DE1679313B1 - Heizkessel fuer kleine Gebaeude - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für kleine Art zu schaffen, der trotz geringer Gesamtbauhöhe Gebäude mit einer von einem Wassermantel um- einen großen Wasserspeicherraum hat, bei welchem gebenen Brennkammer, die mit einem darüber in die Wärmeverluste auf ein Minimum reduziert sind, kurzem Abstand angeordneten, eine wesentlich Diese Aufgabe wird bei dem Heizkessel der eingrößere Wassermenge als der Wassermantel fassenden 5 gangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zwi-Wärmespeicherteil verbunden ist, in dem ein Durch- sehen dem Wassermantel und dem Wärmespeicherlauferhitzer für Brauchwasser eingebaut ist, wobei der teil eine Wärmedämmschicht angeordnet ist und der Wärmespeicherteil sowohl im Heizwasserkurzumlauf Wärmespeicherteil durch eine in sein Inneres ragende mit dem Wassermantel als auch im Heizwasserumlauf Steigleitung und ein Rohr mit dem Wassermantel einer Pumpensammelheizungsanlage liegt und der im io verbunden ist, so daß der Wärmespeicherteil bis auf wesentlichen aus Brennkammer, Wassermantel und die Steigleitung und das Verbindungsrohr vollständig Wärmespeicherteil bestehende Heizkessel von einer wärmeisoliert ist.
Wärmedämmschicht umhüllt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die bei ihr

Es ist bereits ein Warmwasserheizkessel für auftretenden Gesamtwärmeverluste wesentlich gerin-Sammelheizungsanlagen bekannt, der aus einer 15 ger sind als bei den bekannten Heizkesseln, wobei Brennkammer und einem darüber angeordneten die Kesselanordnung vor allem in der Höhe sehr Wärmespeicher besteht. Der die Brennkammer um- raumsparend gebaut werden kann,
gebende Wassermantel ist seinerseits auf der Außen- Da naturgemäß der Feuerungsteil stärkeren Beanseite von einem von Rauchgas durchströmten Mantel spruchungen als der Speicherteil unterworfen ist, muß umgeben. Das in dem Wassermantel erhitzte Wasser 20 der Feuerungsteil öfter ausgewechselt werden. Des-Gteigt durch ein Steigrohr in den Wärmespeicher und halb weisen bei dem erfindungsgemäßen Heizkessel mündet an dessen oberem Ende. Außerdem steht die Steigleitung und das Verbindungsrohr lösbare Λ die Oberseite des Rauchgasmantels in direktem Flanschverbindungen auf. Diese lösbare Flanschver- ^ Kontakt mit dem im Speicherteil befindlichen Walser, bindung ist an sich bekannt (französische Patentso daß dadurch eine weitere Erwärmung des Speicher- 25 schrift 1 399 780).

wassers erfolgt. Der Speicher selbst ist als Doppel- Damit man im Falle eines Ausfalls der Heizung

mantel gebaut, wobei im Innenmantel das Steigrohr die in dem Speicherwasser bereits vorhandene Wärme

angeordnet ist, während auf der Oberseite im Außen- ausnützen und das Speicherwasser noch auf die ge-

mantel um den Innenmantel herum die Röhren des wünschte Temperatur bringen kann, ist vorzugsweise

Durchlauferhitzers gelegt sind. 30 in Bodennähe des Wärmespeicherteils eine elektrische

Bei diesem Heizkessel ist infolge der Doppelmantel- Heizeinrichtung vorgesehen. Da außer den üblichen

bauweise der Brennkammer ein großes Bauvolumen Isolierungsverlusten aus dem Speicherten keine

erforderlich, außerdem stehen Speicherteil und Wärme verlorengeht, kann diese Zusatzheizung mit

Brennkammer in direktem Wärmeaustausch, so daß vollem Nutzungsgrad verwendet werden,

nach Abstellen und Abkühlen der Heizung ein großer 35 An Hand der Zeichnung wird eine beispielsweise

Teil der Speicherwärme aus dem Speicherteil über Ausführungsform der Erfindung näher erläutert,

die Heizung als Verlustwärme abtransportiert wird, F i g. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Heizkessel in

was den Gesamtwirkungsgrad der Anlage erheblich einer Vorderansicht;

verschlechtert (deutsche Auslegeschrift 1 206 562). F i g. 2 ist eine Seitenansicht des Heizkessels von

Bei einer weiteren bekannten Heizkesselanlage ist 40 Fig. 1;

der Feuerungsraum der Brennkammer von einem F i g. 3 ist eine Draufsicht auf den Heizkessel von

Wassermantel umgeben, der über ein Rohr mit dem Fig. 1 und 2;

Innenraum des über der Brennkammer angeordneten F i g. 4 zeigt in einer Seitenansicht den erfindungs-Speichers verbunden ist. Dieses Rohr ist in dem gemäßen Heizkessel mit dem Schornsteinanschluß. Speicherteil schlangenförmig gelegt und mündet in 45 Der in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Heizkessel besteht die Warmwasserzuführung eines Zentralheizungs- aus einer Brennkammer 1 und einem unmittelbar systems. Die Rohrschlangen in dem Kessel des darüber angeordneten Wärmespeicherteil 2. Der Speicherteils sind auf ihrer Außenseite von Wasser Heizkessel ist in seiner Gesamtheit von einer Wärmeumspült, das als Brauchwasser verwendet wird. Es dämmschicht 18, 30 umgeben,
wird also das aus dem Wassermantel der Brenn- 50 Die Brennkammer 1 kann mit Öl durch einen kammer infolge freier oder Zwangskonvektion er- Ölbrenner 12 und/oder mit festem Brennstoff beheizt hitzte hochsteigende Wasser durch den Speicherkessel werden, der durch die Öffnung 13 eingebracht wird, nur zu dem Zweck geführt, daß es einen Teil seiner Die Rauchgase ziehen durch die, wie in Fig. 3 geWärme an ein Speichersystem für Brauchwasser ab- zeigt, ebenfalls mit einer Wärmedämmschicht 30 umgibt (österreichische Patentschrift 251 825). 55 gebenen Rauchgasabzugsleitung 29 a ab.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß das ganze Die Höhe des Brennkammerteils 1 ist im Verhältnis

für das Gesamtheizungssystem erforderliche Wasser zu den Wärmeaustauschflächen gering, wodurch ge-

in dem Wassermantel der Brennkammer erhitzt nügend Platz für den Wärmespeicherteil 2 oberhalb

werden muß, d. h., das Volumen des Wassermantels der Brennkammer 1 bei normaler Raumhöhe erhalten

muß sehr groß sein, was eine sehr große Bauhöhe 60 wird. Die in F i g. 1 bis 3 dargestellte Brennkammer

des Brennkammerteils zur Folge hat. Außerdem wird besteht aus einem doppelwandigen Behälter von

das in dem Speicherteil erhitzte Wasser indirekt, rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt, wobei

nämlich durch den Wärmeübergang durch die Rohr- der Abstand zwischen der Außenwand 6 und der

wandungen der Schlange und des Zuführungsrohres Innenwand7 sehr gering ist und beispielsweise nur

erwärmt, was wiederum mit Verlustfaktoren behaf- 65 2 cm beträgt. Der Wassermantel ragt mit Hohlplatten

tet ist. 8, 9,10 in das Innere der Brennkammer 1. Sein

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht Gesamtvolumen liegt zwischen 25 und 351.

nun darin, einen Heizkessel der eingangs genannten Der Wärmespeicherteil 2 besteht aus einem ver-

hältnismäßig großen Behälter, dessen Fassungsvermögen 300 bis 800 1 beträgt und somit wesentlich größer ist als das des Wassermantels 7 der Brennkammer 1. Der Wärmespeicherteil 2 ist von der Brennkammer 1 durch eine Wärmedämmschicht 18 getrennt. Durch diese Wärmedämmschicht 18 hindurch geht eine Steigleitung 3 und ein Verbindungsrohr 4, die den Wassermantel 7 im Heizwasserkurzumlauf mit dem Wärmespeicherteil 2 verbinden.

In dem Oberteil des Wärmespeichers befindet sich ein Durchlauf erhitzer 19 für Brauchwasser, der an das Warm- bzw. Kaltwassersystem des Gebäudes über die Leitungen 20 und 21 angeschlossen ist. Das Wasser aus dem Wärmespeicherteil 2 ist ferner an den Heizwasserumlauf einer Pumpensammelheizungsanlage angeschlossen. Das warme Wasser wird dabei aus dem Wärmespeicher in der Nähe seines Oberteils bei 24 über ein Nebenschlußventil 23 und eine Pumpe 22 entnommen, durch die Leitung 57 zu den Heizkörpern und zurück durch die Leitungen 58 und das Nebenschlußventil 23 in Bodennähe in den Wärmespeicher bei 25 geführt.

Der in F i g. 3 gezeigte Wärmespeicher 2 hat nach außen gewölbte Seitenwände, wobei seine hintere Wand zwei Wölbungen aufweist. Durch die Schalenwirkung dieser Form hat der Behälter eine höhere Stabilität gegenüber dem Wasserdruck.

Die den Wassermantel 7 und den Speicherteil 2 verbindende Steigleitung 3 beginnt an einer Stelle in der Nähe des oberen Endes des Wassermantels 7 und ragt weit in den Wärmespeicher hinein. Durch die Verbindungsleitung 4 strömt abgekühltes Wasser vom Boden des Speicherbehälters in den Wassermantel 7 zurück, in dem es durch die in der Brennkammer 1 entwickelte Wärme erwärmt und infolge der Konvektion durch die Steigleitung 3 in den Speicher 2 steigt. Die sehr kurzen Rohrverbindungen ermöglichen es, Wärme aus der Brennkammer 1 in den Speicherteil 2 zu transportieren, wobei die Temperatur des Speicherwassers nahe der Höchsttemperatur des Wassers im Wassermantel 7 liegt, d. h., es treten keine oder nur sehr geringe Verluste auf, was für den Gesamtwirkungsgrad der Anlage von großer Bedeutung ist.

Der sich beim Anheizen der Brennkammer 1 ausbildende Konvektionsstrom zwischen dem Wassermantel 7 und dem Speicher 2 ermöglicht durch direkten Wärmetransport die Steigung der Temperatur des Speicherwassers auf einen vorher festgelegten Wert. Bei einer mit einer Automatik versehenen Heizung, beispielsweise einer Ölheizung, wird nach Erreichen dieser Temperatur die Heizung durch einen Thermostat 62 abgeschaltet.

Die sich im Heizkessel ausbildende freie Konvektionsströmung transportiert Wärme nur in einer Richtung, und zwar aus der Brennkammer 1 in den Speicher 2. Die einmal im Speicherbehälter gespeicherte Wärmemenge kann daher nicht durch Abströmen zum schneller erkaltenden Brennkammerteil, wenn die Heizung abgeschaltet wird, verlorengehen. Die Rohre 3 und 4 wirken in diesem Fall wie ein Einweg-Ventilsystem ohne bewegliche Teile. Aus diesem Grund ist eine elektrische Zusatzheizung 26, die in Bodennähe des Speichers angeordnet ist, zweckmäßig. Durch die Wärmedämmung 18 zwischen dem Wärmespeicherteil 2 und dem Brennkammerteil 1 und die übrige Isolierung des Speicherbehälters sowie durch die erwähnte Ventilwirkung ist die elektrisch zugeführte Energie in Speicherwärme umsetzbar, wobei im Wärmespeicherteil 2 keine oder nur vernachlässigbar kleine Verluste auftreten. Wenn beispielsweise aus irgendwelchen Gründen die Heizung abgestellt wird, die Temperatur des Wassers im Speicher den gewünschten Wert jedoch noch nicht erreicht hat, kann, ausgehend von der in dem Wasser im Speicher 2 bereits gespeicherten Wärme, die nicht verlorengeht, durch die elektrische Zusatzheizung das Wasser auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden. Die Heizelemente 26 der Zusatzheizung können über einen im Wärmespeicherteil 2 angeordneten Thermostaten aktiviert werden.

Die zwischen dem Brennkammerteil 1 und dem Wärmespeicherteil 2 verlaufenden Rohre 3 und 4 haben lösbare Flanschverbindungen 3 a, 4 a. Durch Lösen dieser Verbindung ist es möglich, die Brennkammer 1 vom Speicherteil zu trennen und auszutauschen, was besonders deshalb von Vorteil ist, weil die Lebensdauer der Brennkammer 1 im allgemeinen viel kürzer ist als die des Speichers.

Die Rohre 3 und 4 bilden gleichzeitig die vordere Abstützung des Speichers 2, der auf der Rückseite von lösbaren Trägern 27 gehalten ist. Die Brennkammer 1 selbst steht auf drei oder vier verstellbaren Stützen 28. Durch Senken dieser Stützen und Lösen der Flanschverbindungen 3 a, 4 a, der Rohre 3 und 4 sowie der Schornsteinverbindung kann die Brennkammer 1 vom Speicherteil 2 auf einfache Weise getrennt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Heizkessel für kleine Gebäude mit einer von einem Wassermantel umgebenen Brennkammer, die mit einem darüber in kurzem Abstand angeordneten, eine wesentlich größere Wassermenge als der Wassermantel fassenden Wärmespeicherteil verbunden ist. in dem ein Durchlauferhitzer für Brauchwasser eingebaut ist, wobei der Wärmespeicherteil sowohl im Heizwasserkurzumlauf mit dem Wassermantel als auch im Heizwasserumlauf einer Pumpensammelheizungsanlage liegt und der im wesentlichen aus Brennkammer, Wassermantel und Wärmespeicherteil bestehende Heizkessel von einer Wärmedämmschicht umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wassermantel (7) und dem Wärmespeicherteil (2) eine Wärmedämmschicht (18) angeordnet ist und der Wärmespeicherteil (2) durch eine in sein Inneres ragende Steigleitung (3) und ein Rohr (4) mit dem Wassermantel (7) verbunden ist, so daß der Wärmespeicherteil (2) bis auf die Steigleitung (3) und das Verbindungsrohr (4) vollständig wärmeisoliert ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigleitung (3) und das Verbindungsrohr (4) in an sich bekannter Weise lösbare Flanschverbindungen (3a, 4a) aufweisen.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine in Bodennähe des Wärmespeicherteils (2) angeordnete elektrische Zusatzheizung (26).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPV