DE3325822C2 - Heizungskessel - Google Patents

Abstract

Der Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe besteht aus einem wasserführenden Gehäuse mit Vor- und Rücklaufanschlüssen, wobei im wasserführenden Gehäuse mindestens eine die Flamm- und Rauchgase führende, mit dem Rauchgasabzugsstutzen in Verbindung stehende Kammer mit Brenner angeordnet ist. Im wasserführenden Gehäuse (1) ist unterhalb der mit Brenner (2) versehenen Kammer (3) ein Vorheizelement (I) bzw. ein Vorheizwärmezufuhrelement (II) angeordnet. Der Brenner (2) ist über eine Verzögerungsschaltung (5) mit dem die Vorheizwärme liefernden Element und/oder einem Thermofühler (6) derart verbunden, daß sich der Brenner (2) erst einschaltet, wenn die Wandungen (4) der Kammer (3) über die kondensatkritische Temperatur vorgeheizt sind.

Description

Kammern sogar die unterste Brennkammer, die dann selbst in bekannter Art kondensatfest ausgebildet ist

»Zusatzheizeinrichtung« bedeutet in diesem Zusammenhang also auch, daß jeder sonstige Heizmediumserwärmer oder jedes Wärmeliefergerät angeschlossen sein kann, also bspw. eine Wärmepumpe, ein Heißwasserspeicher, mit dem Vorheizmedium auf einem entsprechend hohen Temperaturniveau über längere Zeit gehalten werden kann. Wesentlich ist dabei, daß Jas Vorheizelenient nicht irgendwo im wasserführenden Gehäuse angeordnet ist, sondern unter der die Flammund Rauchgase führenden Kammer.

Im Zusammenhang mit dieser Zusatzheizeinrichtung wäre es auch möglich, wenn man bei einem Heizkessel mit mehreren Brennkammern, die in einem gemeinsamen wasserführenden Gehäuse untergebracht sind, die oberste Brennkammer kondensatfest ausbildet und das von dieser Brennkammer aufgewärmte Heizmedium in den Bereich des wasserführenden Gehäuse» nach unten pumpt, der als nächster zugeschaltet werden solL

Regeltechnisch ist dies alles ohne weiteres in den Griff zu bekommen, wobei grundsätzlich wesentlich ist, daß der Brenner für die in Betrieb zu nehmende Kammer verzögert erst dann eingeschaltet wird, wenn die Wandung dieser Kammer ausreichend vorgewärmt ist

Obgleich die erfindungsgemäße Lösung hauptsächlich für Heizungskessel mit größeren Leistungsbereichen in Frage kommt, so schließt dies nicht aus, auch kleinere Heizungskessel mit nur einer Kammer entsprechend auszubilden und mit einer solchen Vorheizung zu betreiben.

Nach der DE-OS 21 36 553 ist es zwar bekannt, im wasserführenden Gehäuse elektrische Heizeinsätze vorzusehen bzw. anzuordnen, diese sind aber nicht unter der Brennkammer, sondern gewissermaßen irgendwo eingebaut, was für den beabsichtigten Zweck, nämlich den der Ersatzheizung (also alternativ zu öl, Gas oder Festbrennstoffen) durchaus geeignet sein mag, insbesondere um Nachtstrom auszunutzen. Der vorliegende Zweck, nämlich die Wandungen der Brennkammer in kurzer Zeit über die kondensatkritische Temperatur zu bringen und dann den öl- oder Gasbrenner einzuschalten, ist damit nicht erfüllbar, zumal die tatsächliche Anordnung der elektrischen Heizelemente dafür denkbar ungeeignet ist.

Dem gleichen Zweck einer Ersatz- bzw. Hilfsheizung dient eine Kesselanlage nach der CH-PS 5 77 663, wobei allerdings die Zusatzheizeinrichtung sogar außerhalb des wasserführenden Gehäuses am Heizkesselrücklauf angeordnet ist

Der erfindungsgemäße Heizungskessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

F i g. 1, 2 das Grundprinzip des Heizungskessels mit »Zusatzheizeinrichtung«;

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform des Heizungskessels und

F i g. 4 noch eine andere Ausführungsform des Heizungskessels.

Die Heizungskessel nach den F i g. 1,2 stellen die einfachste Variante dar. Das wasserführende Gehäuse ist mit 1 bezeichnet und die die Gase führende Brennkammer mit 3. Auf die Darstellung sämtlicher, bei Heizkesseln üblicher Einzelheiten, wie Vor- und Rücklaufanschlüsse, Rauchgasabzugsstutzen, Brennkammer- und Rauchgaszuggestaltung ist verzichtet. Bei diesen Heizuneskesseln handelt es sich um solche, bei denen auf irgendwelche Ausbildungen bekannter Art verzichtet ist um sie entweder kondensatfest zu machen und/oder um überhaupt einen Kondensatanfall zu verhindern. Stattdessen ist im Falle der F i g. 1 im wasserführenden Gehäuse 1 unter der Brennkammer 3 eine Zusatzheizeinrichtung, bspw. ein elektrisches Heizelement I angeordnet

Der Brenner 2 steht über eine Verzcgerungsschaltung 5 mit der Zusatzheizeinrichtung bzw. mit einem

ίο Thermofühler 6 in Verbindung, der die Temperatur der Brennkammerwand 4 registriert Sobald die Temperatur nach Inbetriebnahme der Zusatzheizeinrichtung den bezgL eines Kondensatanfalles kritische Weit überschritten hat wird über die Verzögerungsschaltung 5 der Brenner 2 eingeschaltet, wonach dann der Betrieb des Kessels in der üblichen Weise und mit den üblichen Schaltkriterien weiterlaufen kann. Nach dem gleichen Prinzip arbeitet auch der Kessel nach F i g. 2, nur mit dem Unterschied, daß hier eine Zusatzheizeinrichtung vorgesehen ist, die jedes geeignete Gerät sein kann, das in der Lage ist, die für eine Vorheizung im obigen Sinne ausreichende und notwendige Wärmemenge zu liefern, also bspw. ein Wärmetauscher II.

Bei den Kesseln nach F i g. 3, 4 handelt es sich um Heizungskessel besonderer Art insofern, als hierbei mehrere Kessel- bzw. Kammereinheiten zu einem Heizkesselaggregat zusammengefaßt sind.

Im Falle der F i g. 3 besteht ein solcher Heizungskessel aus zwei bspw. in getrennten Gehäusen untergebrachte Kesseleinheiten, wobei die wasserführenden Gehäuse, wie bspw. angedeutet, miteinander in Verbindung stehen. Die untere Einheit ist in bekannter Weise mit kondensatfester Brennkammer 3' ausgebildet, während die obere Einheit wesentlich einfacher und weniger aufwendig einen »Normalkessel« darstellt. Geringerer Wärmebedarf wird also mit der unteren Einheit gedeckt, und das Heizmedium wird, ohne daß die obere Einheit eine Aufwärmung erfährt, ganz normal über den Kesselvorlaufstutzen 7 abgezogen. Da diese untere Kesseleinheit kondensatfest ausgebildet ist, kann dieser vollkommen stillgesetzt und auch wieder eingeschaltet werden. Fällt ein höherer Wärmebedarf an als ihn die untere Einheit in der Lage zu liefern ist, so wird die obere Einheit mit der Brennkammer 3 im Bedarfsfall zugeschaltet, wobei jedoch der Brenner 2 der oberen Einheit erst eingeschaltet wird, wenn über geöffnete Ventile 8 die obere Einheit von der unteren Einheit, die in diesem Fall die Zusatzheizeinrichtung bildet, eine ausreichende Wärmezufuhr erhalten hat und die Wandung 4 der Brennkammer 3 auf ein nicht mehr kritisches Temperaturniveau angehoben ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist die Kesselbzw. Kammereinheit mit kondensatfestei Brennkammer 3' als Zusatzheizeinrichtung oben im wasserf ührenden Gehäuse 1 angeordnet, in dem sich darunter zwei weitere Kessel- bzw. Kammereinheiten in »Normalausführung« befinden, deren Brenner 2 über die Verzögerungsschaltung 5 gleichzeitig oder stufenweise, wie beschrieben, eingeschaltet werden, nachdem zunächst Vorheizmedium über ein Mehrwegeventil 9 im Vorlauf auf die mittlere bzw. auf die mittlere und untere Einheit gegeben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel gemäß Patentansprüche: dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Derartige Heizungskessel sind nach der DE-PS

1. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige 27 21 894 bekannt

Brennstoffe, bestehend aus mindestens einem was- 5 Dabei trägt die Maßgabe, daß »mindestens eine serführenden Gehäuse mit Vor- und Rücklaufan- Brennkammer mit Brenner« vorgesehen sein soll, der Schlüssen, wobei im wasserführenden Gehäuse min- bekannten Ausbildung (DE-PS 27 21 894) von Heidestens eine, die Flamm- und Rauchgase führende, zungskesseln Rechnung, bei der mehrere solcher Brennmit dem Rauchgasabzugsstutzen in Verbindung ste- kammern, und zwar in der Regel in Form von die Vorhende Brennkammer angeordnet und das Gehäuse io der- und Rückwand durchgreifenden entsprechend mit einer Zusatzheizeinrichtung versehen ist, d a - großvolumigen Rohrzügen vorgesehen sind, die je nach durch gekennzeichnet, daß die Zusatzheiz- Wärmebedarf ein- und ausgeschaltet werden können, einrichtung im unteren Bereich des die Brennkam- In Rücksicht auf Energieersparnis sind Heizungskesmer (3) umgebenden wasserführenden Gehäuses an- sei entwickelt worden und in Benutzung, die nicht mehr geordnet ist, wobei der Brenner (2) über eine Verzö- 15 kondensatanfällig sind, so daß diese Heizungskessel als gerungsschaltung (5) mit der Zusatzheizeinrichtung »Niedertemperatur- bzw. Tieftemperaiurkessel« im an- und/oder einem Thermofühler (6) derart verbunden deren Fall heruntergefahren werden, ohne daß eine Geist, daß sich der Brenner (2) erst einschaltet, wenn die fährdung durch dann ggf. anfallendes Kondensat eintre-Brennkammerwand (4) über die konder.satkritische ten kann (DE-PS 29 48 864). Temperatur vorgeheizt ist 20 Der damit verbundene Material- und Fertigungsauf-

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch ge- wand ist nicht unbeträchtlich und zwar insbesondere kennzeichnet, daß die Zusatzheizeinrichtung in Form dann, wenn es sich um Heizungskessel für höhere Leieines elektrischen Heizelementes(I)ausgebildet ist stungsbereiche handelt Für solche Bereiche werden, ab-

3. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch ge- gesehen von entsprechend großen einkammerigen Heikennzeichnet, daß die Zusatzheizeinrichtung in 25 zungskesseln, auch solche angeboten, die, wie vorer-Form eines von einem Heizmedium durchflossenen wähnt, mindestens zwei Kammern aufweisen, bei denen Wärmetauschers (II) ausgebildet ist der hohe Leistungsbereich im Falle der Einschaltung

4. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige aller vorhandenen Kammern erreichbar ist Brennstoffe, bestehend aus mindestens einem was- Da, wie erwähnt, der Material· und Fertigungsaufserführenden Gehäuse mit Vor- und Rücklaufan- 30 wand für kondensatfeste Heizungskessel bzw. Brennschlüssen, wobei im wasserführenden Gehäuse min- kammern nicht unbeträchtlich ist, liegt der Erfindung destens eine, die Flamm- und Rauchgase führende, die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel zu schafmit dem Rauchgasabzugstützen in Verbindung ste- fen, der auch auf Nieder- bzw. Tieftemperaturen herunhende Brennkammer angeordnet und das Gehäuse tergefahren werden kann, ohne daß der erwähnte Matemit einer Zusatzheizeinrichtung versehen ist, da- 35 rial- und Fertigungsaufwand im vollen Umfang aufgedurch gekennzeichnet, daß die Zusatzheizeinrich- bracht werden muß.

tung in Form einer separaten Brennkammer (3') mit Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eineigenem wasserführenden Gehäuse (1') mit dem dar- gangs genannten Art nach der Erfindung durch die im über angeordneten Gehäuse des Heizungskessels Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkverbunden und die Brennkammer (3') flamm- bzw. 40 male gelöst Weiterbildungen ergeben sich nach den rauchgasseitig kondensat- bzw. korrosionsfest aus- Unteransprüchen 2, 3 und davon unabhängige Lösungebildet ist, wobei der Brenner (2) über eine Verzö- gen nach den Nebenansprüchen 4,5. gerungsschaltung (5) mit der Zusatzheizeinrichtung Diesen Lösungsprinzipien liegen folgende Überle- und/oder einem Thermofühler (6) derart verbunden gungen zugrunde:

ist, daß sich der Brenner (2) erst einschaltet, wenn die 45 Wenn ein Heizungskessel heruntergefahren und aus-Brennkammerwand (4) über die kondensatkritische gekühlt ist, so sind auch die Brennkamrnerwände entTemperatur vorgeheizt ist. sprechend kalt, so daß sich bei Einschaltung des Bren-

5. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige ners Kondensat bilden kann. Dies würde nun nicht einBrennstoffe, bestehend aus mindestens einem was- treten, wenn diese Wände vor dem Einschalten des serführenden Gehäuse mit Vor- und Rücklaufan- 50 Brenners auf die Temperatur gebracht würden, bei der Schlüssen, wobei im wasserführenden Gehäuse min- keine Kondensatbildung eintritt. Genau dies ist aber mit destens eine, die Flamm- und Rauchgase führende, einem Heizungskessel nach der Erfindung möglich, da mit dem Rauchgasabzugstutzen in Verbindung ste- bei einem solchen Heizungskessel vor Beginn der Aufhende Brennkammer angeordnet und das Gehäuse heizphase, d. h. vor Einschaltung des Brenners, dieser mit einer Zusatzheizeinrichtung versehen ist, da- 55 Aufheizphase eine Vorheizphase vorgeschaltet werden durch gekennzeichnet, daß im wasserführenden Ge- kann, in der, und zwar im Grunde unabhängig vom Wie häuse (1) mindestens zwei Brennkammern (3,3') an- und Woher, dem Kessel soviel Wärme zugeführt wird, geordnet sind, von denen die kondensatfest ausgebil- daß die sonst gefährdeten Wände hinsichtlich ihrer dete obere Brennkammer (3') mit einer unterhalb Temperatur auf bzw. geringfügig über den kondensatder vorzuheizenden Brennkammer (3) einmünden- 60 kritischen Temperaturwert gebracht werden. Erst dann den Rücklaufleitung (10) die Vorheizeinrichtung bil- wird der Brenner eingeschaltet und der Kessel im herdet, wobei der Brenner (2) über eine Verzögerungs- kömmlichen Sinn aufgeheizt und je nach Wärmeanforschaltung (5) mit der Zusatzheizeinrichtung und/ derung weiter beheizt.

oder einem Thermofühler (6) derart verbunden ist, Wenn man von diesem Grundprinzip ausgeht, ist undaß sich der Brenner (2) erst einschaltet, wenn die 65 ter »Zusatzheizeinrichtung« all das zu verstehen, was in Brennkammerwand (4) der Brennkammer (3) über der Lage ist, Vorheizwärme zu liefern, also bspw. elekdie kondensatkritische Temperatur vorgeheizt ist. trische Heizelemente, Elemente zur Durchleitung von Vorheizmedien und bei Heizkesseln mit mehreren