DE1141768B

DE1141768B - Selbsttaetige, elektrische Regelvorrichtung fuer Heizkessel zum Verfeuern fluessiger oder gasfoermiger Brennstoffe

Info

Publication number: DE1141768B
Application number: DEH38106A
Authority: DE
Inventors: Gustav Herzog
Original assignee: G Herzog & Co Ing
Current assignee: G Herzog & Co Ing
Priority date: 1959-12-09
Filing date: 1959-12-09
Publication date: 1962-12-27

Description

Selbsttätige, elektrische Regelvorrichtung für Heizkessel zum Verfeuern flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe Die Erfindung betrifft eine selbsttätige, elektrische Regelvorrichtung für einen Heizkessel mit einem Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, einem vom Kesselwasser aufheizbaren Warmwasserbereiter, einem den Brenner steuernden Kesselwasserthermostat, einem Kessel-Sicherheitsthermostat und einem im Warmwasserbereiter angeordneten Thermostat, der auf ein in der Kesselvorlaufleitung vorgesehenes Absperrventil derart einwirkt, daß beim Aufheizen des Warmwasserbereiters die Kesselvorlaufleitung abgesperrt ist.
Bei derartigen Heizkesseln, insbesondere bei ölfeuerungskesseln, wird der Brenner im Winter durch einen Kesselwasserthermostat gesteuert, der auf eine Temperatur von etwa 70° C eingestellt ist, da heißeres Kesselwasser nicht erforderlich und beim Dauerbetrieb des Kessels nicht erwünscht ist. Aus Sicherheistgründen arbeitet der Kesselwasserthermostat mit einem Kessel-Sicherheitsthermostat zusammen, der auf etwa 90° C eingestellt ist. Das durch Warmwasserentnahme abgekühlte Brauchwasser wird infolge der Temperaturdifferenz zwischen dem Brauchwasser und dem bis auf 70° C erhitzten Kesselwasser aufgeheizt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Winterbetrieb des Heizkessels der Warmwasserbereitung den Vorrang zu geben und den Aufheizvorgang des Brauchwassers zu verstärken und zu beschleunigen, so daß nach einer starken Brauchwasserentnahme in kurzer Zeit erneut heißes Brauchwasser zur Verfügung steht.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer selbsttätigen, elektrischen Regelvorrichtung für Heizkessel der eingangs angeführten Gattung der im Warmwasserbereiter angeordnete Thermostat beim überschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur den Brenner durch den Kesselwasserthermostat einschaltet, beim Unterschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur ausschaltet und bei gleichzeitigem Abschluß der Kesselvorlaufleitung durch das Absperrventil den Brenner über den Kessel-Sicherheitsthermostat einschaltet. Dadurch wird erreicht, daß bei aufgeheiztem Warmwasserbereiter der Brenner durch den Kesselwasserthermostat gesteuert und bei abgekühltem Warmwasserbereiter die Steuerung des Brenners selbsttätig vorübergehend von dem Kessel-Sicherheitsthermostat übernommen wird, so daß beim Aufheizen des Warmwasserbereiters der Brenner bis zu einer Kesselwassertemperatur von 90° C eingeschaltet ist und durch die hohe Temperaturdifferenz zwischen Kessel- und Brauchwasser der Wärmeübergang gesteigert und die Aufheizzeit des Warmwasserbereiters verkürzt wird. Auf diese Weise wird selbsttätig und ohne Verstellen der Thermostaten die Steuerung des Brenners und somit die obere Temperaturgrenze des Kesselwassers den günstigsten Betriebsverhältnissen und dem benötigten Wärmebedarf angepaßt. Selbstverständlich ist beim Aufheizen des Warmwasserbereiters die Kesselvorlaufleitung durch das Absperrventil verschlossen, damit nicht durch gleichzeitige Heizwasserentnahme der mit der Schaltung erstrebte Vorteil vermindert wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsart der Regelvorrichtung besteht darin, daß der Raumthermostat derart auf den Steuerstromkreis des Kesselwasserthermostats und auf das Absperrventil in der Kesselvorlaufleitung einwirkt, daß beim Erreichen der eingestellten Raumtemperatur der vom Kesselwasserthermostat gesteuerte Steuerstrom zum Brenner unterbrochen und das Absperrventil geschlossen wird. Dadurch wird, wenn in den Räumen keine Wärme mehr nötig ist, erst beim Unterschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur und nicht bereits beim Unterschreiten der am Kesselwasserthermostat eingestellten Kesselwassertemperatur der Brenner eingeschaltet, so daß er zur Verringerung von Verbrennungsverlusten weniger oft und je Anlauf für längere Dauer in Betrieb bleibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer selbsttätigen, elektrischen Regelvorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Der Strom für die Regelvorrichtung wird über einen Hauptschalter 1 zugeführt, der einem Schaltkasten 2 vorgeschaltet ist. In dem Schaltkasten 2 sind vier Schalter 3, 4, 5 und 6 angeordnet, mit denen die C51 feuerungsanlage auf den Betrieb im Sommer, im normalen Winter, im sehr kalten Winter und auf den Betrieb mit festen Brennstoffen umschaltbar ist. Für die Erläuterung der Regelvorrichtung ist die Einstellung für den normalen Winterbetrieb gewählt, bei dem die Schalter 3, 4 und 6 geschlossen sind. In dem Schaltkasten 2 befindet sich ferner ein Schalter 7, der von einem Elektromagnet 8 betätigt wird.
Der nicht dargestellte Ölbrenner, die Verbrennungsluftklappe, die Zündeinrichtung, das Gebläse und die Ölpumpe werden in bekannter Weise von einem Brennerrelais 9 selbsttätig gesteuert.
An dem Heizkessel 10, auf den der Warmwasserbereiter 11 aufgesetzt ist, sind ein Kessel-Sicherheitsthermostat 12; ein Kesselwasserthermostat 13 und im Warmwasserbereiter ein Thermostat 14 angeordnet. Der Kessel-Sicherheitsthermostat 12 ist auf 90° C, der Kesselwasserthermostat 13 auf 75° C und der Thermostat 14 auf 55° C eingestellt.
In der Kesselvorlaufleitung des Heizkessels 10 ist ein als Rücklaufwasserbeimischventil ausgebildetes Absperrventü15 angeordnet, das durch ein bei Erwärmung sich ausdehnendes Gas betätigt wird. Im kalten Zustand schließt das Absperrventil die Kessel vorlaufleitung ab, während durch Erwärmen des Ausdehnungsgases mittels einer elektrischen Heizvorrichtung das Absperrventil und damit die Kesselvorlaufleitung geöffnet wird.
In. dem Raumthermostat 16, der auf eine Raumtemperatur von etwa 20° C eingestellt ist, befindet sich ein Sehalter 17, der sich beim Überschreiten der eingestellten Raumtemperatur öffnet.
Eine Umwälzpumpe 18 in dem Heizwasserkreislauf wird durch einen elektromagnetischen Schalter 19 eingeschaltet.
Der über den Hauptschalter 1 und die Anschlußklemme 20 dem Schaltkasten 2 zugeführte Strom fließt über den Schalter 6 und die Anschlußklemme 28 zu dem Schalter 19, der die Umwälzpumpe 18 in Betrieb setzt, und von dort zur Stromquelle zurück. Der Schalter 3 leitet den Strom über die Klemme 22 zu dem im Warmwasserbereiter angeordneten Thermostat 14, der, wenn das Brauchwasser über 55' C aufgeheizt ist und der Thermostat sich in seiner linken Schaltstellung befindet, den Strom über die Klemme 23, den Schalter 4 und die Klemme 27 dem Raumthermostat 16 zuführt. Der Schalter 17 des Raumthermostats 16 leitet in seiner geschlossenen Schaltstellung den Strom ; bis zur Klemme 26. Von dort fließt der Strom zur elektrischen Heizvorrichtung für das Ausdehnungsgas des Absperrventils 15, öffnet dieses und damit die Kesselvorlaufleitung. Anschließend fließt der Strom zur Stromquelle zurück. Ferner fließt Strom von der Klemme 26 zu dem Kesselwasserthermostat 13, der sich, wenn die Kesselwassertemperatur unter die eingestellte Temperatur absinkt, schließt und über die Klemme 25 den Elektromagnet 8 unter Strom setzt. Der Elektromagnet 8 schließt den Schalter 7, so daß Strom von dem Schalter 3 über die Klemme 24 zum Brennerrelais 9 fließt, das den Brenner in Betrieb setzt. Sobald der Kesselwasserthermostat 13 sich beim Überschreiten einer Kesselwassertemperatur von 75° C öffnet, wird der Schalter 7 ebenfalls geöffnet und der Strom zu dem Brennerrelais 9 unterbrochen. Öffnet sich der Sehalter 17 des Raumthermostats 16, wird der Strom zur Heizvorrichtung für das Ausdehnungsgas des Absperrventils 15 unterbrochen und die Kesselvorlaufleitung geschlossen. Ferner wird der Strom zum Kesselwasserthermostat 13 unterbrochen; so daß der Brenner bereits abgeschaltet wird, wenn der Kesselwasserthermostat noch geschlossen ist. Dadurch wird erreicht, daß der Brenner nicht vom Kesselwasserthermostat 13 in Betrieb gesetzt werden kann, wenn keine Wärme zum Aufheizen des Heizwassern benötigt wird.
Beim Absinken der Brauchwassertemperatur unter 55° C infolge starker Brauchwasserentnahme springt der Thermostat 14 des Warmwasserbereiters in die rechte Schaltstellung um. In diesem Falle wird der Strom zu dem Raumthermostat 16, der über die Klemme 23, den Schalter 4 und die Klemme 27 führt, unterbrochen, so daß das Absperrventil 15 (elektrische Heizvorrichtung des Ausdehnungsgases ohne Strom) die Kesselvorlaufleitung schließt und der Schalter 7 sich öffnet. Die Steuerung des Brenners durch den Kesselwasserthermostat 13 ist somit unterbrochen. Der Thermostat 14 des Warmwasserbereiters leitet den Strom in seiner rechten Schaltstellung nunmehr bis zur Klemme 24 und von dort zurück zum Brennerrelais 9. Auf diese Weise wird während des Aufheizens des Warmwasserbereiters 11, d. h. bis dessen Thermostat 14 wieder in die linke Schaltstellung zurückspringt, der Brenner nur durch den Kessel-Sicherheitsthermostat 12 gesteuert, so daß die Kesselwassertemperatur bis auf 90° C ansteigen kann. Der Thermostat 14 des Warmwasserbereiters besitzt eine Schaltdifferenz von etwa 10' C, so daß er beim Unterschreiten einer Temperatur von 55° C in die rechte Schaltstellung springt und erst beim Überschreiten einer Temperatur von etwa 65° C in die linke Schaltstellung zurückspringt. Dadurch wird vermieden, daß der Thermostat 14 des Warmwasserbereiters pendelt und die Brennersteuerung in zu kurzen Zeitabständen umgeschaltet wird. Infolge des höheren Temperaturgefälles zwischen. dem über 75° bis zu 90° C aufheizbaren Kesselwasser und dem Brauchwasser wird der Aufheizvorgang des Warmwasserbereiters wesentlich beschleunigt, so daß schneller heißes Brauchwasser wieder zur Verfügung steht und das Absperrventil 15 die Kesselvorlaufleitung früher wieder öffnet.
Vorzugsweise werden die Schalter 3, 4, 5 und 6 in dem Schaltkasten 2 zu einem einzigen, mehrpoligen Drehschalter zusammengefaßt, so daß ohne Verstellen des Kesselwasserthermostats 13 durch einfaches Verdrehen des Drehschalters, wobei auch der Schalter 5 geschlossen wird, die Schaltung auf den Betrieb im sehr kalten Winter umgeschaltet werden kann, wenn eine Kesselwassertemperatur von 75° C für eine genügende Beheizung des Hauses nicht mehr ausreicht. Dadurch, daß noch der Schalter 5 geschlossen wird, wird in einfacher Weise erreicht, da,ß auch dann, wenn der Thermostat 14 des Warmwasserbereiters sich in seiner linken Schaltstellung befindet und der Kesselwasserthermostat sich bei einer Kesselwassertemperatur über 75' C öffnet, der Schalter 7 geschlossen bleibt und der Brenner von dem Kessel-Sicherheitsthermostat 12 gesteuert wird. Die Kesselwassertemperatur kann hierbei bis 90° C ansteigen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Selbsttätige, elektrische Regelvorrichtung für Heizkessel mit einem Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, einem vom Kesselwasser aufheizbaren Warmwasserbereiter, einem den Brenner steuernden Kesselwasserthermostat, einem Kessel-Sicherheitsthermostat und einem imWarmwasserbereiter angeordneten Thermostat, der auf ein in der Kesselvorlaufleitung vorgesehenes Absperrventil derart einwirkt, daß beim Aufheizen des Warmwasserbereiters die Kesselvorlaufleitung abgesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Warmwasserbereiter angeordnete Thermostat (14) beim Überschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur den Brenner durch den Kesselwasserthermostat (13) einschaltet, beim Unterschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur ausschaltet und bei gleichzeitigem Abschluß der Kesselvorlaufleitung durch das Absperrventil (15) den Brenner über den Kessel-Sicherheitsthermostat (12) einschaltet.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Raumthermostat, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumthermostat (16) derart auf den Steuerstromkreis des Kesselwasserthermostats und auf das Absperrventil in der Kesselvorlaufleitung einwirkt, daß beim Erreichen der eingestellten Raumtemperatur der vom Kesselwasserthermostat (13) gesteuerte Steuerstrom zum Brenner unterbrochen und das Absperrventil (15) geschlossen wird.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Warmwasserbereiter angeordnete Thermostat (14) beim Überschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur den Raumthermostat (16) unter Strom setzt, der Raumthermostat dabei das als Rücklaufwasserbeimischventil ausgebildete Absperrventil (15) in der Kesselvorlaufleitung und über den Kesselwasserthermostat (13) ein Schaltrelais (7, 8) betätigt, das, eingeschaltet, den Steuerstrom zum Kessel-Sicherheitsthermostat (12) und zum Brenner freigibt, und daß der im Warmwasserbereiter angeordnete Thermostat (14) beim Unterschreiten der eingestellten Brauchwassertemperatur den Raumthermostat (16) stromlos macht, so daß der Steuerstrom zum Rücklaufwasserbeimischventil (15), zum Kesselwasserthermostat (13) und zum Schaltrelais (7, 8) unterbrochen ist und unter Umgehung dieses Schaltrelais zumSicherheitsthermostat (12) und zum Brenner fließt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1097110.