DE10351437B4 - Brennwertgerät - Google Patents

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Abstract

Brennwertgerät (1) mit einem Brenner (2), mit einer Brennkammer (3), mit einem von einem Abgas (24) umströmten Wärmeübertrager (4), der von einem Fluid (5) durchströmt wird und mit einer Heizungsanlage (6) verbunden ist, die einen ersten Heizkreislauf (7) aufweist, sowie mit einem Heizungsrücklauf (8) und einem Heizungsvorlauf (9), die am Wärmeübertrager (4) angeordnet sind, wobei der Heizkreislauf (7) einen Bypass (25) mit einem Ventil (14) und einer steuerbaren Pumpe (11) aufweist, und wobei der Bypass (25) einen zweiten, kleineren Heizkreislauf (10) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerungssystem (23) mit einem Mirkroprozessor mit einem gespeicherten Programm für eine Aufheizphase und für einen Normalbetrieb vorgesehen ist, dass vom Steuerungssystem (23) die Pumpe (11) und das Ventil ansteuerbar ist, derart, dass der kleine Heizkreislauf (10) in der Aufheizphase ausschließlich mit dem Wärmeübertrager (4) verbunden ist, wodurch ein Fluidvolumenstrom im durchströmenden Wärmeübertrager (4) bis auf einen Wert von Null reduzierbar ist, so dass in...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Brennwertgerät mit einem Brenner, mit einer Brennkammer, mit einem von einem Abgas umströmten Wärmeübertrager, der von einem Fluid durchströmt wird und mit einer Heizungsanlage verbunden ist, die einen ersten Heizkreislauf aufweist, sowie mit einem Heizungsrücklauf und einem Heizungsvorlauf, die am Wärmeübertrager angeordnet sind.
  • Derartige Brennwertgeräte sind aus dem Stand der Technik bekannt, weisen jedoch den Nachteil auf, dass im Wärmeübertrager oftmals eine starke Korrosion auftritt. Bei der Verbrennung von Ergas entsteht ein Abgas, das im Wesentlichen aus N2, CO2, und Wasserdampf, sowie geringen Säurebestandteilen (Schwefelsäure und Salpetersäure) besteht. Durch die Abkühlung des Abgases im Verlauf des Wärmeübertragers unter den Taupunkt der Gase bildet sich zunächst ein Kondensat mit einem höheren Säurebestandteil. Im Verlauf der Kondensation innerhalb des Wärmeübertragers nimmt der Säurebestandteil des Kondensats ab und es kondensiert am Ende fast reiner Wasserdampf aus. Der gesamte Wärmeübertrager ist kurz nach dem Anschalten noch so kalt, so dass sich im ganzen Wärmeübertrager in der Aufheizphase an der kalten Oberfläche korrosives Kondensat des Wasserdampfes und der Säurebestandteile bildet. Durch den Betrieb wird der Wärmeübertrager im Bereich des Ab gaseintritts so stark erwärmt, dass das bereits niedergeschlagene Kondensat dort wieder verdampft wird. Es bildet sich so ein konzentriertes Wasser-Säuregemisch, das auf den metallischen Wärmeübertrager aggressiv und korrodierend wirkt. Das Kondensat wird zunehmend an Säurebestandteilen aufkondensiert, so dass die Korrosion in diesem Bereich erheblich verstärkt und die Lebensdauer des Wärmeübertragers deutlich gemindert wird.
  • Aus DE 43 32 141 C2 ist ein Umlaufwasserheizer zur Bereitung von Brauch- und Heizungswasser mit einem von einem Brenner beaufschlagten Wärmetauscher bekannt, der einen Heizungskreis und einen Brauchwasserkreis zur Erwärmung von Brauchwasser aufweist. Parallel zum Heizungskreis ist eine von einem Überströmventil gesteuerte Heizungs-Bypass-Leitung vorgesehen. Außerdem ist dem Wärmetauscher ein Latentwärmespeicher vorgeschaltet, zu dem eine von einem weiteren Ventil gesteuerte weitere Bypass-Leitung parallel geschaltet ist. Zum Aufheizen des Latentwärmespeichers ist vorgesehen, die Heizungs-Bypass-Leitung zu öffnen, so dass der Latentwärmespeicher mit dem über den Wärmetauscher strömenden Heizwasser aufgeheizt wird. Die gespeicherte Wärme des Latentwärmespeichers kann wieder an den Wärmetauscher abgegeben werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Brennwertgerät bereitzustellen, bei dem der Kondensatanfall, insbesondere in einem Eintrittsbereich des Abgases des Wärmeübertragers, während der Aufheizphase vermieden beziehungsweise stark reduziert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Brennwertgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Brennwertgerätes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Heizkreislauf einen Bypass aufweist, der einen zweiten, kleineren Heizkreislauf bildet, der in einer Aufheizphase ausschließlich mit dem Wärmeübertrager verbunden ist, so dass in der Aufheizphase der Wärmeübertrager, insbesondere in einem Eintrittsbereich des Abgases, schnell auf eine Temperatur aufheizbar ist, die oberhalb der Kondensationstemperatur liegt. Im Gegensatz zu den in den Stand der Technik bekannten Brennwertgeräten wird bei der vorliegenden Erfindung während der Startphase lediglich das Fluid, das in der Regel Wasser ist, des zweiten Heizkreislaufes innerhalb des Wärmeübertragers erwärmt. Diese Erwärmung des Wassers erfolgt schneller, da in dem zweiten Heizkreislauf eine geringere Wassermenge enthalten ist als in dem ersten Heizkreislauf der Heizungsanlage. Wird bei der Startphase zusätzlich die Leistung einer am Bypass angeordneten Umwälzpumpe gedrosselt und damit ein geringerer Volumenstrom durch den Wärmeübertrager geführt, erwärmt sich somit der Eintrittsbereich des Abgases des Wärmeübertragers schneller als bei den bekannten Brennwertgeräten. Folglich ist die Oberfläche des Wärmeübertragers zügig auf eine Temperatur aufheizbar, die oberhalb der Kondensationstemperatur liegt. Ist die Kondensationstemperatur erreicht, kann kein Kondensat an der Oberfläche des Wärmeübertragers mehr anfallen, wodurch die Lebensdauer eines Wärmeübertrager erheblich gesteigert wird. Durch die konstruktiv einfache und kostengünstige Ausgestaltung des Brennwertgerätes mit dem erfindungsgemäßen Bypass kann ein Zusetzen des Wärmeübertragers auf der Abgasseite aufgrund von Korrosion weitgehend vermieden werden. Ein weiter Vorteil ist, dass die Kosten eines Wärmeübertragers reduziert werden können, da nun der Einsatz von weniger korrosionsbeständigen, kostengünstigen Materialien möglich ist.
  • Die Pumpe wird entsprechend unterschiedlicher Einflussfaktoren, wie zum Beispiel Kondensationstemperatur, Oberflächentemperatur des Wärmeübertragers etc., derart gesteuert, dass der Wärmeübertrager von unterschiedlich großen Fluidvolumenströmen durchflossen wird. Es besteht die Möglichkeit, die Pumpe so zu steuern, dass während der Aufheizphase der durch den Wärmeübertrager strömende Fluidstrom nahezu gleich Null ist. Bei diesem Betriebszustand der Pumpe kommt es in dem zweiten Heizkreislauf nicht zu einer Wasserzirkulation, so dass das Wasser im Wärmeübertrager steht. Da das Wasser nicht zirkuliert, wird es durch das heiße Abgas schnell aufgewärmt, so dass die Oberflächentemperatur des Wärmeübertragers in kurzer Zeit oberhalb der Kondensationstemperatur gebracht werden kann. Hierbei ist jedoch besonders zu beachten, dass lokal an dem Wärmeübertrager keine zu heißen Stellen auftreten, da besonders an diesen Stellen zu große Thermospannungen auftreten können, wodurch der Wärmeübertrager beschädigt oder sogar ausfallen werden kann. Des Weiteren sollte möglichst vermieden werden, dass das innerhalb des Wärmeübertragers aufzuheizende Wasser nicht in einen Siedezustand gebracht wird.
  • Vorzugsweise weist der Wärmeübertrager eine erste Übertragungseinheit aus Metall, die der Brennkammer zugewandt ist, und eine zweite aus Kunststoff bestehende Übertragungseinheit auf, die von der Brennkammer abgewandt ist. Hierbei kann der Heizungsrücklauf an der zweiten Übertragungseinheit und der Heizungsvorlauf an der ersten Übertragungseinheit angeordnet sein. Während der Aufheizphase entsteht insbesondere an der ersten aus Metall bestehenden Übertragungseinheit im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern kein beziehungsweise nur ein sehr geringer Anteil an Kondensat. Besonders vorteilhaft ist, dass die erste und die zweite Übertragungseinheit derart angeordnet sind, dass das Abgas in einem stationären Betrieb des Brennwertgerätes, also nachdem die Aufheizphase beendet ist, im Bereich der ersten Übertragungseinheit im Wesentlichen nicht unter die Kondensa tionstemperatur abkühlbar ist. Das heiße Abgas strömt im stationären Betrieb in einen ersten Strömungsbereich des Wärmeübertragers, in dem die erste Übertragungseinheit angeordnet ist, wobei es zu einem Wärmestrom in Richtung des Temperaturgefälles kommt. Das Abgas wird somit durch das in der ersten Übertragungseinheit strömende Wasser abgekühlt, wobei es zu einer homogen Abkühlung des Abgases kommt, das bedeutet, dass alle Stellen mit dem gleichen Abstand zur Brennkammer die gleiche Temperatur aufweisen. Nach einem gewissen Strömungsweg gelangt das Abgas anschließend in einen zweiten Strömungsbereich, in dem die zweite aus Kunststoff bestehende Übertragungseinheit angeordnet ist. Während des Abkühlvorganges in dem zweiten Strömungsbereich unterschreitet das Abgas die Kondensationstemperatur, so dass an der Oberfläche der zweiten Übertragungseinheit Kondensat anfällt. Da die zweite Übertragungseinheit erfindungsgemäß aus Kunststoff besteht, kann durch das aggressive Kondensat kein Schaden am Wärmeübertrager entstehen, so dass eine derartige Ausgestaltung der Erfindung die Lebensdauer eines Wärmeübertragers erheblich erhöht.
  • Hat die Oberfläche der ersten Übertragungseinheit eine Temperaturoberhalb der Kondensationstemperatur erreicht, schließt das Ventil den Bypass zunehmend und anschließend zirkuliert das Wasser in dem ersten Heizkreislauf. Hierbei strömt das Wasser durch die Heizungsanlage, durch die oben genannte Pumpe in den Heizungsrücklauf, wobei das Wasser hierbei zunächst in die zweite Übertragungseinheit und anschließend in die erste Übertragungseinheit gelangt und gleichzeitig erwärmt wird. Im Anschluss verlässt das aufgeheizte Wasser den Wärmeübertrager über den an der ersten Übertragungseinheit angeordneten Heizungsvorlauf und strömt in die Heizungsanlage. Vorzugsweise ist das Ventil ein Thermostatventil oder ein steuerbares Ventil mit einer Temperaturüberwachungseinheit. Die Temperaturüberwachungseinheit kann beispielsweise Temperatursensoren umfassen, die auf der Oberfläche des Wärmeübertragers angeordnet sind. In Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur geben die Sensoren dem Ventil ein Signal, wodurch alternativ der erste oder der zweite Heizkreislauf aktiviert wird.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung weist die erste Übertragungseinheit eine geringe Masse auf. Je kleiner die Masse der ersten Übertragungseinheit ist, desto schneller erfolgt eine Temperaturerhöhung der Oberfläche der ersten Übertragungseinheit auf die Kondensationstemperatur.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Brenner mit einer Luft führenden, einen Ventilator aufweisenden Leitung verbunden ist, an der ein Luft-Bypass angeordnet ist. Vorzugsweise mündet der Luft-Bypass zwischen dem Brennraum und der ersten Übertragungseinheit. Mit dieser Ausgestaltung des Brennwertgerätes wird hinter dem Brennraum zusätzlich Luft zugegeben, wodurch der Inertgasanteil im Abgas erhöht sowie der Partialdruck der kondensierbaren Bestandteile im Abgas erniedrigt wird. Folglich senkt sich durch Zugabe von Luft die Kondensationstemperatur des Abgases, so dass auch bei kälteren Wärmeübertragern sich weniger beziehungsweise sogar kein Kondensat mehr bildet. Sobald sich der Wärmeübertrager beziehungsweise die Oberfläche der ersten Übertragungseinheit soweit aufgeheizt hat, dass das Abgas die Kondensationstemperatur an der Oberfläche nicht mehr erreicht, wird der zusätzliche Luftvolumenstrom, der zwischen dem Brennraum und der ersten Übertragungseinheit eingeführt wird, durch ein vorzugsweise steuerbares Ventil reduziert.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematische Schnittansicht eines Brennwertgerätes und
  • 2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Brennwertgerätes.
  • 1 zeigt ein Brennwertgerät 1 mit einem Brenner 2 und einer Brennkammer 3. Der Brenner 2 ist mit einer Leitung 16 verbunden, die Luft durch einen Ventilator 15 in den Brenner 2 führt. Unterhalb der Brennkammer 3 ist ein Wärmeübertrager 4 angeordnet, der bei der vorliegenden Ausführungsform eine erste Übertragungseinheit 12 umfasst, die aus Edelstahl besteht. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass die erste Übertragungseinheit 12 aus Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen besteht. Die erste Übertragungseinheit 12, die der Brennkammer 3 zugewandt ist, befindet sich in einem ersten Strömungsbereich. Des Weiteren weist der Wärmeübertrager 4 eine zweite aus Kunststoff bestehende Übertragungseinheit 13 auf, die der Brennkammer 3 abgewandt und in einem zweiten Strömungsbereich angeordnet ist. Der Kunststoff der zweiten Übertragungseinheit 13 ist im Ausführungsbeispiel bis 200°C beständig. Die erste und die zweite Übertragungseinheit 12, 13 werden durch ein heißes in der Brennkammer 3 entstehendes Abgas 24 umströmt.
  • Der Wärmeübertrager 4, der von einem aufzuheizenden Wasser 5 durchströmt wird, weist einen Heizungsrücklauf 8 und einen Heizungsvorlauf 9 auf. Der Heizungsrücklauf 8 ist hierbei an der zweiten Übertragungseinheit 13 und der Heizungsrücklauf 9 an der ersten Übertragungseinheit 12 angeordnet. Unterhalb der zweiten Übertragungseinheit 13 befindet sich eine aus Kunststoff bestehende Auffangwanne 19. Ein Kamin 21, der ein Gebläse 22 aufweist, dient dazu, das im Wärmeübertrager 4 abgekühlte Abgas 24 in die Umgebung zu leiten. Der Heizungsrücklauf 8 und der Heizungsvorlauf 9 sind mit einer Heizungsanlage 6 verbunden, die für den Heizbetrieb mit einem ersten Heizkreislauf 7 ausgebildet ist. Des Weiteren ist ein Bypass 25 an dem ersten Heizkreislauf 7 angeordnet, wodurch ein zweiter, kleinerer Heizkreislauf 10 sich bildet. Am Bypass 25 ist ferner ein steuerbares Ventil 14 angeordnet sowie auf der Heizungsrücklaufseite eine steuerbare Pumpe 11, die das aufzuheizende Wasser 5 von der Heizungsanlage 6 in den Wärmeübertrager 4 pumpt, so dass eine Wasserzirkulation in dem ersten oder in dem zweiten Heizkreislauf 7, 10 entsteht.
  • Wird das Brennwertgerät 1 eingeschaltet, weist zu diesem Zeitpunkt die Oberfläche des Wärmeübertragers 4 in der Regel eine niedrige Temperatur auf. Das sich in der Brennkammer 3 bildende Abgas 24 wird in den ersten und den zweiten Strömungsbereich des Wärmeübertragers 4 geleitet, wobei es aufgrund des Temperaturgefälles Wärme auf das in dem Wärmeübertrager 4 strömende Wasser 5 überträgt.
  • Da in der Regel Heizungsanlagen eine große Menge an Wasser aufweisen, dauert es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Brennwertgeräten während der Aufheizphase relativ lange, bis die Oberfläche des Wärmeübertragers auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die oberhalb der Kondensationstemperatur liegt. In dieser Zeitspanne kommt es an dem metallischen Wärmeübertrager zu einer Kondensation. Das bedeutet, dass das entlang des Wärmeübertragers strömende Abgas unterhalb der Kondensationstemperatur abgekühlt wird und somit an der Oberfläche des Wärmeübertragers Kondensat anfällt, das korrosiv wirkt.
  • Bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird während der Aufheizphase das Ventil 14 derart angesteuert, dass das Wasser 5 lediglich in dem zweiten Heizkreislauf 10 zirkuliert. Durch diese einfache Maßnahme wird erreicht, dass in dem kleineren Kreislauf 10 eine viel geringere Wassermenge durch den Wärmeübertrager 4 gepumpt werden muss, wodurch das Wasser 5 in einer viel kürzeren Zeit sich erwärmt. Folglich kann die Oberflächentemperatur der ersten Übertragungseinheit 12 schneller oberhalb der Kondensationstemperatur gebracht werden, so dass ein Anfall an schädlichem Kondensat in der Aufheizphase erheblich reduziert werden kann.
  • Um das innerhalb des Wärmeübertragers 4 sich befindende Wasser 5 schnell aufzuheizen, besteht ebenfalls die Möglichkeit den Volumenstrom des Wassers 5, der durch den Wärmeübertrager 4 strömt, bis auf nahezu Null zu reduzieren. Die Pumpe 11 fördert während der Aufheizphase kein Wasser 5 in Richtung des Wärmeübertragers 4, so dass das Wasser 5 innerhalb des Wärmeübertragers 4 steht. Während das Abgas 24 über die bei den Übertragungseinheiten 12, 13 strömt, erwärmt sich schnell das stehende Wasser 5, so dass in kurzer Zeit die Oberflächentemperatur des Wärmeübertragers 4 auf die gewünschte Temperatur erhöht werden kann.
  • In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Übertragungseinheit eine kleine Masse auf, wodurch eine schnellere Erwärmung der ersten Übertragungseinheit erzielt werden kann.
  • Die erste und die zweite Übertragungseinheit 12, 13 weisen des Weiteren Wärmeübertragungsflächen auf, die in den Zeichnungen explizit nicht dargestellt sind. Durch diese Ausgestaltung des Wärmeübertragers 4, beispielsweise mit Rippen, wird die Kontaktfläche zwischen dem Abgas 24 und den Übertragungseinheiten 12, 13 erhöht, so dass der Wirkungsgrad des Wärmeübertragers 4 wesentlich verbessert werden kann.
  • Weist die Oberfläche der ersten Übertragungseinheit 12 eine oberhalb der Kondensationstemperatur liegende Temperatur auf, werden das Ventil 14 sowie die Pumpe 11 derart angesteuert, dass eine Wasserzirkulation in dem ersten Heizkreislauf 7 beginnt (Normalbetrieb). Bei dem in 1 dargestellten Ventil 14 handelt es sich um ein Thermostatventil, das ab der Kondensationstemperatur den Bypass 25 schließt, so dass lediglich der erste Heizkreislauf 7 geöffnet ist. Hierbei strömt das Wasser 5 durch den Heizungsrücklauf 8 zunächst in die zweite aus Kunststoff bestehende Übertragungseinheit 13. Anschließend gelangt es in die metallische Übertragungseinheit 12 und verlässt den Wärmeübertrager 4 in einem aufgeheizten Zustand, wobei es der Heizungsanlage 6 über den Hei zungsvorlauf 9 zugeführt wird. Die erste Übertragungseinheit 12 ist hierbei derart ausgebildet, dass im stationären Betrieb das Abgas 24 im ersten Strömungsbereich nicht unterhalb der Kondensationstemperatur abgekühlt wird. Es fällt somit in diesem Bereich kein Kondensat an, das die Oberfläche der metallischen Übertragungseinheit 12 gefährden kann. Anschließend strömt das Abgas 24 in den zweiten Strömungsbereich des Wärmeübertragers 4, wobei es unterhalb der Kondensationstemperatur abgekühlt wird. An der Oberfläche der zweiten Übertragungseinheit 13 schlägt sich ein Kondensat nieder, das nach unten in die Auffangwanne 19 tropft. Da die zweite Übertragungseinheit 13 aus Kunststoff besteht, kann das säurehaltige Kondensat die Oberfläche nicht angreifen, das bedeutet es entsteht keine Korrosion. Das abgekühlte Abgas 24 verlässt den zweiten Strömungsbereich und strömt durch den Kamin 21 in die Umgebung. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Kamin 21 ein Kunststoffrohr 20 auf, das den Kamin 21 vor Schäden durch eventuell anfallendes Kondensat schützt, wodurch eine kostenaufwendige Kaminsanierung wirksam verhindert werden kann.
  • In 2 wird eine weitere Alternative eines Brennwertgerätes 1 gezeigt. Das dargestellte Brennwertgerät 1 weist hierbei den gleichen Aufbau auf, wie das Brennwertgerät 1 aus 1. Unterschiedlich ist, dass an der Luft führenden Leitung 16, die mit dem Brenner 3 verbunden ist, ein Luft-Bypass 17 angeordnet ist. Der Luft-Bypass 17 ist hinter dem Ventilator 15 und vor dem Brenner 3 positioniert und entnimmt der Luftleitung 16 einen gewissen Volumenstrom, der durch den Luft-Bypass 17 über ein steuerbares Ventil 18 geführt wird. Die Luft wird mittels des Ventilators 15 in den Bypass 17 an dem Brenner 3 vorbeigeleitet. Der Luft-Bypass 17 mündet hierbei in einem Bereich zwischen der metallischen ersten Übertragungseinheit 12 und dem Brennraum 3. Durch diese Ausgestaltung wird dem Abgas 24 zusätzliche Luft zugeführt, wodurch der Inertgasanteil erhöht wird. Folglich wird der Partialdruck der kondensierbaren Bestandteile des Abgases 24 und somit auch die Kondensationstemperatur des Abgases 24 so stark abgesenkt, dass sich auch bei einem kalten Wärmeübertrager 4 kein Kondensat mehr bildet. Ist die erste Übertragungseinheit 12 soweit aufgeheizt, dass das Abgas 24 nicht mehr unterhalb der Kondensationstemperatur abgekühlt werden kann, wird der zusätzliche durch den Luft-Bypass 17 strömende Luftvolumenstrom reduziert.
  • Des Weiteren weist das Brennwertgerät 1 ein Steuerungssystem 23 auf, das einen Mikroprozessor mit einem gespeicherten Programm für die Aufheizphase und für den Normalbetrieb (stationärer Betrieb) aufweist. Das Steuerungssystem 23 ist unter anderem mit der Wasserpumpe 11, dem Ventil 14 des Wasser-Bypasses 25, dem Gebläse 22 innerhalb des Kamins 21, dem Luftventilator 15 und dem Ventil 18 des Luft-Bypasses 17 verbunden. Ferner umfasst der Wärmeübertrager 4 an seiner Oberfläche eine Vielzahl von nicht dargestellten Temperatursensoren, die mit dem Steuerungssystem 23 ebenfalls verbunden sind. Während der Aufheizphase erhält das Steuerungssystem 23 von den Sensoren Signale, die eine Auskunft über die Oberflächentemperatur der ersten Übertragungseinheit 12 geben. In der Regel liegt die Temperatur am Anfang der Aufheizphase unterhalb der Kondensationstemperatur. In diesem Fall steuert das Steuerungssystem 23 das Ventil 14 derart an, dass das Wasser 5 lediglich in dem zweiten Heizkreislauf 10 zirku liert. Das Steuerungssystem 23 kann nun entsprechend des Programms wählen, welche Aktionen innerhalb des Brennwertgerätes 1 angesprochen werden. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit die Pumpe 11 so anzusteuern, dass kein Wasservolumenstrom innerhalb des Wärmeübertragers 4 strömt. Das Wasser 5 steht somit innerhalb des Wärmeübertragers 4 und kann in der Aufheizphase zügig erwärmt werden. Eine weitere Möglichkeit ist, die Pumpe 11 mit einer geringen Pumpleistung arbeiten zu lassen und gleichzeitig zusätzliche Luft vor die erste Übertragungseinheit 12 zu leiten, um in der Aufheizphase eine Kondensation möglichst zu verhindern. Hierbei kann der Luftvolumenstrom durch eine Änderung der Ventilatorleistung variiert werden. Im Laufe der Aufheizphase kann in Abhängigkeit der Oberflächentemperatur der ersten Übertragungseinheit 12 die zu fördernde Wassermenge langsam erhöht und/oder der Luftvolumenstrom verringert werden.
  • Die erläuterten Maßnahmen des Steuerungssystems 23 zur Reduzierung des Kondensatanfalles, insbesondere in der Aufheizphase, stellen ein hoch komplexes System dar, das im Programm berücksichtigt wird, und sind in unterschiedlichen Weisen miteinander kombinierbar und/oder hintereinander schaltbar, worauf jedoch im Weiteren nicht explizit eingegangen wird.
  • 1
    Brennwertgerät
    2
    Brenner
    3
    Brennkammer
    4
    Wärmeübertrager
    5
    Fluid
    6
    Heizungsanlage
    7
    erster Heizkreislauf
    8
    Heizungsrücklauf
    9
    Heizungsvorlauf
    10
    zweiter Heizkreislauf
    11
    Pumpe
    12
    erste Übertragungseinheit
    13
    zweite Übertragungseinheit
    14
    Ventil
    15
    Ventilator
    16
    Leitung
    17
    Luft-Bypass
    18
    Ventil
    19
    Auffangwanne
    20
    Kunststoffrohr
    21
    Kamin
    22
    Gebläse
    23
    Steuerungssystem
    24
    Abgas
    25
    Bypass

Claims (11)

  1. Brennwertgerät (1) mit einem Brenner (2), mit einer Brennkammer (3), mit einem von einem Abgas (24) umströmten Wärmeübertrager (4), der von einem Fluid (5) durchströmt wird und mit einer Heizungsanlage (6) verbunden ist, die einen ersten Heizkreislauf (7) aufweist, sowie mit einem Heizungsrücklauf (8) und einem Heizungsvorlauf (9), die am Wärmeübertrager (4) angeordnet sind, wobei der Heizkreislauf (7) einen Bypass (25) mit einem Ventil (14) und einer steuerbaren Pumpe (11) aufweist, und wobei der Bypass (25) einen zweiten, kleineren Heizkreislauf (10) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerungssystem (23) mit einem Mirkroprozessor mit einem gespeicherten Programm für eine Aufheizphase und für einen Normalbetrieb vorgesehen ist, dass vom Steuerungssystem (23) die Pumpe (11) und das Ventil ansteuerbar ist, derart, dass der kleine Heizkreislauf (10) in der Aufheizphase ausschließlich mit dem Wärmeübertrager (4) verbunden ist, wodurch ein Fluidvolumenstrom im durchströmenden Wärmeübertrager (4) bis auf einen Wert von Null reduzierbar ist, so dass in der Aufheizphase der Wärmeübertrager (4) schnell auf eine Temperatur aufheizbar ist, die oberhalb der Kondensationstemperatur liegt.
  2. Brennwertgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (4) eine erste Übertragungseinheit (12) aus Metall, die der Brennkammer (3) zugewandt ist, und eine zweite aus Kunststoff bestehende Übertragungseinheit (13) aufweist, die von der Brennkammer (3) abgewandt ist.
  3. Brennwertgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) ein Thermostatventil oder ein steuerbares Ventil mit einer Temperaturüberwachungseinheit ist.
  4. Brennwertgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (2) mit einer Luft führenden, einen Ventilator (15) aufweisenden Leitung (16) verbunden ist, an der ein Luft-Bypass (17) angeordnet ist.
  5. Brennwertgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Bypass (17) zwischen der Brennkammer (3) und der ersten Übertragungseinheit (12) mündet.
  6. Brennwertgerät (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Bypass (17) ein steuerbares Ventil (18) aufweist.
  7. Brennwertgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennwertgerät (1) eine Auffangwanne (19) für ein sich im Wärmeübertrager (4) bildendes Kondensat umfasst, die aus Kunststoff besteht.
  8. Brennwertgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennwertgerät (1) einen mit einem Kunststoffrohr (20) ausgebildeten Kamin (21) umfasst, der ein Gebläse (22) aufweist, wodurch das Abgas (24) in die Umgebung transportiert wird.
  9. Brennwertgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Übertragungseinheit (12, 13) Wärmeübertragungsflächen aufweisen.
  10. Brennwertgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übertragungseinheit (12) aus Edelstahl oder Kupfer oder Aluminium oder deren Legierungen besteht.
  11. Brennwertgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Übertragungseinheit (13) aus einem hitzebeständigen Kunststoff besteht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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