CH692797A5 - Wasserheizer. - Google Patents

Description

  



  Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserheizer gemäss Anspruch 1. 



  Bei bekannten derartigen Wasserheizern ist der Brenner in einer einschaligen Brennkammer angeordnet, die über eine meist horizontal verlaufende Luftzuleitung und eine im Wesentlichen vertikale Abgasleitung mit dem Aufstellungsraum beziehungsweise einem Kaminanschluss verbunden ist. Dabei erfolgt die Erwärmung des Speicherinhaltes durch den Wärmedurchgang durch die Brennkammer und die Abgasleitung, die vom Brenner beziehungsweise den Abgasen an deren Innenseiten beaufschlagt sind. 



  Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass sich das erwärmte Wasser mit dem noch nicht erwärmten Wasser nur schlecht vermischt, wobei es aber kaum zu einer horizontalen Schichtung kommt, sondern zu einer erheblichen Verwirbelung. Dadurch steht aber im oberen Endbereich des Schichtenspeichers erst nach einer erheblichen Aufheizzeit ausreichend warmes Wasser zur Verfügung. In weiterer Folge kommt es beim Betrieb eines solchen Wasserheizers zu einer relativ hohen Taktzahl des Brenners, insbesondere wenn der Schichtenspeicher als Brauchwasserspeicher verwendet wird. 



  Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch ein günstiges Betriebsverhalten auszeichnet und bei dem hohe Taktzahlen des Brenners vermieden werden können. 



  Erfindungsgemäss wird dies bei einem Wasserheizer der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht. 



  Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist sichergestellt, dass das durch die von der Brennkammer abgestrahlte Wärme erwärmte Wasser, im Zentralrohr geführt, hochsteigt und sich anschliessend im oberen Endbereich des Schichtenspeichers ausbreitet, und es zu einer ausgeprägten Schichtung kommt. Dadurch steht bereits nach kurzer Aufheizzeit warmes Wasser im oberen Endbereich des Schichtenspeichers zur Verfügung, wodurch eine geringe Taktzahl des Brenners möglich ist. 



  Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich eine Verbesserung des Wärmeüberganges zum Wasser des Schichtenspeichers. 



  Durch die Merkmale des Anspruches 3 wird das Einströmen des kühlen Wassers in das Zentralrohr erleichtert. Ausserdem wird dadurch auch verhindert, dass es ausserhalb des Zentralrohres zu einer Verwirbelung durch frei aufsteigendes erwärmtes Wasser kommt. Weiter ist es durch die vorgeschlagenen Massnahmen auch möglich, Wärme aus einem Sonnenkollektor in das Wasser des Schichtenspeichers einzubringen und dadurch die Taktzahl des Brenners weiter zu verringern. 



  Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil eines Kombigerätes, weil von der Brennkammer nicht nur der Schichtenspeicher, sondern auch ein Heizkreis erwärmt werden kann, wobei bei fehlender Wärmeanforderung durch eine an den Heizungskreis angeschlossene Heizkörperanordnung das Heizungswasser über eine Bypassleitung in einem Kurzschlusskreis geführt wird und es daher zu einem Anstieg der Temperatur der Brennkammerwand kommt, sodass diese mehr Wärme an das Speicherwasser abgibt und dieser rascher aufgeladen wird. 



  Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung. 



  Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemässen Wasserheizer zeigt. 



  Der Wasserheizer weist einen Schichtenspeicher 1 auf, in dem eine Brennkammer 2 vorgesehen ist, in der ein Brenner 3 angeordnet ist. 



  Oberhalb der Brennkammer 2 ist ein Zentralrohr 4 angeordnet, das in seinem unteren Endbereich eine kegelstumpfförmige Erweiterung 5 aufweist. Dabei verbleiben zwischen einem Boden 6 des Schichtenspeichers 1 und der unteren Stirnseite des Zentralrohres 4 ein Einströmspalt 7 und zwischen einem Deckel 8 des Schichtenspeichers 1 und der oberen Stirnseite des Zentralrohres 4 ein Ausströmspalt 9. 



  Aus dem oberen Endbereich 10 des Schichtenspeichers 1 führt eine Brauchwasserleitung 11 weg. Weiter ragt eine Kaltwasserzuführung 12 in den unteren Endbereich 13 des Schichtenspeichers 1 hinein. 



  Die Brennkammer 2 ist von einer Doppelwand 14 begrenzt, deren Zwischenraum 15 in Kanäle 16 unterteilt ist. Dabei sind an der Aussenseite der Brennkammer 2 Rippen 17 angeordnet, die den Wärmeübergang in das Wasser des Schichtenspeichers 1 verbessern. 



  Der Zwischenraum 15 der Doppelwand 14 ist mit einer Vorlaufleitung 18 versehen, die zu einer Heizkörperanordnung 19 führt und mit einer Rücklaufleitung 20 verbunden ist, wobei in der Rücklaufleitung 20 eine Umwälzpumpe 21 angeordnet ist. 



  Weiter ist eine die Vorlaufleitung 18 mit der Rücklaufleitung 20 verbindende Bypassleitung 22 vorgesehen, in der ein Absperrorgan 23 angeordnet ist. Dabei ist die Umwälzpumpe 21 zwischen dem Anschluss der Bypassleitung 22 und der Doppelwand 14 angeordnet, sodass ein Kreislauf von der Doppelwand 14 über die Vorlaufleitung 18, die Bypassleitung 22 und die Rücklaufleitung 20 aufrechterhalten werden kann. 



  Weiter ist im Bereich der Erweiterung 5 des Zentralrohres 4 eine Rohrschlange 24 angeordnet, die über eine Kollektor-Vorlaufleitung 25 und eine Kollektor-Rücklaufleitung 26, in der eine Pumpe 27 angeordnet ist, mit einem Sonnenkollektor 28 verbindbar ist. 



  Zum Aufheizen des Schichtenspeichers 1 wird der Brenner 3 über eine mit einem Gasventil 29 versehene Gasleitung 30 mit Gas versorgt und in Betrieb genommen. Die entstehende Wärme erwärmt das in der Doppelwand 14 befindliche Heizwasser, das mittels der Umwälzpumpe 21 in Umlauf gehalten wird, wobei dies je nach dem Vorliegen einer Wärmeanforderung durch die Heizkörperanordnung 19, über die Heizkörperanordnung 19 oder über die Bypassleitung 22 und das in diesem Fall geöffnete Absperrorgan 23 erfolgt. 



  Trotz der Kühlung der durch die die Kühleinrichtung bildende Doppelwand 14 begrenzten Brennkammer 2 gibt diese über die Rippen 17 Wärme an das im Schichtenspeicher 1 befindliche Wasser ab. Dieses erwärmt sich im Bereich der Erweiterung 5 des Zentralrohres 4 und steigt in diesem hoch, wobei kühles Wasser über einen Einströmspalt 7 nachströmt. Das erwärmte Wasser tritt über den Ausströmspalt 9 im oberen Endbereich des Schichtenspeichers 1 aus dem Zentralrohr 4 aus und verbreitet sich über den übrigen Bereich des Schichtenspeichers 1 und bildet eine Schicht warmen Wassers aus. 



  Auf diese Weise wird der Schichtenspeicher 1 von oben nach unten mit warmem Wasser aufgeladen. 



  Weiter kann eine Aufladung des Schichtenspeichers 1 auch über den Sonnenkollektor 28 erfolgen, wobei das Wasser im Sonnenkollektor 28 erwärmt und mittels der Pumpe 27 im Umlauf gehalten wird. Das im Kollektor erwärmte Wasser gibt seine Wärme über die Rohrschlange 24 an das Wasser des Schichtenspeichers 1 im Bereich der Erweiterung 5 des Zentralrohres 4 ab. 



  Warmes Brauchwasser kann über die Brauchwasserleitung 11 aus dem oberen Endbereich 10 des Schichtenspeichers 1 abgezogen werden, wobei gleichzeitig kaltes Wasser über die Kaltwasserzuleitung 12 in den unteren Endbereich 13 des Schichtenspeichers 1 nachströmt. 



  Der Brenner wird dabei über nicht dargestellte Temperaturfühler, die im unteren und oberen Endbereich sowie im mittleren Bereich des Schichtenspeichers 1 angeordnet sind, gesteuert.

Claims (5)

1. Wasserheizer mit einem Schichtenspeicher (1), in dem eine einen Brenner (3) enthaltende im unteren Endbereich (13) des Schichtenspeichers (1) angeordnete und von einem Zentralrohr (4) übergriffene Brennkammer (2) angeordnet ist, die von einer Doppelwand (14) begrenzt ist und in dessen Zwischenraum (15) eine von einem wärmeaufnehmenden Medium durchströmbare Kühleinrichtung angeordnet ist, wobei zwischen einem Boden (6) des Schichtenspeichers (1) und der unteren Stirnseite des Zentralrohres (4) ein Einströmspalt (7) und zwischen einem Deckel (8) des Schichtenspeichers (1) und der oberen Stirnseite des Zentralrohres (4) ein Ausströmspalt (9) verbleiben.

2. Wasserheizer nach Anspruch 1, dessen die Brennkammer (2) begrenzende Doppelwand (14) an ihrer Aussenseite mit Rippen (17) versehen ist.

3.

Wasserheizer nach Anspruch 1 oder 2, dessen Zentralrohr (4) in seinem unteren Endbereich eine kegelstumpfförmige Erweiterung (5) aufweist, in deren Innerem eine mit einem Sonnenkollektor (28) verbindbare Rohrschlange (24) angeordnet ist.

4. Wasserheizer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Kühleinrichtung der Brennkammer (2) mit einer mit einem Heizungskreis (18, 19, 20) verbindbaren Vorlaufleitung (18) und einer Rücklaufleitung (20) versehen ist.

5. Wasserheizer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Zwischenraum (15) der Doppelwand (14) in Kanäle (16) unterteilt ist.