DE1985403U - Vorrichtung zur beheizung und temperaturregelung fuer raeume. - Google Patents

Description

'DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR ₂ Hamburg λ

BEIM STROHHAUSE 34 PATENTANWALT RUF 246743

K/I

Dipl.-Ing_e Fritz Kliegl 20 0i2»196?

Osnabrück

Anwaltsaktes 2952

zur Beheizung und [Temperatur-

regelung für Räume

Die Erfindung "betrifft eine Anordnung zur Beheizung und !Temperaturregelung für Räume mit einem Durchlauf Wärmeaustauschers der an eine Heizfläche , insbesondere Heizrohre, angeschlossen ist, in welcher, eine Pumpe vorgesehen ist, die fließfähiges Heizmedium, insbesondere Wasser, durch den Wärmeaustauscher und die leitungsanordnung treibt ο

Die Erfindung bezweckt insbesondere eine Anordnung, welche zur Fußbodenbeheizung geeignet ist, bei der der Wärmeaustauscher als Leitungsanordnung unter dem Fußboden, gegebenenfalls aber auch an einer Raumdecke verlegt ist*

Beispielsweise sind Raumheizungen mit Umlauferhitzern unter Verwendung von Gaswasserheizungen bekannt» Diese Ausfuhr rung erfordert eine verhältnismäßig große Anlage mit verschiedenen Steuerungen« Weiterhin ist das Ausdehnungsge-

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faß in diesen Ausführungen im allgemeinen, offen, so daß für das Heizmedium kein geschlossener Kreislauf vorliegt„ Es ist auch bekannt, das Ausdehungsgefäß mit einer Membrane su versehen, die nach Maßgabe der Temperaturausdehnung des Heizmediums ausgedehnt wird. Dabei besteht der Machteil, daß die Membrane altert und nach bestimmten Betriebszeiten ausgewechselt werden muß*

Wenn in den bekannten Ausführungen ein ¥armwassserbereiter angeordnet ist, ist für einen solchen ein besonderer Wärmeaustauscher vorgesehen, der von dem aufgeheizten Heizmediuiii im allgemeinen durch-f lossen wird_o Zu diesem Zweck ist eine besondere Yerbindungsleitung zwischen dem Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf angeordnet»

Eine Beeinflussung des Heizmediums vom Warmwasserbereiter her ist dabei nicht möglich, weil immer nur eine verhältnismäßig geringe Menge des Heizmediums in der Leitungsanordnung des Warmwasserbereiters vorhanden ist« Im übrigen wird der Zugang zum Heizungskreis zwecks Warmwasserbereitung für die Zapfdauer gesperrt»

Die bekannten Ausführungen sind mit besonderen Zündsicherungen und G-asmengenreglern sowie auch mit einem Wassermangelregelventil versehen, um die Sicherheit des Betriebes zu gewährleisten· Für G-aswass erheiz er ist außerdem ein Abzug erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Beheizung und Temperaturregelung für Räume zu schaffen_? die sich hinsichtlich der Beeinflussung des Heizmediums durch eine kompakte und völlig geschlossene Ausführung auszeichnet und dabei in einer besonderen Ausführungsform ohne Abgasschornstein bei Heizbetrieb zur Lieferung von Warmwasser geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tfärmeaustauscher als vorteilhaft im wesentlichen rohrförmige Ummantelung für ein oder mehrere elektrische Heizelemente ausgeführt ist und daß an dem Wärmeaustauscher ein membranloses geschlossenes Ausdehnungsgefäß angeordnet ist, daß an einer Stirnwand einen Anschlußstutzen und an einem an der gegenüberliegenden Stirnwand liegenden Anschlußstutzen ein in das Gehäuse geführtes Rohrstück hat. Durch ein solches Ausdehnungsgefäß wird, ein vollständig geschlossener Kreislauf g.e schaff en, so daß sich die Anlage wesentlich vereinfacht und korrosionssicher wircL Die Verwendung yoil elektrischen Heizelementen vermeidet dabei sämtliche Eegel- und Steuerelementes die für den Betrieb eines Gaswasserheizers erforderlich sind. Die Ausführung des Wärmeaustauschers als im wesentlichen rohrförmige Ummantelung führt zu extrem kleinen Abmessungen, weil die elektrischen Heizelemente ihre Wärmeleistung unmittelbar entwickeln.

G-emäß der besonders "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgibt das Ausdelmngsgefäß den Wärmeaustauscher _} und dieser Tlarmeaustauscher "bildet das in das Innere des Ausdehnungsgefäßes verlängerte Rohrstück und hat in seinem unteren Ende die gegebenenfalls durch einen kurzen Stutzen gebildete Austrittsöffnung vor der Mündungjjdes ersten Anschlußstutzens ο Dadurch wird eine kompakte Baueinheit geschaffen., wobei die Außenwand des Wärmeaustauschers zugleich zur Wärmeübertragung dient und auf das im Ausdehnungsgefäß befindliche Heizmedium einwirkt»

Mit besonderem Vorteil ist das Ausdehnungsgefäß mit isolierten Wandteilen aLisgeführt_? und die Außenwand des Wärmeaustauschers taucht wenigstens teilweise in das fließfähige Heizmedium ein, das bis etwa zur mittleren Höhe des von oben eingeführten v/ärmeaustauschers im Ausdehnungsgefäß steht. In der kompakten Baueinheit wirkt das Ausdehnungsgefäß und das in ihm enthaltene Heizmedium schon als Isolierung für den Wärmeaustauscher*, Dessen besondere, gegebenenfalls doppelwandige Ausführung vermindert dabei zusätzliche Wärmeverluste β

Ein wesentliches Merkmal besteht dabei darin, daß das im wesentlichen zylindrische -Ausdehnungsgefäß«, dessen Anschlußstutzen an den oberen und untereil; Stirnseiten liegt_? so ausgeführt ist ρ daß das Eohrstück oder der dieses bildende Wärmeaustauscher von der oberen Stirnseite in das Innere des

Gerätes ragt«

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist unmittelbar in dem zylindrischen v/arme aus tauscher eine Rohrschlange vorge hen, die einen Wasseranschluß aufweist. DaToei kann an dem anderen Anschluß bei Heizungsbetrieb Warmwasser abgenommen werden, wobei die enge Anordnung an den Heizelementen zu einer schnellen Temperierung führte

Diese Rohrschlange dient aber gemäß einer anderen Ausführung als Quelle für die Temperaturregelung zur Kühlung des den Wärme-austauschers durchströmenden.Heizmediums ^ so daß die Anlage auch zur Kühlung τοπ Räumen verwendbar ist«

Vorteilhaft umgibt die Rohrschlange die Heizelemente»

Die Erfindung schafft unter diesem Gesichtspunkt eine elektrische !Fußbodenbeheizung, die auf einfache Weise sicherer als die bekannten elektrischen !Fußhodenheizungen arbeitet* Letztere "bestehen aus im !Fußboden verlegten sogenannten Heizmatt en _? denen unmittelbar Strom zugeführt wird» Solche direkte elektrische Fußbodenheizungen unterliegen dem Nachteil, daß auf den Boden ausgeübte Druckwirkungen mehr oder weniger auf die Heizmatten übertragen werden-, wodurch Beschädigungen möglich sind5 es sei denn_s daß eine so stabile Abdeckung erfolgt<, die eine unbedingt sichere Abschirmung gegen Belastungen oder Stöße gewährleistete Eine solche Abdeckung vermindert aber den Wärmedurchgang und führt zu einer erheblichen Trägheit in der Temperaturregelung,, Eine

solche Abdeckung vermindert aber den Wärmedurchgang und führt zu einer erheblichen Trägheit in der Temperaturregelung,, Eine Ausnutzung zur Raumkühlung ist nicht möglich,,

Die erfindungsgemäße Verwendung der vorgesehenen Anordnung zur Fußbodenbeheizung hat den Vorteil., daß stabile Rohrleitungen, die druck- und stoßunempfindlich sind_s unmittelbar unter dem fußbodenbelag verlegbar sind und trotz ihrer Festigkeit in der Alisführung aus Metall gute Wärmeleiter sind» Daher läßt sich eine bessere Temperaturregelung mit dieser mittelbaren elektrischen Fußbodenheizung erreichen,,

Zweckmäßig hat die Anordnung mit dem geschlossenen Kreis eine Füllung mit Heizmedium, deren Volumen bei- Mormaltemperatur geringer als der Wärmeaustauscher inneiiraum, der Innenraum des Ausdehnungsgefäßes und der Durchflußraum der Heizfläche ist„ Dabei lassen sich infolge des geschlossenen Kreises jegliche Korx-os ions er scheinungen vermeiden«

Für eine Heizungsanordnung ist vorteilhaft ein Wärmeaustauscher vorgesehen, der etwa einen Durchmesser von 11 cm und eine länge von etwa 40 cm hat» Diese Abmessungen zeigen? daß das Aggregat durch die Ausnutzung einer Ummantelung von Heizelementen als Wärmeaustauscher extrem klein ist und an Stellen eingebaut werden kann_? die unzugänglich sein können, da eine Wartung nicht notwendig ist» Insbesondere gestatten diese Abmessungen bei der Verwendung der Erfindung als Fußbodenheizung den Einbau des Heizaggregates unmittelbar in den

Fußboden,- wobei der Wärmeaustauschermantel praktisch einen Teil des Heizmittelkreislaufes bildet,

Das erfindungsgemäße Aggregat bzw« die Anordnung des geschlossenen Kreises wird anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind» In der Zeichnung zeigen%

Fig. Is eine Seitenansicht eines erfiiidungsgemäßen Wärmeaustauschers, teilweise im Schnitt, mit dem an dem Wärmeaustauscher angeordneten Ausdehnungsgefäß,

Fig» 2 s eine der Fig* I entsprechende Darstellung einer anderen Ausführung der Anordnung«

In beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet,,

Der rohrförmige Wärmeaustauscher 1, vorteilhaft aus Metall, ist an einem Ende durch eine Stirnwand abgeschlossen, über vrelcher eine Gehäuseabdeckung 2 angeordnet 'ist« Die Stirnwand ist von nicht näher gezeigten Durchführungen durchsetzt, dtirch die elektrische Heizelemente 3, 4, 5 in den Wärmeaustauscherinnenraum geführt sind« Die Heizelemente haben im wesentlichen gleiche Länge wie der Kessel 1*

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In dem Gehäuse sind ferner Jnschlußeinrichtungen für die elektrischen Heizelemente und ein !Thermostat angeordnet;, der auch einen Wärmefühler unmittelbar im Wärmeaustaiischer haben kann«, Durch die Gehäuseabdeckung 2. ist ein Anschlußkabel 6 unmittelbar herausgeführt.

Die andere Stirnwand 7 des Wärmeaustauschers, die gegebenenfalls auch angeflanscht sein kann, hat einen Anschlußstutzen S₅ der mit dem Heizkreis verbunden ist.

Der andere Anschlußstutzen 9 ist in der Iahe der Gehäuseabdeckung 2 in der Seitenwand des "lärmeaustauschers "vorgesehen» Beispielsweise an diesem Anschlußstutzen-. 9 befindet sich in der sich anschließenden Rohrleitung eine Pumpe 10 für das Heizmediunio Die Pumpe 10 ist vorteilhaft unmittelbar am Wärmeaustauscher angeflanscht» . .

An der Druckseite der Pumpe beginnt der geschlossene Kreis der Anordnung« In diesem geschlossenen Kreis liegt die schematise!! angedeutete Heizfläche 11, die beispielsweise aus metallischen Rohrschlangen besteht, Lind gemäß Ii¹Ig₀ 1 das Ausdehnungsgefäß 12. Das Ausdehnungsgefäß ist zylindrisch ausgeführt und insbesondere vertikal angeordnet. Der untere Anschlußstutzen 13 endet an der unteren Stirnwand 14 und geht in den .geschlossenen Kreis 15.über. Der Anschlußstutzen 16 an der oberen Stirnwand 17 ist -durch ein in den .-- .

Innenraum des Gehäuses 12 geführtes Rohrstück 18 verlängert. Die Austrittsöffnung 19 des Rohrstücks liegt kurz vor der Mündung des Anschlußstutzens."13«

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Es ist erkennbars daß das G-ehäuse 12 zwischen den Anschlußstutzen 13 und 16 vollständig geschlossen ist» Die Anordnung ist so weit gefüllt _} daß der flüssigkeitsstand im Ausdehnungsgefäß etwa in mittlerer Höhe liegt, so daß dadurch ein Aus dehnung sr a.um vorhanden ist*

Weiterhin wird darauf hingewiesen, daß die durch die strichpunktierte linie 20 umschlossene Baugruppe in einem einheitlichen G-ehäuse untergebracht sein kann, wodurch sich ein kompaktes Aggregat ergibt«,

Die !ig«, 2 zeigt insofern eine vorteilhaftere lösung? als das hier mit 21 bezeichnete G-ehäuse des Ausdehnungsgefäßes den Wärmeaxistauscher umschließt. Das Gehäuse 21 ist beispielsweise als Doppelmantel ausgeführt und besitzt zwischen beiden Mänteln Isolierstoff*

Die obere Stirnwand 22 des Gehäuses schließt an der Gehäuseabdeckung 2 des Wärmeaustauschers 1 ab. Die untere Stirnwand liegt unterhalb der Stirnwand 7 des Kessels» Der Anschlußstutzen 9 ist durch das Gehäuse 21 nach außen geführt» Somit bildet der Wärmeaustauscher 1 bezüglich des Ausdehnungsgefäßes den dem Eohrstüek 18 in U¹Xg₀ 1 entsprechenden Teil» Der untere Anschlußstutζen des Wärmeaustausehers 1 ist in Mg* 2 verhältnismäßig kurz ausgeführt. Die Austrittsöffnung 24? die von einer Aufwertung des Rohrstutzens 25 gebildet sein kann., liegt über der Hündung des unteren Anschlußstutzens 13 des Ausdehnungsgefäßes.

Das Ausdehnungsgefäß ist auch nach Figo 2 bis etwa zur mittleren Höhe gefüllte im Anschlußstutzen 13 liegt die Pumpe 10 und in dem sich anschließenden geschlossenen Kreis 26 der Wärmeaustauscher H₀

Is ist erkennbarj daß das Ausdehnungsgefäß sowie sein Inhalt zur Isolierung des Wärmeaustauschers 1 beitragen*

Eine weitere Ausgestaltung liegt . :darin, daß die Stirnwand 7 des Wärmeaustauschers von zwei Durchführungen durchsetzt ist, durch die die Enden einer Rohrschlange 27 geführt sind* Letztere umgilfc im Inneren des Wärmeaustauschers 1 die Heizelemente 3? 4, 5, so daß sie unmittelbar unter deren Einfluß liegen«, Andererseits kann dadurch ein durch die Rohrschlange 27 geführtes Medium auch stark den Zustand der Heizelemente beeinflussen«

Gemäß Mg* 2 sind die Zuführungen 28, 29 zur Rohrschlange 27 auch durch die untere Stirnwand 23 des Ausdehnunggefäßes nach außen geführt. Es besteht die Möglichkeit (entsprechend auch in I¹Ig₀ 1), über einen aus einer Quelle 30 über ein Absperrorgan 31 gespeisten Kaltwasseranschluß 32 nicht nur die Heizelemente schneller abzukühlen, sondern vor allem auch in einem längeren Betrieh-das den Wärmeaustauscher durchsetzende Heizmedium selbst zu kühlen. Bs versteht sich, daß das andere Ende 29 der Rohrschlange 27/ das nicht an den Kaltwasseranschluß angeschlossen ist, mit einer Verzweigung versehen sein kann, die durch ein Steuerorgan 33 einstellbar ist. In einer Einstellung kann, wenn die Anordnung auf Heizbetrieb geschaltet ist, durch einen Anschluß 34 Warm-

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wasser entnommen werden-, in einer anderen lins teilung kann das beispielsweise zur Temperierung durchströmende Wasser in einen Abfluß 35 abgeleitet werden.

Claims (1)

1. Schutz an spräche

   Ι» Torrichtung zur Beheizung und Temperaturregelung für Räume mit einem Durchlauf-Wärmeaustauscher, der an eine Heizfläche, insbesondere Heizrohre, angeschlossen ist, in welcher eine Pumpe vorgesehen ist, die fließfähiges Heizmedium, insbesondere Wasser, durch den Wärmeaustauscher und die Leitungsanordnung treibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (1) als vorteilhaft im wesentlichen rohrförmige Ummantelung für ein oder mehrere elektrische Heizelemente (3s 4-, 5) ausgeführt ist, und daß an dem Wärmeaustauscher ein membranloses geschlossenes Ausdehnungsgefäß (12, 21) angeordnet ist, das an einer Stirnwand (14_S 2J) einen Anschlußstutzen (13) und an einem an der gegenüberliegenden Stirnwand (17, 22) liegenden Anschlußstutzen ein in das Gehäuse (12, 21) geführtes Rohrstück (1, 18) hat»

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eohrstück (l, 18) bis nahe an die Mündung des ersteren Anschlußstutzens (13) geführt ist.

   3ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsgefäß (2I₃ 22, 23) den Wärmeaustauscher (1) umgibt und dieser Wärmeaustauscher (1) das in das Innere des Ausdehnungsgefäßes verlängerte Eohrstück bildet und in seinem inneren Ende die gegebenenfalls durch einen kurzen Stutzen (25) gebildete Austrittsöffnung (24·) vor der Mündung des ersten Anschlußstutzens (13) hat»

   Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3s dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (24·) von einem sich erweiternden Ende des Stutzens (25) gebildet wird«

   5ο Vorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsgefäß (21, 22, 23) mit isolierten Wandteilen ausgeführt ist und die Außenwand des Wärmeaustauschers (l) wenigstens teilweise in das fließfähige Heizmedium eintaucht, das bis etwa zur mittleren Höhe des von oben eingeführten Wärmeaustauschers im Ausdehnungsgefäß steht«

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5? gekennzeichnet durch eine im wesentlichen senkrechte Anordnung des zylindrischen Ausdehnungsgefäßes (12, 21) derart, daß das Eohrstück (I₃ 18) von oben in das Ausdehnungsgefäß geführt ist_o

   — 2 —

   7ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Wärmeaustauscher (1) eine Rohrschlange (27) vorgesehen ist, die einen Wasseranschluß (32) aufweist«

   8ο Vorrichtung nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranschluß (32) an eine Kaltwassercjuelle (30) angeschlossen ist.

   9ο Torrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange (27) die Heizelemente (3₅ 4-, 5) umgi"bt_o

   Oo Vorrichtung nach Anspruch J₅ dadurch gekennzeichnet, daß ein öfterer Anschlußstutzen (9) des Wärmeaustauschers (1) die Seitenwand des Ausdehnungsgefäßes (21) durchsetzt<,

   Ho Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (1) etwa einen Durchmesser von 11 cm und eine Länge von 40 cm hat«

   pferhq» {S?5ohri'^:5aivi wS ScfcuUanspr.) isi dis ι*Μύ etogerefeMs; sfa wslcftf van <ter \-t·ϊΐαν&'φ#ι ■■■,■,Yy.rJ.-:-'-':-', ''.1(--^--J n'\ Oh rechtliche B-;<iiü^;urig d<i Äjweicfifin«? isi fkU H

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