DE3149183A1

DE3149183A1 - Heizanlage

Info

Publication number: DE3149183A1
Application number: DE19813149183
Authority: DE
Inventors: Otto 2880 Brake Janßen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1983-06-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizanlage mit einem Heizkreislauf, der mit einem gas- oder ölbefeuerten Heizkessel zusammenwirkt, einem Brauchwasserkreislauf und einem mit diesem zusammenwirkenden Wärmerückgewinnungsaggregat, bestehend aus einer Kältemittel (Frigen)-Pumpe, einem Wärmetauscher, Kondensator und Verdampfer.

Bei ca. 60 Prozent der bestehenden Ein- und Zweifamilienhäuser wird, das Brauchwasser zentral über die ölheizungsanlagen bereitet. Werden diese Häuser nachträglich mit Wärmepumpen ausgerüstet, so besteht die zwingende Forderung, während des Wärmepumpbetriebes auch das Brauchwasser über die Wärmepumpe oder einen anderen geeigneten Wärmeerzeuger

zu bereiten; über die ölheizung aber auf keinen Fall, da der Wirkungsgrad bei reiner Brauchwassererwärmung bei ca. 15 bis 20 % liegt.

Bei der Brauchwassererwärmung durch eine Wärmepumpe

bzw. eine Wärmerückgewinnungsaggregat kann zwischen zwei Systemen unterschieden werden:

- direkte Erzeugung durch das Kältesystem oder

- indirekte Erzeugung durch Warmwasser.

Erscheint die erste Möglichkeit aus thermodynamischer Sicht heraus besonders effizient, so muß doch festgestellt werden, daß dieses System das kompliziertere und somit auch teurere ist.

Die indirekte Erzeugung von Brauchwasser durch Warmwasser ist aus gerätetechnischer Sicht die einfachere und bessere Möglichkeit.

Bestehende ölkessel mit integrierter Brauchwassererzeugung sind gewöhnlich mit einem geregelten oder ungeregelten 100- bis 150-Ltr.-Boiler ausgerüstet. Dieses Volumen ist ausreichend, da die Speichertemperatur bei 70 - 8O⁰C liegt. Für Wärmepumpenbetrieb ist es jedoch nicht ausreichend, da die maximale Speichertemperatur bei indirekter Erzeugung 55⁰C beträgt. Dies bedeutet, daß ein zusätzlicher Standspeicher mit einem Mindestinhalt von 300 1 für eine vierköpfige Familie installiert werden muß. Im Prinzip ist eine Speichertemperatur von +45⁰C für die reine Körperpflege ausreichend, doch gerade bei bestehenden Gebäuden, bei denen in der Küche kein Kochendwassergerät oder Untertischspeicher vorhanden ist, muß zu Reinigungszwecken von Küchengeschirr mindestens eine Temperatur von +5O⁰C an der Zapfstelle angeboten werden. Unter Umständen kann auch ein Speicher mit 200

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Inhalt gewählt werden, sofern sich der vorhandene Kesselspeicher mit dem neu zu errichtenden Standspeicher kombinieren läßt. Die für diese Systemlösung notwendigen . Kosten sind relativ hoch (Kosten für den Standspeicher sowie Kosten für die Wasser- und elektrotechnische Installation).

Diese relativ hohen Kosten ließen die Planer und Hersteller von Wärmepumpen nach anderen Möglichkeiten suchen.

"IO Ansatzpunkte sind hierfür bereits gegeben, werden doch von der Industrie schon kompakte Brauchwasserwärmepumpen angeboten, die bei entsprechender Serienfertigung relativ billig sind. Diese Aggregate sind in ihrer kleinsten Ausführung mit einem 500-W-Verdichter ausgerüstet und nutzen die im Kellerraum vorhandene Wärme aus.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Wärmepumpe für die Brauchwasserbereitung nicht einzusetzen, sondern den vorhandenen Kesselspeicher mit einem geeigneten

Durchlauferhitzer aufzuladen. Diese Lösung ist aus

primär energetischer Sicht kein Nachteil, arbeitet doch ein Durchlauferhitzer unter Berücksichtigung des Kraftwerkswirkungsgrades mit 30 % Nutzungsgrad, die Ölheizung hingegen nur mit 15-20%.

Bei Neubauten stellt sich die Frage nach der Brauchwassererwärmung durch die. Wärmepumpe anders. Grundsätzlich sollte in diesen Fällen von vornherein ein getrennter Standspeicher vorgesehen werden, der sowohl vom ölkessel als auch von der Wärmepumpe geladen werden kann. Die auf dem Markt befindlichen Standspeicher eignen sich bei richtiger Auslegung für diesen Betrieb sehr gut, so daß bei Wärmepumpenbetrieb Speichertemperaturen von +55⁰C erreicht werden können.

Die Brauchwassererwärmung mit einer Wärmepumpe ist besonders in neu zu errichtenden Anlagen eine gute und kosten-

-β-ι günstige Möglichkeit, zusätzlich Primärenergie einzusparen.

An dieser Stelle setzt nun die vorliegende Erfindung ein. Es gilt, das eingangs erwähnte System mit einem Heizkreislauf sowie einem Brauchwasserkreislauf, der durch eine Wärmepumpe bzw. ein Wärmerückgewinnungsaggregat geladen werden kann, hinsichtlich des Gesamtwirkungsgrades noch weiter zu optimieren.

Dieses Ziel wird in überraschend einfacher Weise dadurch

gelöst, daß der Verdampfer des Wärmerückgewinnungsaggregats im Rauchgasabzug des Heizkessels angeordnet ist, wobei im Rauchgasabzug vor dem Verdampfer eine in die Umgebung (Heizraum od. dgl.) führende öffnung vorgesehen ist, die bei Betrieb des Heizkessels durch eine Luftklappe verschließbar ist.

Bei dieser Lösung werden die VorteiIe einer Brauchwassererwärmung durch eine Wärmepumpe bzw. ein Wärmerückgewin- · nungsaggregat mit den Vorteilen eines zusätzlichen Entzugs von Wärme aus den Rauchgasen kombiniert, die normalerweise ungenutzt ins Freie entweicht.

Bei Stillstand des Heizkessels erfolgt die Erwärmung des Brauchwassers allein durch das Kärmerückgewinnungsaggregat, wobei die im Kellerraum bzw. Heizraum vorhandene Wärme ausgenutzt wird.

Sobald witterungsbedingt die Heizung bzw. der Heizkreislauf Wärme anfordert, schaltet sich ebenfalls das Wärmerückgewinnungsaggregat ein und gibt bereits eine Vorkühlung in den Verdampfer ab. Gleichzeitig schließt die Raumluftklappe, wobei diese in ihrer endgültigen Schließstellung einen elektrischen Schalter für den öl- oder Gasbrenner des Heizkessels betätigt. Die dann entstehenden heißen Rauchgase durchströmen den erwähnten Verdamp-

fer des Wärmerückgewinnungsaggregats, der einen Großteil der den Rauchgasen immanenten Wärme entzieht. Der Wirkungsgrad des Wärmerückgewinnungsaggregates erhöht sich dadurch erheblich.

Vorzugsweise ist dem Verdampfer im Rauchgasabzug ein

Rauchgaswärmetauscher bzw. Economised vorgeschaltet, der Teil des Heizrücklaufs bzw. integraler Bestandteil desselben ist und durch den abgekühlte Rücklaufwasser des Heizkreislaufs vorgewärmt wird, bevor es in den Heizkessel gelangt. Dadurch wird ein Teil der Abgaswärme dem Heizkessel unmittelbar wieder zugeführt und ein schnelles Aufheizen desselben erreicht. Die Rauchgase werden also zum einen zum unmittelbaren Erwärmen des

Heizmediums und zum anderen zum mittelbaren Erwärmen

des Brauchwassers ausgenutzt. Aufgrund dieser kombinatorischen Zusammenwirkung wird ein Gesamtwirkungsgrad von über 99 % erreicht, wie Pilotversuche gezeigt haben. Der Primärenergieverbrauch sinkt bei der erfindungsgemäßen

Heizanlage auf etwa 1 : 8.

Bei einer konstruktiven Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizanlage ist der Rauchgasabzug vor der in die Umgebung führenden Öffnung durch eine Rauchklappe absperrbar, wobei die Rauchklappe vorzugsweise dem Economiser nachgeordnet ist. Die Rauchklappe und die in der in die Umgebung führenden öffnung angeordnete Luftklappe sind dabei funktionell so miteinander gekoppelt, daß bei Betrieb des Heizkessels die Rauchklappe geöffnet und die Luftklappe geschlossen sind und umgekehrt bei Außerbetrieb des Heizkessels. Dadurch ist eine separate Erwärmung des Brauchwassers im Sommer oder allgemein bei abgeschaltetem Heizkessel sichergestellt, wobei die Wärme im Heizraum bzw. Kellerraum ausgenutzt wird.

Ist auch das Brauchwasser auf die vorgegebene Temperatur erwärmt, wird auch die Luftklappe im Rauchgasabzug geschlossen, um ein Entweichen warmer Heizraumluft ins

j Freie durch den Kamin zu vermeiden. Die Steuerung der Luftklappe erfolgt dabei durch einen mit dem Brauchs wasserspeicher zusammenwirkenden Thermostaten, der einen der Luftklappe zugeordneten elektrischen Stell -

c motor schaltet.

Mit der Abkühlung der Rauchgase und der Entziehung der Restwärme aus diesen erreicht das Wärmerückgewinnungsaggregat ein Leistungsniveau von 1 : 3. Der Wärmebedarf IQ des Brauchwasserspeichers bzw. Boilers wird voll durch die Leistung der Wärmepumpe abgedeckt.

Es hat sich auch gezeigt, daß die aus der erfindungsgemäßen Heizanlage abgeführten Gase voll kommen trocken

J5 sind. Schadstoffe bleiben im Kondensat zurück und

können problemlos abgeführt werden. Die erfindungsgemäße Heizanlage ist daher extrem umweltfreundlich. Insbesondere wird der COg-Gehalt yon etwa 14,5 % am Rauchgas-Ausgang des Heizkessels auf etwa 4 % am Ausgang des Kamins reduziert.

Um einen einwandfreien Abzug der extrem abgekühlten Rauchgase aus dem Kamin zu gewährleisten, ist hinter dem Verdampfer vorzugsweise ein Sauggebläse vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist der Heizkreislauf mit dem

Brauchwasserkreislauf koppelbar, und zwar derart, daß der Heizvorlauf über ein Ventil mit dem Brauchwasservorlauf und der Heizrücklauf ebenfalls über ein Ventil mit dem Brauchwasserrücklauf fluid verbindbar sind. Auf diese Weise ist der Heizkreislauf an die Wärmepumpe ankoppelbar, so daß bei nicht zu kalter Witterung die Heizung allein durch die Wärmepumpe bzw. das Wärmerückgewinnungsaggregat erfolgen kann. Es ist auch möglieh bei dieser Ausführungsform, das Wärmerückgewinnungsaggregat vollkommen abzuschalten und die Erwärmung des Heizkreislaufes sowie des Brauchwasserkreislaufes

_'_n"" " "" 3U9183 allein durch den Heizkessel zu erreichen.

Vorzugsweise ist der Brauchwasserrücklauf permanent mit dem Heizrücklauf fluid verbunden, so daß für beide Kreislaufe nur ein einziges Ausdehnungsgefäß erforderlich ist.

Um eine Vereisung oder überhitzung des Verdampfers erkennen zu können, ist dieser mit einem Sicherheitsthermostaten ausgerüstet, der über eine elektrische

■jO Schaltung mit dem Heizkessel bzw. Brenner sowie Sauggebläse und ggf. Wärmerückgewinnungsaggregat so gekoppelt ist, daß bei einer Vereisung des Verdampfers der Heizkessel in Betrieb und das Wärmerückgewinnungsaggregat außer Betrieb gesetzt werden, während bei einer Überhitzung der Heizkessel abgeschaltet, die Luftklappe geöffnet und das Sauggebläse auf höchste Stufe gestellt werden. Eine Überhitzungsgefahr kann vor allem dann auftreten, wenn das Wärmerückgewinnungsaggregat plötzlich ausfällt.

Konstruktiv bildet der den Verdampfer und die Luftklappe

sowie ggf. noch die Rauchklappe umfassende Abschnitt des Rauchgasabzuges eine gemeinsame Baueinheit, die vorgefertigt in den Rauchgasabzug einsetzbar ist. Da diese Baueinheit gereinigt werden können muß, ist sie vor und hinter dem Verdampfer mit Reinigungsöffnungen versehen, die durch entsprechende Klappen abdichtend verschließbar sind.

Durch den erwähnten Economiser läßt sich eine Abkühlung

^u der Rauchgase bei entsprechender Dimensionierung auf etwa 30 bis 5O⁰C erzielen. Durch den dahintergeschalteten Verdampfer können die Rauchgase noch weiter bis auf etwa 5⁰C abgekühlt werden. Dies bedeutet, daß der dem Verdampfer folgende Abschnitt des Rauchgasabzuges bzw. der

Kamin aus einem relativ minderwertigen Material, z. B.

verzinktem Blech oder Kunststoff bestehen kann.

■j Die erfindungsgemäße Heizanlage kann als Kompaktgerät oder auch als Spielgerät montiert werden und ist daher vielseitig einsetzbar.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades erfolgt die Erwärmung des kühlen Rücklaufwassers im EGonomiser im Gegenstrom.

Im folgendem wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Schema-Zeichnung näher er-TO läutert.

Diese zeigt eine komplette Heizanlage mit einem öl- oder gasbefeuerten Heizkessel 14, einem daran angeschlossenen Rauchgasabzug 12, einem Wärmerückgewinnungsaggregat 16 sowie Brauchwasserspeicher bzw. Boiler 54. Der Heizkessel 14 dient primär zur Erwärmung des Wassers eines Heizkreislaufes 18 mit einem Heizvorlauf 22 und Heizrücklauf 20. Heizkörper 56 sind mit unterbrochenen Linien angedeutet. Im Rauchgasabzug 12 ist unmittelbar hinter dem Heizkessel 14 ein Rauchgaswärmetauscher bzw. Economiser 34 angeordnet, der Teil des Heizrücklaufes 20 ist. Durch, diesen Economiser 34 strömt im Gegenstrom zu den in Richtung des Pfeiles P entweichenden Rauchgasen abgekühltes Rücklaufwasser, wodurch dieses vorgewärmt wird, bevor es in den Heizkessel 14 gelangt. Auf diese Weise wird ein Teil der Abgaswärme dem Heizkessel wieder zugeführt. Die Erwärmung des Heizwassers im Heizkessel 14 auf die erforderliche Vorlauftemperatur (in der Regel 90⁰C, jedoch abhängig von der Heizkessel-Außensteuerung) erfordert dadurch einen wesentlich geringeren Energieaufwand und erfolgt relativ schnell.

Der Brauchwasserkreislauf 24,bestehend aus einem Brauchwasservorlauf 28, Boiler-Wärmetauscher 58 und Brauchwasserrücklauf 26 ist über einen Wärmetauscher 60 mit dem Wärmerückgewinnungsaggregat 16 "wärmegekoppelt". Der Boiler-Wärmetauscher ist eine im Boiler 54 angeordnete

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Rohrschlange mit zwei nach außen führenden Anschlüssen 62, 64 für den Brauchwasservorlauf und Brauchwasserrücklauf.

Der erwähnte Wärmetauscher 60 ist Teil eines Kältemittelkreislaufes 66, der neben dem Wärmetauscher noch eine Kältemittelpumpe 68, einen Kondensator 70 und einen Verdampfer 10 umfaßt. Die Kältemittelpumpe ist z.B. auf eine Leistung von 600 W ausgelegt.

Der Verdampfer 10 ist hinter dem Economiser 34 im Rauchgasabzug 12 angeordnet, wodurch die Rauchgase eine weitere Abkühlung bis auf ca. 5 ⁰C erfahren, bevor sie über einen Kamin 52 ins Freie gelangen. Damit ein einwand-

j5 freier Abzug durch den Kamin 52 gewährleistet ist, ist dem Verdampfer 10 noch ein Sauggebläse 38 zugeordnet, das vorzugsweise hinter dem Verdampfer angeordnet ist. Vor dem Verdampfer 10 ist im Rauchgasabzug 12 eine in die Umgebung, z. B. in den Heizraum, führende Öffnung 30 vorgesehen, die bei Betrieb des Heizkessels 14 durch eine Luftklappe 32 verschließbar ist. Unmittelbar hinter dem Economiser 34 und vor der Öffnung 30 ist eine Rauchklappe 36 vorgesehen, die mit der erwähnten Raumluftklappe 32 funktionell gekoppelt ist, und zwar derart, daß bei Betrieb des Heizkessels 14 die Rauchklappe 36 geöffnet und die Luftklappe 32 geschlossen sind und um^ gekehrt bei Außerbetrieb des Heizkessels. Falls die gesamte Heizanlage außer Betrieb ist, d.h. also auch das Wärmerückgewinnungsaggregat 16, sind beide Klappen 32, 36 geschlossen. Auf diese Weise wird verhindert, daß Raumluft durch den Kamin 52 nach außen entweicht.

Wie der anliegenden Zeichnung entnommen werden kann, bilden der Verdampfer 10, die Raumluftklappe 32 und Rauchgasklappe 36 eine gemeinsame Einheit 46, die vorgefertigt in den Rauchgasabzug 12 einsetzbar ist. Zur Reinigung dieser. Baueinheit sind vor und hinter dem

Verdampfer 10 Reinigungsöffnungen 48, 50 vorgesehen, die jeweils durch Türen oder Klappen abdichtend verschließbar sind.

Unterhalb des Verdampfers 10 ist noch ein Kondensatsammler 72 vorgesehen, an dessen unterem Ende eine Kondensatableitung 74 angeschlossen ist. Die Kondensatableitung kann unmittelbar in den Abwasserkanal geführt werden, wobei, insbesondere bei Ölfeuerung, noch eine Reinigungseinrichtung zwischengeschaltet sein kann.

Bei dem in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Heizkreislauf 18 mit dem Brauchwasserkreislauf 24 koppelbar, und zwar derart, daß der

Heizvorlauf 22 über ein Drei-Wege-Ventil 40 mit dem

Brauchwasservorlauf 28 und der Heizrücklauf 20 ebenfalls über ein Drei-Wege-Ventil 42 mit dem Brauchwasserrücklauf 26 fluid verbindbar sind. Die Fluidverbindung zwischen Brauchwasserrücklauf und Heizrücklauf ist vorzugsweise permanent/Dann ist nur ein einziges Ausdehnungsgefäß für Heiz- und Brauchwasserkreislauf erforderlich. Außerdem wird das Ventil 42 entbehrlich.

Grundsätzlich ist es jedoch nicht erforderlich, daß der Heizkreislauf mit dem Brauchwasserkreislauf fluid verbindbar ist. Beide Kreisläufe können auch getrennt voneinander arbeiten, wobei der Heizkessel primär dem Heizkreislauf und das Wärmerückgewinnungsaggregat dem Brauchwasserkreislauf zugeordnet sind . Eine Koppelung der beiden Systeme erfolgt erfindungsgemäß durch den Verdampfer 10, der den vom Heizkessel 14 stammenden Rauchgasen zur Erwärmung des Brauchwassers Wärme entzieht.

Im Brauchwasserkreislauf sind noch eine Umwälzpumpe 76 und ein Sicherheitsventil 78 vorgesehen, um eine möglichst schnelle und sichere Aufheizüng des Brauchwassers zu erzielen. Wird dem Brauchwasserkreislauf 24 unmittel-

bar Brauchwasser entnommen, sind die Abnahmestellen an den Brauchwasservorlauf angeschlossen. Der Wärmetauscher 60 arbeitet dann nach Art eines Durchlauferhitzers. Es ist jedoch auch denkbar, den Brauchwasserkreislauf 24 für die indirekte Beheizung des eigentlichen Brauchwassers einzusetzen, so wie es in der anliegenden Zeichnung dargestellt ist. Das Brauchwasser wird dann ausschließlich dem Boiler 54 entnommen, der nach einer bestimmten Entleerung mit Kaltwasser wieder aufgefüllt wird.

Im Kältemittelkreislauf 66 ist vor dem Kondensator 70

noch ein Überhitzungsthermostat80 vorgesehen, der eine konstante Temperatur des Kältemittels am Ausgang des Wärmetauschers 60 garantiert (ca. 72⁰C).

Der Verdampfer 10 ist noch mit einem Thermostaten 44

ausgerüstet, der eine Vereisung des Verdampfers 10 oder eine überhitzung desselben erkennen läßt und über eine nicht dargestellte elektrische Schaltung mit dem Heizkessel 14 sowie Sauggebläse 38 und ggf. Wärmerückgewinnungsaggregat 16 so gekoppelt ist, daß bei einer Vereisung des Verdampfers 10 der Heizkessel 14 in Betrieb und das Wärmerückgewinnungsaggregat 16 außer Betrieb gesetzt werden, während bei einer überhitzung der Heizkessel 14 abgeschaltet, die Luftklappe 32 geöffnet, die Rauchklappe 36 geschlossen und das Sauggebläse 38 auf höchste Stufe gestellt werden. Auf diese Weise soll eine möglichst rasche Abkühlung des Verdampfers 10 herbeigeführt werden.

Das Sauggebläse 38 ist vorzugsweise mit einem Drehzahl-Regler 82 versehen, der eine Änderung der Drehzahl des Sauggebläses in Abhängigkeit von der Temperatur der den Verdampfer 10 verlassenden Rauchgase bewirkt. Die Rauchgastemperatur wird dabei durch einen dem Gebläse 38 zugeordneten Thermostaten 84 festgestellt.

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] Aufgrund der starken Abkühlung der Rauchgase durch den Economiser 34 und den Verdampfer 10 kann der Kamin 52 aus einem verzinkten Blechrohr oder Toschi-ieingetragenes Warenzeicen)-Rohr bzw. -schacht bestehen, dessen unterstes Ende eine Kontrollöffnung 86 aufweist.

Der Verdampfer 10 weist bei Gasfeuerung Kupfer- ader Aluminium-Wärmetauscher-Lamellen, bei ölfeuerung V2A-Wärmetauscherrohrschlangen auf.

Der Economiser 34 ist bei Ölfeuerung mit V2A-Wärme-

tauscherrohrschlangen auf.

Bei einer Auslegung des Wärmerückgewinnungsaggregats auf 30 kW = 600 W wird der Heizkessel 14 vorzugsweise auf 34,9 kW ausgelegt.

Die beschriebene Heizanlage zeichnet sich durch extrem kurze und geringe Betriebszeiten des Heizkessels 14 aus, wodurch eine beachtliche Einsparung an Primärenergie erzielt wird. Betriebsinterne Pilotversuche haben gezeigt, daß der Primärenergiebedarf auf etwa 1 : 8 gesenkt werden kann. Der Gesamtwirkungsgrad kann auf über 90 % gesteigert werden. Es ist augenscheinlich, daß sich die erfindungsgemäße Heizanlage bei den derzeitigen Preisen für Primärenergie und Strom nach etwa zwei Jahren voll amortisiert hat.

Von besonderem Vorteil ist auch die geringe Umweltbelastung. Der C0₂-Gehalt von etwa 14,5 % am Ausgang des Heizkessels 14 wird auf etwa 4 %' gesenkt. Eine umweltfreundlichere Heizanlage ist derzeit kaum vorstellbar.

Die obige Beschreibung läßt erkennen, daß die Heizanlage vollautomatisch arbeitet, wobei natürlich Handschalter vorgesehen sein müssen, um Einzelaggregate

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abzuschalten, ζ. B. den Heizkessel oder das Wärmerückgewinnungsaggregat. Eine manuelle Bedienung ist auch aus Sicherheitsgründen erforderlich. Vorzugsweise sind auch optische Anzeigen vorgesehen für den Fall, daß der Verdampfer vereist oder überhitzt ist.

In der Zeichnung bedeuten die Bezugszeichen 87 einen Öberdruckpressostat, 88 einen Trockner mit Schauglas, 89 ein Magnetventil mjJL Kältemittelkreislauf, 90 ein Pressostat, 91 den Brauchwasser-Austritt und 92 den Brauchwassereintritt.

Sämtliche in den Unterlagen beschriebenen Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombiantion gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Meissner & Bolte Patentanwälte

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Anmelder:

Otto Janßen

Jadestr. 8

2880 Brake (Unterweser)

Bremen, den 2. Dezember 1981

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Bezugs zeichenliste

10	Verdampfer	66	74	88	Kältemittelkreislauf	)	Trockner mit Schauglas
12	Rauchgasabzug	68	76	89	Kältemittelpumpe	Magnetventil-Kältemitt
14	Heizkessel	70	78	90	Kondensator	Pressostat
16	Wärmerückgewinnungsaggregat 72	80	91	Kondensatsammler	Brauchwaser-Austritt
18	Heizkreislauf	82	92	Kondensatableitung	Brauchwaser-Eintr itt
20	Heizriicklauf	84		Umwälzpumpe
22	Heizvorlauf	86		Sicherheitsventil
24	Brauchwasserkreislauf	87		überhxtzungsthermostat
26	Brauchwasserrücklauf	Rauchgaswärmetauscher (Economiser		Drehzahlregler
28	Brauchwasservorl auf	Rauchklappe		Thermostat
30	Öffnung	Sauggebläse		Kontrollöffnung
32	Luftklappe	3-Wege-Ventil		Überdruckpressostat
34	3-Wege-Ventil
36	Thermostat
38	Baueinheit
40	Reinigungsöffnung
42	Reinigungsöffnung
44	Kamin
46	Boiler
48	Heizkörper
50	Boil er-Wärmetauscher
52	Wärmetauscher
54	Anschluß
56	Anschluß
58
60
62
64

Claims

Ansprüche

10

Heizanlage mit einem Heizkreislauf, der mit einem gas-oder ölbefeuerten Heizkessel zusammenwirkt, einem Brauchwasserkreislauf und einem mit diesem zusammenwirkenden Wärmerückgewinnungsaggregat,bestehend aus einer Kältemittel (Frigen)-Pumpe, einem Wärmetauscher, Kondensator und Verdampfer,

dadurch gekennzeichnet, d aß der Verdampfer (10) des Wärmerückgewinnungsaggregats (16) im Rauchgasabzug (12) des Heizkessels (14) angeordnet ist, wobei im Rauchgasabzug (12) vor dem Verdampfer (10) eine in die Umgebung (Heizraum od. dgl.) führende öffnung (30) vorgesehen ist, die bei Betrieb des Heizkessels (14) durch

- 2 eine Luftklappe (32) verschließbar ist.
2. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdampfer (10) im Rauchgasabzug (12) ein Rauchgaswärmetauscher (Economiser 34) vorgeschaltet ist, der Teil des Heizrücklaufs (20) bzw. integraler Bestandteil desselben ist und durch den das abgekühlte Rücklaufwasser des Heizkreislaufes (18) vorgewärmt wird, bevor es in den Heizkessel (14) gelangt.
3. Heizanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasabzug (12) vor der in die Umgebung führenden öffnung (30) durch eine Rauchklappe (36) absperrbar ist, wobei die Rauchklappe (36) vorzugsweise dem Economiser (34) nachgeordnet ist.
4. Heizanlage nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, da-ß die Rauchklappe (36) und die in der in die Umgebung führenden öffnung (30) angeordnete Luftklappe (32) funktionell so miteinander gekoppelt sind, daß bei Betrieb des Heizkessels (14) die Rauchkläppe (36) geöffnet und die Luftklappe (32) geschlossen sind und umgekehrt bei Außerbetrieb des Heizkessels (14).
5. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Rauchgasabzug (12), vorzugsweise hinter dem Verdampfer (10), ein Sauggebläse (38) vorgesehen ist, um einen einwandfreien Abzug auch extrem abgekühlter (auf ca. 5°c ) Rauchgase ins Freie'sicherzustellen.
6. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkreislauf (18) mit dem Brauchwasserkreislauf (24)

, koppelbar ist, und zwar derart, daß der Heizvorlauf (20) über ein Ventil, vorzugsweise Drei-Wege-Ventil (40), mit dem Brauchwasservorlauf (28) und der Heizrücklauf ebenfalls über ein Ventil, vorzugssweise Drei-Wege-Ventil (42), mit dem Brauchwasserrücklauf (26) fluid verbindbar sind.
7. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) mit einem Thermostaten (44) ausgerüstet ist, der eine Vereisung des Verdampfers (10) oder eine überhitzung desselben erkennen läßt und über eine elektrische Schaltung mit dem Heizkessel (14) sowie Sauggebläse (38) und ggf. Wärmerückgewinnungsaggregat (16)

so gekoppelt ist, daß bei einer Vereisung des Verdampfers _ις (10) in Betrieb und das Wärmerückgewinnungsaggregat (16) außer Betrieb gesetzt werden, während bei einer überhitzung der Heizkessel (14) abgeschaltet, die Luftklappe (32) geöffnet und das Sauggebläse (38) auf höchste Stufe gestellt werden.
8. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 7,

dad u r ch gekennzeichnet, daß der Brauchwasserrücklauf (26) permanent mit dem Heizrücklauf (20) fluid verbunden ist, so daß für beide Kreislaufe nur ein einziges Ausdehnungsgefäß erforderlich ist.
9. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß

der dem Verdampfer (10) folgende Abschnitt des Rauchgas- 2Q abzuges (12) aus Edelstahl, insbesondere V2A (eingetragenes Warenzeichen) besteht.
10. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verdampfer (10) und die Luftklappe (32) sowie ggf. noch die Rauchklappe (36) umfassende Abschnitt des Rauchgasabzuges (12) eine gemeinsame Baueinheit (46)

bilden, die in den Rauchgasabzug (12) einsetzbar und mit vor und hinter dem Verdampfer (10) angeordneten Reinigungsöffnungen (48, 50) versehen ist.
11. Heizanlage nach einem der Ansprüche .1 - 10,

dadurch gekennzeichnet, daß durch den Economiser (34) eine Abkühlung der Rauchgase auf etwa 30 bis 5O⁰C, vorzugsweise 4O⁰C, und den dahintergeschalteten Verdampfer (10) eine weitere Abkühlung bis auf etwa 5°c erzielbar sind.
12. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 11* dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) bei Gasfeuerung Kupfer- oder Aluminium-Wärmetauscher-Lamellen, bei ölfeuerung V2A-Wärmetauseherrohrschlangen aufweist.
13. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Economiser (34) bei ölfeuerung V2A-wärmeaustauschröhrschlangen aufweist.

Meissner & Bolte Patentanwälte