DE2738495B2 - Wassererhitzer mit einem Brennergehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wassererhitzer mit einem Brennergehäuse, Brennerdüsen und einer Brennkammer sowie mit mindestens zwei darüber im Abstand angeordneten von Heizgaskanälen durchzogenen Wassertasc-äen.

Aus sozialen und wirtschaftlichen Gründen geht der heutige Trend dahin. Energie zu sparen. Folglich werden heutzutage errichtete Gebäude in der bestmöglichen Weise isoliert, um Wärmeverluste zu vermeiden. So werden Zentralheizungskessei, die mittlere Leistungen im Bereich zwischen 10 und 15 Kilowatt haben, wenn sie in gut isolierte Häuser eingebaut sind, möglicherweise auf niedrigen Lastfaktoren betrieben. Zur Zeit bekannte Zentralheizungskessel oder -speicher, die auf niedrigen Lastfaktoren arbeiten, leiden an schlechten Abdreheigenschaften, so d: Q folglich der saisonbedingte Gesamtwirkungsgrad sehr niedrig He,?·. Dieser Typ von Speicher leidet deshalb an schlechten Abdreheigenschaften, weil ein Luftspalt zwischen Brenner und Wärmetauscher vorhanden ist, unu somit die Strahlungswärmcübertragung schlecht, insbesondere dann, wenn die Flammenhöhe gering ist, d. h. wenn der Brenner mit gedrosselter Leistung arbeilet.

Ein Wassererhitzer bzw. Heizkessel der eingangs genannten Gattung ist aus der DE-AS 19 11815 bekannt, bei dem die Brennkammer einen einstückigen Teil des Wärmetauschers zwischen den Wassertascher. und den Brennerdüsen bildet. Die Brennkammer ist offen, um Verbrennungsluft aus der Atmosphäre einzuziehen. Es sind also Öffnungen im Gehäuse zum Belüften des Brenners vorgesehen, so daß zahlreiche Stellen von Wärmeverlusten zur Luft hin vorhanden sind.

Zur Zeit bekannte Speicher unterliegen den Nachteilen, daß dann, wenn sie auf niedrigen Lastfaktoren, d. h. weniger als 100%, betrieben werden, der Teillastwirkungsgrad beträchtlich reduziert wird. Der Lastfaktor kann als 100% für beispielsweise einen 10-Kilowatt-Speicher definiert werden, der 10 Kilowatt bei voller Last erzeugt, wobei 10 Kilowatt konstant durch Belastung an den Radiatoren und durch Wärmeverlust gebraucht werden. Bei neuen Häusern, die hochgradig isoliert sind, ist der Teillastwirkungsgrad oder sind die Abdrehcharakteristiken wichtig, um saisonbedingte Gesamtbrennstoffverluste zu vermeiden. Eine Teilbelastung eines Speichers verursacht zyklischen oder konstanten »EIN«- und »AUS«-Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wassererhitzer zu schaffen, bei dem die Wärmeverluste vermindert werden und daher der Wirkungsgrad verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Brennkammer allseitig geschlossen ist und die Brennerdüsen über das Brennergehäuse mit der Außenluft verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Wassererhitzer ist eine geschlossene Baugruppe und arbeitet mit einem Gebläse-Vormischbrenner. Dadurch wird die Notwen-ϊ digkeit einer offenen Belüftungsöffnung im Gehäuse vermieden. Die Wärme von den Flammen wird daher praktisch nur auf die Wassertaschen und nich* auf die Außenatmosphäre abgestrahlt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der ι" Zeichnung dargestellt Dabei zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Wassererhitzer

F i g. 2 eine teilweise !aufgebrochene perspektivische Darstellung des Wassererhitzers mit einem Gebläse und einem Gaseinlaß.

'"' Der Wassererhitzer weist ein Brennergehäuse t, Brennerdüsen 2, eine Brennkammer 3 sowie Wassertaschen 4 auf.

Der Brenner ist vom Vorgemisch-Gebläsetyp und

verwendet ein Gebläse 5, um Luft in das Brennergehäu-

-'» se 1 zusammen mit Gas einzudrücken, welches aus einem Gaseinlaß 6 zugeführt und von der Luftströmung mitgerissen wird. Es wird im Brennergehäuse 1 gemischt, bevor das Gemisch unter Druck durch die Brennerdüsen 2 gezwungen wird und dabei Flammöff-

-'"> nungen bildet.

Es versteht sich, daß auch andere Brennertypen in dem Wassererhitzer verwendet werden können.

Die Wassertaschen 4 sind mit Einprägungen 7 in ihren Wänden versehen, die z. B. Punktschweißung, an den aneinanderstoßenden Bereichen miteinander verbunden sind. Die Einprägungen 7 halten die Wassertaschen 4 auf Abstand voneinander, um Heizgaskanäle 8 zwischen ihnen zu bilden.

Das Gas-Luft-Gemisch wird durch eine entsprechen-''· de Zündeinrichtung (nicht dargestellt) oberhalb der Brennerdüsen gezündet, und heiße Verbrennungsgase werden entlang den Heizgaskanälen 8 in eine Abgashaube 9 gezwungen und aus em«.-m Abgasstutzen 10 abgeführt. Beim Durchgang der Heizgase durch die -»·* Heizgaskanäle 8 findet eine Wärmeübertragung zwischen dem durch die Wassertaschen 4 fließenden Wasser und den Heizgasen statt, so daß auf diese Weise das Wasser für die Verwendung durch Verbraucher erhitzt wird.

>'· Der Wärmeaustauschvorgang zwischen den Verbrennungsprodukten und dem Wasser wird durch eine »Strahlaufprall«-Wirkung unterstützt, die zwischen den Heizgasen stattfindet, welche an den Einprägungen 7 vorbeigedrückt werden, und durch die Düsenwirkung vi der Heizgase, die an den Einprägungen vorbeiströmen, werden die sekundären Grenzschichten der Heizgase durch eine Schrupp- oder Reibwirkung gebrochen, und eine bessere Wärmeübertragung findet statt.

Der Hauptwärmeübertragungsvorgang wird durch >'· die Schrupp- oder Reibwirkung der Hochgeschwindigkeitsgase an den Wassertaschen durchgeführt.

Der vorliegende Wassererhitzer hat den Vorteil, daß die Abdrehcharakteristiken eines Speichers, der diesen Wassererhitzer enthält, sehr gut sind und der Wirkungsw) gradabfall bei Teillastbedingungen nicht groß ist. Der Grund dafür, daß der neue Wassererhitzer gute Abdrehoder Abschalteigenschaften erbringt, liegt darin, daß der Brenner, die Brennkammer und die Wassertaschen eine integrierte geschlossene Einheit bilden und daß somit hi die Strahlungsübertragung von den Flammen nur auf die Wassertaschen und nicht auf die Außenluft ausgestrahlt wird, wie es zur Zeit bei Speichern mit einer offenen Brenner- und Wassertascheneinheit der

Fall ist.

Da der Wassererhitzer eine Einheit bilden und der Brenner mit einem Teil der Wassertaschen verbunden ist, wird der Brenner ziemlich kühl gehalten, so daß die Wärme vom Brenner auf das Wasser übergeleitet wird, "· und dies führt zu einer Stabilität des Vormischbrenners.

Ein weiterer Vorteil des neuen Wassererhitzers ist darin zu sehen, daß die Brennkammer als ein integrierter Bestandteil der Wassertaschen ausgebildet ist, so daß folglich keine Isolierung für die Brennkammer in benötigt wird, und die Standverluste, d. h. Wärmeverluste dann, wenn der Speicher nicht arbeitet, sind gering.

Ein anderer Vorteil des neuen Wassererhitzers besteht darin, daß infolge der guten Abdreheigenschaften, wenn diese in einem Speicher oder Heizkessel r> verwende· wird, eine Überbemessung des Speichers kein Nachteil ist, und daher brauchen vielleicht nur zwei Größen des Speichers hergestellt zu werden, zum Beispiel eine mit einer Maximalleistung von 15 Kilowatt und einer niedrigen Leistung von 6 Kilowatt für groß:: :» Häuser und für Etagen einen Speicher mit beispielsweise einer Maximalleistung von 8 Kilowatt und einer Mindestleistung von 4 Kilowatt.

Bei Gebrauch eines Wasserspeichers gemäß diesem zweiten Aspekt ist der Wassererhitzer innerhalb eines entsprechenden Gehäuses (nicht dargestellt) angeordnet, welches die notwendige Zünd- und Steuereinrichtung aufnimmt, die dem Brenner zugeordnet ist.

Außerdem ist noch ein Vorteil darin zu sehen, daß der neue Wassererhitzer horizontal und nicht, wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt, vertikal betrieben werden kann. Folglich kann ein Gegenstrom-Vormischbrenner verwendet werden, der in der Lage ist, eine Flamme in zwei Richtungen abzugeben. Somit können zwei Wassererhitzer, die auf jeweils einer Seite des Brenners angeordnet sind, zwei Wasserheizungsanordnungen im gleichen Speicher bilden, womit eine Verdoppelung des Ausgangs von Heizwasser erzielt wird.

Es ist möglich, die Ausgangsleistung eines Speichers oder Heizkessels durch Vergrößerung der Breite der Brennerdüsen und der Anzahl und Größe der Wassertaschen zu erhöhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wassererhitzer mit einem Brennergehäuse, Brennerdüsen und einer Brennkammer sowie mit mindestens zwei darüber im Abstand angeordneten von Heizgaskanälen durchzogenen Wassertaschen, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (3) allseitig geschlossen ist und die Brennerdüsen (2) über das Brennergehäuse (1) mit der Außenluft verbunden sind