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Heizungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage
bestehend aus einem ein Wärmetransportmedium enthaltenden und ober ein Heizelement
zu beheizenden Heizkessel, eine mit diesem verbundenen Vor- und Rücklaufleitung
sowie aus einem in Abstand hiervon angeordneten, zwischengeschalteten Wärmetauscher.
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Vorliegende Erfindung betrifft al*Q eine Heizungsanlage, die aus einem
ein Wärmetransportmedium enthaltenden Heizkessel,
einem mit einem
Kessel verbundenen Vorlauf und Rücklaufrohr sowie einem entfernt davon angeordneten,
zwischen den Vor- undRücklauf geschalteten Wärmetauscher besteht.
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Insbesondere betrifft die Erfindung eine Heizungsanlage, die mit elektrischen
Heizeleinenten arbeitet.
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Im Zuge des fortschreitenden Umweltschutzes wird bei Heizanlagen in
zunehmendem aße auf elektrischen Strom als Energiequelle zurückgegriffen, da bei
der Umwanalung elektrischer Energie in Wärmeenergie keine Umwelt verschmuiznde Neben-
oder Abfallprodukte entstehen. Die bekannten Anordnungen vergleichbarer Art sind
entweder teuer in der Herstellung und im Betrieb oder sie erfüllen nicht die Arforderungen
mit Bezug auf den Umweltschtz von heutzutage.
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Da elektrischer Strom heute noch eine relativ teuere Energiequelle
ist, hat der Erfinder sich zur Rufgabe gemacht, eine elektrisch betriebene Heizungsanlage
zu schaffen, die mit hohem Wirkungsgrad arbeitet und leicht ewartet werden kann
und deren Betriebskosten gering sind.
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Die oben beschriebene Aufgabe wird erdindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Heizkessel an mindestens einer Stirnseite einen Flanschanschluß aufweist,
die aus einer Öffnung in der Kesselstirnwand besteht, durch die ein Heizelement
in den Kessel eingeführt werden kann, das über einem Flansch
mit
der die Offnung umgebenden Partie in der Kessel stirnwand dichtend verbunden werden
kann. Erfindufl£;s6emäß ist hierbei das elektrische Heizelement nahezu vollständig
von dem zu erhitzenden Wärmetransportmedium umgeben. Ein weiteres Merkmal der Erfindung
besteht darin, daß das Heizelement in unmittelbare Berührung mit dem Wärmetransportmedium
gebracht wird.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung, die sich durch besondere Einfachheit
auszeichnet, werden die Kosten für die Herstellung und für den Betrieb der Anlage
wesentlich ermassigt, die gestellte Aufgabe wurde vollständig gelöst.
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Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung (Fig. 1 und Fig. 2) näher beschrieben
werden, in der zwei Ausführungsformen der Erfindung jeweils in perspektivischer
Darstellung gezeigt sind.
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Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau einer
erfindungsgemäßen Heizungsanlage. Diese besteht aus einem ein Wärmetransportmedium
enthaltenden Heizkessel -, der einen Zylinder mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt
bildet und an mindestens einer seiner Stirnseiten 2 einen Flansch 3 aufweist . Dieser
Flansch 3 ist vorzugsweise im unteren Bereich des Heizkesselkörpers 1 angebracht.
Durch
diesen Flansch 3 kann das elektrische Heizelement 4 in den
Heizkessel eingeführt und mit diesem dichtend verbunden werden. Das Heizelement
4 bildet einen langgestreckten Zylinder mit vorzugsweise rundem querschnitt, der
sich in montiertem Zustand vollkommen innerhalb des Heizkessels 1 befindet und mittels
eines Ansatzes 5, der gleichzeitig den Abschluß an einer Stirnseite des Heizelementes
4 bildet, in waagrechter Stellung in dem Heitrper 1 befestigt werden kann, indem
dieser Ansatz 5 unter Zwischenschaltung einer Dichtung, die in der Zeichnung nicht
dargestellt ist, mit dem Flansch 3 durch Schrauben od. dgl. verbunden wird. An seiner
gegeuberliegenden Seite ist das Heizelement 4 durch eine bsch1ußplatte 6 gegenüber
dem Wärmetransportmedium in dem Heizkessel 1 abgeschlossen. Die elektrischen Leitungen
&ur Stromzuführung für das Heizelement 4 treten an der Seite des flansohertigen
Ansatzes 6 in das Heizelement 4 ein.
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Der Heizkessel 1 ist zur Vermeidung von Wärmeabstrahlung mit einer
allseitigen Isolierung 7 umgeben und in bekannter Weise über ein Vor- und Riicklaufrohr
8 bzw. 9 mit einem entfernt angeordneten Wärmetauscher 10 verbunden.
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In die Vorlaufleitung 8 ist im Bereich des Heizkessels 1 an Thermometer
11 sowie ein Mischventil 12 eingeschaltet.
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Hinter diesem Mischventil 12 befindet sich ebenfalls in der Vorlaufleitung
ein zweites Thermometer 13. Diesem Thermometer 13 kann bedarfsweise eine Umwälzpumpe
14 folgen, die
direkt in der Vorlaufleitung 8 liegt und an ihrem
Eingang wie auch ihrem Ausgang jeweils ein Absperrventil 15 bzw.
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16 besitzt.
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Der r Wärmetauscher kann in üblicher Weie ein Wärmeregulierventil
17 aufweisen. Hinter dem Wärmetauscher 10 schließt sich der Rücklauf 9 ans dem ein
Überdruckventil 18, ein Nanometer 19 sowie ein Ausdehungsgefäß 20 zugeordnet ist,
das über eine Leitung 21 mit dem Riicklauf 9 in Verbindung steht. Das dem Heizkessel
zugeordnete Heizelement ist als elektrisch betriebener Heizkolben ausgebildet, der
eine an der einen Seite abgeschlossene, zylindrische, rohrartige Hülse z.B. aus
Flußstahlrohr besitzt, die mehrere Heizspiralen enthält, die jeweils in zur Längsmittelachse
der Hülse etwa rechtwinklig verlaufenden Ebenen enthalten sind und die in Richtung
der Längsmittelachse aufeinanderfolgen und miteinander verbunden sind und die aus
in sich zu einer zylinderförmigen Spirale gewundenen und von Isolierungen, z.B.
aus Keramiknaterial umkleideten sogenannten Widerstandsdraht bestehen, wobei die
fleizspiralen in einer die Hülse ausfüllenden, beim Auftragen pastösen und nach
dem Auftragen aushärtenden Masse aus wärmespeichendem Material, z.B. aus Schamottemörtel,
Zemente, Quarzsand liegen, welche die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Heizspiralen
enthaltenen Zwischenraute ausfüllt. Die einzelnen Heizspiralen sind hierbei hintereinandergeschaltet,
und sie sind aus einem einzigen, in sich zu einer zylinderförmigen Spirale gewundenen
Drahtabschnitt
gewickelt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Heizelement
4 eine große wirksame Heizfläche aufweist, die über ihre gesamte Fläche mit dem
Wärmetransportmedium in dem Heizkessel 1 in Verbindung steht. Zu demselben Zweck
ist das Heizelement 4 in dem Kessel 1 mit allseitigem Abstand zu der Kesselwandung
angeordnet, Jedoch derart im unteren Bereich des Kesselraumes geleg-en, daß aufgrund
der stattfindenden Konvektion des aufgeheizten Wärmetransportmediums eine günstige
Strömung desselben innerhalb des Heizkessels 1 erfolgt.
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In Weiterbildung der Erfindung können auch gern. Fig. 2 mehrere Einheiten
kleinerer, gegeneinander isolierter Heizkessel 30, 31, 32 zu einer Heizbatterie
zusammengeschaltet sein. Dabei weist jeder Heizkessel ein eingenes Heizelement 3D,
34, 35 auf, das in Abhängigkeit von dem anfallenden Wärmebedarf getrennt zu-und
abgeschaltet werden kann. Die Zwischenräume zwischen den verschiedenen Heizkesseln
werden mit Isolierstoff ausgefüllt, das Ganze ist in einem Gehäuse 37 enthalten.
Im übrigen könnenin diesem Falle sowohl die Vorlaufleitungen der einzelnen sessel
oder Tanks als auch die Rücklaufleitungen dieser einzelnen Kessel miteinander verbunden
werden so daß es nur eine einzige Vorlauf- und eine einzige Rücklaufleitung gibt.
Der Vorteil: es wird nur eine einzige Pumpe benötigt,
es kann ein
besserer Wirkungsgrad erreicht werden.
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Der aufbau einer größeren Heizungsanlage aus mehreren erfindungsgemäßen
Einheiten kleiner Heizkessel bringt verschiedene Vorteile. Beispielsweise ist es
auf diese Weise möglich, größere Serien von Heizungsanlagen auflegen zu können,
wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.
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Eine aus mehreren Einzelementen bestehende Heizanlage kann zudem leiter
gewartet werden, die Ersatzteillagerung kann vereinfacht werden und ebenso ist eine
Reparatur einer ausgefallenen Einheit möglich, ohne daß die ganze Heizungsanlage
stillgelegt zu werden braucht, was insbesondere während der Hauptheizperiode im
Winter von großer Bedeutung ist.
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enso- ist in einfacher Weise eine Vergrößerung der Heizungsanlage
möglich, indem in einfacher Weise weitere Heizeinheiten der bestehenden Heizanlage
angetRiedert werde . Weiterhin kann die Temperatur des Wärmetransportmediums leicht
dadurch geregelt werden, daß das Transportmedi'nn aus verschieden stark aufgeheizten
Kesseln durch eine Mischbatterie miteinwander vermischt wird, wodurch sich beliebige
Temperaturen des Wärmetransportmediums erreichen lassen und vor allem die Möglichkeit
besteht, kurzfristig die Temperatur des Wärmetransportmediums in der Vorlaufleitung
zu regeln, z.B.
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indem nur noch Wärmetransportmedium aus einem stark aufgeheilten Heizkessel
gefördert wird. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung kleinerer Heizeinheiten
ergibt sich
schließlich noch dadurch, daß das Tnisportproblem in
einfacherer Weise gelöst werden kann.
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Eine besondere Verringerung der Betriebskosten kann dadurch erreiclt
werden, daß man die Anlage mit sogenanntem Nachtstrom betreibt, was im vorliegenden
Palle ohne weiteres mit besonderem Erfolg möglich ist.