WO1997041395A1 - Low temperature heating system - Google Patents

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WO1997041395A1
WO1997041395A1 PCT/EP1997/002016 EP9702016W WO9741395A1 WO 1997041395 A1 WO1997041395 A1 WO 1997041395A1 EP 9702016 W EP9702016 W EP 9702016W WO 9741395 A1 WO9741395 A1 WO 9741395A1
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WO
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boiler
heating
heating system
heat
water
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PCT/EP1997/002016
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German (de)
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Inventor
Wolfgang Schmidt Von Rohrscheidt
Franc Stroj
Original Assignee
Promed Ag
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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
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • 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
    • F24H1/26—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 the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28—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 the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/282—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 the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with flue gas passages built-up by coaxial water mantles
    • 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
    • F24H1/46—Water heaters having plural combustion 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
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/50—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating domestic water tanks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal

Definitions

  • the invention relates to a low-temperature heating system with a heat recovery device that transfers environmental or solar heat to a liquid heat carrier.
  • a heat recovery device is either a system that works on the principle of a heat pump or, in particular, a solar collector ⁇ to be understood as meaning possibly also several connected solar collectors.
  • the energy obtained by means of warming-up is used in part to heat living rooms and to heat service water.
  • Such heating systems are fundamentally known
  • the invention is based on the object of proposing a low-temperature heating system in which the hot water heating and the heating of the heating water used for heating living spaces are carried out together in a single boiler, at least to cover the basic heat requirement, a warmth
  • the device is intended to be used with the highest possible efficiency for the heating purposes in question
  • the interior of the boiler is functionally divided into three zones.
  • a hot water zone is connected to a central firing zone in which at least one firing space can be heated with fuel , in which a heat transfer device for heat transfer between the heating water and a process water system is located.
  • Below the firing zone there is a preheating zone in which the heating and process water can be heated or preheated using the heat obtained from the heat recovery device.
  • These three zones not only have different functional meanings, but are also zones of different temperatures. Due to the greater density of the colder water, it will sink down in the boiler and settle in the Accumulate preheating zone This is advantageous in that heat exchange takes place between the heat recovery device and the heating water.
  • the uppermost zone of the boiler in which a higher temperature prevails than in the preheating zone, is used for heating service water.
  • the heat transfer between the heating water and a service water system is achieved in that a boiler is located on the top of the boiler or a container is let in, the walls of which are arranged inside the boiler and are permeable to heat.
  • the heat exchange between the process water and the heating water can be made more effective if the surface of the boiler in contact with the heating water is formed by structures or cooling ribs The like is enlarged. It is also conceivable to enlarge the surface, for example in the form of indentations extending into the interior of the boiler.
  • An advantage of the proposed arrangement of the boiler is that it is completely can be simply manufactured and does not have to have insulated walls
  • a heat exchanger is arranged in the preheating zone, which is fluidly connected on the inlet side to a process water supply network and on the outlet side to the boiler , a municipal drinking water supply network, for example, and generally relatively cool water can therefore already be heated almost to the temperature of the heat carrier before it is fed to the boiler.
  • the cool hot water supplied results in the the heating water located in the preheating zone cools down. This cooling increases the temperature difference between the heat carrier heated by solar energy and the heating water, so that - as already explained above - the heat transfer rate is increased.
  • the heating water in the preheating zone is heated in principle by the heat carrier of the heat recovery device in that the heat carrier is brought into direct or indirect contact with the heating water.
  • a heat exchanger is arranged in the preheating zone, which on the one hand receives the heat recovery device and on the other hand the outlet of which is fluidly connected.
  • the heat exchanger circuit flow flows through the heat exchanger and is maintained by means of a suitable pump, the heat transfer taking place between the heat carrier and the heating water.
  • the heat recovery device in this case comprises a closed material cycle which is preferably heat-coupled to the preheating zone however, there is a direct contact between the heat carrier and the heating water.
  • the heat recovery device is fluidly connected on the inlet and outlet sides to the preheating zone of the boiler, as warm etrager the heating water is used With such an open.
  • the recovery device does not have to be filled with a separate heat carrier when newly installed after repair or the like. Rather, the filling can be carried out together with the entire heating system with tap water.
  • the heat exchange is compared to a heat exchanger Improved, since the heat contained in the heat carrier does not have to overcome any system limits, for example the walls of a heat exchanger.
  • Such a coupling of the heat recovery device is useful not only in the case of a boiler according to the invention but also in any boiler design
  • the heat recovery device is preferably a solar collector, which is connected to the boiler via a return line.
  • the solar collector is arranged at the highest point of the heating system.
  • a compensating container is interposed in the return line.
  • the pump that maintains the heat transfer circuit is switched off, it runs, due to the standing with the atmospheric air bubble Haiter in Austiciansbe ⁇ , the solar collector empty the collector can, if required, such as frost, be emptied in a simple manner and thus o f a be Filling the solar collector system with antifreeze can be dispensed with.
  • a compensating container in connection with a solar collector system, in which the heating water itself is used as a heat carrier, is particularly advantageous.
  • the heat carrier In systems in which such an emptying is not possible, the heat carrier, the Usually water is used, an antifreeze is added.However, this increases the viscosity of the heat carrier, so that correspondingly larger pipe sizes and appropriately dimensioned internals are necessary to achieve the desired circulation rate: If the circulation pump comes to a standstill due to a power failure, the circulation pump runs Heat carrier also automatically out of the solar collector what particularly beneficial in the winter months when there is a risk of freezing
  • the radiators of a heating system are preferably arranged below the lowest liquid level of the surge tank. If the return line below the surge tank is connected to the top of the boiler, an additional surge tank for the radiator and boiler can be dispensed with of the boiler and the radiator as well as a pressure equalization in this system can take place via the mentioned connecting line and the equalizing container connected to the circuit of the heat recovery device.
  • This configuration of the solar collector system can also be used for any type of boiler
  • the firing zone has a first firing chamber for firing liquid or gaseous fuel and a second firing chamber for solid fuels.
  • the second firing chamber is arranged at a distance below the first firing chamber and is connected to it via a flue gas pipe Um at least
  • a flue gas labyrinth formed by double-walled labyrinth walls is arranged in the first firing chamber, the labyrinth walls of which are fluidly connected to one another and to the interior of the boiler and can be filled or filled with water
  • the flue gas mixture is preferably formed by hollow cylinders arranged concentrically and with a radial spacing, the interior of the innermost hollow cylinder being acted upon by the flame of a burner.
  • the outer hollow cylinder is on its end face facing away from the burner closed, so that the flue gas flowing out of the innermost hollow cylinder must flow through the gaps between the individual hollow cylinders and thereby give off its heat to the heating water present in the double-walled hollow cylinders
  • a heating system comprises a control system in such a way that a pump which maintains the heat transfer circuit of the solar collector has a controller It can be switched on and off as a function of the temperature difference between the temperature of the heating water and the temperature of the heat carrier in the solar collector. For example, when the sky is cloudy and the heating of the solar collector is too low when the temperature falls below a certain temperature, the pump of the heat carrier circuit can be switched off As a result of the surge tank switched into the heat carrier circuit, which is arranged below the solar collector, the heat carrier runs out of the solar collector. This prevents the heat stored in it from being released to the environment or freezing
  • the supply and return lines for a radiator system do not flow into the boiler at any point, but rather in the firing zone.
  • the heating water supplied to the radiators is therefore taken from or fed back to an area of the boiler which, if necessary, can be supplied by a additional firing can be heated.
  • the heating circuit of the heating water thus takes place more in the central area of the boiler, i.e. in an area that is surrounded by the water heated and rising in the preheating zone and in which a combustion chamber is provided.
  • the supply line preferably branches above the first combustion chamber from the boiler, while the return line flows between the first and the second combustion chamber into the boiler
  • an additional electric heater for example in the form of a heating coil or the like.
  • the heating coil is preferably arranged in the upper region of the firing zone, that is to say in the region in which the flow line mentioned branches off
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a heating system according to the invention
  • 2 shows a detail according to FIG. 1, in which, however, the heat exchange takes place between the heat carrier of a heat recovery device and the heating water via a heat exchanger
  • the heat exchange takes place between the heat carrier of a heat recovery device and the heating water via a heat exchanger
  • FIG. 3 shows a cross section along the line III-III in FIG. 1
  • a central component of a heating system is a boiler 1 which is filled with heating water 2 in the operating state.
  • the heating water is symbolized by oblique hatching.
  • the outer wall of the boiler is surrounded by an insulation layer (not shown).
  • the boiler 1 is essentially cylindrical and, in the operating state, is set up in such a way that its central longitudinal axis 3 runs vertically.
  • a water boiler hereinafter referred to as “boiler 4”
  • the side wall 5 and the bottom 6 of the boiler are permeable to heat and surrounded by heating water 2
  • At the top of the boiler there are connections (not shown) for a service water system, which is symbolized in FIG. 1 by a shower 7.
  • a heating spiral projects into the boiler interior, which is filled with service water 9 in the operating state 8 Into this area of the boiler, which follows ends with hot water zone 12, a firing zone 13 and a preheating zone 14 follow at the bottom
  • first firing chamber 15 In the firing zone, which makes up about half of the total boiler volume, there is a first firing chamber 15 and a second firing chamber 16 at a distance below it.
  • first firing chamber 15 In the first firing chamber 15 there is a flue gas labyrinth 17, which is explained in more detail below.
  • the first combustion chamber interacts with a burner 18, a gas or oil burner.
  • the burner 18 is arranged outside a front plate 19 which closes the combustion chamber 15 and through which it projects into the combustion chamber 15 with a burner insert 20.
  • the flue gas labyrinth 17 and the front plate 19 is double-walled and filled with heating water 2.
  • the combustion chamber 16 is used to burn off solid fuels. Accordingly, a grate 23 is present in it.
  • the first and the second combustion chamber 15, 16 are connected to one another via a connecting pipe 24, which for the discharge of smoke gases, indicated tet by the arrows 25, Since the fires 15, 16 are arranged at a vertical distance from one another, they are both completely surrounded by heating water 2.
  • the front panel 26 of the firing chamber 15, which closes the firing chamber 16, is double-walled and filled with heating water
  • a heat exchanger 27 is arranged, which is accessible via an inlet connection 28 and an outlet connection 29 in the outer wall 31 of the boiler.
  • a hot water supply system (not shown) can be connected to the inlet connection 28 With the outlet connection 29
  • a line 30 is connected, which leads into the boiler 4 via a connection 33 on the outer wall of the boiler in the area of the domestic hot water zone 12.
  • Two further connections 34 and 35 are present in the outer wall of the boiler in the area of the preheating zone, with a supply line at connection 35 36 and a return line 37 is connected to the connection 34.
  • a circulation pump 38 is connected to the return line 37.
  • the supply line 36 and the return line 37 are connected at their other end to a solar collector 39.
  • the heat carrier of the solar collector circuit is formed by the heating water 2 itself, that the S Internal collector 39 flows through in the direction of flow 40
  • a compensating container 43 is interposed in the return line 37, in which there is a water reservoir 44 and an air cushion 42.
  • the air pipe is connected via an exhaust line 32, which also serves to limit the maximum water level in the compensating container the atmosphere in connection
  • the solar collector 39 is arranged at the highest height level of the entire heating system
  • the compensating container 43 is at the second lowest height level.
  • a connecting line 45 branches off below the compensating container 43, which merges into the boiler 1 at the top and establishes a fluidic connection between the water reservoir 44 in the compensating container 43 and the boiler or the radiators 46 connected to it
  • the radiators 46 are connected to the boiler via a connection system shown in simplified form in FIG. 1.
  • the connection system comprises a pre- Flow line 47, a return line 48, a mixing valve 49, a circulating pump 50 and a pipe distribution system (not shown)
  • the flow line 47 is fluidly connected to the boiler 1 via a flow slide 53.
  • the flow slide is in the upper region of the firing zone 13, that is arranged between the boiler 4 and the first combustion chamber 14.
  • the return connection 54 connected to the return line 48 is arranged on the outer wall 31 of the boiler in an area which lies between the first combustion chamber 15 and the second combustion chamber 16.
  • the heating water circuit supplying the radiators 46 is shown in FIG Can usually be influenced by a control or regulating system 55
  • a heating system operates approximately as follows. In the warm season, space heating is generally not required, so that only the hot water zone 12 and the preheating zone 14 of the heating boiler are required for heating the hot water.
  • the solar collector 39 heats up or the heating water passed through it in the direction of flow 40 and is conducted via the return line 37 and the compensating container 43, which has external insulation (not shown) and via the connection 34 to the preheating zone of the boiler, where the heated heating water rises its lower density upwards and flows past the fire spaces 15, 16.
  • the heat transfer in the heat exchanger 27 can be carried out much more effectively than in the boiler itself, since the heat exchanger 27 can be designed much more expediently for heat exchange , eg in the form of a multiple spiral pipe If the solar radiation is not sufficient to heat the process water in the boiler 4 to the desired temperature or if the process water is withdrawn strongly, the heating coil 8 is put into operation by a corresponding control (not shown).
  • a special regulation is provided.
  • This comprises a controller 56, a sensor 57 arranged in the solar collector and a sensor 58 which measures the heating water temperature in the vicinity of the boiler bottom.
  • the sensor 57 is connected to the controller 56 via a control line 59, the sensor 58 via a control line 60.
  • the sensor 57 is preferably arranged in the vicinity of the outlet of the solar collector 39 and measures the temperature of the circulated heat transfer medium or the heating water 2 there.
  • the controller 56 is set such that it is at a certain temperature difference between the solar collector temperature and the boiler temperature switches off the pump 38 via a control line 51.
  • the pump 38 can be switched off and the solar collector 39 emptied, and counteract the risk of the heat carrier freezing.
  • one of the two fire rooms 15, 16 is in operation.
  • the first combustion chamber 15 is heated with gas or heating oil, since the combustion chamber 15 is arranged above the preheating zone 14, and that heating water heated by him rises in the heating phase, the preheating zone 14 is initially almost unaffected by this heating. This is advantageous in that there is a relatively large temperature difference between the heating water in the preheating zone and the heating water heated by the solar collector 39, so that the preheating of the domestic water can still take place.
  • an additional electrical heating of the boiler is provided in a heating system according to the invention.
  • Such an electrical heating is indicated in FIG. 1 by the heating coil 61, the above the firebox 15 and about the same height as the Ansc hluß 53 is arranged
  • combustion chamber 15 The design of the combustion chamber 15 will now be explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 3
  • a flue gas labyrinth 17 is arranged in the combustion chamber, which serves to redirect the flue gases several times and to extract heat from them
  • the flue gas lab 17 is composed of a plurality of hollow cylinders 67, 68, 69 arranged concentrically one inside the other.
  • Spacers 70 are arranged between the hollow cylinders and are fluidically connected to the interior 73 of the hollow cylinder filled with heating water 2 between the outer hollow cylinder 69 and the firebox wall 71 there is also a spacer 70a, which connects the interior 73 of the hollow cylinder 67 to the interior of the boiler 1.
  • the outer hollow cylinder 69 is closed on its end face facing away from the burner 18.
  • the smoke gases produced in the firebox 15 1 flow into a chimney pipe 71 on the path indicated by the flow arrows 74 in FIG. 1.
  • the spacers 70, 70a can also be arranged at locations other than that shown in the drawings. It could be expedient to use the spacers in this way to order that it contains flue gas labynnth and current end due to convection Heating water flows through a hollow cylinder from one end face in the direction of its other end face and then passes over a spacer into the hollow cylinder further inside or further out. The flow can be directed against the direction of the flue gas.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which the solar collector circuit 41 is in warm contact with the heating water 2 of the boiler 1 via a heat exchanger 62.
  • the solar collector system can be filled with water, to which no antifreeze is added, 1, even in such a system, the compensating container 43 shown in FIG. 1 is switched into the return line 37. If there is a risk of frost, the solar collector can thus be emptied by simply switching off the pump 38.
  • Pre-warming zone 51 control line first firing chamber 53 forward slide second firing chamber 54 return connection
  • Connection pipe 60 control line

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Abstract

The invention concerns a low temperature heating system with a heat recovery device which transfers ambient or solar energy through a fluid heat transfer medium, particularly at least one solar collector and a hot water boiler (1) with at least one furnace. The invention is characterized by the fact that the inner chamber of the boiler is subdivided vertically into three zones, namely into a middle heating zone (13) in which at least one furnace is located, into a service water zone (12) above the heating zone, in which a heat exchanger for transferring heat between the hot water and the service water system is located, and into a pre-heating zone (14) located underneath the heating zone, in which the hot water can be heated by means of the heat gained from the heat recovery device.

Description

Beschreibung description
Niedertemperatur-HeizungssystemLow temperature heating system
Die Erfindung betrifft ein Niedertemperatur-Heizungssystem mit einer Umwelt- oder Sonnenwarme auf einen flussigen Warmetrager übertragenden Warmegewinnungsein- πchtung Eine solche Warmegewinnungseinπchtung ist entweder ein nach dem Prinzip einer Wärmepumpe arbeitendes System oder insbesondere ein Sonnenkollektor Wenn aus Vereinfachungsgrunden von einem Sonnenkollektor gesprochen wird, so sind dar¬ unter gegebenenfalls auch mehrere zusammengeschlossene Sonnenkollektoren zu verstehen Die durch die Warmegewmnungseinπchtung gewonnene Energie wird sub- sidiar zum Beheizen von Wohnräumen und zum Erwarmen von Brauchwasser genutzt Solche Heizungssysteme sind grundsatzlich bekanntThe invention relates to a low-temperature heating system with a heat recovery device that transfers environmental or solar heat to a liquid heat carrier. Such a heat recovery device is either a system that works on the principle of a heat pump or, in particular, a solar collector ¬ to be understood as meaning possibly also several connected solar collectors. The energy obtained by means of warming-up is used in part to heat living rooms and to heat service water. Such heating systems are fundamentally known
Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, ein Niedertemperatur-Heizungssystem vor¬ zuschlagen, bei dem die Brauchwassererwarmung und die Erwärmung des für die Be¬ heizung von Wohnräumen dienenden Heizwassers zusammen in einem einzigen Kes¬ sel erfolgt, wobei zumindest zur Abdeckung des Grundwarmebedarfes eine Warmege- wmnungseinπchtung der genannten Art dient Die zugefuhrte Energie soll dabei mit möglichst hohem Wirkungsgrad für die in Rede stehenden Heizzwecke auszunutzbarThe invention is based on the object of proposing a low-temperature heating system in which the hot water heating and the heating of the heating water used for heating living spaces are carried out together in a single boiler, at least to cover the basic heat requirement, a warmth The device is intended to be used with the highest possible efficiency for the heating purposes in question
Diese Aufgabe wird durch ein Niedertemperatur-Heizsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelost Danach ist der Innenraum des Heizkessels in Vertikalrichtung betrachtet funktionell in drei Zonen unterteilt An eine mittlere Feuerungszone in der wenigstens ein mit Brennstoff beheizbarer Feuervorraum angeordnet ist, schließt sich oberseits eine Brauchwasserzone an, in der eine Warmeubertragungseinπchtung zur Wärmeübertragung zwischen dem Heizwasser und einem Brauchwassersystem befin¬ det Unterhalb der Feuerungszone angeordnet ist eine Vorwarmzone, in der das Heiz- und Brauchwasser mit Hilfe der von der Warmegewinnungseinπchtung gewonnenen Warme aufheiz- bzw vorwarmbar Diese drei Zonen haben nicht nur unterschiedliche funktionelle Bedeutung, sondern es sind auch Zonen unterschiedlicher Temperaturen Bedingt durch die größere Dichte des kälteren Wassers wird dieses im Heizkessel nach unten sinken und sich in der Vorwarmzone ansammeln Dies ist insofern vorteilhaft, als dort der Wärmeaustausch zwischen der Warmegewinnungsemπchtung und dem Heizwasser stattfindet Je niedriger die Temperatur des Heizwassers ist, desto großer ist der Temperaturgradient zwischen dem Warmetrager der Warmegewinnungseinπch- tung und dem Heizwasser und dementsprechend groß ist die Warmeubertragungsrate Je großer die Warmeubertragungsrate ist, desto großer kann auch die Umwalzge- schwindigkeit des Warmetragers und damit die pro Zeiteinheit aus der Warmegewin- nungseinnchtung gewonnene Wärmemenge sein Wurde beispielsweise der Wärme¬ austausch zwischen dem Warmetrager der Warmegewinnungseinπchtung und dem Heizwasser an einer höheren Stelle im Kessel erfolgen, etwa im Bereich des Feuer¬ raums, so konnte beispielsweise in Übergangszeiten, in denen die dem Heizsystem über die Warmegewinnungseinπchtung zugefuhrte Warme nicht ausreicht und somit sporadisch eine zusätzliche Energiezufuhr durch Inbetriebnahme des Feuerraums er¬ folgen muß, aufgrund der in der Feuerungszone erhöhten Wassertemperatur kein so effektiver Wärmeaustausch erfolgenThis object is achieved by a low-temperature heating system with the features of claim 1. According to the vertical direction, the interior of the boiler is functionally divided into three zones. A hot water zone is connected to a central firing zone in which at least one firing space can be heated with fuel , in which a heat transfer device for heat transfer between the heating water and a process water system is located. Below the firing zone there is a preheating zone in which the heating and process water can be heated or preheated using the heat obtained from the heat recovery device. These three zones not only have different functional meanings, but are also zones of different temperatures. Due to the greater density of the colder water, it will sink down in the boiler and settle in the Accumulate preheating zone This is advantageous in that heat exchange takes place between the heat recovery device and the heating water. The lower the temperature of the heating water, the greater the temperature gradient between the heat carrier of the heat recovery device and the heating water and, accordingly, the greater the heat transfer rate Heat transfer rate is, the greater the rolling speed of the heat carrier and thus the amount of heat obtained per unit of time from the heat recovery device. For example, would the heat exchange between the Warmetra be If the heat recovery device and the heating water take place at a higher point in the boiler, for example in the area of the combustion chamber, it was possible, for example, in transitional periods when the heat supplied to the heating system via the heat recovery device is insufficient and thus sporadically an additional energy supply by commissioning the combustion chamber er¬ must follow, because of the increased water temperature in the firing zone, there is no such effective heat exchange
Erfindungsgemaß wird die oberste Zone des Heizkessels, in der eine höhere Tempera¬ tur herrscht als in der Vorwarmzone, zur Erwärmung von Brauchwasser benutzt Vor¬ zugsweise wird der Wärmeübergang zwischen dem Heizwasser und einem Brauch¬ wassersystem dadurch errreicht, daß oberseits in den Heizkessel ein Boiler bzw ein Behalter eingelassen ist, dessen innerhalb des Heizkessels angeordnete Wände war- medurchlassig sind Der Wärmeaustausch zwischen dem Brauchwasser und dem Heizwasser kann effektiver gestaltet werden, wenn die mit dem Heizwasser in Kontakt stehende Oberflache des Boilers durch nach Art von Kuhlrippen ausgebildete Struktu¬ ren o dgl vergrößert ist Es ist auch eine Oberflachenvergroßerung, etwa in Form von sich in den Innenraum des Boilers hineinerstreckenden Einbuchtungen etc denkbar Ein Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung des Boilers besteht dann, daß er ganz einfach gefertigt sein kann und keine isolierten Wände aufweisen muß Um den Wär¬ meübergang vom Heizwasser zum Brauchwasser noch effektiver zu gestalten, ist in der Vorwarmzone ein Wärmetauscher angeordnet, der emgangsseitig mit einem Brauch¬ wasserversorgungsnetz und ausgangsseitig mit dem Boiler fluidisch verbunden ist Das aus Brauchwassernetzen, etwa einem kommunalen Trinkwasserversorgungsnetz, stammende und in der Regel relativ kühle Wasser kann daher bereits nahezu auf die Temperatur des Warmetragers aufgeheizt werden, bevor es dem Boiler zugeführt wird Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist auch, daß durch das zugefuhrte kühle Brauch¬ wasser das sich in der Vorwarmzone befindliche Heizwasser abkühlt Diese Abkühlung erhöht die Temperaturdifferenz zwischen dem etwa durch Sonnenenergie erhitzten Warmetrager und dem Heizwasser, so daß - wie bereits oben ausgeführt - die Warme¬ ubertragungsrate erhöht wird Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch die vorgeschlagene Anordnung des Boilers innerhalb des Heizkessels zusatzlicher Aufstellraum gespart wird Für Falle, in denen die vom Warmetrager zugefuhrte Wärmemenge nicht mehr ausreicht, um das Brauchwasser auf die gewünschte Temperatur zu heizen, ist eine elektrische Zusatzheizung insbesondere in Form einer im Boiler angeordneten Heizspi¬ rale vorgesehenAccording to the invention, the uppermost zone of the boiler, in which a higher temperature prevails than in the preheating zone, is used for heating service water. Preferably, the heat transfer between the heating water and a service water system is achieved in that a boiler is located on the top of the boiler or a container is let in, the walls of which are arranged inside the boiler and are permeable to heat. The heat exchange between the process water and the heating water can be made more effective if the surface of the boiler in contact with the heating water is formed by structures or cooling ribs The like is enlarged. It is also conceivable to enlarge the surface, for example in the form of indentations extending into the interior of the boiler. An advantage of the proposed arrangement of the boiler is that it is completely can be simply manufactured and does not have to have insulated walls In order to make the heat transfer from the heating water to the process water even more effective, a heat exchanger is arranged in the preheating zone, which is fluidly connected on the inlet side to a process water supply network and on the outlet side to the boiler , a municipal drinking water supply network, for example, and generally relatively cool water can therefore already be heated almost to the temperature of the heat carrier before it is fed to the boiler. It is also advantageous in this embodiment that the cool hot water supplied results in the the heating water located in the preheating zone cools down. This cooling increases the temperature difference between the heat carrier heated by solar energy and the heating water, so that - as already explained above - the heat transfer rate is increased. It is also advantageous that the proposed A arrangement of the boiler inside the boiler, additional installation space is saved. In cases in which the amount of heat supplied by the heat carrier is no longer sufficient to heat the process water to the desired temperature, additional electrical heating is provided, in particular in the form of a heating spiral arranged in the boiler
Die Aufheizung des Heizwassers in der Vorwarmzone durch den Warmetrager der Warmegewinnungseinnchtung erfolgt prinzipiell dadurch, daß der Warmetrager mit dem Heizwasser mittelbar oder unmittelbar in Kontakt gebracht wird Im ersten Fall ist in der Vorwarmzone ein Wärmetauscher angeordnet, der einerseits mit dem Eingang der Warmegewinnungseinnchtung und andererseits mit deren Ausgang fluidisch verbunden ist Der Wärmeaustauscher wird von dem mittels einer geeigneten Pumpe aufrecht¬ erhaltenen Warmetragerkreislaufstrom durchflössen, wobei der Wärmeübergang zwi¬ schen Warmetrager und Heizwasser erfolgt Die Warmegewinnungseinnchtung umfaßt in diesem Fall einen geschlossenen Stoffkreislauf, der mit der Vorwarmzone warmege- koppelt ist Vorzugsweise ist jedoch ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Warme¬ trager und dem Heizwasser vorgesehen Dabei ist die Warmegewinnungseinnchtung eingangs- und ausgangsseitig mit der Vorwarmzone des Heizkessels fluidisich verbun¬ den, wobei als Warmetrager das Heizwasser verwendet wird Mit einem solchen offe- nen System sind verschiedene Vorteile verbunden So muß die Wiedergewinnungsein¬ richtung bei Neuinstallation nach Reparatur o dgl nicht mit einem separaten Warme¬ trager gefüllt werden Vielmehr kann die Befullung zusammen mit dem gesamten Heiz¬ system mit Leitungswasser erfolgen Weiterhin ist der Wärmeaustausch gegenüber ei¬ nem Wärmetauscher verbessert, da die im Warmetrager enthaltene Warme keine Sy¬ stemgrenzen, etwa die Wände eines Wärmeaustauschers, überwinden muß Eine sol¬ che Ankopplung der Warmegewinnungseinnchtung ist nicht nur bei einem erfindungs¬ gemaßen Heizkessel, sondern bei beliebigen Heizkesselausfuhrungen sinnvollThe heating water in the preheating zone is heated in principle by the heat carrier of the heat recovery device in that the heat carrier is brought into direct or indirect contact with the heating water. In the first case, a heat exchanger is arranged in the preheating zone, which on the one hand receives the heat recovery device and on the other hand the outlet of which is fluidly connected. The heat exchanger circuit flow flows through the heat exchanger and is maintained by means of a suitable pump, the heat transfer taking place between the heat carrier and the heating water. The heat recovery device in this case comprises a closed material cycle which is preferably heat-coupled to the preheating zone however, there is a direct contact between the heat carrier and the heating water. The heat recovery device is fluidly connected on the inlet and outlet sides to the preheating zone of the boiler, as warm etrager the heating water is used With such an open There are various advantages associated with a system. Thus, the recovery device does not have to be filled with a separate heat carrier when newly installed after repair or the like. Rather, the filling can be carried out together with the entire heating system with tap water. Furthermore, the heat exchange is compared to a heat exchanger Improved, since the heat contained in the heat carrier does not have to overcome any system limits, for example the walls of a heat exchanger. Such a coupling of the heat recovery device is useful not only in the case of a boiler according to the invention but also in any boiler design
Vorzugsweise ist die Warmegewinnungseinnchtung ein Sonnenkollektor, der über eine Rucklaufleitung mit dem Heizkessel verbunden ist Der Sonnenkollektor ist dabei an der höchsten Stelle des Heizungssystems angeordnet In die Rucklaufleitung ist ein Aus¬ gleichsbehaiter zwischengeschaltet Dies hat den Vorteil, daß auf Überdruckventile und sonstige druckentlastende Einrichtungen im Warmetragerkreislauf-System verzichtet werden kann Solche Einrichtungen sind gegenüber einem Ausgleichsbehaiter kosten-, montage- und wartungsaufwendiger Mit Hilfe eines Ausgleichsbehalters ist es außer¬ dem auf einfache Weise möglich, den Sonnenkollektor zu entleeren Wird namlich die den Warmetragerkreislauf aufrechterhaltende Pumpe abgeschaltet, so lauft, bedingt durch das mit der Umgebungsluft in Verbindung stehende Luftpolster im Ausgleichsbe¬ haiter, der Sonnenkollektor leer Der Sonnenkollektor kann also bei Bedarf, etwa bei Frosteinwirkung, auf einfache Weise entleert werden und damit auf eine Befullung des Sonnenkollektor-Systems mit Frostschutzmittel verzichtet werden insbesondere vor¬ teilhaft ist ein Ausgleichsbehaiter in Verbindung mit einem Sonnenkollektor-System, bei dem als Warmetrager das Heizwasser selbst verwendet wird Bei Systemen, bei denen eine solche Entleerung nicht möglich ist, muß dem Warmetrager, der üblicherweise Wasser ist, ein Frostschutzmittel zugesetzt werden Dieses erhöht aber die Viskosität des Warmetragers, so daß entsprechend größere Rohrnennweiten und entsprechend bemessene Einbauten notwendig sind, um die gewünschte Umwalzrate zu erreichen nach oben: Bei einem durch einen Stromausfall bedingten Stillstand der Umwälzpum¬ pe lauft der Warmetrager ebenfalls selbsttätig aus dem Sonnenkollektor heraus, was insbesondere in den Wintermonaten, wo die Gefahr des Einfrierens besteht, von VorteilThe heat recovery device is preferably a solar collector, which is connected to the boiler via a return line. The solar collector is arranged at the highest point of the heating system. A compensating container is interposed in the return line. This has the advantage that pressure relief valves and other pressure-relieving devices in the heat transfer circuit System can be dispensed with Such devices are more expensive in terms of costs, assembly and maintenance than a compensating container. With the aid of a compensating container, it is also possible in a simple manner to empty the solar collector. If, in particular, the pump that maintains the heat transfer circuit is switched off, it runs, due to the standing with the atmospheric air bubble Haiter in Ausgleichsbe¬, the solar collector empty the collector can, if required, such as frost, be emptied in a simple manner and thus o f a be Filling the solar collector system with antifreeze can be dispensed with. A compensating container in connection with a solar collector system, in which the heating water itself is used as a heat carrier, is particularly advantageous. In systems in which such an emptying is not possible, the heat carrier, the Usually water is used, an antifreeze is added.However, this increases the viscosity of the heat carrier, so that correspondingly larger pipe sizes and appropriately dimensioned internals are necessary to achieve the desired circulation rate: If the circulation pump comes to a standstill due to a power failure, the circulation pump runs Heat carrier also automatically out of the solar collector what particularly beneficial in the winter months when there is a risk of freezing
Die Heizkörper eines erfindungsgemaßen Heizungssystems sind vorzugsweise unter¬ halb des niedrigsten Flussigkeitsniveaus des Ausgleichsbehalters angeordnet Wenn die Rucklaufleitung unterhalb des Ausgleichsbehalters mit der Oberseite des Heizkes¬ sels verbunden ist, kann auf einen zusatzlichen Ausgleichsbehaiter für das Heizkörper und Heizkessel umfassende Wohnraum-Heizsystem verzichtet werden Die Entlüftung des Kessels und der Heizkörper sowie ein Druckausgleich in diesem System kann über die genannte Verbindungsleitung und den in den Kreislauf der Warmegewinnungsein¬ nchtung eingeschalteten Ausgleichsbehaiter erfolgen Auch diese Ausgestaltung des Sonnenkollektorsystems ist für beliebige Heizkesselformen anwendbarThe radiators of a heating system according to the invention are preferably arranged below the lowest liquid level of the surge tank. If the return line below the surge tank is connected to the top of the boiler, an additional surge tank for the radiator and boiler can be dispensed with of the boiler and the radiator as well as a pressure equalization in this system can take place via the mentioned connecting line and the equalizing container connected to the circuit of the heat recovery device. This configuration of the solar collector system can also be used for any type of boiler
In der Feuerungszone ist bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ein erster Feuerraum zur Befeuerung mit flussigem oder gasformigem Brennstoff und ein zweiter Feuerraum für feste Brennstoffe vorhanden Der zweite Feuerraum ist dabei mit Abstand unterhalb des ersten Feruerraums angeordnet und steht mit diesem über ein Rauchgasrohr in Verbindung Um auch zumindest einen Teil der Warme des bei der Feuerung entste¬ henden Rauchgases ausnutzen zu können, ist im ersten Feuerraum ein von doppel- wandigen Labyrinthwanden gebildetes Rauchgaslabyrinth angeordnet, wobei dessen Labyrinthwande untereinander und mit dem Innenraum des Heizkessels fluidisch ver¬ bunden und mit Wasser befullbar bzw gefüllt sind Vorzugsweise wird das Rauch- gaslabyπnth von konzentrisch und mit Radialabstand angeordneten Hohlzylindern ge¬ bildet, wobei der Innenraum des innersten Hohlzylinders von der Flamme eines Bren¬ ners beaufschlagt ist Der äußere Hohizylinder ist an seiner dem Brenner abgewandten Stirnseite verschlossen, so daß das vom innersten Hohizylinder ausströmende Rauch¬ gas durch die zwischen den einzelnen Hohlzylindern vorhandenen Zwischenräume strömen muß und dabei seine Warme an das in den doppelwandigen Hohlzylindern vorhandene Heizwasser abgibtIn a preferred embodiment, the firing zone has a first firing chamber for firing liquid or gaseous fuel and a second firing chamber for solid fuels.The second firing chamber is arranged at a distance below the first firing chamber and is connected to it via a flue gas pipe Um at least To be able to use part of the heat of the flue gas generated during the firing, a flue gas labyrinth formed by double-walled labyrinth walls is arranged in the first firing chamber, the labyrinth walls of which are fluidly connected to one another and to the interior of the boiler and can be filled or filled with water The flue gas mixture is preferably formed by hollow cylinders arranged concentrically and with a radial spacing, the interior of the innermost hollow cylinder being acted upon by the flame of a burner. The outer hollow cylinder is on its end face facing away from the burner closed, so that the flue gas flowing out of the innermost hollow cylinder must flow through the gaps between the individual hollow cylinders and thereby give off its heat to the heating water present in the double-walled hollow cylinders
Ein erfindungsgemaßes Heizsystem umfaßt eine Regelung derart, daß eine den War- metragerkreislauf des Sonnenkollektors aufrechterhaltende Pumpe über einen Regler ιn Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Heizwas¬ sers und der Temperatur des Warmetragers im Sonnenkollektor zu- und abschaltbar ist So kann beispielweise bei bewölktem Himmel und dementsprechend zu geringer Aufheizung des Sonnenkollektors bei Unterschreiten einer bestimmten Temperaturdif¬ ferenz die Pumpe des Warmetragerkreislaufes abgeschaltet werden Aufgrund des in den Warmetragerkreislauf eingeschalteten Ausgleichsbehalters, der unterhalb des Sonnenkollektors angeordnet ist, lauft der Warmetrager aus dem Sonnenkollektor her¬ aus Dadurch ist verhindert, daß er die in ihm gespeicherte Warme an die Umgebung abgibt oder gefriertA heating system according to the invention comprises a control system in such a way that a pump which maintains the heat transfer circuit of the solar collector has a controller It can be switched on and off as a function of the temperature difference between the temperature of the heating water and the temperature of the heat carrier in the solar collector. For example, when the sky is cloudy and the heating of the solar collector is too low when the temperature falls below a certain temperature, the pump of the heat carrier circuit can be switched off As a result of the surge tank switched into the heat carrier circuit, which is arranged below the solar collector, the heat carrier runs out of the solar collector. This prevents the heat stored in it from being released to the environment or freezing
Die Vor- und die Rucklaufleitung für ein Heizkorpersystem munden bei einem erfin¬ dungsgemaßen Heizsystem nicht an beliebiger Stelle in den Heizkessel, sondern in der Feuerungszone Das den Heizkörpern zugefuhrte Heizwasser wird also einem Bereich des Kessels entnommen bzw diesem wieder zugeführt, der bei Bedarf durch eine zu¬ sätzliche Befeuerung aufheizbar ist. Der Heizkorperkreislauf des Heizwassers spielt sich damit mehr im mittleren Bereich des Heizkessels ab, in einem Bereich also, der von dem in der Vorwarmzone erwärmten und nach oben steigenden Wasser umströmt ist, und in dem ein Feuerraum bereitgestellt ist Vorzugsweise zweigt die Vorlaufleitung oberhalb des ersten Feuerraums vom Heizkessel ab, wahrend die Rucklaufleitung zwi¬ schen dem ersten und dem zweiten Feuerraum in den Heizkessel mundetIn a heating system according to the invention, the supply and return lines for a radiator system do not flow into the boiler at any point, but rather in the firing zone. The heating water supplied to the radiators is therefore taken from or fed back to an area of the boiler which, if necessary, can be supplied by a additional firing can be heated. The heating circuit of the heating water thus takes place more in the central area of the boiler, i.e. in an area that is surrounded by the water heated and rising in the preheating zone and in which a combustion chamber is provided. The supply line preferably branches above the first combustion chamber from the boiler, while the return line flows between the first and the second combustion chamber into the boiler
Neben dem ersten und zweiten Feuerraum kann noch eine zusatzliche elektrische Hei¬ zung, etwa in Form einer Heizspirale o dgl vorhanden sein Die Heizspirale ist vor¬ zugsweise im oberen Bereich der Feuerungszone angeordnet, also in jenem Bereich, in dem auch die genannte Vorlaufleitung abzweigtIn addition to the first and second firebox, there may also be an additional electric heater, for example in the form of a heating coil or the like. The heating coil is preferably arranged in the upper region of the firing zone, that is to say in the region in which the flow line mentioned branches off
Die Erfindung wird anhand der in den beigefugten Zeichnungen dargestellten Ausfuh- rungsbeispiele naher erläutert Es zeigenThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying drawings
Fig 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemaßen Heizsystems, Ftg 2 einen Ausschnitt gemäß Fig 1 , bei dem jedoch der Wärmeaustausch zwi¬ schen dem Warmetrager einer Warmegewinnungseinnchtung und dem Heizwasser über einen Wärmetauscher erfolgt, und1 shows a schematic representation of a heating system according to the invention, 2 shows a detail according to FIG. 1, in which, however, the heat exchange takes place between the heat carrier of a heat recovery device and the heating water via a heat exchanger, and
Fig 3 einen Querschnitt längs der Linie lll-lll in Fig 13 shows a cross section along the line III-III in FIG. 1
Zentraler Bestandteil eines erfindungsgemaßen Heizungssystems ist, wie aus Fig 1 ersichtlich ist, ein Heizkessel 1 , der im Betriebszustand mit Heizwasser 2 gefüllt ist Das Heizwasser ist durch eine Schragschraffur versinnbildlicht Die Außenwand des Kes¬ sels ist von einer (nicht dargestellten) Isolationsschicht umgeben Der Heizkessel 1 ist im wesentlichen zylinderformig und ist im Betriebszustand so aufgestellt, daß seine Mittellangsachse 3 vertikal verlauft Im oberen Bereich des Heizkessels 1 ist ein Was- serboiler, im folgenden kurz „Boiler 4" genannt, eingelassen Die Seitenwand 5 und der Boden 6 des Boilers sind warmedurchlassig und von Heizwasser 2 umgeben An der Oberseite des Kessels sind (nicht dargestellte) Anschlüsse für ein Brauchwassersystem vorhanden, welches in Fig 1 durch eine Dusche 7 versinnbildlicht ist In den Boileπn- nenraum, der im Betriebszustand mit Brauchwasser 9 gefüllt ist, ragt eine Heizspirale 8 hinein An diesen Bereich des Heizkessels, der im folgenden mit Brauchwasserzone 12 bezeichnet wird, schließen sich nach unten eine Feuerungszone 13 und eine Vorwarm¬ zone 14 anA central component of a heating system according to the invention, as can be seen from FIG. 1, is a boiler 1 which is filled with heating water 2 in the operating state. The heating water is symbolized by oblique hatching. The outer wall of the boiler is surrounded by an insulation layer (not shown). The boiler 1 is essentially cylindrical and, in the operating state, is set up in such a way that its central longitudinal axis 3 runs vertically. In the upper region of the boiler 1, a water boiler, hereinafter referred to as “boiler 4”, is let in. The side wall 5 and the bottom 6 of the boiler are permeable to heat and surrounded by heating water 2 At the top of the boiler there are connections (not shown) for a service water system, which is symbolized in FIG. 1 by a shower 7. A heating spiral projects into the boiler interior, which is filled with service water 9 in the operating state 8 Into this area of the boiler, which follows ends with hot water zone 12, a firing zone 13 and a preheating zone 14 follow at the bottom
In der Feuerungszone, die etwa die Hälfte des gesamten Kesselvolumens ausmacht, sind ein erster Feuerraum 15 und mit Abstand darunter ein zweiter Feuerraum 16 an¬ geordnet Im ersten Feuerraum 15 ist ein Rauchgaslabyrinth 17 angeordnet, das weiter unten naher erläutert wird. Der erste Feuerraum wirkt mit einem Brenner 18, einem Gas- oder Olbrenner, zusammen Der Brenner 18 ist außerhalb einer den Feuer¬ raum 15 verschließenden Frontplatte 19 angeordnet, durch die er mit einem Bren¬ nereinsatz 20 in den Feuerraum 15 hineinragt Das Rauchgaslabyrinth 17 sowie die Frontplatte 19 sind doppelwandig ausgeführt und mit Heizwasser 2 gefüllt Der Feuer¬ raum 16 dient zum Abbrennen von festen Brennstoffen Dementsprechend ist in ihm ein Rost 23 vorhanden Der erste und der zweite Feuerraum 15, 16 sind über ein Ver¬ bindungsrohr 24 miteinander verbunden, das zur Ableitung von Rauchgasen, angedeu- tet durch die Pfeile 25, dient Da die Feuerraume 15,16 mit Vertikalabstand zueinander angeordnet sind, sind sie beide vollständig von Heizwasser 2 umgeben Auch die den Feuerraum 16 verschließende Frontplatte 26 des Feuerraumes 15 ist doppelwandig ausgeführt und mit Heizungswasser gefülltIn the firing zone, which makes up about half of the total boiler volume, there is a first firing chamber 15 and a second firing chamber 16 at a distance below it. In the first firing chamber 15 there is a flue gas labyrinth 17, which is explained in more detail below. The first combustion chamber interacts with a burner 18, a gas or oil burner. The burner 18 is arranged outside a front plate 19 which closes the combustion chamber 15 and through which it projects into the combustion chamber 15 with a burner insert 20. The flue gas labyrinth 17 and the front plate 19 is double-walled and filled with heating water 2. The combustion chamber 16 is used to burn off solid fuels. Accordingly, a grate 23 is present in it. The first and the second combustion chamber 15, 16 are connected to one another via a connecting pipe 24, which for the discharge of smoke gases, indicated tet by the arrows 25, Since the fires 15, 16 are arranged at a vertical distance from one another, they are both completely surrounded by heating water 2. The front panel 26 of the firing chamber 15, which closes the firing chamber 16, is double-walled and filled with heating water
In der sich nach unten an die Feuerungszone 13 anschließenden Vorwarmzone 14 ist ein Wärmetauscher 27 angeordnet, der über einen Eingangsanschluß 28 und einen Ausgangsanschluß 29 in der Kesselaußenwand 31 zugänglich ist Am Eingangsan¬ schluß 28 ist ein Brauchwasserversorgungssystem (nicht dargestellt) anschließbar Mit dem Ausgangsanschluß 29 ist eine Leitung 30 verbunden, die über einen Anschluß 33 an der Kesselaußenwand im Bereich der Brauchwasserzone 12 in den Boiler 4 hinein¬ fuhrt In der Kesselaußenwand sind im Bereich der Vorwarmzone zwei weitere An¬ schlüsse 34 und 35 vorhanden, wobei am Anschluß 35 eine Zufuhrleitung 36 und am Anschluß 34 eine Rucklaufleitung 37 angeschlossen ist In die Rucklaufleitung 37 ist eine Umwälzpumpe 38 eingeschaltet Die Zuführleitung 36 und die Rucklaufleitung 37 sind an ihrem anderen Ende mit einem Sonnenkollektor 39 verbunden Der Warmetra¬ ger des Sonnenkollektorkreislaufes wird durch das Heizwasser 2 selbst gebildet, das den Sonnenkollektor 39 in Stromungsrichtung 40 durchströmt In die Rucklaufleitung 37 ist ein Ausgleichsbehaiter 43 zwischengeschaltet, in dem sich ein Wasservorrat 44 und ein Luftpolster 42 befindet Das Luftrohr steht über eine Entluftungsleitung 32, die gleichzeitig auch zur Begrenzung des maximalen Wasserstandes im Ausgleichsbehai¬ ter dient, mit der Atmosphäre in Verbindung Wahrend der Sonnenkollektor 39 am höchsten Hohenniveau des gesamten Heizungssystems angeordnet ist, befindet sich der Ausgleichsbehaiter 43 auf dem zweitniedrigsten Hohenniveau Von der Rucklauflei¬ tung 37 zweigt unterhalb des Ausgleichsbehalters 43 eine Verbindungsleitung 45 ab, die oberseits in den Heizkessel 1 mundet und eine fluidische Verbindung zwischen dem Wasservorrat 44 im Ausgleichsbehaiter 43 und Heizkessel bzw den daran angeschlos¬ senen Heizkörpern 46 herstelltIn the preheating zone 14 which adjoins the firing zone 13 downwards, a heat exchanger 27 is arranged, which is accessible via an inlet connection 28 and an outlet connection 29 in the outer wall 31 of the boiler. A hot water supply system (not shown) can be connected to the inlet connection 28 With the outlet connection 29 A line 30 is connected, which leads into the boiler 4 via a connection 33 on the outer wall of the boiler in the area of the domestic hot water zone 12. Two further connections 34 and 35 are present in the outer wall of the boiler in the area of the preheating zone, with a supply line at connection 35 36 and a return line 37 is connected to the connection 34. A circulation pump 38 is connected to the return line 37. The supply line 36 and the return line 37 are connected at their other end to a solar collector 39. The heat carrier of the solar collector circuit is formed by the heating water 2 itself, that the S Internal collector 39 flows through in the direction of flow 40 A compensating container 43 is interposed in the return line 37, in which there is a water reservoir 44 and an air cushion 42. The air pipe is connected via an exhaust line 32, which also serves to limit the maximum water level in the compensating container the atmosphere in connection While the solar collector 39 is arranged at the highest height level of the entire heating system, the compensating container 43 is at the second lowest height level. From the return line 37, a connecting line 45 branches off below the compensating container 43, which merges into the boiler 1 at the top and establishes a fluidic connection between the water reservoir 44 in the compensating container 43 and the boiler or the radiators 46 connected to it
Die Heizkörper 46 sind über ein in Fig 1 zeichnerisch vereinfacht dargestelltes An¬ schlußsystem mit dem Heizkessel verbunden Das Anschlußsystem umfaßt eine Vor- laufleitung 47, eine Rucklaufleitung 48, ein Mischventil 49, eine Umwälzpumpe 50 und ein Rohr-Verteilersystem (nicht dargestellt) Die Vorlaufleitung 47 ist über einen Vor¬ laufschieber 53 mit dem Heizkessel 1 fluidisch verbunden Der Vorlaufschieber ist im oberen Bereich der Feuerungszone 13, also zwischen dem Boiler 4 und dem ersten Feuerraum 14 angeordnet Der mit der Rucklaufleitung 48 verbundene Rucklaufan¬ schluß 54 ist an der Kesselaußenwand 31 in einem Bereich angeordnet, der zwischen dem ersten Feuerraum 15 und dem zweiten Feuerraum 16 liegt Der die Heizkörper 46 versorgende Heizwasserkreislauf ist in üblicher Weise durch ein Steuerungs- oder Re¬ gelsystem 55 beeinflußbarThe radiators 46 are connected to the boiler via a connection system shown in simplified form in FIG. 1. The connection system comprises a pre- Flow line 47, a return line 48, a mixing valve 49, a circulating pump 50 and a pipe distribution system (not shown) The flow line 47 is fluidly connected to the boiler 1 via a flow slide 53. The flow slide is in the upper region of the firing zone 13, that is arranged between the boiler 4 and the first combustion chamber 14. The return connection 54 connected to the return line 48 is arranged on the outer wall 31 of the boiler in an area which lies between the first combustion chamber 15 and the second combustion chamber 16. The heating water circuit supplying the radiators 46 is shown in FIG Can usually be influenced by a control or regulating system 55
Ein erfindungsgemaßes Heizsystem arbeitet etwa wie folgt In der warmen Jahreszeit wird eine Raumbeheizung in der Regel nicht benotigt, so daß nur die Brauchwasserzo¬ ne 12 und die Vorwarmzone 14 des Heizkessels zur Erwärmung des Brauchwassers benotigt werden Bei ausreichender Sonneneinstrahlung heizt sich der Sonnenkollek¬ tor 39 bzw das durch ihn in Stromungsrichtung 40 hindurchgefuhrte Heizwasser ent¬ sprechend auf und wird über die Rucklaufleitung 37 und den Ausgleichsbehaiter 43, der eine (nicht dargestellte) Außenisolierung aufweist und über den Anschluß 34 zur Vor¬ warmzone des Heizkessels geleitet Dort steigt das erwärmte Heizwasser aufgrund sei¬ ner geringeren Dichte nach oben und strömt an den Feuerraumen 15, 16 vorbei Es sammelt sich in der Brauchwasserzone an und gibt seine Warme über die Seiten¬ wand 5 und den Boden 6 an das im Boiler 4 befindliche Brauchwasser ab Wenn - bei¬ spielsweise bei Benutzung der Dusche 7 - dem Boiler 4 Brauchwasser entnommen wird, wird dies über den Eingangsanschluß 28, den Wärmetauscher 27, die Leitung 30 und den Anschluß 33 nachgeliefert Der Wärmeaustauscher 27 ist oberhalb der Mun¬ dung der Rucklaufleitung 37 des Sonnenkollektors 39 angeordnet und folglich von dem im Sonnenkollektor erhitzten Heizwasser 2 umströmt Das von einem Brauchwasser¬ netz zugefuhrte Frischwasser gelangt somit bereits vorgewärmt in den Boiler Vorteil¬ haft bei dieser Ausgestaltung ist auch, daß die Wärmeübertragung im Wärmeaustau¬ scher 27 wesentlich effektiver erfolgen kann als im Boiler selbst, da der Wärmeaustau¬ scher 27 für einen Wärmeaustausch wesentlich zweckmäßiger gestaltet werden kann, z B in Form eines mehrfach spiralig gewundenen Rohres Wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, um das Brauchwasser im Boiler 4 auf die Solltemperatur zu erwärmen oder bei starker Brauchwasserentnahme wird durch eine entsprechende Regelung (nicht dargestellt) die Heizspirale 8 in Betrieb gesetzt.A heating system according to the invention operates approximately as follows. In the warm season, space heating is generally not required, so that only the hot water zone 12 and the preheating zone 14 of the heating boiler are required for heating the hot water. When the sun is sufficiently irradiated, the solar collector 39 heats up or the heating water passed through it in the direction of flow 40 and is conducted via the return line 37 and the compensating container 43, which has external insulation (not shown) and via the connection 34 to the preheating zone of the boiler, where the heated heating water rises its lower density upwards and flows past the fire spaces 15, 16. It accumulates in the process water zone and releases its heat via the side wall 5 and the bottom 6 to the process water in the boiler 4 if - for example when using shower 7 - hot water is taken from boiler 4, this is supplied via the input connection 28, the heat exchanger 27, the line 30 and the connection 33. The heat exchanger 27 is arranged above the mouth of the return line 37 of the solar collector 39 and consequently flows around the heating water 2 heated in the solar collector Fresh water supplied to the network thus already comes preheated into the boiler. It is also advantageous in this embodiment that the heat transfer in the heat exchanger 27 can be carried out much more effectively than in the boiler itself, since the heat exchanger 27 can be designed much more expediently for heat exchange , eg in the form of a multiple spiral pipe If the solar radiation is not sufficient to heat the process water in the boiler 4 to the desired temperature or if the process water is withdrawn strongly, the heating coil 8 is put into operation by a corresponding control (not shown).
Um zu verhindern, daß das im Sonnenkollektorkreislauf 41 umgewälzte Heizwasser Wärme an die Umgebung abgibt oder gefriert, ist eine spezielle Regelung vorgesehen. Diese umfaßt einen Regler 56, einen im Sonnenkollektor angeordneten Meßfühler 57 und einen Meßfühler 58, der die Heizwassertemperatur in der Nähe des Kesselbodens mißt. Der Meßfühler 57 ist über eine Steuerleitung 59, der Meßfühler 58 über eine Steuerleitung 60 mit dem Regler 56 verbunden. Der Meßfühler 57 ist vorzugsweise in der Nähe des Ausgangs des Sonnenkollektors 39 angeordnet und mißt dort die Tempe¬ ratur des umgwälzten Wärmeträgers bzw. des Heizwassers 2. Der Regler 56 ist so ein¬ gestellt, daß er bei einer bestimmten Temperaturdifferenz zwischen der Sonnenkollek- tortemperatur und der Heizkesseltemperatur die Pumpe 38 über eine Steuerungslei¬ tung 51 abschaltet. So kann es zweckmäßig sein, eine Abschaltung der Pumpe dann vorzunehmen, wenn der genannte Temperaturunterschied weniger als 5°C beträgt, da dann beispielsweise die Energieaufnahme der Umwälzpumpe 38 größer ist als die ge¬ wonnene Sonnenenergie. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Son¬ nenkollektor durch Wolken längere Zeit abgeschattet ist. Nachdem die Pumpe ausge¬ schaltet ist, fließt das Wasser aus dem Sonnenkollektor in Pfeilrichtung 63 in die Zu¬ führleitung 36 so weit zurück, bis in der Leitung 36 und im Ausgleichsbehälter 43 das- gleiche Flüssigkeitsniveau erreicht ist. Eine derartige Regelung ist insbesondere auch in den Wintermonaten vorteilhaft, da hier bei längeren Abschattungsphasen aufgrund der niedrigen Außentemperaturen eine schnelle Abkühlung des im Sonnenkoilektor verbleibenden Heizwassers erfolgen würde, was sich entsprechend negativ auf die Ge¬ samtenergiebilanz des Heizungssystems auswirken würde. Auch bei unterhalb des Gefrierpunkts liegenden Außentemperaturen kann, falls eine ausreichende Sonnen¬ einstrahlung nicht gegeben ist, die Pumpe 38 abgeschaltet und der Sonnenkollektor 39 entleert werden, und der Gefahr des Gefrierens des Wärmeträgers entgegenzuwirken. Wahrend der Heizperioden in den kalten Jahreszeiten ist einer der beiden Feuerrau¬ me 15,16 in Betrieb Für die folgende Betrachtung wird angenommen, daß der erste Feuerraum 15 mit Gas oder Heizöl beheizt wird Da der Feuerraum 15 oberhalb der Vorwarmzone 14 angeordnet ist, und das durch ihn erwärmte Heizwasser nach oben steigt ist in der Aufheizphase die Vorwarmzone 14 von dieser Aufheizung zunächst nahezu unberührt Dies ist insofern vorteilhaft, als daß zwischen dem Heizwasser in der Vorwarmzone und dem vom Sonnenkollektor 39 erwärmten Heizwasser eine relativ große Temperaturdifferenz herrscht, so daß die Vorwarmung des Brauchwassers den¬ noch stattfinden kann Auch im aufgeheizten Zustand, wenn der gesamte Kessel durchgewärmt ist wird sich in der Vorwarmzone eine geringere Temperatur einstellen als im oberen Bereich des Heizkessels Dies bedeutet, daß bei zugeschaltetem Feuer¬ raum, wenn in der Feuerungszone 13 und in der Brauchwasserzone 12 bereits Tempe¬ raturen vorhanden sind, die oberhalb der Sonnenkollektortemperatur liegen, die Tem¬ peratur des Heizwassers in der Vorwarmzone 14 niedriger ist, so daß ein Wärmeüber¬ gang vom Sonnenkollektor auf das Heizwasser möglich ist Zur Regelung des Bren¬ ners 18 ist dieser über eine Steuerleitung 64 mit dem Regler 56 verbunden Ein Me߬ fühler 65 mißt die Heizwassertemperatur am Boden des Heizkessels 1 und gibt den entsprechenden Meßwert über eine Steuerleitung 66 an den Regler 56 weiter Der Brenner kann dann beispielsweise nach Art einer Zwei-Punkt-Regelung in Abhängigkeit von der Heizwassertemperatur zu- und abgeschaltet werden Um die Vanationsmog- lichkeiten im Hinblick auf die verwendbaren Energieträger noch zu erhohen, ist bei ei¬ nem erfindungsgemaßen Heizsystem eine zusätzliche elektrische Beheizung des Heiz¬ kessels vorgesehen Eine solche elektrische Beheizung ist in Fig 1 durch die Heizspira¬ le 61 angedeutet, die oberhalb des Feuerraums 15 und etwa auf gleicher Hohe wie der Anschluß 53 angeordnet istIn order to prevent the heating water circulated in the solar collector circuit 41 from giving off or freezing heat to the surroundings, a special regulation is provided. This comprises a controller 56, a sensor 57 arranged in the solar collector and a sensor 58 which measures the heating water temperature in the vicinity of the boiler bottom. The sensor 57 is connected to the controller 56 via a control line 59, the sensor 58 via a control line 60. The sensor 57 is preferably arranged in the vicinity of the outlet of the solar collector 39 and measures the temperature of the circulated heat transfer medium or the heating water 2 there. The controller 56 is set such that it is at a certain temperature difference between the solar collector temperature and the boiler temperature switches off the pump 38 via a control line 51. It may be expedient to switch off the pump when the temperature difference mentioned is less than 5 ° C., since then the energy consumption of the circulation pump 38 is greater than the solar energy obtained. This can be the case, for example, if the sun collector is shadowed by clouds for a long time. After the pump is switched off, the water flows from the solar collector in the direction of arrow 63 back into the feed line 36 until the same liquid level is reached in the line 36 and in the expansion tank 43. Such a control is particularly advantageous also in the winter months, since in the case of longer shading phases, due to the low outside temperatures, the heating water remaining in the solar coiler would rapidly cool down, which would have a correspondingly negative effect on the overall energy balance of the heating system. Even when the outside temperature is below the freezing point, if there is insufficient solar radiation, the pump 38 can be switched off and the solar collector 39 emptied, and counteract the risk of the heat carrier freezing. During the heating periods in the cold seasons, one of the two fire rooms 15, 16 is in operation. For the following consideration it is assumed that the first combustion chamber 15 is heated with gas or heating oil, since the combustion chamber 15 is arranged above the preheating zone 14, and that heating water heated by him rises in the heating phase, the preheating zone 14 is initially almost unaffected by this heating.This is advantageous in that there is a relatively large temperature difference between the heating water in the preheating zone and the heating water heated by the solar collector 39, so that the preheating of the domestic water can still take place. Even in the heated state, when the entire boiler is warmed up, a lower temperature will be reached in the preheating zone than in the upper region of the boiler. This means that when the firing chamber is switched on, when in the firing zone 13 and in the process water zone 12 already has temperatures those that are above the solar collector temperature, the temperature of the heating water in the preheating zone 14 is lower, so that heat transfer from the solar collector to the heating water is possible. To control the burner 18, this is connected via a control line 64 to the Controller 56 connected A sensor 65 measures the heating water temperature at the bottom of the boiler 1 and forwards the corresponding measured value to the controller 56 via a control line 66. The burner can then be added, for example, in the manner of a two-point control depending on the heating water temperature. and switched off To increase the vanation possibilities with regard to the usable energy sources, an additional electrical heating of the boiler is provided in a heating system according to the invention. Such an electrical heating is indicated in FIG. 1 by the heating coil 61, the above the firebox 15 and about the same height as the Ansc hluß 53 is arranged
Im folgenden wird nun die Ausgestaltung des Feuerraums 15 anhand Fig 1 und Fig 3 naher erläutertThe design of the combustion chamber 15 will now be explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 3
Im Feuerraum ist - wie gesagt - ein Rauchgaslabyrinth 17 angeordnet, das dazu dient, die Rauchgase mehrfach umzuleiten und ihnen dabei Warme zu entziehen Zu diesem Zweck ist das Rauchgaslabyrinth doppelwandig ausgeführt und mit Heizwasser gefüllt Das Rauchgaslabynnth 17 setzt sich aus mehreren konzentrisch ineinander angeordne¬ ten Hohlzylindern 67,68,69 zusammen Zwischen den Hohlzylindern sind Abstandshal¬ ter 70 angeordnet, die mit dem mit Heizwasser 2 gefüllten Innenraum 73 der Hohizylin¬ der fluidisch verbunden sind Zwischen dem äußeren Hohizylinder 69 und der Feuer¬ raumwandung 71 ist ebenfalls ein Abstandshalter 70a angeordnet, der den Innen¬ raum 73 des Hohlzylinders 67 mit dem Innenraum des Heizkessels 1 verbindet Der äußere Hohizylinder 69 ist auf seiner dem Brenner 18 abgewandten Stirnseite ver¬ schlossen Die im Feuerraum 15 entstandenen Rauchgase strömen daher etwa auf dem durch die Stromungspfeile 74 im Fig 1 angedeuteten Weg in ein Kaminrohr 71 Die Abstandshalter 70,70a können auch an anderen Stellen, als dies in den Zeichnun¬ gen dargestellt ist, angeordnet sein So konnte es zweckmäßig sein, die Abstandshalter so anzuordnen, daß das ihm Rauchgaslabynnth enthaltene und infolge Konvektion stromende Heizwasser einen Hohizylinder von dessen einer Stirnseite in Richtung auf dessen andere Stirnseite durchströmt und dann über einen Abstandshalter in den wei- ter innen bzw weiter außen liegenden Hohizylinder übertritt Dabei kann die Strömung entgegen der Rauchgasrichtung gefuhrt sein Der durch die erfindungsgemaße Ausge¬ staltung des Feuerraums 15 hervorgerufene Energieeinsparungseffekt kann noch da¬ durch verstärkt werden, daß die Frontplatten 19 und 26 der Feuerraume 15 und 16 ebenfalls doppelwandig ausgeführt sind, wobei der dadurch entstandene Innenraum ebenfalls mit Heizwasser gefüllt ist und mit dem Kesselinnenraum in Verbindung stehtAs already mentioned, a flue gas labyrinth 17 is arranged in the combustion chamber, which serves to redirect the flue gases several times and to extract heat from them The flue gas lab 17 is composed of a plurality of hollow cylinders 67, 68, 69 arranged concentrically one inside the other. Spacers 70 are arranged between the hollow cylinders and are fluidically connected to the interior 73 of the hollow cylinder filled with heating water 2 between the outer hollow cylinder 69 and the firebox wall 71 there is also a spacer 70a, which connects the interior 73 of the hollow cylinder 67 to the interior of the boiler 1. The outer hollow cylinder 69 is closed on its end face facing away from the burner 18. The smoke gases produced in the firebox 15 1 flow into a chimney pipe 71 on the path indicated by the flow arrows 74 in FIG. 1. The spacers 70, 70a can also be arranged at locations other than that shown in the drawings. It could be expedient to use the spacers in this way to order that it contains flue gas labynnth and current end due to convection Heating water flows through a hollow cylinder from one end face in the direction of its other end face and then passes over a spacer into the hollow cylinder further inside or further out. The flow can be directed against the direction of the flue gas. This is due to the inventive design of the combustion chamber 15 The resulting energy saving effect can be further enhanced by the fact that the front panels 19 and 26 of the fireboxes 15 and 16 are also double-walled, the interior thus created also being filled with heating water and being connected to the interior of the boiler
In Fig 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Sonnenkollektorkreis- lauf 41 mit dem Heizwasser 2 des Heizkessels 1 über einen Wärmetauscher 62 in Warmekontakt steht Auch bei einer solchen Heizanlage kann das Sonnenkollektorsy- stem mit Wasser gefüllt sein, dem kein Frostschutzmittel beigefugt ist, da auch bei einer solchen Anlage der in Fig 1 dargestellte Ausgleichsbehaiter 43 in die Rucklauflei¬ tung 37 eingeschaltet ist Bei Frostgefahr kann somit der Sonnenkollektor durch einfa¬ ches Abschalten der Pumpe 38 entleert werden Analoges gilt für Abschattungspen- öden Bezugszeichenliste2 shows an exemplary embodiment in which the solar collector circuit 41 is in warm contact with the heating water 2 of the boiler 1 via a heat exchanger 62. In such a heating system too, the solar collector system can be filled with water, to which no antifreeze is added, 1, even in such a system, the compensating container 43 shown in FIG. 1 is switched into the return line 37. If there is a risk of frost, the solar collector can thus be emptied by simply switching off the pump 38. The same applies analogously to shading effects Reference list
Heizkessel 40 StromungsrichtungBoiler 40 flow direction
Heizwasser 41 SonnenkollektorkreislaufHeating water 41 solar collector circuit
Mittellangsachse 42 LuftpolsterCentral longitudinal axis 42 air cushions
Boiler 43 AusgleichsbehaiterBoiler 43 compensation tank
Seitenwand 44 WasservorratSide wall 44 water supply
Boden 45 VerbindungsleitungFloor 45 connecting line
Dusche 46 HeizkörperShower 46 radiators
Heizspirale 47 VorlaufleitungHeating coil 47 flow line
Brauchwasser 48 RucklaufleitungService water 48 return pipe
Brauchwasserzone 49 MischventilService water zone 49 Mixing valve
Feuerungszone 50 UmwälzpumpeFiring zone 50 circulation pump
Vorwarmzone 51 Steuerleitung erster Feuerraum 53 Vorlaufschieber zweiter Feuerraum 54 RucklaufanschlußPre-warming zone 51 control line first firing chamber 53 forward slide second firing chamber 54 return connection
Rauchgasiabyrmth 55 RegelsystemRauchgasiabyrmth 55 control system
Brenner 56 ReglerBurner 56 regulator
Frontplatte 57 MeßfühlerFront plate 57 sensor
Brennereinsatz 58 MeßfühlerBurner insert 58 sensors
Rost 59 SteuerleitungRust 59 control line
Verbindungsrohr 60 SteuerleitungConnection pipe 60 control line
Pfeil 61 HeizspiraleArrow 61 heating coil
Frontplatte 62 WärmetauscherFront plate 62 heat exchanger
Wärmetauscher 63 PfeilrichtungHeat exchanger 63 arrow direction
Eingangsanschluß 64 SteuerleitungInput connection 64 control line
Ausgangsanschluß 65 MeßfühlerOutput connection 65 sensors
Leitung 66 SteuerleitungLine 66 control line
Kesselaußenwand 67 HohizylinderBoiler outer wall 67 Hohizylinder
Entluftungsleitung 68 HohizylinderExhaust line 68 hollow cylinder
Anschluß 69 HohizylinderConnection 69 hollow cylinder
Anschluß 70 AbstandshalterConnection 70 spacers
Anschluß 71 FeuerraumwandungConnection 71 combustion chamber wall
Zufuhrleitung 72 KaminrohrSupply line 72 chimney pipe
Rucklaufleitung 73 InnenraumReturn line 73 interior
Umwälzpumpe 74 StromungspfeilCirculation pump 74 flow arrow
Sonnenkollektor Solar panel

Claims

Ansprüche Expectations
1. Niedertemperatur-Heizungssystem mit einer Umwelt- oder Sonnenwärme auf einen flüssigen Wärmeträger übertragenden Wärmegewinnungseinrichtung, insbesondere mit wenigstens einem Sonnenkollektor (39) und einem mit Heizwasser (2) befüllba- ren Heizkessel (1 ) mit wenigstens einem Feuerraum (15), dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Heizkessels in Vertikalrichtung in drei Zonen unterteilt ist, nämlich in eine mittlere Feuerungszone (13), in der wenigstens ein mit Brennstoff beheiz¬ barer Feuerraum (15) angeordnet ist, eine über der Feuerungszone angeordnete Brauchwasserzone (12), in der sich eine Wärmeübertragungseinrichtung zur Wärmeübertragung zwischen dem Heizwasser (2) und einem Brauchwassersystem befindet, und einer unterhalb der Feuerungszone angeordneten Vorwärmzone, in der das Heizwasser mit Hilfe der von der Wärmegewinnungseinrichtung gewonnenen Wärme aufheizbar ist.1. Low-temperature heating system with an environmental or solar heat to a liquid heat transferring heat recovery device, in particular with at least one solar collector (39) and with heating water (2) fillable boiler (1) with at least one combustion chamber (15), characterized that the interior of the boiler is divided into three zones in the vertical direction, namely into a central firing zone (13) in which at least one firebox (15) which can be heated with fuel is arranged, a hot water zone (12) arranged above the firing zone, in which is a heat transfer device for heat transfer between the heating water (2) and a domestic water system, and a preheating zone arranged below the firing zone, in which the heating water can be heated with the help of the heat obtained from the heat recovery device.
2. Heizungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung ein oberseits in den Heizkessel (1 ) einge¬ lassener Behälter oder Boiler (4) ist, dessen innerhalb des Heizkessels angeordne¬ te Wände wärmedurchlässig sind.2. Heating system according to claim 1, characterized in that the heat transfer device is a top in the boiler (1) ein¬ let container or boiler (4), the arranged inside the boiler walls are heat-permeable.
3. Heizungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Heizwasser (2) in Kontakt stehende Oberfläche des Boilers (4) durch nach Art von Kühlrippen ausgebildeten Strukturen oder dergleichen vergrö¬ ßert ist. 3. Heating system according to claim 2, characterized in that the surface of the boiler (4) in contact with the heating water (2) is enlarged by structures designed in the manner of cooling fins or the like.
Heizungssystem nach Anspruch 2 oder 3 gekennzeichnet durch einen in der Vorwarmzone (14) angeordneten Wärmetauscher (27), der emgangs¬ seitig mit einem Brauchwasserversorgungsnetz und ausgangsseitig mit dem Boi¬ ler (4) fluidisch verbunden ist Heating system according to claim 2 or 3, characterized by a heat exchanger (27) arranged in the preheating zone (14), which is fluidly connected on the output side to a service water supply network and on the output side to the boiler (4)
Heizungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine zusätzliche elektrische Beheizung des Boilers (4), etwa durch eine darin ange¬ ordnete Heizspirale (8) oder dergleichenHeating system according to one of Claims 2 to 4, characterized by additional electrical heating of the boiler (4), for example by a heating spiral (8) or the like arranged therein
Heizungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Aufheizung des Heizwassers in der Vorwarmzone (14) derart, daß dann ein Wärmetauscher (62) angeordnet ist, der einerseits mit dem Eingang der Warme¬ gewinnungseinnchtung und andererseits mit deren Ausgang fluidisch verbunden istHeating system according to one of claims 1 to 5, characterized by heating the heating water in the preheating zone (14) in such a way that a heat exchanger (62) is then arranged, which is fluidly connected on the one hand to the input of the heat recovery device and on the other hand to the outlet thereof
Heizungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Aufheizung des Heizwassers in der Vorwarmzone (14) derart, daß die Warme¬ gewinnungseinnchtung eingangs- und ausgangsseitig mit der Vorwarmzone flui¬ disch verbunden ist, wobei der Warmetrager der Warmegewinnungseinnchtung Heizwasser istHeating system according to one of claims 1 to 5, characterized by heating the heating water in the preheating zone (14) in such a way that the heat recovery device is fluidly connected on the input and output sides to the preheating zone, the heat carrier of the heat recovery device being heating water
Heizungssystem nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine als Sonnenkollektor (39) ausgebildete Warmegewinnungseinnchtung und ei¬ nen Ausgleichsbehaiter (43), wobei der Ausgleichsbehaiter (43) in eine den Son¬ nenkollektor (39) mit dem Heizkessel (1 ) verbindende Rucklaufleitung (37) zwi¬ schengeschaltet ist Heating system according to claim 6 or 7, characterized by a heat recovery device designed as a solar collector (39) and a compensating container (43), the compensating container (43) being connected to a return line (39) connecting the solar collector (39) to the boiler (1). 37) is interposed
9 Heizungssystem nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch mehrere Heizkörper (46), die unterhalb des niedrigsten Flussigkeitsniveaus des Ausgleichsbehalters (43) angeordnet sind.9 heating system according to claim 7 or 8, characterized by a plurality of radiators (46) which are arranged below the lowest liquid level of the surge tank (43).
10 Heizungssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Ausgleichsbehalters (43) von der Rucklaufleitung (37) eine Ver- bmdungsleitung (45) abzweigt, die oberseits in den Innenraum des Heizkessels (1 ) mundet.10 heating system according to one of claims 8 or 9, characterized in that below the surge tank (43) from the return line (37) branches off a connection line (45) which opens up into the interior of the boiler (1).
11 Heizungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet durch einen ersten Feuerraum (15) zur Befeuerung mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff und einem zweiten Feuerraum (16) für feste Brennstoffe11 heating system according to one of claims 1 to 10, characterized by a first combustion chamber (15) for firing with liquid or gaseous fuel and a second combustion chamber (16) for solid fuels
12. Heizungssystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Feuerraum (16) mit Abstand unterhalb des ersten Feuerraums (15) angeordnet ist und mit diesem über ein Verbindungsrohr (24) in Verbindung steht12. Heating system according to claim 11, characterized in that the second combustion chamber (16) is arranged at a distance below the first combustion chamber (15) and is connected to the latter via a connecting pipe (24)
13. Heizungssystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Feuerraum (15) ein von doppelwandigen Labynnthwanden gebildetes Rauchgaslabyrinth (17) angeordnet ist, wobei die die Labynnthwande untereinander und mit dem Innenraum des Heizkessels (1) fluidisch verbunden und mit Heizwas¬ ser befüllbar sind. Heizungssystem nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Labynnthwande von konzentrisch und mit Radialabstand angeordneten Hohlzylindern (67,68,69) gebildet sind, wobei der Innenraum (73) des innersten Hohlzylinders (67) von der Flamme eines Brenners (18) beaufschlagbar ist und der äußere Hohizylinder (69) an seiner dem Brenner abgewandten Stirnseite verschlos¬ sen ist13. Heating system according to claim 11 or 12, characterized in that a flue gas labyrinth (17) formed by double-walled labynnth walls is arranged in the first combustion chamber (15), the labynnth walls being fluidically connected to one another and to the interior of the boiler (1) and to heating water ¬ can be filled. Heating system according to Claim 13, characterized in that the labynnth walls are formed by hollow cylinders (67, 68, 69) arranged concentrically and at a radial distance, the interior (73) of the innermost hollow cylinder (67) being exposed to the flame of a burner (18) and the outer hollow cylinder (69) is closed on its end face facing away from the burner
Heizungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Hohlzylindern (67,68,69) und zwischen dem äußeren Hohizylinder (69) und der Feuerraumwand (71) Abstandshalter (70,70a) angeordnet sind, die die Hohizylinder untereinander und den äußeren Hohizylinder (69) mit dem Kesselinneraum fluidisch verbindenHeating system according to claim 14, characterized in that spacers (70, 70a) are arranged between the individual hollow cylinders (67, 68, 69) and between the outer hollow cylinder (69) and the combustion chamber wall (71), which separate the hollow cylinders from one another and the outer ones Fluidly connect the hollow cylinder (69) to the boiler interior
Heizungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 15, gekennzeichnet durch eine Regelung derart, daß eine den Sonnenkollektorkreislauf (41 ) aufrechterhalten¬ de Pumpe (38) über einen Regler (56), in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen dem Heizwasser und dem Warmetrager im Sonnenkollektor (39) zu- und abschaltbar istHeating system according to one of claims 8 to 15, characterized by a control in such a way that a pump (38) which maintains the solar collector circuit (41) via a controller (56), depending on the temperature difference between the heating water and the heat carrier in the solar collector ( 39) can be switched on and off
Heizungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Vorlaufleitung (47) und eine Rucklaufleitung (48), die ein System von Heizkör¬ pern (46) mit dem Heizkessel (1) verbindet, wobei die Rucklaufleitung (48) in den unteren und die Vorlaufleitung (47) in den oberen Bereich der Feuerungszone (13) mundet Heizungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaufleitung (47) oberhalb des ersten Feuerraums (15) und die Rucklauf¬ leitung (48) zwischen dem ersten Feuerraum (15) und dem zweiten Feuerraum (16) in den Heizkessel mundetHeating system according to one of claims 1 to 16, characterized by a flow line (47) and a return line (48) which connects a system of Heizkör¬ cores (46) with the boiler (1), the return line (48) in the lower and the flow line (47) muzzle in the upper region of the firing zone (13) Heating system according to claim 17, characterized in that the flow line (47) flows into the boiler above the first combustion chamber (15) and the return line (48) between the first combustion chamber (15) and the second combustion chamber (16)
Heizungssystem nach einem der Anspruch 1 bis 19, gekennzeichnet durch eine in der Feuerungszone (13) angeordnete elektrische Zusatzheizung, etwa in Form einer Heizspirale (41) oder dergleichenHeating system according to one of claims 1 to 19, characterized by an additional electrical heater arranged in the firing zone (13), for example in the form of a heating coil (41) or the like
Heizungssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zusatzheizung oberhalb des ersten Feuerraums (15) angeord¬ net ist Heating system according to claim 19, characterized in that the additional electrical heater is arranged above the first combustion chamber (15)
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