EP0466207B1

EP0466207B1 - Niedertemperaturheizkessel

Info

Publication number: EP0466207B1
Application number: EP91115427A
Authority: EP
Inventors: Richard Müller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2009-04-21
Also published as: EP0466207A1; JPH02503949A; DE58900919D1; ATE133776T1; EP0365640B1; DE58909592D1; EP0365640A1; WO1989010519A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Niedertemperaturheizkessel mit einer den Brenner aufnehmenden Brennkammer (1), einem nachgeschalteten, im Abgasrohr endenden Heizgaszug (3) und einem umgebenden Kesselwassermantel, der in einen inneren und einen äußeren Kreislauf unterteilt ist, die miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Verbindungen ein temperaturgesteuertes Ventil aufweist, das den inneren Kreislauf auf einer hohen und den äußeren Kreislauf auf einer niederen Temperatur einstellt, und wobei beide Kreisläufe mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehen sind. Ein derartiger Kessel ist durch die DE-A-3510 679 bekannt.
Bei den bekannten Zentralheizungsanlagen werden Niedertemperaturheizkessel der gattungsgemäßen Art eingesetzt. Ihre grundsätzliche Aufgabe besteht darin, das über den Brenner eingebrachte und gezündete Gas oder Öl als Wärme an das umgebende Kesselwasser abzugeben und in die Heizungsanlage einzuspeisen. Aus Gründen der Verbesserung der Energieausnutzung werden in jüngster Zeit immer mehr Niedertemperaturheizkessel eingesetzt, bei denen zur Verminderung der Wärmeverluste das Kesselwasser auf einer vergleichsweise niedrigen Temperatur gehalten wird. Zur Erreichung einer hohen Lebensdauer ist von ausschlaggebender Bedeutung, daß eine Kondensation der Heizgase nicht eintritt. Bei Normaltemperaturkesseln wird zu diesem Zweck die Kesseltemperatur so gesteuert, daß sie oberhalb des Taupunktes der Heizgase zu liegen kommt. Bei Niedertemperaturkesseln hingegen müssen entsprechend aufwendige Vorkehrungen getroffen werden.
Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Weiterentwicklung von Niedertemperaturheizkesseln zur Aufgabe gemacht, bei denen Kondensation vermieden und gleichzeitig eine optimale Energieausnutzung möglich wird.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß neben dem oberhalb und/oder unterhalb der Brennkammer befindlichen Heizgaszug, in Strömungsrichtung gesehen, zusätzlich Nebenheizgaszüge vorgeschaltet sind und daß der Kesselmantel zwischen dem inneren und dem äußeren Kreislauf isoliert und doppelschalig ausgebildet ist.
Der die Brennkammer und teilweise den Heizgaszug umgebende Kesselwassermantel ist zweischalig und in einen primären (inneren) und sekundären (äußeren) Bereich unterteilt, die über (mindestens) zwei Öffnungen untereinander in Verbindung stehen. Im Sinne der Erfindung ist wenigstens eine der Verbindungen mit einem temperaturgesteuerten Ventil versehnen, welches so eingestellt ist, daß der Ausgleich zwischen primärem und sekundärem Kreislauf nur unvollständig erfolgen kann, so daß der primäre Kreislauf auf einer wesentlich höheren als der sekundäre eingestellt und gehalten wird.
Eine derartige zweischalige Kesselwassermantelkonstruktion hat zum Vorteil, daß Kondensation vermieden, optimale Energieausnutzung erfolgen und sowohl hochtemperiertes Wasser durch Entnahme aus dem primären Kreislauf als auch niedertemperiertes Wasser aus dem sekundären bereitstellbar ist. Das hocherwärmte Wasser wird beispielsweise an Hochtemperaturgeräte wie Brauchwasser und Boiler und das niedertemperierte Wasser an die Heizkörper angeschlossen. Unter energetischen Gesichtspunkten ist als Vorteil anzusehen, daß nur ein geringer Teil des Wassers auf einer vergleichsweise hohen Temperatur gehalten und gleichzeitig durch die umgebende zweite Schale des Kesselwassermantels von niederer Temperatur die Energieverluste minimiert werden können. Es erfolgt nur eine unmittelbare Erwärmung des primären Kreislaufes, der einen Teil seines Mediums über das temperaturgesteuerte Ventil an den sekundären Kreislauf abgibt. Durch die hohe Temperatur des primären Kreislaufes erhält man im Bereich der Wandungen der Brennkammer und des Heizgaszuges Temperaturverhältnisse, mit denen bei Normaltemperaturkesseln vergleichbar sind, die also oberhalb des Taupunktes liegen, so daß mit Sicherheit eine Kondensation der Heizgase ausgeschlossen ist. Als Folge davon ergibt sich eine vergleichsweise hohe Lebensdauer.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. Sie zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Niedertemperaturheizkessel in etwa entlang der Mittelachse.
In an sich bekannter Weise besteht der gezeigte Niedertemperaturheizkessel aus einer Brennkammer (1), in der sich der Brenner (2) befindet und in der durch Verbrennung die entsprechend der Pfeile abströmenden Heizgase gebildet werden.
Unterhalb der Brennkammer (1) befinden sich der (Haupt-) Heizgaszug (3), durch den die Heizgase zu dem hier nicht dargestellten Abgasrohr sowie weiter zum Kamin geleitet werden. Es ist koaxial von einem zylindermantelförmigen Ringraum (4) umgeben, worin ein wesentlicher Kern vorliegender Ausführungsform besteht.
Zur Bildung der Nebenheizgaszüge (5) sind sowohl in den Ringraum (4) als auch den Hauptheizgaszug (3) koaxial ein inneres Rohr (5) und ein äußeres Rohr (6) angebracht, wobei das Innere in den Hauptheizgaszug (3) und das Äußere (6) in den Ringraum (4) in Abstand zu den Außenwänden eingreift.
Auf diese Weise entstehen Strömungskanäle, durch die die Heizgase entsprechend der Pfeile strömen können, in der Weise, daß zunächst entlang dem äußeren Rohr (6) eine Strömung stattfindet, die an ihrem äußeren Ende umgeleitet und zurückgeführt wird, an der die gemeinsame Verbindung herstellenden Stirnseite (7) wiederum umgelenkt und an der Außenseite des inneren Rohres (5) nach außen abgeführt wird. In der soeben beschriebenen Weise strömt das Heizgas bei Beaufschlagung der Nebenheizgaszüge, wie sie bei geöffneter zugehöriger Klappe (8) erfolgt.
Eine andere, hier nicht gezeigte Möglichkeit besteht darin, die Klappe (8) zu schließen, dafür die die Stirnseite des Innenrohres (5) verschließende Klappe (9) zu öffnen. Dann strömen die von der Brennkammer (1) kommenden Heizgase unmittelbar und vollständig in das Innere des Rohres (5) ein und werden von dort direkt nach außen geleitet Die Wärmerückgewinnung ist dann naturgemäß vergleichsweise gering.
Der Kesselwassermantel ist in einen primären Kreislauf und einen sekundären Kreislauf unterteilt. Der auf einer höheren Temperatur arbeitende primäre Kreislauf umgibt die Brennkammer (1), den (Haupt-) Heizgaszug (3) sowie die durch den Ringraum (4) gebildeten Nebenheizgaszüge. Einzig der primäre Kreislauf wird dann unmittelbar erhitzt. Zur Erwärmung des sekundären Kreislaufes ist eine Öffnung (12) vorhanden, die in Form eines Stutzens (13) realisiert ist, der seinerseits in einen vom Medium des Sekundärkreislaufes beaufschlagten Stutzen (14) eingreift.

Claims

Niedertemperaturheizkessel mit einer den Brenner aufnehmenden Brennkammer (1), einem nachgeschalteten, im Abgasrohr endenden Heizgaszug (3) und einem umgebenden Kesselwassermantel, der in einen inneren und einen äußeren Kreislauf unterteilt ist, die miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Verbindungen ein temperaturgesteuertes Ventil aufweist, das den inneren Kreislauf auf einer hohen und den äußeren Kreislauf auf einer niederen Temperatur einstellt, und wobei beide Kreisläufe mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem oberhalb und/oder unterhalb der Brennkammer befindlichen Heizgaszug, in Strömungsrichtung gesehen, zusätzlich Nebenheizgaszüge (4) vorgeschaltet sind und daß der Kesselmantel zwischen dem inneren und dem äußeren Kreislauf isoliert und doppelschalig ausgebildet ist.