DE3238603A1 - Condensation heating boiler - Google Patents
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Abstract
Description
Kondensationsheizungskessel Condensation heating boiler
= = = Die Erfindung betrifft einen Kondensationeheizungekessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.. = = = The invention relates to a condensation heating boiler according to Preamble to the main claim ..
HeizungskesSel der genannten Art sind nach der FR-OS 2 479 956 bekannt. Bei. solchen Kesseln werden die Rauchgase bewußt soweit heruntergekühlt, daß mit Sicherheit Kondensat anfällt. Abgesehen von der recht aufwendigen und komplizierten Bauweise des vorbekannten Heizkessels (schraubenlinienförmige Ausbildung der Heizgaszugrohre) besteht selbst bei einer Ausführung mit Sturzbrennkammer die Gefahr, daß sich in dieser Kondensat am Boden sammeln und nicht direkt in die Heizgaszüge abfließen kann. Da außerdem die schraubenlinienförmig gewickelten Heizgaszugrohre völlig frei im wasserführenden Innenraum des Gehäuses verlaufen, ist deren Intensivkühlung nicht sehr gut gewährleistet.HeizungskesSel of the type mentioned are known from FR-OS 2,479,956. At. such boilers, the flue gases are deliberately cooled down so far that with Safety condensate accumulates. Apart from the quite complex and complex Construction of the previously known boiler (helical design of the heating gas supply pipes) even in the case of a design with a lintel combustion chamber, there is a risk that the This collects condensate on the floor and does not flow directly into the hot gas flues can. In addition, the helically wound heating gas supply pipes are completely free run in the water-bearing interior of the housing, their intensive cooling is not very well guaranteed.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein solcher Kondensat- bzw. sogenannter Brennwertkessel trotz Strömungszwangsführung des kühlenden Mediums längs der Heizgaszugrohre zwecks Intensivkühlung einfacher herzustellen ist, Diese Aufgabe ist mit einem Kessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches ErfaBte gelost. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben eich'nach den Unteransprüchen.The invention is accordingly based on the object of a heating boiler of the type mentioned to improve that such Condensate- or so-called condensing boiler despite the forced flow of the cooling medium along the Heizgaszugrohre for the purpose of intensive cooling is easier to produce, This The object is achieved with a boiler of the type mentioned according to the invention that which is recorded in the identifier of the main claim is drawn. Advantageous further training result from the subclaims.
Diese Ausbildung verläßt praktisch nicht bekannte HeizkesselkontruktionenXund es können sowohl fUr die Heizgaszugrohre als auch für die Kühlrohre gerade erstreckende Rohre benutzt werden, wobei bezüglich der Heizgaszugrohre auf handelsüblich verfügbare Edelstahlrohre mit verdrillten Wandungen zurückgegriffen ist, die einen langen Strömungsweg mit entsprechend intensiver Kühlung gewährleisten, obgleich diese Rohre das wasserführende Gehäuse gerade durchgreifen.This training leaves practically unknown boiler designs Xund it can be straight for the heating gas supply pipes as well as for the cooling pipes Pipes are used, with regard to the heating gas supply pipes on commercially available ones Stainless steel tubing with twisted walls is used, which has a long flow path ensure with correspondingly intensive cooling, although these pipes the water-bearing Reach straight through the housing.
Die Zweiteilung des wasserführenden Innenraumes des insgesamt einteiligen Außengehäuses sorgt dafür, daß sich die im oberen Teil befindliche Brennkammer bezüglich ihrer Wände schnell aufheizt, eo daß dort, wenn überhaupt, ein Minimum an Kondensat anfällt, das jedoch unmittelhar durch die Heizgaszugrohre aus Edelstahl mit abfließen kann.The two-part division of the water-bearing interior of the one-piece Outer housing ensures that the combustion chamber located in the upper part is related heats up its walls quickly, eo that there, if anything, a minimum condensate accumulates, but this occurs directly through the stainless steel hot gas supply pipes with can drain.
Der erfindungsgemäße Kondensationsheizunoskessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen DRrstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The condensation heating boiler according to the invention is described below explained in more detail with reference to the graphic representation of exemplary embodiments.
Es zeigt schematisch Fig. 1 einen Längsschnitt durch den KondensationsheiL zungskessel; Fig. 2 einen Querschnitt durch den Heizungskessel gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Kondensationsheizungskessel in besonderer Ausführungsform und Fig. 4, 5 in Seiten- und Vorderansicht eine Weiterbildungsform des Heizungakesseis nach Fig. 3.It shows schematically Fig. 1 a longitudinal section through the condensation heater boilers; FIG. 2 shows a cross section through the heating boiler according to FIG. 1; Fig. 3 shows a longitudinal section through the condensation heating boiler in a special embodiment and FIGS. 4, 5, in side and front views, show a further development of the heating ice cream according to Fig. 3.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist der wasserführende Innenraum 5 des Gehäuses 6 durch eine Trennwand 11 in zwei Teile 6,6" gegliedert, wobei im oberen Teil 6" die topfförmige Sturzbrennkammer lo angeordnet ist. Wie dargestellt, ist der Kesselvorlaufstutzen 8 oben am oberen Teil 6" und der Kesselrücklaufstutzen 9 oben am unteren Teil 6' angeordnet. Die verdrillten Heizgaszugrohre 4 sind sn Öffnungen d85 Brennkammerbodens lol angesetzt, erstrecken sich durch den unteren Teil 6' des uaseerführenden Innenraumes 6 und münden in die unten befindliche Rauchgas- und Kondensatsammelkammer 2 bzw. in entsprechenden Öffnungen der Rauchgassammelkammerdecke 13.As can be seen from Fig. 1, the water-bearing interior 5 of the housing 6 divided into two parts 6,6 "by a partition 11, with 6" in the upper part the pot-shaped lintel combustion chamber lo is arranged. As shown, the boiler flow connection is 8 at the top of the upper part 6 "and the boiler return connection 9 at the top of the lower part 6 ' arranged. The twisted Heizgaszugrohre 4 are sn openings d85 combustion chamber bottom lol, extend through the lower part 6 'of the inner space leading to the lake 6 and open into the one below Flue gas and condensate collection chamber 2 or in corresponding openings in the flue gas collecting chamber ceiling 13.
Im Bereich des Teiles 6' sind die verdrillten Heizgaszugrohre 4 in Hüllrohren 7 angeordnet, die mit ihren oberen Enden 7' in entsprechenden Öffnungen 12 der Trennwand 11 angesetzt sind. Die unteren Enden 7n der Hüllrohre 7 enden jedoch in Distanz (etwa einem Rohrdurchmesser entsprechend) oberhalb der Rauchgassammelkammerdecke 13. Zwecks einfachem Schweißanschluß und einfacher Üffnungsform im Brennkammerboden lo' und Rauchgassammelkammerdecke 13 sind die Wandungen 3 der verdrillten Rauchgaszugrohre 4 in ihren Anschlußbereichen zylindrisch ausgebildet.In the area of part 6 ', the twisted heating gas supply pipes 4 are in Cladding tubes 7 arranged with their upper ends 7 'in corresponding openings 12 of the partition wall 11 are attached. However, the lower ends 7n of the cladding tubes 7 end at a distance (approximately corresponding to a pipe diameter) above the smoke gas collecting chamber ceiling 13. For a simple welded connection and a simple opening shape in the combustion chamber floor lo 'and flue gas collecting chamber cover 13 are the walls 3 of the twisted flue gas pipes 4 cylindrical in their connection areas.
Durch diese Ausbildung ergibt sich für das Heizmedium bzw. Kühlmedium (Wasser) eine StrBmungsführung vom Rücklaufstutzen 9 zum Vorlaufstutzen B, wie mit Strhmungspfeilen in Fig. 1 angegeben, wobei der Ubergang vom Teil 6' zum Teil 6" des Innenraumes 6 nur durch die verdrillten Spalträume 19 (Fig.1 ) zwischen den Heizgaszugrohren 4 und den Hfllirohren 7 erfolgen kann.This design results in the heating medium or cooling medium (Water) a flow guide from the return connection 9 to the flow connection B, as with Flow arrows indicated in Fig. 1, the transition from part 6 'to part 6 " of the interior 6 only through the twisted gaps 19 (Fig.1) between the Heizgaszugrohren 4 and the Hfllirohren 7 can be done.
Die Rauchgas- und Kondensatsammelkammer 2, die ebenfalls aus Edelstahlblech gebildet ist, und die ggf.The flue gas and condensate collection chamber 2, which is also made of stainless steel sheet is formed, and the possibly
unter Gebläsesaugzug stehen kann, weist vorteilhaft einen tiefstliegenden Kondensatsammelbereich 17 auf, an dem ein Kondensatablaufstutzen 18 angeschlossen ist.can stand under blower suction, has advantageous a lowest lying condensate collection area 17, on which a condensate drain connection 18 is connected.
Dieser Bereich. 17 kann durch eine wölbung des Bodens 16 (wie dargestellt) oder auch durch eine Bodenneigung erzielt werden.This area. 17 can by a curvature of the bottom 16 (as shown) or can be achieved by a slope of the floor.
Die Anordnung der Rauchgaszugrohre 4 und der Hü11-rohre ist im Verlauf von konzentrischen Kreisen 14 vorgesehen, was jedoch nicht zwingend ist, genausowenig, wie die dargejtellte zylindrische Ausbildung des wasserführenden Gehäuses 6, obgleich diese Form natürlich fertigungsmäßig am günstigsten ist.The arrangement of the flue gas draft pipes 4 and the Hü11 pipes is in the course provided by concentric circles 14, but this is not mandatory, just as little, like the illustrated cylindrical design of the water-bearing housing 6, although this form is of course the cheapest in terms of production.
Zentrisch kann im Bedarfsfall zwischen den Hüllrohren 7 ein Innenraum 15 freigehalten werden, so daß in diesem Platz für einen Brauchwasserspeicher (nicht dargestellt) gegeben ist.If necessary, an interior space can be centered between the cladding tubes 7 15 are kept free so that there is space for a domestic hot water tank (not shown) is given.
Die Susführungsform gemäß Fig. 3 ist insbesondere für Kessel dieser Art mit gröberer Leistung bestimmt. Wie erkennbar, sind hierbei unter Beibehaltung des Grundprinzips die beiden Teile 6', 6" des Gehäuses winklig zueinander versetzt und zwar gemäß Darstellungsbeispiel derart, daß die horizontale Längsachse 20 der Brennkam mer lo rechtwinklig die Längsachse 21 des unteren Teiles 6' schneidet.The Susführungform shown in FIG. 3 is especially for boilers of this Species with coarser performance determined. As can be seen, are here while maintaining of the basic principle, the two parts 6 ', 6 "of the housing offset at an angle to one another in accordance with the illustrated example in such a way that the horizontal longitudinal axis 20 of the Brennkam mer lo perpendicular to the longitudinal axis 21 of the lower part 6 'intersects.
Der sich dadurch ergebende Raumzwickel im Teil 6" wird durch entsprechend gebogene oder geneigte Rauchgaszugrohre 4 durchgriffen, die glatte aber auch verdrillte Wände 3 haben können.The resulting space gusset in part 6 ″ is correspondingly bent or inclined flue gas ducts 4 penetrated, the smooth but also twisted Walls 3 can have.
Die Anordnung, wie in Fig. 3 dargestellt, wird zwar bevorzugt, die Einhaltung der rechtwinkligen Zuordnung der Längsachsen 20,21 ist jedoch nicht zwingend, d.h.The arrangement as shown in Fig. 3 is preferred, the However, compliance with the right-angled assignment of the longitudinal axes 20, 21 is not mandatory, i.e.
es sind auch andere Winkelstellungen möglich, sofern nur an jeder Stelle ein Gefälle gewährleistet ist.other angular positions are also possible, provided that only at each Place a slope is guaranteed.
So könnte sich auch die Trennwand in Schrägstellung befinden, wie gestrichelt angedeutet, wobei dann die Hüllrohre 7 an ihren oberen Enden entsprechend gebogen bis an die Trennwand 11 herangeführt sind.So the partition could also be in an inclined position, such as indicated by dashed lines, the cladding tubes 7 then correspondingly at their upper ends bent up to the partition 11 are brought up.
Bei dieser Ausbildung, aber auch bei der nach Fig. 1 besteht im übrigen auch die M5glichkeit, separate Heizkreise anzuschließen, die mit einer durchschnittlich niedrigeren Heizungstemperatur betrieben werden, bspw. eine Fußbodenheizung, deren Vor- und Rücklaufanschlüsse dann nur am unteren Teil 6' angeschlossen sind.In this training, but also in the one according to FIG. 1, there is also the rest also the possibility of connecting separate heating circuits with an average lower heating temperature are operated, e.g. an underfloor heating, whose Flow and return connections are then only connected to the lower part 6 '.
Anknüpfend an die Ausführungsform nach Fig. 3 ist in den Fig. 4,5 eine weitere verbesserte Ausführungsform verdeutlicht, die sich jedoch auch an der Ausführungsform nach Fig. 1 verwirklichen ließe.Following on from the embodiment according to FIG. 3, FIGS. 4, 5 a further improved embodiment illustrates, which, however, is also based on the Embodiment according to FIG. 1 could be realized.
DieserAusführungsform nach Fig. 4,5 liegt folgende Überlegung zugrunde: Ein Problem bei Kondensationskesseln, wenn sie an einer Warmwasserheizuna sngeschlossen sind, und das ist häufig der Fall, besteht dann, dan im Winter, also bei größtem Wärmebedarf, die Heizung höhere und höchste Temperatur annimmt. Das Heizungsrücklaufwasser hat dann und es meist eine Temperatur, die über 40°C liegt,Vfindet kau noch eine Kondensation der Verbrennungsgase statt. Man kann hier bspw. nachhelfen, indem man, wenn eine Fußbodenheizung kombiniert ist mit einer Radiatorheizung, den Fußbodenheizkreis durch de-n unteren Teil 6' des Kessels leitet, also da, wo die eigentliche Kondensation der Verbrennungsgase erfolgt. Der Radiatorenheizkreis wird dann oben angeschlossen. Eine Fußbodenheizung läuft in der Regel mit Vorlauftemperaturen um ca. 3o DC, so daß die Rücklauftemperatur nur etwa 200 oder 250 C beträgt, wadurch aber eine Kondensation der Verbrennungsgase gewährleistet ist.This embodiment according to Fig. 4,5 is based on the following consideration: A problem with condensation boilers when they are connected to a hot water heater are, and this is often the case, then, then, in winter, i.e. at the greatest Heat demand, the heating assumes a higher and highest temperature. The heating return water then and it usually has a temperature that is above 40 ° C, Vfindet chew another one Condensation of the combustion gases takes place. You can help here, for example, by if underfloor heating is combined with radiator heating, the underfloor heating circuit passes through the lower part 6 'of the boiler, i.e. where the actual condensation occurs the combustion gases takes place. The radiator heating circuit is then connected at the top. Underfloor heating usually runs with flow temperatures of around 3o DC, see above that the return temperature is only about 200 or 250 C, but this causes condensation the combustion gases is guaranteed.
Eine weitere Möglichkeit, um den unteren Teil 6' kälter zu machen, besteht darin, daß man einen Wärmetauscher einsetzt, durch den das Kaltwasser geleitet wird. Dieser Wärmetauscher 22 wird Warmuasserbereitern vorgeschaltet, d.h., wenn warmes Wasser gezapft wird, dann strömt Kaltwasser aus der Wasserleitung erst durch diesen WT 22 und dann in den außerhalb des Gehäuses 6 angeordneten Warmwasserspeicher und wird dadurch vorgewärmt. Da Trinkwasser in manchen Gebieten eine Temperatur hat von l20C und im Winter von ca. 80C oder weniger,?indet eine starke Kühlung statt.Another way to make the lower part 6 'colder, consists in using a heat exchanger through which the cold water is passed will. This heat exchanger 22 is connected upstream of water heaters, i.e. when warm water is tapped, then cold water from the water pipe first flows through this WT 22 and then into the hot water tank arranged outside the housing 6 and is thereby preheated. Because drinking water has a temperature in some areas has from 120C and in winter from approx. 80C or less, strong cooling takes place.
In der praktischen Ausführung ist dies im einzelnen in den Fig. 4,5 verdeutlicht.In the practical implementation, this is shown in detail in FIGS. 4, 5 made clear.
Grundsätzlich bei allen dargestellten Ausführungsformen kann der Wärmetauscher 22 in Form eines schraubenlinienförmig verlaufenden Rohres vorgesehen werden, das sämtliche Hüllrohre 7 umfaßt. Wesentlich ist dabei, daß der Kaltwasseranschluß 24 im Bereich der unteren Enden der HUllrohre 7 angeordnet ist und das Warmwasser oben bei 23' abgezogen wird.In principle, in all of the illustrated embodiments, the heat exchanger 22 are provided in the form of a helical tube that all cladding tubes 7 includes. It is essential that the cold water connection 24 is arranged in the area of the lower ends of the jacket tubes 7 and the hot water at the top is deducted at 23 '.
Was den Anschluß eines ausreichend kaltes Rücklaufwasser liefernden Fußbodenheizkreises 28 betrifft, so sind dafür am unteren Teil 6' NiedertemperaturheizkreisanschlUsse 24, 25 vorgesehen, wobei ebenfalls wieder wesentlich ist, daß sich der NiedertemperaturrücklaufanschluB 24 im Bereich der unteren Enden der HUllrohre 7 befindet.As for the connection of a sufficiently cold return water supply Floor heating circuit 28 concerns, so are 6 'low temperature heating circuit connections on the lower part 24, 25 provided, where again it is essential that the low-temperature return connection 24 in the area of the lower ends of the jacket tubes 7 is located.
Zweckmäßig sind diese Anschlüsse 24,25 mit einem Vierwegemischventil 26 verbunden, mit dessen freien Anschlüssen, wie erkennbar, dann der Niedertemperaturheizkreis 28 verbunden ist.These connections 24, 25 with a four-way mixing valve are useful 26 connected, with its free connections, as can be seen, then the low-temperature heating circuit 28 is connected.
Wie vorbeschrieben, ist der eigentliche Heizungskreis 29 mit den Sor- und Rücklaufanschlüssen 8,9 des Gehäuses 6 verbunden, wie dies in Fig. 4 erkennbar ist. In diesem Heizungskreis ist vorteilhaft noch eine Bypaßleitung 27 mit Ladepumpe 30 vorgesehen, die einmal zur Wirkung kommt, wenn nur der Niedertemperaturheizkreis 28 in Betrieb ist oder wenn nur der Wermetaucher 22 mit Wärme beaufschlagt werden soll, d.h., dieser Bypaß stellt den Kesselkreislauf zwischen Ober- und Unterteil 6",6' sicher, wenn nur der WT 22 und/oder der Niedertemperaturheizkreis 28 in Betrieb sein sollen.As described above, the actual heating circuit 29 with the sor- and return connections 8, 9 of the housing 6, as can be seen in FIG is. A bypass line 27 with a charge pump is also advantageous in this heating circuit 30 provided, which comes into effect once if only the low-temperature heating circuit 28 is in operation or when only the worm diver 22 is exposed to heat should, i.e. this bypass provides the boiler circuit between the upper and lower part 6 ", 6 'safe if only the HE 22 and / or the low-temperature heating circuit 28 is in operation meant to be.
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