DE7815081U1 - Zentralheizungsgeraet - Google Patents

Description

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Beschreibung; Zentralheizungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Zentralheizungsgerat, mit einem Heizkessel, der eine durch eine Brennkammerwand begrenzte Brennkammer, einen diese umgebenden und von aufzuheizendem Heizwasser durchströmten Ringraum und eine den Ringraum nach außen begrenzende Kesselwand aufweist, mit einem in den Ringraum mündenden Eintritt für den Rücklauf und mit einem Austritt für den Vorlauf.

Der Heizkessel eines solchen Zentralheizungsgerätes hat einen im allgemeinen aus dem oberen Bereich des Ringraums austretenden Vorlaufanschluß, der in üblicher Weise mit dem Heizkreislauf verbunden wird. Die gleichzeitige Erzeugung von Warmwasser für ein Brauchwasser-Leitungssystem ist mit dem bekannten Heizkessel nicht möglich; vielmehr ist es erforderlich, einen zusätzlichen Boiler zu verwenden und diesen ebenfalls zu beheizen. Der hierdurch entstehende Mehraufwand ist sehr

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nachteilig, zumal auch dann, wenn wenig Raum zur Verfügung steht, denn der für den Boiler erforderliche Platzbedarf ist verhältnimäßig groß.

In den meisten Fällen hat der Heizkessel einen kreisförmigen Querschnitt, damit eine möglichst gleichmäßige Aufheizung des im Ringraum befindlichen Heizwassers von der in der Mitte liegenden Brennkammer aus gewährleistet ist. Somit ist auch die Kesselwandung meist zylindrisch. Bei dieser und oft aber auch bei anderen Kesselformen ist es meist schwierig, die für den Betrieb des Zentralheizungsgerätes erforderlichen Armaturen, Meßfühler und dergleichen an bzw. in der Kesselwand anzuordnen, denn bei einer solchen Konstruktion erfassen z.B. die Meßfühler nur ein relativ kleines Wasservolumen. Da sich die Armaturen meist nicht in die Kesselwandung einsetzen lassen, müssen zusätzliche Befestigungsmöglichkeiten für diese vorgesehen werden. Es ergeben sich auch umfangreiche Leitungsverbindungen, um die Armaturen miteinander und auch mit den Meßfühlern zu verbinden.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zentralheizungsgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß gleichzeitig auch mit einfachen Mitteln die Erzeugung von warmem Brauchwasser möglich ist, wobei allgemein auch der für das Anbringen und

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Verbinden von Armaturen, Meßfühlern oder dergleichen erforderliche Aufwand herabgesetzt werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an die Kesselwand eine in den Zwangsumlauf des Vorlaufwassers einbezogene Kammer angesetzt ist und daß die Kammer ein Brauchwasser führendes Leitungssystem enthält.

Die von dem aufgeheizten Vorlaufwasser durchsetzte Kammer läßt sich in ihrer Form sowohl der Form des Heizkessels entsprechend anpassen als auch mit zumindest einei verhältnismässig großflächigen Wandung versehen; in bzw. an diese können die einzelnen Armaturen, Meßfühler und dergleichen unmittelbar eingebaut werden.

Es ergibt sich also zunächst der Vorteil, daß sich mit geringem technischen Aufwand und insbesondere auch mit geringem zusätzlichem Platzbedarf zusätzlich auch warmes Brauchwasser erzeugen läßt, ohne daß z.B. ein Boiler separat aufgestellt und angeschlossen werden muß. Es entfällt ferner ein großer Teil des bisher zum Befestigen Verbinden und Anschließen erforderlichen Aufwandes einschließlich entsprechender Leitungsverbindungen. Ein nächster Vorteil ist schließlich darin zu sehen, daß in d.

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Wandung der Kammer eingesetzte Meßfühler ein wesentlich größeres Wasservolumen erfassen und damit bessere Meßwerte liefern können. An der Kammer lassen sich ferner auch Schalter und andere Teile einer elektrischen Steuerung oder Regelung in einfacher Weise anbringen, wobei es auch von Vorteil ist, daß diese zusammen mit den zuvor I genannten Armaturen, Meßfühlern, Meßinstrumenten oder |

dergleichen in leicht übersehbarer Weise an der Außenseite | der Kammerwandung angeordnet sein können. '■

Besonders vorteilhaft ist aber die vorgeschlagene Anordnung der Kammer an der Kesselwand auch für den Ge- ; samt-Wirkungsgrad des Zentralheizungsgerätes. Dies gilt |

s in verstärktem Maße dann, wenn gemäß einem weiteren v Vorschlag der Erfindung die Kesselwand gleichzeitig i; eine Wand der Kammer bildet, so daß hierdurch auch ein besser Wärmeübergang vom angrenzenden Ringraum in das Kammervolumen möglich ist. Auch eine entsprechende Material- und Gewichtsersparnis ist hiermit verbunden.

Um eine möglichst große Fläche für den Wärmeübergang in das Brauchwasser-Leitungssystem zu erhalten, ist es günstig, wenn sich die Kammer im wesentlichen über die ganze Länge des Heizkessels erstreckt. Bezüglich der Form der Kammer wird weiterhin vorgeschlagen, daß sie die Kesselwand an der den Vorlauf-Austritt des Ringraums

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aufweisenden Oberseite zumindest soweit umfaßt, daß der Vorlaufaustritt unmittelbar in die Kammer mündet. Auch kann die Kammer die Kesselwand an der den Rücklauf-Eintritt aufweisenden Unterseite bis über die Kessel-Mittelachse umfassen, wobei dann ein Eintrittsstutzen für den Rücklauf den unteren Kammerbereich durchsetzt. Es ergibt sich hierbei eine besonders kompakte Bauform für den Heizkessel einschließlich Kammer. Sofern der Austrittsstutzen im Bereich der Heizkessel-Oberseite

liegt, wird ein Austrittsstutzen für den Vorlauf zweckmäßig im unteren Bereich der Kammerwandung angeordnet,

so daß der Zwangsumlauf durch die Kammer gewährleistet

ist. Die Kammer kann einen im wesentlichen rechteckigen

« Querschnitt haben, wobei die zum Betrieb des Zentral-

'} heizgerätes erforderlichen Armaturen, Meßinstrumente,

Schalter, Steuerungselemente oder dergleichen an der

seitlichen Kammerwand angeordnet werden.

Je kleiner eine Kesselkonstruktion, bezogen auf eine bestimmte Wärmeleistung, ausgelegt, ist, desto höher ist im allgemeinen die Belastung der Kesselwand, insbesondere im Bereich von Schweißnähten. Die Erfindung hat erkannt, daß sich die Belastbarkeit eines solchen Heizkessels merkbar verbessern läßt, wenn die Schweißnähte spannungsfrei geglüht sind. Dies gilt insbesondere, wenn auch die Kammerwandung an die Kesselwand angescheißt ist.

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Erfinduncjsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, daß eine Seite der Kammerwandung, vorzugsweise eine Stirnseite, eine Einschuböffnung für das Brauchwasser-Leitungssystem aufweist und daß dieses von einem die Einschuböffnung abdeckenden Flansch getragen wird.

Dies ergibt eine besonders einfache Anordnungsmöglichkeit für das Brauchwasser-Leitungssystem innerhalb der Kammer. Es ist ferner von besonderem Vorteil, daß bei im übrigen gleichbleibender Bauweise des Heizkessels einschließlich Kammer die Größe dieses Leitungssystems und damit die Größe der Wärmeübergangsflächen dem jeweiligen Bedarf angepaßt werden können, in dem man ein Leitungssystem entsprechender Auslegung einsetzt. Sofern die Erwärmung von Brauchwasser überhaupt nicht in Betracht kommen sollte, kann die Einschuböffnung durch einen Deckflansch verschlossen werden.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Zentralheizungsgerätes; Fig. 2 einen Querschnitt durch das Zentralheizungsgerät.

Das Zentralheizungsgerät hat einen Heizkessel 1o mit einem hier nur schematisch angedeuteten Brenner 11. In der

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Mitte des Heizkessels 1o befindet sich eine Brennkammer 12 von kreisförmigem Querschnitt, die durch eine zylindrische Brennkammerwand 13 begrenzt ist. Letztere ist von einem Ringraum 14 umgeben, der sich über die ganze Länge der Brennkammer 12 erstreckt und der nach außen hin durch eine ebenfalls zylindrische Kesselwand 15 begrenzt ist.

Letztere ist in einem wesentlichen Bereich ihres äußeren Umfanges von einer Kammer 16 umgeben, die ihrerseits einen rechteckigen Querschnitt hat und deren an die Kesselwand 15 angrenzende Wandungsteile 16a durch Schweißnähte mit der Kesselwand 15 verbunden sind; diese wurden nach dem Anschweißen spannungsfrei geglüht.

Die Kammer 16 umfaßt im oberen Bereich des Heizkessels 1o diesen so weit, daß ein Austritt 17 für das im Ringraum 14 aufgeheizte Heizwasser unmittelbar in die Kammer 16 mündet. Im unteren Bereich des Heizkessels 1o erstreckt sich die Kammer 16 in gleicher Weise wie im oberen Bereich über eine senkrecht durch den Heizkessel 1o verlaufende Mittelachse hinaus, wobei ein Eintrittsstutzen 18 für den Rücklauf den unteren Kammerbereich durchsetzt. Ein mit dem hier nicht dargestellten Heizungssystem zu verbindender Vorlaufanschluß 19 ist in die entsprechend der Zeichnungsdarstellung untere Wandung 16b der Kammer 16 eingesetzt. Die Außenseite der Kammer 16 und der nicht von ihr umgebene Teil der Kesselwand 15

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ist mit einer Isolierschicht 2o belegt, die aus wärmedämmendem Material besteht und gleichzeitig auch schallisolierend wirkt.

In die entsprechend der Zeichnungsdarstellung senkrechte ebene Seitenwand 16c sind zum Betrieb des Zentralheizungsgerätes erforderliche Meßfühler 21, mit denen z.B. die Temperatur oder der Druck des Vorlaufwassers gemessen werden können, eingebaut. Ferner sind an der Seitenwand 16c weitere Armaturen 22 sowie auch eine Schalttafel 2 3 angeordnet, die zu einer hier nicht weiter dargestellten elektrischen Steuerung des Zentralheizungsgerätes gehört.

Die an der Brennerseite des Heizkessels 1o liegende Stirnwand 16d der Kammer 16 weist eine Einschuböffnung 24 auf. Durch diese ist ein Leitungssystem 25 in den Innenraum der Kammer 16 eingeschoben, welches durch ein schlangenförmig gebogenes Leitungsrohr gebildet ist. Die beiden Enden des letzteren durchsetzen einen Flansch 26, der das Leitungssystem 25 trägt. Letzterem kann durch eine hier nicht dargestellte Leitung kaltes Wasser züge- | führt werden, welches nach Durchlaufen des Leitungssystems | 25 als warmes Brauchwasser zur Verfügung steht. |

Das in der Kammer 16 enthaltene Wasser ist also in den | Zwangsumlauf der durch das Zentralheizungsgerat versorgten I

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Heizungsanlage einbezogen, denn das aus dem Ringraum 14 I durch den Austritt 17 strömende Wasser muß den Innen-

I raum der Kammer 16 ganz durchsetzen, bevor es über den

I Vorlaufanschluß 19 zum Heizungssystem gelangen kann.

I Dabei umströmt das aufgeheizte Wasser das Leitungs-

ι system 25 und überträgt einen Teil seiner Wärme auf dieses

; bzw. auf das das Leitungssystem 2 5 durchsetzende Brauch-

] wasser. Nach Durchlaufen des Heizungssystems gelangt

j das Wasser über den Eintrittsstutzen 18 für den Rücklauf

j in den Ringraum 14 zurück.

j Es können Leitungssysteme 2 5 von unterschiedlicher Aus-

\ legung in die Kammer 16 eingesetzt werden, wodurch

j sich eine Anpassung an den jeweiligen Brauchwasserbedarf

i erreichen läßt. Sollte warmes Brauchwassei nicht benötigt

I werden, so läßt sich die Einschuböffnung 2 4 durch einen

\ Deckflansch abdichten.

^~ Das vorgeschlagene Zentralheizungsgerät ist aufgrund

seiner kompakten Bauform besonders geeignet für den I Einbau in ein Gehäuse, in dem auch weitere Elemente

I einer Heizungsanlage wie z.B. Pumpe, Vorlauf- und Rück-

ι laufverteiler, Thermostate, überdruckventil und weitere

\ Sicherheitsgeräte sowie Druckausgleichsgefäße angeordnet

j sind. Eine so mit allen ihren Teilen in einem Gehäuse

j zusammengefaßte Heizungsanlage ist so kompakt, daß sie

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noch ohne Schwierigkeiten transportabel ist. Sie läßt sich auch durch entsprechende Auskleidung des Gehäuses gas- und druckdicht ausführen und auch thermisch ausreichend isolieren, so daß das Aufstellen der Anlage in beliebigen Räumen möglich ist. Während die Anlage vollständig vorgefertigt angeliefert werden kann, ist nur noch das Anschließen von Zu- und Abluft sowie der Vorlauf- und Rücklaufleitungen des Heizungssystems erforderlich.

Die im Ausführungsbeispiel vorgesehene besondere Anordnung des Brauchwasser-Leitungssystems 25 seitlich neben dem Heizkessel 10 mit einer im wesentlichen vertikalen Erstreckung mindestens einer Rohrschlange im Bereich etwa zwischen dem oberen Vorlauf-Austritt 17 des Heizkessels 10 und dem unteren Vorlauf-Anschlußstutzen 19 der Kammer 16 gewinnt insoweit eine wesentliche Bedeutung als hier der Wirkung des Zwangsumlaufs noch die Wirkung eines natürlichen Umlaufs überlagert wird. Das im Heizkessel 10 aufgeheizte und aus dem oberen Austritt aus einem Ringraum austretende Kesselwasser kühlt sich während seiner Bewegung nach unten - dem natürlichen Temperaturgradienten folgend - bei gleichzeitiger Aufheizung des Brauchwassers ab. Die vorteilhafte Auswirkung dieser Anordnung und Maßnahme ist die, daß

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eine sehr gleichmäßige und mit gutem Wirkungsgrad versehene Erwärmung des Brauchwassers erfolgt. Im Gegensatz zu oberhalb eines Heizkessels angeordneten Brauchwasser-Leitungssystemen tritt hier keine im wesentlichen stationäre Temperaturmischzone auf, die einen günstigen Wärmeaustausch behindert.

Eine andere günstige Auswirkung der Kesselwasserführung von oben nach unten an dem Brauchwasser-Leitungssystem 25 vorbei besteht in der zwangsweisen ständigen Umspülung des Leitungssystems, so daß stets mit Vorrang heißes Brauchwasser verfügbar ist und in der Regel eine besondere Brauchwasser-Vorrangschaltung entbehrlich ist.

Die Beschickung des Brauchwasser-Leitungssystems 25 kann - wie im Ausführungsbeispiel - über einen oberseitigen Stutzen geschehen, so daß der Wärmeaustausch zwischen Kesselwasser und Brauchwasser im Gleichstromprinzip erfolgt; auch ist zur Erzielung eines Gegenstromsystems eine Beschickung des Brauchwasser-Leitungssystems 25 am unteren Ende und die Entnahme erhitzten Brauchwasser vom oberen Stutzen des Brauchwasser-Leitungssystems 25 grundsätzlich möglich, je nachdem ob der Vorteil eines Gleich- oder eines Gegenstromwärmetauschers genutzt werden soll.

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Claims (13)

• t * · Ansprüche

1. Zentralheizungsgerät, mit einem Heizkessel, der

eine durch eine Brennkammerwand begrenzte Brennkammer, einen diese umgebenden und von aufzuheizendem Heizwasser durchströmten Ringraum und eine den Ringraum nach außen begrenzende Kesselwand aufweist, mit einem in den Ringraum mündenden Eintritt für den Rücklauf und mit einem Austritt für den Vorlauf, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kesselwand (15) eine in den Zwangsumlauf des Vorlaufwassers einbezogene Kammer (16) angesetzt ist und daß die Kammer (16) ein Brauchwasser führendes Leitungssystem (25) enthält.

2. Zentralheizungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenni

J zeichnet, daß die Kesselwand (15) gleichzeitig eine

Wand der Kammer (16) bildet.

3. Zentralheizungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kammer (16) im wesentlichen über die ganze Länge des Heizkessels (1o) erstreckt.

4. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche,

f dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (16) die Kessel -

'·■ wand (15) an der den Vorlauf-Austritt (17) des Ringraumes

(14) aufweisenden Oberseite zumindest so weit umfaßt,

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daß der Vorlauf-austritt (17) unmittelbar in die Kammer (16) mündet.

5. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (16) die Kesselwand (15) an der den Rücklaufeintritt aufweisenden Unterseite bis über die Kessel-Mittelachse umfaßt und daß ein Eintrittsstutzen (18) für den Rücklauf den unteren Kammerbereich durchsetzt.

6. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußstutzen (19) für den Vorlauf im unteren Bereich der Kammerwandung (16b) angeordnet ist.

7. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (16) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat.

8. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb des Zentralheizungsgerätes erforderliche Armaturen, Meßinstrumente, Schalter, Steuerungselemente (21,22,23) oder dergleichen an der seitlichen Kammerwand (16c) angeordnet sind.

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9. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schweißnähte
am Heizkessel (1ο), insbesondere beim Anschweißen der
Kammerwandung (16a) an die Kesselwand (15), spannungsfrei geglüht sind.

10. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Kammerwand, vorzugsweise eine Stirnseite (16b), eine Einschuböffnung (24) für das Brauchwasser-Leitungssystem (25) aufweist und daß dieses von einem die Einschuböffnung (24)
abdeckenden Flansch (26) getragen wird.

11. Zentralheizungsgerät nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung an den jeweiligen Brauchwasserbedarf unterschiedlich große Leitungssysteme (25) jeweils mittels eines Flansches (26) in die Kammer (16) einsetzbar sind.

12. Zentralheizungsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brauchwasser-Leitungssystem (25) seitlich neben dem Heizkessel (10) und etwa im Bereich zwischen dem oberseitigen Vorlauf-Austritt (17) des Heizkessels (10) und dem unteren Vorlauf-Anschlußstutzen (19) der Kammer (16) angeordnet ist.

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13. -Zentralheizungsgerät nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine etwa vertikale Erstreckung mindestens einer Rohrschlange des Brauchwasser-Leitungssystems (25) .