DE3718653A1 - Warmwasserkessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserkessel mit einem Brenner, einer Verbrennungskammer, einem dem Brenner zugeordneten Gebläse, einem Eintritt für das zu erwärmende Wasser und einem Austritt für das erwärmte Wasser, wobei der Austritt und der Eintritt mittels Ventil über eine Leitung verbindbar und durch das Ventil dabei die zum Verbraucher führenden Leitungen verschliessbar sind.

Dieses Ventil ermöglicht somit ein Abtrennen der zum Verbraucher führenden Leitungen, wobei die erwähnte Verbindungsleitung gewissermassen einen Kurzschluss herbeiführt, indem Eintritt und Aus­ tritt unmittelbar miteinander verbunden sind. Darüber hinaus lässt dieses Ventil aber auch Zwischenstellungen zu, indem ein Teil des Wassers zum Verbraucher und der andere Teil des Wassers sofort wieder dem Kessel zugeführt wird.

Die Erfindung geht aus von diesen Kesseln, ferner aber auch von solchen Kesseln, bei denen das Einschalten des Brenners in Abhängigkeit von der Wassertemperatur, vorzugsweise dabei von der Wasserrücklauftemperatur, evtl. in Abhängigkeit von der Aussentemperatur erfolgt. Das Einschalten der eigentlichen Brennertätigkeit erfolgt dabei aber nicht spontan, sondern erst dann, wenn das erwähnte Gebläse eine gewisse Laufzeit z.B. von 40 sec hinter sich gebracht hat. Ferner kann auch dabei zusätzlich noch das Wirksam werden des Brenners von der Tätigkeit eines Saugventilators im Abgasteil abhängig gemacht Werden das Einschalten also erst dann erfolgen, wenn dieser Ventilator einen bestimmten Unterdruck im Kessel erzeugt hat.

Die Erfindung will die vorerwähnten Warmwasserkessel verbessern, insb. jedoch die Schalthäufigkeit des Brenners vermindern, um so den Brennstoffverbrauch herabzusetzen und die Lebensdauer des Kessels zu ver­ längern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss der Verstelleinrichtung des Ventils ein der Verzögerung dienendes Zeitglied zugeordnet in der Weise, dass eine Verstellung des Ventils nur nach vorgegebenem Zeit­ ablauf eintreten kann. Darüber hinaus kann sich das Ventil in Abhängigkeit von der Wassertemperatur (Rücklauftemperatur) und ggfs. der Aussentemperatur einstellen.

In üblicher Weise wird der Brenner des Heizkessels bei einer Wassertemperatur von z.B. 60°C eingeschal­ tet und bei Erreichen einer Temperatur von etwa 65°C wieder abgeschaltet. Um zu verhindern, dass dabei ein zu häufiges Schalten des Brenners eintritt, sind die vorerwähnten Massnahmen der zeitlichen Beschränkung vorgesehen.

Vorzugsweise ist dabei das Zeitglied einstellbar. Vorgesehen ist hierbei für den Sommer eine Sperr­ zeit von etwa 10 min und für den Winter eine Zeit von etwa 5 min. Es versteht sich, dass diese Zeit­ spannen jedoch keine absolut feststehenden Werte darstellen sollen, vielmehr kann je nach Bedarf eine Anderung dieser Sperrfrist vorgesehen werden. Während dieser Zeit ist das erwähnte Ventil vorzugs­ weise so geschaltet, dass es den Weg zum Verbraucher absperrt und Eintritt und Austritt des Heizkessels unmittelbar verbindet, so dass demgemäss nur innerhalb des Kessels eine Wasserzirkulation stattfinden kann. Ist die erwähnte Sperrfrist abgelaufen, kann aufgrund der Temperaturfühler bzw. der Rücklauftem­ peratur und der Aussentemperatur eine hiervon abhängige Einstellung des Ventils erfolgen, indem es durch Stell­ motor od. dgl. das Wasser zu dem Verbraucher führt bzw. von dort abführt (Rücklauf) während dabei aber auch bestimmte Wassermengen unmittelbar vom Ausgang zum Eingang des Kessels geführt werden können. Diese Einstellung des Ventils nimmt dabei auch eine Zeit­ spanne von mehreren Minuten, vorzugsweise etwa 2-3 min in Anspruch.

Die erfindungsgemässe Kesselausbildung hat den grossen Vorteil, dass bei ausreichend grosser Wirksamkeit des Kessels dieser nicht in kurzen Abständen fort­ während in Tätigkeit tritt bzw. den Brenner in An­ spruch nimmt und nach kurzer Zeit schon wieder abschal­ tet. Die Einschalthäufigkeit wird also vermindert, während im Falle der Tätigkeit des Kessels die Wasserversorgung noch ausreichend gross bleibt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung dargestellt, in der ein Warmwasser­ kessel vorzugsweise zu Heizzwecken und Aufbereitung von Warmwasser beispielweise dargestellt ist.

Die Abbildung zeigt den Kessel in schematischer Dar­ stellung in der Seitenansicht.

Das isolierte Gehäuse 1 des Warmwasserheizkessels dient u.a. zur Aufnahme eines Ölbrenners 2; der Verbrennungs­ raum bei 3 ist von einem Wärmetauscher 4 umschlossen, der in mehrere Sektionen unterteilt sein kann. Die Rauchgase werden unten abgezogen. Der Rauchgasstutzen ist mit 5 bezeichnet. Ihm kann eine Kondensations­ kammer vorgeschaltet sein, um die Wärmeausnutzung zu erhöhen und Schadstoffe zu sammeln. Ferner ist ein Sauggebläse vorgesehen, um den erforderlichen Unter­ druck im Rauchgasabzug sicherzustellen.

Das zu erwärmende Wasser wird dem Kessel über den Eintritt 6 zugeführt, das erwärmte, abzuführende Wasser verlässt den Kessel über den Austritt 7. In der Nähe des Eintritts 6 und des Austritts 7 befindet sich eine Armatur, die nach Art eines Vierwegeventils ausgeführt sein kann und am Austritt 7 ein Element 8 und am Eintritt 6 ein Element 9 aufweist. Beide Elemente sind mechanisch miteinander gekuppelt und gemeinsam synchron über einen zum Verstellen dienenden Motor verdrehbar. Zwischen dem Eintritt 6 und dem Element 9 befindet sich noch eine Umwälzpumpe 10.

Der Motor, der mit 11 bezeichnet ist, ist über ein verstellbares Zeitglied 12 an eine elektrische Spannung bzw. im Bedarfsfalle an eine solche Spannung anschliess­ bar.

Der Kessel weist zudem Steuer- und Regeleinrichtungen, Fühler, Thermometer und dgl. auf, die in bekannter Weise ausgeführt sein können.

Hinzu kommt, dass dem Ölbrenner 2 ein Gebläse zugeordnet ist, das jedoch nicht dargegstellt ist und von bekannter Bauart sein kann. Darüber hinaus sind die beiden Elemente 8 und 9 durch eine Leitung 13 verbunden, und das Ventil ist demgemäss in der Lage, das Wasser im Sinne der Pfeile 14, 15 ein- und aus­ strömen zu lassen, ohne dass ein Teil des Wassers über die Leitung 13 gelangt. Weiterhin kann das Ventil die Elemente 8, 9 so verstellen, dass das Innere des Kessels mit der Leitung 13 einen geschlossenen Kreislauf bildet; demgemäss gelangt kein Wasser in die Leitungen zum Verbraucher. Es sind natürlich Zwischenstellungen möglich, die von der Rücklauftem­ peratur des Wassers und der Aussentemperatur in üblicher Weise abhängig gemacht sind und eine ent­ sprechende Stellung der Elemente 8, 9 zur Folge haben.

Unter normalen Betriebsbedingungen wird beim Unterschrei­ ten der Wasserrücklauftemperatur unter z.B. 60°C und einem ausreichenden Unterdruck innerhalb des Kessels zunächst das Gebläse des Brenners für etwa 40 sek (Vorlauf) betätigt. Alsdann wird der Brenner wirksam. Ist z.B. eine Wassertemperatur von z.B. 65°C erreicht, so wird der Brenner abgeschaltet. Die Umwälzpumpe 10 erfährt jedoch noch einen Nachlauf von etwa 10-20 sek., um auch nach Abschalten des Brenners einen gewissen Wasserumlauf sicherzustellen.

Um ein ständiges,kurzes Tätigwerden des Brenners zu vermeiden, wird das Zeitglied 12 wirksam, das bei Sommerbetrieb z.B. auf 10 min und bei Winterbetrieb auf etwa z.B. 5 min Verzögerung eingestellt ist. Für diese Zeit verharrt das Ventil mit seinen beiden Elementen 8, 9 in einer Stellung, bei der der Eintritt 6 und der Austritt 7 durch die Leitung 13 in Verbindung stehen. Ein Brennerbetrieb ist durch eine entsprechende Schaltung nicht möglich; es ergibt sich gewissermassen ein wärmetechnischer Kurzschluss, der aber dafür sorgt, dass für die Sperrfrist keine nennenswerten Wärmeverluste beim Kessel eintreten können bzw. kaltes Wasser nicht ohne weiteres zuströmen kann.

Nach Ablauf dieser Sperrfrist bestimmt die Rücklauf­ temperatur bzw. die Aussentemperatur die Stellung des Ventils mit den Elementen 8, 9. Nunmehr kann wieder das schon erwähnte Arbeitsspiel über den Vorlauf des Gebläsebrenners bzw. die Feststellung eines ausreichenden Unterdrucks im Verbrennungs­ raum bzw. Abgasraum des Kessels beginnen. Wie erwähnt benötigt das erwähnte Ventil eine Zeit­ spanne von etwa 2-3 min, um die vorgeschriebene, günstige Stellung des Ventils zu ermitteln.

Die Erfindung sieht also neben einer Temperatur­ regelung eine Zeitregelung vor, um die Schalt­ häufigkeit zu beeinflussen.

Ggfs. ist die Erfindung auch bei solchen Brennern anwendbar, bei denen ein Gebläse nicht erforderlich bzw. nicht vorhanden ist.

Claims (7)

1. Warmwasserkessel mit einem vorzugsweise ein Gebläse aufweisenden Brenner, einer Verbrennungskammer, einem Eintritt für das zu erwärmende Wasser und einem Austritt für das erwärmte Wasser, wobei der Austritt und der Eintritt über eine Leitung über ein Ventil verbindbar und durch das Ventil die zum Verbraucher führenden Leitungen ( Vor- und Rücklauf ) ganz oder teilweise absperrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung des Ventils (8, 9) ein der Verzögerung dienendes Zeitglied (12) zugeordnet ist in der Weise, dass ein Brennerbetrieb erst nach Ablauf der durch das Zeitglied bestimmten Frist möglich ist.

2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Verzögerung dienenden Mittel und die die Wasser- bzw. Raumtemperatur feststellenden Mittel so aufeinander abgestimmt sind, dass die Brennertätigkeit erst einsetzen kann, wenn die Frist abgelaufen und dann die Temperaturen ermittelt sind.

3. Kessel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Ventil (8, 9) so ausgebildet bzw. steuerbar ist, dass es für die Zeit der Wirksamkeit des Zeitgliedes Austritt (7) und Eintritt (8) über eine Leitung (13) verbindet unter Absperrung der zum Verbraucher führenden Leitungen.

4. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitglied (12) verstellbar ist.

5. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung für den Winterbetrieb auf etwa 5 min und für den Sommerbetrieb auf etwa 10 min einstellbar ist.

6. Kessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Ventils (8, 9) nach Ablauf der Sperrfrist aufgrund der Temperaturen derart vollzogen wird, dass sie mehrere Minuten, vorzugs­ weise etwa zwei bis drei Minuten in Anspruch nimmt.

7. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitglied (12) dem Verstellmotor (11) für das Ventil (8, 9) zugeordnet ist