EP3361181A1 - Heizkessel - Google Patents
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- EP3361181A1 EP3361181A1 EP18155921.2A EP18155921A EP3361181A1 EP 3361181 A1 EP3361181 A1 EP 3361181A1 EP 18155921 A EP18155921 A EP 18155921A EP 3361181 A1 EP3361181 A1 EP 3361181A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
Definitions
- the invention relates to a heating boiler according to the preamble of patent claim 1.
- a boiler of the type mentioned is from the document DE 197 53 065 B4 known.
- This boiler consists of a flowed through by a heating medium boiler room, which has a return connection for supplying the heating medium to the boiler room and both a flow connection and an additional flow connection for discharging the heating medium from the boiler room, the return connection arranged in a boiler room and an opening to the boiler room formed flow guidance, wherein the flow guide in the flow connection ausmündend formed and means for adjusting a selectively flowing through the flow connection and / or via the opening through the additional flow connection flow quantity is provided to Schunikmedium.
- the invention has for its object to improve a boiler of the type mentioned.
- an effective and cost-effective design for controlling the (total) flow temperature is to be created independently of the boiler temperature.
- the flow connection and the additional flow connection are designed to open into a common main flow connection.
- the boiler according to the invention thus characterized by the fact that it is possible with the help of this special flow guide construction in a simple manner, the thermocouple from the provided with a Walkernikpumpe heating circuit at the return connection, relatively cool heating medium practically unaffected by the boiler room lead to the flow connection , Since hotter, directly from the boiler room next heating circuit medium is still available on the additional flow connection, the temperature of the heating medium can be controlled at a common outlet or at a central main flow connection of the boiler, by selectively setting the ratio of the coming from the flow connection and from the additional flow connection Kirkreiemediums on the one hand, the flow connection and on the other hand the additional flow connection open, be set exactly. The stronger the flow connection is closed, the more heating medium is introduced through the above-mentioned opening in the boiler room and the hotter the heating medium will then be at the above-mentioned common outlet.
- an opening is provided on the flow guide means that at least one opening is provided.
- at least one opening is provided.
- the boiler according to the invention which - is not shown - preferably as a biomass boiler, in particular pellet boiler, or as a condensing boiler is formed, first in a known manner from one of a Schuffymedmedium (especially water) flowed through the boiler room 1, the one Return connection 2 for supplying the heating medium to the boiler room 1 and both a feed connection 3 and an additional flow connection 4 for discharging the Schunikmediums from the boiler room 1, wherein the return port 2 is formed opening into a arranged in the boiler room 1 and an opening 5.1 to the boiler room 1 having flow guide 5.
- a Banksianmedium especially water
- a combustion chamber 8 is formed at least partially enclosing.
- the combustion chamber 8 is completely enclosed by the boiler room 1, wherein the boiler room 1 has at least one outer wall 1.1 bounding a fluid-tight volume.
- the flow guide 5 in the flow connection 3 ausmündend formed (ie - apart from the opening 5.1 - fluid-tightly connected) and a device 6 for setting a selectively flowing through the flow connection 3 and / or via the opening 5.1 through the additional flow connection 4 Supply quantity is provided to Schunikmedium.
- the flow guide 5 not only one, but a plurality of openings 5.1 (for example in the form of round holes), so that coming from the return port 2 Schunikmedium can flow as evenly as possible in the boiler room 1.
- the openings 5.1 are particularly preferably all formed on the same side of the flow guide 5.
- the opening is 5.1 or 5.1 in the direction of the outer wall 1.1 of the boiler room 1, at the preferably also the flow connection 3 and the additional flow connection 3 are arranged, arranged pointing.
- the flow guide 5 is tubular, this measure in relation to the solution according to the invention, for example, channel-shaped flow guides such as shafts, boundaries by separating plates or the like, so in the broadest sense, such guides that are suitable, the Schunikmedium (apart from outflowing Banknikmedium at or the above-mentioned openings 5.1) isolated from the heating medium in the boiler room 1 to lead.
- channel-shaped flow guides such as shafts, boundaries by separating plates or the like
- the flow guide 5 is optionally arranged adjacently and predominantly along an outer wall 1.1 of the boiler chamber 1 and / or between the outer wall 1.1 and the combustion chamber 8.
- the flow guide 5 is integrally formed between the return port 2 and the flow port 3, ie heating circuit medium 5, the flow guide 5 only through the opening 5.1 or 5.1 or via the supply port 3 leave.
- Essential for the boiler according to the invention is now that the flow connection 3 and the additional flow connection 4 are formed ausmündend in a common, here outside the boiler room 1 arranged main flow connection 7.
- the flow connection 3 and the additional flow connection 4 are arranged at the same height on the boiler room 1.
- the main flow connection 7 is formed within the boiler room 1 connected to the flow connection 3 and the additional flow connection 4, ie these two terminals 3, 4, preferably in addition, but also the means 6 for setting the respective Amount of Schunikmedium, are then completely positioned within the boiler room 1.
- hot Schuttingmedium is thus mixed via the additional flow connection 4 according to the setting of the device 6 at the main flow connection 7, wherein the heating medium is fed through the opening 5.1 and 5.1 openings in the boiler room 1 and heated there.
- the openings 5.1 are arranged at a distance from the additional flow connection 4 in order to avoid a hydraulic short circuit.
- the device 6 or the valve is fully opened, there is - if the flow resistance of the flow guide 5 between the return port 2 and the flow port 3 is sufficiently low - for the heating medium no cause or need more about the openings 5.1 in the boiler room. 1 to stream. Rather, it can flow virtually unhindered from the return port 2 via the flow guide 5 to the flow connection 3 and from there to the main flow connection 7 connected to a heating circuit with a heating circuit pump (not shown separately because it is generally known). Since the Schunikmedium is shielded from the flow guide 5 with respect to the boiler room 1, it is, if anything, only slightly heated, ie the temperature of the Schunikmediums at the main flow connection 7 corresponds approximately to the temperature of the heating medium at the return port. 2
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Ein Heizkessel der eingangs genannten Art ist aus dem Dokument
DE 197 53 065 B4 bekannt. Dieser Heizkessel besteht aus einem von einem Heizkreismedium durchströmten Kesselraum, der einen Rücklaufanschluss zur Zuführung des Heizkreismediums zum Kesselraum und sowohl einen Vorlaufanschluss als auch einen Zusatzvorlaufanschluss zur Abführung des Heizkreismediums aus dem Kesselraum aufweist, wobei der Rücklaufanschluss in eine im Kesselraum angeordnete und eine Öffnung zum Kesselraum aufweisende Strömungsführung ausmündend ausgebildet ist, wobei die Strömungsführung in den Vorlaufanschluss ausmündend ausgebildet und eine Einrichtung zur Einstellung einer wahlweise durch den Vorlaufanschluss und/oder über die Öffnung durch den Zusatzvorlaufanschluss strömenden Vorlaufmenge an Heizkreismedium vorgesehen ist. - Darüber hinaus ist aus dem Dokument
DE 93 18 836 U1 ein ähnlicher Heizkessel bekannt. Der Weg, den das Heizkreismedium vom Rücklauf- zum Vorlaufanschluss bei dieser Lösung nehmen muss, führt dabei streckenweise durch den offenen Kesselraum. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine effektive und kostengünstige Konstruktion zur Regelung der (Gesamt-) Vorlauftemperatur unabhängig von der Kesseltemperatur geschaffen werden.
- Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
- Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Vorlaufanschluss und der Zusatzvorlaufanschluss in einen gemeinsamen Hauptvorlaufanschluss ausmündend ausgebildet sind.
- Mit anderen Worten zeichnet sich der erfindungsgemäße Heizkessel somit dadurch aus, dass es mit Hilfe dieser speziellen Strömungsführungskonstruktion auf einfache Weise möglich ist, das aus dem mit einer Heizkreispumpe versehenen Heizkreis am Rücklaufanschluss ankommende, relativ kühle Heizkreismedium thermisch praktisch unbeeinflusst durch den Kesselraum zum Vorlaufanschluss zu führen. Da weiterhin über den Zusatzvorlaufanschluss heißeres, direkt aus dem Kesselraum kommendes Heizkreismedium zur Verfügung steht, kann durch gezieltes Festlegen des Mengenverhältnisses des vom Vorlaufanschluss und des vom Zusatzvorlaufanschluss kommenden Heizkreismediums die Temperatur des Heizkreismediums an einem gemeinsamen Austritt bzw. an einem zentralen Hauptvorlaufanschluss des Heizkessels, in den einerseits der Vorlaufanschluss und andererseits der Zusatzvorlaufanschluss ausmünden, exakt eingestellt werden. Je stärker dabei der Vorlaufanschluss verschlossen wird, desto mehr Heizkreismedium wird dabei über die oben genannte Öffnung in den Kesselraum eingebracht und desto heißer wird das Heizkreismedium dann am oben genannten, gemeinsamen Austritt sein.
- Die Maßgabe, dass an der Strömungsführung eine Öffnung vorgesehen ist, bedeutet dabei, dass mindestens eine Öffnung vorgesehen ist. Besonders bevorzugt sind allerdings mehrere Öffnungen vorgesehen, über die vom Rücklaufanschluss kommendes, vergleichsweise kaltes Heizkreismedium in den Kesselraum einströmen kann. Ob dabei viel oder wenig Heizkreismedium vom Rücklaufanschluss in den Kesselraum strömt, wird, wie bereits erläutert, über die Einrichtung festgelegt.
- Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Heizkessels ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
- Der Vollständigkeit halber wird noch auf das weiter abliegende Dokument
DE 201 07 496 U1 hingewiesen. - Der erfindungsgemäße Heizkessel einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Es zeigt schematisch
- Figur 1
- den erfindungsgemäßen Heizkessel mit der Einrichtung zur Einstellung einer wahlweise durch den Vorlaufanschluss und/oder über die Öffnung durch den Zusatzvorlaufanschluss strömenden Vorlaufmenge an Heizkreismedium.
- Gemäß der einzigen Figur besteht der erfindungsgemäße Heizkessel, der - was nicht extra dargestellt ist - vorzugsweise als Biomassekessel, insbesondere Pelletkessel, oder auch als Brennwertkessel ausgebildet ist, zunächst in bekannter Weise aus einem von einem Heizkreismedium (insbesondere Wasser) durchströmten Kesselraum 1, der einen Rücklaufanschluss 2 zur Zuführung des Heizkreismediums zum Kesselraum 1 und sowohl einen Vorlaufanschluss 3 als auch einen Zusatzvorlaufanschluss 4 zur Abführung des Heizkreismediums aus dem Kesselraum 1 aufweist, wobei der Rücklaufanschluss 2 in eine im Kesselraum 1 angeordnete und eine Öffnung 5.1 zum Kesselraum 1 aufweisende Strömungsführung 5 ausmündend ausgebildet ist.
- Darüber hinaus ist in bekannter Weise bevorzugt vorgesehen, dass der Kesselraum 1 eine Brennkammer 8 mindestens teilweise umschließend ausgebildet ist. Bei der in der einzigen Figur dargestellten Lösung wird dabei die Brennkammer 8 vollständig vom Kesselraum 1 umschlossen, wobei der Kesselraum 1 mindestens eine ein fluiddicht abgeschlossenes Volumen begrenzende Außenwandung 1.1 aufweist.
- Weiterhin ist vorgesehen, dass die Strömungsführung 5 in den Vorlaufanschluss 3 ausmündend ausgebildet (also - abgesehen von der Öffnung 5.1 - fluiddicht verbunden) und eine Einrichtung 6 zur Einstellung einer wahlweise durch den Vorlaufanschluss 3 und/oder über die Öffnung 5.1 durch den Zusatzvorlaufanschluss 4 strömenden Vorlaufmenge an Heizkreismedium vorgesehen ist.
- Wie eingangs bereits erläutert, ist dabei besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Strömungsführung 5 nicht nur eine, sondern mehrere Öffnungen 5.1 (beispielsweise in Form von runden Löchern) aufweist, damit das vom Rücklaufanschluss 2 kommende Heizkreismedium möglichst gleichmäßig in den Kesselraum 1 einströmen kann. Dabei sind weiterhin besonders bevorzugt die Öffnungen 5.1 alle auf der selben Seite der Strömungsführung 5 ausgebildet.
- Damit dabei relativ kaltes, vom Rücklaufanschluss 2 kommendes Heizkreismedium nicht direkt von außen gegen die Brennkammer 8 bzw. deren Wandung strömt und diese damit unerwünscht stark abkühlt, ist die Öffnung 5.1 bzw. sind die Öffnungen 5.1 in Richtung Außenwandung 1.1 des Kesselraums 1, an der vorzugsweise auch der Vorlaufanschluss 3 und der Zusatzvorlaufanschluss 3 angeordnet sind, weisend angeordnet.
- Ferner ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Strömungsführung 5 rohrförmig ausgebildet ist, wobei diese Maßgabe in Bezug auf die erfindungsgemäße Lösung zum Beispiel auch kanalförmige Strömungsführungen wie Schächte, Abgrenzungen durch Trennbleche oder dergleichen umfasst, also im weitesten Sinne solche Führungen, die geeignet sind, das Heizkreismedium (abgesehen von abströmendem Heizkreismedium an der bzw. den oben genannten Öffnungen 5.1) isoliert vom Heizkreismedium im Kesselraum 1 zu führen.
- Wie weiterhin aus der einzigen Figur ersichtlich, ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass die Strömungsführung 5 wahlweise benachbart und überwiegend entlang einer Außenwandung 1.1 des Kesselraums 1 und/oder zwischen der Außenwandung 1.1 und der Brennkammer 8 angeordnet ist.
- Gemäß der besonders bevorzugten, in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Strömungsführung 5 zwischen dem Rücklaufanschluss 2 und dem Vorlaufanschluss 3 einstückig ausgebildet ist, d. h. Heizkreismedium kann die Strömungsführung 5 nur über die Öffnung 5.1 bzw. Öffnungen 5.1 oder über den Vorlaufanschluss 3 verlassen. Wesentlich für den erfindungsgemäßen Heizkessel ist nun, dass der Vorlaufanschluss 3 und der Zusatzvorlaufanschluss 4 in einen gemeinsamen, hier außerhalb des Kesselraums 1 angeordneten Hauptvorlaufanschluss 7 ausmündend ausgebildet sind. Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Vorlaufanschluss 3 und der Zusatzvorlaufanschluss 4 auf gleicher Höhe am Kesselraum 1 angeordnet sind. Alternativ (nicht extra dargestellt) kann auch vorgesehen sein, dass der Hauptvorlaufanschluss 7 innerhalb des Kesselraums 1 mit dem Vorlaufanschluss 3 und dem Zusatzvorlaufanschluss 4 verbunden ausgebildet ist, d. h. diese beiden Anschlüsse 3, 4, vorzugsweise zusätzlich aber auch die Einrichtung 6 zur Einstellung der jeweiligen Menge an Heizkreismedium, sind dann komplett innerhalb des Kesselraums 1 positioniert.
- Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung wird somit heißes Heizkreismedium über den Zusatzvorlaufanschluss 4 entsprechend der Einstellung der Einrichtung 6 am Hauptvorlaufanschluss 7 zugemischt, wobei das Heizkreismedium über die Öffnung 5.1 bzw. Öffnungen 5.1 in den Kesselraum 1 zugeführt und dort erwärmt wird. Die Öffnungen 5.1 sind dabei beabstandet zum Zusatzvorlaufanschluss 4 angeordnet, um einen hydraulischen Kurzschluss zu vermeiden.
- Bezüglich der Einrichtung 6 ist schließlich besonders bevorzugt vorgesehen, dass diese wahlweise als vorzugsweise bezüglich ihrer Durchflussmenge kontinuierlich verstellbares Ventil und/oder mittels einer Heizungsregelung betätigbar ausgebildet ist. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einrichtung 6 wahlweise am Vorlaufanschluss 3 und/oder zwischen der Strömungsführung 5 und dem Hauptvorlaufanschluss 7 angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Heizkessel funktioniert wie folgt:
- Ausgangspunkt der nachfolgenden Erläuterung ist, dass die Einrichtung 6 bzw. das Ventil geschlossen ist, d. h. ein Abströmen von Heizkreismedium über den Vorlaufanschluss 3 zum Hauptvorlaufanschluss 7 ist vollständig unterbunden. Dies hat zur Folge, dass über den Rücklaufanschluss 2 zum Heizkessel zurückgeführtes Heizkreismedium über die Öffnungen 5.1 in den Kesselraum 1 strömen muss. Dies wiederum führt dazu, dass das in den Kesselraum 1 eingebrachte Heizkreismedium von der Wärme abgebenden Brennkammer 8 erwärmt wird. Außerdem muss aus Gründen der Kontinuität, da ja der Vorlaufanschluss 3 verschlossen ist, die Menge an Heizkreismedium, die über den Rücklaufanschluss 2 dem Kesselraum 1 zugeführt wurde, über den Zusatzvorlaufanschluss 4 abgeführt werden, was gleichzeitig bedeutet, dass das am Hauptvorlaufanschluss 7 ankommende Heizkreismedium maximal erwärmt wird.
- Wird nun die Einrichtung 6 bzw. das Ventil vollständig geöffnet, so besteht - sofern der Strömungswiderstand der Strömungsführung 5 zwischen dem Rücklaufanschluss 2 und dem Vorlaufanschluss 3 hinreichend niedrig ist - für das Heizkreismedium keine Veranlassung bzw. Notwendigkeit mehr über die Öffnungen 5.1 in den Kesselraum 1 zu strömen. Es kann vielmehr praktisch ungehindert vom Rücklaufanschluss 2 über die Strömungsführung 5 zum Vorlaufanschluss 3 und von dort zum mit einem Heizkreis mit Heizkreispumpe (nicht extra dargestellt, weil allgemein bekannt) verbundenen Hauptvorlaufanschluss 7 strömen. Da das Heizkreismedium dabei von der Strömungsführung 5 gegenüber dem Kesselraum 1 abgeschirmt ist, wird es, wenn überhaupt, nur wenig erwärmt, d. h. die Temperatur des Heizkreismediums am Hauptvorlaufanschluss 7 entspricht in etwa der Temperatur des Heizkreismedium am Rücklaufanschluss 2.
- Aus den beiden voranstehend beschriebenen, gewissermaßen extremen Möglichkeiten und der Existenz des Ventils ergibt sich schließlich der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, nämlich über die Einstellung der Einrichtung 6 die Temperatur des Heizkreismediums am Hauptvorlaufanschluss 7 beeinflussen zu können, und zwar - bei voll geöffneter Einrichtung 6 - im Grunde unabhängig von der von der Brennkammer 8 an den Kesselraum 1 abgegebenen Wärme und dies bei gleichbleibendem Volumenstrom des Heizkreismediums.
-
- 1
- Kesselraum
- 1.1
- Außenwandung
- 2
- Rücklaufanschluss
- 3
- Vorlaufanschluss
- 4
- Zusatzvorlaufanschluss
- 5
- Strömungsführung
- 5.1
- Öffnung
- 6
- Einrichtung
- 7
- Hauptvorlaufanschluss
- 8
- Brennkammer
Claims (9)
- Heizkessel, umfassend einen von einem Heizkreismedium durchströmten Kesselraum (1), der einen Rücklaufanschluss (2) zur Zuführung des Heizkreismediums zum Kesselraum (1) und sowohl einen Vorlaufanschluss (3) als auch einen Zusatzvorlaufanschluss (4) zur Abführung des Heizkreismediums aus dem Kesselraum (1) aufweist, wobei der Rücklaufanschluss (2) in eine im Kesselraum (1) angeordnete und eine Öffnung (5.1) zum Kesselraum (1) aufweisende Strömungsführung (5) ausmündend ausgebildet ist, wobei die Strömungsführung (5) in den Vorlaufanschluss (3) ausmündend ausgebildet und eine Einrichtung (6) zur Einstellung einer wahlweise durch den Vorlaufanschluss (3) und/oder über die Öffnung (5.1) durch den Zusatzvorlaufanschluss (4) strömenden Vorlaufmenge an Heizkreismedium vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorlaufanschluss (3) und der Zusatzvorlaufanschluss (4) in einen gemeinsamen Hauptvorlaufanschluss (7) ausmündend ausgebildet sind. - Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsführung (5) mehrere Öffnungen (5.1) aufweist. - Heizkessel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungen (5.1) alle auf der selben Seite der Strömungsführung (5) ausgebildet sind. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kesselraum (1) eine Außenwandung (1.1) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnung (5.1) an der Strömungsführung (5) in Richtung Außenwandung (1.1) weisend angeordnet ist. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung (6) als Ventil ausgebildet ist. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung (6) am Vorlaufanschluss (3) angeordnet ist. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung (6) zwischen der Strömungsführung (5) und dem Hauptvorlaufanschluss (7) angeordnet ist. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsführung (5) zwischen dem Rücklaufanschluss (2) und dem Vorlaufanschluss (3) einstückig ausgebildet ist. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsführung (5) benachbart und überwiegend entlang einer Außenwandung (1.1) des Kesselraums (1) angeordnet ist.
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