DE1952322A1 - Heizkessel,insbesondere fuer elektrische Beheizung - Google Patents

Description

• "Heizkessel, insbesondere für elektrische Beheizung" Die Erfindung betrifft einen Heizkessel, insbesondere für elektrische Beheizung, mit einem Speicherbehälter für umlaufenden Heißwasser, wobei der Speicherbehälter eine Heizvorrichtung und einen Wärmetauscher sowie einen Vorratsbehälter fur Zapfwasser umfasst. Hierbei ist also umlaufendes Heißwasser für die Speicherung und Zapfwasser, d.h. heißes Wasser für den Verbrauch, vorhanden. Hierbei kennzeichnet sich die Erfindung hauptsächlich dadurch, daß ein Röhren-Wärmetauscher mit einer grossen, im unteren Teil des Speicherbehälters angeordneten Fläche vorgeschen ist, daß der Wärmetauscher in seine oberen Bereich mit dem Zapfwasser-Vorratsbehälter in Verbindung steht und daß der Speicherbehälter eine Umwälzvorrichtung fUr den Tomperaturaugleich innerhalbdieses Behälters aufweist.
• Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb des Heißwasserbehälters eine t3rnwälzvorrichtung vorgesehen, um Temperaturdifferenzen innerhalb des Behälters auszugleichen und Dampfbildung an der Heizvorrichtung mit entsprechenden Kondensationsschlägen zu vermeiden.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Hierin zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemässen Heizkesse im Vertikalschnitt und Fig. 2 einen Teil-Vertikalschnitt in einer bezüglich Fig. 1 rechtwinklig angeordneten Querschnittebene.
• Der dargestellte Heizkessel umfaßt einen innerhalb eines dichten, wärmeisolierenden Aussenkessel 2 angeordneten Heißwasser-Speicherbehälter 1. Der Aussenkessel 2 besteht aus Seitenwandabschnitten 3, 4, 5 und 6 sowie einem Bodenwandabschnitt 8 und einer oberen Abschlußwand 7. Im inneren des Speicherbehälters ist ein Vorratsbehälter 9 für Zapfwasser und darunter ein Wärmetauscher 10 angeordnet. Letzterer umfasst ein BUndel von Wärmetauscherrohren, die an der Aussenseite dem Heißwasser im Speicherbehälter ausgesetzt sind und Durchströmkanäle für das heiße Zapfwasser bilden. Diese Durchströmkanale erstrecken sich von einem Verteiler 11 aus nach oben und vereinigen sich in dem Zapfwasser-Vorratsbehälter 9. Der Verteiler 11 ist an seiner Unterseite über ein Einlaßrohr 12 mit einem Xaltwasseranschluß 13 verbunden, An der Oberseite des Vorratsbehälters 9 ist ein Auslaßrohr 14 mit einem Anschluß 15 zum Abnehmen von Zapfwasser vorgesehen.
• Weiterhin ist eine elektrische Heizvorrichtung 16 mit vier innerhalb des Heißwasser-Speicherbehälters angeordneten Heizelementen 161, 162, 163 und 164 vorgeahen. Diese Heizelemente sind im unteren Teil des Speicherbehälters angeordnet und vorzugsweise mit einem Thermostatschalter für das stufenweise An- oder Abschalten in Abhängigkeit vom Wärmebedarf und von der Temperatur im Speicherbehälter versehen. Die Schaltstufen können z.B. in einem Temperaturbereich von 700 C bis 850 C liegen. An der Oberseite ist der Speicherbehälter mit einem Anschluß 17 für eine nicht dargestellte Ausdehnungsleitung versehen. Der Heizkessel ist ferner mit einer im oberen Sesselbereich angeordneten unwälzpumpe 18 ausgerüstet, deren als Endabschnitt der Rücklaufleitung zu betrachtendes Auslaßrohr 19 durch die obere Abschlußwand des Aussenkessels in den Speicherbehälter geführt ist und von dessen Oberseite senkrecht nach unten bis zur Rundung kurz oberhalb des Bodenwandabschnitts 8 führt. Im oberen Bereich des Auslaßrohres 19 ist ein Injoktoreinlaß 20 vorgesehen, durch den Wasser aus da oberen Bereich des Speicherbehältern in das Auslaßihr 19 gesaugt wird. Hierdurch wird eine intensive Umwälzung mit entsprechendem Temperaturausgleich erzielt.
• Für die Speisung von Radiatoren oder anderen Heizkdrpern ist an dcm Speicherbehälter ein Vorlaufanschluß 21, ein Rücklaufanschluß 22 und eine mittels Ventils 23 steuerbare Kurzschlußleitung 24 vorgesehen.
• Mit Hilfe eines durch den Seitenwandabachnitt 3 des Aussenkessels geführten Thermometers 25 kann die Temperatur innerhalb des Speicherbehälters überwacht werden.
• Der Heizkessel arbeitet wie folgt: Das Wasser im Speicherbehälter wird zunächst im Bereich der Heizvorrichtung 16 bzw. der Heizelamente 161 bis 164 erwärmt und umspült sodann beim Aufsteigen den Wärmetauscher 10, dessen ringförmig sngeordnete Vertikalrohre einen zentralen Durchlaß für das aufsteigende und sodann durch die Rohr zwischenräume nach aussen tretende Heißwasser bilden. Die Umwälzung wird durch die Umwälzpunpe 18 und den Injektor verstärkt bzw. beschleunigt und dadurch die Gefahr von Dampfbildung an den Heizelementen der Heizvorrichtung 16 vermindert. Eine solche Dampfbildung an der Oberfläche der Heizelemente führt zu einer örtlichen Kondensation und entsprechenden Kondensationoachiägen und Störungen der Umwälzströmung.
• Infolge der großen Ubergangsfiache des Wärmetauschers 10 wird das Zapfwasser im Vorratsbehälter 9 bei stationären Betriebsverhältnissen praktisch auf die Temperatur des Heißwassers im Speicherbehälter aufgeheizt. Beim Abziehen von Zapfwasscr ander Oberseite des Kessels über den Anschluß 15 strömt Kaltwasser von unten über den Wärmetauschor unter entsprechender Aufheizung in den Vorratibehälter 9 nach, bei dessen Erreichen das Kaltwasser wieder praktisch auf die Temperatur des im Vorratabehälter 9 verbliebenen Zapfwassers aufgeheizt ist. Durch Wärmeleitung über die Wandung des Vorratsbehälters 9 erfolgt dann ein weiterer Temperaturausgleich zwischen Zapfwasser und Heißwasser im Speicherbehälter.
• Der Vorlauf, Rücklauf und ggf. der gesteuerte Kurzschluß des für Heizzwecke dienenden Heißwassers erfolgt i#üblicher Weise. Der Kreislauf der Umwälzpumpe 18 kann ggf. mit diese: Heizkreislauf verbunden werden. Zahlreiche andere Abwandlungen liegen ebenfalls im Bereich der Erfindung. Anstelle der Uiwälzpumpe 18 können ggf. auch andere Umwälzeinrichtungen wie Propeller oder dgl. verwendet werden. Weiterhin kann anstelle einer elektrischen Heizvorrichtung ggf. auch eine andere Aufheizung vorgesehen worden, s.B. eine solche mit Hilfe von durch Verbrennungsgase erhitzten Rohrsystemen oder dgl.
• Anstelle der dargestellten Beispielsausführung kann forner ein zylindrischer Kessel mit vertikaler Achse vorgesehen werden. In diesem Fall wird auch der Vorratzbehälter 9 zweckmässig zylindrisch ausgebildet und mit vertikaler Achse angeordnet. Aus Herstellungsgrtlnden ist eine Konstruktion des Wärmetauschers 10 mit geraden Rohren zweckmässig, grundsätzlich kommen jedoch auch andere Rohrftrsen bzw. Warmetauschflächen in Betracht, z.B. auch wendelförmige Rohranordnungen.

Claims (4)

1. Ansprüche 1. Heizkessel, insbesondere für elektrische Beheizung, mit einem Speicherbehälter für umlaufendes Heißwasser, wobei der Speicherbehälter eine Heizvorrichtung und einen Wärmetauscher sowie einen Vorratsbehälter für Zapfwasser umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß ein Röhren-Wärmetauscher mit einer großen, im unteren Teil des Speicherbehältern angeordneten Fläche vorgesehen ist, daß der Wärmetauscher in seinem oberen Bereich mit dem Zapfwasser-Vorratsbehälter in Verbindung steht und daß der Speicherbehälter eine Umwälzvorrichtung für den Temperaturausgleich innerhalb dieses Behälters aufweist.
2. 2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ringförmig um einen zentralen Durchlass für das Wasser angeordnete, vertikale Rohre aufweist.
3. 3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwäl:vorrichtung eine Umwälzpumpe, vorzugsweise in Verbindung mit einem Injektor, aufweist.
4. 4. Heizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung für die Aufheizung des im Speicherbehälter befindlichen Wassers in der Nähe des Auslasses der Pumpe und des Injektors angeordnet ist.

   L e e r s e i t e