EP0458427B1 - Kombi-Wasserheizer - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Kombi-Wasserheizer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
• Ein derartiger Kombi-Wasserheizer ist aus der FR-OS 14 52 259 bekanntgeworden. Dabei sind die beiden Rohre durch eine gemeinsame Wärmetauschwand miteinander verbunden. Nachteilig ist, daß eine nur relativ kleine gemeinsame Wärmetauscherfläche vorhanden ist, so daß aufgrund der mangelhaften Wärmeverteilung die Temperatur des Brauchwassers bei Zapfbeginn unzulässig hoch ansteigen kann, unter Umständen auf > 90 °C, und zu erhöhter Verkalkungsneigung führen kann. Außerdem ist die Wärmetauschwand nicht - wie von verschiedenen Wasserversorgungsunternehmungen vorgeschrieben - doppelwandig ausgebildet.
• Bei einem aus der DE-OS 31 22 944 bekannten Heizwasser-/Brauchwasser-Wärmetauscher sind für die Führung des Brauch- und des Heizwassers schraubenlinienförmige gewundene Flachrohre vorgesehen, die mit ihren äußeren seitlichen Mantelflächen aneinanderliegen oder miteinander verlötet sind. Der Vorteil dieser Wasserheizer liegt in der doppelwandigen Trennung der die beiden Rohre durchströmenden Wässer; die gemeinsame Wärmetauscherfläche ist jedoch wiederum sehr klein.
• Bekannt ist auch ein Lamellenblock mit direkter Erwärmung des Brauch- und des Heizwassers, bei dem ein gewendeltes Rohr zur Führung des Brauchwassers im Inneren eines an sich glatten Rohres zur Führung des Heizwassers angeordnet ist. Bei einem solchen Lamellenblock ergeben sich gegenüber dem zuvor behandelten Wärmetauscher Vorteile im Hinblick auf die Aufheizgeschwindigkeit bei einer Kaltstartzapfung. Außerdem sind bei diesem Lamellenblock große gemeinsame Wärmetauscherflächen vorhanden, so daß nur eine geringe Neigung zu Siedegeräuschen besteht. Allerdings besteht hier der Nachteil, daß die beiden Wässer nur durch eine Rohrwand voneinander getrennt sind.
• Ziel der Erfindung ist es, den Nachteil einer geringen Wärmetauscherintensität zu vermeiden, ohne deshalb den Vorteil einer doppelwandigen Trennung der Wässer voneinander aufgeben zu müssen.
• Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs erreicht.
• Durch diese Maßnahmen ergeben sich große Wärmetauscherflächen, trotz der doppelwandigen Trennung des Brauchwassers vom Heizwasser. Gleichzeitig wird dadurch auch erreicht, daß sich in beiden Rohren eine relativ gleichmäßige Wärmeverteilung ergibt, auch wenn lediglich je eines der beiden Systeme durchströmt wird, das heißt, daß entweder das das Heizwasser führende Rohr oder das das Brauchwasser führende Rohr durchströmt ist und das Wasser in dem jeweils anderen Rohr steht.
• Durch die großen gemeinsamen Wärmetauscherflächen werden hohe Auslauftemperaturspitzen beim Beginn des Zapfens des Brauchwassers vermieden. Die zu erwartenden Auslauftemperaturspitzen des Brauchwassers liegen erheblich unter der eingestellten Vorlauftemperatur des Heizwassers.
• Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch einen Lamellenblock darstellt.
• In dem Lamellenblock 1 ist ein Lamellenrohr 2 gehalten, das vom Heizwasser durchströmbar ist. In der schraubenlinienartig verlaufenden Vertiefung 3 an der Mantelfläche oder Peripherie des Lamellenrohres 2 ist das das Brauchwasser führende Rohr 4 eingelegt und mit deren Wänden verlötet oder verschweißt.
• Dabei füllt das Rohr 4 die Vertiefung 3 im wesentlichen vollständig aus, wodurch sich große gemeinsame Wärmetauschflächen ergeben.
• Die beiden Rohre 2 und 4 sind in einander entgegengesetzten Richtungen durchströmt.
• Die Auslauftemperaturspitzen des Brauchwassers sind beim Zapfen unmittelbar nach dem Heizbetrieb von der mittleren Heizwassertemperatur abhängig, wobei sich aber aufgrund des Gegenstrombetriebes eine deutlich unter der Vorlauftemperatur des Heizwassers liegende Auslauftemperatur für das Brauchwasser ergibt.
• Die kurzen Wärmeleitstrecken im vom heißen Abgas des nicht dargestellten Brenners beaufschlagten Fußbereich des Lamellenblockes 1 und die bereits erwähnten großen gemeinsamen Wärmetauschflächen der Rohre 2 und 4 ermöglichen eine gute Wärmeabfuhr vom jeweils ruhenden auf das jeweils fließende Medium, wobei die beiden Systeme jeweils abwechselnd betrieben werden, so daß stets entweder das Brauchwasser oder das Heizwasser in dem jeweiligen Rohr steht beziehungsweise strömt.
• Aufgrund der guten Wärmeleitung werden auch Siedegeräusche vermieden.
• In der abgehenden Brauchwasserleitung kann ein kleiner Pufferspeicher angeordnet sein, der mittels einer federbelasteten Membrane unterteilt ist und in dessen zweitem Raum eine Stichleitung von der Kaltwasserleitung des Brauchwassers mündet, wobei eine Feder die Membrane in Richtung einer Verkleinerung des vom Kaltwasser erfüllten Raumes des Speichers belastet. Durch den Unterdruck beim Öffnen des Brauchwasserzapfhahnes ergibt sich eine Druckdifferenz über und unter der Membrane des Speichers, wobei gespeichertes warmes Brauchwasser abfließt und rasch an der Zapfstelle zur Verfügung steht. Andererseits wird beim Schließen des Brauchwasserzapfhahnes, wodurch sich gleiche Druckverhältnisse an beiden Seiten der Membrane des Speichers ergeben und damit aufgrund der Vorspannung der Membrane der mit warmem Brauchwasser erfüllte Raum vergrößert wird, warmes Brauchwasser in diesem Raum zwischengespeichert. Bei kurz aufeinanderfolgenden Zapfungen werden die Auslauftemperaturspitzen durch diese Zwischenspeicherung des warmen Brauchwassers noch einmal gemindert.

Claims (1)

1. Kombi-Wasserheizer zur direkten Erwärmung von Brauch- und Heizwasser mit einem Lamellenblock, der je ein das Brauchwasser und ein das Heizwasser führendes Rohr aufweist, welche aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizwasserrohr an seinem Umfang eine schraubenlinienförmige Vertiefung (3) aufweist, in welche das das Brauchwasser führende Rohr (4) eingelegt ist, das die Vertiefung (3) im wesentlichen ausfüllt.

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