DE3802342A1 - Warmwasserumlaufsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Warmwasserumlaufsystem, das ins­ besondere für die Raumerwärmung verwendet wird und dazu dient, Heißwasser, welches durch einen Brenner erhitzt wurde, ohne Verwendung einer Umwälzpumpe mittels Dampfdruck einem Heizkörper zuzuführen.

Ein Warmwasserumlaufsystem, welches die Zirkulation des in einem Wasserboiler erhitzten Wassers zu einem Heizkörper ohne Verwendung einer Umwälzpumpe unter Ausnützung des Dampfdruckes bewirkt, ist bereits durch das veröffentlichte japanische Gebrauchsmuster 5 39 29/1982 bekanntgeworden. Das bekannte Umlaufsystem ist so konstruiert, daß der in einem Wasserboiler durch einen Brenner erzeugte Dampfdruck das im Wasserboiler vorhandene Wasser in einen Heizkörper drückt und dann durch eine Rohrleitung, die zwischen dem Heizkörper und einem offenen Tank verläuft, der an einer Stelle oberhalb des Wasserboilers angeordnet ist, in den offenen Tank gelangt und daß das Wasser, das in dem offenen Tank gesammelt wird, durch Ein/Aus- oder ein Absperrventil in den Wasserboiler zurückgeleitet wird. Eine bekannte Konstruktion verwendet zur Zurückführung des Wassers in den Wasserboiler ein Magnetventil anstelle des Absperrventils und betätigt dieses Magnetventil durch einen Pegelmesser.

Bei einem anderen bekanntgewordenen Warmwasserumlaufsystem welches in der japanischen Patentanmeldung 97 966/1981 offen­ bart ist, ist eine offene Rohrleitung vorgesehen, die einen Wasserboiler und einen oberen Bereich eines offenen Tanks miteinander verbindet. Ferner ist ein Druckreduzier­ ventil vorgesehen, welches durch ein Signal eines Pegelmessers gesteuert wird. Eine Rohrleitung, die einen Heizkörper mit dem offenen Tank verbindet, führt unmittelbar zu dem oberen Bereich des offenen Tanks.

Bei den vorstehend genannten herkömmlichen Warmwasser­ umlaufsystemen wird der Rücklauf des in dem offenen Tank gesammelten Wassers in den Wasserboiler durch ein Signal eines Pegelmessers bewirkt. Hierdurch wird der Rücklauf bereits beginnen, solange noch eine beträchtliche Menge von Heißwasser in dem Wasserboiler vorliegt. Dies führt aber dazu, daß das Verhältnis der Heißwassermenge, die dem Heizkörper zugeführt wird, zu dem Volumen des Wasser­ boilers bei jedem Umlaufzyklus des heißen Wassers ver­ ringert wird.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Systeme ist darin zu sehen, daß der im Wasserboiler vorliegende Dampfdruck in den offenen Tank strömt und hierdurch einen großen Energieverlust verursacht, wenn das im offenen Tank ge­ sammelte Wasser in den Wasserboiler zurückströmt.

Ferner verbindet bei den bekannten Systemen die Rohrleitung den Heizkörper und den offenen Tank unmittelbar. Außerdem soll der offene Tank als Speichertank dienen, was den Wärmeverlust noch vergrößert. In Anbetracht dieser Gesichts­ punkte ist das herkömmliche System dazu geeignet, die Wärme von Abgasen zur Vorwärmung von Wasser zu verwenden. Trotzdem wird das im Heizkörper abgekühlte Wasser im wesent­ lichen nur im Wasserboiler erhitzt.

Darüber hinaus bewirkt bei dem bekannten System ein Temperaturanstieg des in den offenen Tank zurückgeführten Wassers, was beispielsweise durch einen Temperaturanstieg in einem Raum, in dem sich der Heizkörper befindet, eintreten kann, eine Vergrößerung der vom offenen Tank verdampften Wassermenge, so daß ein Nachfüllen des umlaufenden Wassers häufig notwendig wird.

Es wäre daher außerordentlich wünschenswert, ein Warmwasser­ umlaufsystem zu schaffen, bei dem die in jedem Umlaufzyklus zirkulierende Wassermenge erhöht, der Energieverlust und der Verlust durch die Verdampfung des Wassers dagegen ver­ ringert würden.

Der Erfindung liegt daher einmal die Aufgabe zugrunde, ein Warmwasserumlaufsystem zu schaffen, bei dem die in jedem Umlaufzyklus zirkulierende Wassermenge beträchtlich erhöht wird.

Ferner soll gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung der Energieverlust wesentlich verringert werden. Außerdem soll die Zuführung des zu erwärmenden Wassers gleichmäßig und ruhig erfolgen.

Darüber hinaus soll die Heizleistung beträchtlich verbessert werden und außerdem sollen Verluste durch Verdampfung des Wassers vermieden werden, wobei diese Forderung durch eine einfache Konstruktion des Warmwasserumlaufsystems erfüllt werden sollen.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Warmwasserumlauf­ system mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorzugs­ weise Ausbildungen des Warmwasserumlaufsystems sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Warmwasserumlaufsystem umfaßt einen offenen Tank, einen Wasserboiler, der unter dem offenen Tank angeordnet ist, einen Heizkörper, dem das Wasser aus dem Wasserboiler zugeführt wird und ein Rohrleitungssystem, das den offenen Tank, den Wasserboiler und den Heizkörper mit­ einander der Reihe nach verbindet. Dabei umfaßt das Rohrleitungs­ system eine erste Rohrleitung, die den offenen Tank und den Wasserboiler verbindet, eine zweite Rohrleitung, die den Wasserboiler mit dem Heizkörper verbindet und eine dritte Rohrleitung, die den Heizkörper und den offenen Tank ver­ bindet. Ferner ist in dem System ein Ein/Aus- bzw. Auf/Zu-Ventil in der ersten Rohrleitung vorgesehen, damit beim Schließen dieses Ventils das heiße Wasser im Wasserboiler durch den Heizkörper in den offenen Tank gedrückt wird und daß beim Öffnen dieses Ventil das in dem offenen Tank befindliche Wasser in den Wasserboiler fließt. Dies führt dazu, daß die Wiederholung der Ventilbetätigung einen kontinuierlichen Wasserumlauf durch das System bewirkt.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Vorrichtung zur Feststellung des Entleerungsvorganges vorgesehen ist, die die Aufgabe hat, anzuzeigen, wann das im Wasserboiler erwärmte Wasser auszufließen beginnt. Die Vorrichtung zur Feststellung des Entleerungsvorganges ist am oder in der Nähe des Wasserboilers angeordnet und unmittelbar oder auch indirekt mit dem Ein/Aus-Ventil funktionell gekoppelt, damit das Ein/Aus-Ventil öffnet, sobald die Vorrichtung zur Feststellung des Entleerungsvorganges den Beginn des Aus­ fließens des im Wasserboiler erwärmten Wassers anzeigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung kann die Vorrichtung zur Feststellung des Entleerungsvorganges einen Meßschalter enthalten, der entweder als Temperaturschalter oder als Druckschalter ausgebildet sein kann.

Einzelheiten der Erfindung ergeben ich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Hierin zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausbildungsform eines Warmwasserumlaufsystems nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltdiagramm der elektrischen Verbindung zwischen einem Schalter zur Anzeige des Ent­ leerungsvorganges und einem Druckreduzierventil, die in das System nach Fig. 1 verwendet sind,

Fig. 3 ein Schaltdiagramm für die elektrische Ver­ bindung eines Schalters zur Anzeige des Ent­ leerungsvorganges und einer Anzeigevorrichtung für den Pegelstand mit einem Druckreduzier­ ventil, wie sie in dem System nach Fig. 1 ver­ wendet sind,

Fig. 4 einen Längsschnitt einer weiteren Ausbildung eines Warmwasserumlaufsystems nach der Erfindung,

Fig. 5 ein Schaltdiagramm für die elektrische Ver­ bindung zwischen dem Schalter für die Anzeige des Entleerungsvorganges und einem Ein/Aus- Ventil, wie sie in dem System nach Fig. 4 ver­ wendet sind,

Fig. 6 ein Längsschnittbild einer Abwandlung des Systems nach Fig. 4,

Fig. 7 ein Längsschnittbild einer weiteren Abwandlung des Systems nach Fig. 4 und

Fig. 8 und Fig. 9 jeweils ein Längsschnittbild einer weiteren Ausbildungsform eines Warmwasserumlaufsystems nach der Erfindung.

In der Ausbildungsform des Warmwasserumlaufsystems nach Fig. 1 ist ein Wasserboiler 12 unter einem offenen Tank 10 angeordnet. Ferner umfaßt das System einen Heizkörper 14, dem das im Wasserboiler 12 erhitzte Wasser zugeführt wird und ein Rohrleitungssystem 16, welches den offenen Tank 10, den Wasserboiler 12 und den Heizkörper 14 miteinander ver­ bindet um das Wasser durch das System zu zirkulieren.

Der Wasserboiler 12 wird durch eine Heizvorrichtung 18, beispielsweise einen Brenner aufgeheizt. Der Brenner 18 be­ findet sich in einem Gehäuse 19. Der Wasserboiler 12 ist auf das Gehäuse 19 aufgesetzt.

Das Rohrleitungssystem 16 umfaßt eine erste Rohrleitung 20, die den offenen Tank 10 mit dem Wasserboiler 12 verbindet, eine zweite Rohrleitung 22 für die Verbindung zwischen dem Wasserboiler 12 und dem Heizkörper 14 und eine dritte Rohrleitung 24 für die Verbindung des Heizkörpers 14 und dem offenen Tank 10.

In der ersten Rohrleitung 20 liegt ein Ein/Aus-Ventil 26. Das Ventil 26 kann entweder ein Überdruckventil, eine Kombination eines Überdruckventils und eines Magnetventils, oder dergleichen sein, obwohl die Erfindung nicht auf die genannten Ventile beschränkt ist.

Im Nachstehenden wird die Arbeitsweise des Umlaufsystems kurz beschrieben:
Sobald das Ein/Aus-Ventil 26 geschlossen ist und der Wasser­ boiler 12 vom Brenner 18 erhitzt wird, übt der Wasserdampf des im Wasserboiler 12 erhitzten Wassers einen Druck auf die Oberfläche des im Wasserboiler befindlichen heißen Wassers aus und bewirkt, daß das heiße Wasser aus dem Wasserboiler 12 in den Heizkörper 14 gedrückt wird. Der Heizkörper 14 kühlt das ihm zugeführte Wasser ab, welches dann in den offenen Tank 10 zurückgeführt wird. Öffnet das Ein/Aus-Ventil 26, verringert sich der Druck im Wasserboiler 12 und es fließt Wasser aus dem offenen Tank 10 in den Wasseboiler 12. Auf diese Weise wird durch Wiederholung der Betätigung des Ein/Aus-Ventils 26 der Wasserumlaufzyklus wiederholt.

In der gezeigten Ausbildung des Warmwasserumlaufsystems ist ein Fühler 28 zur Anzeige des Entleerungsvorganges vorge­ sehen, der anzeigt, wann das im Wasserboiler 12 durch den Brenner 18 erhitzte Wasser in den Heizkörper 14 zu strömen beginnt. Dieser Fühler 28 kann ein Schaltglied umfassen. In der gezeigten Ausbildung des Warmwasserumlaufsystems ent­ hält der Schalter zur Anzeige des Entleerungsvorganges einen Temperaturschalter, der an der Rohrleitung 22 angeordnet ist, die den Wasserboiler 12 mit dem Heizkörper 12 verbindet. Er hat die Aufgabe, die Temperatur des durch die Rohrleitung 22 fließenden Wassers zu überwachen, um den Beginn des Ent­ leerungsvorganges des Wasserboilers 12, bei dem das er­ wärmte Wasser zum Heizkörper 14 zu fließen beginnt, festzu­ stellen. Der Schalter 28 zeigt eine Temperaturänderung des Wassers an, sobald dieses in Dampfform übergeht. Die Temperatur des flüssigen Wassers, das frei von irgendwelchen Chemikalien ist, liegt normalerweise bei etwa 100°C oder darunter. Die Temperatur des Dampfes liegt in der Regel über 100°C. Wenn der Entleerungsvorgang beginnt, enthält der Raum im Wasserboiler und in der Rohrleitung 22 praktisch ausschließlich nur Wasserdampf, weil der Wasserboiler ent­ leert ist.

In der gezeigten Ausbildungsform des Warmwasserumlaufsystems kann ferner eine Druckreduziervorrichtung 30 zur Verringerung des Druckes eingebaut sein. Hier handelt es sich um eine Druckreduzierleitung 32, die einen oberen Raumbereich des offenen Tanks 10 mit einem oberen Raumbereich des Wasser­ boilers 12 verbindet. In dieser Druckreduzierleitung 32 sitzt ein Druckreduziermagnetventil 34. Die Vorrichtung 30 zur Verringerung des Druckes, die die Rohrleitung 32 und das Ventil 34 umfaßt, dient dazu, das Ein/Aus-Ventil 26 zu be­ tätigen und damit eine gleichförmige Wasserzuführung vom offenen Tank 10 durch die Rohrleitung 20 zum Wasserboiler 12 zu gewährleisten, sobald der Temperaturfühler 28 den Beginn des Entleerungsvorganges anzeigt. Zu diesem Zweck kann das Druckreduzierventil 34 wie in Fig. 2 gezeigt, funktionell mit der Vorrichtung zur Anzeige des Entleerungsvorganges bzw. dem Temperaturschalter 28 verbunden sein. Sobald der Schalter 28 den Beginn des Entleerungsvorganges anzeigt, erzeugt er ein Signal, das dem Druckreduzierventil 34 entsprechend dem Schaltbild nach Fig. 2 zugeführt wird. Das Ventil 34 öffnet, damit kann sich der Druck im Wasserboiler 12 durch die Rohrleitung 32 in den offenen Tank 10 entspannen, sofern der Druck in dem Boiler 12 über Atmosphärendruck liegt, solange bis der Druck im Boiler 12 mit dem in dem oberen Raumbereich des Tanks 10 vorliegenden Drucks übereinstimmt. Hierdurch wird auf die Wasseroberfläche im offenen Tank 10 ein Druck aus­ geübt, der wiederum bewirkt, daß das Ein/Aus-Ventil 26 öffnet, so daß Wasser vom Tank 10 in den Boiler 12 fließt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Warmwasserumlaufsystem kann ferner ein Pegelstandsmesser 36 eingebaut sein, beispiels­ weise in Form eines Schwimmerschalters. Der Pegelstands­ messer 36 hat die Aufgabe, das Absinken der Wasseroberfläche in dem offenen Tank 10 zu überwachen und sobald diese einen vorgegebenen Stand erreicht hat, das Druckreduzierventil 34 zu schließen. Hierzu ist der Pegelstandsmesser 36 mit dem Druckreduzierventil 34, wie aus Fig. 3 zu sehen, ver­ bunden. Die Bezugszeichen 38 und 40 kennzeichnen einen Relaiskontakt bzw. ein Relais.

Hieraus ergibt sich folgende Arbeitsweise des beschriebenen Warmwasserumlaufsystems:

Durch nicht gezeigte von Hand zu betätigende Bedienungs­ vorrichtungen werden das Ein/Aus-Ventil 26 und das Druck­ reduzierventil 34 geöffnet. Wasser fließt dann in den offenen Tank 10. Dies führt dazu, daß auch Wasser durch die Rohr­ leitung 20 und durch das Ventil 26 in den Wasserboiler 12, den Heizkörper 14 und das Rohrsystem 16 fließt. Die Wasser­ zuführung zum Tank 10 wird beendet, sobald sich eine geringe Wassermenge im Tank 10 gesammelt hat.

Von Hand werden dann das Druckreduzierventil 34 oder das Ein/Aus-Ventil 26 und das Druckreduzierventil 34 geschlossen. Wird das Ein/Aus-Ventil 26 nicht von Hand geschlossen, so wird es sich automatisch schließen, sobald der Druck im Wasserboiler 12 ansteigt. Dann wird der Brenner 18 gezündet und erhitzt den Wasserboiler 12. Dies führt dazu, daß das im Boiler 12 befindliche Wasser Wasserdampf bildet, dessen Druck auf die Wasseroberfläche des heißen Wassers im Boiler 12 wirkt und bewirkt, daß das Wasser in den Heizkörper 14 gedrückt wird. Hier wird das Wasser abgekühlt und in den offenen Tank 10 zurückgeführt.

Sobald der Entleerungsvorgang des erhitzten Wassers aus dem Wasserboiler 12 in den offenen Tank 10 über den Heiz­ körper 14 beginnt, betätigt der Schalter 28 aufgrund der gewaltsamen Zuführung des praktisch gesamten heißen Wassers aus dem Boiler 12 in den Tank 10 das Druckreduzierventil 34, damit dieses öffnet und der Druck im Boiler 12 gleich dem­ jenigen im offenen Tank 10 wird.

Dies führt aber dazu, daß der Druck über dem Wasserspiegel im Tank 10 das Ein/Aus-Ventil öffnet, damit das Wasser aus dem Tank 10 durch die Rohrleitung 20 in den Wasserboiler 12 abfließt. Befindet sich der Wasserboiler 12 gerade in einem überhitzten Zustand, dann wird das zufließende Wasser sofort im Boiler verdampft und der Druck im Boiler 12 erhöht sich. Das geöffnete Ventil 34 leitet aber den zu hohen Druck im Boiler 12 durch die Rohrleitung 32 in den oberen Raumbereich des offenen Tanks 10 ab, was dazu führt, daß das Ein/Aus-Ventil 26 offen bleibt.

Wenn der Wasserspiegel im offenen Tank 10 bis zu einer vorgegebenen Höhe absinkt, wird dies durch den Pegelstands­ messer 36 angezeigt und das Druckreduzierventil 34 zum Schließen veranlaßt. Auf diese Weise kann der Kreislauf wiederholt ablaufen. Das Ein/Aus-Ventil 26 schließt auto­ matisch, sobald der Druck in dem Wasserboiler 12 aufgrund der Aufheizung des Boilers 12 durch den Brenner 18 erhöht wird. Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann man einen Zeitmesser verwenden, um das offene Ventil 26 nach einer vorgegebenen Zeit wieder zu schließen.

Die Anordnung der Druckreduziervorrichtung 30, wie sie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel getroffen ist, ist ganz besonders dann wirksam, ein Ansteigen des Druckes zu verhindern, wenn Luft in Form eines Wasserdampf-Luft- Gemisches im Raumbereich des Boilers vorliegt, da die Gegenwart von Luft die Kondensation des Wasserdampfes verringert.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, wird die Anzeige des Entleerungsvorganges dadurch gewonnen, daß man einen Temperaturanstieg in der Rohrleitung 22, nicht aber einen Temperaturanstieg im Bodenbereich des Boilers 12 mißt. Wenn sich der Boiler 12 dem entleerten Zustand nähert, dann wird heißes Wasser zusammen mit dem Wasserdampf aus dem Boiler 12 in die Rohrleitung 22 übergeleitet. Beginnt aber der Ent­ leerungsvorgang des Boilers, dann gelangt nur Wasser in die Rohrleitung 22. Die Rohrleitung 22 befindet sich auf der Temperatur der Flüssigkeit, solange heißes Wasser durch sie hindurch geleitet wird. Die Temperatur der Rohrleitung 22 erhöht sich aber bis auf die Temperatur des Dampfes, wenn nur noch Dampf hindurch geleitet wird. Das heißt aber, daß der Zustand der vollständigen Entleerung des Boilers 12 dadurch angezeigt werden kann, daß man die Temperatur der Rohrleitung 22 mißt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Warmwasserumlaufsystem wird die Anzeigevorrichtung für die Entleerung des Boilers dazu ver­ wendet, den Beginn des Entleerungsvorganges, also das Ent­ leeren des im Boiler erhitzten Wassers aus dem Boiler in den Heizkörper festzustellen. Man kann also das gesamte heiße Wasser des Boilers dem Heizkörper zuführen, was dazu führt, daß die tatsächlich bei jedem Umlaufzyklus umlaufende Wasser­ menge beträchtlich erhöht werden kann.

Der Druck in dem Wasserboiler 12 nähert sich unmittelbar vor dem Beginn des Entleerungsvorganges etwa atmosphärischem Druck. Das heißt aber, daß der Druck des durch die Öffnung des Ein/Aus-Ventils 26 oder des Druckreduzierventils 34 entweichenden Dampfes im Vergleich zum Stand der Technik ganz wesentlich verringert werden kann, was zur Folge hat, daß auch der Energieverlust ganz wesentlich geringer ist.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausbildung eines Warmwasserumlauf­ systems nach der Erfindung.

Das System nach Fig. 4 ist so konstruiert, daß das Wasser aus einem offenen Tank in einen Wasserboiler zu fließen beginnt, wenn gerade das im Boiler erwärmte Wasser aus dem Boiler in einen Heizkörper zu fließen beginnt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung ist der Temperatur­ schalter 28 dazu geeignet, eine Änderung der Wassertemperatur infolge des Überganges von Wasser in den Dampfzustand festzustellen und damit den Beginn des Entleerungsvorganges des aus dem Boiler in den Heizkörper strömenden Wassers anzuzeigen. Dieser Temperaturschalter kann aber nicht an­ zeigen, wenn Wasser aus dem Boiler in den Heizkörper fließt, ohne daß der Entleerungsvorgang beginnt. Dies läßt be­ fürchten, daß der Wasserboiler überhitzt wird und bewirkt, daß von dem offenen Tank dem Boiler zugeführtes Wasser den Boiler nicht kühlt. Es wird also eine große Menge Wasserdampf im Boiler erzeugt, wodurch der Druck im Boiler soweit an­ steigt, daß das Ein/Aus-Ventil 26 schließt und damit ver­ hindert, daß Wasser in den Boiler zufließt. Um dieses Problem zu verhindern, ist die Druckreduziervorrichtung eingebaut.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausbildung des Warmwasserumlauf­ systems ist die Konstruktion so getroffen, daß das vorstehend geschilderte Problem vermieden werden kann, ohne daß man eine Druckreduziervorrichtung benötigt.

Zu diesem Zweck wird als Vorrichtung 28 zur Anzeige des Ent­ leerungsvorganges ein Druckschalter für die Druckanzeige im Wasserboiler 12 verwendet. Ein solcher Druckschalter ist ganz allgemein dazu geeignet, kontinuierlich eine Änderung des Druckes anzuzeigen. Die Verwendung eines Druckschalters als Vorrichtung 28 zur Anzeige des Entleerungsvorganges be­ wirkt, daß der im Wasserboiler 12 vor dem Beginn des Ent­ leerungsvorganges des im Boiler erhitzten Wassers in den Heizkörper 14 effektiv von dem Druck unterschieden wird, der zum Zeitpunkt des Beginns des Entleerungsvorganges vorliegt.

Dies führt dazu, daß ein Ein/Aus-Ventil, das zu einem be­ liebigen Zeitpunkt vor dem Beginn des Entleerungsvorganges geöffnet ist, veranlaßt, daß Wasser den Boiler gerade dann erreicht, wenn der Entleerungsvorgang beginnt. Demzufolge können Vorrichtungen, beispielsweise die Vorrichtung zur Druckreduzierung 30, die in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wurde, entfallen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Druckschalter dazu ver­ anlaßt werden kann, eine Änderung des Druckes im Wasser­ boiler im Bereich eines Überdruckes bis praktisch hin zum atmosphärischen Druck festzustellen.

Der Druckschalter 28 kann zu diesem Zweck am Wasserboiler 12 oder getrennt von diesem angeordnet sein, solange er dazu geeignet ist, den Druck im Boiler 12 anzuzeigen. In dem Beispiel nach Fig. 4 ist der Druckschalter 28 in einem Ab­ schnitt der ersten Rohrleitung 20 zwischen dem Ein/Aus-Ventil 26 und dem Wasserboiler 12 eingebaut. Das Ein/Aus-Ventil 26 kann funktionell unmittelbar mit dem Druckschalter 28 in der in Fig. 5 gezeigten Weise verbunden sein.

Ein unterer Tank 42 ist vorgesehen, der mit dem offenen Tank 10 verbunden ist und den Wasserboiler 12 umgibt und außerdem unmittelbar vom Brenner 18 erhitzt wird. Im darge­ gestellten Ausführungsbeispiel ist der untere Tank 42 vom offenen Tank 10 getrennt angeordnet. Eine dritte Rohr­ leitung 24, die den Heizkörper 14 und den offenen Tank 10 verbindet, ist in zwei Abschnitte 24 a und 24 b unterteilt, zwischen denen der untere Tank 42 eingebaut ist. Die Rohr­ leitung 24 ist so ausgebildet, daß ein Abschnitt mit dem offenen Tank 10 verbunden und für das Waser in dem Tank 10 offen ist. Der untere Tank 42 ist so angeordnet, daß er den Wasserboiler 12 umgibt, wobei eine Abgasleitung 44 zwischen beiden verläuft. Die übrige Anordnung entspricht voll­ ständig derjenigen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die in Fig. 4 gezeigte Ausbildung eines Warmwasserumlaufsystems die Befürchtung vermeidet, der Wasserboiler werde überhitzt und bewirke, daß vom offenen Tank in den Boiler geliefertes Wasser den Boiler nicht mehr kühlen kann und eine große Menge Wasserdampf im Boiler erzeugt werde, wodurch der Druck im Boiler soweit er­ höht wird, daß das Ein/Aus-Ventil schließt, um zu verhindern, daß Wasser in den Boiler fließt, ohne daß man Vorrichtungen verwendet, beispielsweise wie die Druckreduziervorrichtung 30 in der Ausführungsform nach Fig. 1.

Bei der Ausbildung nach Fig. 4 steht der untere Tank 42 mit dem Heizkörper 14 und dem offenen Tank 10 in Verbindung und ist so angeordnet, daß er den Wasserboiler 12 umgibt und unmittelbar vom Brenner 18 erhitzt wird, so daß das im Heizkörper 14 abgekühlte Wasser im unteren Tank 42 auf seinem Weg zum offenen Tank 10 erhitzt wird. Das Wasser wird dann durch die Rohrleitung 24 b dem offenen Tank 10 zugeführt, während es auf einer hohen Temperatur gehalten wird. Dem­ zufolge befindet sich auch das Wasser, das vom offenen Tank 10 dem Wasserboiler 12 über die Rohrleitung 20, nach dem Öffnen des Ein/Aus-Ventils 26 zugeleitet wird, auf einer hohen Temperatur. Dies führt dazu, daß die Heißwasser­ zufuhr vom Wasserboiler 12 zum Heizkörper 14 sehr schnell beginnt und damit die Heizleistung verbessert wird.

In der Ausbildung des Warmwasserumlaufsystems nach Fig. 4 arbeitet der Wasserboiler 12 in der Hauptsache als Pumpe und der offene Tank 10 arbeitet so wie ein herkömmlicher offener Tank und auch als Wasserboiler im Zusammenwirken mit dem unteren Tank. Das heißt, die Wärmeenergie, welche vom Brenner 18 dem Wasserboiler 12 zugeführt wird, wird hauptsächlich für das Weiterpumpen des Wassers verwendet, um es vom offenen Tank 10 in den Heizkörper 14 zu bringen, da der Wasser­ boiler 12 von dem unteren Tank 42 umgeben ist, um die Heiz­ leistung des Systems zu verbessern. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Zeit, die man für jeden Wasser­ umlauf benötigt, ganz bedeutend herabgesetzt und die Heizleistung verbessert wird.

Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Ausbildungsform eines Warmwasserumlaufsystems, bei der anstelle des Temperaturschalters 28 ein Druckschalter eingebaut ist. Außerdem ist eine Druckreduziervorrichtung 30 zwischen dem Wasserboiler 12 und dem offenen Tank 10 ent­ sprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 vorgesehen. Der Temperaturschalter 28 ist in der zweiten Rohrleitung 22 wie bei der Anordnung nach Fig. 1 vorgesehen. Der übrige Aufbau des in Fig. 6 gezeigten Systems entspricht der Fig. 4. Die Vorteile des Systems nach Fig. 6 sind daher die­ selben wie bei dem System nach Fig. 4.

Fig. 7 zeigt eine weitere Abwandlung des Systems nach Fig. 4. Ein unterer Tank 42 ist hier einstückig mit dem offenen Tank 10 ausgebildet. Das heißt, der untere Tank 42 ist durch eine nach unten gezogene Außenwand des offenen Tanks 10 und einem Umfangsbereich eines Bodens des offenen Tanks 10 gebildet, so daß er den Wasserboiler 12 in einem Abstand, der für eine Abgasleitung 44 verwendet wird, umgibt.

Bei dieser Ausführungsform ist eine dritte Rohrleitung 24 nur deshalb vorgesehen, um den Heizkörper 14 mit dem unteren Tank 42 oder dem oberen Tank 10 zu verbinden. Wenn auch bei der Ausbildung nach Fig. 7 ein Pegel­ standsmesser 36 wie er in dem System nach Fig. 4 vorgesehen ist, nicht eingebaut ist, so kann man einen solchen Pegel­ standsmesser trotzdem im offenen Tank 10 einbauen. Im übrigen stimmen die Systeme nach den Fig. 7 und Fig. 4 vollständig überein und weisen auch die gleichen Vorteile auf.

Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte weitere Ausbildung eines Warmwasserlaufsystems hat die Aufgabe, den Wasserverlust durch Verdampfung zu verringern und gleichzeitig dieselben Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit den vorstehend be­ schriebenen Systemen genannt wurden, aufzuweisen.

Das System nach den Fig. 8 und 9 weist einen Dampfrück­ gewinnungsaufbau, der allgmein mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet ist, auf, der über dem offenenTank 10 angeordnet ist und mit diesem in Verbindung steht. Der Dampfrückge­ winnungsaufbau 46 besteht aus einem Dampfrückgewinnungstank 48, der über dem offenen Tank 10 sitzt und aus einer Ver­ bindungsleitung 50, die vertikal im Tank 48 verläuft. Die Rohrleitung 50 ist an ihrem oberen Ende offen und führt in den oberen Raumbereich des Tanks 48. Mit ihrem unteren Ende steht sie mit dem offenen Tank 10 in Verbindung. In dem dargestellten System mündet das untere Ende der Rohr­ leitung 50 in eine obere Wand des offenen Tanks 10. Ferner ist eine offene Rohrleitung 52 vorgesehen, deren eines Ende mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist, während ihr anderes Ende in einen tieferen Raumbereich des Tanks 48 ragt. Außerdem ist eine Dampfrückgewinnungsrohrleitung 54 vorgesehen, die mit ihrem oberen Ende mit einem am tiefsten gelegenen Bereich des Tanks 48 verbunden ist, und mit ihrem entgegengesetzten unteren Ende in den offenen Tank 10 reicht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt die Rohr­ leitung 54 mit ihrem unteren Ende in das Wasser des offenen Tanks 10. Eine Kappe 56 im offenen Tank 10 kann entfernt werden um Wasser nachzufüllen.

Im übrigen stimmt das System nach den Fig. 8 und 9 im wesentlichen mit der Ausführungsform nach Fig. 7 überein. Lediglich ist eine Rohrleitung 20 zur Verbindung des offenen Tanks 10 mit dem Wasserboiler 12 mit ihrem unteren Ende mit einem unteren Raumbereich des Boilers 12 verbunden.

Wenn Wasser des offenen Tanks 10 dem Wasserboiler 12 zu­ geführt wird, wird der Wasserspiegel im offenen Tank 10 gesenkt. Siehe Fig. 8. Wenn das Wasser aus dem Wasserboiler 12 über den Heizkörper 14 in den offenen Tank 10 zurückgeführt wird, dann steigt der Wasserspiegel an. Siehe Fig. 9. Hier­ durch wird bewirkt, daß zugeführte Luft zwischen dem Tank 10 und dem Dampfrückgewinnungstank 48 kontinuierlich durch die diese verbindende Rohrleitung 50 ausgetragen wird, was dazu führt, daß möglicherweise Wasser in dem offenen Tank 10 in Form von Wasserdampf verloren geht.

Im Ausführungsbeispiel reicht aber die Rohrleitung 50 mit ihrem offenen unteren Ende in den oberen Raumbereich des offenen Tankes 10. Und der Tank 48 steht über die offene Rohrleitung 52, die mit ihrem unteren offenen Ende in den unteren Raumbereich des Tanks 48 reicht, über deren oberes offenes Ende mit der Atmosphäre in Verbindung. Sinkt also der Wasserspiegel im offenen Tank 10 ab, dann wird kühle Luft aus der Atmosphäre über die Rohrleitung 52 angesaugt und in den unteren Raumbereich des Tanks 48 geleitet. Hierdurch wird heiße Luft im oberen Raum­ bereich des Tanks 48 in den offenen Tank 10 hinüber gesaugt. Wenn der Wasserspiegel schrittweise ansteigt, verbleibt die Wasserdampf enthaltende Luft, die aus dem offenen Tank 10 über die Rohrleitung 50 in den oberen Bereich des Tanks 48 zugeführt wird, in diesem oberen Bereich, weil sie heiß ist und stellvertretend wird Luft niedrigerer Temperatur in dem unteren Raumbereich des Tanks 48 schrittweise durch die offene Rohrleitung 52 nach außen abgeleitet. Währenddessen kommt die dampfenthaltende heiße Luft im oberen Tankbereich 48 mit der kühlen Luft zusammen und verringert ihr Volumen. Hierdurch kann heiße Luft daran gehindert werden, durch die offene Rohrleitung 52 in die Umgebung abzufließen. Das Wasser, welches man in dem Dampfrückgewinnungstank 48 durch Kondensation des in der heißen Luft enthaltenen Wasserdampfes infolge seines Temperaturabfalles zurückgewinnt, wird durch die Rohrleitung 54 in den offenen Tank 10 zurückgeführt.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu erkennen, daß das System nach den Fig. 8 und 9 so konstruiert ist, daß dampf­ enthaltende Heißluft nicht an die Umgebung abgeführt wird, sondern in den Dampfrückgewinnungstank 48 gelangt, von wo sie dann in den offenen Tank 10 zurückgesaugt wird. Es wird also wirksam verhindert, daß Dampf in die Umgebung abgeführt wird.

Claims (10)

1. Warmwasserumlaufsystem, gekennzeichnet durch

• 1. einen offenen Tank (10),
• 2. einen Wasserboiler (12), der unter dem offenen Tank (10) angeordnet ist,
• 3. einen Heizkörper (14), dem aus dem Wasserboiler (12) erhitztes Wasser zugeführt wird,
• 4. ein Rohrleitungssystem (16) mit einer ersten Rohr­ leitung (20), die den offenen Tank (10) und den Wasserboiler (12) miteinander verbindet, mit einer zweiten Rohrleitung (22), die den Wasserboiler (12) und den Heizkörper (14) miteinander verbindet und mit einer dritten Rohrleitung (24), die den Heiz­ körper (14) und den offenen Tank (10) miteinander verbindet,
• 5. ein Ein/Aus-Ventil (26), das in der ersten Rohr­ leitung (20) sitzt und bewirkt, daß in geschlossenem Zustand des Ventils (26) das im Wasserboiler (12) vorhandene erwärmte Wasser über den Heizkörper (14) in den offenen Tank (10) gedrückt wird und daß im geöffneten Zustand des Ventils (26) das im offenen Tank (10) vorhandene Wasser in den Wasserboiler fließt, wobei eine Wiederholung der Ventilfunktion zu einem kontinuierlichen Wasserumlauf in dem System führt und
• 6. eine Vorrichtung zur Anzeige des Entleerungsvorganges (28), die dazu dient, den Beginn des Ausfließens des im Wasserboiler (12) erwärmten Wassers anzuzeigen und die am oder in der Nähe des Wasserboilers (12) ange­ ordnet ist, wobei die Vorrichung (28) zur Anzeige des Entleerungsvorganges funktionell mit dem Ein/Aus- Ventil (26) derart gekoppelt ist, daß das Ein/Aus- Ventil (26) geöffnet wird, sobald die Vorrichtung zur Anzeige des Entleerungsvorganges (28) den Beginn des Ausfließens des im Wasserboiler (12) erwärmten Wassers anzeigt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zur Anzeige des Entleerungsvorganges (28) einen Temperaturschalter ent­ hält, der eine Temperaturänderung des Wassers von seiner Temperatur als Flüssigkeit zu seiner Dampftemperatur anzeigt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Druckreduziervor­ richtung (30) vorgesehen ist, die funktionell derart mit dem Temperaturschalter (28) gekoppelt ist, daß sie, sobald der Temperaturschalter den Beginn des Ausfließens des Wassers anzeigt, betätigt wird um den Druck im Wasserboiler zu verringern und das Ein/Aus-Ventil (26) zu öffnen.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziervorrichtung (30) eine Druckverminderungs­ rohrleitung (32), die zwischen dem Wasserboiler (12) und dem offenen Tank (10) verläuft und ferner ein Druckre­ duzierventil (34) enthält, das in der Druckreduzier­ rohrleitung liegt, wobei das Druckreduzierventil (34) mit dem Temperaturschalter (28) verbunden ist.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Anzeige des Entleerungsvorganges (28) einen Druckschalter umfaßt, der eine Druckänderung im Wasserboiler (12) von einem über dem atmosphärischen Druck liegenden Druck bis praktisch zum atmosphärischen Druck anzeigt.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein unterer Tank (42) vorgesehen ist, der den Wasserboiler (12) umgibt und mit dem offenen Tank (10) und mit dem Heizkörper (14) über die zweite Rohrleitung (24) verbunden ist.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der untere Tank (42) mit dem offenen Tank (10) einstückig ausge­ bildet ist (Fig. 7).

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Dampf­ rückgewinnungsvorrichtung (46) vorgesehen ist (Fig. 8 und 9).

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dampf­ rückgewinnungsvorrichtung (46) einen Dampfrückgewinnungs­ tank (48), der über dem offenen Tank (10) angeordnet ist, eine Verbindungsleitung (50), die einen oberen Raumbereich im offenen Tank (10) mit einem oberen Raumbereich des Dampfrückgewinnungstanks (48) verbindet, eine offene Rohrleitung (52), die mit ihrem einen Ende in einen unteren Raumbereich des Dampfrückgewinnungstanks (48) und mit ihrem anderen Ende in die umgebende Atmosphäre reicht und eine Rückführungsleitung (54), die mit ihrem einen Ende mit einer untersten Stelle des Dampfrückgewinnungs­ tanks (48) verbunden ist und an ihrem anderen offenen Ende in den offenen Tank (10) reicht, umfaßt.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sich das andere Ende der Rückführungsleitung (52) fortwährend im Wasser des offenen Tanks (10) befindet.