DE4432508A1

DE4432508A1 - Central heating boiler with container for heat carrier medium

Info

Publication number: DE4432508A1
Application number: DE4432508A
Authority: DE
Inventors: Rolf Bommer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-14

Abstract

In the container (10) is located at least one furnace (16), behind which is coupled a flue gas heat exchanger (22). Underneath the furnace the container forms a layered storage, to which the thermal energy from the heat exchanger is supplied. The furnace is inserted into the container as an exchangeable module, while the flue gas heat exchanger is located outside of the container, but coupled to it and the furnace. When used in low energy houses, the container serves as hot water tank, and the heat carrier medium of a heating circuit (50,52) is fed through a heat exchanger (48) in the container above the furnace.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizungskessel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a boiler according to the preamble of claim 1.

Bei einem aus WO 82/04 115 bekannten Heizungskessel dieser Gattung ist ein Feuerraum in einem das Heizungswasser auf nehmenden Behälter angeordnet, so daß die von der Brenner flamme im Feuerraum erzeugte Wärme über die Wandung des Feuerraumes unmittelbar auf das Heizungswasser übertragen wird. Unterhalb des Feuerraumes bildet sich in dem Heizungs wasser des Behälters eine Temperaturschichtung mit nach unten abnehmender Temperatur aus, während das durch den Feuerraum erhitzte Wasser sich oberhalb des Feuerraums sammelt. Die Rauchgase des Feuerraumes werden durch einen Wärmetauscher in Form eines in dem Schichtenspeicher unter halb des Feuerraumes angeordneten vertikalen Rohrregisters geleitet, in welchem den Rauchgasen entsprechend der Tempe raturschichtung zunehmend die Wärme entzogen wird. In der untersten kältesten Schicht des Schichtenspeichers werden die Rauchgase unter die Kondensationstemperatur abgekühlt, so daß der Heizungskessel als Brennwertkessel auch die Kondensationswärme der Rauchgase ausnützt. Die Vorlauflei tung des Heizungskreislaufes mündet oberhalb des Feuerraumes in den Behälter, während das kältere Rücklaufwasser der Heizung unterhalb des Feuerraumes in den als Schichtenspei cher wirkenden Bereich des Behälters geleitet wird. In dem Heizwasserbereich des Behälters über dem Feuerraum ist zusätzlich ein Brauchwasserboiler angeordnet. Zusätzliche Wärmeverbraucher können an dem Schichtenspeicher angeschlos sen sein, die den warmen Schichten des Schichtenspeichers Wärme entziehen und den kalten Rücklauf in die tieferen Schichten des Schichtenspeichers zurückführen.In a heating boiler known from WO 82/04 115 Genus is a firebox in which the heating water is on taking container arranged so that of the burner flame generated heat in the combustion chamber over the wall of the Transfer the combustion chamber directly to the heating water becomes. Forms below the firebox in the heating system water of the container after a temperature stratification decreasing temperature below, while that by the Firebox heated water above the firebox collects. The smoke gases from the combustion chamber are Heat exchanger in the form of one in the stratified storage below vertical pipe register arranged half of the combustion chamber passed in which the flue gases according to the tempe heat stratification is increasingly removed. In the lowest coldest layer of the stratified storage the flue gases have cooled below the condensation temperature, so that the heating boiler as the condensing boiler also the Condensation heat of the flue gases is used. The preparatory office heating circuit opens above the firebox in the tank, while the colder return water of the Heating underneath the firebox in a layered version cher acting area of the container is passed. By doing The heating water area of the tank is above the combustion chamber a domestic hot water boiler is also arranged. Additional Heat consumers can be connected to the stratified storage tank be the warm layers of the stratified storage Extract heat and the cold return to the deeper Return layers of the stratified storage.

Aus der DE 33 25 200 C1 ist ein Heizungskessel bekannt, bei welchem in einem dem Feuerraum nachgeschalteten Wärmetau scher den Rauchgasen die Wärmeenergie entzogen wird. Diese Wärmeenergie wird einem separaten als Schichtenspeicher arbeitenden Brauchwasserbehälter zugeführt. Auch hier dient die unterste kälteste Schicht des Schichtenspeichers dazu, im Brennwertbetrieb die Rauchgase in dem Wärmetauscher unter dem Kondensationspunkt abzukühlen.A heating boiler is known from DE 33 25 200 C1, at which in a heat rope downstream of the firebox heat energy is extracted from the flue gases. These Thermal energy is stored separately as a stratified storage working working water tank supplied. Also serves here the lowest coldest layer of the stratified storage the flue gases in the heat exchanger in the condensing mode to cool down the condensation point.

Die bekannten Heizungskessel sind entsprechend dem Wärmebe darf dimensioniert, wobei der Feuerraum auf die Brennerlei stung abgestimmt ist. Eine Leistungsanpassung des Heizungs kessels ist nicht oder nur unter Einbußen des Wirkungsgrades möglich.The known heating boilers are in accordance with the heat may be dimensioned, with the firebox on the burner burner is tuned. A performance adjustment of the heating boiler is not or only with loss of efficiency possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskes sel zu schaffen, der eine Anpassung an unterschiedliche Brennerleistungen ermöglicht.The invention has for its object a Heizkeskes sel to create an adaptation to different Burner capacities enabled.

Diese Aufgabe wird bei einem Heizungskessel der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1. This task is the beginning of a boiler mentioned genus solved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the Unteran sayings.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Feuerraum austauschbar in den das Wärmeträgermedium auf nehmenden Behälter einzubauen. Die Ausbildung des Feuerraumes als austauschbare Baueinheit ermöglicht eine Reduzierung der Herstellungskosten, da für unterschiedliche Heizleistungen nur einige wenige Grundtypen des Behälters erforderlich sind und die Anpassung an die jeweilige Heizungsleistung bzw. Brennerleistung durch die Wahl des entsprechenden Feuer raumes erfolgen kann. Weiter ist auch eine nachträgliche Anpassung eines montierten Heizungskessels möglich, wenn sich der Wärmebedarf ändert. Es ist zur Anpassung nicht notwendig, den gesamten Heizungskessel auszutauschen, son dern es muß in wesentlich kostengünstigerer Weise nur der Feuerraum und der Brenner ausgetauscht werden. Ein Austausch des Feuerraums kann sich als vorteilhaft nicht nur dann erweisen, wenn die Brennerleistung aufgrund des geänderten Wärmebedarfs angepaßt werden soll, sondern auch wenn auf grund technischer Weiterentwicklungen Brenner mit einer geänderten Charakteristik eingesetzt werden sollen. Auch bei Defekten des Feuerraumes muß nicht mehr der gesamte Hei zungskessel ausgetauscht werden, sondern es genügt, den Feuerraum auszutauschen. Schließlich wird auch der Transport und der Einbau des Heizungskessels dadurch erleichtert, daß der Behälter und der Feuerraum getrennt und somit mit ge ringerem Gewicht transportiert und an den Aufstellungsort gebracht und erst vor Ort zusammengebaut werden können.The invention is based on the idea of the firebox interchangeable in the receiving the heat transfer medium Install container. The design of the firebox as interchangeable unit allows a reduction in Manufacturing costs because of different heating capacities only a few basic types of the container are required and the adaptation to the respective heating output or Burner performance by choosing the appropriate fire space can take place. There is also a subsequent one Adaptation of a mounted boiler is possible if the heat requirement changes. It is not for adaptation necessary to replace the entire boiler, son because it only has to be in a much cheaper way The combustion chamber and the burner can be replaced. An exchange The firebox can prove beneficial not only then prove if the burner output due to the changed Heat needs to be adjusted, but also when due to further technical developments burner with a changed characteristics are to be used. Also at Defects in the firebox no longer have to affect the entire heater boilers are replaced, but it is sufficient to Replace the combustion chamber. Finally, the transportation and the installation of the boiler is facilitated in that the container and the combustion chamber are separated and therefore with ge lighter weight and transported to the installation site brought and assembled only on site.

Der Behälter kann als Wärmeträgermedium, in welchem der Feuerraum angeordnet ist, das Heizungswasser eines Heizungs kreislaufes aufnehmen, wobei gegebenenfalls ein Boiler zum Erwärmen des Brauchwassers in diesem Behälter über dem Feuerraum angeordnet sein kann. Bei modernen Niedrigener gie-Häusern ist häufig der Energiebedarf für die Raumheizung geringer als der Energiebedarf für die Brauchwassererwär mung. In diesen Fällen kann der Behälter als Brauchwasser speicher dienen, dem im unteren Bereich, d. h. in den kalten Schichten des Schichtenspeichers, das Kaltwasser zugeführt wird, während das warme Brauchwasser dem Behälter oben oberhalb des Feuerraumes entnommen wird. Das Wärmeträgerme dium für den Heizungskreislauf kann durch einen im oberen heißen Bereich des Behälters angeordneten Wärmetauscher geleitet werden, so daß es nach Art eines Durchlauferhitzers erwärmt wird.The container can be used as a heat transfer medium, in which the Firebox is arranged, the heating water of a heater Record circuit, where appropriate, a boiler for Heating the domestic water in this container above the Firebox can be arranged. With modern lowers energy houses is often the energy requirement for space heating less than the energy required for domestic water heating mung. In these cases, the container can be used as process water serve the memory in the lower area, d. H. in the cold Layers of the stratified storage tank, the cold water fed while the hot water is at the top of the tank is removed above the firebox. The heat transfer medium dium for the heating circuit can by a in the upper hot area of the container arranged heat exchanger be passed so that it is in the manner of a water heater is heated.

Die Ausbildung des den Feuerraum umschließenden Behälters als Schichtenspeicher ergibt eine große Flexibilität des Heizungskessels. Werden in einem Gebäude alternative Ener gien gewonnen, z. B. Solarenergie durch Sonnenkollektoren, so kann die gewonnene alternative Energie in das Wärmeträ germedium des Behälters eingespeist werden. Hierzu wird das die alternative Energie transportierende Medium durch einen in dem Behälter angeordneten Wärmetauscher geleitet. Je nach der Temperatur dieses durch die alternative Energie aufge heizten Mediums kann die Einspeisung in dem heißen Bereich oberhalb des Feuerraumes oder in einer entsprechenden Schicht des unter dem Feuerraum angeordneten Schichtenspei chers erfolgen. Auch kann dem Schichtenspeicher zusätzlich Wärme für andere Zwecke entzogen werden, wobei die Wärme dem Schichtenspeicher in einer dem jeweiligen Wärmebedarf ent sprechenden Schicht entnommen und der kalte Rücklauf einer entsprechend tieferen kälteren Schicht zugeführt wird. Dabei kann das Wärmeträgermedium des Behälters unmittelbar entnom men und durch den zusätzlichen Verbraucherkreis geleitet werden. In vielen Fällen, insbesondere wenn der Behälter als Brauchwasserspeicher dient, werden getrennte Verbraucher kreisläufe bevorzugt, bei welchen das Wärmeträgermedium dieses Verbraucherkreislaufes durch in dem Behälter angeord nete Wärmetauscher geleitet wird.The formation of the container surrounding the combustion chamber As a stratified storage system, the flexibility of the Boiler. Are alternative energy sources in a building gien won, e.g. B. solar energy from solar panels, so the alternative energy gained can be transferred into the heat medium medium of the container can be fed. For this, the the alternative energy transport medium through a in the container arranged heat exchanger passed. Depending on the temperature of this is raised by the alternative energy heated medium can feed into the hot area above the firebox or in a corresponding one Layer of layered spit arranged under the firebox chers. The stratified storage can also be used Heat can be extracted for other purposes, the heat being the Stratified storage in a heat demand speaking layer and the cold return of a correspondingly deeper colder layer is supplied. Here can directly remove the heat transfer medium from the container men and led by the additional consumer group will. In many cases, especially when the container is considered Domestic hot water tank is used, separate consumers circuits preferred in which the heat transfer medium this consumer circuit by arranged in the container nete heat exchanger is conducted.

Der dem Feuerraum nachgeschaltete Wärmetauscher, der den Rauchgasen die Wärme entzieht, ist außerhalb des Behälters angeordnet, so daß er bei einem Austausch des Feuerraums leicht abmontiert und an den neu eingesetzten Feuerraum angeschlossen werden kann. Der Wärmetauscher ist mit dem Schichtenspeicher-Bereich des Behälters verrohrt, wobei auch hier das Wärmeträgermedium des Behälters direkt durch den Wärmetauscher für die Rauchgase geleitet werden kann oder der Wärmetauscher für die Rauchgase mit einem gesonderten abgeschlossenen Kreislauf betrieben wird, dessen Wärmeaus tausch mit dem Wärmeträgermedium des Behälters über in dem Behälter angeordnete Wärmetauscherflächen erfolgt. Der Wärmetauscher für die Rauchgase weist vorzugsweise mehrere übereinander angeordnete, von oben nach unten von den Rauch gasen durchströmte Rohrregister auf, die jeweils mit unter schiedlichen Schichten des Schichtenspeichers in Verbindung stehen. Das Wärmeträgermedium wird aus kühleren Schichten des Schichtenspeichers dem Wärmetauscher für die Rauchgase zugeführt und in höhere wärmere Schichten zurückgeführt. Um den Heizungskessel als Brennwertkessel zu betreiben, wird die unterste kälteste Schicht des Schichtenspeichers dazu verwendet, um die Rauchgase in dem Wärmetauscher unter den Kondensationspunkt abzukühlen. Falls die Temperatur in der untersten Schicht des Schichtenspeichers nicht oder nicht immer tief genug ist, um die Wärme der Rauchgase vollständig auszunützen, kann eine Wärmepumpe an den Behälter ange schlossen werden, die den unteren Schichten des Schichten speichers die Wärme entzieht, um diese auf die gewünschte tiefe Temperatur abzukühlen. Die durch die Wärmepumpe gewon nene Wärme kann entweder in höhere warme Schichten des Schichtenspeichers zurückgeführt werden oder anderen Ver brauchern zugeführt werden.The heat exchanger downstream of the combustion chamber, which Flue gases that extract heat are outside the container arranged so that it when replacing the firebox easily removed and attached to the newly installed combustion chamber can be connected. The heat exchanger is with the Layered storage area of the container cased, too here the heat transfer medium of the container directly through the Heat exchanger for the flue gases can be directed or the heat exchanger for the flue gases with a separate closed circuit is operated, the heat from exchange with the heat transfer medium of the container in the Container-arranged heat exchanger surfaces takes place. Of the Heat exchangers for the flue gases preferably have several stacked, from top to bottom of the smoke gas flow through pipe registers, each with under different layers of the layer memory in connection stand. The heat transfer medium is made up of cooler layers of the stratified storage tank to the heat exchanger for the flue gases fed and returned to higher warmer layers. Around to operate the boiler as a condensing boiler the lowest coldest layer of the stratified storage used to remove the flue gases in the heat exchanger To cool down the condensation point. If the temperature in the bottom layer of the stratified storage either not or not is always deep enough to completely exhaust the heat of the flue gases a heat pump can be used on the container be closed, the lower layers of the layers stores heat that is extracted to the desired temperature cool down to low temperature. The won by the heat pump heat can either be in higher warm layers of the Stratified storage can be recycled or other Ver be fed to users.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Heizungskessels.In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Here, FIG. 1 shows a schematic representation of a heating boiler.

Der Heizungskessel weist einen großvolumigen Behälter 10 auf, der mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Wärmeisolierung ummantelt ist. Der Behälter 10 ist stehend angeordnet, d. h. seine Höhe ist größer als seine Grundflä che. In seinem mittleren Höhenbereich weist der Behälter zwei auf gleicher Höhe, diametral zueinander angeordnete Flanschöffnungen 12 und 14 auf. Von der in der Zeichnung linken Seite wird durch die Flanschöffnung 12 ein Feuerraum 16 eingeschoben, der den Behälter 10 diametral durchquert und durch die rechte Flanschöffnung 14 austritt. Der Feuer raum 16 hat die Form eines durchgehenden Rohres. An seinem in der Zeichnung linken Ende weist der Feuerraum 16 einen Außenflansch 18 auf, dessen Außenumfang mit dem Außenumfang des Flansches der Flanschöffnung 12 übereinstimmt. Der Außenflansch 18 wird mit dem Flansch der Flanschöffnung 12 verschraubt. Der Außenflansch 18 dient gleichzeitig zur Montage eines nicht dargestellten Brenners, der mit horizon taler Flamme in den Feuerraum 16 feuert. An dem in der Zeichnung rechten Ende weist der Feuerraum 16 einen Außen flansch 20 auf, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Flanschöffnung 14. Der Außen flansch 20 liegt bei eingesetztem Feuerraum 16 in der Ebene des Flansches der Flanschöffnung 14. Ein Rauchgas-Wärmetau scher 22 wird an den Feuerraum 16 angeschlossen, wozu der Rauchgas-Wärmetauscher 22 einen Anschlußstutzen 24 mit einem Außenflansch 26 aufweist. Der Anschlußstutzen 24 weist denselben Durchmesser auf wie der Feuerraum 16 und schließt an diesen axial fluchtend an. Der Außenflansch 26 des An schlußstutzens 24 kommt radial mit dem Außenflansch 20 des Feuerraums 16 und dem Flansch der Flanschöffnung 14 zur Deckung und wird mit diesen verschraubt.The heating boiler has a large-volume container 10 , which is coated with a thermal insulation, not shown in the drawing. The container 10 is arranged upright, ie its height is greater than its surface area. In its central height range, the container has two flange openings 12 and 14 arranged at the same height, diametrically opposite one another. From the left side in the drawing, a combustion chamber 16 is inserted through the flange opening 12 , which diametrically crosses the container 10 and exits through the right flange opening 14 . The fire chamber 16 has the shape of a continuous tube. At its left end in the drawing, the combustion chamber 16 has an outer flange 18 , the outer circumference of which corresponds to the outer circumference of the flange of the flange opening 12 . The outer flange 18 is screwed to the flange of the flange opening 12 . The outer flange 18 also serves to assemble a burner, not shown, which fires with a horizontal flame into the combustion chamber 16 . At the right end in the drawing, the combustion chamber 16 has an outer flange 20 , the outer diameter of which is slightly smaller than the inner diameter of the flange opening 14 . The outer flange 20 lies when the combustion chamber 16 is inserted in the plane of the flange of the flange opening 14 . A flue gas heat exchanger 22 is connected to the combustion chamber 16 , for which purpose the flue gas heat exchanger 22 has a connecting piece 24 with an outer flange 26 . The connecting piece 24 has the same diameter as the combustion chamber 16 and connects to it axially aligned. The outer flange 26 of the connection piece 24 comes radially with the outer flange 20 of the combustion chamber 16 and the flange of the flange opening 14 to cover and is screwed to this.

Durch bösen der Verschraubungen des Außenflansches 18 und des Außenflansches 20 des Feuerraumes 16 kann der Feuerraum 16 aus dem Behälter 10 herausgenommen und durch einen ande ren Feuerraum 16 ersetzt werden. Durch die abgedichtete Verschraubung des Außenflansches 18 mit der Flanschöffnung 12 einerseits und des Außenflansches 26 mit den Außenflan schen 20 und 14 sind die Durchtrittsöffnungen der Flansch öffnungen 12 und 14 bei eingesetztem Feuerraum 16 unabhängig von dem Durchmesser des jeweils eingesetzten Feuerraumes 16 fluiddicht verschlossen.By evil the fittings of the outer flange 18 and the outer flange 20 of the combustion chamber 16 of the firebox 16 can be taken out of the container 10 and replaced by a ande ren firebox sixteenth Due to the sealed screw connection of the outer flange 18 with the flange opening 12 on the one hand and the outer flange 26 with the outer flanges 20 and 14 , the through openings of the flange openings 12 and 14 are closed fluid-tight when the combustion chamber 16 is used, regardless of the diameter of the combustion chamber 16 used in each case.

Der Behälter 10 ist mit Brauchwasser als Wärmeträgermedium gefüllt. Das kalte Brauchwasser wird unten über einen Zulauf 28 in den Behälter 10 eingeleitet. Das warme Brauchwasser wird oben über einen Auslaß 30 aus dem Behälter 10 entnom men.The container 10 is filled with process water as a heat transfer medium. The cold process water is introduced into the tank 10 at the bottom via an inlet 28 . The hot service water is taken from the container 10 above an outlet 30 men.

Beim Betrieb des Brenners wird das Brauchwasser an der heißen Wand des Feuerraums 16 erwärmt. Das warme Brauchwas ser steigt in dem Behälter 10 nach oben, so daß das Brauch wasser in dem Bereich 32 des Behälters 10 oberhalb des Feuerraumes 16 eine hohe Temperatur annimmt.When the burner is operating, the process water is heated on the hot wall of the combustion chamber 16 . The warm water Brauchwas rises in the container 10 upwards, so that the water in the area 32 of the container 10 above the combustion chamber 16 assumes a high temperature.

Der Bereich des Behälters 10 unterhalb des Feuerraums 16 ist dagegen als Schichtenspeicher 34 mit von oben nach unten abnehmender Temperatur ausgebildet. Diese Temperaturschich tung wird zum einen dadurch erzeugt, daß am Boden des Schichtenspeichers 34 über den Zulauf 28 das kalte Brauch wasser zugeführt wird, während oben in dem Schichtenspeicher 34 das Brauchwasser durch den Feuerraum 16 erwärmt wird.The area of the container 10 below the combustion chamber 16 , on the other hand, is designed as a stratified storage device 34 with a temperature that decreases from top to bottom. This Temperaturschich device is generated on the one hand that the cold domestic water is supplied via the inlet 28 at the bottom of the stratified storage 34 , while the used water is heated by the combustion chamber 16 above in the stratified storage 34 .

Weiter dient der Rauchgas-Wärmetauscher 22 zum Aufheizen des Brauchwassers in dem Schichtenspeicher 34. Hierzu wird kaltes Brauchwasser im untersten Bereich des Schichtenspei chers 34 über eine Vorlaufleitung 36 entnommen und mittels einer Pumpe 38 dem Rauchgas-Wärmetauscher 22 zugeführt. Das Brauchwasser durchströmt die übereinander angeordneten und von oben nach unten von dem Rauchgas durchströmten Rohr register des Rauchgas-Wärmetauschers 22. Dabei entzieht das Brauchwasser in den Wärmetauscher-Rohrregistern dem Rauchgas die Wärme und wird erwärmt über eine Rücklaufleitung 14 in einem mittleren Höhenbereich des Schichtenspeichers in diesen zurückgeleitet. Je nach der Temperatur des über die Rücklaufleitung 14 in den Schichtenspeicher 34 einfließenden Brauchwassers steigt dieses in dem Schichtenspeicher 34 nach oben oder sinkt nach unten, wodurch die Temperaturschichtung aufgebaut wird.The flue gas heat exchanger 22 also serves to heat the process water in the stratified storage tank 34 . For this purpose, cold service water is removed in the lowermost region of the layer memory 34 via a flow line 36 and fed to the flue gas heat exchanger 22 by means of a pump 38 . The process water flows through the pipe register of the flue gas heat exchanger 22 , which are arranged one above the other and through which the flue gas flows, from top to bottom. The process water in the heat exchanger tube registers extracts the heat from the flue gas and is heated and returned via a return line 14 in a middle height range of the stratified storage tank. Depending on the temperature of the process water flowing into the stratified storage tank 34 via the return line 14 , this rises in the stratified storage tank 34 or decreases downward, as a result of which the temperature stratification is built up.

Das der untersten kalten Schicht des Schichtenspeichers 34 über die Vorlaufleitung 36 entnommene Brauchwasser durch strömt die Rohrregister des Rauchgas-Wärmetauschers 22 von unten nach oben, so daß das Wasser in dem Rauchgas-Wärme tauscher 22 von unten nach oben zunehmend erwärmt wird. In dem letzten untersten Rohrregister kommt das Rauchgas mit dem direkt von der untersten Schicht des Schichtenspeichers 34 kommenden kalten Wasser in Kontakt, so daß das Rauchgas bis unter den Kondensationspunkt abgekühlt wird und die Kondensationswärme an den Wärmetauscher abgibt.The bottom cold layer of the stratified storage 34 via the supply line 36 removed service water flows through the tube register of the flue gas heat exchanger 22 from bottom to top, so that the water in the flue gas heat exchanger 22 is increasingly heated from bottom to top. In the last lowest pipe register, the flue gas comes into contact with the cold water coming directly from the bottom layer of the stratified storage device 34 , so that the flue gas is cooled to below the condensation point and releases the heat of condensation to the heat exchanger.

In der Zeichnung ist die Verrohrung des Rauchgas-Wärmetau schers 22 und seiner Rohrregister nur schematisch darge stellt. Es sind auch andere Verrohrungen möglich, bei wel chen die Rohrregister des Rohrgas-Wärmetauschers 22 nicht in Reihe geschaltet sind und von unten nach oben von dem Brauchwasser durchströmt werden, sondern einzeln oder grup penweise in gesonderten Kreisläufen mit dem Schichtenspei cher 34 in Verbindung stehen. Der Rücklauf der oberen Rohr register, die mit den noch heißen Rauchgasen in Berührung kommen, wird dabei in höhere Schichten des Schichtenspei chers 34 zurückgeführt, während der Rücklauf der unteren Rohrregister, die den Rauchgasen nur noch die Restwärme entziehen, in tiefere Schichten des Schichtenspeichers 34 zurückgeführt werden.In the drawing, the piping of the flue gas heat exchanger 22 and its pipe register is only schematically Darge. There are also other piping possible, in which the pipe registers of the tubular gas heat exchanger 22 are not connected in series and the process water flows through them from bottom to top, but rather individually or in groups in separate circuits with the layer memory 34 . The return flow of the upper pipe registers, which come into contact with the still hot flue gases, is fed back into higher layers of the stratification tank 34 , while the return flow of the lower pipe registers, which only extract the residual heat from the flue gases, into deeper layers of the stratified storage tank 34 to be led back.

In der Darstellung der Zeichnung wird das Brauchwasser des Behälters 10 unmittelbar durch den Rauchgas-Wärmetauscher 22 geleitet und direkt erwärmt. Es ist ebenso möglich, den Rauchgas-Wärmetauscher 22 über einen geschlossenen Kreislauf zu betreiben. In diesem Falle ist die Rücklaufleitung 40 im Inneren des Behälters 10 über einen Wärmetauscher mit der Vorlaufleitung 36 verbunden. Das warme Wärmeträgermedium der Rücklaufleitung 40 strömt in diesem in dem Schichtenspeicher 34 angeordneten Wärmetauscher nach unten und gibt dabei seine Wärme kontinuierlich an das Brauchwasser des Schich tenspeichers 34 ab, bis es in der unteren Schicht auf die Brauchwassertemperatur dieser Schicht abgekühlt in die Vorlaufleitung 36 gelangt.In the illustration of the drawing, the process water of the container 10 is passed directly through the flue gas heat exchanger 22 and heated directly. It is also possible to operate the flue gas heat exchanger 22 via a closed circuit. In this case, the return line 40 in the interior of the container 10 is connected to the flow line 36 via a heat exchanger. The warm heat transfer medium to the return line 40 flows into this arranged in the layer memory 34 heat exchanger downwards and thereby its heat continually to the process water of the Schich tenspeichers 34, until it cooled down in the lower layer on the hot water temperature of this layer is in the flow line 36th

Falls die Temperatur des Brauchwassers in der tiefsten Schicht des Schichtenspeichers 34 nicht tief genug ist, um in dem Rauchgas-Wärmetauscher 22 eine Kondensation der Rauchgase herbeizuführen, kann im unteren Bereich des Schichtenspeichers 34 ein Wärmetauscher 42 angeordnet sein, über welchen mittels einer Wärmepumpe 44 dem Brauchwasser in diesem unteren Bereich des Schichtenspeichers 34 Wärme entzogen wird. Die durch die Wärmepumpe 44 gewonnene Wärme kann dem Schichtenspeicher 34 in einer oberen warmen Schicht über einen Wärmetauscher 46 wieder zugeführt werden. Alter nativ kann diese Wärme auch einem anderen Verbraucher, z. B. zur Lufterwärmung zugeführt werden. Durch das Abkühlen der unteren Schicht des Schichtenspeichers 34 mittels des Wärme tauschers 42 und der Wärmepumpe 44 ist es möglich, die Vorlauftemperatur des Rauchgas-Wärmetauschers 22 bis nahezu an den Gefrierpunkt abzusenken, so daß die Rauchgaswärme weitgehend genutzt wird.If the temperature of the process water in the deepest layer of the stratified storage tank 34 is not low enough to cause condensation of the flue gases in the flue gas heat exchanger 22 , a heat exchanger 42 can be arranged in the lower region of the stratified storage tank 34 , via which the heat pump 44 detects this Hot water is withdrawn in this lower region of the stratified storage 34 . The heat obtained by the heat pump 44 can be returned to the stratified storage 34 in an upper warm stratum via a heat exchanger 46 . Alternatively, this heat can also be used by another consumer, e.g. B. be supplied for air heating. By cooling the lower layer of the layer memory 34 by means of the heat exchanger 42 and the heat pump 44 , it is possible to lower the flow temperature of the flue gas heat exchanger 22 almost to the freezing point, so that the flue gas heat is largely used.

In dem Bereich 32 des Behälters 10 oberhalb des Feuerraumes 16, in welchem das Brauchwasser eine hohe Temperatur an nimmt, ist ein Wärmetauscher 48 angeordnet, der an die Rücklaufleitung 50 einerseits und an die Vorlaufleitung 52 andererseits eines Heizungskreislaufes angeschlossen ist. Der Wärmetauscher 48 dient als Durchlauferhitzer für den Heizungskreislauf. In dieser Ausführung kann in dem Brauch wasserbehälter 10 über den Wärmetauscher 48 eine ausreichen de Wärmemenge entnommen werden, um die Heizung eines Nie drigenergie-Hauses zu speisen. Durchtrittsquerschnitt und Wärmetauscherflächen des Wärmetauschers 48 werden entspre chend dem Wärmebedarf der Heizung dimensioniert.In the area 32 of the container 10 above the combustion chamber 16 , in which the process water takes on a high temperature, a heat exchanger 48 is arranged, which is connected to the return line 50 on the one hand and to the supply line 52 on the other hand of a heating circuit. The heat exchanger 48 serves as a continuous flow heater for the heating circuit. In this embodiment, a sufficient amount of heat can be removed in the custom water container 10 via the heat exchanger 48 in order to feed the heating of a low-energy house. Passage cross section and heat exchanger surfaces of the heat exchanger 48 are dimensioned accordingly to the heat requirement of the heating.

Falls ein als Durchlauferhitzer arbeitender Wärmetauscher 48 für den Wärmebedarf der Heizung nicht ausreichend ist, kann auch der gesamte Behälter 10 in den Heizungskreislauf einge schaltet werden. In diesem Falle wird die Vorlaufleitung der Heizung an dem oberen Bereich 32 des Behälters 10 ange schlossen, während der Rücklauf der Heizung in den Schich tenspeicher 34 geleitet wird. Da in diesem Falle der Behäl ter 10 zur Erwärmung und Speicherung des Wärmeträgermediums des Heizkreislaufes dient, wird zur Brauchwassererwärmung im oberen Bereich 32 des Behälters 10 ein Boilerbehälter als Brauchwasserspeicher oder ein Wärmetauscher als Brauchwas ser-Durchlauferhitzer angeordnet.If a heat exchanger 48 working as a water heater is not sufficient for the heat requirement of the heating, the entire container 10 can also be switched on in the heating circuit. In this case, the flow line of the heater is connected to the upper region 32 of the container 10 , while the return flow of the heater is passed into the layer memory 34 . Since in this case the container ter 10 is used for heating and storing the heat transfer medium of the heating circuit, a boiler tank is arranged as a hot water tank or a heat exchanger as a hot water heater for hot water in the upper region 32 of the tank 10 .

Der Heizungskessel kann in vielfacher Weise zur zusätzlichen Speicherung oder Abgabe von Wärmeenergie dienen. Beispiels weise kann in dem Behälter 10 zusätzlich Wärmeenergie einer alternativen Energiequelle gespeichert werden. Wird z. B. über einen Sonnenkollektor Solarenergie gewonnen, so kann diese über einen Wärmetauscher 54 dem oberen Bereich 32 des Behälters 10 zugeführt werden. Weiter kann beispielsweise dem Schichtenspeicher 34 Wärmeenergie für einen Niedrigtem peratur-Verbraucher, z. B. eine Fußbodenheizung, entnommen werden. Hierzu wird über einen Wärmetauscher 56 Wärme in einer Schicht geeigneter Temperatur des Schichtenspeichers 34 entnommen und dem Verbraucher zugeführt. Der Rücklauf des Verbrauchers wird in eine entsprechend tieferen und somit kälteren Schicht des Schichtenspeichers 34 zu dem Wärmetau scher 56 zurückgeführt.The boiler can be used in many ways for additional storage or delivery of thermal energy. For example, additional heat energy from an alternative energy source can be stored in the container 10 . Is z. B. solar energy obtained via a solar collector, this can be supplied via a heat exchanger 54 to the upper region 32 of the container 10 . Furthermore, for example, the stratified storage 34 can generate thermal energy for a low temperature consumer, e.g. B. underfloor heating can be removed. For this purpose, heat is removed from a layer of suitable temperature in the layer memory 34 via a heat exchanger 56 and supplied to the consumer. The return flow of the consumer is returned to a correspondingly deeper and thus colder layer of the stratified storage 34 to the heat exchanger 56 .

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind im oberen Bereich 32 des Behälters 10 weitere Flanschöffnungen 58 und 60 vorgesehen. Der Feuerraum 16 kann alternativ auch in diese oberen Flanschöffnungen 58 und 60 eingesetzt werden, so daß ein größerer Volumenbereich des Behälters 10 als Schichten speicher 34 wirkt. Weiter kann in die zusätzlichen Flansch öffnungen 58 und 60 auch ein zusätzlicher zweiter Feuerraum eingesetzt werden, falls ein höherer Leistungsbedarf den Einsatz eines zweiten Brenners erfordert. Schließlich können die Flanschöffnungen 58 und 60 auch zum Anschließen weiterer Wärmetauschereinheiten oder dergleichen verwendet werden.In the illustrated embodiment, 10 additional flange openings 58 and 60 are provided in the upper region 32 of the container. The combustion chamber 16 can alternatively be used in these upper flange openings 58 and 60 , so that a larger volume area of the container 10 acts as a layer memory 34 . Furthermore, an additional second combustion chamber can also be used in the additional flange openings 58 and 60 if a higher power requirement requires the use of a second burner. Finally, the flange openings 58 and 60 can also be used to connect further heat exchanger units or the like.

Claims

1. Boiler, with a heat-absorbing container, with at least one combustion chamber arranged in the container and with a flue gas heat exchanger downstream of the combustion chamber, the container below the combustion chamber acting as a stratified storage device and which in the flue gas heat exchanger removed the Rauchga sen Thermal energy is supplied to the stratified storage, characterized in that the at least one combustion chamber ( 16 ) is used as an interchangeable unit in the container ( 10 ) and that the flue gas heat exchanger ( 22 ) is arranged outside the container ( 10 ) and attached to this container ( 10 ) and the combustion chamber ( 16 ) is connected.

2. Heating boiler according to claim 1, characterized in that for use in low-energy houses of the tank ter ( 10 ) serves as a domestic hot water tank and the heat carrier medium of a heating circuit ( 50 , 52 ) by one in the tank ( 10 ) above the combustion chamber ( 16th ) arranged heat exchanger ( 48 ) is passed.

3. Boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the lowest coldest layer of the stratified storage ( 34 ) no thermal energy is supplied and that by means of this coldest layer, the flue gases in the flue gas heat exchanger ( 22 ) are cooled below the condensation temperature .

4. A heating boiler according to claim 3, characterized in that heat is extracted from the lowest coldest layer of the layer memory ( 34 ) by means of a heat pump ( 44 ).

5. Boiler according to one of the preceding claims, characterized in that in the stratified storage ( 34 ) at least one heat exchanger ( 56 ) is arranged for the removal of thermal energy.

6. Heating boiler according to one of the preceding claims, characterized in that in the container ( 10 ) little least a heat exchanger ( 54 ) is arranged for the supply of alternative energies.

7. Heating boiler according to claim 1, characterized in that the container ( 10 ) has at least one flange opening ( 12 ) and that the combustion chamber ( 16 ) through this flange opening ( 12 ) in the container ( 10 ) and inserted at the flange opening ( 12 ) is screwed to the container ( 10 ).

8. Boiler according to claim 7, characterized in that the container ( 10 ) has two diametrically arranged flange openings ( 12 , 14 ) and that the combustion chamber ( 16 ) is tubular, extending from one flange opening ( 12 ) to the other flange opening ( 14 ) extends and is screwed to the flange ( 12 , 14 ) with the container ( 10 ).

9. A boiler according to claim 7 or 8, characterized in that the combustion chamber ( 16 ) on the burner side has an outer flange ( 18 ) which is congruent on a flange of the flange opening ( 12 ) and is screwed to it.

10. A boiler according to claim 8 or 9, characterized in that the combustion chamber ( 16 ) has an outer flange ( 20 ) on the outlet side, which is arranged concentrically and in one plane with an outer flange of the flange opening ( 14 ) and that the flue gas heat exchanger ( 22 ) with an outer flange ( 26 ) with the outer flange ( 20 ) of the combustion chamber ( 16 ) and the flange of the flange opening ( 14 ) is screwed.

11. A heating boiler according to one of the preceding claims, characterized in that the flue gas heat exchanger ( 22 ) has a plurality of pipe registers arranged one above the other, through which the flue gases flow from top to bottom, which are connected to different layers of the stratified storage tank ( 34 ), the last bottom pipe register of the flue gas heat exchanger ( 22 ) with the coldest bottom layer of the stratified storage tank ( 34 ) is connected.