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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sammelheizungsanlage mit einem
mit festen oder strömenden Brennstoffen betriebenen Heizkessel und einem auf einem
höheren Niveau als der Heizkessel angeordneten elektrischen Wassererhitzer, dessen
Stromversorgung mittels eines Thermostaten beeinflußbar ist, wobei der Heizkessel
ständig mit einem gemeinsamen Vorlauf und einem gemeinsamen Rücklauf für beide Wärmeerzeuger
verbunden ist und die Wärmeleistungen des Heizkessels und des Wassererhitzers zusammen
dem maximalen Wärmebedarf der Sammelheizungsanlage entsprechen.
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Es ist eine Sammelheizungsanlage bekannt, die zwei auf gleichem Niveau
angeordnete Kessel aufweist, von denen der eine mit festen Brennstoffen zu beheizen
ist, während der andere mit elektrischen Heizwiderständen ausgestattet ist (schweizerische
Patentschrift 56 297). Jeder dieser Kessel ist über zwei Absperrorgane mit der Vorlaufleitung
und mit der Rücklaufleitung des Heizungssystems verbunden. Je nachdem, welcher dieser
Kessel die Versorgung der Heizungsanlage übernehmen soll, müssen die genannten Absperrorgane
geöffnet bzw. geschlossen werden. Eine Steuerung ist hierfür nicht vorgesehen. Bei
großem Wärmebedarf der Anlage können auch beide Aggregate in Parallelschaltung den
Wärmeträger des Systems gemeinsam aufheizen. Es handelt sich hierbei um eine reine
Heizungsanlage, die keine Möglichkeit zu einer Brauchwasserbereitung bietet.
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Weiterhin ist vorgeschlagen worden, eine Sammelheizungsanlage, die
von einem mit Brennstoffen zu beheizenden Kessel mit Wärme versorgt wird, ergänzend
mit einer elektrischen Zusatzheizung auszurüsten (Zeitschrift »IKZ« 1955, S.187,
188). Das nach Art eines Durchlauferhitzers ausgebildete elektrische Heizaggregat
ist dabei oberhalb des Brennstoffkessels im Vorlauf der Heizungsanlage angeordnet.
Zwischen dem Rücklauf der Anlage und dem sich zwischen dem Brennstoffkessel und
dem Elektroaggregat erstreckenden Teil der Vorlaufleitung kann durch öffnen einer
Drosselklappe ein Nebenschluß hergestellt werden. Auch bei dieser Zusatzheizung
ist die Bereitung von Brauchwasser nicht möglich.
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Zur Erzeugung von warmem Brauchwasser wird meist ein Boiler verwendet.
Es ist auch bekannt, im oberen Teil eines Ölheizungskessels einen Boiler vorzusehen,
der durch Zirkulationsrohre sowie durch einen Wassermantel vom Heizkessel her aufgeheizt
wird (österreichische Patentschrift 204 742). Lediglich für Stillstandszeiten des
Heizkessels, so - im Sommer, ist vorgesehen, den Boiler durch ein elektrisches Heizelement
aufzuheizen. Bekannt ist ferner ein gasbeheizter Warmwasserbereiter mit zwei strömungstechnisch
getrennten, jedoch miteinander in Wärmetausch stehenden Heizkörpern für Heizungs-und
Brauchwasser, der einen die Energiezufuhr steuernden Thermostaten aufweist, dessen
Wärmefühler im Brauchwasser nahe dem Kaltwassereintritt angeordnet ist (deutsche
Auslegeschrift 1093 539).
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Schließlich ist bei brennstoffbeheizten Heizungskesseln mit vom Kesselwasser
aufheizbarem Warmwasserbereiter bekannt, beim Aufheizen des letzteren dieKesselvorlaufleitung
abzusperren (deutschePatentschrift 1141768). Eine solche Ausführung
wird auch als Brauchwasservorrangschaltung bezeichnet.
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Mit der Erfindung soll eine unkomplizierte Sammelheizungsanlage mit
günstigen Betriebseigenschaften geschaffen werden, die eine Brauchwasserbereitung
ermöglicht und eine besonders einfache und zweckmäßige Brauchwasservorrangschaltung
aufweist.
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Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei einer Sammelheizungsanlage
der eingangs genannten Art vor, daß der elektrische, als Brauchwasserbereiter ausgebildete
Wassererhitzer einen mit Bezug auf den Vorlauf und den Rücklauf parallel zum Heizkessel
angeordneten Behälter aufweist, dessen mit dem Rücklauf verbundener Einlaß an der
tiefsten Stelle des Behälters an einem Ende desselben und dessen zum Vorlauf führender
Auslaß an der höchsten Stelle des Behälters am entgegengesetzten Ende desselben
vorgesehen ist, und daß zwischen dem Wassererhitzer und dem gemeinsamen Vorlauf
ein thermostatisch steuerbares Ventil angeordnet ist, dessen Stellung mittels eines
im Kaltwasserzulauf des Warmwasserbereiters angeordneten Thermostaten steuerbar
ist.
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Damit ist eine einfache Sammelheizungsanlage geschaffen, die bei günstigen
Stromtarifen eine bevorzugte, schnelle Brauchwasserbereitung ermöglicht, ohne daß
dabei die Raumheizung unterbunden wird. Eine solche Sammelheizungsanlage zeichnet
sich weiterhin auch dadurch aus, daß sie sich verhältnismäßig klein bauen und mit
geringem Aufwand herstellen läßt. Der Heizkessel kann im Vergleich zu herkömmlichen
Anlagen eine kleinere Leistung haben.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführung des Wassererhitzers sind die Heizelemente
im wesentlichen oberhalb der Mittelebene des Behälters desselben angeordnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
und nachstehend näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete
Heizungsanlage, F i g. 2 einen elektrisch beheizten Wassererhitzer in größerem Maßstab,
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie B-B in F i g. 2, F i g. 4 einen Teilschnitt
durch eine abgewandelte Ausführung des elektrisch beheizten Wassererhitzers und
F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie A-A in F i g. 4. Die in F i g. 1 wiedergegebene
Sammelheizungsanlage enthält einen mit festen oder flüssigen Brennstoffen zu befeuernden
Heizkessel HK und einen im Mittenabstand Hl oberhalb des Heizkessels angeordneten,
elektrisch beheizten Wassererhitzerl mit Heizelementen 3. Beide Wärmeerzeuger HK
und 1 sind parallel zueinander an die Vorlaufleitung V#, und die Rücklaufleitung
R1, R" des Heizungssystems angeschlossen, wobei in der Leitung V1 zwischen dem Wassererhitzer
1 und dem gemeinsamen Vorlauf V, ein thermostatisch steuerbares Ventil
Ma, beispielsweise ein Magnetventil, vorgesehen ist. Außerdem umfaßt die
Anlage Sicherheitsvorlaufleitungen SV, ein Ausdehnungsgefäß Ag, eine Sicherheitsrücklaufleitung
SR sowie eine überlaufleitung ÜL.
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Die F i g. 2 und 3 lassen eine Ausführung des elektrisch beheizten
Wassererhitzers im Längs- und Querschnitt erkennen. Der Wassererhitzer weist einen
geschlossenen Behälter 2 auf, dessen mit dem Rücklauf R1 verbundener Einlaß 6 sich
an der tiefsten Stelle des Behälters an einem Ende desselben befindet, während der
an die Leitung V1 angeschlossene Auslaß 5 an der höchsten Stelle des Behälters
2 am entgegengesetzten Ende desselben vorgesehen ist. Im Inneren des Behälters
2 sind Elektroheizstäbe 3 so angeordnet,
daß sie im wesentlichen
oberhalb der Mittelebene des Behälters liegen, wodurch das im oberen Teil des Behälters
befindliche Wasser besonders intensiv aufgeheizt wird. Zur Erwärmung von Brauchwasser
dienende Rohre können in geeigneter Weise im Bereich zwischen den Heizstäben 3 angeordnet
sein. Mit der Ziffer 4 sind außerhalb des Behälters angebrachte Stromanschlußelemente
bezeichnet. Die Heizstäbe 3 stehen über eine z. B. durch einen Raumthermostaten
zu beeinflussende Schützensteuerung mit dem Stromnetz in Verbindung.
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In den F i g. 4 und 5 ist eine abgewandelte Ausführung des Wassererhitzers
dargestellt, wobei mit den Ziffern 7, 8, 9 ein Rohrschlangensystem für die Brauchwasserbereitung
bezeichnet ist. Der Zulauf von kaltem Wasser zu dem Rohrschlangensystem erfolgt,
wie in F i g. 5 angedeutet ist, über ein Absperrventil 10, ein Druckminderventil
11, ein Rückschlagventil 12, ein Regel- und T-Stück 13 sowie ein Sicherheitsventil.
Außerdem ist im Kaltwasserzulauf ein Thermostat 14 angeordnet, mittels dessen das
Magnetventil Ma in der Leitung V1 (F i g. 1) steuerbar ist. Vom Ende des Rohrschlangenteiles
9 führt eine in F i g. 5 gestrichelt gezeichnete Leitung zu den einzelnen Zapfstellen
15, 16.
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Bei der in F i g. 1 dargestellten Sammelheizungsanlage genügt es,
wenn der Heizkessel HK -nur für die halbe insgesamt benötigte Heizleistung ausgelegt
wird. Er kann beispielsweise so bemessen werden, daß mit ihm eine Erwärmung der
Räume bis auf 20° C Zimmertemperatur bei einer Außentemperatur von etwa 0 bis 5°
C erreichbar ist. Ein darüber hinausgehender Wärmebedarf wird durch den elektrischen
Wassererhitzer 1 gedeckt.
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Während der Heizperiode wird sowohl der Heizkessel HK als auch der
Wassererhitzer 1 beheizt, wobei die Beheizung des Kessels HK etwa bis auf 60° C
und die des Wassererhitzers 1 bis auf etwa 85° C erfolgen kann. Gegen überheizen
sind beide Aggregate durch bekannte Vorrichtungen (Feuerungsregler, Kesselthermostat
u. dgl.) gesichert.
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Herrscht im Wassererhitzer 1 eine höhere Temperatur (z. B. 85° C)
als im Kessel HK (z. B. 60° C), so gibt der letztere kein Heizwasser an die Anlage
ab, sondern dieselbe wird allein vom Wassererhitzer 1 über die Leitung V1 und das
in Öffnungsstellung befindliche Ventil Ma versorgt. Sind die Temperaturen
in beiden Aggregaten gleich. so werden beide zur Wärmeabgabe herangezogen. Schließlich
kann bei einem weiteren Betriebszustand auch der Heizkessel HK allein erwärmtes
Heizmedium an das System abgeben.
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Dies ist unter anderem der Fall, wenn die Temperatur im Heizkessel
HK größer als die im Wassererhitzer 1 ist. Insbesondere wird die alleinige Versorgung
des Heizungssystems durch den Heizkessel HK dadurch herbeigeführt. daß das Magnetventil
Ma geschlossen wird. Wie bereits erwähnt, steht das Magnetventil Ma unter
dem Einfluß eines im Kaltwasserzulauf zum Wassererhitzer vorgesehenen Thermostaten
14 (F i g. 5). In Ruhestellung desselben, d. h., wenn keine Brauchwasserentnahme
stattfindet, wird das Magnetventil Ma geöffnet gehalten. Wird nun an einer
der Zapfstellen 15, 16 warmes Wasser entnommen, so fällt die Temperatur am Thermostat
14 ab, bedingt durch den regen Kaltwasserdurchfluß. Dadurch spricht der Thermostat
an und veranlaßt beispielsweise über eine Kontaktgabe das Schließen des Magnetventils
Ma. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem Wassererhitzer 1 und dem Vorlauf
V, des Heizungssystems unterbrochen, so daß nun die gesamte Leistung des Wassererhitzers
zum Aufheizen des Brauchwassers zur Verfügung steht. Die Versorgung des Heizungssystems
wird während dieser Zeit voll vom Heizkessel HK übernommen. Nach Beendigung der
Brauchwasserentnahme wird durch den Thermostaten 14 das Ventil Ma wieder
geöffnet und der alte Zustand hergestellt.
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Die Ausführung kann weiterhin noch so getroffen werden, daß das Ventil
Ma nicht nur durch den Thermostaten 14, sondern auch durch einen Raumthermostaten
beeinflußbar ist, und zwar in der Weise, daß bei überschreiten einer am Raumthermostat
eingestellten Raumtemperatur auch ein Schließen des Ventils Ma erfolgt. Die
weitere Beheizung der Räume übernimmt dann der Heizkessel HK. Sinkt später die Raumtemperatur
wieder unter den am Raumthermostat eingestellten Wert. so wird durch den letzteren
das Ventil Ma wiederum geöffnet und dadurch der Wassererhitzer 1 erneut für
die Versorgung des Systems herangezogen.