DE102011000446B4 - boiler - Google Patents

Abstract

Heizkessel (1) mit einem Pufferspeicher (2) zur Aufnahme von Wärmeträgermedium, wobei der Heizkessel (1) ein Heizregister (3) zur Erwärmung des Wärmeträgermediums aufweist, das einerseits mit dem Vorlaufanschluss (3c) einer Heizungsanlage (10) und andererseits mit dem Pufferspeicher (2) in Verbindung steht, wobei der Pufferspeicher (2) mit einem Rücklaufanschluss (6a) der Heizungsanlage (10) in Verbindung steht, das Heizregister (3) über einen weiteren Anschluss mit einer in den Pufferspeicher (2) führenden Thermosiphonleitung (8) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosiphonleitung (8) mit einer mit dem Rücklaufanschluss (6a) in Verbindung stehenden Rücklaufleitung (6) eine gemeinsame Düse (7) ausbildet.Heating boiler (1) with a buffer memory (2) for receiving heat transfer medium, wherein the heating boiler (1) has a heating coil (3) for heating the heat transfer medium, on the one hand with the flow connection (3c) of a heating system (10) and on the other hand with the buffer memory (2) is in communication, wherein the buffer memory (2) with a return port (6a) of the heating system (10) is in communication, the heating register (3) via a further connection with a in the buffer memory (2) leading thermosiphon line (8) is connected, characterized in that the thermosiphon line (8) with a return line (6a) in communication return line (6) forms a common nozzle (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heizkessel mit einem Pufferspeicher zur Aufnahme von Wärmeträgermedium gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The present invention relates to a heating boiler with a buffer storage for receiving heat transfer medium according to the preamble of patent claim 1.

Moderne Heizkessel sind in der Lage einen modulierenden Betrieb in einem relativ weiten Bereich zu ermöglichen, das heißt, dass ein Teillastverhalten darstellbar ist, das von relativ kleinen Leistungen bis zur Maximalleistung reicht.Modern boilers are able to allow a modulating operation in a relatively wide range, that is, a partial load behavior can be represented, ranging from relatively small power to maximum power.

So können beispielsweise moderne Pelletsfeuerungen in einem Leistungsbereich von 3 kW bis 12 kW betrieben werden. Die Höchstleistung wird insbesondere dann benötigt, wenn Warmwasser bereitet werden soll. Im reinen Heizbetrieb wird bei Niedrigenergiehäusern oder Passivhäusern in der Regel nur eine sehr geringe Leistung benötigt, die unterhalb der technisch möglichen Minimalleistung liegt. In diesem Betriebszustand schaltet die Steuerung den Heizkessel nach Erreichen der Maximaltemperatur ab und erst nach Unterschreitung einer vorbestimmten Minimaltemperatur wieder ein. Ein solches Regelverhalten ist unerwünscht, da für das Anfahren insbesondere von Festbrennstoff-Kesseln elektrische Energie in großem Ausmaß benötigt wird. Auch die vergleichsweise langen Startzeiten einer Pelletsfeuerung und der mit jedem Start verbundene Verschleiß unterstützen die Forderung nach einer Verringerung der Anzahl der Startzyklen.For example, modern pellet boilers can be operated in a power range from 3 kW to 12 kW. The maximum power is needed especially when hot water is to be prepared. In pure heating mode low energy houses or passive houses usually only a very low power is required, which is below the technically possible minimum power. In this operating state, the control switches off the boiler after reaching the maximum temperature and again only after falling below a predetermined minimum temperature. Such a control behavior is undesirable, since electrical energy is needed to a great extent for the start-up, in particular of solid fuel boilers. The comparatively long start times of pellet firing and the wear associated with each startup also support the demand for a reduction in the number of start cycles.

Eine mögliche Lösung für dieses Problem besteht darin, die Minimalleistung des Heizkessels weiter abzusenken. Dies stößt jedoch auf technische Schwierigkeiten, die mit vernünftigem Kostenaufwand nicht zu bewerkstelligen sind. Die Frequenz des Ein- und Ausschaltens des Heizkessels kann jedoch durch Einfügen von zusätzlichen Wärmekapazitäten in den Regelkreis abgesenkt werden. Dies kann im einfachsten Fall dadurch geschehen, dass der Inhalt des Heizkessels an Wärmeträgermedium erhöht wird. Wenn nun der Heizkessel bei geringem Wärmebedarf nach Erreichen der Maximaltemperatur abschaltet, so steht eine größere Menge an latenter Wärme zur Verfügung, die nach und nach an das Heizungssystem abgegeben werden kann, so dass eine längere Zeitspanne überbrückt werden kann, bis das Wärmeträgermedium die Minimaltemperatur erreicht und der Kessel wieder einschaltet. Diese konstruktiv sehr einfache Maßnahme hat jedoch den Nachteil, dass beispielsweise bei der Warmwasserbereitung während des Sommers bei jedem Anspringen des Heizkessels eine große Menge an Wärmeträgermedium erwärmt werden muss. Diese Wärmemenge geht größtenteils verloren, da aufgrund der großen Abstände zwischen den Betriebsperioden des Heizkessels die Abstrahlverluste für eine weitgehende Abkühlung des Wärmeträgermediums verantwortlich sind. Auf diese Weise sinkt der Wirkungsgrad des Heizkessels insbesondere bei reiner Warmwasserbereitung stark ab.One possible solution to this problem is to further lower the minimum boiler output. However, this encounters technical difficulties that can not be accomplished with reasonable cost. However, the frequency of turning on and off the boiler can be lowered by adding additional heat capacity in the control loop. This can be done in the simplest case by the fact that the content of the boiler is increased to heat transfer medium. Now, if the boiler switches off with low heat demand after reaching the maximum temperature, so is a larger amount of latent heat available, which can be gradually delivered to the heating system, so that a longer period of time can be bridged until the heat transfer medium reaches the minimum temperature and the boiler turns on again. However, this structurally very simple measure has the disadvantage that, for example, in hot water preparation during the summer at each start of the boiler, a large amount of heat transfer medium must be heated. This amount of heat is largely lost because due to the large distances between the operating periods of the boiler, the radiation losses are responsible for a substantial cooling of the heat transfer medium. In this way, the efficiency of the boiler drops sharply, especially in pure hot water.

Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile besteht darin, einen Pufferspeicher im Heizsystem vorzusehen, der selektiv angesteuert wird. Solche Pufferspeicher sind bekannt, es ist allerdings zur Versorgung eine eigene Pumpe erforderlich und diese muss über ein Steuergerät korrekt angesteuert werden. Dies erhöht den Aufwand und macht das System komplex. Außerdem benötigen externe Pufferspeicher zusätzliche Stellfläche und sind kostenintensiv.Another way to avoid the disadvantages described above is to provide a buffer in the heating system, which is selectively controlled. Such buffer memory are known, but it is to supply a separate pump required and this must be controlled correctly via a control unit. This increases the effort and makes the system complex. In addition, external buffers require additional footprint and are costly.

Die DE 36 25 431 C2 zeigt ein Flüssigkeitserwärmungssystem, das in der oben beschriebenen Weise arbeitet. Zur Beladung und Entladung des Pufferspeichers ist allerdings eine eigene Pumpe erforderlich, was sowohl apparativen Aufwand als auch eine entsprechende Regelung erfordert.The DE 36 25 431 C2 shows a liquid heating system, which operates in the manner described above. For loading and unloading of the buffer, however, a separate pump is required, which requires both apparatus complexity and a corresponding regulation.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Lösung anzugeben, die einfach, robust und kostengünstig ist. Dabei soll im niedrigen Teillastbetrieb eine geringe Einschaltfrequenz vorliegen, gleichzeitig jedoch soll ein hoher Wirkungsgrad in allen Betriebszuständen aufrecht erhalten werden.The object of the present invention is to avoid these disadvantages and to provide a solution which is simple, robust and cost-effective. It should be present in low part-load operation, a low switch-on frequency, but at the same time a high efficiency should be maintained in all operating conditions.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.These objects are achieved by the features of claim 1.

Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, dass eine vollkommen automatische Beladung und Entladung des Pufferspeichers erfolgt, wobei insbesondere bei Abnahme großer Leistungen die Temperatur des Wärmeträgermediums im Pufferspeicher niedrig bleibt, wodurch die Verluste durch Wärmeabstrahlung gering gehalten werden können. Erst im Bereich geringer Teillasten wird dem Pufferspeicher Wärme zugeführt, so dass die Temperatur des Wärmeträgermediums ansteigt, so dass bei einer nachfolgenden Abschaltung des Heizkessels eine vergleichsweise lange Periode überbrückt werden kann, bis der Heizkessel wieder einschalten muss.It is essential to the present invention that a completely automatic loading and unloading of the buffer storage takes place, the temperature of the heat transfer medium in the buffer storage remaining low, in particular when large quantities are being taken, so that the losses due to heat radiation can be kept low. Only in the range of low partial loads heat is supplied to the buffer, so that the temperature of the heat transfer medium increases, so that in a subsequent shutdown of the boiler, a comparatively long period can be bridged until the boiler has to turn on again.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass eine eigene Pufferbeladepumpe nicht erforderlich ist, was sowohl den Installationsaufwand als auch die Betriebskosten entsprechend verringert.A particular advantage of the solution according to the invention is that a separate buffer loading pump is not required, which reduces both the installation costs and the operating costs accordingly.

Versuche haben gezeigt, dass es nicht ausreichend ist, das Heizregister des Heizkessels über Thermosiphonleitung mit dem Pufferspeicher zu verbinden. Überraschenderweise bildet sich trotz der vorhandenen Temperaturunterschiede keine Konvektionsströmung aus, so dass der Pufferspeicher im Wesentlichen funktionslos bleibt. Erst durch das Vorsehen einer gemeinsamen Düse kommt die Konvektionsströmung zustande, wobei bei korrekter Dimensionierung der Bauteile die oben beschriebene Funktion realisiert wird. Besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn die Thermosiphonleitung die Rücklaufleitung zumindest im stromabwärtigen, oberen Abschnitt umgibt. Auf diese Weise kann die Wirkung der Düse in vorteilhafter Weise gesteigert werden.Experiments have shown that it is not sufficient to connect the heating coil of the boiler via Thermosiphonleitung with the buffer memory. Surprisingly, despite the existing temperature differences no convection flow is formed, so that the buffer memory remains essentially functionless. Only through the Provision of a common nozzle, the convection flow comes about, with the correct dimensioning of the components, the function described above is realized. It has turned out to be particularly favorable if the thermosiphon line surrounds the return line at least in the downstream, upper section. In this way, the effect of the nozzle can be advantageously increased.

Besonders günstig ist es in weiterer Folge, wenn die gemeinsame Düse aus einem verjüngten Abschnitt der Thermosiphonleitung besteht, in den ein verjüngter Abschnitt der Rücklaufleitung mündet. Die Beladung des Pufferspeichers kann dadurch in effizienter Weise erfolgen.In a further consequence, it is particularly favorable if the common nozzle consists of a tapered section of the thermosiphon line into which a tapered section of the return line opens. The loading of the buffer can be done in an efficient manner.

Ein optimaler Wirkungsgrad kann dadurch erreicht werden, dass die Thermosiphonleitung von einem oberen Abschnitt des Heizregisters ausgeht.Optimum efficiency can be achieved by starting the thermosiphon line from an upper section of the heating register.

Ferner hat es sich als besonders bevorzugt herausgestellt, wenn die gemeinsame Düse im oberen Abschnitt des Pufferbehälters angeordnet ist. Die Thermosiphonwirkung kann auf diese Weise optimal genützt werden.Furthermore, it has been found to be particularly preferred when the common nozzle is arranged in the upper portion of the buffer tank. The Thermosiphonwirkung can be optimally used in this way.

Eine weitere begünstigte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Heizkessels sieht vor, dass im Bereich des stromaufwärtigen Teils des Heizregisters ein Sammelbehälter angeordnet ist, in den eine Verbindungsleitung vom Pufferspeicher einmündet. In diesem Zusammenhang ist es weiters vorteilhaft, wenn die Thermosiphonleitung konzentrisch in der Verbindungsleitung angeordnet ist.Another favored embodiment of the boiler according to the invention provides that in the region of the upstream part of the heating register a collecting container is arranged, in which a connecting line from the buffer memory opens. In this context, it is further advantageous if the thermosiphon line is arranged concentrically in the connecting line.

In den Sammelbehälter mündet das kalte Rücklaufwasser der Heizungsanlage. Diese würde ohne diesen Behälter recht rasch nach unten strömen. Gleichzeitig wird mit dem Pelletsbrenner ein Großteil der Wärmeenergie im oberen Bereich des Heizkessels bereitgestellt. Damit ist es für eine effiziente Wärmeabgabe und gleichmäßige Kesseldurchströmung wichtig, in diesem Bereich (Sammelbehälter) die Übergabe der Wärme aus der Verbrennung durchzuführen. Gleichzeitig wird die Kondensation an den Kesselwänden durch zu kaltes Rücklaufwasser vermieden.In the collecting tank opens the cold return water of the heating system. This would flow without this container quite quickly down. At the same time, the pellet burner provides a large part of the heat energy in the upper part of the boiler. Thus, it is important for efficient heat dissipation and uniform boiler flow to carry out the transfer of heat from the combustion in this area (sump). At the same time the condensation on the boiler walls is avoided by too cold return water.

Eine baulich besonders kompakte Anordnung wird erreicht, wenn der Pufferspeicher unmittelbar oberhalb des Heizkessels angeordnet ist.A structurally particularly compact arrangement is achieved when the buffer storage is located immediately above the boiler.

In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in FIGS. Show it:

1a und 1b grundsätzliche Schaltungsdiagramme zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung; 1a and 1b basic circuit diagrams for explaining the present invention;

2 einen erfindungsgemäßen Heizkessel im Schnitt; und 2 a heating boiler according to the invention in section; and

3 ein Detail von 2. 3 a detail of 2 ,

Aus dem Schaltungsdiagramm von 1a geht hervor, dass auf einem als Pellets-Kessel ausgebildeten Heizkessel 1 ein Pufferspeicher 2 aufgesetzt ist. Im Heizkessel 1 ist ein Heizregister 3 angeordnet, in dem ein Wärmeträgermedium durch die Verbrennung eines Brennstoffs, wie etwa Holzpellets, erwärmt wird. Durch eine Umwälzpumpe 4 wird das erwärmte Wärmeträgermedium von einem unteren Bereich 3a des Heizregisters 3 über ein Ansaugrohr 3b und einen Vorlaufanschluss 3c zu einem Heizungsverteiler 5 gefördert, der in an sich bekannter Weise ausgebildet ist und Teil einer nicht näher dargestellten Heizungsanlage 10 ist. Eine Rücklaufleitung 6 fördert das im Heizungsverteiler 5 abgekühlte Wärmeträgermedium über einen Rücklaufanschluss 6a zu einer gemeinsamen Düse 7, die in den Pufferspeicher 2 mündet. Diese gemeinsame Düse 7 wird gleichfalls von einer Thermosiphonleitung 8 angespeist, die von einem oberen Bereich 3d des Heizregisters 3 ausgeht und sich nach oben in den Pufferspeicher 2 erstreckt.From the circuit diagram of 1a shows that on a boiler designed as a pellet boiler 1 a cache 2 is attached. In the boiler 1 is a heating register 3 in which a heat transfer medium is heated by the combustion of a fuel, such as wood pellets. By a circulation pump 4 the heated heat transfer medium is from a lower area 3a of the heating register 3 via an intake pipe 3b and a flow connection 3c to a heating distributor 5 promoted, which is formed in a conventional manner and part of a heating system, not shown 10 is. A return line 6 promotes that in the heating distributor 5 cooled heat transfer medium via a return connection 6a to a common nozzle 7 that in the cache 2 empties. This common nozzle 7 is also from a thermosiphon line 8th fed from an upper area 3d of the heating register 3 goes out and up in the buffer memory 2 extends.

Oberhalb des Heizregisters 3 ist eine Wanne 11 ausgebildet, die eine Überlaufkante 12 aufweist und in die ein Rückflusskanal 13 vom Pufferspeicher 2 mündet.Above the heating register 3 is a tub 11 formed, which has an overflow edge 12 and in which a reflux channel 13 from the cache 2 empties.

In der Folge wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Heizkessels erläutert. Das Heizungswasser wird durch die Pelletsfeuerung im Heizregister 3 erwärmt. Das erwärmte Heizungswasser wird über das Ansaugrohr 3b gemäß 1b zu einem Mischer 15 gefördert, der die Aufgabe hat, die notwendige Vorlauftemperatur einzustellen. Die Umwälzpumpe 4 fördert das Heizungswasser durch den Heizungsverteiler 5 und weiter zum Verzweigungspunkt 16 für eine Bypassleitung 17, die zum Mischventil 15 zurückführt. In weiterer Folge strömt das abgekühlte Heizungswasser über die Rücklaufleitung 6 durch die Düse 7 in den Pufferspeicher 2. In der gemeinsamen Düse 7 wird gleichzeitig Heizungswasser aus der Thermosiphonleitung 8 angesaugt, so dass die Ausströmung aus der gemeinsamen Düse 7 entsprechend den Pfeilen 14 auch teilweise vom Heizkessel 1 gespeist wird und zwar aus dem oberen Bereich 3d des Heizregisters 3. Über den Rückflusskanal 13 strömt das Heizungswasser aus dem Pufferspeicher 2 zurück in die Wanne 11 und von dort in den unteren Bereich des Heizregisters 3. Die Wanne 11 dient dazu, die Wärme im oberen Bereich des Heizkessels 1 auszunützen und das Heizungswasser anzuwärmen, um Kondensationen im Heizregister 3 zu vermeiden.In the following, the operation of the boiler according to the invention will be explained. The heating water is through the pellets in the heating coil 3 heated. The heated heating water is through the intake pipe 3b according to 1b to a mixer 15 promoted, who has the task to adjust the necessary flow temperature. The circulation pump 4 conveys the heating water through the heating distributor 5 and on to the branch point 16 for a bypass line 17 leading to the mixing valve 15 returns. As a consequence, the cooled heating water flows via the return line 6 through the nozzle 7 in the cache 2 , In the common nozzle 7 is simultaneously heating water from the thermosiphon pipe 8th sucked, so that the outflow from the common nozzle 7 according to the arrows 14 also partly from the boiler 1 is fed from the upper area 3d of the heating register 3 , About the reflux channel 13 the heating water flows out of the buffer tank 2 back to the tub 11 and from there to the bottom of the heating register 3 , The tub 11 serves to heat the top of the boiler 1 exploit and warm the heating water to condensation in the heating coil 3 to avoid.

Wesentlich an der Funktionsweise der Vorrichtung von 1b ist nun, dass bei Volllast, das heißt, bei großem Wärmebedarf im Heizungsverteiler 5 das Mischventil 15 weitgehend oder völlig geöffnet ist, das heißt, dass der Großteil des Heizungswassers stromabwärts des Heizungsverteilers 5 durch die Rücklaufleitung 6 in den Pufferspeicher 2 einströmt, und nur ein geringer Strom an Heizungswasser durch die Bypassleitung 17 strömt, oder diese gänzlich verschlossen ist. Aufgrund des hydraulischen Widerstandes im Heizungsverteiler 5 wird daher Heizungswasser mit einem relativ starken Unterdruck durch das Ansaugrohr 3b angesaugt, und es wird ein relativ großer Volumenstrom durch die Düse 7 ausgestoßen. Der Unterdruck im Ansaugrohr 3b bewirkt einen Unterdruck im gesamten Heizregister 3, so dass einerseits Heizungswasser durch den Rückflusskanal 13 vom Pufferspeicher 2 in den Heizkessel 1 strömt. Andererseits ist das Heizungswasser in der Thermosiphonleitung 8 aufgrund der höheren Temperatur zwar bestrebt nach oben zu steigen, was auch durch die Förderwirkung in der Düse 7 verstärkt wird, aufgrund des Unterdrucks im Heizkessel 1 wird eine Durchströmung der Thermosiphonleitung 8 jedoch weitgehend unterbunden. Aus der Düse 7 strömen gemäß den Pfeilen 14 daher hauptsächlich Wassermengen aus, die aus der Rücklaufleitung 6 stammen und daher relativ kalt sind. Der Pufferspeicher 2 wird daher bei hohem Wärmebedarf auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten.Essential to the functioning of the device of 1b is now that at full load, that is, at high heat demand in the heating manifold 5 the mixing valve 15 is largely or completely open, that is, the majority of the heating water downstream of the heating manifold 5 through the return line 6 in the cache 2 flows in, and only a small amount of heating water through the bypass line 17 flows, or this is completely closed. Due to the hydraulic resistance in the heating distributor 5 is therefore heating water with a relatively strong negative pressure through the intake pipe 3b sucked, and there is a relatively large volume flow through the nozzle 7 pushed out. The negative pressure in the intake pipe 3b causes a vacuum in the entire heating register 3 , so that on the one hand heating water through the return flow channel 13 from the cache 2 in the boiler 1 flows. On the other hand, the heating water is in the thermosiphon pipe 8th although due to the higher temperature, it tends to rise, which is also due to the conveying effect in the nozzle 7 is increased due to the negative pressure in the boiler 1 becomes a flow through the thermosiphon line 8th however largely prevented. Out of the nozzle 7 flow according to the arrows 14 therefore mainly amounts of water from the return line 6 come and are therefore relatively cold. The cache 2 is therefore kept at a high heat demand at a relatively low temperature.

Im niedrigen Teillastbereich, das heißt, bei geringem Wärmebedarf im Heizungsverteiler 5 ist davon auszugehen, dass das Mischventil 15 weitgehend geschlossen ist, das heißt, dass ein größerer Teil des Volumenstroms an Heizungswasser über die Bypassleitung 17 zum Mischventil 15 zurückgeführt wird, und nur ein kleinerer Teil durch die Rücklaufleitung 6 in den Pufferspeicher 2 geführt wird. Aufgrund der hydraulischen Verbindung durch die Bypassleitung 17 ist der Unterdruck im Ansaugrohr 3b gering, so dass im Heizkessel 1 und dem Pufferspeicher 2 weitgehend einheitlicher Druck vorherrscht. Daher kann heißes Heizungswasser in der Thermosiphonleitung 8 augrund des Dichteunterschieds nach oben strömen, wobei diese Strömung durch die Förderwirkung des Strahls aus der Rücklaufleitung 6 unterstützt wird. In diesem Betriebszustand wird somit der Pufferspeicher 2 von oben nach unten mit heißem Heizungswasser beladen. Es kann somit nach außen am Heizungsverteiler 5 eine geringere Wärmemenge abgenommen werden, als es der technisch möglichen Minimalleistung des Heizkessels 1 entspricht, da ein Teil der überschüssigen Wärme vom Pufferspeicher 2 aufgenommen wird. Sobald der Pufferspeicher 2 vollständig mit heißem Heizungswasser gefüllt ist und weiterhin nicht ausreichend Wärme am Heizungsverteiler 5 abgenommen wird, steigt die Temperatur im Heizkessel 1 über einen voreingestellten Höchstwert an, so dass die Verbrennung gestoppt wird. Der Heizungsverteiler 5 wird bei abgestelltem Heizkessel 1 aufgrund der gespeicherten Wärmekapazität des Heizungswasser so lange mit Wärme versorgt, bis die Temperatur nicht mehr ausreicht, um den Wärmebedarf zu befriedigen. Aufgrund der gegebenen vergrößerten Wärmekapazität wird damit die Stillstandszeit wesentlich vergrößert, das heißt, dass längere Ein- und Ausschaltzyklen erreicht werden.In the low part load range, that is, with low heat demand in the heating distributor 5 is assumed that the mixing valve 15 is largely closed, that is, that a larger part of the volume flow of heating water through the bypass line 17 to the mixing valve 15 is returned, and only a smaller part through the return line 6 in the cache 2 to be led. Due to the hydraulic connection through the bypass line 17 is the negative pressure in the intake pipe 3b low, so in the boiler 1 and the cache 2 largely uniform pressure prevails. Therefore, hot heating water in the thermosiphon pipe 8th Due to the density difference flow upward, this flow by the conveying action of the jet from the return line 6 is supported. In this operating state thus the buffer memory 2 loaded from top to bottom with hot heating water. It can thus be outside on the heating distributor 5 a smaller amount of heat to be removed than the technically possible minimum power of the boiler 1 corresponds, as part of the excess heat from the buffer 2 is recorded. Once the cache 2 is completely filled with hot heating water and still not enough heat at the heating manifold 5 is removed, the temperature rises in the boiler 1 above a preset maximum so that combustion is stopped. The heating distributor 5 is switched off when the boiler is turned off 1 due to the stored heat capacity of the heating water supplied with heat until the temperature is no longer sufficient to meet the heat demand. Due to the given increased heat capacity so that the downtime is significantly increased, that is, longer on and off cycles are achieved.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht wie oben bereits ausgeführt darin, dass insbesondere im Sommerbetrieb Wärmebedarf oft nach längeren Stillstandszeiten auftritt, wenn Warmwasser gezapft wird. In diesem Fall ist der gesamte Inhalt des Heizkessels 1 und auch des Pufferspeichers 2 auf einem geringen Temperaturniveau und der Brenner schaltet sofort auf Höchstleistung. Aufgrund der oben dargestellten Verhältnisse wird dabei der Pufferspeicher 2 anfangs nicht oder nur minimal erwärmt, so dass die notwendige Wärmeenergie nicht nur schneller bereitsteht, sondern auch der Wirkungsgrad wesentlich gegenüber konventionellen Lösungen erhöht wird, bei denen zur Erzielung längerer Zykluszeiten einfach der Inhalt des Heizregisters 3 an Heizungswasser vergrößert ist.A significant advantage of the solution according to the invention consists, as already stated above, that heat demand, in particular during summer operation, often occurs after longer periods of standstill when hot water is being tapped. In this case, the entire contents of the boiler 1 and also the cache 2 at a low temperature level and the burner immediately switches to maximum performance. Due to the conditions shown above, the buffer memory 2 initially not or only minimally heated, so that the necessary heat energy is not only available faster, but also the efficiency is significantly increased over conventional solutions in which to achieve longer cycle times simply the contents of the heater 3 is increased to heating water.

In 2 ist die erfindungsgemäße Lösung im Detail dargestellt. Seitlich oberhalb des Heizkessels 1 ist ein Vorratsbehälter 18 für Pellets angebracht, die über eine Zufuhreinrichtung 19 in den Brennraum 21 eingeführt werden. Der Pufferspeicher 2 ist direkt auf den Heizkessel 1 aufgesetzt und von den Abmessungen her passend ausgebildet.In 2 the solution according to the invention is shown in detail. Laterally above the boiler 1 is a storage container 18 for pellets attached via a feeder 19 in the combustion chamber 21 be introduced. The cache 2 is right on the boiler 1 fitted and designed to match the dimensions.

In 3 ist der Aufbau des Pufferspeichers 2 im Detail dargestellt. Insbesondere ist ersichtlich, dass sowohl das Ende der Rücklaufleitung 6, als auch das Ende der Thermosiphonleitung 28 einen verjüngten Abschnitt 26 aufweisen. Auf diese Weise wird die Düse 7 ausgebildet. Die Thermosiphonleitung 28 und der Rückflusskanal 13 sind konzentrisch und über einen gemeinsamen Flansch 22 mit dem, hier nur angedeuteten, Heizkessel 1 verbunden.In 3 is the structure of the buffer memory 2 shown in detail. In particular, it can be seen that both the end of the return line 6 , as well as the end of the thermosyphon line 28 a tapered section 26 exhibit. In this way the nozzle becomes 7 educated. The thermosiphon line 28 and the return channel 13 are concentric and have a common flange 22 with the, here only indicated, boiler 1 connected.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Beladung und Entladung eines Pufferspeichers 2 in Abhängigkeit vom Betriebszustand eines Heizkessels 1 automatisch zu regeln, ohne eine separate Umwälzpumpe oder eine elektronische Steuerung zu benötigen. Dennoch wird aufgrund der Betriebsweise des Pufferspeichers 2 ein erhöhter Wirkungsgrad erreicht.The present invention makes it possible to load and unload a buffer 2 depending on the operating state of a boiler 1 automatically, without the need for a separate circulation pump or electronic control. Nevertheless, due to the operation of the buffer memory 2 achieved an increased efficiency.

Claims (10)

Heizkessel (1) mit einem Pufferspeicher (2) zur Aufnahme von Wärmeträgermedium, wobei der Heizkessel (1) ein Heizregister (3) zur Erwärmung des Wärmeträgermediums aufweist, das einerseits mit dem Vorlaufanschluss (3c) einer Heizungsanlage (10) und andererseits mit dem Pufferspeicher (2) in Verbindung steht, wobei der Pufferspeicher (2) mit einem Rücklaufanschluss (6a) der Heizungsanlage (10) in Verbindung steht, das Heizregister (3) über einen weiteren Anschluss mit einer in den Pufferspeicher (2) führenden Thermosiphonleitung (8) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosiphonleitung (8) mit einer mit dem Rücklaufanschluss (6a) in Verbindung stehenden Rücklaufleitung (6) eine gemeinsame Düse (7) ausbildet.Boiler ( 1 ) with a buffer memory ( 2 ) for receiving heat transfer medium, wherein the boiler ( 1 ) a heating register ( 3 ) for heating the heat transfer medium, on the one hand with the flow connection ( 3c ) one Heating system ( 10 ) and on the other hand with the buffer memory ( 2 ), the buffer memory ( 2 ) with a return connection ( 6a ) of the heating system ( 10 ), the heating register ( 3 ) via another connection with one in the buffer memory ( 2 ) leading thermosiphon line ( 8th ), characterized in that the thermosyphon line ( 8th ) with one with the return port ( 6a ) associated return line ( 6 ) a common nozzle ( 7 ) trains. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosiphonleitung (8) die Rücklaufleitung (6) zumindest im stromabwärtigen, oberen Abschnitt umgibt.Heating boiler according to claim 1, characterized in that the thermosyphon line ( 8th ) the return line ( 6 ) at least in the downstream, upper portion surrounds. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Düse (7) aus einem verjüngten Abschnitt (28) der Thermosiphonleitung besteht, in den ein verjüngter Abschnitt (26) der Rücklaufleitung (6) mündet.Heating boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the common nozzle ( 7 ) from a tapered section ( 28 ) of the thermosyphon line into which a tapered section ( 26 ) of the return line ( 6 ) opens. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosiphonleitung (8) von einem oberen Abschnitt (3d) des Heizregisters (3) ausgeht.Heating boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thermosyphon line ( 8th ) from an upper section ( 3d ) of the heating register ( 3 ). Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Düse im oberen Abschnitt des Pufferbehälters angeordnet ist.Heating boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that the common nozzle is arranged in the upper portion of the buffer tank. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Abschnitt (3d) des Heizregisters (3) mit einem unteren Abschnitt des Pufferspeichers (2) in Verbindung steht.Heating boiler according to one of claims 1 to 5, characterized in that the upper section ( 3d ) of the heating register ( 3 ) with a lower portion of the buffer memory ( 2 ). Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des oberen Abschnitts (3d) des Heizregisters (3) ein vorzugsweise als Wanne ausgebildeter Sammelbehälter (11) angeordnet ist, in den ein Rückflusskanal (13) vom Pufferspeicher (2) einmündet.Heating boiler according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the region of the upper section ( 3d ) of the heating register ( 3 ) a preferably designed as a trough collecting container ( 11 ), in which a reflux channel ( 13 ) from the buffer memory ( 2 ). Heizkessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermosiphonleitung (8) konzentrisch im Rückflusskanal (13) angeordnet ist.Heating boiler according to claim 7, characterized in that the thermosyphon line ( 8th ) concentrically in the reflux channel ( 13 ) is arranged. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferspeicher (2) unmittelbar oberhalb des Heizkessels (1) angeordnet ist.Heating boiler according to one of claims 1 to 8, characterized in that the buffer memory ( 2 ) immediately above the boiler ( 1 ) is arranged. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Heizkessel (1) um einen Pelletskessel handelt.Heating boiler according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is the boiler ( 1 ) is a pellet boiler.

Images