂的温度传感器12,该温度传感器12被容器2的内壁6完全隔离,以避免与热水供应回路的容器1中的水接触。并且在热水供应回路的容器1的内部安装有用于容器1中的水的温度传感器13,该温度传感器13被用于取暖回路的载热剂的容器2的内壁6完全隔离,以避免与取暖回路的容器2中的载热剂接触。此外,用于热水供应回路的水的至少一个电加热器27安装并密封地固定在用于热水供应回路的水的容器1的一个壁上相应的工艺开口中,使得电加热器27的加热区域设置在热水供应回路的容器1的内部,并且通过取暖回路的载热剂的容器2的内壁6完全隔离,以避免与取暖回路的容器2内的载热剂接触。
对于本发明的两个结构实施例中的每一个的使用时的一些特定条件和情况,所提出的双回路电锅炉可具有以下特征,这些特征限定了第一和第二独立权利要求中的技术特征。
热交换肋14设置在取暖回路的载热剂的容器2的内壁6的外表面上。
用于取暖回路的载热剂的容器2的外壁7被制成法兰15的形式,法兰15为用于取暖回路的载热剂的容器2的底部,并连接至用于取暖回路的载热剂的容器2的下部中的内壁6,其中,法兰15形式的外壁7被构造成可密封地固定到热水供应回路的容器1的一个壁上。
用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装并固定至附加法兰17,附加法兰17又安装且密封地固定在取暖回路的容器2的外壁7的相应的工艺开口中,或者,取暖回路的载热剂的电加热器3安装且密封地固定在外壁7上的相应的工艺开口中,该外壁7被制成用于取暖回路的载热剂的容器2的底部的法兰15的形式。
双回路电锅炉的两个实施例中的每一个均包括取暖回路的载热剂的至少一个附加电加热器18,该附加电加热器18安装并密封地固定在用于取暖回路的载热剂的容器2的外壁7的相应的工艺开口中,或者,安装并密封地固定至附加法兰17,附加法兰17又安装且密封地固定在用于取暖回路的载热剂的容器2的外壁7的相应的工艺开口中,或者,在外壁7上的相应的工艺开口中,该外壁7被制成用于取暖回路的载热剂的容器2的底部的法兰15的形式。
用于取暖回路的容器2中的载热剂的温度传感器12安装且密封地固定至附加法兰17。
双回路电锅炉的两个实施例中的每一个还包括用于取暖回路的载热剂的流量控制传感器19、取暖回路泵20和取暖回路的安全阀21,它们安装在取暖回路的出口管22上,出口管22又连接到用于自取暖回路的容器2排出载热剂的出口管道8。
膨胀水箱23连接至取暖回路的出口管22。
锅炉控制元件以电子系统的形式制成,电子系统包括控制器25,该电子系统组装在固定在锅炉外壳5的壁上的控制面板26上,而且电源、用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3、用于取暖回路的载热剂的温度传感器12和用于热水供应回路的容器1内的水的温度传感器13也连接至控制面板26。
锅炉控制元件以电子系统的形式制成,电子系统包括控制器25,该电子系统组装在固定在锅炉外壳5的壁上的控制面板26上,而且电源、用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3、用于取暖回路的载热剂的温度传感器12、用于热水供应回路的容器1内的水的温度传感器13、用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器19和取暖回路泵20也连接至控制面板26。
锅炉控制元件以电子系统的形式制成,电子系统包括控制器25,该电子系统组装在固定在锅炉外壳5的壁上的控制面板26上,而且电源、用于取暖回路的载热剂的取暖回路的至少一个电加热器3和至少一个附加电加热器18、用于取暖回路的载热剂的温度传感器12和用于热水供应回路的容器1内的水的温度传感器13也连接至控制面板26。
锅炉控制元件以电子系统的形式制成,电子系统包括控制器25,该电子系统组装在固定在锅炉外壳5的壁上的控制面板26上,用于取暖回路的载热剂的电加热器3、电源以及用于取暖回路的载热剂的取暖回路的至少一个电加热器3和至少一个附加电加热器18、用于取暖回路的载热剂的温度传感器12、用于热水供应回路的容器1内的水的温度传感器13、用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器19和取暖回路泵20也连接至控制面板26。
用于热水供应回路的容器1内的水的至少一个电加热器27安装并固定至法兰28,法兰28又安装且密封地固定在热水供应回路的容器1的一个外壁上的相应的工艺开口中。
用于热水供应回路的容器1内的水的温传感器13安装并固定在用于热水供应回路的容器1内的水的电加热器27的法兰28上。
用于热水供应回路的容器1内的水的至少一个电加热器27连接至控制面板26。
创造性
双回路电锅炉的两个实施例中的每一个的结构可解决所提出的技术任务。所提出的锅炉的两个实施例中的每一个的所有基本特征的集合包括设备的每个实施例的具有新颖性的特征,以在使用它们时提供所要达到的技术效果。
双回路电锅炉的两个实施例均旨在同时加热用于房间取暖系统的载热剂和主要在生活条件和需求下加热热水。
本发明的第一实施例的主要的新颖性特征在于:用于取暖回路的载热剂的容器2(以下称为WC容器2)安装并密封地和刚性地固定在用于热水供应回路的水的容器1(以下称为HWS容器1)内。因此,取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装在WC容器2内部。两个容器都是紧密密封的。容器1和2(图中描绘了示例)中的每一个都具有烧瓶状的圆柱形状。为了将WC容器2有效地安装并紧密密封地固定在HWS容器1内,WC容器2的大小和尺寸必须小于HWS容器1。本示例中制成柱形烧瓶形式的WC容器2具有“内壁”6和外壁7。本示例中的内壁6是指WC容器2的圆柱形侧面和顶壁,其布置在HWS容器1内部。内壁6由具有高导热性的金属或合金制成(例如,由不锈钢制成,但不限于此)。在本示例中,外壁7为WC容器2的下壁(底壁),壁的一个外表面30布置在WC容器2的外侧,使得其由此布置在HWS容器1的外侧,壁的内表面29布置在WC容器2的“内部”,使得其由此布置在HWS容器1的“内部”。WC容器2安装在HWS容器1内,使得内壁6(位于HWS容器1内)的外表面与HWS容器1内的热水供应回路的水直接物理接触。通过WC容器2的内壁6将取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3与设置在HWS容器1内的热水供应回路的水之间的直接物理接触完全隔绝。两个容器1和2中的每一个均具有独立的进口管道和出口管道以及各自的温度传感器。WC容器2内填充有用于加热其的载热剂,并将载热剂供应到室内取暖系统的取暖回路。HWS容器1内填充有用于加热其的水,并将水供应到用于生活需要的热水供应回路。
第一实施例中的锅炉的结构提供了可对WC容器2内的载热剂加热(例如加热至60℃)的电加热器3,并且该载热剂将进入室内取暖系统。在加热用于取暖回路的载热剂的过程中,在一定时间内自然发生从载热剂到WC容器2的内壁6的部分热传递。通过60℃温度的载热剂连续加热内壁6,内壁的温度可以达到例如约55℃-60℃。由于内壁6的高导热性以及内壁6的外表面与HWS容器1内的水的直接接触,HWS容器1中的水发生连续传热及加热。因此,在第一实施例所提出的锅炉的这种结构和操作下,将在中等操作条件下以减少热损失的方式提升至少10%的热效率。
为了提供说明性示例,下面提供了粗略估算的双回路电锅炉的热效率,其可用于锅炉的第一和第二实施例。
初始数据:
用于HWS回路的水的加热温度-65℃;
用于WC回路的水的加热温度-65℃;
环境空气温度-20℃。
双回路电锅炉的效率的估算通过计算HWS容器1和WC容器2作为两个独立的设备设计和布置时,与拟议的双回路电锅炉相比设备表面的热损失来获得。
通过以下公式计算流经HWS容器1和WC容器2的圆柱壁的热量:
Q=kl·π(t1-t2)·l
其中,kl为线性传热系数,l为圆柱形的HWS容器1和WC容器2的高度(m),t1为HWS容器1和WC容器2中任何一个中的水的温度;t2为环境空气温度。
通过以下公式计算流经HWS容器1和WC容器2中的每一个的平面壁(例如,流经圆柱形的HWS容器1和WC容器2的上表面)的热量:
Q=k·F(t1-t2)
其中,k为传热系数,F为表面积,t1为HWS容器1和WC容器2中任何一个中的水的温度,t2为环境空气温度。
通过以下公式计算流经WC容器2的圆柱形的内壁6的线性传热系数:
其中,α1为自WC容器2中的水至内壁6的热辐射系数,α2为自WC容器2的内壁6至另一个环境(HWS容器1中的水)的热辐射系数,λ为内壁6的导热系数,d1为WC容器2的内径,d2为WC容器2的外径,ln为自然对数。
通过以下公式获得流经平面壁(例如,圆柱形的HWS容器1和WC容器2的上表面)的线性传热系数:
其中,d为壁厚(m),其中α1为自水至壁的热辐射系数,α2为自水至另一个环境的热辐射系数,λ为壁的热传导系数。
为方便起见,在表1中提供了进一步的计算。
表1
因为这些研究旨在限定系统之间(当HWS容器1和WC容器2彼此独立且分开地布置和操作,且根据本申请的WC容器2在HWS容器1内布置和操作时)的热能节省百分比,热损失的计算没有考虑隔热层4的运行影响。
HWS容器1的热损失–QHWS1=252.4W(231.2W+21.2W);
WC容器2的热损失–QHC2=48.85W(47.7W+1.15W);
HWS容器1和WC容器2的总热损失–QHWS1+QHC2=252.4+48.85=301.25W。
根据本申请,当WC容器2设置在HWS容器1内部时,这些容器的总热损失为:Qgeneral=QHWS1-QHC2=252.4W。总热损失仅由HWS的损失构成,而不包括WC容器2通过壁将所有热量传递至HWS容器1内的水的损失。
因此,根据所提供的计算,在所述锅炉的运行模式中,实现了至少减少10%的热损失,由此,结构的热效率增加,即:
减少的热损失/效率=(301.25-252.4)*100/301.25=16.21%。
因此,本发明的两个实施例达到了将锅炉运行期间的热损失减少至少10%,并因此使双回路电锅炉的热效率增加至少10%的技术效果。
可以理解的是,HWS容器1中的水的加热过程不会以高速率发生,通过WC容器2的内壁6加热HWS容器1中的水需要3-4小时,例如,体积为50升,WC容器2的电加热器3以例如为6kW的功率加热,达到例如60℃的温度。然而,从已知的生活用水加热设备的使用实践中可知,在大多数情况下,生活热水在大部分时间的消耗量并不大,通常在早上和/或晚上(当用户积极使用热水以淋浴)的消耗量可能会很大。在本发明的该实施例中,锅炉的运行可达到预想不到的效果:例如,在晚上和/或下午(当大量需求HWS回路和HWS容器中的热水时),由于WC容器2中用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3的连续操作,通过WC容器2的内壁6的加热,HWS容器1中的水被同时连续、逐渐但稳定地加热。可以理解,室内取暖系统中持续发生一定的热损失,为了在取暖回路中保持一定的需求温度,需要WC容器2内的电加热器3连续运行。因此,由于仅一个电加热器3(加热取暖回路中的载热剂,该载热剂加热WC容器2的内壁6,内壁6加热HWS容器1中的水)运行,除了实现主要技术效果之外,与作为单独的独立设备操作的用于加热水的已知结构相比,显著节省了用于加热水的电能。正如已经提到的,HWS容器1中所需体积的加热需要相对较长的时间(几个小时),在HWS容器1中存在“停留”的水,通过用于WC容器2中的取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3持续的运行,WC容器2的加热的内壁6持续地与HWS容器1中“停留”的水(直至用户不再使用这些水)。因此,在生活条件中使用两个独立电器的已知情况下(如用于取暖回路的电锅炉和本公开中类似[3]、[4]、[5]所述的用于加热生活热水的流动热水器),电能成本总是比使用本发明所要求保护的双回路电锅炉的结构要高得多。
预想不到的效果在于,在使用本发明所要求保护的双回路电锅炉的过程中,运行用于载热剂的电加热器3[“直接”加热载热剂(例如WC容器2的取暖回路中的水),并且额外地和间接地通过WC容器2的内壁6加热HWS容器1中的水],WC容器2和HWS容器1内部的整个水加热系统自然地试图根据两个回路中的载热剂的温度值“平衡”自身。也就是说,如果取暖回路(以及WC容器2)中的载热剂达到并维持在温度t1(例如60℃),则HWS容器1中的“停留”的水由于与WC容器2的加热的内壁接触而自然被加热。可以理解的是,在加热过程开始时加热的内壁6的温度t2较低而没有达到WC载热剂的温度(60℃),因此,HWS容器1中加热的“停留”的水的温度t3也低于t1和t2,例如,根据实际研究,在HWS容器中的水经过几个小时(根据HWS容器1的体积和用于WC载热剂的电加热器3的功率,为4-5小时)的“静置”后,温度t3可达到60℃(该温度通常足以满足生活条件下几个人在晚上或早上的2-3小时内使用HWS容器1内的加热的整个体积的水)。当用于WC载热剂的电加热器3的运行以及加热取暖回路中的载热剂以更长时间(例如6-7小时)工作时,HWS容器1中加热的“停留”的水的温度t3也逐渐达到与WC载热剂的温度t1相同的温度。也就是说,取暖回路的载热剂和热水供应回路的水在以下条件达到温度的自然平衡:使用了所要保护的双回路电锅炉的室内具有稳定的环境温度;用于WC容器2内的载热剂的电加热器3稳定运行,并在HWS容器1内具有长期(例如,4-6小时)“静置”的水的条件下(加热“停留”的水的持续时间还取决于HWS容器1的体积、电加热器3的功率以及WC容器2的内壁6的“导热性”特性)。可以理解的是,为了更快速地加热HWS容器1中的水,可以增大当前运行的电加热器3的功率,但不是需要额外的单独装置来加热生活需求用水所需要增加的功率那么大。在该时间段内,当HWS容器1中的水未被消耗且不循环,仅通过WC容器2的内壁6逐渐加热时,结合HWS容器1具有隔热层4的事实,热损失减少10%以上(根据上述计算,该值在不考虑隔热层4的情况下为16.21%,有隔热层可实现减少约18-20%的热损失)。因此,使得双回路电锅炉的热效率提高不少于10%,甚至更多。
双回路电锅炉的实施例一的结构中独创的非标准技术方案在于,本实施例的结构可用于在一年中的“非取暖”的时段加热水,当不需要室内取暖时,由此不需要加热载热剂并将其“馈送”至室内取暖系统。在一年中的“非取暖”期间,可执行以下操作以加热用于热水供应回路的热水:强行阻止载热剂从WC容器2进入室内取暖回路系统,因此,该载热剂仅在WC容器2的内部被至少一个电加热器3加热,然后HWS容器1中的水通过WC容器2的内壁6加热,接着用户基于生活需求使用加热的水。当然,在这种使用锅炉的情况下,加热HWS容器1中的水可以更快地发生,因为:
-电加热器3仅加热WC容器2内的载热剂,其具有与室内取暖系统的整个体积相比的小体积;
-在“非取暖”期间,环境空气(锅炉所在的位置)的温度通常高于“取暖”期间,从而降低热成本,隔热层4以更有效的方式工作,以保持HWS容器1中加热的水的温度。
除了通过可实现降低热成本的单个设备同时或单独加热用于室内取暖的载热剂和用于生活需求的水,同时,尽可能降低电能成本,安装和使用此类设备的现实问题还包括这些设备的安装空间需求和大小。大量现代家庭的房间的面积和体积都很小,因此,要安装在公寓内或房屋内的任何设备的尺寸对用户来说都是很重要。本申请所提出的双回路电锅炉的第一实施例旨在解决用于同时取暖和加热生活用水的设备尺寸减小的问题。基于其内安装有至少一个电加热器3的WC容器2的结构与HWS容器的结构的结合,以及WC容器2集成(安装和固定)在HWS容器1内部的事实,可以将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)组合成一个设备,从而优化和减小整体结构的大小和尺寸,以节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积。
由于WC容器2集成(安装和固定)在HWS容器1的内部,而WC容器2的内壁6传递来自载热剂(设置在WC容器2中并由至少一个电加热器3加热)的热量至位于HWS容器1内的水,以及本发明的第一实施例的所有其他结构元件的存在、相互布置和连接(作为基础特征),可通过一台双回路电锅炉实现同时加热取暖回路的载热剂和热水供应回路的水,同时至少降低10%的热成本,由此,双回路电锅炉的热效率至少提高10%。
因此,本发明的第一实施例的一组基本特征包括其新颖的特征,以在使用时能够实现技术效果并解决所提出的技术任务,该技术任务在于构造用于同时加热取暖回路的载热剂和热水供应回路的水的双回路电锅炉,实现了双回路电锅炉的尺寸的减小、热成本的降低和热效率的提高。
本发明的第二实施例的新颖特征还在于WC容器2安装并密封地和刚性地固定在HWS容器1内。因此,取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3也安装在WC容器2内部。两个容器都是紧密密封的。每个容器(图中描绘的示例中)都具有烧瓶状的圆柱形状。为了将WC容器2有效地安装并紧密密封地固定在HWS容器1内,WC容器2的大小和尺寸必须小于HWS容器1。本示例中制成柱形烧瓶形式的WC容器2具有“内壁”6和外壁7,外壁7为本示例示出的WC容器2中WC容器2的下壁(底壁),壁的一个外表面30布置在WC容器2的外侧,使得其由此布置在HWS容器1的外侧,壁的内表面29布置在WC容器2的“内部”,使得其由此布置在HWS容器1的“内部”。WC容器2安装在HWS容器1内,使得内壁6(位于HWS容器1内)的外表面与HWS容器1内的热水供应回路的水直接物理接触。通过WC容器2的内壁6将取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3与设置在HWS容器1内的热水供应回路的水之间的直接接触完全隔绝。两个容器1和2中的每一个均具有独立的进口管道和出口管道以及各自的温度传感器。WC容器2内填充有用于加热其的载热剂,并将载热剂供应到室内取暖系统的取暖回路。HWS容器1内填充有用于加热其的水,并将水供应到用于生活需要的热水供应回路。
与本发明的第一实施例相比,锅炉结构的第二实施例提供的用于热水供应回路的水的至少一个电加热器27安装在HWS容器1内。新颖的是用于热水供应回路的水的该至少一个电加热器27安装并密封地固定在HWS容器1的一个壁上的相应的工艺开口中(例如,安装壁16上),使得电加热器27的加热区域设置在热水供应回路的容器1的内部,并且通过取暖回路的载热剂的容器2的内壁6完全隔离,以避免与取暖回路的容器2内的载热剂接触。用于热水供应回路的水的电加热器27旨在加热HWS容器1中的水,同时通过WC容器2的内壁6加热该水。应当理解的是,HWS容器1中的电加热器27的运行需要额外的电能成本(与本发明的第一实施例相比,其中只有电加热器3在WC容器2中运行),然而,通过WC容器2中的电加热器3和HWS容器1中的电加热器27的同时运行提供的预料不到的效果在于,在同时加热WC容器2中的载热剂和HWS容器1中的水的过程中,流经WC容器2的内壁6的这两种载热剂发生相对快速的热交换。也就是说,不仅来自WC容器2的载热剂通过内壁6将热量传递至HWS容器1内的水(如在本发明的第一实施例中发生的),而且水(由HWS容器1内的电加热器27加热)也通过WC容器2的内壁6将其热量直接传递至WC容器2内的载热剂。实质上,根据本发明的第二实施例,两种分开的载热剂设置在独立封闭的空间内,并且同时由两个独立的电加热器3和27加热,在这个过程中,WC容器2和HWS容器1内的整个水加热系统自然地试图根据两个回路中的载热剂的温度值“平衡”自身。并且这种“平衡”以比本发明的第一实施例中快得多的方式发生(当HWS容器1的容积为50升,并且当电加热器3为6kW且电加热器27为2kW时,与没有电加热器27的本发明的第一实施例相比大约是2.5倍)。因此,当容器1和2中两种液体的加热速率都增加时,如本发明的第一实施例热损失显着减少。下述计算(表1和基于表1中的数据进行的计算)完全对应于锅炉的第二实施例的运行结果。也就是说,如果(考虑到表1中的计算)HWS容器1(QHWS1)的热损失为252.4W,而WC容器2(QWC2)的热损失为48.85W,则HWS容器1和WC容器2总的热损失为301.25W。根据本发明的第二实施例,WC容器2设置在HWS容器1内部,因此,容器1和2的总热损失将为Qgeneral=QHWS1-QHC2=252.4W。第二实施例中的总热损失(如在第一实施例中)仅来自于HWS容器1的热损失而没有WC容器2的热损失,WC容器2通过壁将所有热量传递至HWS容器1内的水。
因此,根据表1中提供的计算,在锅炉的第二实施例所描述的运行模式中,实现了减少不小于10%的热损失,因此,增加了结构的热效率,即:
减少的热损失/效率=(301.25-252.4)*100/301.25=16.21%。
因此,本发明的第二实施例达到了将锅炉运行期间的热损失减少至少10%的技术效果,并且因此将双回路电锅炉的热效率提高了至少10%。
由于用于WC容器2内的载热剂的独立温度传感器12和用于HWS容器1内的水的温度传感器13的存在,以及温度传感器12和13、电加热器3和27连接至控制元件(为控制器25和控制面板26的形式),以允许选择性地控制WC容器2中的载热剂和HWS容器1中的水的加热时间和不同的加热功率。也即是说,用户能够(自动或手动)选择用于取暖的载热剂和用于供热的水的加热的最优和所需的模式。例如,如果用户在很长一段时间内不需要使用生活需要的热水,他/她可以完全关闭电加热器27,但同时(在“取暖期”期间),在WC容器2的内壁6的加热下(与本发明的第一实施例的运行相同的方式下),HWS容器1中的“停留”的水仍将具有相当高的温度(例如,50℃)。在另一种情况下,例如,当需要对HWS容器1中的热水进行快速和最大加热时,用户可以在一定时间内最大限度地加载电加热器27,加热器将快速对水(处于初步加热状态)“完成加热”以达到所需温度(例如,60℃-65℃)。因此,由于所述结构元件的存在和运行、它们的布置和与锅炉的控制元件的连接,可实现部分技术效果,即增加对两条回路中的热水加热的稳定性,从而提高将载热剂供给至取暖系统的稳定性、提高生活热水供应的稳定性,同时提高供生活使用的热水供应回路中的热水的加热效率。
在本发明的第二实施例中,当存在两个独立的电加热器3和27以及两个独立的传感器12和13时,在某些情况下,例如当两个加热器中的一个完全或部分无法使用或者正在维修或者由于某些原因无法有效运行时,预料之外地可以为锅炉的有效运行提供一定的“保障”。也就是说,如果两个电加热器3或27中的任何一个不再有效运行并加热其对应的载热剂,那么用户将能够在控制面板26上跟踪这一情况,并且如果有必要的话可将增加电加热器的运行功率。而且,两个加热器中的任何一个继续运行(增加或不增加功率)以加热其对应的热环境,则可通过WC容器2的内壁6将热量自然地传递到另一个环境。锅炉的这种运行可以在特定时间期间(例如,在修理或更换其中一个电加热器期间)内,将取暖系统(当电加热器27加热HWS容器1中的水时,并且通过WC容器2的内壁6完成对WC容器2中的载热剂的加热)和热水供应系统(当电加热器3加热WC容器2中的载热剂时,并且通过WC容器2的内壁6完成对HWS容器1中的水的加热)维持在一定稳定的温度内。因此,由于WC容器2“集成”在HWS容器1的内部,以及HWS容器1内的两个环境(WC和HWS回路)之间可通过WC容器2的内壁6进行热交换,而且由于电加热器3和27、传感器12和13的独立运行,及可以控制电加热器3和27的运行,可实现增加两个回路中的热水加热的稳定性,从而达到增加向取暖系统供给载热剂的稳定性和增加供给生活热水的稳定性的目的。此外,如果电加热器3或27在一条回路中不工作,则允许两条回路的容器1和2内的载热剂彼此之间相互加热,从而使双回路电锅炉的整体运行更加稳定。
HWS容器1中的电加热器27的存在使得能够在一年的“非取暖”期间完全关闭用于取暖回路的载热剂的电加热器3,并且仅使用HWS容器1的电加热器27来加热热水,从而在稳定锅炉运行的同时降低电能消耗。在另一种情况下,为了更快速地加热HWS容器1中的水,可以关闭出口管道8并关闭载热剂从WC容器2进入室内取暖系统的入口,并且进一步地(与HWS容器1中的电加热器27同时操作)通过WC容器2的电加热器3加热WC容器2中与取暖系统“隔离”的载热剂,然后该载热剂通过WC容器2的内壁6在HWS容器1的电加热器27加热的同时额外加热HWS容器1中的水,从而显著提高加热HWS容器1中的水的速率并稳定该过程。
由于在本发明的第二实施例中,WC容器2被集成(安装和固定)在HWS容器1内,以及容器1和2中的每一个中分别存在的独立的电加热器27和3,以及WC容器2的内壁6是载热剂(设置在WC容器2中并由至少一个电加热器3加热)和水(设置在HWS容器1内)之间的热量的相互传递器,并且由于本发明的第二实施例的所有其他结构元件的存在、相互布置和连接(作为基本特征),可通过一台双回路电锅炉实现同时加热用于取暖回路的载热剂和加热用于热水供应回路的水,从而:
-将两个电气设备(取暖设备和热水供应设备)组合成一个设备,从而优化和减少整体结构的大小和尺寸,以节省或减少在家庭条件下安装和使用设备的面积;
-将热成本降低至少10%,因此,将双回路电锅炉的热效率提高至少10%;
-提高两个回路中加热热水的稳定性,从而达到增加向取暖系统供给载热剂的稳定性和增加供给生活热水的稳定性的目的;
-如果电加热器在一条回路中不工作,则允许两条回路的容器内的载热剂彼此之间相互加热,从而使双回路电锅炉的整体运行更加稳定。
在两个实施例的结构中的每一个的单独设计变体中,通过将热交换肋14设置在WC容器2的内壁6的外表面上增强了技术效果。热交换肋14的表面与HWS容器1内的水物理接触。在WC容器2的内壁6的外表面上设置的热交换肋14增加了WC容器2的表面面积,该表面为用于WC容器2内的载热剂与HWS容器1内的水之间的热交换的部件。
为了确认锅炉的两个实施例中内壁6的外表面上的热交换肋14存在和运行的效率,下面进一步说明了传递的热量的计算:
-自没有热交换肋14的WC容器2的内壁6的外表面传递;
-自具有热交换肋14的WC容器2的内壁6的外表面传递。
计算自WC容器2传递至HWS容器1内的水的热量。
计算1m2(q,W/m2)的WC容器2的内壁6的加热的垂直表面的传递至HWS容器1内部的水的热量,其中WC容器2的壁的高度例如为0.5m,其温度为tс=65℃(根据在WC容器2中已达到的相同的温度)。WC容器2的内壁6的表面的辐射系数例如为εс=0.9。
解决方案:
通过对流换热和排放自WC容器2的内壁6至HWS容器1中的水传递的单位面积的热流(q)为:
q=qc+qb;W/m2
其中:qc为对流所传递的热流,W/m2;qb为排放所传递的热流,W/m2。
通过对流所传递的热流:
qc=α(tw-tl)W/m2
其中:α为自壁至载热剂的传热系数,W/m2*К;tw为壁的温度,℃;tl为载热剂的温度,℃。
通过排放所传递的热流:
tl=35℃(5℃冷水和65℃热水的算术平均值)时水的物理性质:
导热系数-λ=0.622W/m*К
运动粘度-ν=7.23*10-7m2/sec
载热剂(水)的普朗特数-Prl=4.83
墙体温度-低于tw=65℃
墙的普朗特数-Prw=2.76
其中:Grl为Grashof数;g为重力加速度,g=9.81m/sec2;l为换热面的线性尺寸,m;tw为壁的温度,℃;tl为载热剂的温度,℃;ν为运动粘度系数,m2/sec;β为载热剂的体积膨胀的温度系数。
由于(GrlхPrl)>6х1010,平均的传热系数α由下式计算:
其中:Nu为努塞尔数,α为自壁至载热剂的传热系数,W/m2*К。
按下式计算对流传热:
qc=449.6(65℃–35℃)=13488W/m2
按下式计算径向(辐射)传热:
计算WC容器2的内壁6的表面上1m2面积的整体传热:
q=13488+206.8=13695W/m2
假设没有热交换肋14的WC容器2(其设置在HWS容器1内并与该HWS容器1的水接触)的外表面的总面积为0.11m2。
加热功率为Q=0.11m2х13695W/m2=1506W
具有热交换肋14的相同WC容器2的外表面(其设置在HWS容器1内并与该HWS容器1的水接触)的相应等效总面积例如约0.26m2。
加热功率为Q=0.26m2х13695W/m2=3560W
加热功率的差异:%=(3560W-1506W)х100/3560=57%
因此,在设置于HWS容器1内并与该HWS容器1的水接触的WC容器2的外表面包括热交换肋14的情况下,来自这种外表面并具有热交换肋14的WC容器2的传热功率比没有热交换肋14的WC容器2大大约57%(考虑到最初说明的计算参数)。因此,可以相信的是,当传热功率增加时,HWS容器1中的水的加热速率会自然而显著地增加。并且同样地,由于热交换肋14的存在,在本发明的第二实施例中,当HWS容器1包括电加热器27时,两个容器之间的换热率增加。
继续上述内容,当存在热交换肋14时,WC容器2内的载热剂与HWS容器1内的水之间的所述热交换过程以比WC容器2的内壁6的外表面在没有热交换肋14而被制成平面时的情况更快速和有效的方式发生。因此,热交换肋14的存在和布置能够提升技术效果:
-在本发明的第一实施例中,提高双回路电锅炉的热效率(由于自WC容器2的载热剂至HWS容器1中的水的热辐射加速);
-在本发明的第二实施例中(由于自WC容器2至HWS容器1中的水的载热剂的热辐射加速),在以下方面:增加双回路电锅炉的热效率;如果一条回路的电加热器不运行,则实现两条回路的容器中的载热剂相互加热,从而增加两条回路中的热水的加热稳定性,以及增加向取暖系统供给载热剂的稳定性和供应生活热水的稳定性。
在锅炉的两个实施例的实际测试和运行过程中,发现了预想不到的积极效果,即将WC容器2作为HWS容器1中的水的加热元件。在作为加热元件的WC容器2的相当长的使用时间期间,内壁6的外表面(其始终与HWS容器1中的水直接接触),这些壁6(其整个区域)没有因盐分而“杂乱”和出现通常发生在类似系统和设备中的大多数已知电加热元件中的“水垢”。即,用户不必在一定时间后更换作为加热元件的WC容器2或清洁其壁6上积聚的“水垢”和盐分。内壁6的外表面上没有因盐分而“杂乱”盐和出现“水垢”的原因如下:
-WC容器2和HWS容器1中的水之间的初始和当前温差小;
-WC容器2的内壁6的显著更大的外部区域(与传统电加热元件相比)。
这种结构的运行效果有利于实现本申请的技术效果,使双回路电锅炉整体运行更加稳定。
在本发明的两个实施例的单独设计变体中,WC容器2的外壁7可以制成法兰15的形式,法兰15为用于取暖回路的载热剂的容器2的底部,或者为附加法兰17的形式,它们中的每一个用于将至少一个电加热器3安装在其上并且在将WC容器2安装(插入和固定)在HWS容器1内时用于外壁7的进一步密封固定(以法兰15或附加法兰17的形式)。此外,所述两个法兰15和17可以一起用于将WC容器2安装和固定在HWS容器1内,其中在这种情况下的电加热器3附接至附加法兰17。这样的解决方案使得以将两个电器(取暖器和热水供水器)合二为一结合优化和缩小整体结构的大小和尺寸的方式实现了本发明的两个实施例的技术效果的改进和多样化,从而达到节省(减少)在家用条件下的安装和使用空间的目的。
此外,具有各种构造的WC容器2的外壁7的设计还允许在该壁7上安装一个电加热器3(最小功率)和多个附加电加热器18(更大功率),以增加加热速率和增加WC容器2中载热剂的体积,及增加室内取暖系统的载热剂的体积,并从总体上增加锅炉的功率和运行效率。附加电加热器18数量的增加要求WC容器2的外壁7具有更大强度的结构,以固定电加热器3和附加电加热器18,因此,在这种情况下,WC容器2的外壁7被设计为由所述法兰15和附加法兰17组合而成(如图1、4、6、9、10所示)。因此,以各种构造设计的WC容器2的外壁7可允许根据安装和使用它的房间的条件制造出不同体积和功率的锅炉结构。
此外,当锅炉的两个实施例中的每一个的外壁7设计为附加法兰17的形式时,可将用于WC容器2中的载热剂的温度传感器12安装并密封地固定到该附加法兰17上。
WC容器2的外壁7设计成不同构造(以法兰15的形式或以附加法兰17的形式,或以法兰15和17的组合形式),并可通过将电加热器3和18固定至不同结构的外壁7上来在WC容器2中安装不种数量的电加热器,使得以将具有不同功率和体积的两个电器(取暖器和热水供水器)合二为一结合优化和缩小整体结构的大小和尺寸的方式实现了本发明的两个实施例的技术效果的改进和多样化,从而达到节省(减少)在家用条件下的安装和使用空间的目的。
此外,WC容器2的外壁7设计成不同构造(以法兰15的形式或以附加法兰17的形式,或以法兰15和17的组合形式)与安装在其上的电加热器3和18以及安装在附加法兰17上的温度传感器12允许加速并使WC容器2在HWS容器1内/从HWS容器1内的安装/拆卸更加方便,以便提供电加热器3、附加电加热器18和温度传感器12的快速更换和/或维修。
双回路电锅炉的两个实施例中的每一个可以被设计为包括以一组具有附加细节和设备的形式的“泵组”,例如:用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器19、泵20、安全阀21和取暖回路的膨胀水箱23。所述器件与取暖回路的元件同步安装,并且布置在WC容器2和HWS容器1之外,例如在取暖回路的出口管22处,该管连接到取暖回路的出口管道8。“泵组”的所述元件可以布置在锅炉的壳体5的内部和外部。“泵组”的所述元件和细节旨在增强取暖回路(泵20)内载热剂的运动,以控制取暖回路内液体载热剂的流动并将信息传输至流量控制元件(传感器19),并提高锅炉的取暖回路的运行安全性(安全阀21和膨胀水箱23)。“泵组”的所述细节本身是已知的,并且是用于室内取暖的这种锅炉结构的标准元件,但是在所提出的双回路电锅炉的两个实施例中的每一个的系统中,它们的一侧与容器连接,另一侧与室内取暖系统连接,改进了锅炉的两个实施例中的每一个的结构和运行。并且,由于取暖回路系统内的载热剂的流动的加速,使得以提高将载热剂供应至取暖系统的稳定性和提高双回路电锅炉的加热效率的方式增强了本发明的两个实施例的技术效果。
在本发明第二实施例的单独设计变体中,双回路电锅炉可包括法兰28,该法兰28安装并密封地固定在HWS容器1的一个外壁上的相应的工艺开口中(例如,在可为HWS容器1的底部的安装壁16的开口中,但不限于此)。用于HWS容器1中的水的至少一个电加热器27和用于HWS容器1中的水的温度传感器13可密封地固定到法兰28,使得这两个器件布置在HWS容器1内。在锅炉的第二实施例的结构中的法兰28可改进锅炉的结构并使锅炉的第二实施例的结构多样化,以实现更方便地安装和固定用于水的电加热器27和用于HWS容器1中水的温度传感器13。法兰28为单独的部件能够在不拆卸整个锅炉或整个HWS容器1的条件下安装/拆卸用于水的电加热器27和用于HWS容器1中的水或来自于HWS容器中的水的温度传感器13。也就是说,如果(根据本发明)WC容器2设置在HWS容器1内部,则在拆卸HWS容器1时,WC容器1也被拆卸并停止运行,导致向室内取暖系统供应载热剂的终止(这在每年中的取暖期间是极其不希望的)。当法兰28作为单独的部件存在时,用于水的电加热器27和用于HWS容器1中的水的温度传感器13安装在其上时,能够快速且方便地拆卸该用于水的电加热器27以及用于HWS容器1中的水的温度传感器13,以便在不停止加热WC容器2中的载热剂的操作并且不停止其供应到室内取暖系统的情况下执行电加热器27和温度传感器13的日常维修或更换。因此,在锅炉的第二实施例中作为单独部件存在的法兰28可在实现双回路电锅炉更稳定的整体运行方面增强技术效果。
在本发明的两个实施例中的每一个中,用于双回路电锅炉的锅炉控制元件可以以电子系统的形式制成,该电子系统基本上包括控制器25,并且该电子系统组装在控制面板26上,而该控制面板26固定在锅炉外壳5的壁上。控制面板26可包括显示器、敏感或机械开关装置、按钮和用于锅炉的电子控制系统的其他元件,这些元件允许用户打开、关闭、调整和监控锅炉的运行。
在本发明的第一实施例中,电源、电加热器3和用于加热取暖回路的载热剂的温度传感器12,在单独的变体中,取暖回路的至少一个附加电加热器18、用于HWS容器1中的水的温度传感器13以及假定存在“泵组”,则用于取暖回路的液体载热剂和取暖回路泵20的流量控制传感器19可以附接至控制面板26。在本发明的第二实施例中,用于HWS容器1中的水的至少一个电加热器27也可以附接至控制面板26。锅炉操作的控制可以由用户通过调整锅炉运行的某些参数(例如,通过调整电加热器3、18、27的温度和开/关周期)“手动”执行,或者锅炉运行的控制可以通过算法自动地执行对锅炉操作的控制,该算法在控制器25内编程。在锅炉的两个实施例中的每一个的结构中,控制面板26基于控制器25的操作,电加热器3、18、27,传感器12、13、19和泵20附接至控制面板26上,以根据取暖回路的载热剂和热水供应回路的水的参数(特别是温度)有效且精确地控制电加热器3、18、27的操作,这些参数自温度传感器12和13传输至控制面板和控制器25。也就是说,自温度传感器12和13连续提供给控制面板的信息使得控制器25可连续且快速地处理该信息,并且通过控制电子信号改变电加热器3、18、27的独立电量负载,并因此改变取暖回路和热水供应回路内的温度。此外,考虑到数据来自温度传感器12、13,用户可被允许在没有辅助(不使用控制器25)的情况下通过控制面板26手动改变电加热器3、18、27的操作参数,以达到室内取暖系统以及HWS容器1中的水的所需要的温度。因此,以电子系统的形式布置在控制面板26上且基于控制器25的控制元件,有助于锅炉的两个实施例中的每一个都更有效地实现技术效果:
-在本发明的第一实施例中,提高双回路电锅炉的热效率(因可以精确调节锅炉的电加热器3、18、27的运行);
-在第二实施例中(因可以精确调节锅炉的电加热器3、18、27的运行),提高双回路电路的热效率;增加两条回路内热水加热的稳定性,并增加供应至取暖系统的载热剂和生活热水供应的稳定性。
以下为本发明的两个实施例的最佳示例。
本发明的第一实施例的结构说明如下。
所提出的双回路电锅炉的第一实施例的结构包括以下主要组成元件(参见图6-图12):用于热水供应回路(以下简称为HWS)的水的容器1具有外隔热层4,该隔热层由可用于制造此类锅炉的任何材料制成的保温层形式形成;用于取暖回路的载热剂的容器2(以下简称为WC容器2),其内部具有取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3;外壳5(参见图6-8,图12),其中安装有HWS容器1、WC容器2和锅炉的其他部件;供电系统和锅炉控制元件。因此,HWS容器1包括出口管道10(用于排出热水)和入口管道11(用于将冷水供应至HWS容器1中),而WC容器2包括入口管道8(用于排放载热剂)和入口管道9(用于将载热剂供应至WC容器2中)。
供电系统。
双回路电锅炉于输入电端子处连接至电源,该输入电端子可设置在锅炉外壳5内。锅炉的电气原理图表明在其中安装有设备的室内存在电阻不超过20欧姆的接地电路。
根据锅炉的加热功率,其可连接到三相或单相电源。
双回路电锅炉的加热功率限定为不超过取暖回路的一个电加热器3(或为一个电加热器3和多个附加电加热器18的额定值之和)的加热功率,并且在2kW和100kW的范围内。
双回路电锅炉的第一实施例的电功率限定为不超过取暖回路的一个电加热器3(或为一个电加热器3和多个附加电加热器18的额定值之和)的功率。取暖回路的电加热器3通过包括在双回路电锅炉中的独立的单独导体连接。
如已经提到的,在本发明的两个实施例的各种设计变体中,取暖回路的电加热器3可为多个电加热器(一系列加热器:参见图6、7、9、10、11中的主电加热器3和附加电加热器18),以避免在锅炉使用期间主电加热器过载。
取暖回路的电加热器3和取暖回路的附加电加热器18(当它们位于锅炉中时)由控制器25(参见图2和7)控制。
锅炉的控制元件可以包括:开/关开关、电加热器的功率调节器、保险丝、控制器25、显示器和其他标准装置及部件,它们能够打开、关闭锅炉并控制锅炉的运行。大多数锅炉控制元件包含在控制面板26(参见图2和7)中,该控制面板26可以设置并固定在外壳5的一个壁上,但不限于此。应当指出的是,在所提出的双回路电锅炉的两个实施例的结构中,“控制器”是由锅炉的控制元件形成的定制部件的系统,并且该控制器旨在控制锅炉的某些与控制器相连的组件和装置。用于本领域中类似设备的制造和使用中不同已经结构的控制器可应用于所提出的锅炉结构。控制器25旨在给整双回路电锅炉提供安全、精度控制和可编程的使用模式。在锅炉结构的各种变体和单独的实施例中,设备的各种元件和构件均可以连接到控制器25。
每个容器(HWS容器1和WC容器2)由金属壁形成并且可以具有例如圆形或圆柱形的形状,但不限于此。WC容器2具有比HWS容器1的尺寸和容积更小的尺寸和容积。根据本发明,WC容器2及安装在其中的取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3安装并密封地和刚性地固定在HWS容器1内(参见图6、8、9、10、12),使得设置在WC容器2内部的载热剂和设置在HWS容器1内部的水之间完全没有接触,即这些液体通过WC容器1的内壁6彼此隔离(参见图6、8、9、10、12)。通过这样的结构方案,可以实现部分技术效果,即将两个电气设备(取暖设备和热水-供水设备)合并为一个设备,从而优化和减少整体结构的大小和尺寸,以节省或减少在家用条件下安装和使用设备的面积。即,与目前已知的大多数技术方案相比,取暖和热水-供水设备是分离且独立的结构,各自有自己的尺寸,且各自在安装和使用时都占据一定的空间和体积。并且,正如已经提到的,所提出的发明的两个实施例的结构(根据“二合一”的原理)能够优化和减小用于同时供暖并加热供水的锅炉的大小和尺寸,以及节省或减少设备在生活条件下的安装和使用面积。
锅炉结构中取暖回路的载热剂的电加热器3(或数个电加热器3和18)可以使用各种已知的电加热器,包括:感应式、管式电加热器或热电加热器,但不限于此。WC容器2中的液体载热剂的电加热器3旨在为取暖回路的载热剂提供平稳加热(以避免电源过载)。取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3连接至电源系统,并与控制器25和控制面板26连接。
HWS容器1包括至少一个安装壁16(参见图6-12),WC容器2也包括至少一个安装壁,该安装壁是WC容器2的一个表面,同时是WC容器2的外壁7(参见图6-12),外壁7设置并固定在HWS容器1的外部,从而该外壁7的内表面29(参见图8、10、12)与HWS容器1的安装壁16接触,而WC容器2的外壁7的外表面30(参见图6和图8-12)位于HWS容器1的外部。在锅炉组装和运行的状态下,当WC容器2插入并固定在HWS容器1内时,WC容器2(即设置在HWS容器1内部)的内壁6的外表面与容器1内的热水供应回路的水直接接触。由此,取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3通过取暖回路的容器2的内壁6完全隔离,以避免与设置在HWS容器1内的热水供应回路的水直接物理接触(参见图6、8、9、10和12)。
如前所述,WC容器2包括出口管道8和入口管道9。出口管道8和入口管道9密封地安装并固定在外壁7的工艺开口和WC容器2中,管道8和9中的每一个开口的端部可密封地连接到HWS容器1内的WC容器2的相应的工艺开口(参见图6-12)。以相同的方式,用于从HWS容器1排出水的出口管道10和用于将水供应至HWS容器1中的入口管道11可密封地安装并固定在HWS容器1的一个壁上相应的工艺开口中(特别是在安装壁16中),使得开口的端部设置在HWS容器1内,并且设置在HWS容器1内的出口管道10和入口管道11的区域被WC容器2的内壁6,以避免与WC容器2中的载热剂接触(参见图6-12)。
在WC容器2内,安装了用于WC容器2中载热剂的温度传感器12,使得该温度传感器12被WC容器2的内壁6完全隔离,以避免与HWS容器1内设置的水接触(参见图6、7、图9-12)。用于WC容器2中的取暖回路的载热剂的温度传感器12旨在修正WC容器2内的取暖回路的载热剂(例如水)的温度值。温度传感器12可向控制器25发送信号。
在HWS容器1内,还安装有用于该HWS容器1中的水的温度传感器13,使得该温度传感器13被WC容器2的内壁6完全隔离,以避免与WC容器2内的载热剂接触(参见图6-11)。用于热水供应回路的水的温度传感器13旨在修正HWS容器1内的热水供应回路的水的温度值。温度传感器13可向控制器25发送信号。
所提出的锅炉的结构可以在制造和使用这些设备期间同时使用温度传感器12和13,以及使用的任何已知的温度传感器结构。
本发明的第二实施例的结构说明如下。
所提出的双回路电锅炉的第二实施例的结构包括与第一实施例相同的主要组成元件,然而,与第一实施例不同的是,在本发明的第二实施例中,用于热水供应回路的水的至少一个电加热器27安装在HWS容器1内(参见图1-5)。该用于热水供应回路的水的电加热器27安装并密封地固定在HWS容器1的一个壁(特别是在安装壁16中)的相应的工艺开口中,使得电加热器27的加热区域位于HWS容器1内,并且通过WC容器2的内壁6完全隔离,以避免与WC容器2中的载热剂的接触(参见图1、3、4)。
热水供应回路的电加热器27通过包括在双回路电锅炉中的独立的单独导体连接。
热水供应回路的电加热器27由控制器25(参见图2)控制。
双回路电锅炉的第二实施例的电功率定义为取暖回路的至少一个电加热器3的电功率与用于热水供应回路的水的电加热器27的电功率之和,或者,为取暖回路的一个电加热器3的电功率、取暖回路的多个附加电加热器18的电功率和用于热水供应回路的水的电加热器27的电功率的总和。
锅炉结构的两个实施例的独立设计的变体如下。
在本发明的单独设计的变体中,对于锅炉的两个实施例的结构,在WC容器2的内壁6的外表面上可以设置热交换肋14(参见图1、3、4、6、8、9、10、12),上述表面与HWS容器1内的水直接物理接触。热交换肋14旨在增强和增加由取暖回路的载热剂加热的WC容器2和在HWS容器1中加热的水的热交换。而且,热交换肋14还旨在增强和增加HWS容器1内加热的水与WC容器2之间的热交换,又将热量自肋14传递至壁6并接着传递给WC容器2内的载热剂。
而且,在本发明的单独设计的变体中,对于锅炉的两个实施例的结构,WC容器2的外壁7可为法兰15的形式,法兰15同时还是WC容器2的底部(参见图1-12)。在这种情况下,法兰15连接至WC容器2的下部的内壁6,其中法兰15形式的外壁7被配置为可密封地固定到HWS容器1的一个壁中(特别是HWS容器1的安装壁16)。
此外,在本发明的单独设计的变体中,对于锅炉的两个实施例的结构,取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3可以安装并固定到附加法兰17上,而附加法兰17安装并密封地固定在WC容器2的外壁7的相应的工艺开口中(参见图1-12)。或者,在其他情况下,取暖回路的载热剂的电加热器3可以安装并密封固定在外壁7的相应的工艺开口中,外壁7由法兰15的形式制成,且法兰15为取暖回路的底部。而且,在锅炉结构的不同实施例中,用于WC容器2中载热剂的温度传感器12可以安装并密封地固定到电加热器3的附加法兰17上。
在本发明的两个实施例的每一个的各种设计变体中(取决于锅炉所需的加热功率),该结构可以包括一个或多个取暖回路的载热剂的附加电加热器18,其安装并密封地固定在WC容器2的外壁7相应的工艺开口中(参见图1、4、5、6、7、9、10、11)。而且,取暖回路的载热剂的一个或多个附加电加热器18可以安装并固定到附加法兰17上,而附加法兰17又安装并密封地固定在WC容器2的外壁7的相应的工艺性开口中,或者,在以位于WC容器2的底部的法兰15的形式制成的外壁7的工艺开口中。
在本发明的两个实施例的每一个的各种单独的设计变体和使用实例的结构中,还包括所谓的“泵组”的构件和元件,其旨在增强锅炉系统的取暖回路中的载热剂及用于室内的取暖元件(例如,管或散热器)的循环。即,锅炉的各实施例还可以包括:用于取暖回路液体载热剂的流量控制传感器19、取暖回路泵20和取暖回路的安全阀21,其安装在取暖回路的出口管22上(参见图1、2、3-第二实施例,图6、7、8-第一实施例),出口管22又连接到用于将载热剂自WC容器2排出的出口管道8。在本发明的这些实施例中,膨胀水箱23连接至取暖回路的出口管22(参见图3、2、7、8)。
在本发明的两个实施例中,镁阳极24可以安装在热水供应回路的容器2中(参见第二实施例的图1、4;第二实施例的图6、8、9、10)。
正如已经提到的,在本发明的两个实施例中,锅炉控制元件可以制成电子系统的形式,电子系统包括控制器25,并且该电子系统可以组装在控制面板26上,控制面板26又固定在锅炉外壳5的壁上。以下部件可以连接到控制面板26上:电源、取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3、用于取暖回路的载热剂的温度传感器12,以及用于HWS容器1中的水的温度传感器13。
在锅炉包括“泵组”的情况下,锅炉控制元件可以制成电子系统的形式,电子系统包括控制器25,并且该电子系统组装在控制面板26上,控制面板26又固定在锅炉外壳5的壁上。电源以及用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3、用于取暖回路的载热剂的温度传感器12、用于容器1的热水供应回路的水的温度传感器13、用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器19和取暖回路的泵20可以连接至控制面板26。
如果除了用于取暖回路的载热剂的一个电加热器3之外,取暖回路的一个或多个附加电加热器18也安装在锅炉中(在WC容器2中),则这些附加电加热器18也相应地连接至控制面板26并由控制器25控制。
在锅炉结构的第二实施例中,当用于热水供应回路的水的至少一个电加热器27安装在HWS容器1中时,则用于该HWS容器1中的水的电加热器27可安装并固定到法兰28上,法兰28又安装并密封地固定在HWS容器1的一个外壁(特别是安装壁16)的相应的工艺开口中。以相同的方式,用于HWS容器1中的水的温度传感器13也可以安装至用于HWS容器1中的水的电加热器27的法兰28上。
此外,在锅炉结构的第二实施例中,当用于热水供应回路的水的至少一个电加热器27安装在HWS容器1中时,用于HWS中的水的该电加热器27连接至控制面板26并由控制器25控制。
双回路电锅炉结构的两个实施例意味着其包括至少四个用于液压连接(附接)的管道,这些管道为:进入取暖回路的容器2的入口管道9(用于供应载热剂),自取暖回路的容器2引出的出口管道8(用于排出载热剂),进入热水供应回路的容器1的入口管道11(用于供应冷水)和自热水供应回路的容器1引出的出口管道10(用于排出热水)。此外,在本发明的单独设计的变体中,锅炉的每个实施例可以包括用于从HWS容器1排出水的排水管道(图中未示出)。
用于将加热的水自HWS容器1排放至HWS回路的出口管道10牢固地安装到HWS容器1的相应的工艺开口中(例如,安装到HWS容器1的安装壁16中)。入口管道11也牢固地安装到HWS容器1的工艺开口中(例如,安装到HWS容器1的安装壁16中)。
用于将载热剂供应至WC容器2的入口管道9位于HWS容器1的“入口”牢固地安装至WC容器2的外壁7的工艺开口中,接着该管道(已经位于HWS容器1内)连接至(经由相应的工艺开口)WC容器2。因此,设置在HWS容器1内的取暖回路的入口管道9的壁与设置在HWS容器1内的水相接触。同样的,用于将载热剂自WC容器2排出至室内取暖系统的出口管道8在HWS容器1的“输出端”牢固地安装至WC容器2的外壁7的工艺开口中,而在HWS容器1内该取暖回路的出口管道8连接至(经由图中未示出的相应的工艺开口)WC容器2。因此,设置在HWS容器1内的取暖回路的出口管道8的壁与设置在HWS容器1内的水相接触。
在锅炉的外部,以图1-3和7-8所示的方式,用于供应载热剂的出口管道8连接至取暖回路的管,例如取暖回路的出口管22。
双回路电锅炉的两个实施例中的每一个的运行的描述如下。
锅炉用于加热室内取暖系统的载热剂(取暖回路为“WC”),同时为了生活需要加热热水供应(热水供应回路为“HWS”)的水。也就是说,锅炉结构意味着存在加热两种系统的载热剂。
所提出的双回路电锅炉的第一个实施例的运行基于WC回路的载热剂和HWS回路的水之间通过WC容器2的表面(其中具有载热剂)的单向热传递,其设置在HWS容器1内并与HWS容器1中的水直接接触。也就是说,锅炉内的热传递通过WC容器2的表面发生在WC容器2内加热的载热剂至HWS容器1内的水之间。
所提出的双回路电锅炉的第二个实施例的运行基于WC回路的载热剂和HWS回路的水之间通过WC容器2的表面的相互双向热交换,其设置在HWS容器1内并与HWS容器1中的水直接接触。也就是说,锅炉内的热传递通过WC容器2的表面发生在WC容器2内加热的载热剂至HWS容器1内的水之间,并反向地自HWS容器1内的水至WC容器2的外表面,进而至WC容器2内的载热剂。
双回路电锅炉安装在室内。锅炉外壳5的结构使其能够固定在垂直的墙壁上。如已经提到的,由于WC容器2设置在HWS容器1内并且容器1和2都设置在壳体5内,与取暖和热水供应的类似系统相比,它们被设计为单独的结构,使得能够“节省”(减少)在起居室或其他房间的生活条件下安装和使用该设备的尺寸和体积区域。用于安装和布置组装的锅炉的空间的大小和体积可为,例如,深度为400mm,高度不超过900mm,宽度不超过500mm(对于50升的HWS容器1而言)。
双回路电锅炉安装在两条主线上,即连接到主供水管线(或到水井)和主管上。
HWS容器1通过入口管道11连接到主供水管线,而WC容器2通过入口管道9连接,两者彼此独立。用于从HWS容器1供应生活热水的系统的管的连接是通过出口管道10实现的。为了将载热剂供应至室内取暖系统,WC容器2通过出口管道8以及(在存在“泵组”的情况下)通过取暖回路的出口管22连接至取暖系统。相应地,HWS容器1和WC容器2的出口管道10和8彼此独立。
通过锅炉控制元件(例如,通过控制面板26),锅炉被打开。HWS容器1装满水,WC容器2也装满载热剂(例如水),并且为水的该载热剂完全进入取暖回路系统,来自HWS容器1的水进入生活热水供应系统回路的管。
在锅炉结构的第一实施例中,通过WC容器2中的取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3,水(载热剂)被连续加热,同时它自然地(或通过“泵组”)进入室内取暖系统的管和载热元件。在通过电加热器3加热WC容器2中的载热剂期间,WC容器2的内壁6也被已经加热的载热剂(例如,被加热的水)加热。因此,HWS容器1中的水与WC容器2的加热的内壁6的外表面直接接触,从而HWS容器1中的水自然也被连续加热,并且在一定时间后,这些水可用于生活热水供应,而不会显著损失取暖系统的热量。即,存在以下加热链:电加热器3加热WC容器2内为水的载热剂,为水的载热剂加热WC容器2的内壁6,WC容器2的内壁6的外表面加热HWS容器1中的水。HWS容器1的隔热层4可额外地保持HWS容器1的壁的温度,从而保持HWS容器1中持续加热的热水的温度。从HWS容器1排出并使用一定量的用于生活所需的热水后,未加热的水自供水管线再次沿入口管道11进入HWS容器1(在供水管线压力的作用下,约3bar的压力),通过WC容器2的内壁6的外表面加热这些水的过程将再次发生。
当然,在加热HWS容器1中的水期间,WC容器2中将发生额外的热损失。因此,控制器25接收来自用于HWS容器1中水的温度传感器13和WC容器2中的载热剂的温度传感器12的信号,并且为了保持WC容器2中所需温度,基于安装在控制器25的软件中的算法,控制器25“控制”电加热器3的加热(增加或减少其加热的等级),并且因此控制器25还间接地“控制”WC容器2内的取暖回路的载热剂的温度以及WC容器2的内壁6的温度,接着通过内壁6控制HWS容器1内的水的加热的增加或减少。也就是说,在锅炉运行期间,WC容器2内载热剂的温度和HWS容器1中的水的温度可以“在一段时间内”自动调节(取决于用户的需要和控制器25的运行算法)。
在锅炉结构中不存在控制器25的情况下,则例如通过电加热器3的常规固定功率调节器手动设置所需功率,从而达到WC容器2内的载热剂和取暖循环系统内需求的温度。在这种情况下,HWS容器1中的水通过WC容器2的内壁6以比控制器25的“引导”更慢且受控的方式连续加热。HWS容器1中的水的这种加热速率至少取决于:电加热器3和附加电加热器18(如果结构中存在它们)的功率;WC容器2的内壁6的整个外部区域;HWS容器1的内部容积;进入HWS容器1的水的初始温度;环境温度(锅炉所在的位置)。因此,在没有控制器25自动调节电加热器3的功率的情况下,HWS容器1中的水的加热可能比存在自动模式时需要持续更长的时间。然而,如果电加热器3不断地加热WC容器2中的载热剂,在这种情况下,HWS容器1中的水的加热也不断地通过WC容器2的内壁6发生,而在为了生活需求消耗了来自WC容器2的热水后,一旦“新”的冷水进入HWS容器1就会开始加热。
因此,由于锅炉结构的第一实施例中形成的加热链,其中,电加热器3加热WC容器2内的为水的载热剂,并且为水的载热剂加热WC容器2的内壁6,接着WC容器2的内壁6的外表面有效地加热HWS容器1中的水,就可以实现部分技术效果(即至少减少10%的热损失),从而使双回路电锅炉的热效率至少提高10%。“热损失至少减少10%,热效率至少增加10%”是指与安装并自主在独立房间内运行的单独的设备(用于取暖和热水-供水)相比,它们中的每一个都具有独立的热损失,或者与本发明的原型相比,当WC容器没有设置在HWS容器内并且WC容器的壁的大部分区域与HWS容器中的水不接触而是与环境接触时。
在锅炉结构的第二实施例中,通过WC容器2中的取暖回路的载热剂的至少一个电加热器3,水(载热剂)被连续加热,同时其自然地(或通过“泵组”)进入室内取暖系统的管和载热元件。在通过WC容器2的内壁6的电加热器3加热WC容器2的载热剂期间,WC容器2的内壁6还被已经加热的载热剂(例如,加热的水)加热。因此,HWS容器1中的水与WC容器2的加热的内壁6的外表面直接接触,并由此自然的HWS容器1中的这些水也被连续加热。此外,锅炉的第二实施例的结构意味着设置在HWS容器1中的电加热器27(在本发明的各种设计的变体中,加热器可以连接至控制器25和控制面板26)进一步加热地用于HWS容器1中的热水供应回路的水。也就是说,HWS容器1中的水同时通过WC容器2的内壁6和电加热器27加热。经过一段时间后,来自HWS容器1的这些水可用于生活需求热水供应,而不会显著损失取暖系统的电能。此外,HWS容器1中的电加热器27的存在和运行能够:更快速地加热热水供应回路中用于生活需要的水;降低取暖回路中载热剂的热损耗;并且进一步地与WC容器2的内壁6相互加热,其相应地将该热量辐射至WC容器2中的取暖回路的载热剂。即,在两个电加热器3和27运行期间,WC和HWS容器中的液体载热剂发生相互加热并达到“热平衡”。因此,在锅炉的第二实施例结构的运行过程中,其中出现以下两条加热链。第一加热链:电加热器3加热WC容器2内为水的载热剂,为水的载热剂加热WC容器2的内壁6,WC容器2的内壁6的外表面加热HWS容器1中的水。第二加热链:电加热器27加热HWS容器1内为水的载热剂,这些加热的水部分地将热能传递至WC容器2的内壁6的外表面,WC容器2的内壁6的内表面将热量传递至WC容器2内的载热剂。因此,由于载热剂的相互同时加热,两个热回路的系统以相当快速有效的方式升高及“平衡”用于两个独立回路的两种热载剂的温度。HWS容器1的隔热层4可额外保持HWS容器1的壁的温度,从而保持在HWS1内持续加热的热水的温度。一定量的热水从HWS容器1排出并用于生活所需后,来自供水管线的未加热的水再次沿进口管道11进入HWS容器1(在供水管线压力的作用下,约3bar的压力),通过电加热器27和WC容器2的内壁6的外表面加热这些水的过程将再次发生。
因此,由于在锅炉结构的第二实施例中形成的两个相互加热链,可以实现部分技术效果(即减少至少10%的热损失),由此,双回路电锅炉的热效率至少提高10%。“热损失至少减少10%,热效率至少增加10%”是指与安装并自主在独立房间内运行的单独的设备(用于取暖和热水-供水)相比,它们中的每一个都具有独立的热损失,或者与本发明的原型相比,当WC容器没有设置在HWS容器内并且WC容器的壁的大部分区域与HWS容器中的水不接触而是与环境接触时。
而且,用于取暖和加热供水的单独设备(在独立房间内安装并自主运行)的容器壁和载热剂之间没有物理接触,不能为了加速载热剂的加热而相互“传递”热能,锅炉的第二实施例的所述结构方案(形成两个相互加热链)还能够显著提高生活需求的热水供应回路中的热水的加热速率。
锅炉结构的第二实施例中的电加热器27的存在还使得能够在WC容器2内的电加热器3发生故障、更换或修理的情况下使用锅炉来维持取暖回路中载热剂的温度。也就是说,如果WC容器2中的电加热器3在某些情况下不工作或暂时不工作,则HWS容器1中的电加热器27的运行和通过HWS容器1内的热水对WC容器2的内壁6的加热来加热WC容器2内的载热剂能够保持整个取暖回路中的温度。当然,这样的温度可能低于电暖器3运行时的温度,因此,在这种情况下,期望减少生活所需的来自于HWS容器1的热水的消耗,然而,这种情况下HWS容器1中的电加热器27的运行将能够在WC容器2内的电加热器3开始运行之前,保持载热剂和室内取暖回路一定的温度,从而在本发明的该实施例中实现的相当大的效果。因此,由于在锅炉结构的第二实施例中两个电加热器3和27的运行的存在和独立性以及由于在本发明的第二实施例中形成的两个相互加热链,可实现一部分的技术效果,即当其中一个回路的电加热器不运行时,两个回路的容器中的载热剂能够相互加热,提高两条回路中热水加热的稳定性,并且因此,使双回路电锅炉整体运行更加稳定,进而提高供热稳定性,以及增加生活热水供应的稳定性。
锅炉结构的第二实施例旨在以下述模式运行,即当电加热器3(WC回路中)和27(HWS回路中)都运行时。在此模式下,电加热器3“目的”在于将取暖回路的载热剂加热到用户设定的值。应该注意的是,锅炉的控制面板26,特别是控制器25(第一和第二实施例中),可以连接到使用锅炉的房间中的外部温度传感器。基于在控制面板26上建立(设置)的载热剂的温度,以及由用户以单独和独立的方式控制的外部温度传感器的读数(设置室内的需求温度),其连接到控制器25(指外部温度传感器),并且根据WC的输出和反向(输入)的载热剂的实际温度读数,电加热器3的下一个加热等级被打开或关闭,以给整主管线提供温和及中立的负载。电加热器3的这种运行不取决于从HWS容器1中“取出”热水的量(速率),但是,电加热器3的运行取决于HWS容器中水的整体温度,该温度越低,电加热器3的负载和加热就越高,反之亦然。锅炉结构的第二实施例在其运行期间可在取暖回路中达到最高至60℃的温度以及在热水供应回路中达到最高至60℃的温度。为了优化电能的成本并提供设备的安全使用,锅炉的第二实施例的结构和运行过程基于以下概念:在HWS容器1中的温度达到60℃时,即如果在很长一段时间(几个小时)内没有热水的排出或分配(例如,在夜间),则取暖回路中的最高温度达到60℃。因此,HWS容器1中的电加热器27在以下条件下开启运行(用于加热):
-HWS容器1内的温度低于20℃至40℃范围内的温度,当温度高于40℃(HWS容器1中的水通过WC容器2内的载热剂的电加热器3和WC容器2的外壁6被加热至更高的温度)时电加热器27关闭;
-在给定的每日时间范围内,例如从晚上11点至早上6点(根据用户的需要),关闭HWS容器1中的电加热器27,只有WC容器2中的电加热器3运行,在这段时间内,其壁6加热HWS容器1中的水。
打开/关闭HWS容器1的电加热器27以及WC容器2的电加热器3的过程根据控制器25的程序自动控制或由用户手动控制。
因此,在锅炉的第二实施例的运行期间,取暖回路中的载热剂和热水供应回路中的水能够由自身的电加热器独立加热。例如,可在夏季时间仅加热HWS容器1中的水,而关闭WC容器2中的电加热器3。此外,当不需要生活热水时,WC容器2中的电加热器3独立运行,而不使用HWS容器1中的电加热器27(例如,当室内长时间没有人时,有必要只维持取暖回路的最低温度)。因此,在锅炉结构的第二个实施例的这种使用例中,能够:
-减少取暖回路和热水供应回路中的液体加热的电能成本;
-如果一条回路中的电加热器不运行,两条回路的容器中的载热剂可实现相互加热,从而实现双回路电锅炉更稳定地整体运行。
锅炉的附加结构元件的运行如下。
为了提高WC容器2的内壁6与HWS容器1内的水之间相互热交换的效率,在本发明的两个实施例中,WC容器2的内壁6的外表面可以设置热交换肋14,这显著增加了WC容器2的表面的外部热交换的面积,并且增加了WC容器2的内壁6和HWS容器1内的水之间的相互热交换的速率和效率,从而有利于实现以下技术效果:
-提高双回路电锅炉的热效率;
-实现两条回路的容器中的载热剂的相互加热,如果电加热器不在其中一条回路中运行,则增加两条回路中热水加热的稳定性,并增加向取暖系统供应载热剂的稳定性和生活用热水供应的稳定性。
在双回路电锅炉的两个实施例中,用于取暖回路的载热剂的电加热器3可以通过法兰15(其同时是WC容器2的外壁7)插入并固定在WC容器2中,或通过附加法兰17,该附加法兰17又安装并密封地固定在取暖回路的载热剂的容器2的外壁7上的相应的工艺开口中。此外,用于取暖回路的载热剂的电加热器3可以通过附加法兰17插入并固定在WC容器2中,该法兰17又安装并密封地固定在外壁7的相应的工艺开口中,该外壁7以法兰15的形式制成,法兰15为用于取暖回路的载热剂的容器2的底部。也就是说,电加热器3可以固定在外壁7上,外壁7在本发明的图1-12中示为下壁的法兰15,在功能上是WC容器2的外壁7。需要注意的是,考虑到所述图1-12仅示出了通过附加法兰17连接电加热器3,而未示出连接至外壁7(法兰15)的“方向”,然而,这样的连接方式也是可以用的。如已经提到的,电加热器3可以附接至附加法兰17(参见图1-12),该附加法兰17可以附接至HWS容器1的一个壁(例如,至HWS容器1的安装壁16)上,而不需要使用法兰15(图中未示出)或“穿过”法兰15(参见图1-12),这取决于各种不同情况下的锅炉结构。
取暖回路的载热剂的附加电加热器18也可以安装并密封地固定在WC容器2的外壁7的相应的工艺开口中(附加电加热器18也可以附接至法兰15,该法兰为WC容器2的外壁7),或固定至附加法兰17。
使用法兰15和/或附加法兰17将电加热器3(或还有数个附加加热器18)连接至WC容器2可:
-增加WC容器2内的电加热器3附接的可靠性和密度;
-自WC容器2(以及整个锅炉结构)快速和方便的安装/拆卸电加热器3(或多个附加电加热器18),以便实施(或多个附加电加热器18)电加热器3的更换、维护或修理。
用于WC容器2中载热剂的温度传感器12也可以安装并密封地附接至附加法兰17,这也使得能够快速方便地将用于WC容器2内的载热剂的温度传感器12在WC容器2(以及整个锅炉结构)上安装/拆卸,以更换、维护或修理用于WC容器2中的载热剂的温度传感器12。
WC容器2内的电加热器3、附加电加热器18和温度传感器12的不同变体的安装和固定,能够提高将两种设备(加热设备和热水供应设备)组合为一个设备的技术效果,鉴于此,优化和减少了整体结构的大小和尺寸,并减少了在生活条件下安装和使用设备所需求的空间。
在锅炉的第二设计和变体中,用于HWS容器1中的水的至少一个电加热器27和HWS容器1中的温度传感器13可以安装并附接至法兰28,即安装并密封地固定在HWS容器1的一个外壁的相应的工艺开口中,例如安装壁16中。这种结构解决方案允许快速方便地自WC容器2上(和整个锅炉结构)安装/拆卸电加热器27和温度传感器13,以便对温度传感器13和电加热器27进行更换、维护或修理。
如已经提到的,在本发明的两个实施例的单独设计的变体中,双回路电锅炉可以配备有“泵组”,其中泵20“泵送”并强力地将载热剂从WC容器2提供给室内取暖系统的管线。即,泵20可提供给流经WC容器2的取暖回路的液体载热剂以预估的流量。泵20可由控制器25控制。于WC容器2的“输出端”,在取暖回路的出口管22处,在泵20之前,安装有用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器19,其用于修正流经WC容器2的液体载热剂的流量的边界值。用于液体的流量控制传感器19将信号传输给控制器25。于泵20之后,在取暖回路的出口管22处安装取暖回路的安全阀21,并且膨胀水箱23附接至取暖回路的出口管22,旨在提供取暖回路系统的整体运行的安全性。将“泵组”手动连接至所提出的锅炉的两个实施例能够改进设备的整体使用,以及改进和增强锅炉的两个实施例的技术效果。
锅炉的两个实施例的控制元件可以以电子系统的形式制成,该电子系统可以基于控制器25的使用。锅炉的所有需要的电气元件都连接至该电子系统。用于控制锅炉的传感器或机械或其他电气系统可以布置在控制面板26上,使用户能够打开、关闭、设置和监控锅炉的运行。用于锅炉的方便的控制元件具有现代取暖和热水供应设备结构中所需的属性,因此,元件的存在和运行,其具有可基于控制器25的使用并可布置在控制面板26上的电子系统的形式,在锅炉的每个提出实施例的运行期间改善并提高技术效果。
工业适用性
所提议的双回路电锅炉的实验制造过程,以及其在各种房间中的使用(用于加热这些房间和生活所需的热水)的过程中已经通过了广泛的研究。
研究结果表明,所提出的发明的结构允许在其使用过程中获得双回路电锅炉的至少两个实施例,基于所有基本特征,允许在同时加热用于取暖系统的载热剂和用于生活所需的热水时达到技术效果。
本发明所提出的实施例的特定工业实施例的最优实施例的使用例如上所述。
提出的双电动锅炉符合用于取暖和生活所需热水的使用、应用和所有常见的安全规则的所有要求。
Claims (16)
1.一种双回路电锅炉,包括电源系统、控制元件和外壳(5),外壳(5)内具有用于热水供应回路的水的容器(1)和用于取暖回路的载热剂的容器(2),其中,取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)安装在容器(2)内,两个容器(1)和(2)中的每一个均包括入口管道和出口管道,用于热水供应回路的水的容器(1)包括隔热层(4),其特征在于,用于取暖回路的载热剂的容器(2)及取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)安装并密封地和刚性地固定在用于热水供应回路的水的容器(1)内,从而用于取暖回路的载热剂的容器(2)的一个表面为外壁(7),外壁(7)设置并固定在用于热水供应回路的水的容器(1)的外侧,使得外壁(7)的内表面(29)与热水供应回路的容器(1)的安装壁(16)相接触,外壁(7)的外表面(30)设置在热水供应回路的容器(1)的外侧,其中,设置在用于热水供应回路的水的容器(1)内的取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)的外表面与用于热水供应回路的水的容器(1)内的热水供应回路的水相接触,而且,用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)通过取暖回路的容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与设置在热水供应回路的容器(1)内的热水供应回路的水相接触,其中,用于从取暖回路的容器(2)排出载热剂的出口管道(8)和用于将载热剂供应至取暖回路的容器(2)的入口管道(9)密封地安装并固定在取暖回路的容器(2)的外壁(7)的工艺开口中,并且管道的端部开口密封地连接至热水供应回路的容器(1)内的取暖回路的容器(2)相应的工艺开口,以及用于将水从热水供应回路的容器(1)排出的出口管道(10)和用于将水供应至热水供应回路的容器(1)的入口管道(11)密封地安装并固定在热水供应回路的容器(1)的一个壁上相应的工艺开口中,使得管道的端部开口设置在热水供应回路的容器(1)内,而且设置在用于热水供应回路的水的容器(1)内的出口管道(10)和入口管道(11)的区域通过取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与取暖回路的容器(2)内的载热剂相接触,而且,在取暖回路的容器(2)内安装有用于取暖回路的容器(2)的载热剂的温度传感器(12),从而温度传感器(12)通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与热水供应回路的容器(1)内的水相接触,并且在热水供应回路的容器(1)内安装有用于容器(1)中的水的温度传感器(13),从而温度传感器(13)通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与取暖回路的容器(2)中的载热剂相接触。
2.一种双回路电锅炉,包括电源系统、控制元件和外壳(5),外壳(5)内具有用于热水供应回路的水的容器(1)和用于取暖回路的载热剂的容器(2),容器(1)内具有用于热水供应回路的至少一个电加热器(27),其中,取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)安装在容器(2)内,两个容器(1)和(2)中的每一个均包括入口管道和出口管道,用于热水供应回路的水的容器(1)包括隔热层(4),其特征在于,用于取暖回路的载热剂的容器(2)及取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)安装并密封地和刚性地固定在用于热水供应回路的水的容器(1)内,从而用于取暖回路的载热剂的容器(2)的一个表面为外壁(7),外壁(7)设置并固定在用于热水供应回路的水的容器(1)的外侧,使得外壁(7)的内表面(29)与热水供应回路的容器(1)的安装壁(16)相接触,外壁(7)的外表面(30)设置在热水供应回路的容器(1)的外侧,其中,设置在用于热水供应回路的水的容器(1)内的取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)的外表面与用于热水供应回路的水的容器(1)内的热水供应回路的水相接触,而且,用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)通过取暖回路的容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与设置在热水供应回路的容器(1)内的热水供应回路的水相接触,其中,用于从取暖回路的容器(2)排出载热剂的出口管道(8)和用于将载热剂供应至取暖回路的容器(2)的入口管道(9)密封地安装并固定在取暖回路的容器(2)的外壁(7)的工艺开口中,并且管道的端部开口密封地连接至热水供应回路的容器(1)内的取暖回路的容器(2)相应的工艺开口,以及用于将水从热水供应回路的容器(1)排出的出口管道(10)和用于将水供应至热水供应回路的容器(1)中的入口管道(11)密封地安装并固定在热水供应回路的容器(1)的一个壁上相应的工艺开口中,使得管道的端部开口设置在热水供应回路的容器(1)内,而且设置在用于热水回路的水的容器(1)内的出口管道(10)和入口管道(11)的区域通过取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与取暖回路的容器(2)内的载热剂相接触,而且,在取暖回路的容器(2)内安装有用于取暖回路的容器(2)的载热剂的温度传感器(12),从而温度传感器(12)通过容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与热水供应回路的容器(1)内的水相接触,并且在热水供应回路的容器(1)内安装有用于容器(1)中的水的温度传感器(13),从而温度传感器(13)通过用于取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与取暖回路的容器(2)中的载热剂相接触,而且,用于热水供应回路的水的至少一个电加热器(27)安装并密封地固定在用于热水供应回路的水的容器(1)的一个壁上相应的工艺开口中,使得电加热器(27)的加热部分设置在热水供应回路的容器(1)内并通过用于取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)完全隔离,以避免与取暖回路的容器(2)内的载热剂相接触。
3.根据权利要求1或2所述的双回路电锅炉,其特征在于,取暖回路的载热剂的容器(2)的内壁(6)的外表面上设置有热交换筋(14)。
4.根据权利要求1或2或3所述的双回路电锅炉,其特征在于,用于取暖回路的载热剂的容器(2)的外壁(7)被构造为法兰(15)的形式,法兰(15)为用于取暖回路的载热剂的容器(2)的底部,并连接至用于取暖回路的载热剂的容器(2)的下部的内壁(6),其中,外壁(7)为法兰(15)的形式且被配置为密封地固定至热水供应回路的容器(1)的一个壁上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的双回路电锅炉,其特征在于,用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)安装并固定至附加法兰(17),附加法兰(17)安装并密封地固定在取暖回路的容器(2)的外壁(7)上相应的工艺开口中,或者取暖回路的载热剂的电加热器(3)安装并密封地固定在外壁(7)上相应的工艺开口中,外壁(7)被构造为法兰(15)的形式,法兰(15)为用于取暖回路的载热剂的容器(2)的底部。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的双回路电锅炉,其特征在于,包括取暖回路的载热剂的至少一个附加电加热器(18),附加电加热器(18)安装并密封地固定在用于取暖回路的载热剂的容器(2)的外壁(7)上相应的工艺开口中,或者,附加电加热器(18)安装并密封地固定至附加法兰(17),附加法兰(17)安装并密封地固定在用于取暖回路的载热剂的容器(2)的外壁(7)上相应的工艺开口中,或者,附加法兰(17)安装并密封地固定在被构造为法兰(15)的形式的外壁(7)上的工艺开口中,法兰(15)为用于取暖回路的载热剂的容器(2)的底部。
7.根据权利要求5或6所述的双回路电锅炉,其特征在于,用于取暖回路的容器(2)内的载热剂的温度传感器(12)安装并密封地固定至附加法兰(17)。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的双回路电锅炉,其特征在于,还包括用于取暖回路的载热剂的流量控制传感器(19)、取暖回路泵(20)和取暖回路的安全阀(21),这些器件安装在取暖回路的出口管(22)上,出口管(22)连接至用于将载热剂自取暖回路的容器(2)排出的出口管道(8)。
9.根据权利要求8所述的双回路电锅炉,其特征在于,取暖回路的出口管(22)上连接有膨胀水箱(23)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的双回路电锅炉,其特征在于,锅炉的控制元件被构造为电子系统的形式,电子系统包括控制器(25),且该电子系统组装在控制面板(26)上,控制面板(26)固定至锅炉的外壳(5)的壁上,并且电源、用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)、用于取暖回路的载热剂的温度传感器(12)和用于热水供应回路的容器(1)内的水的温度传感器(13)连接至控制面板(26)。
11.根据权利要求8所述的双回路电锅炉,其特征在于,锅炉的控制元件被构造为电子系统的形式,电子系统包括控制器(25),且该电子系统组装在控制面板(26)上,控制面板(26)固定至锅炉的外壳(5)的壁上,并且电源、用于取暖回路的载热剂的至少一个电加热器(3)、用于取暖回路的载热剂的温度传感器(12)、用于热水供应回路的容器(1)内的水的温度传感器(13)、用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器(19)和取暖回路泵(20)连接至控制面板(26)。
12.根据权利要求6所述的双回路电锅炉,其特征在于,锅炉的控制元件被构造为电子系统的形式,电子系统包括控制器(25),且该电子系统组装在控制面板(26)上,控制面板(26)固定至锅炉的外壳(5)的壁上,并且电源、用于取暖回路的载热剂的取暖回路的至少一个电加热器(3)和至少一个附加电加热器(18)、用于取暖回路的载热剂的温度传感器(12)和用于热水供应回路的容器(1)内的水的温度传感器(13)连接至控制面板(26)。
13.根据权利要求8所述的双回路电锅炉,其特征在于,锅炉的控制元件被构造为电子系统的形式,电子系统包括控制器(25),且该电子系统组装在控制面板(26)上,控制面板(26)固定至锅炉的外壳(5)的壁上,并且电源、用于取暖回路的载热剂的取暖回路的至少一个电加热器(3)和至少一个附加电加热器(18)、用于取暖回路的载热剂的温度传感器(12)、用于热水供应回路的容器(1)内的水的温度传感器(13)、用于取暖回路的液体载热剂的流量控制传感器(19)和取暖回路泵(20)连接至控制面板(26)。
14.根据权利要求2所述的双回路电锅炉,其特征在于,用于热水供应回路的容器(1)内的水的至少一个电加热器(27)安装并固定至法兰(28),法兰(28)安装并密封地固定在热水供应回路的容器(1)的一个外壁上相应的工艺开口中。
15.根据权利要求14所述的双回路电锅炉,其特征在于,用于热水供应回路的容器(1)内的水的温度传感器(13)安装并固定在用于热水供应回路的容器(1)内的水的电加热器(27)的法兰(28)上。
16.根据权利要求10或11或12或13或15所述的双回路电锅炉,其特征在于,用于热水供应回路的容器(1)内的水的至少一个电加热器(27)连接至控制面板(26)。
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