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Warmwasserheizungsanlage mit angeschlossener Brauchwassererzedgung
Die Erfindung betrifft eine Warmwasserheizungsanlage mit angeschlossener Brauchwassererzeugung
o. dgl., bei der die gegenüber der Temperatur des Brauchwassers gewöhnlich niedrige
Temperatur des Heizwassers durch Mischen des Kesselwassers mit einem Teil des Rücklaufwassers
der Heizungsanlage erzeugt wird.
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Es ist auch bekannt, zu diesem Zwecke das Rücklaufwasser durch eine
zwischen den Steig- und Rücklaufleitungen eingeschaltete Nebenleitung zu führen
und mit dem in die Steigleitung zuströmenden Wasser zu mischen, das auch dem Kessel
durch einen besonderen Regelhahn entnommen wird. Es ist auch vorgeschlagen. worden,
für die Mischung des Rücklaufwassers mit dem Heizwasser -Strahlpumpenwirkungen zu
benutzen. Bei diesen bekannten Einrichtungen hat aber das in der Nebenteitung befindliche
kältere Wasser die Neigung, an dem Wasserkreislauf nicht teilzunehmen, wodurch die
Nebenleitung wirkungslos wird. Besonders störend wirkt dies bei niedrigen Temperaturen,
z. B. beim Anheizen oder bei einem vorübergehenden Rückgang in. der Heizleistung.
Hierzu kommt noch, daß das zum Kessel zurückströmende Rücklaufwasser eine gewisse
Strahlpumpenwirkung auf das Wasser in der Nebenleitung ausübt, und zwar in einer
der Strahlpumpenwirkung des. heißen Kesselwassers entgegengesetzten Richtung: Nach
:der Erfindung ist bei einer Warmwasserheizungsanlage der eingangs genannten Art
der ansteigende Strang der Mischleitung an seinen beiden Enden an den Kesselwasserraum
regelbar angeschlossen und derart wärmeübertragend, mit dem Kessel verbunden, daß
der Wärmeübergang vom Heizkessel an den aufsteigenden Strang der Mischleitung dem
Wärmebedarf bei der niedrigsten Betriebstemperatur der Heizungsanlage entspricht.
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Hierdurch wird erreicht, daß einerseits auch bei sehr geringem Wärmebedarf
der Raumheizung in der Heizungsanlage stets ein befriedigender Wasserumlauf stattfindet
und daß anderseits durch einfache Einstellung des Regelventils zwischen dem Kessel
und der Mischleitung die Wärmezufuhr zu der Heizungsanlage leicht in weiten Grenzen
geregelt werden kann. Bei geringem Heizbedarf wird das Rücklaufwasser der Heizungsanlage
nur durch Wärmeübertragung etwas angewärmt, ohne daß eine Mischung zwischen Brauchwässer
und Kesselwasser in der
Mischleitung stattfindet, während bei stärkerem
Heizbedarf Brauchwasser dem Rücklaufwasser beigemischt wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung- durch Ausführungsbeispiele
erläutert, und zwar zeigen Abb. i eine Warmwasserheizungsanlage mit Brauchwassererzeuger
(Heizkessel im Schnitt) und die Abb. 2, 3, q., 5 und 6 verschiedene Ausführungsarten.
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Bei der Anlage nach der Abb. i ist i der Wasserraum des Kessels, 2
die Steigleitung, z. B. zu einem Brauchwasserbereiter 3. Die eigentliche Heizungsanlage
enthält eine Nebenleitung 5, eine Vorlaufleitung 6; ein Ausdehnungsgefäß 7, Heizkörper
8 und eine Rücklaufleitung g. Die Nebenleitung 5 ist in den Kesselwasserraum senkrecht
eingebaut. Diese Leitung weist im wesentlichen denselben Querschnitt wie die Vorlaufleitung
6 auf. Sie ist an, ihrem unteren Teil mit einem an die Rücklaufleitung 9 angeschlossenen
Zulüßrohr iö und an ihrem oberen Teil mit einem an dieVorlaufleitung 6angeschlossenen
Abflußrohr i i versehen. Der stets offene Verbindungsweg 12 zu dem Kesselwasserraum
bringt den Vorteil, daß ein gemeinsames Ausdehnungsgefäß 7 genügt, weil ein z. B.
im Kessel entstandener Überdruck sich unmittelbar durch die Öffnung 12, auf die
Heizungsanlage überträgt und umgekehrt.
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Von der für die Brauchwasserbereitung in 3 vorgesehenen Heißwasserleitung
2 geht eine Zweigleitung mit einem Ventil 13 zu der Vorlaufleitung 6 ab.
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Bei der Anlage nach der Abb.2 ist die Nebenleitung 5" von einem besonderen
Warmwassermantel 15 umgeben, der an seinem oberen Teil durch eine mit einem Ventil
versehene Leitung 16 und an seinem unteren Teil durch den Stutzen 17 mit dem Kesselwasserraum
i. in Verbindung steht.
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Bei der Anlage nach der Abb.3 ist die Nebenleitung Sb in wärmeleitender
Berührung mit der Außenwand des Wasserraums ib angeordnet, während nach der Abb.
q: die Leiteng 5, innerhalb des Feuerraumes 18 angeordnet ist. Im übrigen stimmen
diese Vorrichtungen mit den oben beschriebenen überein. - Die Nebenleitung kann
auch über oder unter dem Feuerraum bzw. im Rauchkanal angeordnet sein.
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Das Ventil 13 kwnn gegebenenfalls im oberen, durch den Wasserraum
des Kessels verlaufenden Teil der Nebenleitung angebracht sein, wie es in den Abb.
ä und q. durch die Ziffern i¢ und 14, angedeutet ist, wobei das Ventil selbst ganz
innerhalb des Kessels liegt. Die Nebenleitung kann auch in Gestalt einer Schlange
ausgeführt werden, die innerhalb oder außerhalb des Kessels angeordnet und gegebenenfalls
als ein Teil des Kessels selbst ausgeführt sein kann.
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Bei den Ausführungsarten nach den Abb. i, 3 und q. ist die Wärmeübergangsfläche
der Nebenleitung derart abgemessen, daß das in dieser Leitung enthaltene Wasser
nicht über die niedrigste in den Heizkörpern verwendbare Temperatur hinaus erwärmt
wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Abb. 2 kann dagegen die an die
Wassersäule der Nebenleitung abzugebende Wärmemenge geregelt werden, wodurch ein
besonders großer Regelbereich erzielt wird.
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Gegenüber bekannten Vorrichtungen wird nach der Erfindung die durch
die Nebenleiteng strömende Wassermenge in keiner Weise gedrosselt. Abgesehen davon,
ob heißes Wasser durch das Ventil 13 zufließt oder nicht, erfolgt der Kreislauf
unbehindert durch die Nebenleitung auf Grund der durch die besondere Erwärmung hervorgerufenen
Schwerkraftwirkung. Da die Erwärmung verhältnismäßig gering ist, muß in den meisten
Fällen heißes Wasser durch das Ventil 13 zugeführt werden, wodurch eine Regelmöglichkeit
geschaffen wird.
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Da die Vorrichtung nach der Abb. 2 von der Kesselbauart ziemlich unabhängig
ist, ist ihre Anordnung an einer anderen Stelle in dem Gebäude unter der Voraussetzung
möglich, daß die erforderlichen Vor- und Rücklaufleitüngen zugänglich sind. Eine
solche Vorrichtung ist beispielsweise dann angebracht, wenn es sich um eine besondere
Gruppe oder einen einzelnen Heizkörper handelt, die bzw. der geregelt werden soll.
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Es ist auch möglich, die Nebenleitung unmittelbar strahlpumpenartig
durch heißes Wasser zu erwärmen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Abb.5 ist
die Neben-Leitung 5,1 zwischen den beiden Verbindungswegen i2d und 13 mit einem
zusätzlichen, mit dem Kesselwasserräum id in Verbindung stehenden Zulauf i9 versehen.
Dieser verbindet den unteren Teil der Nebenleitung mit dem Kesselwasserraum id auf
ungefähr gleicher Höhe 2o. In der Leitung 19, 2o ist auch ein Regelventil
21 angeordnet. Die Wassertemperatur bei 2o ist meistens wesentlich niedriger als
die im oberen Teil des Kessels. Jedenfalls kann das durch das Rohr 2ö, i9 strömende
Heißwasser durch das Ventil 21 derart eingeregelt werden, daß die Temperatur in
der Nebenleitung dem niedrigsten 1 Wärmebedarf der Heizkörper entspricht und doch
eine Schwerkraftwirkung in der Heizungsanlage 5,d, 6, 8, 9 entsteht. Es ist auch
möglich, das Wasser an einer höher liegenden Stelle, z. B. bei 2?, aus dem Kessel
aus- 1 treten zu lassen, wodurch die Temperatur des Heißwassers der des gegebenenfalls
durch
das Ventil 13 strömenden Wassers gleich wird. Daraus
ergibt sich, daß das Verhältnis der durch die Ventile 13 und 21 strömenden Flüssigkeitsmengen
- durch Einstellung der Ventile geregelt werden kann.
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Falls die Nebenleitung schon in wärmeleitender Verbindung mit dem
Kessel, z. B. nach der Abb. 2, steht, kann es eintreffen, daß die hierdurch erzielte
Wärmeübertragung nicht genügt; dann kann ein zusätzlicher Heißwasserzulauf erfindungsgemäß
angebracht werden. Es wird hierbei angenommen; daß die Nebenleitung 5e z. B. (Abb.
6) in wärmeleitender Berührung mit der Außenwand des Kessels i. steht. Ein besonderer,
vom Ventil 21, überwachter Heißwasserzulauf ige verbindet den unteren Teil der Nebenleitung
mit dem Kesselwasserraum i, auf ungefähr gleicher Höhe 2o. Es ist auch denkbar,
daß der Anschlußpunkt an den Kessel sich auf einer anderen Höhe, z. B. bei 22e,
befindet, wobei das Ventil an der mit 23e bezeichneten Stelle angebracht wird. Es
ist klar, daß es durch Einstellung des Ventils 21, bzw. 23e erzielbar ist, daß bei
geschlossenem Ventil 13, die der Nebenleitung 5e durch Strahlpumpenwirkung
zugeführte Wärmemenge zuzüglich der durch die Leitungswand unmittelbar zugeführten,
die dem niedrigsten Wärmebedarf der Heizkörper entsprechende nicht überschreitet,
aber gleichzeitig genügt, um den erforderlichen Schwerkraftumlauf in der Heizungsanlage
sicherzustellen.