DE3508272A1

DE3508272A1 - Heizungskessel

Info

Publication number: DE3508272A1
Application number: DE19853508272
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. 6330 Wetzlar Noack
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1985-03-08
Publication date: 1986-09-11

Description

Heizungskessel
Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In einem Heizungskessel sollen die Heizgase 80 weit wie möglich abgekühlt werden, um die vorhandene Wärme optimal zu nutzen. Für den Fall, daß die heizgasberührten Wärmeaustauschflächen aus korrosionsfestem Naterial bestehen, ist es sogar möglich, die Heizgase bis unter den Taupunkt abzukühlen. Auf diese Weise ist auch noch die Umwandlungswärme des entstehenden Kondensats zur Erwärmung des Kesselwassers zu nutzen. Das Kondensat wird dann separat abgeführt, während die Abgase zum Schornstein strömen.
Heizungskessel besitzen üblicherweise einen einzigen Kesselwasserraum. Rücklaufwasser, auch aus mehreren, unterschiedlich temperierten Heizkreisen, gelangt mit einer Mischtemperatur in diesen Wasserraum und umströmt dann di. Wärmeaustauschflächen der Brcankarnmer und der Heizgaszüge. Wegen der sich einstellenden Mischtemperatur des Rücklaufwassers wird nicht die größtmögliche Temperaturdifferenz zwischen dem Rücklaufwasser und den Heizgasen genutzt. Eine größere Temperaturdifferenz, speziell im Endbereich der Heizgasfuhrung, würde aber zu einer noch stärkeren Auskühlung der Heizgase mit einer noch intensiveren Wärmenutzung durch Kondensatbildung führen.
Man hat schon Uberlegungen angestellt, dem Heizungskessel einen separaten Wärmeaustauscher aus Edelstahl nachzuschalten und in diesen besonders kühlers Rücklauf wasser einzuleiten. Dem Wasserraum des Heizungskessels wird hingegen wärmeres Rücklaufwasser zugeführt. Dabei ist Jedoch ein relativ hoher technischer Aufwand erforderlich, insbesondere dann, wenn regelungstechnische Einrichtungen benötigt werden, um Kondensatbildung im Heizungskessel selbst zu verhindern.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel zu schaffen, in dem die größtmögliche Temperaturdifferenz zwischen dem Rücklaufwasser und den Heizgasen im Endbereich der Heizgasführung im Interesse einer starken Auskühlung der Heizgase genutzt werden kann.
Der Heizungskessel besitzt gemäß der Erfindung die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale.
Die Untergliederung des Wasserraumes durch eine Trennwand quer zu den Heizgaszügen schafft einen vorderen Teilraum mit der Brennkammer und dem vorderen, heißeren Bereich der Heizgaszüge und einen hinteren Teilraum mit dem hinteren, kälteren Bereich der Heizgaszüge.
Kälteres Rücklaufwasser wird in den hinteren Teilraum eingeleitet. Somit liegt im Endbereich der Heizgasführung eine hohe Temperaturdifferenz zwischen dem Rücklaufwasser und den Heizgasen vor. Es erfolgt eine weitere Auskühlung der Heizgase in dieser Zone tmd eine zusätzlich verstärkte Kondensatbildung. Auf einen separaten Wärmeaustauscher hinter dem Heizungskessel zur Erzeugung dieses Effektes kann verzichtet werden.
Bei der Erfindung geht es nicht darum, kaltes Rücklaufwasser in einem Teilraum vorzuwärmen, damit es keine Schäden an den übrigen Kesselteilen durch Taupunktsunterschreitungen der Heizgase erzeugen kann. Es soll vielmehr das niedrige Temperaturniveau des kälteren Rücklaufwassers für eine weitere Auskühlung der Heizgase genutzt werden. Das läßt sich besonders gut verwirklichen, wenn mehrere Heizkreise mit unterschiedlichen Rücklauftemperaturen an den Heizungskessel angeschlossen sind. Es wird dabei bewußt von einer Mischung des unterschiedlich warmen Rücklaufwassers aus vrschiedenen Heizkreisen abgesehen. Stattdessen wird das kälteste Rücklaufwasser, etwa aus einer Fußboden- oder Schwimmbadheizung, dem hinteren Teilraum zugeführt und hier mit den weitgehend ausgekühlten Heizgasen in Wärmeaustausch gebracht. Die bereits begonnene Kondensation aus den Heizgasen wird dadurch weiter verstärkt.
Die beigefügte Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Längsschnitt durch einen Heizungskessel dar.
Der Heizungskessel besitzt eine Umkehrbrennkammer 1 in der die Flamme und die Heizgase umkehren, und rohr- förmige Heizgaszüge 2, die zu einem Abgassammler 3 und zum Abgasstutzen 4 führen. Der Wasserraum ist durch eine Trennwand 5 in einen vorderen Teilraum 6 und einen hinteren Teilraum 7 untergliedert.
Im vorderen Teilraum 6 liegen die Umkehrbrennkafluner 1 und die heißeren Bereiche der Heizgaszüge 2. An ihn ist der Vorlauf 8 und der Rücklauf 9 eines Heizkreises 10 mit höheren Rücklauftemperaturen, z.B. eines Heizkreises zur Gebäudeheizung mit Wärmetauschern, angeschlossen.
Die niedrigste Rücklauftemperatur liegt dabei nicht wesentlich unter dem Taupunkt, kann bei Vollast jedoch auch über dem Taupunkt liegen. Diese Zone kann wahlweise mit gehoben oder mit abgesenkten Temperaturen betrieben werden, d.h. die Funktion eines Vollast-, eines Niedertemperatur- oder eines Brennwertkessels besitzen.
Im hinteren Teilraum 7 liegen die kühleren Bereiche der Heizgaszüge 2. An ihn ist der Rücklauf 11 eines Heizkreises12 mit niedrigen Rücklauftemperaturen angeschlossen, z.B. eines Fußboden- oder Schwimmbadheizkreises. Die Rücklauftemperatur liegt hier wesentlich unter dem Taupunkt. Deshalb erfolgt eine noch stärkere Auskühlung der schon kühleren Heizgase und eine verstärkte Kondensatausscheidung. Das Kondensat wird im Abgassammler 3 aufgefangen und durch einen Ablauf 13 mit folgendem Siphon abgeleitet.
Die Trennwand 5 sitzt nur lose im Wasserraum und ist an einigen Stellen durch Schweißpunkte 14 verbunden. Sie verhindert eine Vermischung des Wassers beider Teilräume 6,7, läßt jedoch durch Strömungsspalte 15 um die Heizgaszüge 2 und durch weitere Öffnungen 16eine Strömung vom hinteren Teilraum 7 zum yorderen Teilraum 6 zu. Eine Strömung kann auch durch einen äußeren tlberströmkanal 17 erfolgen.
- Lee*rUseite -

Claims

Patentansprüche 1. Heizungskessel mit einer UmkehrbrennkAmmer und anschließenden, den Wasserraum durchdringenden Heizgaszügen aus vorzugsweise korrosionsfestem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserraum durch eine Trennwand (5) quer zu den Heizgaszügen (2) in einen hinteren,kälteres Rücklaufwasser aufnehmenden Teilraum (7) und in einen vorderen, wärmeres Rücklauf wasser aufnehmenden Teilraum (6) untergliedert ist.
2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den hinteren Teilraum (7) der Rücklauf (11) eines Heizkreises (12) mit niedrigen Rücklauftemperaturen und an den vorderen Teilraum (6) der Rücklauf (9) eines Heizkreises (10) mit höheren Rücklauftemperaturen angeschlossen ist und daß vom vorderen Teilraum (6) der Vorlauf (8) abzweigt.
3. Heizungskessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teilraum (7) mit dem vorderen Teilraum (6) wasserführend verbunden ist.
4. Heizungskessel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Vermischung des Wassers beider Teilräume (6,7) verhindernde Trennwand (5) aus wärmeisolierendem Material Strömungaspalte (15) um die Heizgaszüge (2) und weitere Uberströmöffnungen (16 und/oder 17) besitzt.