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Die
Erfindung betrifft die gasbeheizten Wand-Kombikessel, d.h. die Kessel, die einen
primären
Heizkreis, aber auch eine sekundäre
Heizvorrichtung zur Bereitung von warmem Brauchwasser versorgen
können,
und sie betrifft genauer einen Kessel, dessen primäre und sekundäre Heizvorrichtungen getrennt
oder trennbar sind.
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Eine
gasbeheizter Wand-Kombikessel ist, wie bekannt, von einer primären Heizvorrichtung
zur Erwärmung
mit einem Gasbrenner und seinen zugehörigen Gaszuleitungsarmaturen,
einer durch einen primären
Wärmetauscher
verschlossenen Verbrennungskammer, einem System zum Ableiten der
Verbrennungsgase, und einer Wasserkreislaufpumpe gebildet. Das Ableitungssystem
ist ein Zugbegrenzer im Falle eines Luftkessels oder ein Rauchabsauger im
Falle eines dichten Kessels.
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Der
Kombi-Heizkessel umfasst auch eine sekundäre Heizvorrichtung für die Erzeugung
von warmem Brauchwasser, die von einem sekundären Wärmetauscher, beispielsweise
einem Plattentauscher, gebildet ist. Im Kreislauf dieser sekundären Heizvorrichtung
sind ein Dreiwege-Ventil, ein Durchflussmesser für das Brauchwasser, eventuell
ein Behälter für die Mirkospeicherung
von Brauchwasser und entsprechende Temperaturfühler und Durchflussmesser vorgesehen.
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Alle
diese Bestandteile sind in einem selben Gerät vereinigt, das möglichst
kompakt und leicht ist, um an der Wand befestigt und in einen Raum,
im Allgemeinen einer Küche
oder einer Garage, integriert werden zu können. Die Tatsache, dass ein
einziges Gerät
zur Verfügung
steht, um die Gesamtheit dieser Funktionen zu erfüllen, kann
bei manchen Anlagen gewisse Nachteile mit sich bringen.
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Wenn
somit das Gerät
in einer Küche
installiert werden soll, kann es manchmal zu platzraubend sein,
um in oder an der Seite eines der Wandschränke eingebaut zu werden. Es
wird somit bevorzugt, den Kessel möglichst weit von den Wohnräumen entfernt
anzubringen, schon um einerseits die Beeinträchtigungen durch das Geräusch insbesondere beim
Zünden
des Brenners und die Funktion der Umlaufpumpe und andererseits alle
Gefahren zu vermeiden, die mit der Gaszirkulation und Verbrennungsprodukten
in einem geschlossenen Raum zusammenhängen, was manche Menschen als
potentiell gefährlich
betrachten und zu vermeiden suchen. Aber ein beispielsweise in einer
Garage oder einem Waschkeller installierter Heizkessel befindet
sich oft weit von den Entnahmepunkten (Küche, Badezimmer, ...) entfernt,
was zu einer Wartezeit bis zum Erhalt von warmem Wasser und einem
höheren
Wasser- und Energieverbrauch führt.
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Die
Erfindung ermöglicht
es somit, Umlaufschleifen von warmem Brauchwasser zu vermeiden, die
kostspielig in der Installation und Quellen von Verlusten an elektrischer
und thermischer Energie sind, indem sie denselben Dienst wie die
herkömmlichen Wandkessel
ohne Wartezeit an den verschiedenen Entnahmepunkten anbietet.
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Die
Erfindung beruht auf dem Prinzip der möglichen und modulierbaren Trennung
der primären
und sekundären
Heizvorrichtungen nach der Technik des so genannten „split
system". Diese Technik
besteht im Wesentlichen darin, zumindest zwei Einheiten für jede dieser
beiden Heizvorrichtungen zu verwirklichen, wobei diese Einheiten
nebeneinander angeordnet, getrennt und/oder trennbar sind.
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Aus
EP 0 408 788 ist eine Anlage
bekannt, die einen Kessel umfasst, in dem mindestens eine sekundäre Heizvorrichtung
für die
Erzeugung von Brauchwasser ein von der primären Heizvorrichtung getrenntes
Modul bildet, das an einer örtlich
verschiedenen Stelle installiert ist.
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Ein
Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung besteht somit in einer
Heizungsanlage, umfassend:
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- - einen gasbeheizten Wand-Kombikessel, versehen
mit einer primären
Heizvorrichtung zur Erwärmung,
mit einem Gasbrenner, einer Verbrennungskammer, verbunden mit einem
primären Wärmetauscher,
einem System zum Ableiten der Verbrennungsgase und einer Wasserkreislaufpumpe
in dem Heizkreislauf des Geräts,
- – mindestens
eine sekundäre
Heizvorrichtung zur Bereitung von warmem Brauchwasser, gebildet aus
einem sekundären
Wärmetauscher
mit einem Dreiwege-Ventil, das in dem Kreislauf der besagten Heizvorrichtung
vorgesehen ist,
- – wobei
die primäre
Heizvorrichtung mit dem primären
Wärmetauscher,
dem Gasbrenner und dessen zugehörigen
Armaturen, sowie die Wasserkreislaufpumpe ein erstes Modul bilden,
das von anderen Modulen getrennt ist, die an örtlich verschiedenen Stellen
installiert sind, und die jeweils eine sekundäre Heizvorrichtung zur Bereitung
von warmen Brauchwasser enthalten, und die an den Heizkreislauf
der primären
Heizvorrichtung angeschlossen sind,
- – wobei
in der Anlage eine tertiäre
Heizvorrichtung mit einem tertiären
Wärmetauscher
in einem kurzen Kreislauf installiert ist, der auf der einen Seite
mit der Warmwasserrückleitung
der primären
Heizvorrichtung und auf der anderen Seite mit dem Kreislauf einer
zweiten Heizvorrichtung über ein
Dreiwege-Ventil verbunden ist, das in Serie mit dem Dreiwege-Ventil
angeordnet ist, das das Warmwasser in die sekundäre Heizvorrichtung verteilt.
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Weitere
besondere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
hervor, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen beziehen, wobei:
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1 eine schematische Ansicht
der Montage eines Kombi-Heizkessels mit einem sekundären Modul
zur Bereitung von warmem Brauchwasser ist,
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2 eine allgemeine Ansicht
einer Küche ist,
in der an zwei getrennten Punkten die primäre Heizvorrichtung und die
sekundäre
Heizvorrichtung angeordnet sind,
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3 eine allgemeine Ansicht
einer Installationsvariante ist, bei der sich die primäre Heizvorrichtung
außerhalb
der Küche
befindet und bei der die sekundäre
Heizvorrichtung mehrere Entnahmepunkte versorgt,
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4 eine schematische Ansicht
der Montage eines Kombi-Heizkessels mit einem sekundären und
einem tertiären
Modul zur Bereitung von warmen Brauchwasser ist,
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5 eine allgemeine Ansicht
analog zu 3 ist, die
auch ein tertiäres
Modul außerhalb
der Küche
zeigt,
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6 eine allgemeine Ansicht
einer Variante einer Anlage in einer technischen Hülle auf
Lagern von Wohnungen ist.
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In 1 ist ein so genannter „simple
split" Kombi-Heizkessel
dargestellt, der von einer ersten Heizvorrichtung zur Erzeugung
von primärer
Wärme, die
in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet
ist, und einem zweiten Modul zur sekundären Erzeugung von warmem Brauchwasser
gebildet ist, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet
ist. Die Ausführungsart
fällt nicht
in den Schutzrahmen, der durch den unabhängigen Anspruch abgedeckt ist.
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Die
primäre
Heizvorrichtung 1 umfasst im Wesentlichen einen Gasbrenner 10 und
seine Gaszuleitungsarmaturen 11, eine Verbrennungskammer 12,
die durch einen primären
Wärmetauscher 13 verschlossen
ist, und ein Kappe 14 zur Ableitung der Verbrennungsprodukte.
In der Warmwasserrückleitung 15,
in der das in den Wärmetauscher
eingeleitete Wasser zirkuliert, ist eine Umlaufpumpe 16 vorgesehen,
und auf der Seite, auf der das Warmwasser durch die Leitung 18 in
Richtung des Pfeils seinen Ausgang nimmt, ist ein Temperaturfühler 17 vorgesehen,
wobei die Leitungen (16, 18) den Heizungskreislauf
der primären
Heizvorrichtung bilden.
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Bei
der sekundären
Heizvorrichtung 2 ist ein sekundärer Wärmetauscher 20 auf
einem kurzen Kreislauf 21 installiert, der auf einer Seite
an den Warmwasserrückleitungskreis 15 und
auf der anderen Seite an die Ausgangsleitung 18 des Warmwassers über ein
Dreiwege-Ventil 22 angeschlossen ist, das das Warmwasser
auch zu dem Heizungsausgangskreis 27 verteilt. Das kalte
Brauchwasser wird in den Wärmetauscher 20 durch
eine Leitung 23 eingeleitet, die mit einem Durchflussmesser 24 versehen
ist, und das warme Brauchwasser verlässt den Wärmetauscher zu dem Entnahmepunkt
durch eine Leitung 25, die mit einem Temperaturfühler 26 versehen
ist.
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Wenn
das Gerät
im Heizbetrieb funktioniert, richtet das Dreiwege-Ventil 22 das
warme Wasser zum Kreislauf 27. Wenn keine Heizleistung
mehr gefordert wird, positioniert es sich wieder auf dem kurzen
Kreislauf für
Brauchwasser.
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Wenn
der Fühler 24 eine
Entnahme erfasst, findet das Zünden
des Brenners 10 statt, um die Erhitzung des Wassers durch
den Wärmetauscher 13 und
seine rasche Zirkulation in dem kurzen Kreislauf 21 für die Erwärmung des
Brauchwassers in dem sekundären
Wärmetauscher 20 sicher
zu stellen. Die Temperaturregelung erfolgt mit Hilfe des Fühlers 26.
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Der
Wandkessel ist somit aus der primären 1 und sekundären Heizvorrichtung 2 gebildet,
die trennbar sind und an zwei örtlich
verschiedenen Stellen oder Lokalitäten der Wohnung installiert
werden können.
So kann, wie in 2 dargestellt,
die nicht unter den Schutz des Anspruchs 1 fällt, die primäre Heizvorrichtung 1 in
die hohen Elemente 19 eines Standardküchenmöbels integriert werden. Die
sekundäre
Heizvorrichtung 2 wird am unteren Teil, beispielsweise
unter der Küchenabwasch 28,
angeordnet, um die Ästhetik
der Einbauküche
nicht zu stören.
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Wenn
ein Heizkessel in einer Garage installiert ist, befindet er sich
oft weit von den Entnahmepunkten entfernt, die sich in der Küche und
den Badezimmern befinden. Wenn die primäre Heizvorrichtung 1 beispielsweise
in einer Garage installiert wird, wie dies 3 zeigt (die auch nicht unter den Schutz des
Anspruchs 1 fällt),
und die sekundäre
Heizvorrichtung 2 unter der Küchenabwasch 28 installiert wird,
wie im vorhergehenden Fall, wird die Zeit für das Ankommen des Warmwassers
am Entnahmepunkt der Abwasch sowie an einem benachbarten Entnahmepunkt,
wie beispielsweise einer Dusche 29, beträchtlich
verkürzt,
und es sind auf diese Weise wesentliche Wasser- und Energieeinsparungen
möglich.
Auf diese Weise wird auch vermieden, dass das Geräusch des
Geräts,
das im Wesentlichen durch die primäre Heizvorrichtung 1 hervorgerufen
wird, in die Wohnung gelangt.
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Die
primäre
Heizvorrichtung kann auch außerhalb der Wohnung, beispielsweise auf einem Balkon
oder in einem Waschkeller, installiert werden, und die sekundäre Heizvorrichtung
befindet sich ihrerseits innen und ist gegen Gefrieren geschützt. Die einzige
zu treffende Vorsichtsmaß nahme
für die
primäre
Heizvorrichtung ist die Hinzufügung
eines Gefrierschutzmittels in den Heizungskreislauf.
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Eine
weitere Ausführungsvariante
besteht in der Verwendung von mehreren sekundären Heizvorrichtungen zur Bereitung
von warmem Brauchwasser, die mit einer einzigen primären Heizvorrichtung verbunden
sind.
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4 zeigt schematisch die
Montage eines Kessels dieses so genannten „multi-split"-Typs.
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Es
sind hier die beiden Module 1 und 2 zu sehen,
in denen dieselben Elemente dieselben Bezugszeichen tragen. Eine
weitere tertiäre
Heizvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet
ist, ist von der Heizvorrichtung 2 unabhängig. Sie
umfasst einen tertiären
Brauchwasser-Wärmetauscher 30,
der auf einem kurzen Kreislauf 31 installiert ist, der
auf einer Seite an den Warmwasserrückleitungskreis 15 der
primären
Heizvorrichtung 1 und auf der anderen Seite an den kurzen
Kreislauf 21 der sekundären
Heizvorrichtung 2 über
ein weiteres Dreiwege-Ventil 32 angeschlossen
ist, das sich auf dem kurzen Kreislauf 21 in Serie mit
dem Ventil 22 befindet. Das Dreiwege-Ventil 32 ist somit zwischen diesem
letztgenannten und dem sekundären
Wärmetauscher 20 angeordnet.
Es ist derart ausgeführt, dass
es eine Zwischenposition einnehmen kann, die es ermöglicht,
gleichzeitig den kurzen Kreislauf 31 und den Wärmetauscher 20 zu
speisen. Vorzugsweise ist ein Schrittmotor 41 für die Steuerung
des Dreiwege-Ventils 32 vorgesehen. Das kalte Brauchwasser
wird in den Wärmetauscher 30 durch
eine Leitung 33 eingeleitet, die mit einem Durchflussmesser 34 versehen
ist, und das warme Brauchwasser verlässt den Wärmetauscher durch eine Leitung 35 zu
einem Mikro-Speicherbehälter 37,
der mit einem Temperaturfühler 36 ausgestattet
ist. Der Behälter 37 wird durch
einen elektrischen Widerstand 38 auf Temperatur gehalten, um
die Wärmeverluste
auszugleichen, in Verbindung mit einem Bimetallschalter 39.
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Wenn
eine Entnahme nur mit Hilfe der tertiären Heizvorrichtung 3 vorgenommen
wird, öffnet
sich das Dreiwege-Ventil 22 zu dem kurzen Kreislauf 21, hingegen
schließt
sich das Dreiwege-Ventil 32 zu dem sekundären Wärmetauscher 20,
aber öffnet
sich zu dem kurzen Kreislauf 31, so dass das vom Wärmetauscher 13 entsandte
erhitzte Wasser direkt die tertiäre
Heizvorrichtung 3 erwärmt.
Die Temperaturregelung erfolgt mit Hilfe des Fühlers 17, der auf
dem primären
Kreislauf angeordnet ist. Die Erzeugung von Warmwasser durch den
Brauchwasser-Wärmetauscher 3 erfolgt
mit einem fest vorgegebenen Temperatursollwert von beispielsweise
55 °C. Um
diese Temperatur auf den Wert zu senken, den der Benutzer für seinen
Dusch- oder Badekomfort wünscht, beispielsweise
40 °C, mischt
ein thermostatisches Ventil 40 am Ausgang des Behälters 37 das
auf 55 °C erhitzte
Warmwasser mit dem kalten Wasser aus dem Netz. Der Mikro-Speicherbehälter 37,
der in Serie zwischen dem Ausgang des Wärmetauschers 30 und
dem Warmwassereingang in das thermostatische Ventil 40 angeordnet
ist, ermöglicht
es, sofort Warmwasser am Entnahmepunkt zu liefern und so die Zeit
für das
Hochfahren der Temperatur des primären Wärmetauschers und des tertiären Wärmetauschers,
die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind, auszugleichen.
Der Bimetallschalter 38, der mit dem Behälter 37 verbunden
ist, ist beispielsweise auf 55 °C
eingestellt und unterbricht die elektrische Versorgung, wenn die
vom Fühler 17 erfasste
Temperatur 55 °C
erreicht, und schaltet sie wieder ein, wenn sie beispielsweise unter
50 °C sinkt.
Es ist anzumerken, dass diese tertiäre Heizvorrichtung 3 ohne
elektrische Verbindung mit der primären Heizvorrichtung 1 funktioniert,
wodurch die langwierige Installation einer elektrischen Leitung zwischen
diesen beiden in einem gewissen Abstand zueinander angeordneten
Modulen vermieden wird.
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Es
ist auch möglich,
gleichzeitige Entnahmen an der sekundären Heizvorrichtung 2 und
an der tertiären
Heizvorrichtung 3 vorzunehmen. In diesem Fall ist das Ventil 22 jedenfalls
in Richtung des kurzen Kreislaufs 21 offen. Das Dreiwege-Ventil 32 seinerseits
stellt sich in Mittelposition, in der das Heizwasser gleichzeitig
zu dem kurzen Kreislauf 31 des tertiären Wärmetauschers 30 und
zu dem sekundären Wärmetauscher 20 verteilt
wird. Ein Schrittmotor 41 für die Steuerung dieses Dreiwege-Ventils 32 ermöglicht eine
Feinjustierung der Wassermenge in den beiden Brauchwasser-Wärmetauschern,
um die Temperaturen auf die entsprechenden Sollwerte nach den Fühlern 17 und 26 einzustellen.
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5 ist eine Darstellung einer
Anlage des Typs „mufti-split" mit zwei Brauchwasser-Heizvorrichtungen.
Im dargestellten Fall ähnlich
der Montage der 3 ist
die primäre
Heizvorrichtung 1 in einer Garage angeordnet, und die sekundäre Heizvorrichtung 2 ist
unter der Küchenabwasch 28 angeordnet,
um auch eine Dusche 29 zu beliefern. Eine tertiäre Heizvorrichtung 3,
die an die Heizvorrichtungen 1 und 2 nach dem
Schema der 3 angeschlossen
ist, ist unter einem Waschbecken 42 angeordnet, somit an einem
noch etwas weiter von der primären
Heizvorrichtung entfernten Punkt. Vorzugsweise wird folglich dieser
tertiären
Heizvorrichtung 3 ein Mikrospeicherbehälter 37 zugeordnet,
um die Zeit für
das Hochfahren der Temperatur der primären Heizvorrichtung auszugleichen.
Somit sind keine Warmwasserumlaufschleifen erforderlich, die kostspielig
in der Installation und Quellen von Verlusten an elektrischer und thermischer
Energie sind, wobei gleichzeitig die Wartezeit an den verschiedenen
Entnahmepunkten begrenzt wird.
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Ein
letztes Anwendungsbeispiel des Systems „multi-split" ist in 6 dargestellt. Es zeigt
die Installation von mehreren primären Heizvorrichtungen 1 in
einem Appartementhaus. Die Heizvorrichtungen befinden sich in einer
technischen Hülle
auf Lagern des Gebäudes
in der Nähe
jeder Wohnung, die mit mindestens einer sekundären Heizvorrichtung 2 ausgestattet
ist, die unter denselben Bedingungen wie vorher installiert ist.
Eine solche Installation ermöglicht
die Durchführung
von Kundendienstmaßnahmen,
ohne den Wohnungsinhaber stören
zu müssen,
da die Wartung des Geräts
im Wesentlichen nur am Brenner und Verbrennungsblock der primären Heizvorrichtung,
die sich in der technischen Hülle
befindet, erfolgt. Auf diese Weise werden wesentliche Einsparungen
an Wartungskosten für
die Heizkessel möglich.
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Schließlich wird
ein neuer Vorteil durch dieses Gerät vom Typ „multi-split" geboten. Wenn ein Benutzer
sein Haus vergrößert hat,
indem er beispielsweise einen zusätzlichen Nassraum hinzufügt, oder
wenn die Anzahl von Personen, die in der Wohnung leben, größer geworden
ist, kann er, um die Entnahmemöglichkeiten
aus dem Kessel zu erhöhen,
die primäre
Heizvorrichtung 1 austauschen und durch eine stärkere ersetzen,
ohne die sekundäre und
tertiäre
Heizvorrichtung angreifen zu müssen.
So ist nur die Hälfte
des Heizkessels zu ersetzen, was besonders sparsam ist.