DE19612191A1 - Central heating installation with burner heated heat exchanger - Google Patents

Central heating installation with burner heated heat exchanger

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Abstract

The primary heat exchanger (2) is coupled to the layer storage tank (5) via a forward (3) and return line (15), with the storage tank linked to a radiator system (37). A secondary heat exchanger (27) in incorporated between the storage tank and the radiator system. The secondary heat exchanger primary branch (26) is coupled to the storage tank via a discharge line (13), connectable to a circulating pump (24), and the storage tank return line (28). The radiator system is coupled to the secondary branch (29) of the secondary heat exchanger.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a heating system according to the preamble of claim 1.

Bei derartigen Heizanlagen wird die Heizkörperanlage direkt vom Schichtspeicher versorgt. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß die Temperatur im Schichtspeicher mit Rücksicht auf die für die Heizungsanlage erforderliche relativ niedrige Vorlauftemperatur nicht sehr hoch gewählt werden kann. Dadurch ergibt sich jedoch der Nachteil, daß ein entsprechend großer Schichtspeicher erforderlich ist, wenn ein üblicher Komfort bei der Warmwasser­ zapfung sichergestellt werden soll und die Schaltzahl des Brenners in Grenzen gehalten werden soll.In such heating systems, the radiator system is supplied directly from the stratified storage tank. The problem arises, however, that the temperature in the stratified storage tank is taken into account not very much to the relatively low flow temperature required for the heating system can be chosen high. However, this has the disadvantage that a corresponding Large stratified tank is required if there is a normal comfort in hot water tapping should be ensured and the number of operations of the burner kept within limits shall be.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Heizanlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der mit einem kleinen Speichervolumen das Auslangen gefunden werden kann.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and a heating system at the outset to propose the type mentioned, in which with a small storage volume suffice can be found.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Heizanlage der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention in a heating system of the type mentioned by characteristic features of claim 1 achieved.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, den Schichtspeicher auf eine ent­ sprechend hohe Temperatur zu bringen, wobei die Temperatur im Schichtspeicher von der Vorlauftemperatur der Heizungsanlage weitgehend entkoppelt ist, da die Vorlauftemperatur über den Sekundärwärmetauscher weitgehend frei wählbar ist. The proposed measures make it possible to change the stratified tank to an ent bring high temperature, the temperature in the stratified storage tank from the The flow temperature of the heating system is largely decoupled because the flow temperature is largely freely selectable via the secondary heat exchanger.  

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, daß die über den Sonnenkol­ lektor gewonnene Wärmeenergie auf sehr einfache Weise der Heizungsanlage zugeführt werden kann. So ist durch die vorgeschlagenen Maßnahmen sichergestellt, daß das vom Sonnenkollektor kommende erwärmte Heizmedium praktisch direkt der Heizkörperanlage zugeführt werden kann.Due to the features of claim 2, there is the advantage that the Sonnenkol Heat energy obtained by the editor is supplied to the heating system in a very simple manner can be. This ensures that the measures proposed by the Solar collector coming heated heating medium practically directly to the radiator system can be supplied.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil, daß der Schichtspeicher auch über den Sonnenkollektor aufgeheizt werden kann. Dabei kann über einen aus den unter­ sten Bereichen des Schichtspeichers wegführende Ausleitung Wasser über das Drei- Wege-Ventil und den Primärkreis des Sekundärwärmetauschers zurück zu einer Einspei­ sung in den Schichtspeicher geführt werden, wobei der Sekundärkreis des Sekundärwär­ metauschers vom Sonnenkollektor kommenden erwärmten Wasser durchströmt ist und dabei Wärme an den Primärkreis des Sekundärwärmetauschers abgibt.The features of claim 3 have the advantage that the stratified storage also can be heated via the solar collector. You can use one of the below Most areas of the stratified storage tank lead away water through the three Way valve and the primary circuit of the secondary heat exchanger back to a feed solution in the stratified storage, the secondary circuit of the secondary heat heated water coming from the solar collector and gives off heat to the primary circuit of the secondary heat exchanger.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil einer sehr einfachen Kon­ struktion, bei der mit einem Minimum an die Wand des Schichtspeichers durchsetzenden Ein- und Ausleitungen das Auslangen gefunden wird.The features of claim 4 give the advantage of a very simple Kon structure, with a minimum penetrating the wall of the stratified tank Introductions and rejections that will be found.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfin­ dungsgemäße Heizanlage zeigt.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically invent one heating system according to the invention shows.

Eine erfindungsgemäße Heizanlage weist einen von einem Brenner 1 beheizbaren Primär­ wärmetauscher 2 auf, der Teil eines Durchlauferhitzers ist. Dabei kann zum Beispiel für ein Einfamilienhaus oder eine größere Wohnung mit einer Brennerleistung von zum Beispiel 6 kW das Auslangen gefunden werden. Der Brenner 1 ist über ein Gasventil 18 mit Gas beaufschlagbar.A heating system according to the invention has a heatable by a burner 1 primary heat exchanger 2 which is part of a water heater. It can be found, for example, for a family home or a larger apartment with a burner output of, for example, 6 kW. The burner 1 can be supplied with gas via a gas valve 18 .

Der Primärwärmetauscher 2 ist über eine Vorlaufleitung 3 mit einer Einleitung 4 in einen Schichtspeicher 5 verbunden. Dabei ist diese Einleitung 4 mit einer Beladeeinrichtung 6 verbunden, bei der einströmendes Wasser je nach seiner Temperatur und der Temperatur­ verteilung im Inneren des Schichtspeichers 5 in verschiedenen Höhen über von Klappen 7 gesteuerte Öffnungen 8 austreten kann, oder aber das einströmende Wasser strömt bei entsprechend hoher Temperatur an der oberen Stirnseite 42 der Beladeeinrichtung 6 im obersten Bereich 44 des Schichtspeichers 5 aus.The primary heat exchanger 2 is connected via a flow line 3 to an inlet 4 into a stratified storage tank 5 . This introduction 4 is connected to a loading device 6 , in which inflowing water depending on its temperature and the temperature distribution inside the stratified storage tank 5 can exit at different heights via openings 8 controlled by flaps 7 , or the inflowing water flows at a correspondingly high level Temperature at the upper end face 42 of the loading device 6 in the uppermost region 44 of the stratified storage 5 .

Weiter weist der Schichtspeicher 5, der von einer Wärmeisolierung 9 umgeben ist, einen Kaltwasserzulauf 10 auf, über dem eine Prallplatte 11 angeordnet ist.Furthermore, the stratified storage tank 5 , which is surrounded by thermal insulation 9 , has a cold water inlet 10 , above which a baffle plate 11 is arranged.

Eine aus dem Schichtspeicher 5 wegführende Ausleitung 12 weist eine einzige Öffnung 13 im obersten Bereich 44 des Schichtspeichers 5 auf. Weiter weist der Schichtspeicher 5 eine Ausleitung 14 auf, an die eine zum Primärwärmetauscher 2 führende Rücklaufleitung 15 angeschlossen ist. Diese Rücklaufleitung 15 ist mit einer Umwälzpumpe 16 verbunden, die über eine Verbindungsleitung 17 mit dem Primärwärmetauscher 2 verbunden ist.An outflow 12 leading away from the stratified storage tank 5 has a single opening 13 in the uppermost region 44 of the stratified storage tank 5 . The stratified storage tank 5 also has an outlet 14 , to which a return line 15 leading to the primary heat exchanger 2 is connected. This return line 15 is connected to a circulation pump 16 , which is connected to the primary heat exchanger 2 via a connecting line 17 .

An die Ausleitung 12 des Schichtspeichers 5 ist eine Entnahmeleitung 19 angeschlossen, von der eine Zapfleitung 20 abzweigt, die zu einer oder mehreren Brauchwasser-Zapf­ stelle(n) führt. Die Entnahmeleitung 19 ist weiterhin an ein Drei-Wege-Ventil 21 ange­ schlossen.At the outlet 12 of the stratified storage tank 5 , an extraction line 19 is connected, from which a tap line 20 branches off, which leads to one or more process water tap (s). The sampling line 19 is still connected to a three-way valve 21 .

Dieses als Umschaltventil wirkende Drei-Wege-Ventil 21 ist weiter über eine Leitung 22 mit Ausleitung 14 und damit mit der Rücklaufleitung 15 des Primärwärmetauschers 1 verbun­ den.This acting as a changeover valve three-way valve 21 is further connected via a line 22 with outlet 14 and thus with the return line 15 of the primary heat exchanger 1 .

Der dritte Anschluß des als Umschaltventil wirkenden Drei-Wege-Ventils 21 ist über eine Speichervorlaufleitung 23 mit einer Speicherumwälzpumpe 24 verbunden, die über eine Anschlußleitung 25 mit einem Primärzweig 26 eines Sekundärwärmetauschers 27 verbun­ den ist, wobei der Primärzweig 26 über eine Speicherrücklaufleitung 28 mit der Einleitung 4 des Schichtspeichers 5 und damit auch mit der Vorlaufleitung 3 verbunden ist. The third connection of the three-way valve 21 acting as a changeover valve is connected via a storage feed line 23 to a storage circulating pump 24 , which is connected via a connecting line 25 to a primary branch 26 of a secondary heat exchanger 27 , the primary branch 26 via a storage return line 28 to the Introduction 4 of the stratified storage tank 5 and thus also connected to the flow line 3 .

Der Sekundärzweig 29 des Sekundärwärmetauschers 27 ist über eine Heizungsvorlauflei­ tung 30 mit einem als Mischventil wirkenden Bypassventil 31 verbunden, das mit einer Heizungsumwälzpumpe 32 über eine Verbindungsleitung 33 verbunden ist, wobei die Hei­ zungsumwälzpumpe 32 über eine weitere Verbindungsleitung 34 mit einem als Umschalt­ ventil oder Verteilerventil wirkenden Drei-Wege-Ventil 35 verbunden ist.The secondary branch 29 of the secondary heat exchanger 27 is connected via a Heizungsvorlauflei device 30 with a bypass valve 31 acting as a mixing valve, which is connected to a heating circulating pump 32 via a connecting line 33 , the heating circulating pump 32 via a further connecting line 34 with a switching valve or distribution valve acting three-way valve 35 is connected.

An dieses ist eine Kollektorrücklaufleitung 36 und eine zu einer Heizkörperanlage 37 füh­ rende Anschlußleitung 38 angeschlossen. Die Heizkörperanlage 37 ist über eine Heizungs­ rücklaufleitung 39 mit dem Primärzweig 29 des Sekundärwärmetauschers 27 verbunden.At this a collector return line 36 and a leading to a radiator system 37 leading connecting line 38 is connected. The radiator system 37 is connected via a heating return line 39 to the primary branch 29 of the secondary heat exchanger 27 .

Ein an die Kollektorrücklaufleitung 36 angeschlossener Sonnenkollektor 40 ist über eine Kollektorvorlaufleitung 41 mit der Heizungsrücklaufleitung 39 und damit auch mit dem Se­ kundärzweig 29 des Sekundärwärmetauschers 27 verbunden.A solar collector 40 connected to the collector return line 36 is connected via a collector supply line 41 to the heating return line 39 and thus also to the secondary branch 29 of the secondary heat exchanger 27 .

Im Betrieb der Heizungsanlage wird das Wasser im vom Brenner 1 beaufschlagten Primär­ wärmetauscher 2 erwärmt und mittels der Umwälzpumpe 16 in den Schichtspeicher 5 über die Beladeeinrichtung 6 eingebracht, wobei relativ kaltes Wasser über die Ausleitung 14 aus dem Schichtspeicher 5 abgezogen wird.In operation of the heating system, the water in acted upon by the burner 1 primary heating heat exchanger 2, and introduced by means of the circulation pump 16 in the layer memory 5 via the loading device 6, wherein relatively cold water is drawn off via the diversion 14 from the layer memory. 5

Bei einer Brauchwasserzapfung wird erwärmtes Wasser über die Ausleitung 12 aus dem obersten und daher wärmsten Bereich 44 des Schichtspeichers 5 entnommen und über die Entnahmeleitung 19 und die Zapfleitung 20 abgeführt, wobei kaltes Wasser über den Kalt­ wasserzulauf 10 in den Schichtspeicher 5 nachströmt.In the case of a domestic water tap, heated water is removed via the outlet 12 from the uppermost and therefore warmest region 44 of the stratified storage tank 5 and discharged via the removal line 19 and the tap line 20 , cold water flowing in via the cold water inlet 10 into the stratified tank 5 .

Bei einer Wärmeanforderung durch die Heizkörperanlage 37 wird über die Entnahmeleitung 19 und das Drei-Wege-Ventil 21, das als Umschaltventil dient, Warmwasser entnommen und mittels der Speicherumwälzpumpe 24 zum Primärzweig 26 des Sekundärwärmetau­ schers 27 gefördert, wodurch das Wasser im Sekundärzweig 45 erwärmt wird. When there is a request for heat by the radiator system 37 , hot water is removed via the extraction line 19 and the three-way valve 21 , which serves as a changeover valve, and is conveyed by means of the storage circulation pump 24 to the primary branch 26 of the secondary heat exchanger 27 , whereby the water in the secondary branch 45 is heated .

Das Wasser strömt vom Primärzweig 46 über die Speicherrücklaufleitung 28 und die Bela­ deeinrichtung 6 in den Schichtspeicher 5 zurück, wobei das Wasser in der Regel im unteren Bereich des Schichtspeichers 5 ausströmt.The water flows from the primary branch 46 via the storage return line 28 and the loading device 6 back into the stratified storage tank 5 , the water usually flowing out in the lower region of the stratified storage tank 5 .

Das im Sekundärzweig 45 des Sekundärwärmetauschers 27 erwärmte Wasser wird mittels der Heizungsumwälzpumpe 32 der Heizkörperanlage 37 zugeführt, wobei über das als Mischventil wirkende Bypassventil 31 und eine an diese angeschlossene Bypassleitung 47 die Vorlauftemperatur für die Heizkörperanlage 37 in üblicher Weise geregelt werden kann.The in the secondary branch 45 of the secondary heat exchanger 27, heated water is supplied by means of the heating circulation pump 32, the heater system 37, wherein and the flow temperature can be adjusted for the radiator system 37 in a conventional manner via the acting as a mixing valve bypass valve 31 a to this the bypass line connected 47th

Weiter kann bei entsprechender Sonneneinstrahlung vom Sonnenkollektor 40 erwärmtes Wasser über die Kollektorvorlaufleitung 41 in den Sekundärzweig 29 des Sekundärwärme­ tauschers 27 eingebracht werden, wobei die Umwälzung des Wassers mittels der Hei­ zungsumwälzpumpe 32 erfolgt und bei gleichzeitigem Wärmebedarf das als Verteilventil wirkende Drei-Wege-Ventil 35 einen Teilstrom über die Heizkörperanlage 37 und einen Teilstrom über den Sonnenkollektor 40 zuläßt.Next, with appropriate solar radiation from the solar collector 40, heated water can be introduced via the collector flow line 41 into the secondary branch 29 of the secondary heat exchanger 27 , the circulation of the water by means of the heating circulation pump 32 and, with a simultaneous heat requirement, the three-way valve 35 acting as a distribution valve allows a partial flow via the radiator system 37 and a partial flow via the solar collector 40 .

Bei fehlender Wärmeanforderung kann das Wasser über das als Umschaltventil wirkende Drei-Wege-Ventil 35 ausschließlich über den Sonnenkollektor 40 und den Sekundärzweig 29 des Sekundärwärmetauschers 27 geführt werden. Dabei kann die Wärme an den Pri­ märzweig 26 des Sekundärwärmetauschers 27 abgegeben werden, wobei mittels der Spei­ cherumwälzpumpe 24 ein Kreislauf über die Ausleitung 14, das Drei-Wege-Ventil 21, den Primärzweig 26 des Sekundärwärmetauschers 27 zurück zur Beladeeinrichtung 6 des Schichtspeichers 5. Dadurch ist eine Aufladung des Schichtspeichers 5 auch über den Sonnenkollektor 40 möglich.If there is no demand for heat, the water can be conducted via the three-way valve 35 acting as a changeover valve, exclusively via the solar collector 40 and the secondary branch 29 of the secondary heat exchanger 27 . Here, the heat märzweig the secondary heat exchanger are submitted 27 26 to Pri, where cherumwälzpumpe by the SpeI 24 is a circuit via the diversion 14, the three-way valve 21, the primary branch 26 of the secondary heat exchanger 27 back to the loading device 6 of the layer memory. 5 As a result, the stratified storage device 5 can also be charged via the solar collector 40 .

Die Steuerung der Aufladung des Schichtspeichers 5 erfolgt in üblicher Weise in Abhängig­ keit von der Temperatur im Bereich des Schichtspeichers 5. The charging of the stratified storage tank 5 is controlled in a conventional manner depending on the temperature in the area of the stratified storage tank 5 .

Bei der dargestellten Heizanlage ist es daher möglich, die Soll-Temperatur im Schichtspei­ cher sehr hoch zu wählen, wodurch auch bei einem relativ kleinen Volumen des Schichtspeichers 5 eine große Wärmemenge gespeichert werden kann. Die Erzielung einer relativ niedrigen Vorlauftemperatur für die Heizkörperanlage ist durch die Zwischenschal­ tung des Sekundärwärmetauschers 5 ohne weiteres möglich.In the heating system shown, it is therefore possible to select the target temperature in the layer layer very high, as a result of which a large amount of heat can be stored even with a relatively small volume of the layer memory 5 . Achieving a relatively low flow temperature for the radiator system is easily possible through the interposition of the secondary heat exchanger 5 .

Claims (4)

1. Heizanlage mit einem brennerbeheizten Primärwärmetauscher (2), der mit einem Schichtspeicher (5) über eine Vor- und Rück­ laufleitung (3, 15) verbunden ist, wobei der Schichtspeicher (5) mit einer Heizkörperanlage (37) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sekundärwärmetauscher (27) zwischen dem Schichtspeicher (5) und der Heizkörperanlage (37) zwi­ schengeschaltet ist, wobei der Primärzweig (26) des Sekundär­ wärmetauschers (27) über eine Entnahmeleitung (19), die mit ei­ ner Umwälzpumpe (24) verbindbar ist, und eine Speicherrücklauf­ leitung (28) an den Schichtspeicher (5) angeschlossen ist und die Heizkörperanlage (37) an den Sekundärzweig (29) des Sekun­ därwärmetauschers (27) angeschlossen ist.1. Heating system with a burner-heated primary heat exchanger ( 2 ), which is connected to a stratified storage tank ( 5 ) via a forward and return line ( 3 , 15 ), the stratified storage tank ( 5 ) being connected to a radiator system ( 37 ), thereby characterized in that a secondary heat exchanger ( 27 ) is interposed between the stratified storage tank ( 5 ) and the radiator system ( 37 ), the primary branch ( 26 ) of the secondary heat exchanger ( 27 ) via a removal line ( 19 ) connected to a circulation pump ( 24 ) is connectable, and a storage return line ( 28 ) is connected to the stratified storage tank ( 5 ) and the radiator system ( 37 ) is connected to the secondary branch ( 29 ) of the secondary heat exchanger ( 27 ). 2. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sonnenkollektor (40) über ein Drei-Wege-Ventil (35) an die Vor­ laufleitung (30) der Heizkörperanlage (37) ankoppelbar ist, wobei eine Kollektorvorlaufleitung (41) an eine Heizungsrücklaufleitung (39) angeschlossen ist. 2. Heating system according to claim 1, characterized in that a solar collector ( 40 ) via a three-way valve ( 35 ) to the front run line ( 30 ) of the radiator system ( 37 ) can be coupled, with a collector feed line ( 41 ) to a heating return line ( 39 ) is connected. 3. Heizanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärzweig (26) des Sekundärwärmetauschers (27) über ein Drei-Wege-Ventil (21) wahlweise von unterschiedlichen Ausleitungen (12, 14) des Schichtspeichers (5), die in unter­ schiedliche Höhen desselben reichen, versorgbar ist.3. Heating system according to claim 1 or 2, characterized in that the primary branch ( 26 ) of the secondary heat exchanger ( 27 ) via a three-way valve ( 21 ) optionally from different outlets ( 12 , 14 ) of the stratified storage tank ( 5 ) which in range under different heights, is available. 4. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Speicherrücklaufleitung (28) des Primärzwei­ ges (26) des Sekundärwärmetauschers (27) und die Vorlauflei­ tung (3) des Primärwärmetauschers (2) an eine gemeinsame Einleitung (4) des Schichtspeichers (5) angeschlossen sind und die Rücklaufleitung (15) des Primärwärmetauschers (2) und eine zum an die Entnahmeleitung (19) angeschlossenen Drei-Wege­ Ventil (21) führende Leitung (22) an eine gemeinsame Ausleitung (14) angeschlossen sind, die aus den untersten Bereich des Schichtspeicher (5) wegführt.4. Heating system according to one of claims 1 to 3, characterized in that a storage return line ( 28 ) of the primary two ( 26 ) of the secondary heat exchanger ( 27 ) and the Vorlauflei device ( 3 ) of the primary heat exchanger ( 2 ) to a common introduction ( 4th ) of the stratified storage tank ( 5 ) are connected and the return line ( 15 ) of the primary heat exchanger ( 2 ) and a line ( 22 ) leading to the three-way valve ( 21 ) connected to the extraction line ( 19 ) are connected to a common discharge line ( 14 ) that leads away from the lowest area of the stratified storage tank ( 5 ).
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