LU83824A1 - Heizungskessel - Google Patents

Description

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S 12R. 12 L 1 3. Dezember 1981/1S

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Anmelder : Herr

Bwald Stalger Starer.weg 28 D-7I00 Eeilbronn Bezeichnung : Heizungskessel

Beschreibung :

Die Erfindung betrifft einen Keizungskessel für eine k&rm-was serheizung mit einem wärmeisolierten Kesselkörper, der eine Brennkammer aufv?eist, in der durch Verbrennung Heizgase 0 erzeugt werden, die über einen Heizgasweg durch Heiskammern,

Heizgaszüge und einen Abgasstutzen den Hesselkörper verlassen, der weiterhin einen die Brennkammer, die Heizgasksninier und die Heizgaszüge zumindest teilweise umgebenden Wasser-„ mantelraum aufweist. Bei solchen Heizungskesseln wird in der Regel die Seite, zu der hin die Brennkammer zum Be-* schicken mit Brennstoff geöffnet ist, als Vorderseite be- II zeichnet.

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Derartige Heizkessel -werden, seit Zentralheizungsanlagen üblich geworden sind, in großem Umfange verwendet. Für unterschiedlich große Heizungsanlagen werden Kessel mit einem Kennleistungsbereich für öl- oder Gasbeheizung für etwa 12 kW bis 130 kW ar-geboten. Es sind jedoch noch keine Kessel bekannt, die von ihrer Bauart her dafür geeignet sind, über diesen gesamten Leistungsbereich zu arbeiten. Die - Heizungskessel werden vielmehr mit einer leistungsmäßigen

Abstufung von etwa 10 bis 15 kW angeboten. Hit zunehmendem Leistungsvermögen des Heizungskessels werden dessen Abmessungen größer.

Beim Wechsel eines Brenners ändert sich auch die Temperatur der in einem Eessel erzeugten Abgase. Aus Umweltschutzgrünaen sind für Heizungskessel bestimmte Höchstwerte für die Heizgastempex-etur am Abgasstutsen und für die RuSbildung vorgeschrieben. Die maximale Heizgastemperatur am Abgasstutsen ist mit 200 °C festgelegt. Bekannte Heizungskessel sind in der Hegel so ausgebildet, daß diese Abgastemperatur von 200 °C nicht überschritten, aber auch nicht unterschritten wird. Dadurch ist gewährleistet, daß die Heisungskessel euch an einen schlecht ziehenden oder schlecht isolierten Kamin angesehlossen werden können. In einem schlecht isolierten Kamin kühlen die Abgase stark ab.

Bei Temperaturen unterhalb etwa 90 °C bilden sich dann Kon-0 densate, die zu starken Ablagerungen im Kamin führen.

Soll ein Heizungskessel an einen gut isolierten Kamin angs-schlossen werden, so reicht es eigentlich aus, eine Abgas-4 tempera tur von z. B. 120 °C zur Verfügung zu. stellen. Mit herkömmlichen Heizur.gskesselr. kann dies dadurch erreicht K -·.·*> s~* werden, daß z. B. ein Brenner kleiner Leistung in einen großen Heizungskessel, der eigentlich für höhere Leistungen ausgelegt ist, eingebaut wird. Dadurch sinkt wunschgemäß die Abgastemperatur, jedoch ergibt sich das Problem erhöhter RuSbildung. Bei jeder öl- und Gasflamme in einer Brennkammer besteht nämlich die Gefahr, daß in den Außer.berei-U eben der Flamme die Temperatur für eine vollständige 7er-g7> brennung nicht ausreioht, vedureh feiner Fuß gebildet wird.

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^ » u . i „ ; ii.· 7 * “ ^ “ . * Kan versucht, diesen Effekt dadurch zu vermindern, daß die

Heizkammern mit gut isolierendem Material, z. B. Schamottsteinen ausgelegt werden, die nach wenigen Minuten Betriebsdauer zu glühen anfangen und dadurch die Verbrennung von Rußteilchen fördern, die sich an diese Steine ablagern wollen. Eine andere Möglichkeit, glühende Kammer-wände zu schaffen, besteht darin, die Keizungskammer aus einem hochhitsefesten Stahl zu fertigen und die Kammerwand „ nicht direkt mit Wasser zu kühlen, so daß die ganze Kammer- wand zu glühen beginnt. Wird nun ein kleiner Brenner in 1 eine Brennkammer eingesetzt, die eigentlich für einen Bren ner größerer Leistung vorgesehen ist, so tritt der erwünschte Glüheffekt nicht mehr richtig ein. Die erhöhte Rußbildung o führt zu einem erheblichen Rückgang des Wirkungsgrades des

Kessels.

Es sind auch zahlreiche Heizungskesseltypen bekannt, die nicht nur zum Aufwärmen von Keizwasser für die Zentralheizungsanlage dienen, sondern mit denen auch gleichzeitig Brauchwasser erwärmt werden kann. Derartige Beizungskessel verfügen entweder über einen Brauchwasserspeicher oder über einen Durchlsuferhitzerfepeieher oder Durchlauferhitzer be- »i finden sich in der Regel innerhalb des Wassernantelraumes über der Brennkammer, da dort das Heizvrasser innernalb des WassermanteIraumes dielöehste Temperatur aufweist. In jüngerer Zeit werden jedoch auch Heizungskessel gebaut, bei denen der Speicher unter der Brennkammer angeorc.net ist und das Heizwasser im Wassermantelraum durch eine Umwälzpumpe um-gewälzt wird. Dadurch ist es möglich, das Heizvrasser im oberen Bereich des V.’assermantelraumes auf etwa dO C für * Heizzwecke zu erwärmen und andererseits euren die Umwälzung im unteren Bereich des V'asserrriEntelraumes eine 'Temperatur von etwa 60 °C einzustellen. Dadurch ist gewährleistet, daß das Brauehvrasser nicht über 6o°C erwärmt ' erden kann, wodurch auch bei kalkhaltigem Hasser eine Verkalkung des Speichers und der Brauehwasserleitungen vermieden wird. Durchlauferhitzer werden bei bisher beK£i_aten neizungs-I kesseln immer über der Brennkammer, also Im Bereich des —I heißesten Heizwassers angeordnet, da auch m diesem i^all, t-rouz * 'fy der fehlenden Brauchwasser-speicherung, gm ährleistet sein S Ai. c D 1

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- b - muß, daß auch bei plötzlichem hohem Brauchwasserverbrauch das Brauchwasser noch ausreichend aufgewärmt werden kann.

In dem unteren kälteren Bereich des Wassermantelraumes kann in einem Durchlauferhitzer das Brauchwasser nicht ohne v?ei-» teres ausreichend erwärmt werden.

O Allen diesen Keizungskesseln ist ein Aufbau der eingangs genannten Art gemeinsam. Ein solcher Heizungskessel soll so Eusgebildet 'werden, daß mit ihm der eingesetzte Brennstoff noch besser als bisher zur Wärmeerzeugung ausgenutzt werden kann.

Es ist vorgesehen, daß bei einem gattungsgemäßen Heizungskessel die Brennkammer eine Überdruckbrennkammer ist und daß eine Hehrzahl von Heizgaszügen vorliegt, die durch Trennwände, die teilweise verschließbare Verbindungsöffnungen aufweisen, voneinander getrennt sind. Kit einem solchen Heizungskessel ist es z. B.möglich, bei einer ein- q. zigen Kesselkörpergröße Brenner in verschiedenen Leistungs- f bereichen einzusetzsn, oder wahlweise gut oder schlecht \*fl /r- i * u - 5 - ? 12?. ? 21 1 10.11.1'**:·'-'·/ ·Η isolierte Kamine bei jeweils optimaler Abgastemperatur anzufahren.

Bei bisher bekannten Heizungskesseln waren Kesselkörper und Brenner g , . , zueinander optimiert. Für den optimierten Brenner ergab 6îg ' si eh/gerade eine Abgastemperatur von 200 °C. Bei Einsatz j eines Brenners mit höherer Leistung stieg die Abgasterape-I ratur über den zulässigen V’ert und bei einem Brenner mit J geringerer Leistung war erhöhte F.ußbilöung zu befürchten, und außerdem konnte der Heizungskessel nicht mehr an einen schlecht isolierten Kamin angeschlossen werden. Mit dem vorgeschlagenen Heizungskessel ist es nunmehr möglich, die Abgas temperatur zu steuern, indem von der Mehrzahl von Heizgassügen vorgebbar nur ein gewisser Teil von den Heizgasen durchströmt wird. Der Heizgasweg wird so gewählt, daß bei Anschluß an einen gut isolierten Kamin, in dem auch bei niedriger Abgastemperatur keine Abscheidungen auf-treten, mehr Heizgaszüge durchströmt werden, als bei Anschluß an einen schlecht isolierten Kamin. Entsprechend läßt man bei Betrieb mit einem Brenner höherer Leistung das Heizgas durch mehr Heizgaszüge strömen als bei Betrieb mit einem Brenner niedrigerer Leistung. Dadurch wird gewährleistet, daß die Abgastemperatur den maximal zulässigen Wert von 200 °C nicht überschreitet.

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Mit dem angegebenen Heizungskessel ist es möglich, die Abgastemperatur für jeden vorliegenden Kamin, an den der Heizungskessel anzuschließen ist, so niedrig wie möglich zu * -wählen. Die niedrige Abgastemperatur erhöht den Wirkungs grad des Kessels. Weiterhin ist es möglich, mit einer einzigen Kesselkörperkonstruktion Heizungskessel hsrz-ustsllen, die sowohl mit Brennern niedriger wie auch mit solchen hoher Leistung betrieben werden kennen. Diese Standardisierung führt zu einer Erniedrigung der Herstellkosten von Hei-ll zungskesseln.

ψ -/6 iï) rl U — • · - 6 - ? ;··λ ? D 1 i’em in einer Brennkammer Brenner sehr kleiner Leistung betrieben werden, so kann dies, wie oben erläutert, dazu führen, daß die Kammerwände nicht mehr ausreichend glühen, um die RestVerbrennung anfallender Rußteilchen zu gewährleisten. Wie vorstehend erläutert, kann es aber wünschenswert sein, in einem einzigen Kesselkörpertyp Brenner unterschiedlicher Leistung, auch sehr kleiner Leistung, zu verwenden. Ein vorgeschlagener Heizungskessel erfüllt diese Bedingungen dadurch, daß er eine Brennkammer aufweist, an deren Vorderseite ein öl- oder gasbetriebener Brenner befestigt ist, daß die Brennkammer als Flammenumkehrbrenn-kasraer mit einer Kamserrüekwand,an der die Flamme umkehrt, O ausgebildet ist, und daß an der Kammerrüekwand ein Glüh blech befestigt ist. Sin solches Glühblech hat gegenüber glühenden Kaonerwänden aus Stein oder aus Stahl den Vorteil, daß es nicht mehrere Minuten dauert, bis das Glühen eintritt, sondern daß es schon nach wenigen Betriebssekur.-den glüht und dadurch schon nach kürzester Zeit nach dem Einsehalten des Brenners der Verrußung der Keisgaswege entgegenwirkt. ITach der üblichen längeren Zeit tritt, bei nicht direkt gekühlten Eammerwänden, auch das Glühen der Eammerwände ein. Bei Verwendung eines Brenners sehr kleiner Leistung in einer Brennkammer, die eigentlich für einen Brenner größerer Leistung ausgelegt ist, kommt es auch bei (~y schlecht gekühlter Kammerwand nicht mehr zum Glühen der

Wand und der damit erzielten Rußbeseitigurg. Das Glühblech kommt jedoch auch in diesem Fall noch zum Glühen und sorgt für eine ausreichende RuSverbrennung.

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Eine bessere Ausnutzung des eingesetzten Brennmaterials läßt sich aber nicht nur durch geringe Abgastemperaturen und geringe verrußung, sondern auch durch bessere Isolierung erzielen. Es ist nunmehr vorgesehen, daß nicht, wie bisher üblich, nur der Kesselkörcer isoliert ist, der Brenner und A die Armaturen dagegen -uß erhalb liegen, sondern daß die Isolierung den Kesselkörper einschließlich des Brenners

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. h - 7 - S LrV·. ·' D 1 ΙΟΠ.Ϊ^ΌΑΗ und der wesentlichen Heizungsanlagenarmaturen umgibt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Armaturen und den Brenner an derselben Kesselkörperseite anzubringen. Die vom Brenner angesaugte Luft streicht dann direkt an den heißen Armaturen vorbei und erwärmt sich dabei. Dies fördert die Verbrennung des Brennstoffes erheblich, was zu einer wesentlichen Erniedrigung der Verrußungsgefahr beiträgt.

Der Wirkungsgrad eines Heizungskessels läßt sieh weiterhin dadurch erhöhen, daß der Heizungskessel einen Wassermantel-raum aufweist, in dessen untersten Teil ein Keizwasserther-mometer und ein von einem durch Sonnenbestrahlung erhitzten ( \ Wärmeträger durchflossener Wärmetauscher eingesetzt sind.

Die Temperatur des Warmeträgers wird durch ein Wärmeträger-thermometer gemessen und in einem i^ergleiehselement mit der Temperatur des Heiswasserthermometers verglichen. Wenn die Temperatur am ivärmeträgerthermometer höher ist als die am Heiswasserthermometer, wird eine Burchflußpumpe sum Durchpumpen des Wärmeträgers durch den Wärmetauscher eingeschaltet. Dieses Anbringen eines von einem durch Sonnenbestrahlung erhitzten W7armeträger durchflossenen Wärmetauschers im unteren, kühlen Teil des Wassermantelraums eines Hei-zungskessels hat den Vorteil, daß dadurch die Keizwasser-aufwärmung durch Verbrennung von Brennstoff in der Brennen kammer noch weiter erhöht werden kann. Im oberen, heißen

Teil des Wassermantelraumes -wird dem Reizwasser also Energie durchVerbrennung, und im unteren, kühlen Teil durch Wärmetau s ch en zugeführt.

Der Wirkungsgrad eines Heizungskessels läßt sich 'weiterhin dadurch steigern, daß die Abstrahlungsverluste entweder durch kleine Außenflächen oder durch niedrige Kesseltemperaturen herabgesetzt werden. Bei einem Heizungskessel, j der zugleich Brauchwasser erwärmt, ergibt sich meistens I eine ziemlich große Gesamtfläche durch Einbau eines Brauch- . 1, - 3 - Ο ' - . J i 'η,'ί ' '·" ' '1 wasserspeichers. Bei Verwendung eines Durchlauferhitzers kann die Größe des Heizungskessels und damit die Warme-abstrahlflache verkleinert werden, jedoch sind dann bei bisher bekannten Ausführungsformen hohe Heizw&ssertempe-raturen zu wählen, damit auch bei starkem Wasserdurehfluß durch den Durchlauferhitzer das Brauchwasser noch ausreichend erhitzt werden kann. Es wird nun vorgeschlagen, daß . ein gattungsgernäßer Heizungskessel einen Wassennantelraum aufweist, in den ein Brauehwassererhitzer in Form eines bis auf Ein- und Auslaßoffnungen verschlossenen, von heißem Heizwasser aus dem Wassermantelraum durehpumptei Hohlzylinders eineesetzt ist, in dem eine von Brauchwasser durchströmte den Hohlzylinder weitgehend ausfüllende Hohlwendel verläuft. Diese Anordnung baut sehr klein und gewährleistet auch bei hohem Brau chwa s s er verbrau eh ohne übermäßig hohe Eesseitemperatnr eine gleichbleibend hohe Br au chv;as s er t emperatur.

Bei gattungsgemäßen Keizungskessein verlaufen üblicherweise zahlreiche heiße Rohrleitungen außerhalb des Kesselkörpers, so z. B. Leitungen zur Umwälzung von Heizwasser aus dem oberen heißen Teil des W&ssermantelraumes in den unteren kühleren Teil des Hass errant eiraumes, in dem sieh ein Brauchwasserspeieher befindet. Eine weitere heiße Rcbr-leitung befindet sieh z. B. zwischen dem Rücklauf stutzen, durch cen abgekühltes Heizwasser aus der Zentralheizungsanlage in den Heizungskessel eintritt und einem Misehventil zur Rücklaufbeimischung, iridem wieder aufgeheiztes Heizwasser » zur Einspeisung in den Rücklauf abgezweigt wird. Der Wir kungsgrad eines gattungsgemaßen Heizungskesseis läßt sieh nun dadurch verbessern, daß diese heißen, außerhalb verlaufenden Wasserleitungen so in den Eesselkörper integriert werden,indem bei einem in etwa rechteckförmigen Kesseikörper mindestens zwei der vertikalen Kantenbereiche * des Kesselkörpers als Wasserleitungen ausgebildet sind, die mit dem Wasser des oberen Bereichs des Wassermantel- jL·-- -/9 1· / - 9 - ' - Ο ϊ Λ - ^ * C ι ✓'· ^ "V -1 raumes in Verbindung st eben. Durch diese Integration der Wasserleitungen in den Eesselkörper sind die Abstrahlungs-verluste an die Umgehung minimalisiert. Weitere Ausführungsformen, Weiterbildungen und Vorteile der Erfindung sind In den Ansprüchen und der Figurenbeschreibung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 Einen Vertikalschnitt eines Eesselkorpers entlang den Linien 1-1 in den Fig. 2 und 3; q Fig. 2 eine Teilvorderansicht und einen Teilvertikalschnitt durch einen Eesselkörper entlang der Linie 2-2 in den Fig. 1 und 3;

Fig. 3 einen Horisontalschnitt entlang der Linie 3-5 in den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 einen Schnitt eines Eesselkorpers gemäß Fig. 1 mit einem durch Verschließen von Verbindungsoffnungen zwischen Heizgaskamrern eingestellten kurzen Heizgasweg durch einen oberen Abgasstutzen ;

Fig. 3 einen Schnitt eines Eesselkorpers gemäß Fig. 1 mir einem mittellangen Eeizgasweg durch einen oberen Abgasstutzen ; o . ......

Fig. 6 einen Schnitt eines Eesselkorpers gemäß Fig. 1 mu einem langen Heizgasweg durch einen unteren Abgasstutzen; - Fig. 7 einen Schnitt eines Eesselkorpers gemäß Fig. 1 mit teilweiser Heizgssrückführung in üie Brennkammer;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Eesselkorpers | mit Brenner und Armaturen und einer Isolierum- f kleidüng.

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Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Kesselkörpers mit Brenner und Armaturen und einer Isolierum-kleidüng.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen einen geschnittenen Kesselkörper 10 . Der Eesselkörper 10 ist funktionell in drei Bereiche aufteilbar, und zwar einen oberen Brenn- kammerbereich 11, einen unteren Heizgaszugbereich 12 und einen Fremdwssserbereieh 13, der den untersten Teil des Kesselkörpers 10 bildet. Der gesamte Kesselkörper ist als λ geschweißte Stahlkonstruktion auseebilcet.

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Der dargestellte Eesselkörper 10 wird in etwa wie folgt zu-ssBinengebsut. In sv.Tei in etwa gleich groSen Blechen aus Ees-selstahl, z.E. St 3?-2R, nämlich einem Frontblech 14· und einem Rückenblech 15 werden kreisrunde Löcher gleicher gegenseitiger Lage ausgespart. Die Bleche weisen etwa eine Höhe von 1*23 îE und eine Breite von 50 em auf. Der Durchmesser der Löcher beträgt etwa 5 ghj. In die Löcher werden Bohre von etwa 50 cm Lange eingesetzt und mit gut zugänglichen, außen liegenden Schweißnähten so mit den beiden Blechen verschweißt, daß nach dem Verschweißen das Fronu-blech 14 und das Sückenblech 15 einen gegenseitigen A-bsuand von etwa der Länge der Rohre aufweisen. Diese Rohre bilden O die Heizgaszüge 16. Im Brennkammerbereich 11 des Front- bleehs lk wird noch eine Brennkammeröffnung 17 mit großem Durchmesser, z. B. 4 0 c-m Durchmesser ausgespart, in die fein Brennkammerzylinder 18, der durch eine Xammerrückwanö 19 1 *l;,"t Ji vjî „.TjA Jpversehlossen ist, eingesetzt y Die Tiefe der Brennkammer ist [etwas geringer als der Abstand zwischen Frontbleeh 14 und I Rückenblech 15 und beträgt z. 3. etwa ±0 cm.

Im Brennkammer-bereich 11 weist der bisher beschriebene Teil des Kesselkörpers 10 obere Kammerheizgaszüge 16.1, die über I der Brennkammer 20 liegen und untere Kammerheizgaszüge 16.2, die unter der Kammer 20 liegen, auf. Im Heizgaszugbereich 12 ;l ,/n / σ 1 - Il - sind zwei untereinander liegende Reinen oberer Heizgaszüge l6.3 und darunter zwei untereinander liegende Reihen unterer Heizgaszüge 16Λ angeordnet.

Hach vorne ist das Prontbiech 14 durch ein vorderes Randblech 21, das in etwa senkrecht zum Prontbiech 14 steht, umgeben. Entsprechend ist das Rückenblech 15 nach hinten durch ein hinteres Randblech 22 umgeben. Zwischen den unteren Kammerheizgaszügen 16.2 und den oberen Heizgaszügen 16.3 ist ein vorderer Trennbalken 23 ar-gesetzt, der hohl ist, und der nach hinten reit dem Innenrauin zwischen Prontbiech 14 und Rückenblech 15 in Verbindung steht. In den O vorderen Trennbalken 23* der horizontal verläuft, sind drei senkrecht verlaufende Verbindungsheizgaszüge Ιό.5 in Form zylindrischer Rohre eingesetzt.

Die vordere Umrandung des vorderen Randblechs 21 und die vordere Berandung des vorderen Trennbalkens 23 liegen alle in einer Ebene und werden nach außen hin durch Värmeiso-lierplatten 24 im wesentlichen gasdicht abgssenlessen. Dadurch wird zwischen dem oberen Teil des Frontbleches 14, dem vorderen Randblech 21, dem vorderer. Trennbalken 23 und einer oberen Var-raeisolierplatte 24.1 eine vordere obere 3 Schlgr Heizgaskammer 25-1 gebildet. Entsprechend entsteht eine ^ bneeerüc-t vordere untere Heizgaskammer/zwischen dem unteren Teil des j Frontblechs 14, dem vorderen Randblech 21, ^em vorderen tf7 T-pennbaiken 23 und einer unteren Fürmeisoli^rplatte 24.2.

jsL· „ ,] Am Eückenblech 15 ist zwischen den oberen Heizgaszügen l6.t und den unteren Heizgaszügen 16.4 ein hinterer TrennDalken 26 angesetzt, der ebenfalls hohl ist und mit dem naum zwischen Frontblech 14 und Rückenblech 15 "Verbindung steht. Dieser hintere Trennbalken 26 nimmt eine Unterteilung in eine hintere obere Heizgsskammer 25«3 und eine hir-fjtere untere Keizgaskammer 25-4 vor. Die Heizgaskammern 25*5 */12 / S 5 D ! ; 1 ·'. ] 1 11 C * ~·Λ * ^ ; - 12 -* und 25.4 sind nach hinten durch eine gemeinsame hintere Wärmeisolierplatte 24.3 im wesentlichen gasdicht gegen die Umgebung abgeschlossen. Die Dichtung erfolgt zwischen der hinteren Wärmeisolierplatte 24.3 einerseits und dem hinteren Randblech 22 und dem hinteren Trennbalken 26 andererseits.

Durch die hintere Wärmeisolierplatte 24.3 ragen ein oberer Abgasstutzen 27.1 und ein unterer Abgasstutzen 27.2. Der. obere Abgasstutzen 27.1 befindet sich dabei auf Höhe der oberen Heizgaszüge 16.3 und der untere Abgasstutzen 27.2 auf Höhe der unteren Heizgaszüge 16.4.

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In der oberen Wärmeisolierplatte 24.1 befindet sich eine Brenneraussparung 28, durch die ein außen an der Wärmeisc- lierplatte angesetzter Brenner 29 in die Brennkammer 20 ragt. Diese ist als Bl armen unnrehrbi-ermkammer susgebildet, wodurch die beschriebene vorteilhafte konstruktive -Ausbildung mit vorderen und hinteren Eeizgaskammern ermöglicht ist.

Die "wärmeisolierplatien 24 bestehen aus einem rechteckigen Plattendeckel74 aus Stahl und einem zu diesem rechtwinklig stehenden, ihn umgebenden Plattenrahmen 73. Der Raum innerhalb des Plattenrahmens 73 ist durch verschiedene Isolier-O schichten ausgefüllt. Zunächst folgt eine Schicht eines

Isoliermaterials 76, z. E. Zellwolle. Diese Schicht ist z.B. etwa 5 cm stark. Darauf folgt eine etwa 1 cm dicke Asbestplatte 77, auf die am äußeren Umfang ein etwa 5 cm starkes * und 5 cm breites Asbestband 78 gelegt ist. Dieses Asbest- band drückt dichtend auf das Eandbleeh 22 bzw. 23 und den Trennbalken 23 oder 26.

Sur Befestigung weisen die Wärmeisolierplatten 24 außen am Plattenrahmen 73 Befestigungslaschen 81 auf. Wie aus Big. 3 ersichtlich ist, sind entsprechende Befestigurgslaschen.81

Iauch außen am Kesselkörper 10, speziell an einem Winkeleisen 38 angebracht. Die Wärmeisolierplatten 24 werden dann zf mittels euren die befestigurgslaschen 81 gesteckter Sehrau- * « ·» n · · . *r. » a « m . « . ^ _ - 15 - Ο f Γ * t- J ϊ

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Asbestplatte 77 aufgelegte AsbestbaacL 78 elastisch etwas nach, so daß auch "beim Abkühlen und Aufwarnen des Eessel-körpers immer eine gute Abdichtung der Heizgaskamnern 25 gewährleistet ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wärmeisolierung der Herzkammern 25 nach außen noch weiter verbessert da- l l.'ört tsigsfägt , , , D , T n - /¾^. , „c * J durch, daß vor aen Isolierplatten 24,/neizkaminem 25 zu- nächst abschließend, noch Hitzeschilde aus feuerbeständigem /"""''Stahlblech mittels Stehbolzen 80 in die Handbleche 22 bzv.

'(/ 25 eingesetzt sind.

Am Büekehblech i5 sind im Bereich der oberen KammerheizgES-'ry süge 16.1 und unteren Kammer-Heizgaszüge 16.2 vertikal ver laufende Führungsbleche 72 angebracht, die die hintere obere Heizgsskasmer 25-3 in ihrer Tiefe vorzugsweise fast ganz ausfüllen. Die Führungsbleche 72 bestehen aus einem wenige Millimeter starken Stahlblech. Durch sie wird die den Wasser-mantelraum 30 umgebende Stahlfläche vergrößert, über die die Wärme der Heizgase auf das Wasser im Wassermantelraum übertragen wird. Weiterhin tragen die Führungsbleche J2 zu einer Beruhigung der Strömung der Heizgase und damit zu einer Herabsetzung des Kesselvriderstandes für die durchstreifenden Heizgase bei. Entsprechende Führungsbleene können auch in den Keisgaskammern 25 angebracht sein.

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^ Durch die bisher beschriebenen Maßnahmen ist der Raum des

Kesselkörpers 10, in dem sich die Heizgase bewegen, völlig abgeschlossen. Gas oder öl und Luft tritt durch den Brenner 29 in die Brennkammer 20 ein und v:ird dort verbrannt.

Die Heizgase verlassen dann über verschiedene Heizgaszüge 16 und Heizgaskarassrn 25 durch einen ft gasstutzen 27 den Kesselkörper 10. Die Strömung der Heizgase ist in den Fig. 4 bis 7 ausführlicher dargestellt.

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_Die heißen Heizgase sollen ihre Wärme an Wasser in einem / Wassermantelraum 30 abgeben, der die Brennkammer 20 und 1 Wort .. teilweise . ,, die Heizgaszuge 16/ummantelt. Das Wasser im Wassermantel- I raum ist durch Schraffierung in ausgezogenen und gestriehel- Ά -i-T ΐ r,-î er, dt ? ' 2?. : d i ' ’ - 10.11.15 C f~:l : - i4 - m

Um den Wassermantelraum 50 nach außen abzuschließen, müssen an den bisher beschriebenen Aufbau verschiedene wasserdichte, druckfeste Außenwände angebracht werden. Nach unten wird an den bisher beschriebenen Aufbau ein nach vorne und hinten und unten wasserdichter Kasten, der den Premdv;asserbereich 15 bildet, angesetzt. Bei einer Höhe von etwa 1.45 m des bisher beschriebenen Aufbaus beträgt die Höhe dieses Fremdwasserbereichs z. B. etwa 45 cm. Nach links und rechts wird der gesamte Aufbau durch gewölbte Seitenwände 31 £b-gediehtet. Hach oben wird der Wasserr.antelr-aum durch einen gewölbten Deckel 32 verschlossen.

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In den vertikalen Kantenbereichen des Kesselkörpers 10 werden nun noch Winkeleisen 35 so angesetzt, daß zwischen den Bandbleehen 21 bzw. 22 und einer Außenwand 31 jeweils eine als Wasserleitung wirkende Kantenleitung 33 gebildet wird.

Jede Kantenl-eitung 33 steht mit dem oberen Bereich des Wassermantelraumes 30 in Verbindung. Die hinteren Kantenleitungen 33.1 stehen zusätzlich mit dem unteren Bereich des Wessermantelraumes, bei der vorliegenden Ausführungsform 1 Kort t ei- also mit dem Fremdwasserbereich 13 in Verbindung. Die vor- , “ . vorne vveuit deren Kantenleitungen 33-2 stehen mit unten/am Kesselkor- /W- per 10, im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Fremdwasser-/ bereich 13 angebrachten Vorlaufstutzen JK in Verbindung.

O ! Aus Pig. 2 ist ersichtlich, wie die vorderen Kantenleitun gen 33-2 links und rechts von den vorderen Handblechen 21 nach unten laufen und unterhalb der Vorlaufstutzen 3^ durch ein gestrichelt angedeutetes Abschlußblech 35 nach unten hin verschlossen sind.

Kaltes Heizungswasser wird Kesselkörpern über Rüeklauf-stutzen zugeführt. Derartige Rücklauf stutzen J<6 sind am dargestellten Kesselkörper 10 ganz unten vorne angebracht.

Kaltes Heizungsvasser tritt durch diese Rücklaufstutzen 36 (Big. 2 in den Wassermantelraum 30 ein, urr,strömt die Heizgaszüge 16 J und die Brennkammer 20 und tritt dann als heißes Heiz- /1 - 15 - S .:/ *. 2 D 1

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wasser in die Kantenleitungen 33 ein. Dabei sorgen die hinteren Kantenleitungen 33.1, die sowohl mit dem oberen heißen als auch mit dem unteren kalten Teil des Wassermantelraumes verbunden sind, für eine Wasserumw&lzung innerhalb des Kesselkörpers 10. Das heiße Heizwasser, das dagegen einem oder mehreren Heizkörpern zugeführt werden soll, fließt in einer vorderen Kantenleitung 33'2 nach unten und verläßt durch einen Vorlauf stutzen 3^.1 den Eesselkörper 10.

Der dargestellte Kesselkörper 10 verfügt in seinem unteren Bereich jeweils links und rechts über einen Vorlaufstutsen und über zwei übereinander liegende Rücklaufstutzen. Die 0 Konstruktion ist symmetrisch ausgeführt, ' um beim Anschluß an ein Heizungssystem in den Ansehlußroögliehkeiten variabel zu sein. Zu diesem Zweck können auch mehrere, unter Umständen gleichzeitig betriebene Verlauf stutzen und Rücklauf stutzen 36 vorhanden sein. Im dargestellten Beispiel ist es z. B. möglich, nur ein Heizungssystem über einen Vorlauf-stutzen 3½ und einen Rücklaufstutzen 36 anzuschließen, oder zwei Heizungssysteme über einen Vorlsufstutzen und zwei Rücklaufstutzen oder zwei Vorlaufstutzen 3^ und zwei Rücklaufstutzen 36 anzuschließen. An der tiefsten Stelle des Wassermantelraumes 30 sind außerdem vorne links und rechts Ent-leerungsöffnungen 37 zum Ablaufen lassen des Wassers im Wassermantelraum bei Reparaturarbeiten angebracht.

Bei bisherigen Kesselkörperkonstruktionen befindet sich der Rüeklaufstutzen J>6, wie auch im Ausführungsbeispiel, unten , an einem Kesselkörper. Ein Vorlaufstutzen ist dagegen in der Regel oben am Kesselkörper angebracht. Bei der vorliegenden Konstruktion liegen dagegen Vorlaufstutzen 3½ und Rücklaufstutzen 36 dicht beieinander, was zu einem übersichtlichen Verlegen von Verbindungsrohren in diesem Bereich beiträgt. Koch wesentlicher ist der Vorteil, daß das . heiße Vorlaufwasser zunächst innerhalb des Kessel-N körpers 10 geleitet wird, wodurch sich T~ ·/16

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• * - 16 - 9 * keine Abstrahlungsverluste ergeben. Bei anderen Kesselkör“erT Konstruktionen mit außerhalb verlaufenden Wasserleitungen ergeben sich Abstrahlungsverluste auf dem Leitungs stück zwischen Vorlaufstutzen und dem Ort, an dem Vorlaufund Bücklaufleitung eng zusaisr.engeführt werden, um dann in etwa parallelem Verlauf verlegt zu werden. Die in den Kesselkörper 10 integrierten Kantenleitungen 33 tragen außerdem zu einer Erhöhung der Stabilität der Konstruktion bei. Diese wird im vorliegenden Fall dadurch noch weiter erhöht, daß zv:ischen den Bandblechen 21 bzw. 22 und den Vinkeleisen 35 Balzen 39 (Fig. 3) verspannt werden.

O In ^εη Fig. 4 bis 7 sind verschiedene Möglichkeiten darge stellt, wie bei einem Kesselkörper 10 der bisher beschriebenen Ausführungsform die Heizgase geleitet werden können. Dabei wird im Fall der Fig. davon aus gegangen, daß ein Brenner 29 kleiner Leistung verwendet wird. In diesem Pall sind die Verbindungsheizgaszüge 16.5 durch Blechkappen ^0 verschlossen, die auf die Verbindungsheizgaszüge bei angenommener oberer Wärmeisolierplatte 2A.1 leicht aufgelegt werden können. Es ist jedoch auch möglich, die Verbindungs-heizgaszüge durch von außen bedienbare Klappen zu verschliessen, was hier nicht näher dargestellt ist. Im Fall der Fig. 4 ist weiterhin der untere Abgasstutzen 27.2 durch q eine Verschlußkappe Ml verschlossen. In diesem Fall treten heiße Heizgase M2 aus der Brennkammer 20 zunächst in die vordere obere Heizgaskammer 23.1 aus. Durch die oberen und ι.~ί1_ unteren Kammerheizgaszüge 16.1 und 16.2 erreichen die Heiz-3 leisten i<£v- w 25.3 gefügt 1 gase k2 die hintere obere Heizgaskammer/iind verlassen durch ; γ. — / Dieser kurze Heizgasweg gemäß Fig. A v:ird z. B. bei Verwendung eines Brenners mit der geringen Leistung von z. B.

23 kW verwendet. Die Abgastemperatur am oberen A.bgasstut-. zen 27.I betragt dann etv;a 200 °C. Wird ein stärkerer Bren-j| ner von z. B. 30 kW Leistung verwendet, so würde die A.bgas- -b ·/17 /c « ; . ‘ . ' ..I t ·. r- ' t r· * .· ·; V.ïiUï/W" - 17 - * » temperatur 'über den erlaubten Wert von 200 °C ersteigen. In diesem Fall wird ein Heizgasweg gemäß Fig. 5 gewählt. Es sind dann die Verbindungsheizgaszüge 16.5 geöffnet, der untere Abgasstutzen 27.2 ist weiterhin durch die Verschlußkappe 41 verschlossen. Den aus der Brennkammer 20 austretenden Heizgasen 42 steht nun außer dem Heizgasweg gemäß Fig. 4 zusätzlich der Weg durch die Verbindungsheiz-n caszüsre 16.5 und die oberen Heizgaszüge 16.3 in die hintere 3 Zahlen f 25.3 feslosföct ({obere Heizgaskammer/und zum oberen Abgasstutzen 27.1 zur ijj Verfügung. Durch die zusätzliche Kühlung in den oberen Heiz-I gaszügen 16.3 kühlen die Heizgase stärker ab, als wenn nur ,J der Heizgasweg gemäß Fig. 4 zur Verfügung stünde.

0

Der Heizgasweg gemäß Fig. 5 kann jedoch nicht nur mit einem Brenner 29 von z. B. JO kW Leistung verwendet werden, um dann wieder eine Abgastemperatur von 200°C am oberen Abgasstutzen 27.I zu erzielen, sondern es besteht auch die Möglichkeit, denselben Heizgesweg gemäß Fig. 5 mit einem schwächeren Brenner von z. B. 20 kW zu verwenden. In diesem Fall beträgt die Abgastemperatur nur noch z. Ξ.100 °C, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Heizungskessels um etwa 5 ^ gesteigert wird.

Die Möglichkeit, verschieden lange Heizgaswege mit unter-schiedlieher Anzahl von Heizgaszügen 16 zu verwenden, führt also dazu, daß mit einem einzigen Kesselkörperaufbau Brenner unterschiedlicher Leistung verwendet werden können, oder daß bei Verwendung eines einzigen Brenners der Heizungskessel an Kamine unterschiedlich guter Isolierung angepaßt werden kann. Bei einem schlecht isolierter. Kamin kann man den kurzen Heizgssweg mit. höherer Abga s tempera tur und bei einem gut isolierten Kamin den längeren Keizgasweg mit der niedrigeren Abgastemperatur und dem höheren Wirkungsgrad des L Heizungskessels verwenden. Die Möglichkeit, unterschiedlich lange Heizgaswege einzustellen, ist für Öfen'schon seit h

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• ’ -Is ländern bekannt, Hs wurde z. B. im Anschluß an den Abgasstutzen eines Ofens ein Heizgaskasten angebracht, der durch entsprechende Stellung einer Klappe kurzgeschlossen werden kann, um den Abgasstutzen wahlweise entweder direkt oder über den Heizgaskasten mit dem Kamin zu verbinden. Solche Konstruktionen werden dazu verwendet, daß zunächst zum Anheizen des Ofens, wenn der Kamin noch schlecht „ zieht, die Kurzschlußleitung verwendet wird, und dann, bei gut ziehendem, erwärmtem Kamin, der Umweg über den Heizges-kasten eingeschaltet wird. Dadurch ist leichtes Anheizen bei geringem Wirkungsgrad und Dauerbetrieb bei höherem Wirkungsgrad ermöglieht.

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Im vorliegenden Fall einer Warmwasserheizung mit einer ttberdruckbrennkammer besteht jedoch keine Notwendigkeit, eine solche Ursehaltmögliehkeit für die Heizgase für das Anheizen und, für den Dauerbetrieb zu schaffen. Wegen des Überdrucks in der Brennkammer und der mit Druck zugeführten Verbrennungsluft ist das Anheizen nämlich von einem guten Zug des Kamins unabhängig. Daher ergab sich bei Heizungskesseln für Warmwasserheizungen mit Jberdruck-brennkammer, die nunmehr schon seit Jahrzehnten verwendet werden, nicht das Erfordernis, eine Steuerung für unterschiedlich lange Heizgaswege vorzusehen. Auch im vorlie-genden Pall ist eine solche Steuerun-^icht erforderlich.

Sie wäre jedoch möglich, wenn die Verschlüsse für die VerbindungsheizgaszUge 16.5 als Klappen susgebildet werden würden. Der Hauptvorteil des dargestellten Kesselkör-i pers ergibt sich jedoch auch ohne eine solche von außen J umsteilbare Ausführung. Von großem Vorteil ist vielmehr, o h' daß bei gleichem ZKesselk0rner-au.fr_.au Brenner /Iber eine , . r—> praktisch erforderlichen ^ / sehr große Spanne des/Leistungsbereiehes verwenden weroen * können, und dennoch immer hohe Wirkungsgrade des Heizungs-kessels erzielt werden können. Dazu wird für jeden vom « Kunden gewünschten Brenner und beim Wunden vorliegenden i ¥ / - 2 ο _ i ο. ή . : : ' - >:

Kamin die entsprechende Auswahl der vom Heizgas 42 durch-strömbaren Keizgaszüge 16 für optimalen Wirkungsgrad vor-genorranen.

Ein v?eiterer Heizgasweg ist in Fig. 6 dargestellt. Der Unterschied zu Fig. 4 liegt darin, daß nun statt des unteren Abgasstutzens 27- 2 der obere .Abgasstutzen 27-4 durch eine Verschlußkappe 41 verschlossen ist. Die in die hintere obere Keizgaskammer eingetretenen Heizgase 42 durchströmen in diesem Fall die oberen Keizgaszüge l6.J und treten in die vordere untere Heizgaskammer 2p.2 ein. Von dort gelan-

Jgen sie durch die unteren Heizgaszüge 16.4 in die hintere untere Keizgaskammer 2p.4 und von dort durch den unteren Abgasstutzen 27.2 in den Kamin. Der Kesselkörper 10 rird. in dieser Art und veise betrieben, ver-n ein Brenner sehr hoher Leistung von z. B. 110 kl·’ verwendet vird. Die Abgastemperatur am unteren Abgasstutzen 27.2 ist dann 200 °C.

Liegt ein gut wärmeisolierter Kamin vor, so kann auch eir. Brenner von z. B. nur 80 kW verwendet werden, wodurch dann z. B. 120 °C Abgastemperatur erreicht v:erden.

Die Einstellung weiterer, nicht dargestellter Heizgaswege ist möglich. Z. B. kann bei geöffneten Verbindungsheizgas-zügen 16.5 gemäß Fig- 5 der obere Abgasstutzen 27.1 statt Q des unteren Abgasstutzens 27.2 durch die Verschlußklappe 41 verschlossen werden. Dadurch durchstreichen die Heizgase 42 die gesamte vordere untere Keizgaskammer 25.2 und geben dort Wärme an das Hasser im Wassermantelraum J,0 ab. Ein solcher Heizgasweg kann z. B. für Brenner mittlerer Leistung von z. B. pO kW verwendet werden.

Bei den Betriebsbeispielen gemäß der Fig. 4, 5 und 6 wurde davon ausgegangen, daß entweder alle Verbindungsheizgas-I züge 16.5 oder gar keiner durch Blechkappen 40 oder ander-4 weitig verschlossen seien. Welche Verbindungsheisgaszüge lc.5 IL. · /2°

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# - 20 - ·* : ·' 2 d i * ο -il :-/- η jedoch zweekmäßigerweise geöffnet oder geschlossen v;erden, hängt von der jeweiligen geometrischen Lage zwischen Verbindungsheizgaszügen 16,5 lind Brennkammer 20 ab. Aus der Brennkammer tritt nämlich ein Gasstrom aus. Nun ist bekannt, daß in einem Bohr, das senkrecht in einen Gasstrahl gehalten wird, ein Unterdrück entsteht, und damit Gas oder Flüssigkeit aus diesem Bohr angesaugt wird (Bunsenbrennerprinzip).

Eagt das Rohr jedoch nicht in den Gasstrahl, sondern steht * anderweitig mit dem Bereich höheren Druckes in Verbindung, so entsteht kein Unterdrück in dem angesetzten Bohr, sondern wie im Druckgasbereich ein Überdruck, so daß also Gas oder Flüssigkeit aus dem Bohr herausgedrückt anstatt angesaugt wird.

Diese allgemeine Lehre ist bei der Anordnung der Verbindungs- r' j ^ heizgassüge zu beachten. Im Ausfübrungsbeispiel sind drei Ver bindungsheizgaszüge 16.5 vorgesehen, und zwar ein mittlerer I0.5I und zv;ei äußere 16.52. Der mittlere Verbindungsheiz-gaszug ΐβ.51 liegt im verlängerten Eandbereich des Brennkammer Zylinders 18. Die beiden äußeren Verbindungsheizgaszüge 16.52 liegen unterhalb davon am unteren Band der vorderen oberen Keizgasksnrner 25-1.

Strömen nun Heizgase 42 an der Wand des Brennkammer Zylinders 18 entlang in die vordere obere Heizgaskammer 25.1, so entsteht bei geöffneten Verbindungsheizgaszügen 16.5 am mittleren Verbindungsheizgaszug l6.51 ein Unterdrück und (3 an den äußeren ein Überdruck. Im Fall der Fig. 7 sind die

Verhältnisse für den mittleren Verbindungsheizgaszug 16.51 gezeichnet. Die Heizgase 42 legen im wesentlichen einen Weg, wie in Fig. 6 beschrieben, zurück. Ein Teil der Heizgase 42 tritt jedoch aus der hinteren oberen Eeizgaskamuser 25·3 durch die oberen Heizgaszüge 16.3 in die vordere untere Heis-gasksmmer 25-2 ein und gelangt von dort durch den mittleren Yerbindungsheizgaszug 16.51 wieder in die vordere obere Heizgaskammer 25.1 , wo er mit Brennstoff und frisch zuge-/führter Verbrennungsluft vermischt wird.

L -/ai - 21 - J · ΐ Λ 1 7 t -..-1

In diesem Fall des zusätzlichen Heiz-gaseinfcritfcs in die Brennkammer muß weniger Frischluft zu-geführt werden. Dies führt insgesamt zu einer Steigerung des COg-Gehaltes der Abgase. Dieser Gehalt sollte bei 11 bis 1'3 fo liegen. V7enn der Gehalt zu niedrig ist, wird man die beschriebene Maßnahme anwenden und den mittleren 7erbindur.es-heizgaszug 16.51 öffnen. Bei ausreichendem COg-Anteil bleibt der mittlere Verbindungsheizgaszug 16.51 verschlossen.

Die Brennkammer 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist als Flammenumkehr-Brennkammer ausgebildet. Die umkehrende Flamme 43 ist in Fig. 7 durch gestrichelte Linien angedeutet.

Die Flamme 43 wird zunächst aus dem Brenner 29 auf die Rüek-.''Ί wand 19 der Flammenumkehr-Brennkam.ner zugeblasen. An der Rückwand kehrt die Flamme 43 um und streicht dann an der 1-1 and des Brennkammerzylinders 18 entlang in umgekehrter Richtung aus der Brennkammer 20 heraus in die vordere obere Heizgaskammer 25-1.

•i Die Warmeablei tverhältnisse in einer solchen Flammenumkehr- r^-füct *"** ! Brennkammer werden/konstruktiv derart ausgestaltet, daß der

Vif Brennkammerzylinder 18 nach weniger. Minuten zu clühen an-fv.

HTTängt, was die Verbrennung von anfallendem Ruß fördert oder / die Rußbildung überhaupt ganz aussehließt. Venn eine einzi-/ ge Brennkammer nun wahlweise für Brenner unterschiedlicher J Leistung verwendet werden soll, s; können die Temperatur-q Verhältnisse nur für eine bestimme Brennertype konstruktiv optimiert sein. Bei Verwendung eines Brenners kleinerer als der optimierten Leistung kommt der BrennkammerZylinder 18 unter Umständen gar nicht mehr zur Glühen, wodurch das N a ch v erbr erm e n von anfallendem Ruf nicht mehr erzielt wird.

Um dennoch eine einzige Brennbar.:.u· für Brenner unterschiedlicher Leistung verwenden zu kömfn, ist vorgesehen, daß an der Kammerrückwand 19 ein kreisr.ndes Glüchblech 44 etwa vom Durchmesser der Kammerrückwand befestigt ist. Wenn der Flan-menquersehnitt von der kreisruninn Form abweicht kann das Blech tvorteilhafterweise an die entspr-s-rende Flammenform angepaßt sein, um ein gleichmäßiges Glühe:: des Bleches zu gewährleisten.

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Dieses Glühfcleeh 44 ist in seiner Kitte durch eine gut wärmeleitende Schraube 82 mit der Kammerrückw&nd 19 verbunden.

Dieses Glühbleeh fängt bereits nach wenigen Sekunden Betriebsdauer an zu glühen, wobei die Rußnachverbrennung also schon nach wenigen Sekunden und nicht erst nach einigen Minuten, wie bei herkömmlichen Heizungskesseln, erzielt wird.

VTird ein Brenner kleinerer Leistung verwendet, so kann ein größeres Glühblech leicht durch ein kleineres, das auch bei kleinerer Leistung schnell zum Glühen kommt, ersetzt werden.

Das Glühblech v?ird aus einem feuerfesten Stahl gefertigt, wie er auch für Brennkammern Verwendung findet. Durch die Härme -ableiiung in der HLechaitte wird eine Überhitzung des Bleches vermieden.

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UÜ Im Bisherigen wurden in Bezug auf den dargestellten Heizungs- t. .:.·ι .-if eine Erhöhung tïijSvÎfet kessel Erläuterungen gegeben, die/dessen Wirkungsgrades durch P Erniedrigen der Abgastemperatur oder des Rußanfalles betr-ef-fen. Die dargestellte Ausführungsform besitzt jedoch als y weiteren Vorteil in Bezug auf hohen Wirkungsgrad die Möglichkeit, Brauchwasser in großen Mengen und zu hohen Temperaturen zur Verfügung stellen zu können. Bei bisher bekannten Heizungskesseln ist dies nur dadurch möglich, daß ein großer Speicher im Heizungskessel untergebracht ist. Dies führt zu großen, wärmeabstrahlenden Flächen. Bei Heizungs-kesseln, die mit Durchlauferhitzern zur Brauchwassererwar-mung arbeiten, müssen hohe Heizwassertemperaturen verwendet fy werden, um das Brauchwasser ausreichend erwärmen zu können.

Dies führt ebenfalls zu hohen WärmeabstrahlungsVerlusten.

Zur Brauehwassererwärmung verfügt die dargestellte Ausführungsform des Kesselkörpers 10 eines Keizungskessels über einen Kohlzylinder 45, der sieh im Fremdwasserbereieh 15 des Kesselkörpers 10 von vorne bis beinahe ganz nach hinten erstreckt und bis auf eine Einlaßöffnung 46 an seiner Vorderseite und eine Auslaßöffnung 4? an seiner Rückseite ganz verschlossen ist. Die Einlaßöffnung 46 steht über eine Um-jj wälzpumpe 48 mit dem rechten Vorlaufstutzen 54 in Verbin-|| düng. Über den linken Vorlauf stutzen 54 kann dann das Heizet */2? Γ S 1PH. 2 D 1

î0.11.1930AH

- 23 - wasser für die Zentralheizungsanlage abgenommen werden. .Die Auslaßöffnung 47 ist direkt in den Wassermsntelraum pO geöffnet.

In dem Hohlzylinder 45 ist eine Eohlwendel 49 angeordnet. Diese verfügt über einen gerade von vorne nach hinten verlaufenden Teil, der mit einer Brauchwasser-Einlaßöffnung 50 in Verbindung steht, und über einen von hinten nach vorne, mit dem geraden Teil verbundenen gewendelten Teil, der mit einer Brauehwasser&uslafiöffnung an der Kesselkörpervorderseite verbunden ist. Die Hohlwendel 49 füllt den Kohlzylir- _ der 45 weitgehend aus. Der Umfang dieser letzteren Forderung ί ) ergibt sich aus dem Folgenden:

Zum Schaffen eines Heisungskessels mit besonders hohem Wirkungsgrad soll es möglich sein, große Mengen von Brauchwasser erhitzen zu können, ohne daß hohe Heizwassertemperaturen oder große Speicher erforderlich sind. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist dies dadurch möglich, daß statt eines großen Speichers ein Brauchwassererhitzer nach dem Durchlaufprinzip verwendet wird, und daß die Heizwassertemperatur dadurch niedrig gehalten werden kann, daß das Heizwasser an einem Wärmetauscher, in diesem Fall der Hohlwendel 49, schnellvorbeigepumpt wird. Diese Bedingung wird dadurch er-θ' füllt, daß die Hohlwendel 49 eine so große Oberfläche auf weist, daß eine gute Wärmeübertragung gewährleistet ist.

Nimmt die Hohlwenöel nur ein sehr geringes Volumen innerhalb des Kohlzylinders 45 ein, so wird sie relativ kurz ausgeführt sein und kann auf dieser kurzen Strecke innerhalb derer sie im Kohlzylinder 45 verläuft, nicht genug Wärme aufnehmen. Von diesem Gesichtspunkt ausgehend, sollte die Hohlwendel 49 also möglichst lang sein.

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Sine lange Hohlwendel könnte dann entweder in einem großen Hohlzylinder geführt werden oder in einem HohlZylinder 45 geführt werden, den die Wendel weitgehend ausfüllt. Bei Verwendung eines großen HohlzylInders besteht das Froblem, daß vom gesamten Wasser im Wasserr.antelraum 30 sieh ein großer Teil im Hohlzylinder 45 befinden wird. Dieses große Wasservolumen im Hohlzylinder wird an die Hohlwendel eine gewisse Wärmemenge abgeben und sich dabei wegen ihres großen Volumens nur geringfügig abkühlen. Das abgekühlte Wasser ist dann auch wieder nur geringfügig aufzuwärmen. Viel effektiver arbeitet der Prozeß, wenn das durch den HohlzylInder 45 gepumpte φ Wasser bei der Übertragung der Wärme an die Hohlwendel 49 stark abgekühlt wird und wenn es dann wieder stark erwärmt werden muß. Wegen der größeren Temperaturdifferenz zwischen abgekühltem und erhitztem Wasser erfolgt aas Wiederaufbringen einer gewissen abgegebenen Wärmemenge erheblich schneller, als wenn diese Wärmemenge nur bei geringer Temperaturdifferenz wieder susufUhren ist. Wenn die Wärmemenge aber wieder schneller aufgebracht werden kenn, so ist es möglich, durch die Hohlwendel eine größere Brauchwas sermenge fließen zu lassen und die Brauch»·,’assertemperatur dennoch konstant hoch zu halten. Die Hohlwendel 49 füllt den HohlZylinder 4p dann weitgehend aus, wenn der vorstehend beschriebene Prozeß f\ mit hoher Temperaturdifferenz bestmöglich erreicht ist. Im O j v*S|.£ H dargestellten Pall tritt das heiße Hei^asser in die Einlaß-bsieerdcjt f Öffnung 46 ein und strömt dann mit/noher Geschwindigkeit an / der Hohlwendel 49 vorbei, ca nur geringe Stromungsquer-^ schnitte zur Verfügung stehen. Dabei kühlt sich das Heizwasser stark ab und tritt mit einer Temperatur, die in etwa der Temperatur entspricht, mit der das Brauchwasser in die Hohlwendel geschickt wird, durch die Auslaßöffnung 47 wieder in den Wassermantelraum 30 ein. Eine optimale Wärmeübertragung wird dann erreicht, wenn Heizwasser und Brauchwasser im G-^enstrom Dies ist im Ausführur-gsbeispiel dann der Fall,wenn das Warne at gebende wu-* 7,

Lwasssr im Hohlzylinder 45 von vorne nach hinten und das Warne auihehmende Brauchwasser in der Hohlwendel 46 von hinten nach vorne fließt.

•1 / ./25 S 12ο. 2 D 1

10.11.13 y'j/4H

- 25 -

Statt einer Kohlwendel kann auch jeder andere bekannte Durchlauferhitzer verwendet werden. Als Hohlzylinder können statt eines kreisförmigen Zylinders auch Zylinder beliebiger anderer Querschnittsformen verwendet werden. Wesentlich ist, daß der Durchlauferhitzer den Hohlzylinder weitgehend ausfüllt, in dem Sinne, daß eine hohe Durchströmgeschwindigkeit des Heizwassers zwischen Durchlauferhitzer und Hohlzylinder mit einem hohen Temperaturgefälle zwischen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung bei großer Wärmeübertragungsflache des Durchlauferhitzer zu? Verfügung steht.

Es ist auch nicht notwendig, den Hohlzylinder mit den Durchlauferhitzer unten im Kesselkörper anzuordnen, wie es in den Figuren dargestellt ist. Da heißes Heizwasser schnell durch den Hohlzylinder durchgepumpt 'wird, ist es unerheblich, wo dieser innerhalb des Kesselkörpers sitzt. Wichtig ist nur, daß möglichst- heißes Heizwasser zugeführt wird, und daß das durchgepumpte, abgekühlte Heizwasser in den kühlsten Teil des Vassenaantelraumes 30 zurückgeführt wird. Die Anordnung im unteren Teil ist jedoch besonders vorteilhaft, da dieser Teil der kühlste innerhalb des Wassensantelraumes 30 bleibt, solange die Umwälzpumpe 48 nicht eingeschaltet ist, und da dadurch das Brauchwasser im Durchlauferhitzer nicht unnötig erwärmt wird.

O

Eine weitere Herabsetzung des Brennstoffbedarfes und damit eine Erhöhung des Wirkungsgrades für erbrachte Heizenergie in Bezug auf eingesetzte Energie des Brennstoffes ergibt sich dann, wenn, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, das Erhitzen des Wassers im Wassermantelraum 30 durch zu-* sätziiehe Erhitzung mittels eines durch Sonnenbestrahlung erhitzten Wärmeträgers erfolgt. Es ist dabei von der bei:amten Lösung ausgegangen, daß das Wasser im unteren Teil des Wassermsntelraurnes eines Heizungskessels kühler ist als im oberen Teil. Wenn nun eine Brennkammer im obersten Teil angeordnet wird, so ist es möglich * durch einen durch i Sonnenbestrahlung erhitzten WTärmeträger noch den unteren kühleren Bereich des Wassernantelraumes aufzuheizen. Es ist also im obersten Teil des Wassermantelraumes eine Brenn- - 26 - S 2 B 1 P. Les. 30/-:·: kanmer 20 und im untersten Teil ein von eines euren Sonnenbestrahlung erwärmten Wärseträger durchflossener Wärmetäuscher eingesetzt. Bei bisher bekannten Sesseln, die das Prinzip der Erwärmung im oberen Teil durch Verbrennung und im unteren Teil durch Sonnenenergie susnutsen, erfolgt im untersten Teil nicht direkt eine Erwarmung des keizwassers, sondern eine Erwärmung des unteren Teils eines unter dem Brenner angebrachten Brsuchwasserspeichers. In Heizungsues-seln der hier vorgeschlsgsnen Art dient die Sonnenenex-gxe cage gen direkt dazu, den unteren kühlen Teil aes Eeizwasser-volumens aufzuheizen· Im Sommer, wenn der Brenner im oberen Teil nicht betrieben wird, dient, vor allem, wenn die lun-wälzpumpe AB eingeschaltet wird, das Wasser des gesausten "p"' Wassennantelrsumes 30 als Warmespeieher. Bei bisher bekannten

Kesseln war nur ein speziell ausgebildeter Wasserspeicher, und nicht das gesamte Heizwasservolusen zusätzlich, als WärmeSpeicher nutzbar.

Der Wärmetauscher besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel ais einem äußeren Zylincerreur 52 und einem inneren Zylinderrohr, das durch den Hohlzylinder 43 gebildet ist.

Der Hohlzylinder 43 und das äußere Zylinderrohr 32 sind an ihren hintersten Enden miteinander über eine ' Eüeker.-platte 53 verschweißt. Entsprechend ist der Raum zwischen den beiden Zylindern nach vorne verschlossen und nur durch •f) eine obere Durchflußöffnung 54.1 und eine untere Durchfluß- Öffnung 54.2 nach außen geöffnet. Durch die obere Durchfluß-Öffnung tritt der durch Sonnenbestrahlung erhitzte Wärme-träger in den Raum zwischen den beiden Zylindern 4p und 52 ein und verläßt diesen Zwischenraum wieder durch die untere Durchflußöffnung 54.2. Der Wärrneträger erhitzt die Zylinderrohre 45 und 52, die ihre Wärme wiederum an des Wasser im untersten Teil des Wassermantelraunes >0 abgeben.

Es muß nun gewährleistet sein, daß kein Wärmeträger durch den Zwischenraum 55 zwischen den Zylinderrohr-en 4p und p2 i gepumpt wird, wenn der Wärmeträger eine geringere Tempera-I tur aufweist, als das Heizwasser im untersten Teil des Was-X serraantelraumes 30.kTie dd.es erfolgt, ist im folgenden he schrie - 27 - r*' ; λΟ .·-> η h 1 c Ο. r. u 1

. ' 10.11.I-30AH

*

Iiîî dargestellten Ausführungsbeispiel ist, v;ie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, von vorne in die Kitte des Kohlzylinders 45 noch ein Elektroheizstab 34 eingesehoben.

Die Verwendung eines solchen Elektroheizstabes 34 führt zu verschiedenen Vorteilen. Bei sehr schwachem Sonnenschein reicht die Erwärmung des Wärmeträgers durch die Sonne unter Umständen nur aus, daë Wasser im Wassermantelr&um und damit auch das Brauchwasser z. B. auf 40 °C zu erwärmen. Die Brauchwassertemperatur sollte jedoch mindestens etwa 4p °C betragen. Dann kann der Elektroheizstab eingeschaltet werden, um das 'Wasser im Wassermantelraum noch um die weiteren 5 °C zu erwärmen. Dieses Verfahren ist insgesamt billiger, als wenn zu diesem Zweck der Brenner 29 betrieben werden ^ müßte. Weiterhin kann der Elektroheizstab 84 als Notheizung verwendet werden, wenn z. B. eine Störung am Brenner 29 auf-tritt.

Um die vorstehend genannte Bedingung zu erfüllen, ist im untersten Teil des Wassermantelraumes 50 ein Keizwasserthermc-meter 56 und im Kreislauf des Wärmeträgers ein Wärmeträgerthermometer 57 angebracht. Die Temperatur der beiden Thermometer 56 und 57 wird in einem Vergleichselement 58 verglichen. Ist die Temperatur des Wärmeträgers höher als die des Keizwassers im untersten Bereich des Wassermantelraumes 50, so wird eine Durchflußpumpe 59 im Wärmeträgerkreis-lauf eingeschaltet. Die Pumpe läuft so lange, wie der Wärmeträger wärmer ist als das Wasser im untersten Bereich des Wassermantelraumes 50. Erst bei Temperaturgleichheit wird die Durchflußpumpe 59 über das Vergleichselement 58 abgeschaltet.

Die dargestellte Ausführungsform der Keizwassererwärmung im untersten Bereich des Wassermantelraumes 50 ist besonders vorteilhaft, wenn ohnehin schon ein Hohlzylinder 45 für eine vorteilhafte Brauehwassererwärmung vorhanden ist. Der Wärmetauscher für die Übertragung der Wärmeenergie des Wärmeträgers an das Heizwasser kann jedoch auch anders, z. B. in Form eines Durchlauferhtzers ansgestaltet sein. Wesentlich ist für .sich danach richtende Ausführungsformen.

- 28 - B = : . i D l ïo.u. :-o/ -:· ’ daß direkt des Keizwasser in einem Heizungskessel im unter sten, kühlen Bereich des Heizwasservolumens durch Sonnenenergie, zusätzlich zur Erwärmung durch Verbrennung im oberen Bereich, erwärmt wird, oder der ganze ohnehin vorhandene Kessel als Solar-Energie-Speicher verwendbar ist.

In der Fig. 8 ist perspektivisch ein Heizungskessel 6l aus einem Kesselkörper 10 und einer teilweise aufgeschnittenen Isolierumkleidung 62 schematisch öargestellt.

Ein solcher Aufbau stellt ebenfalls eine Maßnahme zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines Heizungskessels durch Verringerung der Wärmeabstrahlungsverluste dar.

(3 Bei bisher bekannten Kesseln ist der Kesselkörper 10 gut isoliert, während Heizungsanlagenarmaturen, wie z. B.

Rohre für Umwälzzwecke und Vorlaufstutzen, Kischventile und dergleichen außerhalb der Umkleidüng verlaufen. In Fig. 8 sind derartige Keizanlagenarm&turen am Kesselkörper 10 unten rechts dargestellt. An den rechten Vorlaufstutzen ist durch eine Verschraubung 6j5 ein Vorlauf-rohr 64 und an den unteren rechten Rücklaufstutzen durch eine Verschraubung 6j ein Rücklaufrohr 65 angeschlossen. Vorlaufrohr 64 und Rücklaufrohr 65 sind in einem schematisch angedeuteten Kisehventil 66 mit Rampe zusammengeführt. Dabei verläßt heißes, gemischtes Wasser den Vor-^ lauf 67 und abgekühltes Wasser aus der Zentralheizungs- ^ anlage tritt durch den Rücklauf 68 wieder in das Mischven til ein. Von den beschriebenen Teilen 'weisen das Vorlaufrohr 64, das Kisehventil 66 und der Vorlauf 67 hohe Temperatur auf.

Wenn, wie im vorgesehlagenen Fall, die Isolxerumkleicung 62 den Kesselkörper 10 einschließlich der wesentlichen heißen Heizanlagenarmaturen umgibt, so ist der Vorteil erzielt, daß nicht nur, wie bisher bekannt, der Kesselkör-per 10, son-* dern auch noch zusätzlich die wesentlichen heißen Heizungs-sJ anlagenarmaturen mit isoliert sind, wodurch sich geringere "Wärmeabstrahlungsverluste ergeben.

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Besonders vorteilhaft ist es, auch den Brenner 29 innerhalb der Isolierumkleidung 62 unterzubringen. Dann saugt der Brenner 29 nämlich Luft an, die durch Vorbeistreichen an den heißen Heizungsanlagenarmaturen schon erheblich erwärmt ist. Auch die zum Brenner 29 führende Ölleitung 6p ist dann schon vorerwärmt. Dies führt zu einer erheblich verbesserten Verbrennung des zugeführten Öles. Wird der Brenner mit Gas betrieben, so sorgt die erhöhte Temperatur der angesaugten Luft für eine Herabsetzung der Rußbil-dung.

Im Ausführungsbeispiel der Pig. 8 ist die Isolierumklei-düng 62 derart ausgeführt, daß sie hinten und auf den beider. Seiten den Kesselkörper 10 bis hinunter zum Boden umgibt.

Die Vorderseite der Isolierumkleidung 62 ist als Tür JO ausgebildet, die mit ihrer Unterkante 71 nicht ganz bis zum Boden reicht, sondern etwa 5 cm bei einer Gesamthöhe der Isolierumkleidung von etwa 1,90 m zum Boden hin frei läßt. Unter der Tür hindurch wird Luft nur von vorne her angesaugt und streicht dadurch an den heißen Helzungsanlagenteilen 64, 66 und 67 vorbei. Durch entsprechend angebrachte Aussparungen in der Isolierumkleidung 62, z. B. durch nicht dichte Fugen an den Durchstoßstellen der Abgasstutzen 27 durch die Isolierumkleidung 62 ist es auch müg-(3 lieh, Luft an anderen heißen Teilen des Heizungskessels vorbei anzusaugenund dabei vorzuwärmen.

Der in den Pig. dargestellte Heizungskessel weist eine Kombination verschiedener vorteilhafter Maßnahmen zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines Heizungskessels auf. Diese Maßnahmen s sind durchgehend konstruktiver -Art. Andere Maßnahmen,, die eher der Anwendung grundlegender·Gesetze der Wärmelehre entsprechen, wie z. B. das Verwenden geschwärzter oder polierter Metallflächen, nach Lage im Ofen, oder die Auswahl I von Metallen bestimmter Warneleitungseigenschaften können un-abhängig und zusätzlich zu den beschriebenen geschickten ./50 - 30 - .* -*· 88. 8,1 . " 8, Dez. ίη-ΆΜ konstruktiven Maßnahmen ergriffen werden.

Im Gegensatz zu "bisher bekannten Heizungskesseln, die aus Gußgliecam oder aus Formblecken aufgebaut sind, besteht der beschriebene Heizungskessel ausschließlich aus abgekarteten Blechen sowie Winkeleisen und Bohren, die ohne, daß eine spezielle Formgebung erforderlich ist, miteinander verschweißt werden können. Wie beschrieben, bestehen das Frontblech 14 und das Eückenblech 15 aus ebenen Blechen, die an ihren Bändern unter Bildung des vorderen Sandbleckes 21 bzw. des hinteren Handblechs 22 abgekantet sind. Diese abgekanteten Eand-bleehe tragen zur Versteifung der Kesselkonstruktion bei, durch q sie werden die Heizgaskammern 25 gebildet, und sie stellen gleichzeitig eine "Wand der Kantenleitungen 33 dar. Die rohr-förmieen Eeizeraszüsce 16 sind auf einfache Art und Weise von O '—' w außen her eingeschweißt ; durch die rohrförmige Ausbildung sind die Züge leicht zu. reinigen. Überhaupt sind alle Schweißnähte am Kessel von außen zugänglich. Die an die Eandhleche 21 und 22 und an die Außenwände 31 angesetzten Winkeleisen 58 tragen zur weiteren Versteifung cer Konstruktion hei. Die 'Winkeleisen 38 bilden zwei weitere Wände für die Kantenleitungen 33 und Außenseiten der Winkeleisen 38 bilden Anlageflächen für die Wärmeisolierplatten 24. Der ganze Heizungskessel ist also nicht nur aus Stanaardteilen einfach zusammensetzbar, sondern das Zusammensetzen ist auch derart erfolgt, daß die meisten O Teile gleichzeitig mehrere Funktionen ausüben.

Die konstruktiven Merkmale der Heizgaswegkonstruktion gewährleisten eine Einstellung verschieden langer Heizgaswege und damit eine wirkungsgrscSmäßige optimale Anpassung an verschiedene Kamine und verschiedene Brennertvpen. Der Einbau· eines Glühbleches 44 in die Brennkammer 20 gewährleistet ein einwandfreies Nachverbrennen anfallender Hußteilchen. Dadurch wird die Rußablagerung an Heizgas z ugwand en, die die Wärme-A Übertragung vom Heizgas auf das Eeizwasser behindern, ausge-schaltet oder doch zumindest erheblich heruntergesetzt. Durch ( 4— ./31 - 31 - 3 -V?. 2 D 1 . ' 8. s-ολμ die Maßnahme eines Durchlauferhitzers zur Brauchwasserer-wärmung, die von heißem Heiz-wasser schnell umströmt wird, läßt sich eine Hochleistungs-Brauchwasser erhitzung mit geringen erwärmten Außenflächen und niedriger Heizwassertemperatur erzielen, wodurch ebenfalls der Wirkungsgrad des Heizungskessels durch Absenken der Wärmeverluste gesteigert wird. Zum Absenken der Wärmeverluste trägt auch die Gesamtumkleidung des Kesselkörpers 10 einschließlich der wesentlichen Keizungsarmaturen und des Brenners 29 bei. Durch letztere Maßnahme ist es auch einfach möglich, die angesaugte Luft vorzuwärmen und damit ebenfalls einer Bußbildung vorzubeugen, die den Wirkungsgrad eines Heizungskessels erheblich absenken würde. Ein ·. j hoher Wirkungsgrad bedeutet eine geringe einzusetzende Menge von Brennstoff zur Erwärmung einer bestimmten Menge Heizvrasser auf eine bestimmte Temperatur. Die Brennstoffmenge zum Erwärmen der bestimmten Menge Heizvrasser auf die bestimmte Temperatur läßt sich bei dem dargestellten und beschriebenen Heizungskessel auch dadurch erniedrigen, daß die Erwärmung durch den Verbrenr.ungsVorgang durch einen Wärmetausehprozeß, bei dem die Warme eines durch Sonnenbestrahlung erhitzten VJärmeträgers ausgenutzt wird, unterstützt wird.

Aus den vorstehenden Erläuterungen geht jedoch hervor, daß O es zum Verbessern des Wirkungsgrades eines Heizungskessels schon ausreicht, auch nur eines der beschriebenen Konstruktionsmerkmale zu erfüllen. Bei gleichzeitiger Anwendung mehrerer Merkmale läßt sich der Wirkungsgrad entsprechend ^steigern.

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Claims (61)

1. Heizungskessel für eine varmvasserheizung mit einem varrneisolierten Kesselkörper, der eine Brennkammer auf-v’eist, die von ihrer Kammervorderseite beschickt vTird und in der durch Verbrennung Heizgase erzeugt werden, O die über einen Heizgasveg durch Heizkammern, Heizgas züge und einen Abgasstutzen den Kesselkörper verlassen, mit weiterhin einem die Brennkammer, die Heizgaskammer und die Heizgaszüge zumindest teilweise umgebender. Fas-sermantelraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer '20) eine überdruekbr em-kammer ist und daß eine Hehrzahl von Heizgaszügen flG) und^oder Heizkammern (25) vorliegt, die durch Trennwände (lA, 15, 23), die teilv-eise verschließbare Ver-n binöur.gsöffnungen (16.51, 16.52) aufveisen, voneinan- ! der getrennt sind. h - 33 - ·. - ο . · - - .. C . . Λ i ΙΟ.11.1 --0 '‘-U

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zv:ei übereinanderliegende Abgasstutzen (27) vorhanden sind und der oberste Abgasstutzen (27.1) zum kürzesten Heizgasweg und der unterste Abgasstutzen (27.2) zum längsten Heizgasweg gehört.

3· Heizungskessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselkörper einen oberen Brennkammerbereich (11) und einen unteren Heizgaszugbereich (12) aufweist, daß dabei der Bremkam-merbereich (11) eine vordere obere Heizgaskammer (25.1), (J in die die Brennkammer (20) und diese umgebende Heizgas züge (16.1, 16.2) geöffnet sind und eine hintere obere Heizgaskammer (25*3) aufweist, die mit diesen Heizgaszügen (16.1, 16.2) und einem oberen Abgasstutz en (27.1) in Verbindung steht, daß der Heizgaszugbereich (12) eine vordere untere (25.2) und eine hintere untere (25.*0 Heizgaskammer, die mit einem unteren Abgastutzen (27.2) in Verbindung steht, aufweist, daß die vordere untere Heizgaskammer (25.2) über obere Heizgaszüge (16.3) mit der hinteren oberen Heizgaskammer (25.3) und über untere Heizgaszüge (16.4) mit der hinteren unteren Heizgaskammer (25.4) verbunden ist, daß die obere vordere und die φ vordere untere Heizgaskammer über verschließbare Verbin dungsheizgaszüge (16.51, 16.52) miteinander verbunden sind und daß die hinteren Heizgaskammern (25.3, 25.4) durch einen hinteren Trennbalken (26) im wesentlichen gasdicht voneinander getrennt sind.

4. Heizungskessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsheizgas-. züge (16.51, 16.52) durch auflegbare Blechkappen (40) I verschließbar sind. J ί _ o; ' f Ç t :> - ’ ïoli ï!195o ' -^ * - 34 -

5. Heizungskessel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ver-bindungsheizgaszug (16.51) mit seiner der Brennkammer (20) zugewandten Öffnung in den Eandbereich der Brennkammer-Öffnung (17) oder in deren verlängerten Randbereich ragt.

6. Keizungskessel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (20) als Planmenumkehrbrennkammer ausgebildet ist.

7. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 3 bis 35 da durch gekennzeichnet, daß die vorderen Heizgaskammern (23.1, 25-2) durch mindestens eine nach vorne abnehmbare dichtende Wärme!solierplatte (24.1, 24.2) und die hinteren Heizgaskammern (25-3, 23*4) durch mindestens eine nach hinten abnehmbare dichtende Varme-isolierplatte (24.3) abgeschlossen sind.

8. Keizungskessel nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß Jode Wärmeisolierplat-te (24) aus einem rechteckigen Plattendeckel (74) und einem zu diesem rechtwinklig stehenden, ihn umgebenden Plattenrahmen (73) besteht, daß der Innenraum des Plat- yv tenrahmens (73) durch Isoliermaterial (76) und mindestens ^ eine Asbestplatte (77) ausgefüllt ist, und daß auf der Asbestplatte (77) längs der Dichtränder eine Lage nachgiebigen A.sbestbandes (78) aufgebracht ist.

9. Heizungskessel insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Brennkammer (20) aufweist, an deren Vorderseite ein öl- oder gasbetriebener Brenner (29) befestigt ist, daß die Brennkammer (20) als Plammenumkehrfcrenn- J kammer mit einer Kammer-Ruc-kwand (19), an der die Plam-vvf me umkehrt, ausgebildet ist, und daß an der Kämmerei Rückwand (19) ein Glühblech (44) befestigt ist. r - 35 - S 12°. PDI 10.11 .IJ'àC^H

10. Heizungskessel nach Anspruch 9 * dadurch gekennzeichnet, daß das Glühblech (44) aus hitzebeständigem Stahl besteht und in seiner Mitte •wärmeleitend an der Kammer-Rückwand (19) befestigt ist.

11. Heizungskessel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühblech (44) mittels einer Schraube (82) leicht austauschbar an der Kammer-Rückwand (19) befestigt ist.

12. Heizungskessel insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Wassermantelraum (JO) aufweist, in den .ein Brauchwassererhitzer in Form eines bis auf Sin- und Auslaßöffnungen (46, 47) verschlossenen, von heißem Heizwasser aus dem Wassermantelraum (JO) durchpumpten Hohlzylinders (45) eingesetzt ist, in dem eine von Brauchwasser durchströmte, den Hohlzylinder (45) weitgehend ausfüllende Durchflußbatterie (49) verläuft.

13. Heizungskessel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (45) in den unteren Teil des Wassermantelraumes (JO) eingesetzt ist, daß die Einlaßöffnung (46) des Hohlzylin-Q ders (45) über eine Wasserleitung (33, 8j), in die eine Umwälzpumpe (48) eingesetzt ist, mit dem oberen Teil (l1) des Wassermantelraums (30) in Verbindung steht und daß J die Auslaßöffnung (4γ) in den unteren Teil (13) öes J Wassermantelraumes (30) geöffnet ist. - 36 - ' - , - s ; Τί 10.13. i ν'->: *

14. Keizungskessel nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbatterie als Hohlwendel (49) ausgebildet ist.

15. Heizungskessel, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Wassermantelraum (50) aufweist, in dessen obersten Teil (ll) eine Brennkammer (20), in dessen untersten Teil (15) ein Keizwssserthermometer (56) und ein von einem durch Sonnenbestrahlung erhitzten Wärmeträe-er durchflossener Wärmetauscher (45, 52) eingesetzt sind, daß der Wärmetauscher mit einer Durchflußpumpe (59) in 3 Verbindung steht und ein Wärmeträgerthermometer (57) auf- weist, daß weiterhin ein Vergleiehselement (58) vorliegt, zum Einschalten der Burchflußpumpe (59), wenn die Temperatur am Wärmeträgerthermometer (57) höher ist als die am Heizwasserthermometer (56).

16· Heizungskessel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus einem inneren (45) und einem äußeren, bis auf Durchlaßöffnungen (54) verschlossenen Zylinderrohr (52) besteht.

17. Heizungskessel nach Anspruch 16 und einem der Ansprüche Ç) 11 oder 12, dadurch gekennzeich net, daß das innere Zylinderrohr des Wärmetauschers den Hohlzylinder (45) für den Brauchwassererhitzer bildet.

18. Heizungskessel, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen in etwa rechteekförmigen Kesselkörper (10) mit einem Wassermantelraum (30) aufweist und daß mindestens zwei der vertikalen Kantenbereiche des Kesselkörpers (10) als Wasserleitungen (55) ausgebildet sind, \ -y die mit dem Wasser des oberen Bereichs des Wassermantel- Γ~.....” 9 - 37 - 6 iér?. 2 D î 10.11.1S30/-H #

19. Helzungskessel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier vertikalen Kantenbereiche als Wasserleitungen (33) ausgebildet sind, daß dabei die beiden vorderen (33*2) dieser Kantenleitungen (33) unten mit mindestens einem Vorlaufstutzen (34) in Verbindung stehen und daß die hinteren Kantenleitungen (33*1) mit dem unteren Bereich des Was-sermantelraumes (30) in Verbindung stehen.

20. Heizungskessel nach Anspruch 18 oder 19 und Anspruch 7 oder 8, . dadurch gekennzeichnet, daß Außenflächen der Ksntenleitungen (33) Bichtilächen φ für die Warme!sollerplatten (24) bilden.

21. Heizungskessel, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kesselkörper (10) mit einem Brenner (20) und Armaturen (63 - 68), wie z. B. Pumpen und Ventilen, und eine äußere Isolierumkleidung (62) aufweist, die cen Kesselkörper (10) einschließlich der wesentlichen heißen Heizungsanlagen-Armaturen (64, 66, 67) umgibt.

22. Heizungskessel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Brenner (20) ~ innerhalb der Isolierumkleidung (62) liegt, und daß die ^ Armaturen (63 - 68) am Kesselkörper (10) an der Seite liegen, an der der Brenner (20) angebracht ist. * 23. Heizungskessel nach einem der verstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselkörper (10) senkrecht stehend ein Frontblech (14) und ein Rückenblech (15) aufweist, in denen Löcher ausgespart sind, in die die als Rohre ausgebildeten horizontal verlaufenden Heizgaszüge (16) und ein Brermkaromerzylinder (18) mit außen liegenden Λ Schweißnähten eingeschweißt sind. d-—gfe· — ‘ <ψ=^ > c. ;/ ;· « ^ i * r. . :. 2 ‘ _ ^ . , · ·? O

10 Kesselkörper

11 Brennkammerbereich

12 Keizgaszugbereich

13 Fremdwasserbereich

14 Frontblech

15 Rückenblech

16 Heisgaszug 16.1 oberer Kammerheizgassug 16.2 unterer Kammerheizgassug 016.3 oberer Heizgaszug 16.4 unterer Keisgassug I6.5 Verbindungsheisgaszug 16.51 mittlerer Verbindungsheisgaszug l6.52 äußerer Verbindungsheizgaszug 17 Brennkammeröffnung l8 Brennkammer-zylinder

19 Kammerrückv.'and

20 Brennkammer 21 vorderes Randblech 22 hinteres Randblech 23 vorderer Trennbalken

24 Wärmeisolierplatte £) 24.1 obere Wärmeisolierplatte 24.2 untere Wärmeisolierplatte 24.3 hintere Wärmeisolierplatte 25 Heizgaskammer 25-1 vordere obere Heizgaskammer 25*2 vordere untere Heizgaskammer 25.3 hintere obere Heisgaskammer 25.4 hintere untere Heizgaskamer 26 hinterer Trennbalken

27 Abgasstutzen 27.I oberer Abgasstutzen 27.2 unterer Abgasstutzen 28 ‘Brenneraussparung

29 Brenner /0 n “.t^ _______...___j. _ t_________ - 2 - , S 156. ;2 D 1 ‘ 5. ::.;v^ter 1980/43 »

31 Außenwand 64 Vorlaufrohr

32 Deckel 65 Rücklaufrohr

33 Kantenleitung 66 Mischventil 33*1 hintere Kantenleitung 67 Vorlauf 33-2 vordere Kantenleitung 68 Rücklauf

34 Vorlaufsstutzen 69 Ölleitung

35 Abschlußblech 70 Tür

36 Rücklaufstutzen 71 Türunterkante

37 Entleerungsöffnung 72 Führungsblech

38 Kinkeleisen 73 Plattenrahmen (3 39 Bolzen 74 Plattendeckel

40 Blechkappen

41 Verschlußkappe 76 Isoliermaterial

42 Heizgas 77 Asbestplatte

43 Flamme 78 Asbestband

44 Glühbl’ech 79 Hitzeschild

45 Kohlzylinder 80 Stehbolzen

46 Einlaßöffnung 8l Befestigungslasehen

47 Auslaßöffnung 82 Schraube

48 Umwälzpumpe 83 Wasserleitung

49 Kohlwendel 84 Elektroheizstab

50 Brauchwasser—Einlaßöffnung q 51 Brauchwasser-Auslaßöffnung 52 äußeres Zylinderrohr

53 Rückenplatte

54 Durchlaßöffnung 54.1 obere .Durchflußöffnung 54.2 untere Durchflußöffnung

55 ZwT5æhenraum

56 Heizwasserthermometer

57 Wärmeträgerthermometer

58 Vergleichselement

59 Durchflußpumpe 60 elektrische Leitung

61 Heizungskessel / 62 Isolierumkleidung P 63 Verschraubung