DE102008019082A1

DE102008019082A1 - Kesselpuffer

Info

Publication number: DE102008019082A1
Application number: DE200810019082
Authority: DE
Original assignee: BVS BALKAN VERFAHRENS und SCHW; BVS Balkan Verfahrens- und Schweißtechnik EOOD
Current assignee: BVS BALKAN VERFAHRENS und SCHW; BVS Balkan Verfahrens- und Schweißtechnik EOOD
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2009-10-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kesselpuffer mit einem Kessel zur Aufnahme eines flüssigen Wärme transportierenden Mediums.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kesselpufferspeicher oder Kesselpuffer gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kesselpuffer aufzuzeigen, der bei kompakter Bauweise und bei einem optimierten Wirkungsgrad vielseitig verwendbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kesselpuffer entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Kesselpuffer eignet sich beispielsweise als Heizkessel und Pufferspeicher für eine Warmwasser-Heizungsanlage und/oder eine Anlage zur Erzeugung von warmem Brauchwasser, und zwar in einer kompakten Bauweise ohne die Notwendigkeit eines weiteren Pufferspeichers.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 und 2, die jeweils einen Kesselpuffer in vereinfachter schematischer Darstellung und im Schnitt in verschiedenen Ausführungen zeigen, näher erläutert.
Der in der 1 allgemein mit 1 bezeichnete Kesselpuffer besteht im Wesentlichen aus einem Kesselkörper oder Kessel 2, der einen nach außen hin abgeschlossenen Kesselinnenraum 3 bildet. Der Kessel 2 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform eine zylindrische Umfangswand 2.1, einen gewölbten Kesselboden 2.2 und einen ebenfalls gewölbten Kesseldeckel 2.3 und ist mit seiner Kesselachse KA in vertikaler Richtung orientiert angeordnet. An der Unterseite ist der Kesselkörper 2 mit einer Standeinrichtung 4 in Form eines Standringes versehen. Weiterhin ist der Kessel 2 an seiner gesamten Außenseite mit einer thermisch isolierenden Ummantelung 5 versehen, die im Bereich der Kesselumfangswand 2.1 auch als Doppelmantel 5.1 und 5.1 mit den Kessel 2 an der Umfangswand 2.1 umschließenden Wärmetauschern ausgebildet ist, und zwar zum Einbringen von Wärmeenergie, beispielsweise von Wärmeenergie einer Solar-Anlage in den Kesselinnenraum 3 bzw. in ein im Kesselinnenraum 3 aufgenommenes Wärme speicherndes und/oder transportierendes flüssige Medium (z. B. Wasser) auf unterschiedlichem Temperaturniveau, z. B. auf einem Temperaturniveau von 70–55°C über den Doppelmantel 5.1 und auf einem auf einem Temperaturniveau von 30–55°C über den Doppelmantel 5.2.
Im Bereich des Kesselbodens 2.2 ist an der Kesselumfangswand 2.1 ein unterer Anschluss 6 vorgesehen. Ein oberer Anschluss 7 befindet sich an der Kesselumfangswand im Bereich der Kesseloberseite. Die Anschlüsse 6 und 7 dienen beispielsweise als Rücklauf bzw. Vorlauf für eine an den Kessel angeschlossene Warmwasserheizung.
Im Kesselinnenraum 3 ist weiterhin ein Wärmetauscher 8 angeordnet, der bei der dargestellten Ausführungsform aus einem gewendelten Rohr, vorzugsweise aus einem gewendelten Rippenrohr aus einem metallischen Werkstoff, z. B. aus Edelmetall besteht, welches aufgrund seiner Wendelung eine erhebliche Länge aufweist, so dass der Wärmetauscher 8 trotz einer kompakten Bauform eine erhebliche Leistung aufweist. Der Wärmetauscher 8 bzw. die auf diesen Wärmetauscher bildende Wendel ist mit ihrer Achse achsgleich mit der Kesselachse KA angeordnet. Die beiden Anschlüsse 8.1 sind durch eine Deckel- oder Flanschplatte 9 abgedichtet herausgeführt, die eine obere Öffnung des Kessels 2, d. h. eine am Kesseldeckel 2.3 vorgesehene Kesselöffnung dicht verschließt und dort abnehmbar befestigt ist. Der Wärmetauscher 8 erstreckt sich ausgehend von der Platte 9 über einen Teil der Höhe des Kessels 2, bei der dargestellten Ausführungsform etwa über zwei Drittel der Höhe des Kessels 2. Unterhalb des Wärmetauschers 8 ist ein gegenüber dem Kesselinnenraum 3 abgedichtete Brennraum 10 gebildet, die an der Umfangswand 2.1 offen ist und dort mit einem Flansch 10.1 versehen ist, und zwar zum Anflanschen unterschiedlicher Brenner 13 oder 13a, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird.
An der Oberseite der Brennkammer 10 schließt sich ein Abgasrohr 11 an, welches sich ebenfalls abgedichtet durch den Kesselinnenraum 3 erstreckt und achsgleich mit der Kesselachse KA angeordnet ist. Das obere Ende des Abgasrohres ist über eine den Zug steuernde Einrichtung 12 an ein nicht dargestelltes Anschlussrohr mit einem gebäudeseitigen Kamin verbindbar.
Als Brenner eignet sich beispielsweise ein Pellet-Brenner 13, der am Flansch 10.1 angeflanscht ist und bei der dargestellten Ausführungsform aus einer seitlich über den Kesselpuffer 10 wegstehenden Beschickungskammer 13.1 und einem innerhalb der Brennkammer 10 angeordneten Schieberost 13.2 besteht, der während des Brennvorganges laufend mit dem Brennstoff aus der Beschickungskammer 13.1 versorgt wird und aus dem die Verbrennungsrückstände (Asche) laufend nach außen gefördert werden.
Der Kesselpufferspeicher 1 eignet sich als Heizkesselpufferspeicher für unterschiedliche Brenner, nämlich für Holzpellet-Brenner 13, aber auch für Biogasbrenner, Erdgasbrenner oder Ölbrenner usw. Durch das durch den Kesselinnenraum 3 geführte Abgasrohr 11 wird eine optimale Nutzung der Wärmeenergie des verwendeten Brennstoffes erreicht. Durch die Doppelmantel 5.1 und 5.2 ist ein Anschluss an unterschiedliche äußere Wärmequellen mit unterschiedlichem Temperaturniveau möglich, beispielsweise an eine Solaranlage sowie auch an eine Wärmepumpe. Der Kesselpufferspeicher 1 eignet sich für den Betrieb von Warmwasser-Heizungen, deren Vorlauf dann an den Anschluss 7 und deren Rücklauf an den Anschluss 6 angeschlossen ist. Mit dem Wärmetauscher 8 ist eine Brauchwassererwärmung möglich. Der Wärmetauscher 8 wird dabei als Durchlauferhitzer betrieben. Ein besonderer Speicher für das warme Brauchwasser ist daher nicht erforderlich.
Die 2 zeigt als weitere Ausführungsform einen Kesselpufferspeicher oder Kesselpuffer 1a, der sich von dem Kesselpuffer der 1 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass im Kesselinnenraum 3 nicht nur oberhalb des Brennraumes 10 der Wärmetauscher 8 vorgesehen ist, sondern ein weiterer, ebenfalls von einem gewendelten Rohr aus metallischem Werkstoff gebildeter Wärmetauscher 8a unterhalb des Brennraumes 10. Der Wärmetauscher 8a, der mit seiner Wendelachse wiederum achsgleich mit der Achse KA angeordnet ist, dient beispielsweise zum Anschluss an eine äußere Wärmequelle, beispielsweise an eine Solaranlage.
Dargestellt ist der Kesselpuffer 1a mit einem an den Flansch 10.1 des Brennraumes 10 angeflanschten und als Gasbrenner ausgebildeten Brenner 13a. In dem auch bei dieser Ausführungsform wiederum durch den Kesselinnenraum 3 abgedichtete hindurchgeführten Abgasrohr 11 ist ein Abgasführungselement 14 vorgesehen, welches zur Optimierung des Wärmeübergangs zwischen dem Abgas oder Rauchgas und dem im Kesselinnenraum aufgenommenen Wärme transportierenden Medium (Wasser) eine Verwirbelung der Abgase bewirkt.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So ist es beispielsweise möglich, in den Kesselinnenraum 3 zusätzlich einen als Kondensator einer Wärmepumpe dienenden Wärmetauscher vorzusehen.

1, 1a: Kesselpuffer
2: Kesselkörper
3: Kesselinnenraum
2.1: Kesselumfangswand
2.2: Kesselboden
2.3: Kesseldeckel- oder -oberseit
4: Standelement (Standring oder Standfüße)
5: Isoliermantel
5.1, 5.2: Doppelmantel
6, 7: Anschlüsse
8, 8a: Wärmetauscher
9: Platte oder Deckel
10: Brennraum
10.1: Flansch
11: Abgasrohr
12: Einrichtung zur Einstellung des Zuges
13, 13a: Brenner
13.1: Beschickungskammer für Pellets
13.2: Schieberost
14: Abgasführung
KA: Kesselachse

Claims

Kesselpuffer mit einem Kessel (2) zur Aufnahme eines flüssigen Wärme transportierenden Mediums, gekennzeichnet durch einen in einem Innenraum (3) des Kessels (2) angeordneten und gegenüber dem Innenraum (3) abgedichteten Brennraum (10) und durch wenigstens einen durch den Innenraum (3) abgedichtet hindurchgeführten Abgaskanal (11).
Kesselpuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kesselkörper (2) einen kreiszylindrischen oder ovalen Querschnitt aufweist.
Kesselpuffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kesselinnenraum (3) oberhalb des Brennraumes (10) wenigstens ein von einem gewendelten Rohr gebildeter Wärmetauscher (8) vorgesehen ist.
Kesselpuffer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) aus einem gewendelten Rippenrohr besteht.
Kesselpuffer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) aus einem gewendelten Rohr aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Edelstahl besteht.
Kesselpuffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) das wenigstens eine Abgasrohr (11) umschließt, vorzugsweise achsgleich mit der Achse des Abgasrohres (11) angeordnet ist.
Kesselpuffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Brennraumes (10) wenigstens ein zusätzlicher, ebenfalls von einem gewendelten Rohr gebildeter Wärmetauscher (8a) vorgesehen ist.
Kesselpuffer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zusätzliche Wärmetauscher (8a) die Kesselachse umschließend angeordnet ist.
Kesselpuffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine wärmeisolierende Ummantelung (5) an der Außenseite des Kesselkörpers (2).
Kesselpuffer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (5) zumindest in einem Teilbereich als Doppelmantel (5.1, 5.2) mit einem den Kesselkörper (2) an seiner Außenseite umschließenden Wärmetauscher zum Anschluss an eine äußere Wärmequelle, beispielsweise zum Anschluss an eine Solaranlage und/oder an eine Wärmepumpe ausgebildet ist.
Kesselpuffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Brennraum (10) ein Gas- oder Ölbrenner, beispielsweise ein als Biogasbrenner ausgebildeter Gasbrenner (13a) angeflanscht ist.
Kesselpuffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Brennraum ein mit festem Brennstoff, beispielsweise mit Pellets betriebener Brenner (13) angeflanscht ist.
Kesselpuffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Wärmetauscher (8a) zum Anschluss an eine äußere Wärmequelle, beispielsweise an eine Solaranlage und/oder zum Anschluss an eine Wärmepumpe ausgebildet ist.