DE10238907B4 - Heizgerät - Google Patents

Abstract

Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser, bestehend aus einer Zuluftleitung in mindestens einen Raum, einer Abluftleitung aus mindestens einem Raum, mindestens einem Gebläse für Zu- und Abluft, einem Wärmetauscher für den Zu- und Abluftstrom, einem Brenner mit einer Abgasleitung sowie einem Warmwasserspeicher mit einem Speicherbehälter, wobei der Warmwasserspeicher mit dem Brenner direkt oder indirekt beheizt wird und die zu erwärmende Zuluft mit dem Warmwasserspeicher im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erwärmende Zuluft in einem Kanal (7), welcher als spiralförmige Wicklung ausgeführt ist, an der Wand des Speicherbehälters entlang geführt wird, welcher wärmeleitend mit diesem verbunden ist, in die Zuluftleitung mündet und von der den Warmwasserspeicher (8) umgebenden Isolierung umschlossen ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Heizgeräte zur Beheizung von Wohnungen werden immer kompakter, unter anderem auch weil durch verbesserte Wärmedämmungsmaßnahmen der Wärmebedarf immer kleiner wird. Daher kommt vermehrt die sogenannte kontrollierte Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung zum Einsatz. In mindestens einen Raum mündet dabei jeweils eine Zuluftleitung und eine Abluftleitung führt heraus. Mit einem Gebläse wird die Zu- und Abluft gefördert, und in einem Wärmetauscher für den Zu- und Abluftstrom die mitgeführte Restwärme genutzt. Parallel zur Erwärmung von Raumluft muss insbesondere für Wohnräume die Bereitstellung von Warmwasser sichergestellt sein.
• Aus der EP 0 187 234 B1 ist ein Heizgerät bekannt, bei dem mit einem Brenner ein Wärmetauscher beheizt wird, über den nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers warmes Wasser bereitet wird. Als Puffer bzw. zur Wasserentnahme dient ein Warmwasserspeicher, der zusätzlich noch sekundär beheizt werden kann. Die zu erwärmende Außenluft wird zweistufig erwärmt, indem sie zunächst durch einen Abluftwärmetauscher und danach durch einen Abgaswärmetauscher geführt wird. Weiterhin wird die Abluft nach dem Verlassen des für die Außenluft ersten Wärmetauschers in den Brennraum der Wärmequelle eingespeist. Zusammen mit dem Abgas gelangt die Abluft somit in den für die Außenluft zweiten Wärmetauscher und wird mit den Abgasen ausgetragen.
• Außerdem sind sogenannte Lufterhitzer bekannt, wobei der Zuluftstrom beispielsweise in einem Wärmetauscher direkt mit einem Brenner beheizt wird. Besonders bei sehr kleinen Volumenströmen und einem relativ geringen Wärmebedarf kann sich aber das Takten des Brenners nachteilig auf den gesamten Regelkomfort, insbesondere die Temperatur der Zuluft, auswirken.
• Aus der DE 36 02 212 C2 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von Heizluft unter Verwendung einer Mischvorrichtung für Luftmassenströme offenbart. Bei einem derartigen Luftheizungssystem wird Luft beim Durchströmen von durch vertikale Wandelemente abgeschotteten Wärmetauscherkanälen, in dem Freiraum zwischen der Außenwand des Warmwasserspeichers und der Innenwand der Ummantelung erwärmt, und hierfür sind Mittel zum Mischen der erwärmten Luft mit unerwärmter Luft mit zusammenwirkend ausgebildeten Einstell- bzw. Regelungsmitteln vorgesehen. Zur Regelung der Luftmengenströme ist ein Luftleitorgan in Form eines hin- und herbewegbaren Schiebers, welcher über eine Spindel und einen Stellmotor angesteuert wird, von Nöten. Dieser Aufbau beinhaltet somit einen verhältnismäßig hohen konstruktiven Aufwand verbunden mit relativ aufwändigen elektromechanischen Antrieb und regelungstechnischen Bauelementen für die Steuerung des Temperaturniveaus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser mit einem einfachen Aufbau zu schaffen.
• Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Das Heizgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwasserspeicher mit dem Brenner direkt oder indirekt beheizt wird und die zu erwärmende Zuluft mit dem Warmwasserspeicher im Wärmetausch steht. Dazu wird die zu erwärmende Zuluft in einem Kanal an der Wand des Speicherbehälters entlang geführt, der wärmeleitend mit dem Speicherbehälter verbunden ist und in die Zuluftleitung mündet. Vorzugsweise ist der Kanal an der Wand des Speicherbehälters als spiralförmige Wicklung ausgeführt und wird von der den Warmwasserspeicher umgebenden Isolierung umschlossen. Somit hält der Brenner den Warmwasserspeicher immer auf einem Temperaturniveau, das der aktuellen Anforderung von Raumluft- und/oder Warmwassertemperatur entspricht.
• Weiterhin ist die Abgasleitung des Brenners so über einen Wärmetauscher geführt, dass eine Vorwärmung der eintretenden Außenluft und eine Brennwertnutzung im Abgasstrom erfolgt. Entsprechend der jeweils aktuellen Wärmeanforderung wird mit einer Umschalteinrichtung der zu erwärmende Zuluftstrom wahlweise im Heizbetrieb über den Kanal an der Wand des Speicherbehälters geleitet oder gelangt im Kühlbetrieb direkt vom Gebläse für die Zuluft und/oder der Zuluftleitung in mindestens einen Raum.
• Durch die Erfindung wird ein Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser mit einem einfachen, kompakten Aufbau geschaffen. Gegenüber den herkömmlichen, deutlich komplizierteren Anordnungen ist es möglich, auch bei sehr kleinen Luft-Volumenströmen und einem relativ geringen Wärmebedarf die angeschlossenen Räume mit entsprechendem Komfort zu beheizen, weil das Takten des Brenners keinen direkten Einfluss auf den zu erwärmenden Zuluftstrom hat. Die Dosierung der Luftmenge und die Einstellung der Lufttemperatur erfolgt mit Bauteilen, welche aus der Lüftungstechnik bekannt sind. Unabhängig von der genauen Wärmeabgabe beheizt der Brenner den Warmwasserspeicher und stellt ein Temperaturniveau im Speicher sicher, das einerseits für den Wärmeaustausch mit der Zuluft und andererseits für die Warmwasserversorgung ausreicht.
• Sowohl die Kapazität des Warmwasserspeichers als auch die Brennerleistung können auf den tatsächlichen Warmwasserbedarf abgestimmt werden, so dass das Puffervolumen prinzipiell möglichst klein gehalten wird. Der Anlagenaufwand für die Einbindung in die Hausinstallation ist minimal.
• Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt ein Heizgerät:
• 1: im Heizbetrieb und
• 2: im Kühlbetrieb.
• Das Heizgerät wird im Wesentlichen mit einer Umschalteinrichtung 1 gesteuert. Im Heizbetrieb gemäß 1 tritt Außenluft über den Stutzen 2 ein und wird im Zuluft-/Abluft-Wärmetauscher 3 vorgewärmt. Ein Zuluftgebläse 4 fördert dann die weiter zu erwärmende Zuluft in die Umschalteinrichtung 1, wo innerhalb einer Kammer eine Vermischung mit eintretender Umluft aus dem Stutzen 5 erfolgt. Aus dieser Mischzone saugt ein Gebläse 6 an, und fördert die Zuluft durch einen Kanal 7, der spiralförmig um den Speicherbehälter des Warmwasserspeichers 8 verläuft und wieder in der Umschalteinrichtung 1 mündet. Dabei bildet ein klappenartiges Umschaltelement 9 eine weitere Kammer. An diese ist die Zuluftleitung in den mindestens einen zu beheizenden Raum mit dem Stutzen 10 angeschlossen. Auch kann der Kanal 7 direkt in die Zuluftleitung übergehen.
• Beheizt wird der Warmwasserspeicher 8 durch einen Brenner 11, welcher über die Verbrennungsluftleitung 12 Verbrennungsluft aus einer Kammer ansaugt, in die sowohl die Abluft aus mindestens einem Feuchtraum über den Stutzen 13, als auch die Abgasleitung 14 mündet. Ein Abgasgebläse 15 fördert die Abgase durch den Zuluft-/Abluft-Wärmetauscher 3 und über den Abgasstutzen 16 ins Freie.
• Im Kühlbetrieb gemäß 2 befindet sich das Heizgerät, wenn die Zuluft nicht vorgewärmt werden muss. Auch in diesem Fall tritt Außenluft über den Stutzen 2 ein und gelangt mit Hilfe des Zuluftgebläses 4 über den Zuluft-/Abluft-Wärmetauscher 3 in die Umschalteinrichtung 1. Hier wird nun mit dem Umschaltelement 9 das Gebläse 6 abgekoppelt, so dass das Zuluftgebläse 4 direkt über den Stutzen 10 in die Zuluftleitung bzw. in den mindestens einen zu beheizenden Raum fördert.

Claims (3)

1. Heizgerät zur Erwärmung von Raumluft und Bereitstellung von Warmwasser, bestehend aus einer Zuluftleitung in mindestens einen Raum, einer Abluftleitung aus mindestens einem Raum, mindestens einem Gebläse für Zu- und Abluft, einem Wärmetauscher für den Zu- und Abluftstrom, einem Brenner mit einer Abgasleitung sowie einem Warmwasserspeicher mit einem Speicherbehälter, wobei der Warmwasserspeicher mit dem Brenner direkt oder indirekt beheizt wird und die zu erwärmende Zuluft mit dem Warmwasserspeicher im Wärmetausch steht, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erwärmende Zuluft in einem Kanal (7), welcher als spiralförmige Wicklung ausgeführt ist, an der Wand des Speicherbehälters entlang geführt wird, welcher wärmeleitend mit diesem verbunden ist, in die Zuluftleitung mündet und von der den Warmwasserspeicher (8) umgebenden Isolierung umschlossen ist.
2. Heizgerät nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (14) des Brenners (11) so über einen Wärmetauscher geführt wird, dass eine Vorwärmung der eintretenden Außenluft und eine Brennwertnutzung im Abgasstrom erfolgt.
3. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Umschalteinrichtung (1), entsprechend der Wärmeanforderung, der zu erwärmende Zuluftstrom wahlweise im Heizbetrieb über den Kanal (7) an der Wand des Speicherbehälters (8) geleitet wird oder im Kühlbetrieb direkt vom Gebläse (4) für die Zuluft und/oder der Zuluftleitung in mindestens einen Raum gelangt.

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