DE2813632B1 - Verfahren zum Betrieb einer Heizkesselanlage und Anlage zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

technisch begründet, und zwar durch die bessere Nutzung der Kesselrestwärme bis herab zur jeweiligen Rücklauftemperatur des betreffenden Stockwerks-Heizungsnetzes.

Mit dem im Patentanspruch 2 angegebenen Merkmal wird erreicht, daß sich die Aufsplitterung der Speicherkapazität nicht nachteilig auf angestrebte lange Stillstandzeiten des ausgekühlten Kessels auswirkt

Die Heizkesselanlage mit den Merkmalen von Anspruch 3 stützt sich auf die Sachmerkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1. Sie ergibt den weiteren Vorteil, durch Anordnung der Speicherbehälter innerhalb der Stockwerke den Isolierverlust dieser Behälter für die Raumbeheizung zu nutzen. Die die Steigleitung und das Stockwerks-Rohrsystem betreffenden Merkmale sind bei einer speicherlosen Anlage an sich bekannt, deren mit Wasserwärmezählern versehenen Stockwerke von einem einzigen, im Keller aufgestellten Kessel beliefert werden. Der grundsätzliche Nachteil von Wasserwärmezählern wurde eingangs begründet Wirkungsgradmäßig ist diese bekannte Stockwerksheizung der Zentralheizung verwandt

Der individuelle Betrieb der geläufigen Stockwerksheizung ist begrenzt. Man darf die Heizung nämlich etwa während eines Winterurlaubs nur kleinstellen, aber nicht abstellen, weil Frostwetter eintreten kann. Mit dem Merkmal von Anspruch 4, das wegen des Vorhandenseins einer Hauszentrale möglich ist, entfällt diese Einschränkung.

Das Merkmal von Anspruch 5 nutzt das Vorhandensein einer gegenüber den geläufigen Stockwerksheizungen mehrfach größeren Kesselleistung für die Badversorgung mit hoher Zapfmenge pro Minute. Die Pufferwirkung der Speicherbehälter der übrigen Parteien macht den Vorrang auch bei Frostwetter unbedenklich.

Das Merkmal von Anspruch 6 zielt auf die für die sogenannte Temperaturschichtung günstige und damit einen hohen Nutzungsgrad ergebende schlanke Form des Speicherbehälters und auf kleinen Wohnflächenbedarf ab. So hat ein an der Wand befestigtes wohnungsinternes Kleinst-Kesselaggregat einen ziemlich hohen Wohnflächenbedarf, der überdies noch insoweit stört, als die Lage des Schornsteins die Lage des Gerätes zwingend vorschreibt. Bei einem schornsteinunabhängigen Gerät wäre dies ein Platz an einer Außenwandstelle, der dafür geeignet sein muß. Der abstandslose Einbau in Mauerecken ist bei diesen Geräten nicht möglich. Demgegenüber richtet sich der Platz für den wohnungsinternen Speicherbehälter allein nach architektonischen Gesichtspunkten. Ein Mauerekkenvorsprung stört am wenigsten.

Die Verdeckung der ganzen Geschoßhöhe ermöglicht das Merkmal von Anspruch 7, wodurch sich bauliche Vorteile insoweit ergeben, als der Verzicht auf Mauerschlitze, der bei Stockwerksheizungen wegen der Anordnung der Rohre in den Fußleisten ohnehin üblich ist, sich hier auch auf die Steigrohre erstreckt

Mit dem Merkmal von Anspruch 8 liegen die Behälteranschlüsse wärmeverlustmäßig günstig unten; denn der untere Bereich ist behälterseitig im Zeitdurchschnitt weit weniger warm als der obere.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die im weiteren erläuterte Zeichnung zeigt mit

F i g. 1 im Aufriß eine Zentralkessel-Stockwerksheizungsanlage in einem dreigeschossigen Wohnhaus, mit einer Einrichtung zur gleichzeitigen Warmwasserversorgung,

F i g. 2 einen der Speicherbehälter der Anlage nach F i g. 1 in Querschnitt und Anordnung,

F i g. 3 perspektivisch die Anordnung der Speicherbehälter zweier Stockwerke,

Fig.4 eine elektrische Steuertastatur, bezogen auf die Anordnung nach F i g. 3.

In einem Mehrparteiengebäude mit stockwerksweise angeordneten Wohnungen 1,2 und 3 und einem Keller 4

ίο bezeichnen die Geschoßdecken 5 Ebenen von horizontalen Heizungsnetzen 7 einer Heizungsanlage, deren hauszentraler Kessel 6 im Keller angeordnet ist Mit der Bezeichnung Heizungsnetz ist das Verteilnetz von jeweils etwa hinter Fußleisten verlegten Paaren Vor- -5 und Rücklaufrohre gemeint, an die die Heizkörper der Wohnung angeschlossen sind. Die Heizungsnetze 7 sind untereinander getrennt und jedes über eine Pumpe 8 und ein Mischventil 9 an einem wohnungsinternen Speicherbehälter 10 angeschlossen. Der Speicherbehälter ist getrennt angeordneter Bestandteil einer Kesselanlage, deren anderer Teil der Kessel 6 ist. Auch die drei Speicherbehälter sind untereinander getrennt, nämlich mit je einem einem Steuerprogramm unterworfenen Absperrorgan 11 in einer jeweils eigenen Rücklauf-Steigleitung 12, obgleich sie unabsperrbar an einer gemeinsamen Vorlauf-Steigleitung 13 angeschlossen sind. Die nicht gezeichnete Steuerung besorgt, daß gleichzeitig nur eines der als Magnetventile gezeichneten Absperrorgane 11 geöffnet sein kann.

Jeder Speicherbehälter 10 ist mit einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Warmwasserversorgung der Wohnung versehen, nämlich mit einer als Rohrschlange ausgebildeten Einrichtung 14, deren Zu- und Ablauf angedeutet sind. Der Kessel ist mit einem mit Öl oder

π Gas betriebenen Gebläsebrenner 15 versehen und mit einem Ausdehnungsbehälter 16. Eine nicht gezeichnete Steuerung besorgt, daß einer von drei Brenndauerzählern 17 während der Zeit aktiviert ist, in der das ihm zugeordnete Absperrorgan 11 geöffnet ist Weitere

H) Einzelheiten sind eine Pumpe 18 im Kesselkreislauf und ein einesteils an einem Frostfühler und anderenteils an alle Pumpen 8 und Mischventile 9 der Wohnungen angeschlossenes Steuergerät 20. Eine Klammer bezeichnet das jeweilige der Wohnung zugeordnete, aus den

Γι Teilen 8 und 9 und den vier Anschlüssen des Speicherbehälters 10 bestehende Rohrsystem 21.

In der Ausführungsform nach F i g. 2 und 3 sind die Speicherbehälter 10 von säulenartig schlanker Quaderform mit quadratischem Querschnitt von z. B. 25 cm

.ι) Kantenlänge. Sie sind in übereinander fluchtenden Wohnungsecken aufgestellt und belassen bis zur Geschoßdecke unter Berücksichtigung der Isolierdicke oberhalb der strichpunktierten Linie eine Kammer 22 zur Aufnahme des der Wohnung zugeordneten

■ Rohrsystems 21 und der Elektrik. In dieser Ausführungsform läßt sich entsprechend F i g. 2 ein offen verlegtes System der mit den Bezugszeichen der F i g. 1 bezeichneten und teilweise die Geschoßdecken 5 kreuzenden Rohre isoliert verdecken. An die Isolierung

w) des Speicherbehälters ist eine Kapselung 24 angesetzt, die sich tapezieren läßt. 25 ist eine Revisionsklappe.

Zum Betrieb des Heizungssystems nach F i g. 1 ist zunächst angenommen, daß jeder der drei Speicherbehälter 10 aufgeladen und der Kessel 6 ausgekühlt ist

M Sodann wird angenommen, daß der Speicherbehälter der Wohnung 2 wegen Heizwärmeentnahme seinen unteren Temperaturpunkt erreicht hat und durch seinen Temperaturfühler Ladebefehl gibt. Daraufhin öffnet das

mittlere der drei Absperrorgane 11, schaltet die Pumpe 18 ein, zündet der Brenner 15 und beginnt der mittlere der drei Zähler 17 zu kufen. Bei gleichzeitiger Wärmelieferung des Kessels 6 an das Heizungsnetz 7 der Wohnung 2 wird der dortige Speicherbehälter jetzt aufgeladen. Ein Abschalt-Temperaturfühler am Kessel 6 beendet die Ladephase durch Stillsetzen des Brenners 15 und des zur Wohnung 2 gehörenden Zählers 17. Die weiterlaufende Pumpe 18 besorgt die erste Stufe der jetzt einsetzenden Kühlphase des Kessels und setzt still, sobald der besagte Temperaturfühler zurückschaltet. Die Strömung im Steigleitungspaar 12/13 verlangsamt sich zwar, setzt sich aber fort, weil die Pumpe 8 der Wohnung 2 in Betrieb ist. Der Kessel kühlt in dieser zweiten Stufe der Kühlphase so lange ab, bis Temperaturgleichheit der beiden Rohre 12 und 13 der Steigleitung in Höhe der Rücklauftemperatur des Heizungsnetzes der Wohnung 2 besteht. Das solange offengebliebene mittlere Absperrorgan 11 schließt hierdurch oder nach Zeitvorgabe.

Meldet sich demgegenüber sogleich nach dem Ansprechen des Abschalt-Temperaturfühlers bereits für einen anderen der drei Speicherbehälter 10 Ladebedarf an, so setzt die Pumpe 18 nicht erst still, sondern es schließt statt dessen das mittlere Absperrorgan 11 und öffnet das entsprechende andere Absperrorgan 11. Ferner geht die Aktivzeit des mittleren der drei Zähler 17 nach dem erneuten Zünden des Brenners 15 an den entsprechenden anderen Zähler über. Im übrigen aber sollten nach Erreichen des Ladezustandes eines der drei Speicherbehälter sogleich nacheinander die beiden anderen Behälter nachgeladen werden, um für den Kessel 6 möglichst lange Stillstandzeiten zu erzielen.

Bei Verwendung von mit Thermostatventilen ausgestatteten Heizkörpern ist gemäß F i g. 1 und 4 vorgesehen, die Vorlauftemperatur des Rohrnetzes 7

■5 nach Maßgabe von Tasten I und II in zwei Stufen der Außentemperatur anzupassen. In der Stufe 0 der Tastatur 26 ist das Mischventil 9 »geschlossen« und die Pumpe 8 abgeschaltet. Die Stufe 0 ist aber über das Steuergerät 20 dann gesperrt, wenn der Frostfühler 19

ίο angesprochen hat. Das Steuergerät 20 besorgt ferner, daß bei einer in frostfreier Tageszeit eingestellten Stufe 0 bei Auftreten von Nachtfrost die Schwachstufe I aktiviert wird, um anderentags mit Zurückschalten des Fühlers 19 wieder die Stufe 0 wirksam werden zu lassen.

Das bedeutet die Schraffur der Taste 0 in F i g. 4.

Die linksseitige Tastenreihe bezieht sich also auf die Heizkörperversorgung, was mit dem Symbol 27 angedeutet ist Die mit dem Symbol 28 eines Speicherbehälters bezeichnete Tastengruppe erlaubt die Vorwahl der Ladetemperatur. Die niedrigere Temperatur für Sommer- und Übergangswetter, die höhere für Winterwetter. Die mit dem Symbol einer Wanne bezeichnete Taste ist Vorrangsschalter 29 für die rasche Füllung einer Badewanne. Hierdurch wird ein momentaner Ladevorgang einer anderen Wohneinheit unterbrochen und auf den Speicherbehälter der betreffenden Partei übergeleitet.

Ein Haus mit mehr als drei oder vier Wohnungen könnte einen weiteren Kessel erhalten, so daß Gruppen von Speicherbehältern von jeweils einem der Kessel bedient werden. Dies wäre für rasche Befüllung der Wannen von Vorteil.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb einer zentralen, mit einem Öl- oder Gasbrenner versehenen Heizkesselanlage eines Mehrparteiengebäudes, dessen Heizungsnetz unterteilt ist in eine Anzahl untereinander getrennter Stockwerks-Heizungsnetze, mit Belieferung der Stockwerks-Heizungsnetze durch je einen von dem Kessel über einen Wärmezähler aufladbaren Speicherbehälter, wobei der Heizkessel nach der Ladephase unter Wärmeabgabe an den Speicherbehälter eine Kühlphase durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß nur jeweils der Speicherbehälter einer einzelnen Stockwerkspartei geladen und die Brenndauer dieser Ladephase parteigetrennt registriert wird, und daß die Wärmeabgabe während der Kühlphase an dasjenige Stockwerks-Heizungsnetz geht, das die Ladephase in Gang gesetzt hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sogleich im Anschluß an die auf die einzelne Stockwerkspartei gerichtete Ladephase nacheinander die übrigen Parteien eine Ladephase erhalten, bevor die Kühlphase der ersten Partei beginnt.

3. Heizkesselanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stockwerks-Heizungsnetz (7) an ein einen heizwassergefüllten Speicherbehälter (10), eine Pumpe (8) und ein Mischventil (9) aufweisendes, von einer Steigleitung (12,13) des Kessels (6) gespeistes Stockwerks-Rohrsystem (21) angeschlossen ist, das bei Ladebedarf über ein dem Steuerprogramm des Verfahrens unterworfenes Absperrorgan (11) jeweils allein an den Kessel ankuppelbar ist, und daß die Zähler Brenndauerzähler (17) sind.

4. Heizkesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein für alle Stockwerks-Heizungsnetze (7) gemeinsames, mit einem Frostfühler (19) versehenes Steuergerät (20) besitzt, das die Pumpe (8) und/oder das Mischventil (9) eines willkürlich außer Betrieb gesetzten Stockwerks-Rohrsystems (21) bei Frost auf Schwachlastbetrieb einschaltet.

5. Heizkesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speicherbehältern mit einer Einrichtung (14) zur gleichzeitigen Warmwasserversorgung die Wohnungen (1,2,3) der Stockwerksparteien mit je einem eine momentane Ladephase des Speicherbehälters (10) einer anderen Partei unterbrechenden Vorrangsschalter (29) für die Warmwasserversorgung des Bades versehen sind.

6. Heizkesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherbehälter (10) säulenartig ausgebildet sind und zusammen mit je einer die Rohranschlüsse des Stockwerks-Rohrsystems (21) aufnehmenden Kammer (22) in der Art einer vorspringenden Mauerecke die Höhe des Geschosses einnehmen.

7. Heizkesselanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter (10) vor offen verlegten Steigleitungen (12, 13) angeordnet ist.

8. Heizkesselanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) unterhalb des Speicherbehälters (10) angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Bei einem derartigen bekannten Verfahren (CH-PS 3 42 354), bei dem mit Hilfe der Speicherbehälter jede Stockwerks-

^r> partei ihre Wärmeentnahme völlig unabhängig von den anderen steuern kann, wird für die Zuordnung der anteiligen Brennstoffkosten ein auf Wasserdurchfluß beruhender Wärmezähler verwendet. Es wird dabei hingenommen, daß sich systembedingte Registrierfehler

H) für die Parteien statistisch ausgleichen. Einer dieser Fehler liegt dann vor, wenn sich während der Ladephase eines Speicherbehälters ein zweiter Speicherbehälter zuschaltet und sich dessen kälteres Rücklaufwasser mit dem bei fortgeschrittener Ladung wärmeren Rücklauf-

Ii wasser des ersten Behälters mischt. Überdies weisen solche Wärmezähler den Mangel auf, die Abgas-, Isolier- und Stillstandverluste des Kessels nicht verbrauchsanteilig den Stockwerksparteien anzulasten. Das bekannte Verfahren sieht zwar vor, die Stillstand-Verluste des Kessels durch Abkühlung zwischen den Ladephasen wärmenutzend zu mindern, aber wegen der hohen Rücklauftemperatur eines aufgeladenen Speicherbehälters läßt sich die Kesselrestwärme in der Kühlphase nur zu einem geringen Teil nutzen.

2-5 Bei einem anderen bekannten, im Gegensatz zu dem vorstehend genannten Verfahren geläufigen Verfahren mit einer in jedem Stockwerk angeordneten, mit einem Gasbrenner versehenen, speicherlosen Heizkesselanlage, bestehen Vorteile gegenüber dem genannten

i" Verfahren. Der Jahresgasverbrauch ist nämlich kleiner. Dies aber nicht etwa aus Gründen des Wirkungsgrades, sondern wegen der Möglichkeit, eichbar genau und ohne Relation zu den anderen Parteien jederzeit abrechenbar mit derjenigen Menge Heiz- und Warms' wasserwärme belastet zu werden, die man als Stockwerkspartei brutto an Brennstoff verbraucht hat.

Empfindlicher Mangel dieser geläufigen Stockwerksheizung ist das Vorhandensein eines mit einer Reihe von Nachteilen behafteten, mit allen sicherheitstechnischen

μ Ausrüstungen versehenen Kleinst-Kesselaggregates innerhalb einer Wohnung oder innerhalb eines Büro- oder Gewerbestockwerks. Hierdurch ist es im allgemeinen unzweckmäßig, ein Mehrparteiengebäude als stockwerkbeheiztes Haus einzurichten. Ferner, um den

■i > Komfort nicht noch weiter zu beeinträchtigen, werden Stockwerksheizungen selten mit Öl betrieben. Aus diesem praktischen Grunde ist die Anwendung der geläufigen Stockwerksheizung auf Gebäude mit Anschlußmöglichkeit an die öffentliche Gasversorgung

"■'· beschränkt.

Die Erfindung geht aus von dem eingangs bezeichneten Verfahren und hat die Aufgabe, für ein Mehrparteiengebäude eine Beheizung zu schaffen, deren Brennstoffverbrauch parteibezogen ebenso exakt zählbar und

>"> ohne Relation zu den anderen Parteien jederzeit abrechenbar ist wie bei der geläufigen Stockwerksheizung. Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

M) Ein weiterer, sich auf die geläufige Stockwerksheizung beziehender Vorteil des erfingungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das mit Stockwerks-Heizungsnetze und dem zentralen Kessel versehene Mehrparteiengebäude mit Gas oder Öl komfortabel und

(J¹J in besonderem Maße energiesparend beheizt werden kann. Dabei ist das Ausmaß der Energieeinsparung nicht nur mit dem bereits erwähnten Verhaltenseinfluß auf Grund exakter Verbrauchszählung, sondern auch