DE4212749C2 - Warmwasserheizanlage mit einem Kessel für Festbrennstoffe mit eingebautem Öl- oder Gasbrenner - Google Patents
Warmwasserheizanlage mit einem Kessel für Festbrennstoffe mit eingebautem Öl- oder GasbrennerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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Description
Die Erfindung betrifft eine Warmwasserheizanlage mit einem
Kessel für Festbrennstoff mit eingebautem Öl- oder
Gasbrenner, mit mindestens einem Brauchwasserspeicher, einem
Pufferspeicher, sowie eine Heizungsanlage mit mindestens
einem Verbraucher.
Aus der FR-OS 2452 675 ist eine Warmwasserheizanlage bekannt,
die zur Aufheizung von Brauchwasser auf mehrere
unterschiedliche Heizquellen zurückgreift. Das durch diese
Heizquellen erwärmte Wasser wird in einem isolierten Speicher
gespeichert und bei Bedarf den Verbrauchern, z. B. einer
Heizungsanlage zugeführt.
Warmwasserheizanlagen der eingangs genannten Art mit einem
Feststoffbrennkessel mit eingebautem Öl- oder Gasbrenner
werden häufig in holzverarbeitenden Betrieben eingesetzt, wo
tagsüber eine Menge an brennbaren Holzresten anfällt. Feste
Brennstoffen, z. B. Holz, Holzreste, Späne, Kohlen,
Hackschnitzel etc.) werden dem Feststoffbrennkessel während
der Tageszeit zugeführt, und der Kessel ist in der Lage, die
Heizungsanlage und den Brauchwasserspeicher entsprechend mit
Energie zu versorgen. Damit der Heizkessel ständig im
Vollastbereich brennen kann, denn nur dann brennt der
Feststoffbrennkessel umweltfreundlich, geht die Energie, die
die Heizungsanlage bzw. der Brauchwasserspeicher nicht
aufnehmen kann, in den oder die Pufferspeicher. Darüber
hinaus speichern die Pufferspeicher aufgewärmtes Wasser, um
dieses bei Bedarf, d. h., wenn der Feststoffbrennkessel nicht
arbeitet (z. B. in der Nacht oder am nächsten Tag), an die
Heizungsanlage oder den Brauchwasserspeicher abzugeben. Die
bekannten Warmwasserheizanlagen mit einem
Feststoffbrennkessel, mit wahlweisem Öl- oder Gasbrenner,
arbeiten aber im wesentlichen deshalb unwirtschaftlich, weil
die Steuerung der Warmwasserzufuhr zu den einzelnen
Verbrauchern ungenügend ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Warmwasserheizanlage der eingangs genannten Art mit einer
Regelung zu versehen, die einen wirtschaftlichen Betrieb
dieser Anlage unter allen Bedingungen, und insbesondere auch
dann ermöglicht, wenn der Feststoffbrennkessel mit Öl bzw.
Gas betrieben wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei
Umschalten des Feststoffbrennkessels auf Öl- oder Gasbetrieb
die Zufuhr zu dem Pufferspeicher (Wärmespeicher) unterbrochen
wird. D.h., daß bei Öl- bzw. Gasbetrieb des
Feststoffbrennkessels eine Aufladung der Pufferspeicher
unterbleibt. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird
die Warmwasserversorgung der einzelnen Verbraucher bei
Betrieb des Kessels mit Festbrennstoff derart gesteuert, daß
zunächst das Wasser des Brauchwasserspeichers auf eine
vorgegebene Temperatur erhitzt wird und dann die
Heizungsanlage mit Heizenergie bis zum Erreichen einer
bestimmten Temperatur versorgt wird, und anschließend erst
der Pufferspeicher geladen wird. D.h., es besteht eine
Brauchwasservorrangschaltung. Besonders wirtschaftlich,
insbesondere im Hinblick auf die Lebensdauer des
Feststoffbrennkessels stellt sich die Maßnahme der Verbindung
des Vor- und des Rücklaufes des Kessels durch einen Mischer
dar, wobei der Mischer derart eingestellt ist, daß bei
Heizbetrieb und Versorgung der Heizungsanlage und/oder des
Brauchwasserspeichers und/oder des Pufferspeichers jeweils
ein Drittel der aus dem Vorlauf austretenden Wassermenge
in den Rücklauf gefördert wird. D.h., daß durch diese
Maßnahme verhindert wird, daß in dem Kessel eine bestimmte
Temperatur und damit der Taupunkt nicht unterschritten wird.
Hierdurch wird Rostansatz im Kessel selbst verhindert. Dem
gleichen Zweck dient auch die Maßnahme, während der
Anheizphase durch den Mischer den Vor- und den Rücklauf
unmittelbar miteinander zu verbinden, da hierdurch die
Kesselrücklauftemperatur sehr schnell auf das gewünschte hohe
Niveau gebracht werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei Entladen
des Pufferspeichers zunächst der Brauchwasserspeicher
geladen, und erst dann wird die Heizungsanlage mit Energie
versorgt. Weiterhin wird die Wasserversorgung derart
gesteuert, daß bei einer vorbestimmten Mindesttemperatur des
Wassers im Pufferspeicher das Wasser unter Umgehung des
Brauchwasserspeichers unmittelbar der Heizungsanlage
zugeführt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine besondere
Ausbildung des in der Heizkreisanlage eingebauten Mischers
(Rücklaufanhebung).
Zur Einstellung der Ablaufmenge des Wassers aus dem Mischer
aus den beiden Abläufen ist in dem Gehäuse des Mischers ein
Mengenteiler drehbar gelagert. Der Mengenteiler weist hierbei
im einzelnen einen Schieber auf, wobei die Größe der Fläche
des Schiebers derart gewählt ist, daß die Querschnittsfläche
der Abläufe jeweils zu 1/3 und zu 2/3 durch den Schieber
abgedeckt ist. D.h., wenn der eine Ablauf zu 1/3 geöffnet
ist, ist der andere Ablauf mit 2/3 seiner Fläche offen. Die
Verteilkammer selbst ist kreisförmig ausgebildet, wobei
der Schieber des Mengenteilers korrespondierend hierzu
kreissektorförmig ausgebildet ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen nachstehend näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt die Schaltung der einzelnen
Verbraucher und Aggregate einer Warmwasserheizanlage,
Fig. 2 zeigt den Mischer dieser Anlage im
Schnitt.
Die in dem Schaubild dargestellten Symbole sind allgemein
bekannt, weshalb auf die Erläuterung dieser Symbole im
folgenden verzichtet wird, sofern sie nicht für die Erfindung
wesentlich sind.
Der mit 1 bezeichnete Kessel für Festbrennstoff ist zusätzlich mit einem
eingebauten Brenner für Gas oder Öl versehen und mit der
Heizungsanlage 2, dem Brauchwasserspeicher 3 bzw. dem
Wärmetauscher des Brauchwasserspeichers und dem insgesamt mit
4 bezeichneten Pufferspeicher verbunden.
Die Funktionsweise der gesamten Warmwasserheizanlage stellt sich
wie folgt dar:
Während der Anheizphase ist der Mischer 8 zur Heizungsanlage
hin geschlossen. Bei eine Kesselwassertemperatur von 35°C
schaltet der Temperaturregler 13 die Pumpe 10 (Kessel
kreispumpe) ein. In dem Moment ist die Rücklaufanhebung in
Betrieb. D.h., daß der Mischer 8 zur Heizungsanlage hin
geschlossen ist, jedoch über die Leitungen 5, 6 mit dem
Kessel verbunden ist. Ab etwa 60°C Kesselwasserrücklauf
temperatur schaltet der Temperaturregler 14 den Mischer 8 zur
Heizungsanlage 2 hin auf. Durch die Pumpe 12 wird dem
Brauchwasserspeicher warmes Wasser zugeführt. Bei Erreichen der
eingestellten Brauchwassertemperatur (etwa 60°C)
wird die Pumpe 12 ausgeschaltet, und die Pumpe 11
zur Heizungsanlage hin wird eingeschaltet. Obwohl der Mischer
15 von Anfang an geöffnet ist, wird die Heizungsanlage 2 erst
jetzt mit Energie versorgt. Wenn von der Heizungsanlage 2
keine Energie mehr angefordert wird, die Heizungsanlage kann
beispielsweise über witterungsgeführte Vorlauftemperatur
regelung oder Raumthermostat gesteuert sein, wird der
Mischer 15 geschlossen. Da nunmehr weder die Heizungsanlage
noch der Brauchwasserspeicher Wärme anfordern, werden nunmehr
die Pufferspeicher 4 durch die Pumpe 10 mit Warmwasser
versorgt. Bei einer Pufferspeichertemperatur von 90°C in den
Pufferspeichern darf der Kessel nicht mehr mit festen
Brennstoffen beschickt werden, d. h., man läßt den Kessel
ausgehen.
Ist der Kessel 1 außer Betrieb, fordert aber der
Brauchwasserspeicher und/oder die Heizungsanlage warmes
Wasser, so wird die Pumpe 12 eingeschaltet. Es besteht also
eine Vorrangschaltung zugunsten des Brauchwasserspeichers 3,
da der Brauchwasserspeicher bevorzugt vor der Heizungsanlage
mit Energie versorgt wird. Die Pumpe 12 zieht jetzt die
angeforderte Energie in Form von warmem Wasser aus den
Pufferspeichern 4. Wenn die Temperatur (Temperaturregler 25)
im Brauchwasserspeicher beispielsweise 60°C erreicht hat,
schaltet die Pumpe 12 ab und automatisch wird die Pumpe 11
eingeschaltet, so daß nunmehr das Wasser aus den
Pufferspeichern 4 in die Heizungsanlage 2 gelangt.
Hat die Temperatur des Wassers im Pufferspeicher 45°C
erreicht, dann wird die Zufuhr zu dem Brauchwasserspeicher
unterbunden. Dies ist deshalb erforderlich, damit das
Brauchwasser solange wie möglich warm bleibt und nicht durch
das kälter werdende Wasser aus dem Pufferspeicher abgekühlt
wird. In diesem Fall wird durch den Temperaturregler 24 die
Pumpe 12 ab- und automatisch die Pumpe 11 eingeschaltet.
D.h., die Heizungsanlage 2 wird nunmehr mit ca. 45°C warmem
Wasser aus dem Pufferspeicher 4 versorgt, bis der
Pufferspeicher keine Energie mehr aufweist. Wird Wärme von
dem Kessel gefordert, ist aber keine Festbrennstoff
vorhanden, so schaltet der Öl- oder Gasbrenner des Kessels 1
ein; damit keine unnötige Energie in die Pufferspeicher 4
hineinfließt, wird in diesem Fall das Magnetventil 26
geschlossen. D.h. bei Öl- bzw. Gasbetrieb wird lediglich der
Brauchwasserspeicher und die Heizungsanlage mit Energie
versorgt.
Der Mischer 8 besteht aus einem Gehäuse 16 mit einer
Verteilerkammer 16a, in der der Mengenteiler 18 drehbar
gelagert ist. Der Mengenteiler 18 besteht aus einem Schieber
19, der durch einen Arm 20 mit der Achse 21 verbunden ist. In
der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Mengenteilers wird
durch die Fläche des Schiebers 19 etwa 2/3 der Querschnitts
fläche des Ablaufs 23 und entsprechend 1/3 der des Ablaufs 17
überdeckt, so daß sich eine entsprechende Aufteilung des
durch den Zulauf 22 einströmenden Wassers ergibt.
Claims (9)
1. Warmwasserheizanlage mit einem Kessel (1) für
Festbrennstoff mit eingebautem Öl- oder Gasbrenner,
mit mindestens einem Brauchwasserspeicher (3), einem
Pufferspeicher (4), sowie einer Heizungsanlage (2)
mit mindestens einem Verbraucher,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Umschalten des Kessels (1) von Festbrennstoff auf
Öl- oder Gasbetrieb die Zufuhr des Warmwassers zu dem
Pufferspeicher (4) unterbrochen wird.
2. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Betrieb des Kessels (1) mit Festbrennstoff
zunächst das Wasser des Brauchwasserspeichers (3) auf
eine vorgegebene Temperatur erhitzt wird, und dann
die Heizungsanlage (2) mit Heizenergie bis Erreichen
einer bestimmten Temperatur versorgt wird, und
anschließend der Pufferspeicher (4) geladen wird.
3. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vor- und der Rücklauf (6, 7) des Kessels (1)
durch einen Mischer (8) miteinander verbunden sind,
der derart eingestellt ist, daß bei Heizbetrieb
jeweils ein Drittel der aus dem Vorlauf (7)
austretenden Wassermenge in den Rücklauf (6)
gefördert wird.
4. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
während der Anheizphase durch den Mischer (8) der
Vor- und der Rücklauf (6, 7) unmittelbar miteinander
verbunden sind.
5. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Entladung des Pufferspeichers (4) zunächst der
Brauchwasserspeicher (3) geladen wird und erst dann
die Heizungsanlage (2) mit Energie versorgt wird.
6. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Erreichen einer vorbestimmten Mindesttemperatur
des Wassers im Pufferspeicher (4) das Wasser unter
Umgehung des Brauchwasserspeichers (3) unmittelbar
der Heizungsanlage (2) zugeführt wird.
7. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mischer (8) ein Gehäuse (16) mit einem Zulauf
(22) und zwei Abläufen (17, 23) aufweist, wobei in
dem Gehäuse (16) ein drehbar gelagerter Mengenteiler
(18) vorgesehen ist.
8. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mengenteiler (18) einen Schieber (19) aufweist,
wobei die Größe der Fläche des Schiebers (19) derart
gewählt ist, daß die Querschnittfläche der Abläufe
(17, 23) jeweils zu 1/3 und zu 2/3 durch den Schieber
(19) abgedeckt wird.
9. Warmwasserheizanlage nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mengenteiler in einer kreisförmigen
Verteilerkammer (16a) gelagert ist, wobei der
Schieber (19) des Mengenteilers (18) korrespondierend
hierzu kreissektorförmig ausgebildet ist.
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1992
- 1992-04-16 DE DE19924212749 patent/DE4212749C2/de not_active Expired - Fee Related
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