DE2227070B2 - Kesselanlage für eine Warmwasserheizung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kesselanlage für eine Warmwasserheizung, mit einem die Brennkammer enthaltenden Heizungskessel und einem damit verbundenen Brauchwasserkessel.

Derartige Kessel sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt Wenn der Brauchwasserkessel oben auf dem die Brennkammer enthaltenden Heizungskessel angeordnet ist, ohne daß darüber ein weiterer Heizwasserraum vorgesehen ist, so erwärmt sich das Brauchwasser verhältnismäßig stark (z. B. auf «0^cC bei entsprechend eingestellten Thermostaten). Bei dieser Temperatur lagern sich verhältnismäßig viele Stoffe (Kalk u. dgl.) in dem Brauchwasserkessel ab, wodurch dieser in seiner Einsatzfähigkeit verschlechtert und insbesondere Verstopfungen an Zu- und Ableitungen auftreten können. Um dieses zu vermeiden, ist es auch schon vorgeschlagen worden, den Brauchwasserkessel nicht oben auf dem die Brennkammer enthaltenden Heizungskessel, sondern neben diesem anzuordnen. Hierdurch ist die Temperatur in dem Brauchwasserkessel entsprechend niedriger, so daß die Gefahr des Auftretens von Ablagerungen geringer ist. Bei diesem nebeneinander Anordnen ist aber eine zusätzliche Pumpe für das Heizwasser zwischen dem Kesselraum des die Brennkammer enthaltenden Kessels und dem Kesselraum des Brauchwasserkessels erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kesselanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ohne Verkalkungsgefahr und ohne Anordnung einer Pumpe der Wirkungsgrad der Anlage verbessen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Reihe mit dem Heizungskessel bzw. dem Brauchwasserkessel mindestens zwei Heizwasserkessel verbunden sind und oberhalb des Brauchwasserkessels mindestens ein Heizwasserkessel vorgesehen ist, wobei sämtliche Kessel übereinander angeordnet sind.

Es sind nun zwei Ausführungsformen für eine derartige Kesselanlage nach der Erfindung mit Brauchwasserkessel möglich.

Die eine Ausführungsform ist derart ausgestaltet, daß der Brauchwasserkessel ohne Rauchgaszug ausgebildet ist und mit seinem Heizwassen-aum mit den Heizwasserräumen des Heizungskess;ls und des Heizwasserkessel verbunden ist, wobei in dem Brauchwasserkessel ein Brauchwasserbehälter mit Zulauf und Ablauf angeordnet ist.

Bei dieser Art der Ausbildung befindet sich zwischen mindestens zwei, vorzugsweise drei Kesseln mit Brennkammer bzw. Rauchgaszügen ein gesonderter Brauchwasserkessel, der nur in den Heizwasserkreislauf (Primärwasserkreislauf) eingeschaltet ist. Auch dieser Brauchwasserkessel ist oberhalb des die Brennkammer enthaltenden Heizungskessels angeordnet, so daß der Einsatz einer zusätzlichen Pumpe entfällt. Dadurch, daß sich wiederum oberhalb des Brauchwasserkessels noch mindestens ein weiterer Heizwasserkessel mit Rauchgaszug befindet, tritt die höchste, durch den Thermostaten geregelte Temperatur oben in dem Heizwasserraum dieses am höchsten gelegenen Heizwasserkessels mit Rauchgaszug auf. Die Temperatur in dem Heizwasserraum (Primärwasserkreislauf) des Brauchwasserkessels ist entsprechend niedriger, so daß die Brauchwassertemperatur ebenfalls entsprechend niedriger ist und trotz des Übereinanderanordnens des Heizungskessels mit Brennkammer und des Brauchwasserkessels keine Ablagerungen auf Grund hoher Temperaturen zu be-

fürchten sind. Darüber hinaus eignet sich eine derartige Kesselanlage sehr gut für den Sommerbetrieb, wenn nur Brauchwasser erzeugt werden soll.

Die andere Ausführungsform nach der grundsätzlichen Lehre der Erfindung ist so ausgeführt, daß der Rauchgaszug des Brauchwasserktssels mit der Brennkammer verbunden ist und in seinem Heizwasserraum eine Brauchwasserspirale angeordnet ist

Bei dieser Ausführungsform weisen sämtliche oberhalb des Heizungskessels mit Brennkammer angeordnete Kessel einen Rauchgaszug auf. In dem Heizwasserraum des oberhalb des Heizungskessels mit Brennkammer angeordneten Heizwasserkessels befindet sich eine Brauchwasserspirale od. dgl. Diese Spirale kann jede Form annehmen, die für einen Wärmetauscher geeignet ist. Oberhalb dieses als Brauchwasserkessel ausgebildeten Heizwasserkessels mit Rauchgaszug ist dann mindestens noch ein weiterer Heißwasserkessel mit Rauchgaszug vorgesehen, damit die Temperatur im Primärwasserkreislauf des Brauchwasserkessels nicht zu hoch wird, so daß wiederum Ablagerungen vermieden werden. Auch diese Fom benötigt keine zusätzliche Pumpe im Primärwasserkreislauf zwischen dem Heizungskessel mit Brenner und dem Brauchwasserkessel. Weiterhin eignet sich auch diese Form gut zum Sommerbetrieb.

Durch die Verwendung eines zusätzlichen Verdrängungskörpers in den Rauchgaszügen werden die Heizoder Rauchgase ohne nennenswerte Verluste gezwungen, außen an dem den Rauchgaszug bildenden Rohr zu strömen, so daß für einen guten Wärmeübergang gesorgt ist. Mit anderen Worten, es ist kein heißer Kern vorhanden, der keine Wärme abgibt. Hierdurch wird auch eine hohe Dauerbelastung je Flächeneinheit bei gleichzeitig geringem Strömungswiderstand und geringer Abgastemperatur erreicht.

Durch die Anordnung eines Prallkörpers wird die Flamme in Richtung auf die Wand des die Brennkammer bildenden Rohres abgelenkt. Hierdurch wird bereits in der Brennkammer für einen guten Wärmeübergang gesorgt.

An den Verdrängungskörpern angeordnete Wendeln erzeugen eine Dreh- oder Wirbelbewegung in den Rauchgasen, wodurch der Wärmeübergang noch verbessert wird.

Die Kessel der Kesselanlage nach der Erfindung lassen sich aus Stahl und insbesondere aus Edelstahl herstellen. Die Verbindung der einzelnen Teile dieser Kessel kann durch Kleben erfolgen. Hierbei muß die Konstruktion so gewählt sein, daß mög'ichst keine Zugsondern nur Schubkräfte auftreten.

Die Erfindung wird von zwei Ausführungsbei^pielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine geschnittene, schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Kessetanlage,

F i g. 2 eine Teilansicht gemäß des Pfeiles Il der Fig. 1,

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Teilansicht einer anderen Ausführungsform.

Die Ausführungsform nach F i g. 1 besteht aus einem die Brennkammer 8 enthaltenden Heizungskessel A, einem Brauchwasserkessel B und mindestens einem einen Rauchgaszug 9 enthaltenden Heizwasserkessel C, an den sich ein gleicher Heizwasserkessel D in Reihe geschaltet anschließt.

Sämtliche Kessel sind durch ein Außenrohr 1 und ein Innenrohr 2 gebildet. Der zwischen diesen Rohren liegende Ringraum ist als Heizwasserraum 3 ausgebildet.

An dem Heizungskessel A ist der Brenner 4 angeordnet. In der Brennkammer 8 des Heizungskessels A befindet sich ein Prallkörper 5. der die Flamme und die heißen Gase für eine gute Wärmeübertragung verteilt Dieser Prallkörper 5 ist so ausgebildet, wie es durch die F i g. 2 veranschaulicht ist

Die Brennkammer 8 ist über eine Umlenkkammer 6 mit dem Rauchgaszug 9 des Heizwasserkessels C verbunden. Das andere Ende des Rauchgaszuges 9 des Heizwasserkessels C ist über eine Umlenkkammer 14 mit dem Rauchgaszug 9 des Heizwasserkessels D verbunden. Die Rauchgase aus dem Rauchgaszug 9 des Heizwasserkesseis D treten über eine Leitung 15 entweder in den Kamin ein, oder es ist eine weitere Umlenkkammer 16 zur Verbindung mit einem weiteren Heizwasserkessel vorgesehen.

Die Heizwasserräume 3 für das Primärwasser sind durch Leitungen 7 miteinander verbunden. Dieses gilt auch für den Brauchwasserkessel B.

In den Rauchgaszügen 9 der Kessel C und D befinden sich Verdrängungskörper 10, die durch Stützen 13 befestigt sind. An der Oberfläche dieser strömungsgünstig mit konischen Stirnflächen 11 ausgebildeten Verdrängungskörper IO sind Wendeln 12 vorgesehen. Hierdurch werden die Rauch- oder Heizgase gezwungen, an der Wand der Innenrohre 2 dicht vorbeizuströmen, so daß für einen guten Wärmeübergang gesorgt ist. Durch die durch die Wendel 12 erzeugte Verwirbelung wird der Wärmeübergang weiterhin verbessert.

Umlenkkammern 14 und 17 deuten ebenso wie die Umlenkkammer 16 an, daß noch ein weiterer Heizwasserkessel hinzugeschaltet werden kann.

In dem Brauchwasserkessel B ist ein Brauchwasserbehälter 19 vorgesehen, in den ein Zulauf 20 führt. Der Ablauf 21 ist oben vorgesehen.

Bei dieser Ausführungsform strömen die durch den Brenner erzeugten Heiz- oder Rauchgase nicht durch den Brauchwasserkessel B. Das Brauchwasser in dem Brauchwasserbehälter 19 wird durch den Primärwasserkreislauf in dem Heizwasserraum 3 des Kessels ß aufgeheizt.

Grundsätzlich entspricht die Ausführungsform nach F i g. 3 derjenigen der F i g. 1. Diese Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich aber im wesentlichen dadurch von derjenigen nach F i g. 1, daß der Brauchwasserkessel B fehlt. Die Brauchwassererzeugung wird bei der Ausführungsform nach F i g. 3 dadurch erreicht, daß in dem Heizwasserraum 3 des Heizwasserkessels C der Ausführungsform nach F i g. 1 ein Wärmetauscher vorgesehen ist.

Dieser den Wärmetauscher enthaltende Brauchwasserkessel ist bei der Ausführungsform nach F i g. 3 mit £ bezeichnet. In dem Rauchgaszug 9 dieses Brauchwasserkessels E befindet sich wiederum ein Verdrängungskörper 10, der so ausgebildet ist, wie die Verdrängungskörper 10 der Heizwasserkessel C und D der Ausführungsform nach F i g. 1.

In dem Heizwasserraum 3 des Kessels E, in dem das Primärwasser strömt, ist eine Brauchwasserspirale 18 vorgesehen, die mit Zulauf 20 und Ablauf 21 versehen ist.

Da sich an diesen Brauchwasserkessel E noch mindestens ein weiterer Heizwasserkessel anschließt, der genau dem Heizwasserkessel D der Ausführungsform nach F i g. 1 entspricht, tritt die höchste und vom Thermostaten geregelte Temperatur in dem Primärwasserkreislauf oben in dem Heizwasserraum 3 dieses zusätzlichen Heizwasserkessels (entsprechend Heizwasser-

kessel D der F i g. 1) auf. Die Brauchwassertemperatur in der Brauchwasserspirale 18 ist daher nicht so hoch, daß unerwünschte Nebenwirkungen durch Ablagerungen od. dgl. auftreten.

Weiterhin ist noch zu bemerken, daß die Umlenkkammern 6 und 14 außerhalb der Kessel liegen und als gesonderte, abnehmbare Einheiten ausgebildet sind. Hierdurch steht die gesamte Fläche innerhalb des Kessels, d. h. zwischen Brennkammer oder Rauchgaszug einerseits und Primärwasser enthaltenden Heizwasserraum 3 andererseits für einen Wärmeübergang zwischen Rauchgas und Wasser zur Verfugung. Dadurch, daß die Umlenkkammern abnehmbar sind, sind Prallkörper 5 und Verdrängungskörper 10 zum Reinigen leicht zugänglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

22 3 Patentansprüche:

1. Kesseianlage für eine Warmwasserheizung, mit einem die Brennkammer enthaltenden Heizungskessel und einem damit verbundenen Brauchwasserkessel, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Heizungskessel (A) bzw. dem Brauchwasserkessel (B, E) mindestens zwei Heizwasserkessel (C D) verbunden sind und oberhalb des Brauchwasserkessels (B, E) mindestens ein Heizwasserkessel (C, Z?) vorgesehen ist, wobei sämtliche Kessel (A B, C, D, E) übereinander angeordnet sind.

2. Kesselanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwa^serkessel (B) ohne Rauchgaszug ausgebildet ist und mit seinem Heizwasserraum (3) mit den Heizwasserräumen (3) des Heizungskessels (A) und des Heizwasserkessels (Q verbunden ist, wobei in dem Brauchwasserkessel (B) ein Brauchwasserbehälter (19) mit Zulauf (20) und Ablauf (21) angeordnet ist (F i g. 1).

3. Kesselanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaszug (9) des Brauchwasserkessels (E) mit der Brennkammer (8) verbunden ist und in seinem Heizwasserraum (3) eine Brauchwasserspirale (18) angeordnet ist (F i g. 3).

4. Kesselanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rauchgaszügei. (9) der Heizwasserkessel (C D) und des Brauch-Wasserkessels (E) einen Ringraum geringen Querschnittes bildende Verdrängungskörper (10) angeordnet sind.

5. Kesselanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskörper (10) ausbaubar angeordnet sind.

6. Kesselanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennkammer (8) ein strömungsgünstig ausgebildeter, die Heizgase an die Wand der Brennkammer (8) lenkender Prallkörper (5) angeordnet ist.

7. Kesselanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper (5) in Achsrichtung der Brennkammer (8) verstellbar angeordnet ist.

8. Kesselanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskörper (10) strömungsgünstig mit konischen Stirnflächen (11) ausgebildet sind.

9. Kesselanlage nach Anspruch 4, 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskörper (10) an ihrer Außenseite mit eine ein- oder mehrgängige Schnecke bildenden Wendeln (12) versehen sind.

10. Kesselanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kessel (A bis E) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit waagerechter Zylinderachse angeordnet sind.

11. Kesselanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kessel (A bis E) aus Stahl oder insbesondere aus Edelstahl vorgesehen sind.

12. Kesselanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kessel (A bis E) durch Kleben verbunden sind.

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