DE68917423T2

DE68917423T2 - Anlage und Gerät zur Erwärmung und Herstellung von individuellem, sanitärem Warmwasser aus einer Fernheizungsanlage.

Info

Publication number: DE68917423T2
Application number: DE68917423T
Authority: DE
Inventors: Andre Kerautret; H Jean-Pierre Vourc
Original assignee: Geminox SAS
Current assignee: Bosch Thermotechnologie SAS
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2009-10-27
Also published as: ES2058579T3; DE68917423D1; EP0368715B1; FR2638223A1; DE8915355U1; FR2638223B1; ATE109879T1; EP0368715A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage und eine Vorrichtung zur Heizung und zur Herstellung von warmen Brauchwasser mittels eines flüssigen Wärmeträgers mit von einer Fernheizungsanlage ausgehender Verteilung auf Einzelräume.
Es ist bekannt, Wohnungen und vor allem Appartements von einer Fernheizungsanlage aus mittels eines flüssigen Wärmeträgers, insbesondere mittels warmen Wassers, zu beheizen. Indessen wird dieses System oft aufgegeben, weil es gewisse Nachteile aufweist, wie beispielsweise:
- die Schwierigkeit einer Einstellung des Gleichgewichtes für den Wasseranteil pro Appartement aufgrund von beträchtlichen Druckverlusten in den Leitungskreisen;
- die Energievergeudung aufgrund des Fehlens einer Regelungsmöglichkeit für jedes Appartement;
- die Ungerechtigkeit einer Heizkostenverteilung, die proportional zur Oberfläche der Wohnungen und nicht in Bezug auf einen tatsächlichen Verbrauch ist;
- die Notwendigkeit besonderer Einrichtungen, die für den sanitären Bedarf geeignet sind, oder das Hinnehmen bedeutender Wärmeverluste, die im Falle einer auch kollektiv durchgeführten Verteilung von Brauchwasser durch die Übertragungsleitungen verursacht werden.
Dagegen weist die reine Individualheizung, wenn sie auch Vorteile besitzt, wie beispielsweise die Leichtigkeit der Regelung und die Berechnung des genauen Energieverbrauchs, auch die ihrer Individualisierbarkeit innewohnenden Nachteile auf und insbesondere die Nachteile aufgrund von Einrichtungsproblemen (Abführung von Rauch, Belüftung, ...), die Kosten für die Unterhaltung und Reperaturen, akustische und andere Belästigungen, die Risiken von Undichtigkeiten, sowie Sicherheitsprobleme, ... .
Deshalb hat der Erfinder eine Anlage erdacht, welche gleichzeitig die Vorteile einer Individualheizung und einer Fernheizung besitzt, ohne deren Nachteile aufzuweisen.
Die DE-A-31 23 875 beschreibt eine Anlage zur Heizung und zur Herstellung von warmem Brauchwasser mittels eines flüssigen Wärmeträgers mit von einer Fernheizungsanlage ausgehender Verteilung auf Einzelräume, die für jeden zu beheizenden Einzelraum mindestens eine Zuführungsleitung und eine Rückführungsleitung aufweist, die einen Primärkreis genannten Kreislauf bilden, wobei die besagten Leitungen jeweils an einen ersten Eingang und einen ersten Ausgang eines Mischbehälters angeschlossen sind und der besagte Behälter einen zweiten Eingang und einen zweiten Ausgang aufweist und zwischen dem Primärkreis und einem Sekundärkreis genannten Kreislauf angeordnet ist, der aus dem Heizungskreis für den besagten Raum und einem Kreis zur Erwärmung von Brauchwasser besteht, welcher an den besagten Heizungskreis für den Raum angeschlossen ist und der mit einem zwischen dem Brauchwasser und dem flüssigen Wärmeträger angeordneten Wärmetauscher versehen ist, wobei die Austrittsleitungen und die Eintritts leitungen des Heizungskreises für den Raum jeweils an den zweiten Eingang und den zweiten Ausgang des Mischbehälters angeschlossen sind. Indessen sind bei dem obengenannten Behälter Mittel vorgesehen, um eine Zirkulation von Flüssigkeit zwischen seinem oberen Teil und seinem unteren Teil zu verhindern.
Außerdem und im Zusammenhang mit einer ganz anderen Einrichtung zeigt die FR-A-24 75 698 einen Wärmetauscher, der aus einem Boiler und mindestens einem Zirkulationsmantel besteht, der den besagten Boiler umhüllt.
Ausgehend von einer Einrichtung, die der obengenannten deutschen Einrichtung ähnlich ist, schlägt die Erfindung eine Anlage vor, die dadurch bemerkenswert ist, daß sie einen thermischen Verbrauchszähler aufweist, welcher derart angeordnet ist, daß es ihm möglich ist, die im ganzen Sekundärkreis verbrauchte Wärmemenge zu zählen, daß der Kreis zur Erwärmung von Brauchwasser mit einem Brauchwasserboiler versehen ist und daß der Wärmetauscher zwischen dem Brauchwasser und dem flüssigen Wärmeträger durch die Außenwand des Brauchwasserboilers und durch einen den besagten Boiler einhüllenden Zirkulationsmantel des besagten flüssigen Wärmeträgers gebildet wird, so daß der Mischbehälter zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis durch den besagten Mantel des flüssigen Wärmeträgers gebildet wird.
Auf diese Weise findet man in einer Einrichtung dieses Typs die gleichen Vorteile wie bei einer Induvidualheizung ohne deren Nachteile in Kauf zu nehmen, da diese letzteren gerade durch die Vorteile einer Fernheizung ausgeglichen werden.
Weiterhin besitzt eine derartige Anlage besondere Vorteile, wie beispielsweise eine im Gebäude installierte Gesamtleistung die kleiner ist als die Summe der Leistungen von einzelnen Wasserkesseln zur Herstellung von im Durchlauf erwärmtem Wasser oder als die Leistung einer Fernheizungsanlage, die gleichzeitig die Heizung und die Herstellung von warmem Brauchwasser sicherstellt. Weiterhin kann man darauf hinweisen, daß ein einziger Zähler notwendig ist, um für jeden Raum den gesamten Energieverbrauch für die Heizung und die Aufheizung des Brauchwassers zu messen.
In vorteilhafter Weise ist der thermische Verbrauchszähler im Primärkreis angeordnet und vorzugsweise ist jeder Eingang des Behälters entfernt von dem ihm zugeordneten Ausgang angeordnet.
Der Mischbehälter stellt insbesondere ein Gleichgewicht zwischen den Kreisen sicher, sowie einen im wesentlichen konstanten Durchsatz am Zählsystem für den Wärmeverbrauch.
In vorteilhafter Weise weist der Heizungskreis für den Raum eine Umwälzpumpe und ein Mischventil auf, wobei dieses letztere zwischen der Eintrittsleitung und der Austrittsleitung des besagten Heizungskreises angeordnet ist. Durch das Vorhandensein einer Umwälzpumpe im Sekundärkreis werden in vorteilhafter Weise sehr geringe Druckverluste im Primärkreis erreicht (im Gegensatz zu einem klassischen System), und die Umwälzpumpe ist derart ausgewählt, daß sie für sich allein die gesamte Flüssigkeitszirkulation im Sekundärkreis sicherstellen kann.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage, die dadurch bemerkenswert ist, daß sie eine Vorrichtung aufweist, welche die Steuer- und Kontrollorgane der Anlage zusammenfaßt, wobei die besagte Vorrichtung an die Zuführungsleitung und die Rückführungsleitung des Primärkreises und an die Eintrittsleitung und die Austrittsleitung des Sekundärkreises angeschlossen ist.
Die besagte Vorrichtung kann in unmittelbarer Nähe des Brauchwasserboilers angeordnet sein, beispielsweise neben diesem. Weiterhin kann ein Gehäuse vorgesehen sein, welches die Gesamteinrichtung zusammen mit dem Boiler einschließt.
Auf diese Weise sind für den Benutzer alle Kontrollelemente an der gleichen Stelle zusammengefaßt, während allein die Leitungen der beiden Kreise der Anlage aus der besagten Vorrichtung herausgeführt sind.
Die Erfindung ist gut zu verstehen, bei der Lektüre der nachfolgenden und sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehenden Beschreibung. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Anlage nach der Erfindung in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Vorrichtung nach einer anderen Ausführungsform.
In den Fig. 1 bis 3 kann man einen Primärkreis erkennen, der jeweils zwei Zuführungsleitungen 201, 301, 401 und zwei Rückführungsleitungen 202, 302, 402 aufweist. Diese Leitungen gehören zu einer Fernheizung, die mit einem flüssigen Wärmeträger und spezieller mit warmen Wasser betrieben wird und bei der der oder die Heizkessel, wie beispielsweise 330 und 430 in den Fig. 2 und 3 in jeder Bauart ausgeführt sein können (mit Kohlefeuerung, Holzfeuerung, Heizölfeuerung, Gasfeuerung, ...).
Die Zuführungsleitung 201 ist mit einem Temperaturfühler 203 versehen und die Rückführungsleitung 202 mit einem thermischen Verbrauchszähler 204, der oft Kalorienzähler genannt wird.
Der Temperaturfühler 203 ist mit dem besagten Zähler 204 in der aus den Zeichnungen ersichtlichen Weise verbunden, während dieser letztere so eingerichtet ist, daß er die zwischen dem Zulauf und dem Rücklauf verbrauchte Energie in Abhängigkeit vom Durchsatz und vom zwischen dem besagten Zulauf und dem besagten Rücklauf gemessenen Temparaturgradienten berechnet. Allerdings ist es selbstverständlich, daß hier jeder andere Zählertyp verwendet werden kann.
Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, kann in der Zuführungsleitung ein Absperrventil 205 und in der Rückführungsleitung ein Absperrventil 206 vorgesehen sein, ebenso wie ein Trennventil 207 für den Zähler und ein Filter 208, wobei diese beiden letzteren Elemente alle beide in Bezug auf den besagten Zähler 204 an der dem Ventil 206 entgegengesetzten Seite angeordnet sind.
Wie die Figuren weiterhin zeigen, besitzt die Anlage außerdem einen Heizungskreis, der mit einer Eintrittsleitung 209, 309, 409 und einer Austrittsleitung 210, 310, 410 ausgerüstet ist.
Der Heizungskreis besitzt Heizkörper 211, 311, 411 wie beispielsweise Radiatoren oder in den Boden des Raumes eingelassene Heizungsleitungen. Der besagte Heizungskreis besitzt außerdem eine Umwälzpumpe 212, ein Mischventil 213 (automatisch oder handbetätigt) und ein Thermometer 220.
An den oben beschriebenen Heizungskreis ist ein Kreis zur Erwärmung von Brauchwasser angeschlossen mit einem Brauchwasserboiler 214, 314, der mit einem Wärmetauscher versehen ist, von dem weiter unten die Rede ist.
In Fig. 1 ist die völlig originale Ausführungsform dargestellt. Tatsächlich ist bei dieser Ausführungsform ein Wassermantel 219 um den Boiler 214 herum angeordnet. An diesem Wassermantel sind zwei Eingänge vorgesehen, an welche jeweils die Zuführungsleitung 201 des Primärkreises und die Austrittsleitung 210 des Heizungskreises angeschlossen sind und ebenso zwei Ausgänge, an welche jeweils die Rückführungsleitung 202 des Primärkreises und die Eintrittsleitung 209 des Heizungskreises angeschlossen sind.
Bei dieser Ausführungsform wird der Wärmetauscher des oben erwähnten Brauchwasserboilers 214 durch die Außenwand des besagten Boilers 214 (beispielsweise aus Inox) und durch den Wassermantel 219 gebildet, wobei dieser letztere auch als Mischbehälter dient, der es insbesondere ermöglicht, die Kreise im Gleichgewicht zu halten und einen im wesentlichen konstanten Durchsatz für den Zähler zu garantieren.
In diesem Abschnitt der Beschreibung kann außerdem darauf hingewiesen werden, daß, um eine gute Durchmischung sicher zu stellen, die Eingänge am Behälter 219 in einem Abstand von ihren jeweiligen Ausgängen angeordnet sind, ja sogar wie hier an der entgegengesetzten Seite.
Bei einer solchen Anlage bildet der Heizungskreis einen Sekundärkreis, während der Mantel oder Mischbehälter 219 zwischen dem Primärkreis 201, 202 und dem Sekundärkreis 209, 210 angeordnet ist.
Die Pfeile zeigen die Richtung der Zirkulation des Wassers in den verschiedenen Kreisen.
Es ist festzustellen, daß es der Zähler 204 ermöglicht, die Gesamtmenge der verbrauchten Energie zu messen. Das Mischventil 213 ermöglicht eine Regelung der Temperatur im Heizungskreis, die durch das Thermometer 220 gemessen wird. Es kann außerdem bemerkt werden, daß der Kreis für die Erwärmung des Brauchwassers vorrangig ist.
Wenn man bei der dargestellten Ausführungsform den Kreis zur Erwärmung des Brauchwassers nicht kurzschließen kann derart, daß die Temperatur im Boiler 214 vom Benutzer nicht regelbar ist, so ist doch klar, daß es absolut möglich ist, bei dieser Ausführungsform eines oder mehrere thermostatische Mischventile zu verwenden, die vom Benutzer regelbar sein können oder nicht. Dieses Mischventil bzw. diese Mischventile können im Brauchwasserkreis angeordnet sein, der insbesondere mindestens eine Zuführungsleitung 222, 322, 422 und eine Rückführungsleitung 223, 323, 423 aufweist, wie es die Fig. 1 bis 3 zeigen.
Die Erfindung betrifft wohl die Anlage nach Fig. 1, aber es ist offensichtlich, daß diese Anlage in unterschiedlicher Art und Weise eingerichtet sein kann. Der Erfinder hat insbesondere vorgesehen, alle Steuer- und Kontrollorgane einschließlich eines eventuellen thermostatischen Mischventils unter dein gleichen Gehäuse zusammenzufassen, das eine echte Vorrichtung 324, 424 bildet, wie es die Fig. 2 und 3 zeigen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Vorrichtung 324 unter dem Boiler 314 angeordnet.
In vorteilhafter Weise jedoch kann die Vorrichtung 424 unter dem gleichen Gehäuse die Gesamtheit der Komponenten und den Boiler aufnehmen, wie es Fig. 3 zeigt.
Wie man den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, sind aus den Vorrichtungen 324 und 424 nur die oben beschriebenen Leitungen 301, 302; 401, 402, die Leitungen 309, 310; 409, 410 und die Leitungen 322, 323; 422, 423 herausgeführt (die Leitungen 322, 323 und 422, 423 kommen direkt vom Brauchwasserboiler). Alle in der Vorrichtung zusammengefaßten Organe, wie der Behälter 219, das Mischventil 213, usw. sind in den Fig. 2 und 3, welche die Vorichtungsgehäuse darstellen, natürlich nicht sichtbar.
An den Vorrichtungen 324 und 424 der Fig. 2 und 3 kann man dagegen jeweils ein Bedienungsfeld 325 und 425 erkennen, das beispielsweise einen Bedienungsknopf 327, 427 für das Mischventil 213 aufweist, sowie eine Meßskala 328, 428 für die Temperatur, die dem Thermometer 220 zugeordnet ist.
Schließlich steuert der Knopf 429 der Vorrichtung 424 beispielsweise mit dem Positionen "Sommer" und "Winter" das jeweilige Abschalten oder Einschalten der Pumpe 212. Andere Mittel können außerdem vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Fenster 431, um ein Ablesen des thermischen Verbrauchszählers zu ermöglichen, wenn dieser in der Vorrichtung angeordnet ist.

Claims

1. Anlage zur Heizung und zur Herstellung von warmen Brauchwasser mittels eines flüssigen Wärmeträgers mit von einer Fernheizungsanlage ausgehender Verteilung auf Einzelräume, die für jeden zu beheizenden Einzelraum mindestens eine Zuführungsleitung (201, 301, 401) und eine Rückführungsleitung (202, 302, 402) aufweist, die einen Primärkreis genannten Kreislauf bilden, wobei die besagten Leitungen jeweils an einen ersten Eingang und einen ersten Ausgang eines Mischbehälters angeschlossen sind und der besagte Behälter einen zweiten Eingang und einen zweiten Ausgang aufweist und zwischen dem Primärkreis und einem Sekundärkreis genannten Kreislauf angeordnet ist, der aus dem Heizungskreis für den besagten Raum und einem Kreis zur Erwärmung von Brauchwasser besteht, welcher an den besagten Heizungskreis für den Raum angeschlossen ist und der mit einem zwischen dem Brauchwasser und dem flüssigen Wärmeträger angeordneten Wärmetauscher versehen ist, wobei die Austrittsleitungen (210, 310, 410) und die Eintrittsleitungen (209, 309, 409) des Heizungskreises für den Raum jeweils an den zweiten Eingang und den zweiten Ausgang des Mischbehälters angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen thermischen Verbrauchszähler (204) aufweist, welcher derart angeordnet ist, daß es ihm möglich ist, die im ganzen Sekundärkreis verbrauchte Wärmemenge zu zählen, daß der Kreis zur Erwärmung von Brauchwasser mit einem Brauchwasserboiler (214, 314) versehen ist und daß der Wärmetauscher zwischen dem Brauchwasser und dem flüssigen Wärmeträger durch die Außenwand des Brauchwasserboilers (214) und durch einen den besagten Boiler einhüllenden Zirkulationsmantel (219) des besagten flüssigen Wärmeträgers gebildet wird, so daß der Mischbehälter zwischen dem Primärkreis und dem Sekundärkreis durch den besagten Mantel (219) des flüssigen Wärmeträgers gebildet wird.

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Verbrauchszähler (204) im Primärkreis angeordnet ist.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingang des Behälters (219) entfernt von dem ihm zugeordneten Ausgang angeordnet ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizungskreis für den Raum eine Umwälzpumpe (212) und ein Mischventil (213) aufweist, wobei dieses letztere zwischen der Eintrittsleitung und der Austrittsleitung des besagten Heizungskreises angeordnet ist.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe (212) derart ausgewählt ist, daß sie für sich allein die gesamte Flüssigkeitszirkulation im Sekundärkreis sicherstellen kann.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (324, 424) aufweist, welche die Steuer- und Kontrollorgane (326, 327, 328, 329; 427, 428, 429) der Anlage zusaminenfaßt, wobei die besagte Vorrichtung an die Zuführungsleitung und die Rückführungsleitung des Priinärkreises und an die Eintrittsleitung und die Austrittsleitung des Sekundärkreises angeschlossen ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Vorrichtung (324) in unmittelbarer Nähe des Brauchwasserboilers (314) angeordnet ist.

8. Anlage nach der Gesamtheit der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Vorrichtung (424) den Brauchwasserboiler im gleichen Gehäuse einschließt.