DE19810002C2 - Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Heizluft und Heizwasser sowie Heizaggregat zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Aus der DE 34 22 298 C2 ist ein direkt befeuertes Heizaggregat zur Erzeugung von Heizluft für einen ersten Wärmeverbraucher und zur Erzeugung von Heizwasser für einen zweiten Wärmeverbrau­ cher bekannt, bei dem in einem Führungsgehäuse ein Feuerungs­ gehäuse angeordnet ist, das von einem Brenner direkt befeuert wird. Das Feuerungsgehäuse ist von einem Wassermantel um­ schlossen, der über Vorlaufleitungen und Rücklaufleitungen mit einem Heizwasserverbraucher in Verbindung steht und von der zu erhitzenden Luft umströmt wird. Hierbei wird durch den Brenner zunächst das Heizwasser im Wassermantel aufgeheizt und erst von der Außenseite des aufgeheizten Wassermantels die Wärme von der zu erhitzenden Luft abgenommen. Im Füh­ rungsgehäuse sind, in Strömungsrichtung gesehen, hinter dem Feuerungsgehäuse mehrere Nachheizkörper angeordnet, über die das Heizwasser zum Verbraucher geführt wird, so daß über eine entsprechende Zuschaltung von einem oder mehreren Nachheiz­ körpern der Wärmebedarf des zweiten Wärmeverbrauchers gere­ gelt werden kann.

Ein derartiges Heizaggregat erlaubt die Kombination verschie­ dener Heizungssysteme, so daß es möglich ist, über die Heiz­ luft einen Großraum zu beheizen und über das Heizwasser klei­ nere, dem Großraum zugeordnete Nebenräume, zu beheizen. Ein derartiges Heizaggregat kann beispielsweise als Kirchenhei­ zung eingesetzt werden, wobei der Kirchenraum mit der Heiz­ luft beaufschlagt wird und mit dem Heizwasser Nebenräume wie eine Sakristei oder dergleichen beheizbar sind.

Da die Beheizung des Großraumes mit Heizluft immer den Vor­ rang hat und die Regelung des Heizaggregates über den Wärme­ bedarf des mit Heizluft zu versorgenden ersten Wärmeverbrau­ chers geführt wird, hat das vorbekannte Heizaggregat den Nachteil, daß die über die Regelung des ersten Wärmeverbrau­ chers angeforderte Wärmemenge immer in vollem Umfange auch das Heizwasser aufheizt und nur durch die Zuschaltung von Nachheizregistern im Heizluftstrom die zunächst dem Heizwas­ ser zugeführte Wärmeenergie wieder an die Heizluft abgegeben und dem ersten Wärmeverbraucher zugeführt werden kann.

Aus der CH 397 184 A ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Heiz­ luft und Warmwasser bekannt, bei der die aufzuheizende Luft einen durch einen Brenner aufgeheizten Brennraum und die mit dem Brennraum verbundenen Abgaskanäle umströmt. Der Brennraum ist mit einem Wassermantel umschlossen, der vorlaufseitig als Heizschlange durch einen Speicherbehälter für Brauchwasser geführt ist. Rücklaufseitig ist dem Wassermantel ein dem Kaltluftansaug des Systems zugeordneter Rohrwärmer angeord­ net, durch den über ein thermostatisch steuerbares Dreiwege­ ventil bei der Aufheizung des Brauchwassers anfallende Über­ schußwärme an die aufzuheizende Luft abgegeben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Heizluft für einen ersten vor­ rangigen Wärmeverbraucher und Heizwasser für einen zweiten Wärmeverbraucher zu schaffen, das es erlaubt, mit einem Heiz­ aggregat den Wärmebedarf für beide Wärmeverbraucher unabhän­ gig voneinander bereitzustellen und zugleich die sicherheits­ technischen Anforderungen von geschlossenen thermostatisch­ abgesicherten Wasserheizungsanlagen zu erfüllen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensmerkmalen.

Der Vorteil dieses Verfahren besteht darin, daß die Führung der Temperaturregelung ausschließlich in Abhängigkeit vom Wärmebedarf des mit Heizluft versorgenden ersten Wärmever­ brauchers, beispielsweise eines Kirchenraumes oder einer gro­ ßen Halle, geführt wird, d. h. der Brenner über die Tempera­ turregelung des ersten Wärmeverbrauchers angesteuert wird und den Heizluftbedarf erzeugt. Die Erzeugung von Heizwasser für den zweiten, untergeordneten Wärmeverbraucher, beispielsweise eine Sakristei, Garderobenräume, Büroräume oder dergleichen, erfolgt hierbei als "Nebenprodukt" der Heizlufterzeugung für den ersten Wärmeverbraucher. Die Wärmebedarfsregelung des zweiten Wärmeverbrauchers erfolgt über eigene Temperaturrege­ lung, beispielsweise Thermostatventile an den Wasserheizkör­ pern, so daß eine Überwärmung dieser Räume vermieden wird. In der Regel werden hier Dreiwegethermostatventile eingesetzt, so daß ständig die gesamte Wassermenge umgewälzt wird und es ungewollt nicht zu einer vollständigen Absperrung durch den Betreiber kommen kann. Um jedoch sicherzustellen, daß das Wasser in der Wasserkammer bei einem hohen Wärmebedarf des ersten Wärmeverbrauchers und nur geringer Wärmeabnahme beim zweiten Wärmeverbraucher nicht überhitzt wird, wird über eine entsprechende Mengenaufteilung des umgewälzten Wassers im Heizwassersystem auf den zweiten Wärmeverbraucher einerseits und den im kühlen Umluftstrom des Führungsgehäuses angeordne­ ten Wärmetauscher von der Frischluft die "Überschußwärme" des Heizwasserkreislaufs abgenommen und der zu erzeugenden Heiz­ luft zugeschlagen, so daß hier kein Wärmeverlust erfolgt. Über einen Temperaturregler an der Wasserkammer, der auf eine vorgegebene Solltemperatur eingestellt ist, wird beispiels­ weise über ein steuerbares Dreiwegeventil die Mengenauftei­ lung des Heizwassers auf den zweiten Wärmeverbraucher und den in der Frischluft zum Führungsgehäuse liegenden Wärmetauscher vorgenommen, so daß hier unabhängig von der Wärmeabnahme durch den zweiten Wärmeverbraucher eine vorgegebene Solltem­ peratur in der Wasserkammer eingehalten und eine Überhitzung vermieden werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß bei Überschreiten einer vorge­ gebenen Grenztemperatur des dem Wärmetauscher zugeführten Heizwassers bei laufendem Ventilator der Brenner abge­ schaltet und bei Unterschreiten einer vorgegebenen Minimaltemperatur dieses Heizwassers der Brenner wieder einge­ schaltet wird. Durch diese Maßnahme kann bei hohem Wärmebe­ darf des ersten Wärmeverbrauchers und geringer Wärmeabnahme durch den zweiten Wärmeverbraucher eine Überhitzung des Heiz­ wasserkreislaufs vermieden werden, die durch die normale Solltemperaturregelung nicht mehr ausregelbar ist. Da der Brenner abgeschaltet wird, kann die vom Heizwasserkreislauf aufgenommene Wärmemenge über den Wärmetauscher an die zu er­ zeugende Heizluft abgegeben werden, wobei dann der Heizwas­ serkreislauf "gekühlt" wird. Sobald dann das durch die vorge­ gebene Minimaltemperatur gewünschte niedrigere Temperaturni­ veau des Heizwasserkreislaufs erreicht worden ist, wobei dies bei Heizluftaggregaten zur Beheizung von großen Räumen und einem Heizwasserkreislauf mit nur nebengeordneten Räumen in etwa 3 bis 5 Minuten der Fall ist, kann dann entsprechend den Anforderungen des ersten Wärmeverbrauchers der Brenner wieder eingeschaltet werden, so daß die Heizlufterzeugung in norma­ lem Maße weitergeführt wird. Das Abschalten des Brenners in dieser kurzen Zeit hat bei der Langwelligkeit der Temperatur­ regelung für den ersten, großen Wärmeverbraucher praktisch keinen negativen Einfluß.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt vor allem dar­ in, daß mit der Maximaltemperatur eine Temperatur vorgegeben werden kann, die noch unterhalb der Temperatur des für Was­ serheizkessel vorgeschriebenen Sicherheitstemperaturbegren­ zers liegt. Ein derartiger Sicherheitstemperaturbegrenzer ist so geschaltet, daß bei Überschreiten der vorgegebenen Sicher­ heitstemperatur der Brenner abgeschaltet und das Regelsystem verriegelt wird, d. h. der Brenner schaltet nicht automatisch wieder ein, sondern kann erst nach Kontrolle des Systems von Hand wieder eingeschaltet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sichergestellt, daß die Sicherheitstemperatur bei ordnungsgemäßer Funktion nicht erreicht wird, sondern daß der Brenner bei Erreichen der unterhalb der Sicherheitstemperatur liegenden Maximaltemperatur abschaltet und bei Unter­ schreiten der vorgegebenen Minimaltemperatur wieder einschal­ tet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Heizlufter­ zeugung für den ersten Wärmeverbraucher und auch die Heizwas­ sererzeugung für den zweiten Wärmeverbraucher ungestört bleibt. Nur wenn der Regler zur Sicherung des Heizwasser­ kreislaufs gegen ein Überschreiten der vorgegebenen Maximal­ temperatur ausfällt oder sonstwie gestört ist und die Heiz­ wassertemperatur weiter ansteigt, kann der Sicherheitstempe­ raturbegrenzer ansprechen und die Anlage insgesamt abstellen.

Die Erfindung betrifft ferner ein direkt befeuertes Heizag­ gregat zur Erzeugung von Heizluft für einen ersten Wärmever­ braucher und Heizwasser für einen zweiten Wärmeverbraucher zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1. Ein derartiges Heizaggregat hat den Vorteil, daß die Anforderungen des ersten, großen Wärmeverbrauchers über die Heizlufterzeugung immer erfüllt werden können und über die auf den Brenner aufgeschaltete Temperaturregelung als Führungsregelung eingeregelt werden kann. Der untergeordnete Wärmeverbrauch des zweiten, kleinen Wärmeverbrauchers kann dann für sich selbst geregelt werden, wobei die vom zweiten Wärmeverbraucher nicht abgenommene Wär­ memenge durch eine entsprechende Änderung der Mengenauftei­ lung, d. h. eine Erhöhung der über den Wärmetauscher zu füh­ renden Heizwassermenge an die aufzuheizende Heizluft abgege­ ben und der Wärmemenge für den ersten Wärmeverbraucher zuge­ schlagen werden kann.

Eine vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist in An­ spruch 4 angegeben. Die Anordnung sieht vor, daß die Wasser­ kammer mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer versehen ist, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Höchsttemperatur den Brenner abschaltet und das Regelsystem verriegelt, und mit einem Wasserkammertemperaturregler versehen ist, der das steuerbare Ventil in Abhängigkeit einer vorgegebenen Be­ triebstemperatur ansteuert und der so ausgelegt ist, daß bei Erreichen einer vorgegebenen Obertemperatur, die unter der Sicherheitstemperatur liegt, die gesamte Wassermenge über den Wärmetauscher in die Wasserkammer zurückgeführt wird.

Durch diese Anordnung ist das System zum einen über einen Si­ cherheitstemperaturbegrenzer, dessen Abschalttemperatur etwa bei 90°C eingestellt ist, abgesichert. Wird diese Temperatur überschritten, schaltet der Brenner ab und das Regelsystem wird so verriegelt, daß es nach Prüfung des Systems nur von Hand wieder angeschaltet werden kann. Durch den Wasserkammer­ temperaturregler, der mit seiner Obertemperatur bei etwa 70°C eingestellt ist, wird sichergestellt, daß bei Betriebsfällen, wenn die Wärmeanforderung des zweiten Wärmeverbrauchers nicht mehr ansteht und die Temperatur in der Wasserkammer ansteigt, das steuerbare Ventil so umgestellt wird, daß das gesamte Wasservolumen über die Umwälzpumpe durch den Wärmetauscher zur Wasserkammer zurückgeführt wird. Durch die kühle Umluft, die durch den Wärmetauscher strömt, wird das Wasser in der Wasserkammer auf eine niedrigere Temperatur heruntergekühlt, so daß nach einer entsprechenden Zeit über den mit dem Was­ serkammertemperaturregler verbundenen Regelkreis das steuer­ bare Ventil wieder umsteuert und in Abhängigkeit von dem Wär­ mebedarf des zweiten Wärmeverbrauchers wieder eine entspre­ chende Heizwassermenge in diesen Kreis einführt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 5 angegeben. Hierbei ist in der zum Wärmetauscher führenden Heizwasservorlaufleitung ein Grenztemperaturfühler angeordnet, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenz­ temperatur, die unterhalb der Sicherheitstemperatur und ober­ halb der Obertemperatur liegt, den Brenner abschaltet und bei Absinken der Heizwassertemperatur unter diese Grenztemperatur den Brenner wieder einschaltet. Diese Situation kann dann eintreten, wenn die Rückkühlung des Heizwassers über den Wär­ metauscher nicht mehr ausreicht und/oder keinerlei Wärmeabga­ be für den zweiten Wärmeverbraucher angefordert wird. Wird dann durch den Grenztemperaturfühler im Heizwasservorlauf zum Wärmetauscher ein Ansteigen der Temperatur des Heizwassers registriert, schaltet dieser den Brenner aus, hält aber den Ventilator, der auch zur Kühlung der Wärmeübertragungsflächen des Feuerungsgehäuses dient, weiter in Betrieb. In der Regel ist bei dieser Betriebsweise die Heizwassertemperatur auf­ grund des großen Luftmengenstroms in 3 bis 5 Minuten soweit heruntergekühlt, daß es nicht zu einem Ansprechen des Si­ cherheitstemperaturbegrenzers kommt, durch den dann die Anla­ ge aus Sicherheitsgründen vollständig abgeschaltet würde, und die damit verbundene unerwünschte Betriebsstörung durch Ver­ riegelung eintreten würde. Der Sicherheitstemperaturbegrenzer schaltet somit den Brenner nur dann sofort aus und verriegelt das System, wenn es zu einem technischen Defekt kommt, bei­ spielsweise durch den Ausfall des Ventilators oder den Aus­ fall der Umwälzpumpe im Heizwasserkreislauf, der ebenfalls zu einem starken Anstieg der Temperatur in der Wasserkammer füh­ ren würde.

In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wasserkammer am brennerseitigen Ende der Feuerungskammer angeordnet ist und zunächst vom Brenneran­ schlußstutzen durchsetzt ist. Diese Anordnung hat den Vor­ teil, daß die Wasserkammer nicht direkt mit der Wärme durch den Brenner beaufschlagt wird, also nur "sanft" aufgeheizt wird. Der weitere Vorteil besteht darin, daß durch den die Wasserkammer durchsetzenden Brenneranschlußstutzen die Wasserkammer versteift wird und so eine höhere Gestaltfestigkeit besitzt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß am Ende des die Nachheizfläche bildenden Rauchgasabzuges eine Kondensatsammelkammer angeordnet ist, die mit einer in das Feuerungsgehäuse führenden Ableitung versehen ist. Durch diese Maßnahme gelingt es, auch die er­ höhten Anforderungen zu erfüllen, die an Heizaggregate mit einer Wärmeentwicklung über 50 kW gestellt werden, bei denen aber die Abgasverluste nur noch maximal 9% betragen dürfen. Unter Einhaltung der geforderten CO₂-Werte heißt dies, daß der direkt befeuerte Lufterhitzer mit entsprechend niedrigen Rauchgastemperaturen gefahren werden muß, um einen höheren feuerungstechnischen Wirkungsgrad als 91% zu erreichen. Diese Anforderungen sind bei dem erfindungsgemäßen direkt befeuer­ ten Heizaggregat ohne weiteres zu erfüllen. Da es hierbei al­ lerdings insbesondere beim Anfahren zu Kondensatabsonderungen in den hinteren Nachheizflächen kommt, ist erfindungsgemäß am Ende des die Nachheizfläche bildenden Rauchgasabzuges die Kondensatsammelkammer angeordnet. Über die Ableitung der Kon­ densatsammelkammer ist es möglich, das Rauchgaskondensat in das Feuerungsgehäuse zurückzuführen und hierdurch beim Heiz­ vorgang zu verdampfen. Damit wird erreicht, daß auch die hin­ teren Heizflächen trocken bleiben und so das Korrosionsrisiko minimiert wird.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Heiz­ aggregat,

Fig. 2 ein Schaltschema für die Regelung des Heizaggregates.

Das in Fig. 1 in einem Vertikalschnitt dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiel weist ein Luftführungsgehäuse 1 mit einer Umlufteintrittsöffnung 2 und einer Heizluftaustrittsöffnung 3 auf, die an einen zum ersten Wärmeverbraucher 21 führenden Heizluftkanal angeschlossen ist. An die Umlufteintrittsöff­ nung 2 ist ein Ventilator 4 mit seiner Druckseite angeschlos­ sen, der in einem Ansauggehäuse 5 angordnet ist. Das Ansaug­ gehäuse 5 ist über eine Zuleitung 6 an die sogenannte Umluft­ leitung angeschlossen, über die aus dem zu beheizenden Raum die Luft gegebenenfalls unter Zumischung von Frischluft zum Heizaggregat zurückgeführt wird.

Im Luftführungsgehäuse 1, dessen Wandungen mit einer Wärme­ isolierung versehen sind, ist mit Abstand zu den Wandungen des Luftführungsgehäuses 1 ein Feuerungsgehäuse 7 angeordnet, das mit einem Stutzen 8 aus dem Luftführungsgehäuse 1 heraus­ ragt. Mit dem Stutzen 8 ist üblicherweise ein öl- oder gas­ befeuerter Brenner 9 verbunden. Das Feuerungsgehäuse 7 ist so ausgerichtet, daß seine dem Stutzen 8 gegenüberliegende Stirnwand in etwa der Umlufteintrittsöffnung 2 gegenüber­ liegt. An der Oberseite im Bereich der Stirnwand 10 ist das Feuerungsgehäuse 7 mit einem Rauchgasaustrittsstutzen 11 ver­ sehen, an den ein Rauchgasabzug 12 angeschlossen ist. Der Rauchgasabzug 12 ist hierbei oberhalb des Feuerungsgehäuses 7 in dessen Längsrichtung geführt und mündet in einen Vertei­ lerkasten 13, der sich vorzugsweise horizontal nahezu über die gesamte Breite des Luftführungsgehäuses 1 erstreckt. Von dem Verteilerkasten 13 führen in Gegenrichtung zum Rauchgas­ abzug 12 mehrere parallel nebeneinander verlaufende Rauchgas­ kanäle 14 zu einem Sammelkasten 15, der an einem Ende offen ist und mit dem Kamin in Verbindung steht. Bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise jeweils drei Rauchgaskanäle 14 zu beiden Seiten des Rauchgasabzuges 12 vorgesehen.

Der Rauchgasabzug 12, der Verteilerkasten 13 und der mit dem Verteilerkasten über die Rauchgaskanäle 14 verbundene Sammel­ kasten 15 bilden eine in sich geschlossene starre Baueinheit, die lediglich im Bereich des Rauchgasstutzens 11 mit dem Feuerungsgehäuse 7 fest verbunden ist. Der durch diese Baueinheit gebildete Nachheizkörper ist bei dem gezeigten Aus­ führungsbeispiel im Bereich des Verteilerkastens 13 und des Sammelkastens 15 jeweils mit Stützen 16 und 17 versehen, die am Nachheizkörper fest angeordnet sind und mit ihren freien Enden sich lediglich auf dem Mantel des Feuerungsgehäuses 7 abstützen. Bei etwaigen Längenänderungen infolge unterschied­ licher Wärmedehnungen kann sich der Nachheizkörper frei ge­ genüber dem Feuerungsgehäuse 7 im Abstützungsbereich ver­ schieben, so daß keine störenden Spannungen in der Konstruk­ tion auftreten können.

Bei Betrieb des Brenners 9 werden die Wandungen des Feue­ rungsgehäuses 7 erhitzt und die Wärme von der über den Ven­ tilator 4 in das Führungsgehäuse 1 gedrückten Luft abgenommen und über den an die Heizluftaustrittsöffnung 3 angeschlosse­ nen Heizluftkanal an einen ersten Wärmeverbraucher weiterge­ führt, der beispielsweise durch einen großen Kirchenraum oder auch eine große Halle gebildet wird.

Der Sammelkasten 15 ist als Kondensatfang ausgebildet und steht über eine Leitung 18 mit dem Innenraum des Feuerungsge­ häuses 7 in Verbindung. Beim Anfahren des Heizaggregates kann so das sich bildende Kondensat in das Feuerungsgehäuse 7 ab­ laufen und verdampfen.

Auf der mit dem Brennerstutzen 8 versehenen Stirnwand des Feuerungsgehäuses 7 ist eine Wasserkammer 19 zur Erzeugung von Heizwasser vorgesehen, die über eine außen am Führungsge­ häuse 1 verlaufenden Vorlaufleitung 20 mit einem zweiten Wär­ meverbraucher 22 verbunden ist. Dieser zweite Wärmeverbrau­ cher 22 wird durch Heizkörper zur Beheizung von Nebenräumen, beispielsweise einer Sakristei, Büroräumen oder dergleichen, gebildet. Vom zweiten Wärmeverbraucher 22 wird das Heizwasser über eine Rücklaufleitung 23 zur Wasserkammer 19 zurückge­ führt. Der Heizwasserkreislauf wird über eine Umwälzpumpe 24 bewirkt, wobei dem Wärmeverbraucher 22 als Dreiwegeventile ausgebildete Thermostatventile zugeordnet sind, so daß durch den Heizwasserkreislauf zwischen Wasserkammer 19 und Wärmeverbraucher 22 das Heizwasser unabhängig von der mengenmäßi­ gen Durchströmung des zweiten Wärmeverbrauchers 22 im Kreis­ lauf geführt wird.

In der Heizwasservorlaufleitung 20 ist hinter der Umwälzpumpe 24 ein steuerbares Ventil 25 angeordnet, das mit einer Zweig­ leitung 26 mit einem Wärmetauscher 27 verbunden ist, der sei­ nerseits mit der Rücklaufleitung 23 in Verbindung steht. Mit Hilfe des steuerbaren Ventils 25 ist es möglich, in der nach­ stehend noch näher beschriebenen Weise die durch den zweiten Wärmeverbraucher 22 geführte Heizwassermenge durch Aufteilung zu verändern und eine entsprechende Teilmenge durch den Wär­ metauscher 27 zu führen. Die durch den Wärmetauscher 27 ge­ führte Heizwassermenge gibt ihren Wärmeinhalt an die durch­ strömende aufzuheizende Luft ab.

In Fig. 2 ist schematisch das Regelsystem für das vorbe­ schriebene Heizaggregat näher dargestellt. Die Wasserkammer 19 ist mit einem Temperaturfühler 28 auf eine Regeleinrich­ tung 29 aufgeschaltet, wobei die Regeleinrichtung für das Si­ gnal des Temperaturfühlers 28 als Sicherheitstemperaturbe­ grenzer ausgestaltet ist, durch den bei einem Überschreiten der durch den Sicherheitstemperaturbegrenzer vorgegebenen Höchsttemperatur, beispielsweise 90°C, der Brenner 9 abge­ schaltet und die Regelung verriegelt wird, so daß eine Inbe­ triebnahme nur nach Kontrolle des Systems von Hand wieder möglich ist.

Für die Temperaturregelung des mit Heizluft zu versorgenden ersten Wärmeverbrauchers 21 sind ein oder mehrere Temperatur­ fühler 30 in dem aufzuheizenden Raum vorgesehen, die auf die Regeleinrichtung 29 aufgeschaltet sind, über die dann ent­ sprechend dem Wärmebedarf des ersten Wärmeverbrauchers 21 der Brenner 9 dann, gegebenenfalls auch stufenweise, an- und ab­ geschaltet wird. Zusätzlich zu dem Temperaturfühler 30 kann noch ein Temperaturfühler 31 im Bereich des Heizluftaustritts 3 vorgesehen werden, der ebenfalls auf die Regelung 29 aufge­ schaltet ist, so daß entsprechend vorgebener Regelprogramme der Brenner 9 über den Temperaturfühler 31 bereits zurückge­ schaltet oder gar abgeschaltet werden kann, bevor noch die Raumtemperaturfühler 30 ansprechen.

Unabhängig vom Regler 29 ist noch ein Regler 32 vorgesehen, der auf den Ventilator 4 aufgeschaltet wird und über einen Temperaturfühler 33 am Feuerungsgehäuse 7 angesteuert wird. Durch diesen zusätzlichen Regler ist sichergestellt, daß beim Anfahren des Heizaggregats der Ventilator 4 erst angeschaltet wird, wenn die Wandung des Feuerungsgehäuses 7 eine Mindest­ temperatur von beispielsweise 30°C erreicht hat, um so si­ cherzustellen, daß dem ersten Wärmeverbraucher 21 zumindest temperierte Luft zugeführt wird. Entsprechend wird über den Regler 32 der Ventilator 4 abgeschaltet, wenn bei entspre­ chenden Regelzuständen, d. h. einem längeren Abschalten des Brenners 9 die vorgegebene Mindesttemperatur unterschritten wird.

Da die Temperaturregelung für den ersten Wärmeverbraucher 21 vorrangig ist, ist die Temperaturregelung für den zweiten, nachgeordneten Wärmeverbraucher 22 über die Heizwassererzeu­ gung mittels der Wasserkammer 19 nachgeordnet und praktisch von der Heizluftregelung unabhängig.

Für die Temperaturregelung des Heizwasserkreislaufs ist in der Wasserkammer 19 ein Temperaturfühler 34 vorgesehen, der auf einen Regler 35 aufgeschaltet ist. Über den Regler 35 wird das steuerbare Ventil 25 in Abhängigkeit von der durch die Wärmeabnahme des zweiten Wärmeverbrauchers 22 sich ein­ stellenden Wassertemperatur in der Wasserkammer 19 geregelt. Je mehr Wärme durch den zweiten Wärmeverbraucher 22 abgenom­ men wird, um so geringer ist die über die Zweigleitung 26 an den Wärmetauscher 27 abgegebene Wassermenge. Die Temperatur am Ort des zweiten Wärmeverbrauchers 22 wird unabhängig vom Heizaggregat über ein Thermostatventil 36 geregelt, das bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Dreiwegeventil ausgebildet ist, so daß unabhängig von der durch den Wärme­ verbraucher 22 geführten Heizwassermenge ein Heizwasserkreislauf über die Vorlaufleitung 20 und die Rücklaufleitung 23 aufrechterhalten wird.

Sollte in einem Extremfall das Thermostatventil 36 am zweiten Wärmeverbraucher 22 auf Minimaltemperatur eingestellt sein, und sollte andererseits der erste Wärmeverbraucher 21 einen hohen Wärmebedarf anfordern, dann wird über den Temperatur­ fühler 34 und den Regler 35 zunächst die gesamte Heizwasser­ menge über den Wärmetauscher 27 im Führungsgehäuse 1 geführt. Da unter Umständen die "Kühlleistung" der kühlen Umluft am Wärmetauscher 27 nicht ausreicht, um die durch den Regler 35 vorgegebene Obertemperatur einzuhalten, steigt die Wassertem­ peratur in der Wasserkammer 19 über die Obertemperatur an. Um nun zu verhindern, daß ein Abschalten des Brenners mit Ver­ riegelung des Systems über den Temperaturfühler 28 des Si­ cherheitstemperaturbegrenzers erfolgt, ist als zusätzliche Absicherung ein Grenztemperaturfühler 37 vorgesehen, der in der Wasserkammer 19, aber auch im aggregatnahen Bereich an der Zweigleitung 26 angeordnet sein kann.

Der Grenztemperaturfühler 37 ist auf die Regelung 29 so auf­ geschaltet, daß bei Erreichen einer vorgegebenen Grenztempe­ ratur, die mit beispielsweise 80°C noch unterhalb der Höchst­ temperatur der Sicherheitstemperaturbegrenzung liegt, der Brenner 9 abgeschaltet wird, der Ventilator 4 aber weiter be­ trieben wird. In diesem Betriebszustand erfolgt dann die Auf­ heizung der Heizluft über die Restwärme am Feuerungsgehäuse 7 sowie durch die vom Heizwasserkreislauf über den Wärmetau­ scher 27 an die aufzuheizende Luft abgegebenen Wärmemengen. Bei den gegebenen Mengenverhältnissen ist schon in wenigen Minuten die Temperatur des Heizwasserkreislaufs auf den Tem­ peraturbereich der Wasserkammertemperaturregelung zurückge­ kühlt, so daß der Brenner 9 über den Regler 29 wieder einge­ schaltet wird.

Claims (7)

1. Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Heizluft für einen ersten Wärmeverbraucher (21) und Heizwasser für einen zweiten Wärmeverbraucher (22), bei dem die zu erzeugende Heizluft ein mittels eines Brenners (9) aufgeheiztes Feue­ rungsgehäuse (7) umströmt, und bei dem das Heizwasser durch eine mit dem Feuerungsgehäuse (7) verbundene Wasserkammer (19) und einen der Wasserkammer (19) vorgeschalteten Wärmetauscher (27) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängig­ keit von einer vorgegebenen Solltemperatur in der Wasserkammer (19) die Menge des zum zweiten Wärmeverbraucher (22) ge­ führten Heizwassers und die Menge des über den Wärmetauscher (27) in die Wasserkammer (19) zurückgeführten Heizwassers aufgeteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur des dem Wär­ metauscher (27) zugeführten Heizwassers bei laufendem Ventilator (4) der Brenner (9) abgeschaltet und bei Unter­ schreiten einer vorgegebenen Minimaltemperatur dieses Heiz­ wassers der Brenner (9) wieder eingeschaltet wird.

3. Direkt befeuertes Heizaggregat zur Erzeugung von Heizluft für einen ersten Wärmeverbraucher (21) und Heizwasser für ei­ nen zweiten Wärmeverbraucher (22), zur Durchführung des Ver­ fahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, mit einem Führungsge­ häuse (1) für die zu erhitzende Luft, das eine Umluftein­ trittsöffnung (2) und eine mit dem ersten Wärmetauscher (21) verbundene Heizluftaustrittsöffnung (3) aufweist und in dem ein von der zu erhitzenden Luft umströmtes Feuerungsgehäuse (7) angeordnet ist, das von einem Brenner (9) direkt befeuert wird und das an einem Ende mit einem Brenneranschlußstutzen (8) und an seinem gegenüberliegenden Ende (10) mit einem als Nachheizfläche ausgebildeten Rauchgasaustritt (12) versehen ist, sowie mit einer an einer Wandung des Feuerungsgehäuses (7) angeordneten Wasserkammer (19) für das aufzuheizende Heizwasser, die über eine Heizwasservorlaufleitung (20) und eine Wasserrücklaufleitung (23) mit dem zweite Wärmeverbrau­ cher (22) verbunden ist und mit einem Wärmetauscher (27), der im Bereich der Umlufteintrittsöffnung (2) des Führungsgehäu­ ses (1) angeordnet ist, der eintrittsseitig mit der Heizwas­ servorlaufleitung (20) und austrittsseitig mit der Wasserkam­ mer (19) verbunden ist, wobei in der Heizwasservorlaufleitung (20) ein steuerbares Ventil (25) zur Aufteilung der Heizwas­ sermenge in eine dem zweiten Wärmeverbraucher (22) zuzufüh­ renden Menge und in eine über den Wärmetauscher (27) direkt in die Wasserkammer (19) zurückzuführende Menge angeordnet ist.

4. Heizaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkammer versehen ist

• a) mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer (28, 29) zum Ab­ schalten des Brenners (9) und zur Verriegelung des Regel­ systems und
• b) mit einem Wasserkammertemperaturregler (34, 35) zur An­ steuerung des Ventils (25) in Abhängigkeit von einer vor­ gegebenen Wasserkammertemperatur.

5. Heizaggregat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß in der zum Wärmetauscher (27) führenden Heizwasser­ vorlaufleitung (20) ein Grenztemperaturfühler (37) zum An- und Abschalten des Brenners (9) angeordnet ist.

6. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wasserkammer (19) am brennerseitigen Ende des Feuerungsgehäuses (7) angeordnet und vom Brenneran­ schlußstutzen (8) durchsetzt ist.

7. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Ende des die Nachheizfläche bildenden Rauchgasabzuges eine Kondensatsammelkammer (15) angeordnet ist, die mit einer in das Feuerungsgehäuse (7) führenden Ab­ leitung (18) versehen ist.