DE19519038A1 - Anlage zur Heiz- und Brauchwasserbereitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Heiz- und Brauchwasserbereitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten derartigen Anlage ist einer der beiden Teile des Wärmetauschers durch eine Rohrschlange gebildet, die im Bereich des zweiten Teiles des Wärmetauschers konzentrisch von einem weiteren Rohr umgeben ist, wobei der zwischen den beiden Rohren verbleibende Ringraum mit der Heizungsanlage ver­ bunden ist. Der übrige Teil des Wärmetauschers ist durch die Rohrschlange gebildet und ist vom Brauchwasser durchströmt.

Dabei ist im bekannten Fall auch der Brenner geteilt und jedem Wärmetauscherteil ein Teil des Brenners zugeordnet.

Dabei ergibt sich der Nachteil eines relativ hohen Herstel­ lungsaufwandes. Außerdem kommt es bei einer solchen Anlage zu relativ hohen Schaltzahlen der Brenner.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Anlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und weniger Brenner­ starts und -stopps erzeugt.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Anlage der eingangs erwähn­ ten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 er­ reicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, die Schaltzahlen des Brenners erheblich zu vermindern, und es er­ gibt sich der Vorteil, daß ein hoher Brauchwasserkomfort si­ chergestellt ist und andererseits durch die Verwendung eines modulierend arbeitenden Brenners auch eine entsprechende Anpas­ sung an den geringeren Leistungsbedarf der Heizungsanlage, der durch die verbesserte Wärmeisolierung moderner Gebäude bedingt ist, vorgenommen werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ist es möglich, zu Zeiten fehlender Brauchwasseranforderung den Bedarf an Heizwasser durch den Speicher zu decken. Kommt es dann zu einer Brauchwas­ seranforderung, so kann durch eine entsprechende Verlängerung der Brenndauer des Brenners der Speicher wieder aufgeladen wer­ den. Dadurch ergeben sich entsprechend längere Brennzeiten des Brenners und geringere Schaltzahlen, wodurch der Ausstoß an Schadstoffen reduziert und der Wirkungsgrad der Anlage erhöht wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil, daß Brauchwasser stets bereitgehalten werden kann und nicht jede Zapfung zu einem Start des Brenners führt. Weiters ist es dadurch auch möglich, mit einer relativ kleinen Brennerleistung und einer relativ kleinen Leistung des entsprechenden Teiles des Wärmetauschers das Auslangen gefunden werden kann. Dadurch ergeben sich entsprechend längere Betriebszeiten für den Bren­ ner, wodurch sich nur relativ kleine Schaltzahlen für diesen ergeben.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 schematisch zwei verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Anlagen.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in beiden Fig. gleiche Einzel­ heiten.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist ein von einem ein­ zigen modulierend oder zweistufig arbeitenden Brenner 1 beauf­ schlagter Wärmetauscher 2 vorgesehen, wobei der Brenner 1 über eine Gasleitung 3 und ein proportional arbeitenden oder zwei­ stufigen Gasventil 4 mit Gas versorgt wird und für eine maxi­ male Leistung entsprechend dem größeren Teil des Wärmetauschers ausgelegt ist.

Ein Teil 5 des Wärmetauschers 2 ist mit einem Kaltwasseran­ schluß 6 und einer Warmwasser-Zapfleitung 7 verbunden und dient zur Brauchwasserbereitung im Durchlaufverfahren. Der zweite Teil 8 ist für eine kleinere Leistung zum Beispiel 1/3 als der Teil 5 ausgelegt und ist mit einem Speicher 9 verbunden. Das Abgas des Brenners 1 kommt mit Hilfe einer Klappe 24 entweder auf den Teil 5 des Wärmetauschers 2 oder auf den Teil 8 des Wärmetauschers 2 gelenkt werden, wobei Zwischenstellungen mög­ lich sind.

Dabei ist der Speicher 9 über eine vom unteren Bereich 26 des Speichers 9 weg führende Leitung 10 mit einer Umwälzpumpe 11 und eine weitere Leitung 12 mit dem Einlaß des Teiles 8 des Wärmetauschers 2 verbunden. Der Auslaß des Teiles 8 ist über eine Vorlaufleitung 13 mit dem Speicher 9 verbunden, die in den oberen Bereich 27 des Speichers 9 führt.

Der Speicher 9 ist weiter mit einer Heizungsanlage 14 verbun­ den. Dabei mündet eine Heizungsrücklaufleitung 15 in den unte­ ren Bereich 26 des Speichers 9.

Vom oberen Bereich 27 des Speichers 9 führt eine Anschlußlei­ tung 16 zu einem Mischventil 17, an dem eine Verbindungsleitung 18 und eine Bypassleitung 19 angeschlossen sind. Die Verbin­ dungsleitung 18 führt zu einer Heizungsumwälzpumpe 20, die über eine Heizungsvorlaufleitung 21 mit Heizkörpern 22 verbunden ist, die über die Heizungsrücklaufleitung 15 mit dem Speicher 9 verbunden sind.

Kommt es zu einer Brauchwasserzapfung, so wird der Brenner 1 gestartet und mit der entsprechenden Nennleistung betrieben, um den gewünschten Durchsatz an Brauchwasser mit entsprechender Temperatur zur Verfügung zu stellen. Dabei lenkt die Klappe 24 des vom Brenner 1 kommenden Abgases ausschließlich über den Teil 5 des Primärwärmetauschers 2. Sinkt die Brauchwasserlei­ stung, so kann die Brennerleistung zurückgenommen werden und auch die Klappe 24 verstellt werden, so daß der andere Teil 8 des Wärmetauschers 2 mit beheizt wird. Sinkt die angeforderte Gesamtleistung, so wird der Brennerleistung moduliert. Dabei kann über den Teil 8 des Primärwärmetauschers bei aktivierter Umwälzpumpe 11 der Speicher 9 aufgeheizt werden.

Eine Stillsetzung des Brenners 1 erfolgt erst, wenn die Zapfung von Brauchwasser beendet ist und auch der Speicher 9 aufgeheizt ist. Dabei kann bei Beendigung der Zapfung die Leistung des Brenners 1 entsprechend reduziert werden.

Die Heizungsanlage 14 wird bei Vorliegen einer Wärmeanforderung nur über den Speicher mit Heizwasser versorgt. Der Brenner 1 wird beim Heizbetrieb und fehlender Brauchwasserzapfung nur ge­ startet, wenn die Temperatur im Speicher 9 unter einen bestimm­ ten Wert abgesunken ist, wobei die um eine Drehachse 47 schwenkbare Klappe 24 das vom Brenner 1 erzeugte Abgas aus­ schließlich über den Teil 8 des Wärmetauschers 2 leitet. Kommt es zu einem Start des Brenners 1, so bleibt dieser so lange in Betrieb, bis der Speicher eine festgelegte obere Temperatur wieder erreicht hat. Der Antrieb der Klappe 24 erfolgt über ei­ nen Hebel 37, der mittels eines Motors 38 bewegbar ist.

Der Brenner 1 und der Primärwärmetauscher 2 sind von einem Ge­ häuse 46 umgeben, das an seinem oberen Ende einen Abgasauslaß 48 aufweist.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ist der Speicher 9 mit dem Kaltwasseranschluß 6 und der Zapfleitung 7 verbunden und der Teil 8 des Wärmetauschers 2 ist mit der Heizungsanlage 14 verbunden.

Dabei sind die Heizkörper 22 über die Heizungsrücklaufleitung 15 mit der Heizungsumwälzpumpe 20 verbunden, die über eine An­ schlußleitung 23 mit dem Einlaß des Teiles 8 des Primärwärme­ tauschers 2 verbunden ist. Die Teile 5 und 8 des Wärmetauschers sind für gleiche Leistung entsprechend der kleineren Leistung der Teile 8 in Fig. 1 festgelegt.

Der Auslaß des Teiles 8 des Wärmetauschers 2 ist über eine Hei­ zungsvorlaufleitung 21 mit den Heizkörpern 22 verbunden. Dabei zweigt eine Bypassleitung 19 von der Heizungsvorlaufleitung 21 zur Heizungsrücklaufleitung 15 ab, wobei in der Bypassleitung 19 ein Überströmventil 25 angeordnet ist.

Bei dieser Lösung wird der Brauchwasserbedarf im wesentlichen durch den Speicher 9 gedeckt, wobei bei einer Zapfung der Start des für den kleineren Teil 8 des Wärmetauschers 2 ausgelegten Maximalleistung des Brenners 1 erst dann erfolgt, wenn die Tem­ peratur des Wassers im Speicher 9 unter einen bestimmten Wert abgesunken ist.

Die Ansteuerung der Klappe 24 erfolgt hier analog wie anhand der Fig. 1 beschrieben.

Ein Start des Brenners erfolgt auch bei Vorliegen einer Wärme­ anforderung durch die Heizungsanlage 14, wobei der Brenner mo­ dulierend oder stufig betrieben werden kann. Dabei kann auch der Speicher 9 entsprechend aufgeheizt werden.

Die erfindungsgemäße Anlage weist eine Steuer- und Regeleinheit 28 auf, die über eine Leitung 30 mit einem Außentemperaturfüh­ ler 29, über eine Leitung 32 mit einem im unteren Bereich 26 des Speichers 9 angeordneten Temperaturfühler 31, über eine Leitung 34 mit einem im oberen Bereich 27 des Speichers 9 ange­ ordneten Temperaturfühler 33 und über eine Leitung 41 mit einem in der Zapfleitung 7 angeordneten Temperaturfühler 40 eingangs­ seitig verbunden. Ausgangsseitig ist die Steuer- und Regelein­ heit 28 über eine Leitung 36 mit einem Motor 35 der Umwälzpumpe 11, über eine Leitung 39 mit einem eine den Zustrom von Abgasen zu den beiden Teilen 5 und 8 des Primärwärmetauschers 2 steu­ ernden um eine Drehachse 47 schwenkbare Klappe 24 über einen Hebel 37 antreibenden Motor 38, über eine Leitung 43 mit einem Antrieb 42 des Drei-Wege-Ventiles 17, über eine Leitung 45 mit einem Motor 44 der Heizungsumwälzpumpe 20 und über eine Leitung 50 mit einem Antrieb 49 des Gasventiles 4 verbunden.

Claims (4)

1. Anlage zur Heiz- und Brauchwasserbereitung mit einem gasbeheizten Brenner und einem Wär­ metauscher, von dem ein Teil an eine Kaltwas­ ser- und eine Warmwasser-Zapfleitung ange­ schlossen ist und zur Brauchwasserbereitung dient und der andere Teil zur Heizwasserbe­ reitung dient, der an eine Vor- und Rücklauf­ leitung einer mit einer Pumpe versehenen Hei­ zungsanlage angeschlossen ist, wobei der zur Brauchwasserbereitung dienende Teil (5) des Wärmetauschers (2) mit einem Speicher (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile (5, 8) des Wärmetauschers (2) für ungleich hohe Leistungen ausgelegt sind und der Speicher (9) mit dem für die kleinere Leistung ausgelegten Teil (5) des Wärmetauschers (2) verbunden ist, wobei ein modulierender Brenner (1) vorgesehen ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Speicher (9) zusätzlich mit der Heizungsanlage (14) verbunden ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Teile (5, 8) des Primär­ wärmetauschers (2) für gleiche im Hinblick auf den Leistungsbedarf der Heizungsanlage (14) gewählte Leistungen ausgelegt sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß lediglich ein Bren­ ner (1) vorgesehen ist und mindestens eine Abdeckklappe (24) für einen Teil (5, 8) des Wärmetauschers (2) vorgesehen ist.