DE10238907B4

DE10238907B4 - heater

Info

Publication number: DE10238907B4
Application number: DE2002138907
Authority: DE
Inventors: Andreas Barth; Hans-Joachim Ripplinger; Heinrich Oehler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-08-24
Filing date: 2002-08-24
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2022-08-25
Also published as: DE10238907A1

Abstract

Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser, bestehend aus einer Zuluftleitung in mindestens einen Raum, einer Abluftleitung aus mindestens einem Raum, mindestens einem Gebläse für Zu- und Abluft, einem Wärmetauscher für den Zu- und Abluftstrom, einem Brenner mit einer Abgasleitung sowie einem Warmwasserspeicher mit einem Speicherbehälter, wobei der Warmwasserspeicher mit dem Brenner direkt oder indirekt beheizt wird und die zu erwärmende Zuluft mit dem Warmwasserspeicher im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erwärmende Zuluft in einem Kanal (7), welcher als spiralförmige Wicklung ausgeführt ist, an der Wand des Speicherbehälters entlang geführt wird, welcher wärmeleitend mit diesem verbunden ist, in die Zuluftleitung mündet und von der den Warmwasserspeicher (8) umgebenden Isolierung umschlossen ist.Heater for heating room air and provision of hot water, consisting of a supply air line in at least one room, an exhaust duct from at least one room, at least one fan for supply and exhaust air, a heat exchanger for the supply and exhaust air flow, a burner with an exhaust pipe and a hot water tank with a storage tank, wherein the hot water tank is heated directly or indirectly with the burner and the supply air to be heated with the hot water tank is in heat exchange, characterized in that the supply air to be heated in a channel (7), which is designed as a spiral winding , Is guided along the wall of the storage container along which is thermally conductively connected thereto, opens into the supply air line and is surrounded by the hot water storage (8) surrounding insulation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a heater for heating room air and providing hot water according to the preamble of claim 1.

Heizgeräte zur Beheizung von Wohnungen werden immer kompakter, unter anderem auch weil durch verbesserte Wärmedämmungsmaßnahmen der Wärmebedarf immer kleiner wird. Daher kommt vermehrt die sogenannte kontrollierte Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung zum Einsatz. In mindestens einen Raum mündet dabei jeweils eine Zuluftleitung und eine Abluftleitung führt heraus. Mit einem Gebläse wird die Zu- und Abluft gefördert, und in einem Wärmetauscher für den Zu- und Abluftstrom die mitgeführte Restwärme genutzt. Parallel zur Erwärmung von Raumluft muss insbesondere für Wohnräume die Bereitstellung von Warmwasser sichergestellt sein.Heating appliances for heating homes are becoming more and more compact, partly because the heat requirement is getting smaller and smaller as a result of improved thermal insulation measures. Therefore, the so-called controlled ventilation with heat recovery is increasingly used. In each case one air supply line opens into at least one room and an exhaust air line leads out. With a fan, the supply and exhaust air is promoted, and used in a heat exchanger for the supply and exhaust air, the entrained residual heat. Parallel to the heating of indoor air, the provision of hot water must be ensured, especially for living spaces.

Aus der EP 0 187 234 B1 ist ein Heizgerät bekannt, bei dem mit einem Brenner ein Wärmetauscher beheizt wird, über den nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers warmes Wasser bereitet wird. Als Puffer bzw. zur Wasserentnahme dient ein Warmwasserspeicher, der zusätzlich noch sekundär beheizt werden kann. Die zu erwärmende Außenluft wird zweistufig erwärmt, indem sie zunächst durch einen Abluftwärmetauscher und danach durch einen Abgaswärmetauscher geführt wird. Weiterhin wird die Abluft nach dem Verlassen des für die Außenluft ersten Wärmetauschers in den Brennraum der Wärmequelle eingespeist. Zusammen mit dem Abgas gelangt die Abluft somit in den für die Außenluft zweiten Wärmetauscher und wird mit den Abgasen ausgetragen.From the EP 0 187 234 B1 a heater is known in which a burner with a heat exchanger is heated over the hot water is prepared on the principle of a water heater. As a buffer or for water removal is a hot water tank, which can be additionally heated secondarily. The outside air to be heated is heated in two stages by first passing it through an exhaust air heat exchanger and then through an exhaust gas heat exchanger. Furthermore, the exhaust air is fed into the combustion chamber of the heat source after leaving the first heat exchanger for the outside air. Together with the exhaust gas, the exhaust air thus passes into the second heat exchanger for the outside air and is discharged with the exhaust gases.

Außerdem sind sogenannte Lufterhitzer bekannt, wobei der Zuluftstrom beispielsweise in einem Wärmetauscher direkt mit einem Brenner beheizt wird. Besonders bei sehr kleinen Volumenströmen und einem relativ geringen Wärmebedarf kann sich aber das Takten des Brenners nachteilig auf den gesamten Regelkomfort, insbesondere die Temperatur der Zuluft, auswirken.In addition, so-called air heaters are known, the supply air is heated, for example, in a heat exchanger directly with a burner. Especially with very small volume flows and a relatively low heat requirement but the clocking of the burner can adversely affect the overall control comfort, in particular the temperature of the supply air.

Aus der DE 36 02 212 C2 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von Heizluft unter Verwendung einer Mischvorrichtung für Luftmassenströme offenbart. Bei einem derartigen Luftheizungssystem wird Luft beim Durchströmen von durch vertikale Wandelemente abgeschotteten Wärmetauscherkanälen, in dem Freiraum zwischen der Außenwand des Warmwasserspeichers und der Innenwand der Ummantelung erwärmt, und hierfür sind Mittel zum Mischen der erwärmten Luft mit unerwärmter Luft mit zusammenwirkend ausgebildeten Einstell- bzw. Regelungsmitteln vorgesehen. Zur Regelung der Luftmengenströme ist ein Luftleitorgan in Form eines hin- und herbewegbaren Schiebers, welcher über eine Spindel und einen Stellmotor angesteuert wird, von Nöten. Dieser Aufbau beinhaltet somit einen verhältnismäßig hohen konstruktiven Aufwand verbunden mit relativ aufwändigen elektromechanischen Antrieb und regelungstechnischen Bauelementen für die Steuerung des Temperaturniveaus.From the DE 36 02 212 C2 a device for generating heating air using a mixing device for air mass flows is disclosed. In such an air heating system, air is heated as it flows through heat exchanger channels sealed off from vertical wall elements, in the space between the outer wall of the hot water tank and the inner wall of the shell, and for this means are means for mixing the heated air with unheated air with cooperatively constituting adjusting means intended. To control the air flow rates an air guide in the form of a reciprocating slide, which is controlled by a spindle and a servo motor, of necessity. This structure thus includes a relatively high design effort associated with relatively complex electromechanical drive and control components for the control of the temperature level.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser mit einem einfachen Aufbau zu schaffen.The invention has for its object to provide a heater for heating room air and providing hot water with a simple structure.

Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This is achieved with the features of claim 1 according to the invention. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Das Heizgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwasserspeicher mit dem Brenner direkt oder indirekt beheizt wird und die zu erwärmende Zuluft mit dem Warmwasserspeicher im Wärmetausch steht. Dazu wird die zu erwärmende Zuluft in einem Kanal an der Wand des Speicherbehälters entlang geführt, der wärmeleitend mit dem Speicherbehälter verbunden ist und in die Zuluftleitung mündet. Vorzugsweise ist der Kanal an der Wand des Speicherbehälters als spiralförmige Wicklung ausgeführt und wird von der den Warmwasserspeicher umgebenden Isolierung umschlossen. Somit hält der Brenner den Warmwasserspeicher immer auf einem Temperaturniveau, das der aktuellen Anforderung von Raumluft- und/oder Warmwassertemperatur entspricht.The heater is characterized in that the hot water tank is heated directly or indirectly with the burner and the supply air to be heated with the hot water tank is in heat exchange. For this purpose, the supply air to be heated is guided in a channel along the wall of the storage container, which is thermally conductively connected to the storage container and opens into the supply air line. Preferably, the channel is designed on the wall of the storage container as a spiral winding and is surrounded by the insulation surrounding the hot water tank. Thus, the burner keeps the hot water tank always at a temperature level that corresponds to the current requirement of indoor air and / or hot water temperature.

Weiterhin ist die Abgasleitung des Brenners so über einen Wärmetauscher geführt, dass eine Vorwärmung der eintretenden Außenluft und eine Brennwertnutzung im Abgasstrom erfolgt. Entsprechend der jeweils aktuellen Wärmeanforderung wird mit einer Umschalteinrichtung der zu erwärmende Zuluftstrom wahlweise im Heizbetrieb über den Kanal an der Wand des Speicherbehälters geleitet oder gelangt im Kühlbetrieb direkt vom Gebläse für die Zuluft und/oder der Zuluftleitung in mindestens einen Raum.Furthermore, the exhaust pipe of the burner is guided over a heat exchanger that preheating the incoming outside air and a calorific value is used in the exhaust stream. In accordance with the respective current heat demand, the supply air flow to be heated is optionally conducted in heating mode via the channel on the wall of the storage tank or passes in cooling mode directly from the fan for the supply air and / or the supply air into at least one room.

Durch die Erfindung wird ein Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser mit einem einfachen, kompakten Aufbau geschaffen. Gegenüber den herkömmlichen, deutlich komplizierteren Anordnungen ist es möglich, auch bei sehr kleinen Luft-Volumenströmen und einem relativ geringen Wärmebedarf die angeschlossenen Räume mit entsprechendem Komfort zu beheizen, weil das Takten des Brenners keinen direkten Einfluss auf den zu erwärmenden Zuluftstrom hat. Die Dosierung der Luftmenge und die Einstellung der Lufttemperatur erfolgt mit Bauteilen, welche aus der Lüftungstechnik bekannt sind. Unabhängig von der genauen Wärmeabgabe beheizt der Brenner den Warmwasserspeicher und stellt ein Temperaturniveau im Speicher sicher, das einerseits für den Wärmeaustausch mit der Zuluft und andererseits für die Warmwasserversorgung ausreicht.The invention provides a heater for heating room air and providing hot water is provided with a simple, compact structure. Compared to the conventional, much more complicated arrangements, it is possible even with very small air flow rates and a relatively low heat demand to heat the connected rooms with appropriate comfort, because the clocking of the burner has no direct influence on the supply air to be heated. The dosing of the air quantity and the adjustment of the air temperature takes place with components, which are known from the ventilation technology. Regardless of the exact heat output, the burner heats the hot water tank and ensures a temperature level in the tank, which is sufficient on the one hand for heat exchange with the supply air and on the other hand for the hot water supply.

Sowohl die Kapazität des Warmwasserspeichers als auch die Brennerleistung können auf den tatsächlichen Warmwasserbedarf abgestimmt werden, so dass das Puffervolumen prinzipiell möglichst klein gehalten wird. Der Anlagenaufwand für die Einbindung in die Hausinstallation ist minimal.Both the capacity of the hot water tank and the burner capacity can be adjusted to the actual hot water demand, so that the buffer volume is kept as small as possible in principle. The installation costs for the integration into the house installation is minimal.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt ein Heizgerät:The drawing shows an embodiment of the invention. It shows a heater:

1: im Heizbetrieb und 1 : in heating mode and

2: im Kühlbetrieb. 2 : in cooling mode.

Das Heizgerät wird im Wesentlichen mit einer Umschalteinrichtung 1 gesteuert. Im Heizbetrieb gemäß 1 tritt Außenluft über den Stutzen 2 ein und wird im Zuluft-/Abluft-Wärmetauscher 3 vorgewärmt. Ein Zuluftgebläse 4 fördert dann die weiter zu erwärmende Zuluft in die Umschalteinrichtung 1, wo innerhalb einer Kammer eine Vermischung mit eintretender Umluft aus dem Stutzen 5 erfolgt. Aus dieser Mischzone saugt ein Gebläse 6 an, und fördert die Zuluft durch einen Kanal 7, der spiralförmig um den Speicherbehälter des Warmwasserspeichers 8 verläuft und wieder in der Umschalteinrichtung 1 mündet. Dabei bildet ein klappenartiges Umschaltelement 9 eine weitere Kammer. An diese ist die Zuluftleitung in den mindestens einen zu beheizenden Raum mit dem Stutzen 10 angeschlossen. Auch kann der Kanal 7 direkt in die Zuluftleitung übergehen.The heater is essentially a switching device 1 controlled. In heating mode according to 1 Outside air enters through the neck 2 and is in the supply air / exhaust air heat exchanger 3 preheated. A supply air blower 4 then promotes the supply air to be further heated in the switching device 1 , where within a chamber mixing with incoming circulating air from the nozzle 5 he follows. From this mixing zone sucks a blower 6 on, and promotes the supply air through a channel 7 , which spirals around the storage tank of the hot water tank 8th runs and again in the switching device 1 empties. In this case, forms a flap-like switching element 9 another chamber. At this is the supply air in the at least one room to be heated with the nozzle 10 connected. Also, the channel can 7 go directly into the supply air line.

Beheizt wird der Warmwasserspeicher 8 durch einen Brenner 11, welcher über die Verbrennungsluftleitung 12 Verbrennungsluft aus einer Kammer ansaugt, in die sowohl die Abluft aus mindestens einem Feuchtraum über den Stutzen 13, als auch die Abgasleitung 14 mündet. Ein Abgasgebläse 15 fördert die Abgase durch den Zuluft-/Abluft-Wärmetauscher 3 und über den Abgasstutzen 16 ins Freie.The hot water tank is heated 8th through a burner 11 , which via the combustion air line 12 Combustion air from a chamber sucks, in which both the exhaust air from at least one moist space above the nozzle 13 , as well as the exhaust pipe 14 empties. An exhaust fan 15 conveys the exhaust gases through the supply air / exhaust air heat exchanger 3 and over the exhaust pipe 16 into the open.

Im Kühlbetrieb gemäß 2 befindet sich das Heizgerät, wenn die Zuluft nicht vorgewärmt werden muss. Auch in diesem Fall tritt Außenluft über den Stutzen 2 ein und gelangt mit Hilfe des Zuluftgebläses 4 über den Zuluft-/Abluft-Wärmetauscher 3 in die Umschalteinrichtung 1. Hier wird nun mit dem Umschaltelement 9 das Gebläse 6 abgekoppelt, so dass das Zuluftgebläse 4 direkt über den Stutzen 10 in die Zuluftleitung bzw. in den mindestens einen zu beheizenden Raum fördert.In cooling mode according to 2 is the heater when the supply air does not need to be preheated. Also in this case, outside air enters through the nozzle 2 and arrives with the help of Zuluftgebläses 4 via the supply air / exhaust air heat exchanger 3 in the switching device 1 , Here is now with the switching element 9 the blower 6 decoupled so that the supply air blower 4 directly over the neck 10 promotes in the supply air or in the at least one room to be heated.

Claims

Heater for heating room air and provision of hot water, consisting of a supply air line in at least one room, an exhaust duct from at least one room, at least one fan for supply and exhaust air, a heat exchanger for the supply and exhaust air flow, a burner with an exhaust pipe and a hot water tank with a storage container, wherein the hot water tank is heated directly or indirectly with the burner and the supply air to be heated with the hot water tank is in heat exchange, characterized in that the supply air to be heated in a channel ( 7 ), which is designed as a spiral winding, is guided along the wall of the storage container along which is thermally conductively connected thereto, opens into the supply air line and from the hot water storage ( 8th ) surrounded by surrounding insulation.

Heater according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe ( 14 ) of the burner ( 11 ) is guided over a heat exchanger that preheating the incoming outside air and a calorific value is used in the exhaust stream.

Heater according to one of claims 1 to 2, characterized in that with a switching device ( 1 ), according to the heat requirement, the supply air to be heated optionally in heating mode via the channel ( 7 ) on the wall of the storage container ( 8th ) or in cooling mode directly from the blower ( 4 ) for the supply air and / or the supply air line enters at least one room.