DE9301606U1 - Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb - Google Patents

Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb

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Description

(16 908)
Die Neuerung betrifft einen Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb gemäß Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1, 4 und 9.
Wärmeerzeuger dieser Art sind bspw. dem DE-GM 91 16 438 und nach der DE-OS 39 06 715 bekannt. Ganz allgemein werden Wärmeerzeuger der gattungsgemäßen Art, sofern diese nicht mit einer elektrischen Heizeinrichtung versehen sind, in der Regel mit Rohrschlangen ausgestattet, die mit dem Vor- und Rücklaufanschluß eines Heizkessels verbunden und in der Nähe des Heizkessels aufgestellt oder unmittelbar mit diesem kombiniert sind.
Für Wohnraumheizungen, und zwar insbesondere für vollwärmegedämmte kleinere Eigenheime weist die Tendenz einerseits in Richtung auf Heizkessel mit kleiner Leistung, andererseits wird man in bezug auf Warmwasserbereitung bzw. Bereithaltung von warmem Brauchwasser immer anspruchsvoller, d.h., es liegen zwei im Grunde entgegengesetzte Tendenzen vor, denen nur mit einem relativ großen apparativen Aufwand Rechnung getragen werden kann, wie dies der Heißwasser-Heizkessel nach der DE-OS 39 06 715 zeigt, bei dem, abgesehen von seiner Großvolumigkeit, das Heizungswasser eine entsprechend groß dimensionierte Rohrwendel als Durchlauferhitzer durchströmt. Im übrigen soll mit diesem Heißwasser-Heizkessel nicht der erwähnten
Tendenz Rechnung getragen, sondern es soll die Verkalkung von Brauchwasserdurchlaufschlangen verhindert werden, was einfach dadurch erreicht werden soll, daß das Heizungswasser, wie erwähnt, durch eine Rohrschlange geleitet wird. Der vorerwähnten Tendenz ist im Vergleich zu diesem Kessel mit einem Wärmeerzeuger nach dem DE-GM 91 16 438 wesentlich besser Rechnung getragen, dies allerdings unter Inkaufnahme einer relativ aufwendigen Konstruktion der Heizgasführung und der Ausbildung einer ausreichend großen Warmeubertragungs fläche.
Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, und zwar ebenfalls unter Beachtung der oben erwähnten an sich entgegengesetzten Tendenz einen kompakten und möglichst kleinvolumigen konstruktiv einfachen Wärmeerzeuger zu schaffen, der primär die Funktion der Warmwasserbereitung und -bereithaltung zu erfüllen vermag, der aber andererseits und damit sekundär auch die Funktion eines Heizkessels übernehmen kann, was mit einfachen Mitteln durch entsprechende Umbildung herkömmlicher Wärmeerzeuger erreichbar sein soll, verbunden mit der Maßgabe, dabei die Heizgasführung mit einer möglichst großen Wärmeübertragungsfläche auszustatten.
Diese Aufgabe ist mit einem Wärmeerzeuger der gattungsgemäßen Art nach der Neuerung durch die in den Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche 1, 4 und 9 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich
nach den jeweiligen Unteransprüchen. Auch hierbei ist also gewissermaßen ein Kleinheizkessel (Leistungsgröße bspw. im Bereich von ca. 12 bis 20 KW) in Form einer einfachen Heizgasführung in einem sonst üblichen Behälter mit bspw. nur 100 bis 160 ltr. Inhalt für die Warmwasserbereitung integriert, dessen Volumen wesentlich größer ist als der von der Heizgasführung beanspruchte Raum, wobei aber die Heizgas führung im einen Fall durch die Verwendung eines Rohrregisters und im anderen Fall durch die Fortsetzung der auch hier voll im Behälter integrierten Brennkammer in Form eines zweiten Teiles der Heizgasführung, der eine wesentlich größere Ubertragungsfläche als der erste Teil hat.
Die Herstellung aller drei Arten der Heizgasführungen ist dabei denkbar einfach, da diese als vorfertigbare Baueinheiten ebenso einfach in den Behälter integriert werden können, was noch näher erläutert wird.
Für die zweite Lösung wird die große Warmeubertragungsfläche des zweiten Teiles vorteilhaft dadurch erreicht, daß dieser in Form einer schraubenlinienförmig gewendelten Leitung ausgebildet ist und für die dritte Lösung durch ein Rohrregister, das sich über die ganze Länge des Behälters erstreckt.
Die neuartigen Ausführungsformen des Wärmeerzeugers werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von
drei Ausführungsbeispielen, die auch die vorteilhaften Ausgestaltungen mit enthalten, näher erläutert.
Es zeigt schematisch
Fig. 1 im Schnitt eine Ausführungsform des Wärmeerzeugers verbunden mit einem Heizungskreis;
Fig. 2 im Schnitt eine andere Ausführungsform des Wärmeerzeugers und
Fig. 3 im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Wärmeerzeugers .
Alle drei Aus führungs formen der Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb bestehen grundsätzlich aus einem im wesentlichen zylindrischen, vertikalen Behälter 1 mit Kalt- und Warmwasseranschlüssen 2, 3, mit Heizungsvor- und -rücklaufanschlüssen 6, 8 und mit einer im Behälter angeordneten Heizeinrichtung 4 aus einer brennerbestückten, im Behälter 1 zentrisch angeordneten Heizgasführung 5'.
Für die Aus führungs form nach Fig. 1 ist dabei die Kombi-, nation folgender Elemente wesentlich:
Im Behälter 1 ist zentrisch ein oben und unten verschlossenes, das Wärmeträgermedium führendes, oben mit dem Heizkreisvorlaufanschluß 6 und unten mit dem Heizkreisrücklauf anschluß 8 versehenes Rohr 5 angeordnet. In diesem wasserführenden Rohr 5 ist eine sich im wesentlichen
in der oberen Hälfte des Rohres 5 erstreckende Sturzbrennkammer 7 als oberer Teil der Heizgasführung 5' angeordnet. Zwischen dem Boden der Sturzbrennkammer 7 und dem unteren Verschluß 9 des Rohres 5 ist als zweiter Teil der Heizgasführung 5' ein Rohrregister aus mehreren, sich vertikal erstreckenden Einzelrohren 5" angeordnet, die in eine unter dem Verschluß 9 angeordnete Abgassammelkammer 10 mit Abgasanschlußstutzen 11 ausmünden, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel vom Heizkreisrücklaufanschluß 8 durchgriffen wird und mit einem Kondensatablaufanschlußstutzen 11' versehen ist. Außerdem ist, wie dargestellt, im interen Teil des Behälters 1 eine mit dem Vorlaufanschluß 6 verbundene mehrgängige Leitungswendel 12 angeordnet und diese mit ihrem anderen Ende an das Rohr 5 angeschlossen.
Der zu dieser Leitungswendel 12 vom Vorlauf aus führende Leitungsstrang des angeschlossenen Heizkreises ist mit einer Pumpe 16 versehen, die dann bei abgeschalteter Pumpe 17 im eigentlichen Heizkreis dann in Gang gesetzt wird, wenn ein hoher Brauchwasserbedarf besteht.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht auch dieser Wärmeerzeuger aus einem im wesentlichen zylindrischen, vertikalen Behälter 1 mit Kalt- und Warmwasseranschlüssen 2, 3, mit Heizungsvor- und -rücklaufanschlüssen 6, 8 und mit einer im Behälter angeordneten Heizeinrichtung 4 aus einer brennerbestückten, im Behälter 1 zentrisch angeordne-
ten Heizgasführung 5'. Hierbei ist jedoch die Heizgasführung 5' aus einem bis in den oberen Bereich 1' des Behälters 1 vertikal erstreckten Teil I und aus einem sich daran anschließenden, im unteren Bereich 1" des Behälters 1 aus diesem herausgeführten und eine in bezug auf den Teil I wesentlich größere Wärmetauschfläche aufweisenden Teil II gebildet, wobei im wesentlichen die untere Hälfte H des Teiles I als Brennkammer 7 ausgebildet und in dieser der Brenner 13 mittig und vertikal nach oben orientiert angeordnet ist. Im oberen Bereich 1' des Behälters 1 ist über den beiden Teilen I, II ein wärmeträgerführender Wärmetauscher 14 mit seinen aus dem oberen Bereich 1' herausgeführten Vor- und Rücklaufanschlüssen 6, 8 angeordnet .
Dargestellt ist diese Ausführungsform mit folgenden vorteilhaften Ausgestaltungen:
Die Brennkammer 7 besteht hierbei aus einem im Querschnitt halbkugelförmigen Teil 7' und aus einem sich daran anschließenden, sich nach oben verjüngenden Teil 7", wodurch sich, in Draufsichtsprojektion gesehen, eine direkt nach oben wirksame Übertragungsfläche ergibt und, ein ebenfalls halbkugelförmiger Strahlungsbrenner 13 zur Anwendung gebracht werden kann, der, wie bekannt, eine praktisch schadstofffreie Verbrennung gewährleistet.
Ferner ist der zweite Teil II der Heizgas führung 5' aus einer schraubenlinienförmig gewendelten Leitung 15 gebil-
det, wodurch sich eine sehr lange bzw. sehr große Nachschaltheizfläche ergibt, die vom Anschluß am Teil I aus bis zjum nicht dargestellten Abgasanschluß ein stetiges Gefalle aufweist, so daß in gleicher Strömungsrichtung Kondensat abfließen kann.
Der Größtdurchmesser D des Teiles 7' der Brennkammer 7 entspricht dabei im wesentlichen dem Innendurchmesser D^ der aus der Leitung 15 gebildeten Wendel, wodurch auch die Randbereiche des Brauchwassers im Behälter 1 erfaßt werden.
Schließlich ist der im oberen Bereich 1' des Behälters 1 angeordnete Wärmetauscher 14 in Form einer planspiralig gewickelten Tasche 14' ausgebildet, deren Durchmesser D2 im wesentlichen dem Innendurchmesser D-^ der aus der Leitung 15 gebildeten Wendel entspricht, und der, wie dargestellt, am Heizkreis angeschlossen ist. Auch hierbei ist vorteilhaft mit minimaler Raumbeanspruchung ein Maximum an Ubertragungsfläche im Behälter 1 noch oberhalb der wärmezuführenden Elemente untergebracht.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht dem Prinzip nach Fig. 1, und zwar auch hinsichtlich der mit dargestellten Heizkreisschaltung, weshalb hierbei für entsprechende Elemente entsprechende Bezugszeichen verwendet sind. Vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unterscheidet sich dieser Wärmeerzeuger im wesentlichen dadurch, daß
hierbei das Rohr 5 auf ganze Länge von den Rohren 5" des Rohrregisters durchgriffen wird und die Brennkammer 7, die, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, ebenfalls halbkugelförmig aber mit wasserführender Doppelwand W ausgeführt und außerhalb über dem Behälter 1, wie dargestellt, angeordnet ist.

Claims (11)

• · Ii ·· · (16 908) Wärmeerzeuqer für Warmwasserbereitunq und HeizbetriebSchutzansprüche:
1. Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen, vertikalen Behälter (1) mit Kalt- und Warmwasseranschlüssen (2, 3), mit Heizungsvor- und -rücklauf anschlüssen (6, 8) und mit einer im Behälter angeordneten Heizeinrichtung (4) aus einer brennerbestückten, im Behälter (1) zentrisch angeordneten Heizgasführung (5'),
gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, teilweise bekannten Merkmale:
a) Im Behälter (1) ist zentrisch ein oben und unten verschlossenes, das Wärmeträgermedium führendes, oben mit dem Heizkreisvorlaufanschluß
(6) und unten mit dem Heizkreisrücklaufanschluß (8) versehenes Rohr (5) angeordnet/
b) im Rohr (5) ist eine sich im wesentlichen in
der oberen Hälfte des Rohres (5) erstreckende
Sturzbrennkammer (7) als oberer Teil der Heizgasführung (51) angeordnet;
c) zwischen dem Boden der Sturzbrennkammer (7) und
dem unteren Verschluß (9) des Rohres (5) ist
als zweiter Teil der Heizgasführung (5') ein
♦ «·
Rohrregister aus mehreren, sich vertikal erstreckenden Einzelrohren (5") angeordnet, die
d) in eine unter dem Verschluß (9) angeordnete
Abgas s amme !kammer (10) mit Abgasanschlußstutzen (11) ausmünden.
2. Wärmeerzeuger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizkreisrucklaufanschluß (8) die Abgassammelkammer (10) durchgreifend angeordnet ist.
3. Wärmeerzeuger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im unteren Teil des Behälters (1) eine mit dem Vorlaufanschluß (6) verbundene mehrgängige Leitungswendel (12) angeordnet und diese mit ihrem anderen Ende an das Rohr (5) angeschlossen ist.
4. Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen, vertikalen Behälter (1) mit Kalt- und Warmwasseranschlüssen (2, 3), mit Heizungsvor- und -rücklauf anschlüssen (6, 8) und mit einer im Behälter angeordneten Heizeinrichtung (4) aus einer brennerbestückten, im Behälter (1) zentrisch angeordneten Heizgasführung (51),
dadurch , gekennzeichnet,
daß die Heizgasführung (51) aus einem bis in den obe-
ren Bereich (1') des Behälters (1) vertikal erstreckten Teil (I) und aus einem sich daran anschließenden, im unteren Bereich (1") des Behälters (1) aus diesem herausgeführten und eine in bezug auf den Teil (I) wesentlich größere Wärmetauschfläche aufweisenden Teil (II) gebildet ist, wobei im wesentlichen die untere Hälfte (H) des Teiles (I) als Brennkammer (7) ausgebildet und in dieser der Brenner (13) mittig und vertikal nach oben orientiert angeordnet ist, und daß im oberen Bereich (I1) des Behälters (1) über den beiden Teilen (I, II) ein wärmeträgerführender Wärmetauscher (14) mit seinen aus dem oberen Bereich (&Ggr;) herausgeführten Vor- und Rücklaufanschlüssen (6, 8) angeordnet ist.
5. Wärmeerzeuger nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennkammer (7) aus einem im Querschnitt halbkugelförmigen Teil (71) und aus einem sich daran anschließenden, sich nach oben verjüngenden Teil (7") gebildet ist.
6. Wärmeerzeuger nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Teil (II) der Heizgas führung (5') aus einer schraubenlinienförmig gewendelten Leitung (15) gebildet ist.
7. Wärmeerzeuger nach Ansprüchen 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Größtdurchmesser (D) des Teiles (71) der Brennkammer (7) im wesentlichen dem Innendurchmesser (D^) der aus der Leitung (15) gebildeten Wendel entspricht.
8. Wärmeerzeuger nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (14) in Form einer planspiralig gewickelten Tasche (14') ausgebildet ist, deren Durchmesser (D2) im wesentlichen dem Innendurchmesser (D^) der aus der Leitung (15) gebildeten Wendel entspricht.
9. Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen, vertikalen Behälter (1) mit Kalt- und Warmwasseranschlüssen (2, 3), mit Heizungsvor- und -rücklauf anschlüssen (6, 8) und mit einer im Behälter angeordneten Heizeinrichtung (4) aus einer brennerbestückten, im Behälter (1) zentrisch angeordneten Heizgasführung (51),
gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, teilweise bekannten Merkmale:
a) Im Behälter (1) ist zentrisch ein unten ververschlossenes, das Wärmeträgermedium führendes
und unten mit dem Hexzkreisrücklaufanschluß (8)
versehenes Rohr (5) angeordnet;
b) auf dem Rohr (5) ist über dem oberen Boden (I1) des Behälters (1) die mit wasserführenden Wänden ausgestattete Brennkammer (7) angeordnet, die an höchster Stelle den Heizkreisvorlaufanschluß (6) aufweist und deren wasserführende Doppelwand (W) mit dem Rohr (5) in Verbindung steht;
c) zwischen dem Boden der Brennkammer (7) und dem unteren Verschluß (9) des Rohres (5) ist als Heizgasführung (5') ein Rohrregister aus mehreren, sich vertikal erstreckenden Einzelrohren (5") angeordnet, die
d) in eine unter dem Verschluß (9) angeordnete Abgas sammelkammer (10) mit Abgasanschlußstutzen (11) ausmünden.
10. Wärmeerzeuger nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (7) mit ihrer Doppelwand (W) im Querschnitt halbkugelförmig ausgebildet ist.
11. Wärmeerzeuger nach Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den halbkugelförmigen Brennkammern (7) entsprechend halbkugelförmige Brenner (13) angeordnet und diese als Strahlungsbrenner aus Metallgewebe ausgebildet sind.
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