DE7508480U

DE7508480U - Geraet zur erzeugung von warmen bzw. heissen heizungs- und brauchwasser

Info

Publication number: DE7508480U
Application number: DE19757508480
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1977-03-03

Description

Gerät zur Erzeugung van bzw. heißen Heizungs- und Brauchwasser

Die Neuerung betrifft ein Gerät zur Erzeugung van warmen bzw. heißen Heizungs- und Brauchwasser mittel-s^flüssiger ader gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus zu einer isolierummantelten, mit Rauchgasführungen versehenen Baueinheit zusammengefaßten Brauchwasser- und mit einem Heizungssystem verbindbaren Heizmediumsteil,

Derartige Geräte sind allgemein bekannt, die man je nach spezieller Konstruktion als Heizkessel oder als Brauchwasserbereiter bezeichnet. Bei Heizkesseln kennt man verschiedene Varianten. In der Regel sind dabei im heizmediumführenden Innenraum über, unter oder neben der Brennkammer Brauchwasserbereiter in Form von Speicherbehältern oder Durchlauferhitzern angeordnet, wobei das Brauchwasserf durch das Heizmedium (Wasser) erwärmt wird, das seinerseits von der Brennkammer aus mit Wärme beaufschlagt wird. (Bspw. DT-D5 2 141 113).

./2

7508480 03.03.77

Bekannt ist auch, Braurhuiasse τ here^; ter dpr pirpnt' <γ·~ρπ Einheit durch Rohrverbi ndunoen zuzunrdnpn, wuhei das Hei ^mR eil uc durrh die Rohruerbindunoen in den Hei?tei1 des Braur^wasserhehälters gelangt. Bri derartigen Geräten steht die Bereituno von Heizwasser für die Beschirkunn eines anoesrh1osspnen Hei7unassystems im Uarderorund.

In gemäßigten und kalten Klimazonen sind diese bekannten Pusführungsfογριεπ richtig und hinsichtlich ihres Bauaufwandes annehmbar. Für ujarme und heiße Klimazonen, ujo der QJärmebedarf für die Zentral heizunn gegenüber dem Brauchuiasserbedarf zurücktritt, sind die bekannten Systeme zu pufuiendig und genügen nicb'tcden Anforderungen, die aus den speziellen klimatischen Gegebenheiten resultieren.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen,, daß diesen klimatischen Bedingungen besser gerecht.

Diese Aufgabe ist mit einem Gerät der eingangs genannten Art nach der Neuerung dadurch gelöst, daß im Innenraum eines schaehtartiqen Mantels über dem Brennb^rreich für flüssige oder gasförmige und ggf. feste Brennstoffe der langgestreckte Brauchuiasserbehälterteil angeordnet ist, in welchem Behälter mindestens ein, das Heizmedium führende lüärmeübertragungselement angeordnet ist, wobei das k'^rmeübertragungseleivient mit der wasserführenden Ummanteluno des Brennraumes verbunden ist, während

7508480 03.03.77

die anderen Enden der Ummantelung und des WärmEübertTagunnselementes als wahlweise vom Heizungsrücklauf des Heizungssyatems aus beschickbare, aus dein Mantel herausgeführte Anschlüsse ausgebildet sind.

Dieses neuartige Gerät bietet je nach Bedarf folgende Betriebsmögiichkeiten:

Wird Wärme für die Zentralheizung benötigt, dann wird durch eine Umwälzpumpe der Heizwasserstrom so geleitet, daß das durchströmende Heizungswasser erst durch das obere Wärmeübertragungselement im Brauchwasserbehälter strömt und dann durch den Mantel, der die Brennkammerwand bildet. Uon da strömt das Heizungswasser in die Heizung.

Denn der Inhalt des Brauchwasserbehälters aufgeheizt ist, entnimmt das üJärmetauscherelement dem Brauchwasserbehälter Wärme, die diesem durch direkte Beaufschlagung der Flamme bzw. der Heizgase mitgeteilt wird.

Wird für die Zentralheizung keine Wärme benötigt, läßt eine zweite Umwälzpumpe das Heizmedium in entgegengesetzter Richtung durch das Gerät strömen, d.h., erst durch den hochwirksamen Mantel und dann durch den Wärmetauscher im BrauchwBSserbehälter, so daß dieser neben seiner DirEktbeaufschlaqung zusätzlich durch das Wärmetauscherelement mit Wärme beaufschlagt wird. Im Gegensatz zu den bekannten Kombinationen von Heizkesseln und Warmmasserbereitern hat das Gerät nach der Erfindung also den großen Uorteil, daß ein wesentlicher Teil der entwickelten

.JU

7508480 03.03.77

Wärme vom Brauchwasserbereiter unmittelbar aufgenommen ujird, se daB bspui. für den Bedarf und für die Verhältnisse in warmen Ländern der Anteil der erzeugten Wärme bzw. aufgenommenen Wärme für die Zentralheizung relativ klein gehalten werden kann, d.h., die erzeugte Wärmemenge ist zwar so groß, daß der Brauchwasserbehälter die nötige Warmwasssrleistung erreicht, andererseits kann aber eine relativ geringe Menge für die Zentralheizung entnommen werden, was genau den Bedürfnissen in iiiarmen und heißen Klimazonen entspricht, ωο das ganze Jahr Warmwasser gebraucht uiird, während in Regenzeiten oder nachts eine gewisse Raumheizung wünschenswert oder ggf. notwendig ist, deren Wärmebedarf in der Regel relativ gering ist.

Die Ausbildung des Heizgaszuges kann in verschiedener Weise erfolgen und zwar derart, daß die Rauchgasführung durch den schachtartigen Mantel und den in diesen eingesetzten Brauchwasserbehälter gebildet ist, wobei die wasserführende Ummantelung des Brennraumes mindestens zum Teil bis in den Bereich der Rauchgasführung hochgezogen sein kann oder sie kann derart erfolgen, daß die Rauchgasführung durch mindestens ein den Brauchwasserbehälter durchgreifendes Rohr gebildet und der den Brennraum nach oben begrenzende Boden des BrauChuiasBerbehSlters nach oben gewölbt ausgebildet ist.

Das Wärmeübertragungselement im BrauchwaaserbehSlter kann dabei vorteilhaft zu einem Teil im oberen Bereich und zum anderen Teil im unteren Bereich des BrauchwaBBerbehältera angeordnet sein,

7508480 0103.77

. . * ι * * ι ti

uielche Teile bspw. durch eine gerade Rohrleitung miteinander verbunden sind,, ωαdurch in Rücksicht auf die jeweils umgekehrten Strömungsführungen die lilSrmeübernahme günstig gestaltet werden kann, denn normalerweise würde an sich die Anordnung eines üJärmetauscherelementes im unteren Bereich des Brauchwasserbehälters genügen.

Sowohl der wasserführende Mantel als auch das ülärmetauscherelement im Brauchwasserbehälter sind vorteilhaft und in an sich bekannter Weise als Rohrschlangen ausgebildet, wofür Schutz jedoch nur im Rahmen der vorliegenden Erfindung beansprucht wird.

Die Umkehrung der Durchströmrichtungen wird vorteilhaft am einfachsten dadurch bewirkt, daß an den AnschluSstutzen für das HeizungssyBtem außerhalb des Mantels je eine Umwälzpumpe angeordnet ist, welche Pumpen wechselweise einschaltbar ausgebildet sind. Natürlich könnte man die Umkehrung der Strömungsrichtung auch mit anderen Elementen erreichen. Die Anordnung von zwei Umwälzpumpen, von denen jeweils die eine oder die andere eingeschaltet werden kann, iBt, auch vom Regel- und Einstellaufwand her gesehen, jedoch am einfachsten.

Da durch Anordnung und Ausbildung des BrauchwasserbereiterB die Möglichkeit besteht, daß sich Verunreinigungen im Bereich des unteren Bodens absetzen und dadurch der Wärmeübergang bis zu einem gewissen Grad gestört wird, kann das Berät vorteilhaft

7508480 03.03.77

-G-

derart welter ausgebildet werden, daß am unteren Boden des
Brauchwasserbehälters ein zylindrischer Fortsatz mit verschließbarer Entleerungsöffnung angeordnet iet, wobei ferner zusMtzlich in geringer Distanz zum Boden eine als thermische Bremse merkende Abschirmung angeordnet Bein kann, die eine unmittelbare
Flamm- oder Heizgasbeaufschlagung des Bodens verhindert, während sich Verunreinigungen im Fortsatz sammeln können.

Das neuartige Gerät wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen

Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 schematisch und im Längsschnitt eine Ausführungsform

des Gerätes;
Fig. 2 im LMnrsschnitt eine andere Ausführungsform dee Gerätes

und
Fig. 3 einen Querschnitt durch das Gerät nach Fig. 2.

Im schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
sind bezeichnet mit 1 der das Heizmedium führende Mantel, mit 2
der Brennbereich, mit 3 der BrauchwaBserbehälter, mit U der
ringförmige, vom Mantel 1 bzw. I¹ und den Wandungen des Behälters begrenzte Heizgaszug, mit 5 das im Behälter 3 angeordnete, vorzugsueise aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Teilen 5" ausgebildete und als Rohrschlange ausgebildete Uärmetauscheiement

mit 6 das obere, zum Anschluß B führende Ende des UlärmetBuschelementeB, mit 7 das obere, zum Anschluß 9 führende Ende des
wasserführenden und ebenfalls vorzugsweise als Rohrschlange ausgebildeten Mantels 1 und mit Id₁ 11 die an den Anschlüssen 8,9

7508480 03.03.77

angeschlossenen Umwälzpumpen.

Im Beispiel nach Fig. 1 ist der untere Boden 12 des Behälters mit einem ggf. nach außen isolierten Fortsatz 13 mit verschließbarer Entleerungsöffnung Ik angeordnet, der einerseits den Behälter trägt und in dem sich andererseits verunreinigungen sammeln können.

Dsr Boden kann außerdem, um eine Direktbeaufschlagung mit Heizgasen zu vermeiden, mit einer Abschirmung 15 VBrsehen sein. An den Zug U schließt sich nach oben ein Rauchabzug 16 an, und mit 17,IB sind die Brauchtjasseranschlüsse zum Behälter 3 bezeichnet. 19 ist das vereinfacht dargestellte Heizungssystem.

Wenn die Pumpe Io eingeschaltet ist, mird das Heizmedium vom Heizungsrücklauf HR durch den oberen Teil 5¹ und dann durch den unteren Teil 5" des üJärmEtauscherelementes 5 gefördert. Von da aus gelangt es in den wasse:führend&n Mantel 1, verläßt das Gerät durch den Anschluß 9 und gelangt über den Heizungsvorlauf HU bJiedET in das Heizu.igssystem 1?.

Diese Betriebsweise entspricht dsm Eigentlichen HeizvDrgang. Die im Brauchwasser enthaltene Darms uird also durch das kalte Rücklaufwasser aufgenommen, das dann, im Mantel 1 voll aufgeheizt, mieder der Heizung zurückqeführt uird.

Wird, wenn nur warmee- Brauchwasser benötigt wird, demgegenüber die Pumpe 11 eingeschaltet, fließt das Heizmedium in umgekehrter

7508480 03.03.77

i Richtung der angegebenen Pfeile, d.h., das im Mantel 1 aufge-

heizte Wasser gelangt zunächst in das Wärmetauschelement 5 und gibt dort aufgrund des bestehenden WärmegefälleB seine Wärme an das Brauchwasser ab, das somit sehr schnell aufgewärmt uiird, da seine Erwärmung sowohl von den Behälterwandungen als auch vom üJärmetauschelement aus erfolgt. Ggf. können für diesen Fall mittels dines Ventils und einer Verbindungsleitung "τ der Heizungsvorund-rücklauf kurzgeschlossen werden. Die Brennerein- und -ausschaltung kann von einem im Dder am Behälter 3 angeordneten Thermostaten aus bewirkt werden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2,3 entspricht einer prakti--33s· sehen Verwirklichung und zwar für den Betrieb mit einem Ölbrenner 21, der in die Öffnung 22 eingesetzt wird, für deren Freihaltung die Rohrschlange 1', wie erkennbar, in bestimmter Weise geführt ist. Der Fig. 1 entsprechende Teile sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Diese Ausführungsform kenn natürlich auch mit einem Basbrenner betrieben werden, wobei es nicht erforderlich ist, im Bodenbereich der Brennkammer die Rohrschlange I¹ spiralig einzuziehen und mit einem wärmedämmenden Material (nicht dargestellt) zu versehen. Der Heiz- bzw. Rauchgasabzug wird hierbei von vier, den Behalter 3 durchgreifenden Rohren k' gebildet, wobei in diesem Fall der Behälterboden 12 nach oben gewölbt ist und entsprechend auch die als thermische Bremse wirkende Abschirmung 15, die mit kurzen Rohrstutzen 23 in die Rohre 4' von unten eingreift, so daß auch diese sonst stark beaufschlagten Bereiche nicht unmittelbar von

./9

7508480 O3.03.77

den HeizgaBEn getroffen werden. Das Schaltungs- und FunktionB-prinzip diesBB AusführungsbeiapieleB Entspricht dem zu Fig. 1 beschriebenen.

Die Verbindung zuiischen lilärmetauscherElEmEnten 5 und dem wasserführenden Mantel in Form der Rohrschlange 1' ist durch einen Rohrbogen 24 hergestellt. Da ea sich bei diesem Ausf UhrungBbeir-^.. spiel um. ein kleines Gerät handelt, ist auf den Schlammsammelforteatz 13 (Fig. 1) verzichtet.

Die Anordnung der Abschirmung 15 hat nicht nur den Vorteil, daß eine die Lebensdauer des Behälters 3 mindernde Direktbeauf-BchlBgung des unteren BehMlterbEreichss unterbunden ist, Bändern auch dsn, daß sich bildsndes Schwitzwasser von der Abschirmung aufgefangen, dort entweder verdampft odsr, was im Fall der Fig. durch die hochgezogensn UmfangsrMnder der Abschirmung besonders einfach ist, abgeführt uerdsn kann. Die Schwitzwasserbildung tritt unvermeidbar immer dann auf, wenn der Warmwasserbereiter bzw. Behälter 3 aufgeheizt wird, wenn also das Wasser zunMchBt eine niedrige Temperatur hat. Bei den üblichen liJarmwassErbereitern ohne eins solche Abschirmung tropft das LJasser nach unten auf den Brenner, verstopft Düsen, denn das Schwitzwasser nimmt VerbrBnnungBrückstinde mit, die sich auf den Heizflächen abgelagert hatten. Da das Schwitzwasser korrodierend wirkt, fangen die eisernen Teile des Unterbaues an zu rosten, wenn das Schwitzwasser nicht in dar vorbeschriebenen üJeise abgefangen wird. Früher oder später entsteht dann ein zusätzlicher !ilartungsdienstaufwand.

7508480 03.03.77

Claims

SchutzsnsprUche:

1. Gerät zur Erzeugung von uiarmen bzw. heißen Heizungs- und Brauchwasser mittelB flüssiger, garfcirmiger oder fester Brennstoffe, bestehend aus zu einer isolieruinmantelten, mit Rauchgasführungen versehenen Baueinheit zusammengefaßten Brauchwasser - und mit einem Heizungssystem verbindbaren Heizmediumsteil, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum eines Mantels (1) über dem Brennbereich (2) der langgestreckte Brauchuiasserbehälter (3) angeordnet ist, in dem mindestens ein das Heizmedium führende Wärmeübertragungselement (5) angeordnet ist, wobei das Wärmeübertragungse?«=ment (5) mit der iuasserführenden Ummantelung des Brennraumes (2) verbunden ist, uiShrend die anderen Enden (6,7) der Ummantelung und des Wärmeübertragungselementes (5) als mahlüjeiBe vom Heizungsrücklauf des Heizungssystems aus beschickbare, aus dem Mantel (1) herausgeführte Anschlüsse (8, 9) ausgebildet sind.

2. Gergt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasführung durch den schachtartigen Mantel (1) und den in dieasn eingesetzten BrauchuasBerbehMlter (3) gebildet iet.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die uiasserführende Ummantelung des Brennraumes (2) mindestens zum Teil bis in den Bereich der Rauchgaeführung (I¹) nachgezogen ausgebildet ist*

7508480 03.03.77

-Z-

k. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasführung durch mindestens ein den Brauchuiasserbehälter (3) durchgreifendes Rohr (^¹) gebildet * den und der Brennraum (2) nach oben begrenzende Baden (12) des Brauchtiiasserbehälters (3) nach oben gpuiölbt ausgebildet ist.

5. Gerät nach jedem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das Idärmeübei "uragungselement (5) zu einem Teil (5·) im oberen Bereich und zum anderen Teil (5") im unteren Bereich riss Brauchuiasserbehälters angeordnet ist, weiche Teile miteinander verbunden sind.

6. Gerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserführende Ummantelung und das WärmeöbertragungBelement (5) jeweils aus an sich bekannten, gewickelten Rohrschlangen gebildet sind.

7. Gerät nach jedem der Ansprüche 1 bis G, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlüssen (B,9) außerhalb des Mantelb (1) je eine Umwälzpump© (la,11) angeordnet ist, die wechselweise einschaltbar ausgebildet sind.

8. Gerät nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (12) ein zylindrischer Fortsatz (13) mit verschließbarer Entleerungsüffnung (1*0 angeurdnet ist.

7508480 03.03.77

9. Gerät nach jedem der Ansprüche 1 bis ö, dadurch gekennzeichnet, daß der Baden (12) mit einer in geringer Distanz angeordneten Abschirmung (15) versehen ist.

Id. GerMt nach Ansprüche if und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (15) mit in die den Behälter (3) durchgreifenden Rauchgasführungen bzu. Rühre (if¹) eingreifenden Stutzen (23) versehen ist.

11. Gerät nach Anspruch 6 für die Beschickung mit flüssigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die als Rohrschlange ausgebildete Ummantelung des Brennraumes (2) unterhalb des Brenners im Badenbereich des Brennraumes spiralförmig eingezogen ist.

7508480 03.03.77