DE19730024A1 - Central heating circuit boiler with solar collector system - Google Patents

Abstract

The boiler has a boiler housing (1) through which the water to be heated is passed. The housing has a combustion chamber (2) and a heating gas space (3), together with a heat exchanger (5) associated with a solar collector system (SS). Feed and return lines (6,7) fit through water-tight fittings inserted in an outer wall (1') of the boiler housing, on the same or the opposite side to the feed and return lines for the water circuit. The feed and return lines are disposed between the heat exchanger and the solar collector system.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit Brennkammer und heizgasführenden Räumen.The invention relates to a boiler consisting of a water-bearing housing with combustion chamber and heating gas Clearing.

Mit Heizkesseln der unterschiedlichsten Konstruktion wird be­ kanntlich nichtregenerative Energie in Wärme umgesetzt. Um sol­ che Energien sparsam zu verwenden und die damit unvermeidbare Umweltbelastung zu reduzieren, ist es seit langem bekannt, Son­ nenenergie durch Sonnenkollektorsysteme zu nutzen. Die Einkopp­ lung solcher Systeme in Heizungsanlagen erfolgt bislang und so­ weit bekannt über bivalente Speichersysteme, die insbesondere zur Erzeugung von warmem Brauchwasser dienen, und mit denen im Sommer Deckungsgrade von ca. 95% und im Jahresmittel ca. 60% erreichbar sind. Bezüglich solcher in Heizungsanlagen integrierter Speichersysteme wird auf das DE-GM 93 04 242.6 verwiesen, das auch erkennen läßt, daß solche Speichersysteme, abgesehen vom Platz- und Verschaltungsbedarf, nur mit einem beträchtlichen Aufwand zu erstellen sind.With boilers of various designs, be known non-regenerative energy converted into heat. To sol to use energy sparingly and the inevitable It has long been known to reduce environmental pollution, Son use energy from solar collector systems. The Einkopp Such systems have so far been used in heating systems and such widely known about bivalent storage systems, which in particular serve to produce hot water, and with those in Summer coverage of approx. 95% and annual average approx. 60% are reachable. Regarding such in heating systems integrated storage systems is based on DE-GM 93 04 242.6 referenced, which also shows that such storage systems, apart from the space and wiring requirements, only with one considerable effort has to be created.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Einbindung von Kollektorsystemen in Heizungsanlagen wesentlich zu vereinfachen und zu reduzieren.The invention has for its object the effort for Integration of collector systems in heating systems essential to simplify and reduce.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel nach der Erfindung da­ durch gelöst, daß im wasserführenden Innenraum des Gehäuses ein zu einem Sonnenkollektorsystem gehörender Wärmetauscher ange­ ordnet ist, dessen Vor- und Rücklaufanschlüsse die Außenwand des wasserführenden Gehäuses flüssigkeitsdicht durchgreifen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprü­ chen.This task is there with a boiler according to the invention solved by that in the water-bearing interior of the housing  heat exchanger belonging to a solar collector system is arranged, the flow and return connections of the outer wall reach through the water-bearing housing in a liquid-tight manner. Advantageous further developments result from the dependent claims chen.

Am Heizkessel selbst und an dessen Einbindung in eine Heizungs­ anlage ändert sich ansonsten überhaupt nichts, und es spielt auch keine Rolle, welche Konstruktion dieser im einzelnen hat, Voraussetzung ist nur, daß ausreichend Raum für die konstruk­ tive Unterbringung des Wärmetauschers verfügbar ist. Abgesehen von der rein konstruktiven Unterbringbarkeit des Wärmetauschers ist es jedoch mit Rücksicht auf die Wärmeaufnahmekapazität des Kessels zweckmäßig - dies im Gegensatz zur in der Regel geübten Konstruktionspraxis -, dessen Innenraumvolumen von vornherein angemessen vergrößert zu konzipieren. Eine solche Vergrößerung verlangt lediglich einen geringfügig größeren Aufwand an Stahlblech, hat aber ansonsten keine Auswirkung auf die Herstellungskosten eines solchen Heizkessels. Außerdem stünden etwas vergrößerte Außenabmessungen in keinem Verhältnis zum erforderlichen Platz- und Verschaltungsbedarf, wie er bei der derzeit geübten Praxis der Einkopplung von Kollektorsystemen in Heizungsanlagen beansprucht wird.On the boiler itself and on its integration into a heating system otherwise nothing changes at all, and it plays no matter what construction it has in detail, The only requirement is that there is sufficient space for the construct tive housing of the heat exchanger is available. Except of the purely constructive accommodation of the heat exchanger However, it is with regard to the heat absorption capacity of the Boiler useful - in contrast to the usually practiced Construction practice - whose interior volume from the outset to be designed appropriately enlarged. Such an enlargement only requires a slightly larger effort Sheet steel, but otherwise has no effect on the Manufacturing cost of such a boiler. Also stand slightly enlarged external dimensions in no relation to required space and wiring requirements, as in the current practice of coupling collector systems in Heating systems is claimed.

Für den Heizkessel selbst ist der Direkteinbezug des Wärme ab­ gebenden Kollektorwärmetauschers insofern vorteilhaft, als da­ durch das Temperaturniveau des im Heizkessel befindlichen Wär­ meträgermediums angehoben wird, was letztlich günstige Auswir­ kungen auf die Brennerschaltzeiten hat.For the boiler itself, the direct inclusion of the heat is off giving collector heat exchanger advantageous in that there by the temperature level of the heat in the boiler medium is raised, which ultimately has favorable effects the burner switching times.

Der erfindungsgemäße Heizkessel und dessen vorteilhaften Wei­ terbildungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Dar­ stellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The boiler according to the invention and its advantageous Wei Further training is based on the graphic Dar position of embodiments explained in more detail.

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 An- und Zuordnung eines Sonnenkollektorsystems zum Heizkessel; Fig. 1 assignment and assignment of a solar collector system to the boiler;

Fig. 2-4 konkrete Ausführungsbeispiele und Fig. 2-4 concrete embodiments and

Fig. 5 eine besondere Ausführungsform. Fig. 5 shows a special embodiment.

In den Fig. 1 bis 5 sind die Heizkessel auf das Wesentliche re­ duziert dargestellt, d. h., auf das wasserführende Gehäuse 1 mit Brennkammer 2, Heizgas führende Räume 3 und normale Vor- und Rücklaufanschlüsse 8, 9. Unabhängig von der jeweils konkreten konstruktiven Gestaltung des Heizkessels ist für diesen nun we­ sentlich, daß im wasserführenden Innenraum 4 des Gehäuses 1 ein zu einem Sonnenkollektorsystem SS gehörender Wärmetauscher 5 angeordnet ist, dessen Vor- und Rücklaufanschlüsse 6, 7 die Au­ ßenwand 1' des wasserführenden Gehäuses 1 flüssigkeitsdicht durchgreifen. Hierzu wird auf die Schemadarstellung gemäß Fig. 1 verwiesen.In Figs. 1 to 5, the boiler can be considerably re duced shown, that is, leading to the water-carrying housing 1 with the combustion chamber 2, fuel gas spaces 3 and normal flow and return connections 8, 9. Regardless of the specific constructive design of the boiler, it is now essential for this that in the water-carrying interior 4 of the housing 1 a heat exchanger 5 belonging to a solar collector system SS is arranged, the flow and return connections 6 , 7 of which are the outer wall 1 'of the water-carrying pipe Grip through housing 1 in a liquid-tight manner. For this purpose, reference is made to the diagram shown in FIG. 1.

Vorzugsweise wird der Wärmetauscher 5, da am einfachsten zu verwirklichen, in Form einer schraubenlinienförmigen Brennkam­ mer 2 und/oder die heizgasführenden Räume umgebenden Rohrwendel 5' ausgebildet, und zwar für Kesselkonstruktionen gemäß Fig. 2, 3, wobei Fig. 2 einen Vertikalkessel mit unten angeordnetem Brenner B darstellt und Fig. 3 einen Kessel mit horizontaler Brennkammer 2, an deren Ende sich nach unten erstreckte Heiz­ gaszugtaschen als heizgasführende Räume 3 anschließen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 handelt es sich um einen hori­ zontal orientiert aufgestellten Heizkessel, wobei der Wärmetau­ scher 5 ebenfalls aus einem Rohr gebildet ist, das mäandernd gebogen die Wand der Brennkammer 2 bzw. heizgasführenden Räume 3 schalenartig in der unteren Hälfte unterfaßt.Preferably, the heat exchanger 5 , since it is easiest to implement, is designed in the form of a helical combustion chamber 2 and / or the coiled tubing 5 'surrounding the heating gas-carrying spaces, specifically for boiler constructions according to FIGS. 2, 3, FIG. 2 showing a vertical boiler with the bottom arranged burner B and Fig. 3 shows a boiler with a horizontal combustion chamber 2 , at the end of which extend downward heating gas pockets as heating gas-carrying rooms 3 . In the embodiment of Fig. 4 is a hori zontal oriented established boiler, wherein the Wärmetau is shear 5 is also formed from a tube, the meandering bent at summarizes the wall of the combustion chamber 2 and heizgasführenden rooms 3 shell-like manner in the lower half.

Um das Sonnenkollektorsystem SS, d. h. ohne Inanspruchnahme des Wärmetauschers, direkt trotz seiner unmittelbaren Verknüpfung mit dem Heizkesselinnenraum 4 auf einen anderen Wärmeverbrau­ cher (bspw. Brauchwasserspeicher) schalten zu können, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß an den Vor- und Rücklaufanschlüssen 6, 7 des Wärmetauschers 5 abgezweigte Vor- und Rücklaufanschlüsse 10, 11 angeordnet sind, von denen einer mit einem Sperrventil 12 versehen ist.In order to switch the solar collector system SS, ie without using the heat exchanger, directly despite its direct connection to the boiler interior 4 to another heat consumer (e.g. hot water storage tank), there is an advantageous further development in that the supply and return connections 6 , 7 of the heat exchanger 5 branched supply and return connections 10 , 11 are arranged, one of which is provided with a check valve 12 .

Sofern es sich bei dem Heizkessel um "normale" Heizkessel handelt, d. h. solche, die nicht als Brennwertkessel betrieben werden, wird der Wärmetauscher 5 im Rücklaufbereich RB des wasserführenden Innenraumes 4 angeordnet, während bei Ausbildung des Heizkessels als Brennwertkessel der Wärmetauscher 5 über dessen Rücklaufbereich RB angeordnet ist.If the boiler is a "normal" boiler, ie those that are not operated as a condensing boiler, the heat exchanger 5 is arranged in the return area RB of the water-carrying interior 4 , while when the boiler is designed as a condensing boiler, the heat exchanger 5 is arranged over its return area RB is arranged.

Claims (6)

1. Heizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit Brennkammer (2) und heizgasführenden Räumen (3), dadurch gekennzeichnet, daß im wasserführenden Innenraum (4) des Gehäuses (1) ein zu einem Sonnenkollektorsystem (SS) gehörender Wärme­ tauscher (5) angeordnet ist, dessen Vor- und Rücklaufan­ schlüsse (6, 7) die Außenwand (1') des wasserführenden Ge­ häuses (1) flüssigkeitsdicht durchgreifen.1. Boiler, consisting of a water-carrying housing ( 1 ) with a combustion chamber ( 2 ) and heating gas-carrying rooms ( 3 ), characterized in that in the water-carrying interior ( 4 ) of the housing ( 1 ) a heat exchanger belonging to a solar collector system (SS) ( 5 ) is arranged, the supply and return connections ( 6 , 7 ) through the outer wall ( 1 ') of the water-carrying housing ( 1 ) pass through liquid-tight. 2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) in Form einer schraubenlinien­ förmigen, die Brennkammer (2) und/oder die heizgasführenden Räume (3) umgebenden Rohrwendel (5') ausgebildet ist.2. Boiler according to claim 1, characterized in that the heat exchanger ( 5 ) in the form of a helical, the combustion chamber ( 2 ) and / or the heating gas-carrying spaces ( 3 ) surrounding the tube coil ( 5 ') is formed. 3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- und Rücklaufanschlüsse (6, 7) des Wärmetau­ schers (5) an dem Teil der Außenwand des Gehäuses (1) an­ geordnet sind, der auch die Heizkesselvor- und -rücklaufanschlüsse (8, 9) zum wasserführenden Innenraum (4) aufweist.3. A boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the supply and return connections ( 6 , 7 ) of the heat exchanger ( 5 ) on the part of the outer wall of the housing ( 1 ) are arranged, which also the boiler front and - return connections ( 8 , 9 ) to the water-carrying interior ( 4 ). 4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Vor- und Rücklaufanschlüssen (6, 7) des Wärme­ tauschers (5) abgezweigte Vor- und Rücklaufanschlüsse (10, 11) angeordnet sind, von denen einer mit einem Sperrventil (12) versehen ist.4. Boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the supply and return connections ( 6 , 7 ) of the heat exchanger ( 5 ) branched supply and return connections ( 10 , 11 ) are arranged, one of which with a Check valve ( 12 ) is provided. 5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) im Rücklaufbereich (RB) des wasserführenden Innenraumes (4) angeordnet ist.5. Boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat exchanger ( 5 ) in the return region (RB) of the water-carrying interior ( 4 ) is arranged. 6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Heizkessels als Brennwertkessel der Wärmetauscher (5) über dessen Rücklaufbereich (RB) ange­ ordnet ist.6. Boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that when the boiler is designed as a condensing boiler, the heat exchanger ( 5 ) is arranged over its return area (RB).