DE9415090U1

DE9415090U1 - Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Gebrauchswasser

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Publication number: DE9415090U1
Application number: DE9415090U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-17
Filing date: 1994-09-17
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2004-09-18
Also published as: DE19532716A1

Description

H 178a

Manfred Hess, Uhlandstr.5, 57610 Altenkirchen Klaus Fricker, Untere Holzmatt 6, 79650 Schopfheim Max Manzenrieder, Raiffeisenstraße 3, 94551 Lalling

Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Gebrauchswasser

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Brauchwasser, bestehend aus einem Heizkessel, einem mit durch den Heizkessel erwärmbaren Wasser gefüllten Wärmespeicher, einer Zu- und Abführleitung für das Brauchwasser und einem Heizkreislauf.

Es ist eine Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Brauchswasser bekannt, die aus einem mit Öl, Gas oder Feststoffen aufheizbaren Heizkessel besteht, an den einerseits die Rohre eines Heizkreislaufes angeschlossen sind. Andererseits führt von dem Heizkessel eine Kreislaufleitung zu einem Wärmeaustauscher, der in einem mit Wasser gefüllten Wärmespeicher angeordnet ist. Aus diesem Wärmespeicher kann, je nach Bedarf, erwärmtes Brauchwasser entnommen werden, welches dann durch die Zufuhr von Frischbzw. Kaltwasser ergänzt wird. Der in dem Wärmespeicher vorhandene Wärmeaustauscher ist als Rohrschlange ausgebildet, in der das Warmeträgermedium von oben nach unten fließt, während das im Wärmespeicher vorhandene, zu erwärmende Wasser unten nach oben strömt. Die Strömungsgeschwindigkeit des zu erwärmenden Wassers ist im Bereich der Rohrschlange

jedoch verhältnismäßig gering, was sich nachteilig auf dem Wärmeübergang auswirkt und eine verhältnismäßig große Rohrschlage erforderlich macht.

Dies bringt es wiederum bringt mit sich, das der Wärmespeicher für das Brauchwasser verhältnismäßig groß ausgebildet sein muß. Der verhältnismäßig große Wärmespeicher bringt es mit sich, daß der Warmwasseraustausch nur selten stattfindet, wodurch die Hygiene des warmen Wassers bzw. Brauchwassers beeinträchtigt werden kann. Bei niedrigen Temperaturen des Wärmespeichers besteht die Gefahr, daß nicht ausreichend warmes Brauchwasser vorhanden ist. Eine Pufferung für das im Heizkreislaufströmende Wasser ist nicht vorgesehen, so daß bei gasförmigen und flüssigen Brennstoffen verhältnismäßig viele Brennerstarts erfor-

derlich sind.

Ferner ist es bei einer solchen Anlage bekannt, in dem Wärmespeicher zusätzlich einen von einer Solaranlage beaufschlagten Wärmeaustauscher vorzusehen. Die von demselben abgegebene Wärme ist nur für das Brauchwasser, jedoch nicht für den Heizkreislauf nutzbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Brauchwasser so auszugestalten, daß bei gasförmigen und flüssigen Brennstoffen die Brennerstarts reduziert und bei mit Öl beaufschlagten Heizkesseln die Anfahrrußbildung verringert wird. Darüber hinaus soll ohne zusätzlichen Aufwand die im Wärmespeicher gepufferte Wärme auch für den Heizkreislauf zur Verfügung stehen, ohne daß dadurch die Erwärmung des Brauchwassers beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Anlage der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß oben in dem Wärmespeicher ein getrennter, an die Zu- und Abführleitung für das Brauchwasser angeschlossener Brauchwasserbehälter sowie ein mit dem Heizkreislauf verbundener Wärmeaustauscher angeordnet sind und daß der Innenraum des Wärmespeichers über eine Kreislaufleitung direkt mit dem Heizkessel verbunden ist.

Durch eine derartige Ausbildung wird bei verhältnismäßig geringem Aufwand und damit kostengünstig ein Wärmespeicher erreicht, der sowohl eine Puffer- als auch eine Warmwasserfunktion erfüllt. Die Anzahl der Brennerstarts pro Zeiteinheit wird erheblich verringert, und bei mit Öl befeuerten Heizkesseln wird die Anfahrußbildung reduziert. Dies bringt eine nicht unbeachtliche Umweltentlastung mit sich, da dabei auch der Ausstoß von gesundheitsgefährdende Kohlenwasserstoffen und von Kohlenmonoxid herabgesetzte wird. Der Brauchwasserbehälter kann jetzt, bedingt durch die ihn umgebende, nachströmende Wärme des Pufferspeichers klein ausgebildet werden, so daß ein häufiger Austausch des Brauchwassers stattfindet. Auch bei niedrigen Temperaturen des Wärmespeichers ist immer ausreichend warmes Brauchwasser vorhanden. Eine höhere Temperatur des Pufferspeichers, wie dies bei der Verwendung eines getrennte Wärmeaustauschers zur Brauchwasserbereitung notwendig wäre, ist somit nicht mehr erforderlich. Außerdem wird vermieden, daß die Temperatur des Wärmeerzeugers, beispielsweise eines mit Öl oder Gas beheizten Kessels, zum Zwecke der Brauchwasserbereitung unnötigerweise wesentlich über die gewünschte Warmwassertemperatur ansteigt. Dies ist insbesondere bei Gasbrennwertgeräten wegen der Kondensationswärmenutzung von großer Bedeutung.

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Weitere Merkmale einer Anlage gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungbeispieles näher erläutert.

In dieser Zeichnung ist von einer Anlage zur Beheizung eines Gebäudes, beispielsweise eines Wohnhauses, und zur Erwärmung von Brauchwasser nur ein Wärmespeicher 1 gezeigt, der aus einem sogenannten Außenbehälter 2 in zweischaliger Vollkunststoffspeicher-Konstruktion mit hochwertiger FCKW-freier Polyurethan-Wärmedämmung besteht. Dieser Außenbehälter 2 hat einen Innenraum 3 mit etwa 550 Liter Volumen und kann leicht und überall eingebracht werden.

In dem Wärmespeicher 1 bzw. dem Außenbehälter 2 ist ein Brauchwasserbehälter 4 angeordnet, der ein erheblich kleineres Volumen besitzt und beispielsweise einen Inhalt von 110 Liter aufweist. Dabei richtet sich die Größe des Brauchwasserbehälters 4 jedoch nach der größten, kurzzeitig benötigten Warmwassermenge. Dieser Brauchwasserbehälter 4 weist eine abgestufte Form auf und besteht aus einem oberen Teil 4a mit verhältnismäßig großem Querschnitt und einem unteren Teil 4b mit abgestuftem bzw. reduziertem Querschnitt. Dabei ist der Brauchwasserbehälter 4 so in dem Außenbehälter angeordnet, da sich das Teil 4a oben befin-det. In den Brauchwasserbehälter 4 mündet eine Leitung 5, über die Frisch- bzw. Kaltwasser in den Brauchwasserbehäl-ter 4 gelangt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Leitung 5 im oberen Bereich des Brauchwasserbehälters 4 eingeführt und erstreckt sich annähernd bis zum gewölbten

Boden 4c desselben. Ferner ist der Brauchwasserbehälter 4 mit einer Abführleitung 6 ausgestattet, über die erwärmtes Brauchwasser abgezogen bzw. entnommen werden kann.

Um den oberen Bereich des Teiles 4b mit reduziertem Querschnitt des Brauchwasserbehälters 4 erstreckt sich ein Rohrwärraeaustauscher 7, der in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise als Rippenrohrwarmeaustauscher ausgebildet ist und somit eine verhältnismäßig große Wärmeaustauschfläche besitzt. Dieser Rohrwärmeaustauscher 7 ist über Leitungen 8,9 in einen an sich bekannten Heizkreislauf integriert, der zur Beheizung eines Gebäudes dient. Dabei wird über die Leitung 8 erwärmtes Heizmedium abgezogen, während über die Leitung 9 das abgekühlte Heizmedium zur erneuten Erwärmung zurückströmt. Diese Anordnung des Rohrwärmetauschers 7 in der unteren Hälfte des Wärmespeichers 1 ermöglicht ohne Rücksicht auf die gewünschte Warmwasser-Zapftemperatur ein weiteres Absenken der Speichertemperatur im unteren Speicherbereich.

Bei dem dargestellten Ausführungbeispiel ist auf dem Teil 4b des Brauchwasserbehälters 4 ein weiterer Rohrwärmeaustauscher 10 angeordnet, der in gleicher Weise wie der Rohrwärmeaustauscher 7 als Rippenrohrwarmeaustauscher ausgebildet sein kann. Dieser Rohrwärmeaustauscher 10 ist mit seinen Leitungen 11,12 an ein sich bekanntes Solar-Brennwärmegerät angeschlossen, wobei über die Leitung 11 das warme Wärmeträgermedium zufließt, welches dann nach Abgabe seiner Wärme über die Leitung 12 den Rohrwärmeaustauscher 10 wieder verläßt.

Der beschriebene Wärmespeicher 1 ist mit seinem Innenraum 3 über Leitungen 13,14 an einen beispielweise mit Öl be-

feuerten Kessel angeschlossen und mit einer Wärmeträgerflüssigkeit, beispielweise Wasser, gefüllt. Über die Leitung 13 wird nun im Heizkessel erwärmte Wärmeträgerflüssigkeit zugeführt, während über die Leitung 14 die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit zur erneuten Erwärmung in den Heizkessel zurückströmt. Der das warme Brauchwasser abgebende Teil 4a des Brauchwassersbehälters 4 befindet sich somit in der wärmsten Zone des Wärmespeichers 1 bzw. Behälters 2. Der Rohrwärraeaustauscher 10, der an ein Solar-Brennwertgerät angeschlossen ist, nimmt eine Lage im kältesten Teil des Wärmespeichers 1 bzw. des Außenbehälters 2 ein. Durch die Anordnung von Temperaturfühlern im oberen, mittleren und unteren Bereich des Wärmespeichers 1 bzw. des Außenbehälters 2 ist es möglich, eine optimale Schichtung der Wärmeträgerflüssigkeit im Innenraum 3 in allen möglichen Betriebsphasen zu erreichen und somit lange Laufzeiten des Brenners sicherzustellen. Durch diese Ausgestaltung des Wärmespeichers 1 kann zusätzlich aber auch Energie eingespart werden, wobei auch bei niedrigen Speichertemperaturen immer ausreichend warmes Wasser vorhanden ist.

Es ist möglich, den Brauchwasserbehälter 4 mit einer sogenannten Spülleitung auszurüsten, über die nach Bedarf der Sumpf desselben ausgespült bzw. gereinigt werden kann.

Claims

H 178a Manfred Hess, Uhlandstr.5, 57610 Altenkirchen Klaus Fricker, Untere Holzmatt 6, 79650 Schopfheim Max Manzenrieder, Raiffeisenstraße 3, 94551 Lalling Schutzansprüche

1. Anlage zur Beheizung von Gebäuden und zur Erwärmung von Brauchwasser, bestehend aus einem Heizkessel, einem mit durch den Heizkessel erwärmbaren Wasser gefüllten Wärmespeicher, einer Zu- und Abführleitung für den Heizkreislauf,

dadurch gekennzeichnet,

daß oben in dem Wärmespeicher (1) ein getrennter, an die Zu- und Abführleitung (5,6) für das Brauchwasser angeschlossener Brauchwasserbehälter (4) sowie ein mit dem Heizkreislauf (8,9) verbundener Wärmeaustauscher (7) angeordnet sind und daß der Innenraum (3) des Wärmespeichers (1) über eine Kreislaufleitung (13,14) direkt mit dem Heizkessel verbunden ist.

2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Brauchwasserbehälter (4) abgestuft (4a,4b) ausgebildet und dessen kleinerer Querschnittsteil (4b) im Wärmespeicher (1) unten angeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Wärmeaustauscher (7) für den Heizkreislauf (8,9) als Rohrwärmeaustauscher, insbesondere als Rippenrohrwarmeaustauscher ausgebildet ist.

4. Anlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrwärmeaustauscher um den kleineren Querschnittsteil (4b) des Brauchwasserbehälters (4) angeordnet ist.

5. Anlage nach mindestens einem der Anspüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmespeicher (1) ein zusätzlicher Solarwärmeaustauscher (10) angeordnet ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Solarwärmeaustauscher (10) ebenfalls als Rohrwärmeaustauscher ausgebildet und unterhalb des Wärme-

austauschers (7) für den Heizkreislauf (8,9) um den kleineren Querschnittsteil (4b) des Brauchwasserbehälters (4) angeordnet ist.

7. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brauchwasserbehälter (4) eine Spülleitung zugeordnet ist.