EP0366988A2 - Supplementary heat exchanger - Google Patents

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EP0366988A2
EP0366988A2 EP89118948A EP89118948A EP0366988A2 EP 0366988 A2 EP0366988 A2 EP 0366988A2 EP 89118948 A EP89118948 A EP 89118948A EP 89118948 A EP89118948 A EP 89118948A EP 0366988 A2 EP0366988 A2 EP 0366988A2
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Hans Dr. Viessmann
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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
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply

Definitions

  • the invention relates to an additional heat exchanger for a domestic water heater installed separately from the boiler, connected on the supply and return sides to the boiler, the additional heat exchanger consisting of an internally or externally electrically heated container with flow and return connections.
  • the object of the present invention is to provide an additional heat exchanger for a separate boiler created, connected to the boiler on the supply and return sides to create a hot water heater that can be easily integrated from the outset or retrofitted into a hot water heating system consisting of a boiler and a separate hot water heater and can be operated as a boiler replacement with little control effort the boiler is not in operation, while the additional heat exchanger is to remain uninvolved in the circuit of the heat transfer medium when the boiler is in operation.
  • a container that can be electrically heated from the inside or outside is simply used, but with the proviso that its supply and return connection pipe pieces are connected to so-called passenger pipe pieces, which, in this combination according to the invention, the passage of the heat transfer medium during normal operation, ie with the boiler switched on , take over, but also over sections of the passage of the heat carrier heated in the additional heat exchanger or its return.
  • the additional heat exchanger according to the invention is therefore an additional device which is completely separate from both the boiler and the domestic hot water heater and which can only be appropriately integrated with its two passenger line pieces in the supply and return lines between the boiler and the domestic hot water heater in a suitable manner.
  • the passenger line pieces that are open at both ends are provided with corresponding line connection elements, which can be, for example, flange connections or fitting connections.
  • line connection elements can be, for example, flange connections or fitting connections.
  • the two-way open passenger line pieces can also be fluid-tightly connected to the supply and return lines by welding.
  • the separate supply and return lines between the boiler and the hot water Equipped are, of course, the separate supply and return lines between the boiler and the hot water Equipped with appropriate line connection elements.
  • a circulation pump with a downstream non-return valve is arranged in the flow connection line piece of the additional heat exchanger, and in the other embodiment a three-way valve of known type is provided, which is connected to the flow connection line piece while the other two outlets are integrated in the flow passage pipe section.
  • a circulation pump 7 with a downstream non-return valve 8 is arranged in the flow connection line piece 1.
  • an additional circulation pump 7 'it check valve 8' must be provided in the strand of the flow line 16 outside the additional heat exchanger, which circulation pump 7 'causes the heat transfer medium circulation when the boiler is in operation.
  • the circulation is taken over by the circulating pump 7 belonging to the additional heat exchanger, the non-return valve 8 'belonging to the additional heat exchanger preventing the delivery of the carrier medium heated in the container 4 into the boiler.
  • the non-return valve 8 belonging to the additional heat exchanger prevents the warm heat transfer medium from entering the container 4 when the boiler is in operation.
  • the circulating pump 7 and the check valve 8 are replaced by a simple three-way valve 9 belonging to the additional heat exchanger, which, as shown, is integrated in the line sections 1, 5.
  • a circulation pump 7 'with a check valve 8' in the line of the flow line 16 (as shown) behind the additional heat exchanger.
  • the circulation pump 7 'and the check valve 8' behind the outlet 11 of the three-way valve 9 in the line piece 5.
  • the container 4 is connected in a simple manner to the passenger line piece 6 in a suitable manner by a corresponding return connection line piece 2, as shown.
  • the housing 3 is advantageously formed according to FIG. 3 from a base plate 19 and a removable cover 20, which is provided on both sides with two through openings 21 for the passenger line pieces 5, 6 and the forward and return lines 16, 17 if the passenger line pieces 5 , 6 end with their connecting elements 12 within the shell 20.

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Abstract

The supplementary heat exchanger is intended for a service water processor (14), which is installed separately from the boiler (13) and is connected to the boiler (13) on the forward and return sides, and consists of a container (4), having forward and return connections, which can be heated electrically from inside or outside. According to the invention, the forward and return connecting line parts (1, 2) of the container (4) are connected to passage line parts (5, 6) open at both ends. Arranged in the forward connecting line part (1) of the container (4) is a circulating pump (7) having a reverse flow flap (8) that is effective against the container interior, or a three-way valve. In this arrangement, two outlets of the three-way valve (9) are included in the forward passage line part. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Zusatzwärmetauscher für einen separat zum Heizkessel aufgestellten, vor- und rücklaufseitig mit dem Heizkessel verbundenen Brauchwasserbereiter, wobei der Zusatzwärmetauscher aus einem von innen oder außen elek­trisch beheizbaren Behälter mit Vor- und Rücklaufanschlüssen besteht.The invention relates to an additional heat exchanger for a domestic water heater installed separately from the boiler, connected on the supply and return sides to the boiler, the additional heat exchanger consisting of an internally or externally electrically heated container with flow and return connections.

Es ist bekannt, Brauchwasserbereiter bzw. Brauchwasserspei­cher neben Heizkesseln aufzustellen und diese entweder von innen oder von außen mit dem Wärmeträgermedium zu beheizen, das dem Brauchwasserspeicher getrennt zur Brauchwasserseite über entsprechende, zum Heizkessel führende Vor- und Rück­laufleitungen zu- bzw. abgeführt wird. Nach der DE-A 31 49 351 ist ein Warmwasserbreiter bekannt, zwischen dessen Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserabfuhrleitung eine Bypasslei­tung mit einem außen angeordneten elektrischen Heizwiderstand versehen ist, mit dem also unter bestimmten Voraussetzungen das Brauchwasser unmittelbar erwärmt werden kann. Außerdem ist es bekannt, separat zum Heizkessel aufgestellte, aber mit diesem vor- und rücklaufseitig verbundene Brauchwasserspei­cher entweder mit äußeren oder inneren elektrischen Heizwi­derständen zu versehen, um bei Nichtbetrieb des Heizkessels (bspw. in warmen Jahreszeiten) trotzdem warmes Brauchwasser erzeugen zu können. Sowohl äußere wie innere elektrische Heizwiderstände am Brauchwasserbereiter selbst haben gewisse und allgemein bekannte Nachteile.It is known to install hot water heaters or hot water storage tanks next to boilers and to heat them either from the inside or from the outside with the heat transfer medium, which is fed to or removed from the hot water storage tank separately to the hot water side via corresponding supply and return lines leading to the heating boiler. According to DE-A 31 49 351 a hot water spreader is known, between the cold water supply and hot water discharge line, a bypass line is provided with an external electrical heating resistor, with which the hot water can be heated directly under certain conditions. In addition, it is known to provide the domestic hot water tank installed separately from the boiler, but connected to this on the supply and return sides, either with external or internal electrical heating resistors, so that hot domestic water can still be generated when the boiler is not in operation (e.g. in warm seasons). Both external and internal electrical heating resistors on the domestic hot water heater itself have certain and generally known disadvantages.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zusatzwärmetauscher für einen separat zum Heizkessel aufge­ stellten, vor- und rücklaufseitig mit dem Heizkessel verbun­denen Brauchwasserbereiter zu schaffen, der einfach von vorneherein oder aber auch nachrüstbar in eine aus Heizkessel und dazu separat aufgestellten Brauchwasserbereiter beste­hende Warmwasserbereitungsanlage eingebunden und mit geringem Steuer- und Regelaufwand dann gewissermaßen als Heizkesseler­satz betrieben werden kann, wenn der Heizkessel nicht in Be­trieb ist, während bei Betrieb des Heizkessels der Zusatzwär­metauscher am Kreislauf des Wärmeträgers unbeteiligt bleiben soll.The object of the present invention is to provide an additional heat exchanger for a separate boiler created, connected to the boiler on the supply and return sides to create a hot water heater that can be easily integrated from the outset or retrofitted into a hot water heating system consisting of a boiler and a separate hot water heater and can be operated as a boiler replacement with little control effort the boiler is not in operation, while the additional heat exchanger is to remain uninvolved in the circuit of the heat transfer medium when the boiler is in operation.

Diese Aufgabe ist mit einem Zusatzwärmetauscher der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst.This object is achieved with an additional heat exchanger of the type mentioned according to the invention by the features stated in the characterizing part of the main claim.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird also einfach ein von innen oder außen elektrisch beheizbarer Behälter benutzt, dies aber mit der Maßgabe, dessen Vor- und Rücklaufanschluß­leitungsstücke mit sogenannten Passageleitungsstücken zu ver­binden, die in dieser erfindungsgemäßen Kombination die Pas­sage des Wärmeträgermediums bei Normalbetrieb, d.h. bei ein­geschaltetem Kessel, übernehmen, aber auch über Teilstrecken die Passage des im Zusatzwärmetauscher erwärmten Wärmeträgers bzw. dessen Rücklauf. Es handelt sich also beim erfindungsge­mäßen Zusatzwärmetauscher um ein sowohl vom Heizkessel als auch vom Brauchwasserbereiter völlig separates Zusatzgerät, das nur zweckentsprechend mit seinen beiden Passageleitungs­stücken in die Vor- und Rücklaufleitungen zwischen Heizkessel und Brauchwasserbereiter in geeigneter Weise einzubinden ist. Dafür sind die beidendig offenen Passageleitungsstücke mit entsprechenden Leitungsanschlußelementen versehen, wobei es sich bspw. um Flanschanschlüsse oder Fittingsanschlüsse han­deln kann. Selbstverständlich können die beidendig offenen Passageleitungsstücke auch durch Schweißung mit den Vor- und Rücklaufleitungen flüssigkeitsdicht verbunden werden. Je nach gewählter Anschlußart sind natürlich die durchtrennten Vor- und Rücklaufleitungen zwischen Heizkessel und Brauchwasserbe­ reiter mit jeweils entsprechenden Leitungsanschlußelementen versehen.In this embodiment of the invention, a container that can be electrically heated from the inside or outside is simply used, but with the proviso that its supply and return connection pipe pieces are connected to so-called passenger pipe pieces, which, in this combination according to the invention, the passage of the heat transfer medium during normal operation, ie with the boiler switched on , take over, but also over sections of the passage of the heat carrier heated in the additional heat exchanger or its return. The additional heat exchanger according to the invention is therefore an additional device which is completely separate from both the boiler and the domestic hot water heater and which can only be appropriately integrated with its two passenger line pieces in the supply and return lines between the boiler and the domestic hot water heater in a suitable manner. For this purpose, the passenger line pieces that are open at both ends are provided with corresponding line connection elements, which can be, for example, flange connections or fitting connections. Of course, the two-way open passenger line pieces can also be fluid-tightly connected to the supply and return lines by welding. Depending on the type of connection selected, there are, of course, the separate supply and return lines between the boiler and the hot water Equipped with appropriate line connection elements.

Mit den vorerwähnten Passageleitungsstücken allein ist es je­doch nicht getan, sondern in einer Ausführungsform ist im Vorlaufanschlußleitungsstück des Zusatzwärmetauschers eine Umwälzpumpe mit nachgeschalteter Rückschlagklappe angeordnet, und in der anderen Ausführungsform ist ein Dreiwegeventil be­kannter Art vorgesehen, das mit einem Anschluß an das Vor­laufanschlußleitungsstück angeschlossen ist, während die bei­den anderen Abgänge in das Vorlaufpassageleitungsstück einge­bunden sind.However, the aforementioned passenger line pieces alone are not enough, but in one embodiment a circulation pump with a downstream non-return valve is arranged in the flow connection line piece of the additional heat exchanger, and in the other embodiment a three-way valve of known type is provided, which is connected to the flow connection line piece while the other two outlets are integrated in the flow passage pipe section.

Der erfindungsgemäße Zusatzwärmetauscher wird nachfolgend an­hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The additional heat exchanger according to the invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments.

Es zeigt schematisch, und zwar jeweils eingebunden zwischen einem Heizkessel und einem separat aufgestellten Brauchwas­serbereiter:

  • Fig. 1 den Zusatzwärmetauscher mit einer Umwälzpumpe;
  • Fig. 2 den Zusatzwärmetauscher mit einem Dreiwegeventil und
  • Fig. 3 eine Seitenansicht des Umschließungsgehäuses.
It shows schematically, in each case integrated between a boiler and a separately installed domestic water heater:
  • 1 shows the additional heat exchanger with a circulating pump;
  • Fig. 2 shows the additional heat exchanger with a three-way valve and
  • Fig. 3 is a side view of the enclosure housing.

In den Fig. 1, 2 sind entsprechende Elemente mit entsprechen­den Bezugszeichen versehen, und der Brauchwasserbereiter 14 wird bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem sogenannten In­nenheizer 15 in Form einer Rohrschlange beheizt. Die Vorlauf­leitung zwischen Heizkessel 13 und Innenheizer 15 ist mit 16 bezeichnet und die Rücklaufleitung mit 17. Für die Einbindung des Zusatzwärmetauschers sind diese Vor- und Rücklaufleitun­gen 17 einfach getrennt, wobei der Zusatzwärmetauscher mit seinen Passageleitungsstücken 5, 6 die getrennten Vor- und1, 2 corresponding elements are provided with corresponding reference numerals, and the domestic water heater 14 is heated in this embodiment with a so-called internal heater 15 in the form of a pipe coil. The flow line between the boiler 13 and the inner heater 15 is designated 16 and the return line 17. For the integration of the additional heat exchanger, these supply and return lines 17 are simply separated, the additional heat exchanger with its passenger line pieces 5, 6 being the separate supply lines and

Rücklaufleitungen 16, 17 überbrückt. Wesentlich ist nun, daß die Vor- und Rücklaufanschlußleitungsstücke 1, 2 des in einem Umschließungsgehäuse angeordneten und elektrisch beheizbaren Behälters 4 mit den im Gehäuse 3 angeordneten beiden Passa­geleitungsstücken 5, 6 verbunden sind.Return lines 16, 17 bridged. It is now essential that the supply and return connection line pieces 1, 2 of the electrically heatable container 4 arranged in a containment housing are connected to the two passenger line pieces 5, 6 arranged in the housing 3.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist dabei im Vorlaufan­schlußleitungsstück 1 eine Umwälzpumpe 7 mit nachgeschalteter Rückschlagklappe 8 angeordnet. Wie ohne weiteres ersichtlich, muß in diesem Falle im Strang der Vorlaufleitung 16 außerhalb des Zusatzwärmetauschers eine zusätzliche Umwälzpumpe 7′ it Rückschlagklappe 8′ vorgesehen werden, wobei diese Umwälz­pumpe 7′ die Wärmeträgerzirkulation bewirkt, wenn der Heiz­kessel in Betrieb ist. Bei Nichtbetrieb des Heizkessels wird die Zirkulation von der zum Zusatzwärmetauscher gehörenden Umwälzpumpe 7 übernommen, wobei die nicht zum Zusatzwärmetau­scher gehörende Rückschlagklappe 8′ eine Förderung von im Be­hälter 4 erwärmten Trägermediums in den Heizkessel verhin­dert. Andererseits verhindert die zum Zusatzwärmetauscher ge­hörende Rückschlagklappe 8 den Eintritt vom warmen Wärmeträ­germedium in den Behälter 4, wenn der Heizkessel in Betrieb ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a circulation pump 7 with a downstream non-return valve 8 is arranged in the flow connection line piece 1. As can be easily seen, in this case, an additional circulation pump 7 'it check valve 8' must be provided in the strand of the flow line 16 outside the additional heat exchanger, which circulation pump 7 'causes the heat transfer medium circulation when the boiler is in operation. When the boiler is not in operation, the circulation is taken over by the circulating pump 7 belonging to the additional heat exchanger, the non-return valve 8 'belonging to the additional heat exchanger preventing the delivery of the carrier medium heated in the container 4 into the boiler. On the other hand, the non-return valve 8 belonging to the additional heat exchanger prevents the warm heat transfer medium from entering the container 4 when the boiler is in operation.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, der das gleiche Prinzip zugrunde liegt, ist die Umwälzpumpe 7 und die Rückschlag­klappe 8 durch ein einfaches und zum Zusatzwärmetauscher ge­hörendes Dreiwegeventil 9 ersetzt, das, wie dargestellt, in die Leitungsstücke 1, 5 eingebunden ist. In diesem Falle be­darf es der Anordnung einer Umwälzpumpe 7′ mit Rückschlag­klappe 8′ in den Strang der Vorlaufleitung 16 (wie darge­stellt) hinter dem Zusatzwärmetauscher. Es ist aber auch mög­lich, die Umwälzpumpe 7′ und die Rückschlagklappe 8′ hinter dem Abgang 11 des Dreiwegeventils 9 im Leitungsstück 5 mit anzuordnen.In the embodiment according to FIG. 2, which is based on the same principle, the circulating pump 7 and the check valve 8 are replaced by a simple three-way valve 9 belonging to the additional heat exchanger, which, as shown, is integrated in the line sections 1, 5. In this case, it is necessary to arrange a circulation pump 7 'with a check valve 8' in the line of the flow line 16 (as shown) behind the additional heat exchanger. But it is also possible to arrange the circulation pump 7 'and the check valve 8' behind the outlet 11 of the three-way valve 9 in the line piece 5.

Je nachdem, ob der Heizkessel in Betrieb ist oder der Zusatz­wärmetauscher, ist lediglich das Dreiwegeventil 9 entspre­ chend umzuschalten, was keiner näheren Erläuterung bedarf. Ebenso bedarf es bezüglich der Regel- und Steuerorgane für den automatischen Wechsel von Heizkesselbetrieb auf Zusatz­wärmetauscherbetrieb und umgekehrt keiner näheren Erläute­rung. Rücklaufseitig ist der Behälter 4 in beiden Fällen in einfacher Weise durch ein entsprechendes Rücklaufanschlußlei­tungsstück 2, wie dargestellt, mit dem Passageleitungsstück 6 in geeigneter Weise verbunden.Depending on whether the boiler is in operation or the additional heat exchanger, only the three-way valve 9 corresponds switch accordingly, which requires no further explanation. Likewise, no further explanation is required with regard to the regulating and control elements for the automatic change from boiler operation to additional heat exchanger operation and vice versa. On the return side, the container 4 is connected in a simple manner to the passenger line piece 6 in a suitable manner by a corresponding return connection line piece 2, as shown.

Das Umschließungsgehäuse 3 ist gemäß Fig. 3 vorteilhaft aus einer Grundplatte 19 und einer abnehmbaren Abdeckschale 20 gebildet, die beidseitig mit je zwei Durchgriffsöffnungen 21 für die Passageleitungsstücke 5, 6 bzw. die Vor- und Rück­laufleitungen 16, 17 versehen ist, falls die Passageleitungs­stücke 5, 6 mit ihren Anschlußelementen 12 innerhalb der Schale 20 enden.The housing 3 is advantageously formed according to FIG. 3 from a base plate 19 and a removable cover 20, which is provided on both sides with two through openings 21 for the passenger line pieces 5, 6 and the forward and return lines 16, 17 if the passenger line pieces 5 , 6 end with their connecting elements 12 within the shell 20.

Claims (5)

1. Zusatzwärmetauscher für einen separat zum Heizkessel aufgestellten, vor- und rücklaufseitig mit dem Heizkes­sel verbundenen Brauchwasserbereiter, bestehend aus ei­nem von innen oder außen elektrisch beheizbaren Behälter (4) mit Vor- und Rücklaufanschlüssen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vor- und Rücklaufanschlußleitungsstücke (1, 2) des Behälter (4) mit beidendig offenen Passageleitungs­stücken (5, 6) verbunden und im Vorlaufanschlußleitungs­stück (1) des Behälters (4) eine Umwälzpumpe (7) mit nachgeschalteter, gegen den Behälterinnenraum wirksamer Rückschlagklappe (8) oder ein Dreiwegeventil (9) ange­ordnet ist, dessen beide anderen Abgänge (10, 11) in das Vorlaufpassageleitungsstück (5) eingebunden sind.1. Additional heat exchanger for a domestic water heater installed separately from the boiler and connected to the boiler on the supply and return sides, consisting of a tank (4) with flow and return connections that can be electrically heated from the inside or outside,
characterized,
that the supply and return connection line pieces (1, 2) of the container (4) are connected to both ends of open passenger line pieces (5, 6) and in the flow connection line piece (1) of the container (4) a circulation pump (7) with a downstream check valve that is effective against the container interior (8) or a three-way valve (9) is arranged, the other two outlets (10, 11) are integrated in the flow passage line piece (5). 2. Zusatzwärmetauscher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (4) mit seinen Vor- und Rücklaufan­schlußleitungsstücken (1, 2) und den Passageleitungs­stücken (5, 6) zusammen mit Umwälzpumpe (7) und zugehö­riger Rückschlagklappe (8) oder mit dem Dreiwegeventil (9) in einem Umschließungsgehäuse (3) angeordnet sind.2. additional heat exchanger according to claim 1,
characterized,
that the container (4) with its supply and return connection line pieces (1, 2) and the passenger line pieces (5, 6) together with the circulation pump (7) and associated non-return valve (8) or with the three-way valve (9) in a housing (3) are arranged. 3. Zusatzwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (4) und/oder das Umschließungsgehäuse (3) mit Wandbefestigungselementen (18) versehen ist.3. Additional heat exchanger according to claim 1 or 2,
characterized,
that the container (4) and / or the enclosure (3) is provided with wall fastening elements (18). 4. Zusatzwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beidendig offenen Passageleitungsstücke (5, 6) mit Leitungsanschlußelementen (12), wie Flansche oder Außengewinde, versehen sind.4. Additional heat exchanger according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the passenger line pieces (5, 6) which are open at both ends are provided with line connection elements (12), such as flanges or external threads. 5. Zusatzwärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (3) aus einer Grundplatte (19) und einer abnehmbaren Abdeckschale (20) mit Durchgriffsöffnungen (21) für die Passageleitungsstücke (5, 6) gebildet ist.5. Additional heat exchanger according to one of claims 2 to 4,
characterized,
that the housing (3) from a base plate (19) and a removable cover shell (20) with through openings (21) for the passenger line pieces (5, 6) is formed.
EP19890118948 1988-10-13 1989-10-12 Supplementary heat exchanger Withdrawn EP0366988A3 (en)

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