DE1454669A1

DE1454669A1 - Wassererhitzer und Wasserheizsystem

Info

Publication number: DE1454669A1
Application number: DE19631454669
Authority: DE
Inventors: Steer Leonard Arthur; William Davidson; Alfred Perrin
Original assignee: CD Patents Ltd
Current assignee: CD Patents Ltd
Priority date: 1962-03-19
Filing date: 1963-03-18
Publication date: 1969-08-07
Also published as: GB1028875A; US3201045A

Description

PATENTANWÄLTE

Dr. Expl.

H5.A669

16.3.1965 B/Se

_Λ
Di©· Erfindung

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«iepenrohren, «ie

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Vertrermu^aproduMen erhitzt. ^ _NaoMell,

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Wasser hindurohgeht, wobei sich das Bohr von einem unteren Wassereinlaß zu einem oberen Wasserauslaß innerhalb der Kammer senkreoht nach oben oder nach oben geneigt erstreckt« Hearere geneigte. Hippenrohre können zwischen einer gemeineamen EinZaflleitung und einer gemeinsamen Auslaßleitung parallel aueinander angeordnet werden, so daß der Wideretand gegen die Wasserströmung viel geringer ist als in einem Erhitzer von vergleioh*· barer leistung, aber mit hintereinanderliegenden oder kontinuierlichen Windungen und mit waagerechten Windungen zum Erhitzen des Wassers. Das Rippenrohr kann gerade sein oder V- oder Z-Form aufweisen.

Es ist auch bekannt, daß Wassererhitzer oder Heißwasserspeicher am wirtschaftlichsten sind, wenn sie bis zu ihrer vollen leistung ausgenützt werden. Bei Verwendung für beträchtlich geringere Leistungen wird ihr Gesamtwirkungsgrad wesentlich verringert.

Vfenn beispielsweise ein Wassererhitzer oder Heißwasserspeicher für die Raumheizung und für die '- lieh« Heißwasserversorgung benützt wird, ist es un^irteohartiioh, denselben nur für die Heißwasserver gong zu verwenden (z.B. im Sommer, wenn keine Raumheizung erforderlich ist), weil der Gesamtwirkungsgrad der Heizung durch den geringeren Wärmebedarf stark verringert wird. Es wird daher üblicherweise empfohlen, im Sommer nur für die häusliche Heißwasserversorgung einen auaätzlichen

Erhitier von geringerer leistung zu verwenden·

Duroh die Erfindung wird auch dieser Haohtell beseitigt. Hn gemäß der Erfindung ausgebildeter Waeeeierhitser wird daher in einem Wasserheiesystem angeordnet, das gekennzeichnet ist duroh einen ersten Heißwasserspeicherbehälter, aus welche» • Heißwasser duroh eine Anzapfung oder durch Anzapfungen in der * · gewünsohten Weise entnommen werden kann, durok einen sveiten . * < Heißwasserspeicherbehälter, der innerhalb des ersten Behälters angeordnet und mit dem Wassererhitaer verbunden ist, duroh

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iU«i»heievorriohtungen_f die mit dem zweiten Behälter

Ik »eJitounÖen eind, duroh eine Pumpe, die das Wasser Über den ' , WMtwerhltier, -den zweiten Behälter und die Raumiieizvorrioh-' * inm^tn inUiO.&uf setzt, und durch eine Einrichtung, welohe ß 4ie laftuttdilü» dee Brenners oder der Brenner des Wasserer-. ..;■ '''hitipfr« veiringert, wenn durch die Pumpe kein Wasser in Umlauf

'Vv*,. geeetat wiy« · - "

In den Zeichnungen zeigt ι

1 eine Vorderansicht eines Was s er erhitz er s gemäß der "10 Srftnflung mit abgenommener Vorderwand,

I¹Ig* 2 eine Rüokaneioht des gleiohen Was s er erhitz er s mit v> ,^: abgenommener Hüokwand.

Die Jig. 3 und 4 sind der Fig. 1 ähnliche Ansichten von zwei Jibgeäftderten Waesererhitzern gemäß der Erfindung. JDit fXg* 5 und 6 zeigen scheiaatische Diagramme, die zwei

WaBBerheieayeteme veranschaulichen, welohe den Wassererhitzer der Brfinäung verwenden.

In allen figur·η der Zeichnung sind gleiche Teile mit den i BefcugSBiffern bezeichnete

B41 der Ia den Yig« 1 und 2 gezeigten Aueführungeform der W «in für den der Schwerkraft unterworfenen Kreislauf des Vassere bestimmter Wassererhitzer eine Verbren-

1 auf, die übliche Form besitzt und die in der le« unteren Endes mit einen Gas- oder ölbrenner 2 ver~ ·«&*& iet. Die Terbrennungekaaier 1 hat am oder in der Nähe d·· ttaterett "Ende· ^eine öffnung 3 für den Einlaß der Verbren-

und eine öffnung oder einen Abzugskanal 4 am oberen £üir~4l|.· Ableitung der Verbrennungsprodukt·. Innerhalb J eiiid mehrere Rippenrohre 5 nebeneinander ange-

ν-⁴-

_}£|||i*1u Tü.»m4 Bohre haben-Zickzack- oder Z-Pora, wobei jeder ÖeSienicel <S#e 2 nach oben vorzugsweise unter einem Winkel von ftcfkr ale ES⁰ geneigt ist. Diese Rohre sind parallel

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zueinander mit einer gemeinsamen äußeren (oder gewünschtenfallB inneren) unteren Einlaß-' oder Eüoklaufleitung 6 für das zu erhitzende Wasser und mit einer gemeinsamen äußeren (oder gewünschtenfalls inneren) oberen Auslaß- oder Strömungsleitung 7 für das erhitzte Waeser verbunden.. Die beiden Leitungen sind mit einem Heißwasserspeicherbehälter und/oder mit Heizkörpern verbunden, wie nachstehend beschrieben wird. Bei der dargestellten Ausführungsform weist jedes der Rohre 5 mehrere gerade gerippte Abschnitte auf, die in der Kammer naoh oben geneigt angeordnet sind. Die geraden Abschnitte sind miteinander durch ungerippte gekrümmte Teile verbunden* um beispielsweise ein Z zu bilden. Die Verbindungen zwischen den geraden Abschnitten müssen so ausgebildet sein, daß sie die der Schwerkraft unterworfene Strömung des Wassers durch das Rohr · behindern.

Im Betrieb wird der Brenner entzündet, so daß die Verbrennungsprodukte das Wasser in den unteren Teilen" der Rippenrohre 5 erhitzen, damit das Wasse.r zur Strömungsleitung 7 ansteigt, aus welcher dasselbe in den Heißwasserspeicherbehälter und/oder in die Heizkörper gelangt. Wenn das Wasser abgekühlt ist, fließt es über die Rücklaufleitung- 6 in die Rippenrohre zurück, um neuerlich erhitzt zu werden.

Die geraden Abschnitte der Rohre sind mit Rippen versehen, um die Wärmeübertragung von den Verbrennungsprodukten auf das durch die Rohre fließende Wasser zu verbessern. Die gekrümmten Teile sind nicht mit Rippen versehen, um das Krümmen der Rohre zu erleichtern. Gegebenenfalls können auch getrennte ungerippte gekrümmte Abschnitte verwendet werden, um die geraden Absohnitte miteinander zu verbinden.

Fig. 3 veransohaulicht einen etwas abgeänderten Wassererhitzer, in welchem einzelne gerippte Abschnitte 5, die mit den ^eitungen 6 und 7 parallel verbunden sind, senkrecht angeordnet sind.

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In äer Kammer 1 können Leitbleche 1a vorgesehen sein, um eine Wirbelströmung der Verbrennungsgase vom Brenner 2 zu ' bewirkeil.

Pig. 4 veraneohaulioht eine andere abgeänderte AusführungBform, die anstelle eines einzigen Brenners 2 mit mehreren unabhängig betätigbaren Brennern 8 versehen ist. Diese Anordnung ist besondere nützlioh, wenn der Wassererhitzer in den in den Pig. 5 und 6 dargestellten Wasserheizsystemen Verwendung findet.

Bei der Anordnung gemäß Fig» 5 kann Heißwasser für den häueliahen Q-ebrauoh aus einem ersten Heißwasserspeioherbehälter duroh die Anzapfungen 10 entnommen werden. Das Wasser im Speicherbehälter 9 wird durch das Heißwasser in einem zweiten Heißv/asserspeioherbehälter 11 erhitzt, der durch Rohre 12 mit

¹^ der Strömungsleitung 7 und der Rüoklaufleitung 6 des Wassererhitzers verbunden ist. Heißwasserheizkörper 13 oder andere Raumheizvorrichtungen werden ebenfalls mit Heißwasser aus dem Wassererhitzer gespeist, ^ine Pumpe H setzt das Heißwasser in der Richtung der Pfeile durch die Rippenrohre 5» die Rohre 12,

den zweiten Speioherbehälter 11 und die Heizkörper 13 in Umlauf .

Wenn der Wassererhitzer nur für die häusliche Heißwasserversorgung benützt wird (d.h. wenn der Heißwasserkreislauf zu den Heizkörpern 13 durch ein Ventil 15 abgesperrt ist), ist ea zweckmäßig! das Heißwasser vom Wassererhitzer zum Heißwasserspöioherbehälter 11 unter Schwerkraftwirkung in Umlauf zu setzen. Der Durohmesser der Verbindungsrohre ist groß genug, um dies zu ermöglichen, und der Wassererhitzer iat so ausgebildet, daß er die erforderliche Wärmemenge abgibt, welohe den Bedarf an häusliohem Heißwasser befriedigt. Wenn zusätzlich zur häuslichen Heißwasserversorgung Raumheizung notwendig ist-, ist eine beträchtlich erhöhte Wärmemenge erfordern6h, die gewöhnlich das Zwei-, Drei- oder Vierfaohe beträgt. Die·

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kann wirksam und wirtschaftlich dadurch erzielt werden, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Wassers durch den Wassererhitzer erhöht wird und daß die Verbrennungagesehwindigkeit des Brennstoffes in solchem Maße erhöht wird, dae der Zunahme der'vom Erhitzer geforderten leistung entspricht, gewöhnlioh um das Zwei-, Drei- oder Vierfache. Die Wasser umlauf geschwindigkeit wird durch Einschalten der Umlaufpumpe 14 erhöht, während die Verbrennungsgeschwindigkeit bei eingeschalteter Pumpe automatisch in dem gewünschten Maß erhöht, wird, indem eine oder mehrere zusätzliche Brenner gemäß Pig. 4 in !Tätigkeit gesetzt werden. Die Brenner können aber auch durch einen !Thermostaten 16 gesteuert werden, der auf die Tem^pratur des den Wassererhitzer^'verlassenden Wassers anspricht.

Es wurde gefunden, daß durch die beschriebene Anordnung über diese großen leistungsbereiche ein hoiier Wassererhitzungswirkungsgrad erzielbar ist, indem die leistung des Wassererhitzers in größerer Abhängigkeit von der Heiζbelastung gesteuert wi:.'d.

Wie Pig. 6 zer--'te karrr ä±e lumpe 14 dazu benützt werden, einen zwBvgs- ^isen Umlauf des Wassers durch die Hohre 5 und durch den Heizkreislauf in entgegengesetzter Richtung zu bewirken. Abgekühltes Wasser aus dem Heizkreislauf wird daher am oberen Ende des Was s er erhitz er s durch die ""eitung 7 eingeführt und das heiße Wasser am unteren Ende des Wassererhitzers durch die leitung 6 entnommen. Bei dieser Anordnung fließt das Wasser durch den Wassererhitzer nach unten, während die heißen Verbrennungsgase durch den Wassererhitzer nach oben strömen, woraus sich im Gegenstrom ein Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und den Verbrennungsprodukten ergibt. Auf diese ) Weise wird ein verbesserter Wärmeaustausch erzielt*

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Claims

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Anipr Uehi

Vasstrerhitser, gekennzeichnet dureh eint Verbrennung**

t «Hun Brenner am unteren End« der Kammer und ein lippejurafer» duroh welche· das au erhitzende Wa*»er hindurangeht· «9b·! »ich da· Rohr von einem unterein Waseereinlaö zu einem oberen WaagerauslaS innerhalb der Kammer senkrecht nach often e4er mash oben geneigt erstreckt«

t« Wassererhitzer naeh Anspruch 1, gekennzeichnet durch »ehr er β gemelgte ami In Ziekeaokform τ er lauf end β Rippenrohre, die swlsehen eimer gemeinsamen Einlaßleitung und einer gemeinsamen Auslassleitung parallel sueinander angeordnet sind·

9» Vasssrerhitser nach Anspruch 1 oder 2« gekennzeichnet durch mehrere Brenner, die unabhängig voneinander betätigbar sind.

4· Waseerheissj-stem mit einem Wassererhitzer nach Anspruch 3» gekennselebmet duroh einen erstem HeiBwasserspeioherbehälter« aus welohem Heisvaseer durch eine Anzapfung oder dureh An sapfungen In der gewümsshten Weise entnommen verden kann, duroh

eimern cwelte» Heiöwaeeerepeicher behält er, der innerhalb des ersten lehälters angeerdnet und mit dem Wasssrerhltser Tsrbum4en ist, dureb. «skrere Rausneim*orriehtungern* die mit dem «weiten Bekilter verbunden sind, duroh sine Pumpe, die das Wasser über den Wasser er hit «er, den sweiten Behälter und die RsKUsneisverriehtungen in Umlauf setst_t und dureh eine Einrieh» turng« welehe automat!seh einen oder mehrere susatsliohe Brenner iss VaaseTerhlftocre in Betrieb setst, wenn die Pumpe angetrlebex

5. WasserfeelssTStem mit einem Waeeererhiteer naoh einem der A&sirtieme 1 bis 5, daiureh gekennzeichnet, daB mehrere Eaumbjslsvorriektungem mit dem Wasser er hi teer und mit eimer Pompe verbind·», slai, um das Wasser aber den Wassererhitzer und die Kaambeisvorrlehtungen in Umlauf su eeteen, wobei das System derart angeordnet ist, dal kaltes Wasser an der Anzapfung des Was«ererhitzer· eingeführt und heifiea Wasser am unteren Ende abgeleitet wird. 909832/0266

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