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Heißwasserheizung mit hochliegendem, das Verbrauchersystem versorgendem
Heißwassererzeuger Bei Heißwasserheizungen, bei welchen die Wärmeverbraucher in
beträchtlicher Höhe über der Kesselanlage liegen, muß an der höchsten Stelle der
Heizungsanlage ein Druck herrschen, der der Wassertemperatur entspricht; z. B. muß
dieser Druck bei einer Wassertemperatur von rgo° C etwa 12 atü betragen. Ist dies
nicht der Fall, so tritt in den hochliegenden Heizungsteilen durch Entspannung Dampfbildung
des ankommenden Wassers ein, die Anlaß zu Schlägen in den Leitungen und Heizkörpern
gibt. Bei Anlagen, bei welchen der Ausdehnungsraum vom Dampfraum des Kessels gebildet
wird oder als besonderer Behälter tiefliegend, z. B. auf gleicher Höhe mit dem Kessel,
angeordnet ist, läßt sich ein entsprechend hoher Druck in den hochliegenden Heizungsteilen
dadurch erreichen, daß man* die Förderhöhe der Pumpe entsprechend hoch bemißt. Solche
Pumpen erfordern, aber einen wesentlich größeren Kraftaufwand als die normalen Umwälzpumpen,
bei denen die Förderhöhe nur für die Rohrleitungswiderstände des Netzes zu berechnen
ist. Eine Pumpe mit großer Förderhöhe besitzt aber auch noch insofern einen Nachteil,
als es mit Rücksicht auf den dadurch bedingten hohen Druck erforderlich ist, die
Pumpen, Armaturen und Heizschlangen stärker oder aus hochwertigem Werkstoff herzustellen.
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Eine andere Möglichkeit zur Vermeidung einer Dampfbildung in den hochliegenden
Heizungsstellen besteht darin, daß man das Vorlaufwasser künstlich herabkühlt. Je
höher sich aber die höchste Stelle der Heizung über dem Wasserstand des Kessels
befindet, um so tiefer muß die Vorlauftemperatur herabgekühlt werden. Liegt die
höchste Stelle z. B. 8o m über dem Kessel, so muß die für das Wasser im Kessel angenommene,
dem Druck von 12 atü entsprechende Temperatur von rgo° auf 1510 C entsprechend dem
Druck von 12 - 8 = q. atü an der hochliegenden Stelle heruntergekühlt werden. Die
Folge davon ist, daß sowohl die Heizflächen wie die umzuwälzenden Wassermengen und
damit die Rohrleitungen größer werden müssen.
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Schließlich besteht eine weitere Möglichkeit, die Dampfbildung in
den Anlagen der vorliegenden Art zu vermeiden, also den nötigen 'Druck in den hochliegenden
Heizungsteilen zu erzielen, darin, daß man das ganze System mit Wasser füllt und
einen besonderen Ausdehnungsraum an der höchsten Stelle der Anlage vorsieht. In
diesem Falle muß man also auf den Dampfraum des- Kessels als Ausdehnungsraum verzichten.
Dabei muß der tiefliegende Kessel für den der Heißwassertemperatur entsprechenden
Druck und den zusätzlichen statischen Druck der Wassersäule gebaut sein. Beträgt
z. B. die Heißwassertemperatur 183" C und der Höhenunterschied zwischen Kesselanlage
und Verbrauchern roo m, so muß die Kesselanlage für 2o atü gebaut sein. Dies ist
insofern ein großer Nachteil, als dann für Anlagen der in Frage stehenden Art teuere
Kessel verwendet
«-erden müssen ulid die t-erwendung vorl.aandener
Kessel unter Umständen nicht möglich ist.
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Die Erfindung sieht nun für Heißwasserheizungen mit hochliegenden
und einer Kesselanlage, deren Dampfratlin@ gleichzeitig als Ausdehnungsraum dient,
einen neuen Weg vor, um die Dampfbildung in den hochliegenden Heizungsteilen zu
verhindern. Sie bestellt darin, daß zur Versorgung der hochliegenden Verbrauchergruppe
ein besonderer Heißwassererzeuger vorgesehen wird, dessen Beheizung durch Einblasen
von Dampf aus der tieferliegenden Kesselanlage erfolgt, wobei der Heißwassererzeuger
in Höhenlage der hochgelegenen Verbrauchergruppe, vorzugsweise etwa in Hölle ihres
höchsten Verbrauchers, angeordnet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, mit einer beliebig
hohen Dampftemperatur im Kessel (z. B. bei Anschluß voll Dampfmaschinen oder -turbinen)
zu arbeiten und diese hohe Dampftemperatur auch für alle beliebig hoch gelegenen
Verbrauchergruppen auszunutzen, also für alle Verbraucher oder Verbrauchergruppen
nahezu bleiche Arbeitsbedingungen zii schaffen, ohne daß all irgendeiner Stelle
des Netzes eine Dampfbildung eintritt. Dabei werden die Nachteile der eingangs beschriebenen,
bekannten -Mittel zur Verliiitung der Datilpfbildung, d. 1i. zu großer Kraftbedarf
der Pullipeil, zu starke Herabsetzung der Vorlauftemperatur oder zu hoher stätischer
Druck auf die Kesselanlage (bei voller Wasserfüllung), vermieden. In einer Heizungsanlage
gemäß der Erfindung können normale Pumpen finit geringer Förderhöhe und entsprechend
geringerem Kraftbedarf und Kessel verwendet werden, die nur für den der Kesseltemperatur
entsprechenden Druck zu bemessen sind. Auch können dabei die Pumpenarmaturen und
Heizschlangen normale Abmessungen et-halten und aus üblichem Baustoff hergestellt
sein.
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Die bei dem Einblasen des Heizdampfes in dem Heißwassererzeuger sich
ergebende überschüssige Wassermenge kann erfindungsgemäß durch ihre Schwerkraft
in den Dampfkessel zurückgeleitet werden, so daß zwischen Heißwasserkessel und Dampfkessel
in an sich bekannter Weise ein geschlossener Kreislauf entstellt.
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Gleichzeitig ist bei einer Anlage gemäß der Erfindung die :Möglichkeit
gegeben, ein weiteres Heißwassersystem, bei dem die Schwierigkeiten des Höhenunterschiedes
nicht bestellen, unmittelbar von dein tiefliegenden Kessel zu betreiben. Bei diesem
Tiefsvstem würde auch das Kesselwasser in Umwälzung versetzt, was für die Wärmeabgabe
der Kesselheizfläche günstig ist. i An sich ist es bei Heißwasserheizungen bereits
bekannt, einen die Verbraucher versorgenden Heißwassererzeuger oberhalb der Dampfkesselanlage
aufzustellen, in dessen Wasserraum aus dem Dampfkessel entnommener Dampf zum Beheizen
des Erzeugers " eingeblasen wird. Diese Höherlegung des He ißwassererzeugers dient
aber nicht der Vermeidung der Dampfbildung, denn seine Höhenlage ist in keinerlei
Beziehung zur Lage der Verbraucher gebracht, d. h. letztere können beliebig hoch
über dem Heißwassererzeuger liegen. Die Lage des Heißwassererzeugers über dein Kessel
hat bei dieser bekannten Heizung einen ganz anderen Zweck, nämlich ein Zurückfließen
des Niederschlagwassers des in den Erzeuger eingeblasenen Dampfes zum Dampfkessel
ohne Zwischenschaltung von Apparaten zu ermöglichen; hierfür genügt ein Höhenunterschied
von etwa 3 bis q. m. Bei Warmwasserheizungsanlagen, insbesondere für Hochhäuser,
ist es bekannt, das Heizungssystem senkrecht, z. B. auf verschiedenen Stockwerken,
zu unterteilen, indem für die Teilsysteme Wärmeaustauscher vorgesehen werden, deren
Beheizung durch Dampf von der tiefliegenden Kesselanlage erfolgt. Diese Anordnung
dient lediglich der Herabsetzung des auf die Kesselanlage wirkenden statischen Druckes.
Die Dampfbildung wird dagegen bei diesen Warmwasserheizungen dadurch vermieden,
daß der Dampf von vornherein eine entsprechend niedrige Temperatur hat, deren Überschreiten
bekanntlich durch Regelung der Kesselfeuerung verhütet werden muß.
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Bei Heißwasseranlagen ist dagegen die Gefahr der Dampfentwicklung
nur durch besondere Maßnahmen zu umgehen, und einen neuen Weg zeigt die Erfindung,
die besonders für Turmhäuser und gebirgige Gegenden finit großen Höllenunterschieden
in Betracht kommt, da die zu bekämpfenden Nachteile sich erst bei einem Höhenunterschied
zwischen Dampfkessel und Verbraucher von etwa to in ab bemerkbar macht.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Heißwasserheizungsanlage
dargestellt, welche den anzustrebenden Idealfall veranschaulicht, bei dem der hochliegende
Heißwassererzeuger oberhalb aller all ihn angeschlossenen Verbraucher liegt.
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a ist der Kessel der Heizungsanlage, dessen i Dampfraum gleichzeitig
als Ausdehnungsraum dient. b ist das hochgelegene Verbrauchersystem mit der Umwälzpumpe
b'. Das Svstem b wird durch den entsprechend hoch angeordneten Heißwassererzeuger
c betrieben, dessen Wasserstand über den Verbrauchern des Systems liegt. Die Beheizung
des Erzeugers
c erfolgt durch Dampf von dem tiefg4legenen Kessel
a aus. Der Dampf wird beispielsweise durch ein vom Kessel a zum Er-' zeuger c führendes
Rohr d in den Erzeuger eingeblasen. Das Kondensat dieses einge-. blasenen Dampfes
wird dauernd durch eine Leitung f in den Kessel a zurückgeführt.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist an den tiefliegenden Kessel
a ein weiteres Heißwassersystem g mit Umwälzpumpe g' angeschlossen, welches unmittelbar
vom Kessel a betrieben wird und unterhalb des Wasserstandes desselben liegt.
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Anstatt den Dampf zur Beheizung des Erzeugers c aus dem Kessel a zu
entnehmen, kann 'er ebensowohl dem Dampfraum eines mit dem Kessel in Verbindung
stehenden besonderen Ausdehnungsbehälters entnommen. werden.