DE69505310T2 - Heizkessel, aus mehreren Räumen bestehend - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel, der mehr als eine einzige Kammer umfaßt.
• Eine solche Vorrichtung wird in der Druckschrift EP-A-0 616 173 besprochen. Diese europäische Patentanmeldung fällt unter die Bestimmungen des Art. 54(3) der EPÜ für die Vertragsstaaten ET, RE, CH, DE, FR, LI. Diese Veröffentlichung beschreibt einen Heizkessel, der einen Brenner in einer Brennerkammer (2), ein daran angeschlossenes internes Wärmeaustauschelement (6) und einen Rauchgaskanal umfaßt, wobei der Kessel zwei Kammern (5, 7) umfaßt, wobei die erste Kammer (5) Verbindungsmittel (9) für eine Zufuhrleitung (19) für einen ersten Heizkreis umfaßt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß während der Benutzung des Heizkessels Wasser in der ersten Kammer (5) mit Hilfe mindestens des Brenners der Brennerkammer (2) und des Wärmetauschelementes (6) erhitzt werden und von der ersten Kammer (5) in einen daran angeschlossenen Heizkreis geleitet werden kann.
• Der Heizkessel gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dem Kessel bzw. Boiler gemäß der Druckschrift EP-A-0 616 173 dadurch, daß die erste Kammer mit der weiteren Kammer über mindestens zwei beabstandete Öffnungen verbunden ist, und daß Verbindungsmittel für die Rücklaufleitung des ersten Heizkreises sich an die weitere Kammer anschließen; auf diese Weise kann während der Benutzung des Heizkessels Wasser nur durch mindestens die weitere Kammer zurückgeleitet werden.
• Aus der Druckschrift AT-B-377 357 ist ein Heizkessel bekannt, der zwei Kammern umfaßt, die beide um oder gegen einen Verbrennungsraum liegen.
• Zusätzlich erstreckt sich durch eine der beiden Kammern eine Anzahl von Rauchgaskanälen. Wasser kann von einer zentralen Versorgung entweder durch die erste Kammer allein oder durch die erste und die zweite Kammer zu einem Dreiwegeventil geliefert werden. Von dort aus wird das erhitzte Wasser dann an einen einzelnen Heizkreis geliefert. Das von dem Heizkreis zurückfließende Wasser wird über eine einzelne Verbindung dem Kessel erneut zugeführt. Ein Nachteil dieses bekannten Kessels besteht darin, daß das relativ kalte Rückflußwasser in der Nähe des Verbrennungsraumes und nicht in der Nähe der Rauchgase des Brenners eingespeist wird, die sich inzwischen teilweise abgekühlt haben. Infolgedessen ist es nicht möglich, den bekannten Heizkessel in Kondensationsstruktur auszubilden, da die Wassertemperatur in der zweiten Kammer, d. h. dort, wo sich die Rauchgaskanäle erstrecken, relativ hoch sein wird. Aufgrund der Tatsache, daß hier ein nicht kondensierender Boiler betroffen ist, kann er niemals einen hohen Wirkungsgrad erzielen. Weiter ist der bekannte Boiler nur für den Anschluß an einen einzelnen Heizkreis geeignet.
• In der Praxis wird zum Zwecke der Erwärmung von beispielsweise sanitären Wassers oder von Wohnräumen typischerweise Wasser in einem Heizkessel erhitzt, woraufhin das erhitzte Wasser entweder durch einen Sanitärwasser- Heizkreis oder durch einen Raumheizungskreis für den Wärmeaustausch mit der Umgebung geleitet wird. Um in der Lage zu sein, den Wärmebedarf zu decken, sollte es daher für eine ausreichende Menge an Wasser möglich sein, in einer relativ kurzen Zeit erhitzt zu werden.
• Hierzu ist der Heizkessel mit einem Brenner ausgerüstet, der in einer Brennerkammer angeordnet ist, und der sich an ein Wärmeaustauschelement anschließt. Die Brennerkammer und das Wärmeaustauschelement sind in einer Kammer angeordnet, in der ein Wasservolumen erwärmt werden kann. Diese umfaßt Verbindungsmittel für eine Zufuhrleitung und eine Rückflußleitung, an die ein Raumheizkreis und ein Sanitärwasser-Heizkreis gleichzeitig angeschlossen werden können. Entsprechend dem Bedarf wird unter Benutzung eines Mehrwegeventils erhitztes Wasser dem einen oder dem anderen Heizkreis zugeführt.
• Bei diesem Heizkessel wird Wasser, das von einem Heizkreis in die Heizkessel zurückgeführt wird, direkt dem erhitzten Wasser in der Wasserkammer hinzugefügt. Da das Wasser einen relativ großen Teil seiner Wärme im Heizkreis als Ergebnis des Wärmeaustausches mit der Umgebung verloren haben wird, besitzt ein solches Rückflußwasser nur eine relativ niedrige Temperatur. Dies hat insofern einen Vorteil, als der Wärmeaustausch zwischen diesem relativ kalten Wasser und den bereits abgekühlten Rauchgasen möglich ist, so daß der Wirkungsgrad solcher Kessel hoch sein kann; doch ergibt sich eine andere Konsequenz dadurch, daß Wasser, das im Heizkessel erhitzt worden ist, durch das Rückflußwasser abgekühlt wird. Der mit dem Vorteil verbundene Nachteil besteht darin, daß insbesondere im Falle, daß die Wärmenachfrage groß ist und das Rückflußwasser bis zu einem großen Ausmaß abgekühlt ist, der Wärmebedarf nicht länger direkt gedeckt werden kann, so daß sich als Konsequenz ergibt, daß der Komfort oder die Annehmlichkeit des Heizgerätes, in welchem sich der Heizkessel befindet, nachteilig beeinflußt wird, insbesondere, wenn das Gerät, beispielsweise, für die Snaitärwassererwärmung benutzt wird. Ein weiterer Nachteil des Heizkessels besteht darin, daß es für ein relativ großes Wasservolumen möglich sein sollte, direkt erhitzt zu werden, was eine relativ große Brennerkapazität erforderlich macht.
• Eines der Ziele der Erfindung besteht in der Schaffung eines Heizkessels des oben beschriebenen Typs, der die Vorteile desselben ohne die vorerwähnten Nachteile beibehält. Hierzu weist der Heizkessel der vorliegenden Erfindung die Merkmale des Anspruches 1 auf.
• Aufgrund der Merkmale gemäß der Erfindung, welche die Zirkulation des Wassers durch die Kammern ermöglichen, wird das Wasservolumen des Heizkessels mindestens in zwei Teilvolumina unterteilt. Weil während der Benutzung des Heizkessels Wasser, das von der ersten Kammer durch einen damit verbundenen Heizkreis gelaufen ist, nicht direkt in die erste Kammer zurückgeleitet wird, sondern zuerst durch mindestens eine weitere Kammer geleitet wird, kann das (Teilvolumen) Wasser in der ersten Kammer besonders schnell auf die gewünschte Temperatur gebracht werden. Die erste Kammer kann dann als Wärmepuffer für den damit verbundenen Heizkreis arbeiten. Als Ergebnis kann auf eine Änderung des Wärmebedarfs in dem relevanten Heizkreis rasch reagiert werden, selbst wenn sich das Wasser in dem Heizkessel vorher in einem relativ hohen Grade abgekühlt hat.
• Im Rahmen einer weiteren Ausbildung ist der Heizkessel gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet.
• Die Verbindungsmittel für eine Zufuhrleitung eines zweiten Heizkreises ermöglichen es in einfacher Weise, einen zweiten Heizkreis an den Heizkessel anzuschließen, unabhängig vom ersten Heizkreis. Weil sich der zweite Heizkreis an die zweite Kammer anschließt, zumindest durch seine Zufuhrleitung, wird beim Gebrauch das Wasser, welches durch den zweiten Heizkreis läuft, allgemein eine niedrigere Temperatur als das durch den ersten Heizkreis fließende Wasser haben.
• Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise der erste Heizkreis zum Erwärmen von Sanitärwasser mit Hilfe, beispielsweise, eines Speicherboilers, eines Anzapfboilers oder eines Plattenwärmetauschers benutzt wird, und der zweite Heizkreis zum Erwärmen von Räumen benutzt wird, da es das Erwärmen erfordert, daß Wasser direkt mit der Feststellung einer Wärmenachfrage geliefert wird. Die Temperatur des für die Sanitär wasserversorgung benötigten Wassers sollte dann höher sein als die gewünschte Zapfwassertemperatur, und sie ist infolgedessen auch höher als es für die Raumheizung erforderlich ist. Wasser, das vom ersten Heizkreis kommt, wo es in einem gewissem Maße abgekühlt ist, wird in der zweiten Kammer mit Wasser vermischt, das dort bereits vorhanden war, und möglicherweise wird es mit erwärmtem Wasser gemischt, das direkt aus der ersten Kammer kommt und eine ausreichende Wärmekapazität besitzt, um in der Lage zu sein, den Wärmebedarf im zweiten Heizkreis zu decken. Diese Ausführungsform des Heizkessels hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Wärmenachfrage sowohl des ersten Heizkreises, als auch die Wärmenachfrage des zweiten Heizkreises gleichzeitig befriedigt werden kann. Dieser Heizkessel ermöglicht also, beispielsweise, die gleichzeitige Erwärmung von Sanitärwasser und von Räumen.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Heizkessels gemäß der Erfindung ist durch Merkmale des Anspruches 3 und/oder 4 gekennzeichnet.
• Während der Benutzung wird das Wasser eine tiefere Temperatur in der dritten Kammer haben als in den anderen Kammern, so daß diese dritte Kammer außerordentlich für den Anschluß an einen Niedrigtemperatur-Heizkreis geeignet ist, z. B. zur Verwendung als Bodenheizkreis oder für die Swimming-Pool-Beheizung. Die Temperatur des Wassers, das dem dritten Heizkreis zugeführt wird, beträgt dann beispielsweise 70ºC statt 90ºC bei den bekannten Geräten, und die Temperatur des Rücklaufwassers beträgt beispielsweise 50ºC statt 70ºC. Aufgrund der dritten Kammer, die eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer bildet, wird die Zirkulation mindestens eines Teils des Wasservolumens im Heizkessel durch alle Kammern auf eine einfache Weise verstärkt, da die Wassertemperatur in einem Heizkessel immer vom Boden zum oberen Ende ansteigt.
• Gemäß Anspruch 5 erstreckt sich der Rauchgaskanal vorzugsweise durch die dritte Kammer, wobei die dritte Kammer unter der zweiten Kammer angeordnet ist, wobei sich die erste Kammer entlang der zweiten und der dritten Kammer erstreckt, während gemäß Anspruch 6 die Brennerkammer und das interne Wärmeaustauschelement in der ersten Kammer angeordnet sind. Weil sich der Rauchgaskanal durch die dritte Kammer erstreckt, in der das Wasser die niedrigste Temperatur aufweist, ist für den Wärmeaustausch zwischen den Rauchgasen und dem Wasser in optimaler Weise gesorgt. Als Ergebnis wird der Wirkungsgrad des Heizkessels positiv beeinflußt.
• Als Folge der spezifischen Anordnung der verschiedenen Kammern ist die Durchschnittstemperatur des Wassers in der dritten Kammer stets niedriger als die Durchschnittstemperatur des Wassers in den anderen Kammern, selbst wenn nur eine geringe Strömung im Heizkessel auftritt, da die Wassertemperatur in einem Heizkessel immer vom Boden zum oberen Ende zunimmt. Infolgedessen ist während der Benutzung des Heizkessels immer Wasser mit der gewünschten Temperatur in jeder Kammer vorhanden, so daß Wasser mit der gewünschten Temperatur stets direkt für jeden Heizkreis verfügbar ist.
• Gemäß Anspruch 7 sind die verschiedenen Kammern vorzugsweise jeweils mit mindestens einer Pumpe ausgestattet, mit der Wasser von der relevanten Kammer in den daran angeschlossenen Heizkreis gepumpt werden kann. Gemäß Anspruch 8 ist es dann vorteilhaft, wenn die Kapazität der Pumpe steuerbar ist. Somit kann stets eine optimale Menge an Wasser mit einer passenden Temperatur in die verschiedenen Heizkreise gespeist werden, beispielsweise in Abhängigkeit vom Wärmebedarf in den verschiedenen Heizkreisen.
• Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 9 beschrieben. Ein solcher Gußkörper bietet den Vorteil, daß der Heizkessel besonders schnell und einfach montiert werden kann, daß er leicht gewartet werden kann, eine gute Wärmekapazität bereitstellt, und daß er darüber hinaus den nominalen Abmessungen gerecht wird, die im Wandboilermarkt bekannt sind.
• Gemäß Anspruch 10 ist es vorteilhaft, wenn im Heizkessel gemäß der Erfindung die erste Kammer ein Wasservolumen besitzt, das relativ klein in bezug auf das Gesamtwasservolumen im Heizkessel ist, wobei die zweite Kammer ein Wasservolumen besitzt, das relativ groß in bezug auf das Gesamtvolumen des Heizkessels ist.
• Weil die erste Kammer ein relativ kleines Wasservolumen besitzt, kann dieses Wasservolumen sehr rasch erhitzt werden, so daß die Bedürfnis- oder Verfügbarkeitszeit des an ihn angeschlossenen ersten Heizkreises besonders kurz gehalten wird. Das Volumen der ersten Kammer beträgt beispielsweise zwischen 5 und 15% des Gesamtvolumens des Heizkessels. Weil das Volumen der zweiten Kammer relativ groß ist, steht für den zweiten Heizkreis eine große Wärmekapazität zur Verfügung, was für einen guten Komfort, insbesondere bei der Raumheizung, wichtig ist. Das Volumen der zweiten Kammer beträgt beispielsweise mehr als 50% des Gesamtvolumens der Heizkessels.
• Um die Erfindung zu verdeutlichen wird nunmehr eine exemplarische Ausbildungsform des Heizkessels, der in einer Heizvorrichtung enthalten ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine vordere Schnittansicht eines Heizkessels gemäß der Erfindung;
• Fig. 2 zeigt eine Seitenschnittansicht des Heizkessels gemäß Fig. 1;
• Fig. 3 zeigt eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung im Diagramm; und
• Fig. 4 zeigt eine zweite exemplarische Ausführungsform einer Heizvorrichtung gemäß der Erfindung im Diagramm.
• Fig. 1 zeigt einen Heizkessel 4 in der Schnittansicht von vorne. Der Heizkessel 4 umfaßt eine erste Kammer 1, eine zweite Kammer 2 und eine dritte Kammer 3. Die erste Kammer 1 erstreckt sich über die Höhe des Heizkessels entlang einer Seite desselben. Die zweite Kammer 2 und die dritte Kammer 3 sind neben der ersten Kammer angeordnet, wobei die dritte Kammer 3 unter der zweiten Kammer 2 angebracht ist. Die zweite Kammer 2 ist annähernd 1,5-mal so hoch wie die dritte Kammer 3. Es sei bemerkt, daß diese Proportionen und Positionen auch unterschiedlich gewählt werden können und daß mehr oder weniger Kammern eingebaut werden können, je nach Belieben.
• In der ersten Kammer ist von oben eine Brennerkammer 5 gebildet, die einen Brenner enthält, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Vorzugsweise kann dieser Brenner in verschiedenen Positionen betätigt werden; doch kann es auch ein Brenner sein, der nur ein- und ausgeschaltet wird, oder aber ein Brenner, der für die stufenlose Regelung gebaut ist. An die Unterseite der Brennerkammer 5 schließt sich ein Wärmeaustauschelement 6 an, das auch in der ersten Kammer 1 angeordnet ist, welches so bemessen ist, daß eine optimale Wärmeübertragung zwischen den heißen Brenngasen des Brenners und dem Wasser in der ersten Kammer 1 ermöglicht wird, unabhängig davon, ob eine Strömung im Heizkessel erzeugt werden kann. An einer von der Brennerkammer 5 entfernt abgelegenen Seite schließt sich ein Rauchgaskanal 7, welcher sich im wesentlichen horizontal durch die dritte Kammer 3 erstreckt, an das Wärmeaustauschelement 6 an. Der Rauchgaskanal 7 verläuft außerhalb des Heizkessels 4.
• Die erste Kammer 1 umfaßt in der Nähe des oberen Endes an der Rückseite des Heizkessels 4 eine erste Pumpe 9, die Anschlußmittel 10 für eine Zufuhrleitung 11 eines ersten Heizkreises V&sub1; aufweist, der in Fig. 3 dargestellt ist und weiter unter Bezugnahme auf diese Figur beschrieben wird. In vergleichbarer Weise umfaßt die zweite Kammer 2 einen zweite Pumpe 12, die mit Anschlußmitteln 13 für eine Zufuhrleitung 14 eines zweiten Heizkreises V&sub2; (Fig. 3) versehen ist, und die dritte Kammer umfaßt eine dritte Pumpe 15, die mit Anschlußmitteln 16 für eine Zufuhrleitung 17 ausgerüstet ist, die für einen dritten Heizkreis V&sub3; (Fig. 3) bestimmt sind.
• Die dritte Kammer 3 umfaßt in der Nähe der Unterseite Anschlußmittel 18 für eine Rücklaufleitung 19 des ersten Heizkreises V&sub1; sowie Anschlußmittel 20 für eine Rücklaufleitung 21 des zweiten Heizkreises V&sub2;. Die zweite Kammer umfaßt, angrenzend an die Unterseite derselben, Anschlußmittel 22 für eine Rücklaufleitung 23 des dritten Heizkreises V&sub3;.
• In der Trennwand 24 zwischen der ersten Kammer 1 und der zweiten Kammer 2 ist, angrenzend an das obere Ende derselben, eine erste Öffnung 25 angebracht, welche die beiden Kammern miteinander verbindet. In der Trennwand 26 zwischen der ersten Kammer 1 und der dritten Kammer 3 ist, angrenzend an den Boden derselben, eine zweite Öffnung 27 vorgesehen, welche die beiden Kammern verbindet. In der Trennwand 28 zwischen der zweiten Kammer und der dritten Kammer 3 ist eine dritte Öffnung 29 vorgesehen. Die erste 25, zweite 27 und dritte Öffnung 29 bilden einen Zirkulationsweg für das Wasser im Heizkessel 4 durch alle drei Kammern hindurch.
• In der ersten Kammer 1 ist in der Nähe des oberen Endes ein Maximum- Thermostat 30 angeordnet, und der Heizkessel weist um seinen gesamten Umfang herum einen Luftkanal 31 auf, der sich an die Brennerkammer 5 anschließt und durch den der Heizkessel während der Benutzung mit Luft umspült werden kann.
• Fig. 3 zeigt eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der ein Kessel gemäß den Fig. 1 und 2 eingebaut ist. An der linken Seite der Fig. 3 ist der erste Heizkreis V&sub1; dargestellt, der als ein Sanitärwasser-Heizkreis ausgebildet ist und einen Kessel 32 des Durchflußtyps umfaßt. An der rechten Seite in Fig. 3 oben ist der zweite Heizkreis V&sub2; dargestellt, der als ein Raumheizungskreis ausgebildet ist. Dieser Raumheizungskreis V&sub2; umfaßt, beispielsweise, Radiatoren 33. Unten rechts in Fig. 3 ist der dritte Heizkreis V&sub3; dargestellt, der als ein Bodenheizkreis ausgebildet ist. Mit Hilfe von Anschlußmitteln, die an sich bekannt sind, sind die Heizkreise V&sub1;, V&sub2; und V&sub3; an die Verbindungsmittel 10, 13, 16; 18, 20, 22 des Heizkessels 4 angeschlossen.
• Der erste Heizkreis V&sub1; umfaßt eine Steuereinheit 34, welche die erste Pumpe 9 auf der Basis mindestens des Zuflusses des Leitungswassers in den Kessel 32 und der Temperatur des vom Kessel 32 abgezapften Wassers steuert. Der zweite Heizkreis V&sub2; ist mit einer zweiten Steuereinheit 35 ausgebildet, welche die zweite Pumpe 12 auf der Basis des Unterschiedes der Temperaturen zwischen der Zufuhrleitung 14 und der Rücklaufleitung 21 des zweiten Heizkreises V&sub2; steuert. Der dritte Heizkreis V&sub3; ist mit einer vergleichbaren Steuereinheit 36 ausgestattet, welche die dritte Pumpe 15 auf der Basis des Unterschiedes der Temperaturen zwischen der Zufuhrleitung 17 und der Rücklaufleitung 23 des dritten Heizkreises V&sub3; steuert. Die drei Pumpen 9, 12, 15 sind sodann so ausgebildet, daß die Kapazität derselben steuerbar ist, und die Steuereinheiten 34, 35, 36 sind miteinander verbunden.
• Die Heizvorrichtung gemäß der Erfindung kann wie folgt benutzt werden. Mit Hilfe des Brenners in der Brennerkammer 5 wird das im Heizkessel 4 befindliche Wasser in der ersten Kammer solange erwärmt, bis der Brenner durch den Maximum-Thermostaten 30 abgeschaltet wird, wenn eine voreingestellte maximale Wassertemperatur erreicht worden ist, beispielsweise 60ºC. Als Folge insbesondere der Konvektion wird dann die Wassertemperatur in der zweiten Kammer 2 annähernd auf beispielsweise 50ºC ansteigen, und die Wassertemperatur in der dritten Kammer 3, beispielsweise, auf 40ºC ansteigen.
• Wenn im ersten Heizkreis V&sub1; durch die Steuereinheit 34 ein Wärmebedarf eingestellt wird, wird die erste Pumpe 9 betätigt, d. h., daß heißes Wasser aus der ersten Kammer 1 durch den ersten Heizkreis V&sub1; in die dritte Kammer 3 gepumpt wird. Dies führt zu einem Durchfluß durch die verschiedenen Kammern 1, 2, 3, mit dem Ergebnis, daß abgekühltes Wasser erneut im Kammeraustauschelement 6 aufgrund des sich einschaltenden Brenners erhitzt wird und dann wieder durch den ersten Heizkreis V&sub1; strömen kann.
• Weil die erste Kammer 1 nur ein relativ kleines Volumen in bezug auf das gesamte Wasservolumen des Heizkessels besitzt, kann das Wasser in der ersten Kammer 1 rasch auf die gewünschte Temperatur gebracht und lediglich auf dieser Temperatur gehalten werden, so daß stets ausreichende Wärmekapazität für den Sanitärwasser-Heizkreis vorhanden ist. Die Steuereinheit 34 steuert kontinuierlich die Kapazität der ersten Pumpe 9, so da stets genau die richtige Menge an Wasser mit der richtigen Temperatur durch den ersten Heizkreis V&sub1; geleitet wird.
• Wenn gleichzeitig eine zweite Steuereinheit 35 einen Wärmebedarf im zweiten Heizkreis V&sub2; und/oder dem dritten Heizkreis V&sub3; einstellt, werden die entsprechende zweite Pumpe 12 und die dritte Pumpe 13, welche in den entsprechenden Heizkreises V&sub2;, V&sub3; eingebaut sind, betätigt, mit der Folge, daß Wasser in Umlauf gesetzt wird, das eine niedrigere Temperatur als das Wasser in der ersten Kammer 1 besitzt, aber ausreichend heiß ist, um in dem relevanten Heizkreis angemessen zu sein. Weiter steuern die verschiedenen Steuereinheiten 34, 35 die Kapazität der betätigten Pumpen in der Weise, daß in jedem Heizkreis V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; die optimale Wärmekapazität bereitgestellt wird.
• Das von dem ersten und dem zweiten Heizkreis zurückgeleitete Wasser wird in die dritte, relativ kälteste, Kammer 3 gespeist und dort mit dem darin bereits vorhandenen Wasser vermischt und durch die durch den Rauchgaskanal strömenden Rauchgase erhitzt, woraufhin es durch Zirkulation im Heizkessel mindestens teilweise durch die erste Kammer geleitet wird, entlang dem Wärmeaustauschelement 6, und in der ersten Kammer wird es weiter auf die gewünschte Temperatur erwärmt.
• Falls der erste Heizkreis keinerlei Wärme verlangt, während dies einer der anderen Heizkreise verlangt, wird Wasser aus der ersten Kammer durch die Öffnungen 25 und/oder 27 abgesaugt, so daß ebenfalls relativ kühles Wasser in sie eingespeist wird. Die Temperatur der ersten Kammer wird sinken, und der Brenner wird in Betrieb gesetzt.
• Eine Heizvorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es, auf Änderungen des Wärmebedarfs einer Anzahl von Heizkreisen, die an einen Heizkessel angeschlossen sind, prompt zu reagieren, so daß unterschiedliche Wärmeanforderungen gleichzeitig bedient werden können. Zusätzlich kann der Heizkessel relativ klein ausgebildet werden und dennoch eine große Wärmekapazität besitzen. Der Heizkessel 4 umfaßt einen Gußkörper 36, in welchem die verschiedenen Anschlußmittel für die Zufuhrleitungen und die Rücklaufleitungen sowie für die Pumpen integral gegossen sind. Darüber hinaus umfaßt der Gußkörper 36 integral gegossene Trennwände 24, 26, 28 mit den Öffnungen 25, 27, 29, sowie die Brennerkammer 5, das Wärmeaustauschelement 6 und den Rauchgaskanal 7. Ein solcher Gußkörper 36 ermöglicht eine sehr einfache Montage und Zusammensetzung des Heizkessels 4, und weiter besitzt der Heizkessel ein angenehm gestrafftes Aussehen. Die Pumpen 9, 12, 15 sind von außen auf dem Gußkörper 36 montiert, so daß auch das Montieren derselben einfach ist.
• Der Gußkörper 36 für den Heizkessel 4 kann mit kleinen Abmessungen ausgebildet werden, beispielsweise mit einer Höhe von 600 mm, einer Breite von 400 mm und einer Tiefe von 220 mm. Auf diese Weise wird ein Heizkessel erhalten, der, beispielsweise, ein Wasservolumen von 25 l und ein Gewicht von etwa 25 kg besitzt.
• Fig. 4 ist eine graphische Darstellung einer zweiten exemplarischen Ausführungsform einer Heizvorrichtung gemäß der Erfindung, die drei Heizkreise umfaßt, nämlich einen Sanitärwasser-Heizkreis V&sub1;, der einen Kessel 134 aufweist, einen Heizkreis V&sub2;, der Radiatoren 135 aufweist, und einen Heizkreis V&sub3;, der ein Bodenheizungs-Rohrsystem umfaßt. Auch bei dieser exemplarischen Ausführungsform ist der Bodenheizkreis V&sub3; direkt an den Kessel angeschlossen. Um dies zu ermöglichen, sollte der Kessel eine Zone enthalten, die eine sehr niedrige Wassertemperatur im Vergleich zu den bestehenden Zentralheizungskesseln aufweist. Infolgedessen kann relativ viel Wasser aus den Verbrennungsgasen kondensieren, so daß ein hoher Kessel wirkungsgrad erreichbar ist. Die exemplarische Ausführungsform der Fig. 4 unterscheidet sich von dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel dadurch, daß der Kessel 4 eine unterschiedliche Unterteilung in zwei Kammern besitzt. Der Kessel umfaßt 4 Kammern 101, 102, 103, 104. Die erste Kammer 101 erstreckt sich über die Höhe des Heizkessels 4 entlang einer der Seiten. Die jeweils zweite, dritte und vierte Kammer 102, 103, 104 sind in der Nähe der ersten Kammer 101 angeordnet, wobei die zweite Kammer 102 am oberen Ende des Kessels plaziert ist, die dritte Kammer 103 am Boden des Kessels 4, und die vierte Kammer 104 zwischen der zweiten Kammer 102 und der dritten Kammer 103. Die erste und die zweite Kammer 101 bzw. 102 sind durch eine Zwischenwand 124 mit einer darin angebrachten Öffnung 125 voneinander getrennt. Die zweite und die vierte Kammer 102 bzw. 104 sind durch eine Zwischenwand 128 voneinander getrennt, die eine Öffnung 129 aufweist, welche die zweite und die vierte Kammer 102 bzw. 103 miteinander verbindet. Die vierte und die dritte Kammer 104 bzw. 103 sind durch eine Zwischenwand 130 voneinander getrennt, die eine Öffnung 133 besitzt, welche die vierte und die dritte Kammer 104 bzw. 103 miteinander verbindet, und die erste und die dritte Kammer 101 bzw. 103 sind durch eine Zwischenwand 132 voneinander getrennt, die eine Öffnung 133 besitzt, durch welche sich der Rauchgaskanal 107 des Wärmeaustauschelementes 106 erstreckt. Das Wärmeaustauschelement 106 ist an eine Brennerkammer 105 angeschlossen, die im oberen Bereich der ersten Kammer 101 plaziert ist.
• Der Strömungsverlauf des Wassers für den ersten und den zweiten Heizkreis V&sub1; bzw. V&sub2; verläuft wie folgt:
• Das rücklaufende Wasser tritt in den kältesten Teil der dritten Kammer 103 ein. Das Wasser fließt dann von der dritten Kammer 103 durch die Öffnung 133 zur ersten Kammer 101 und aufwärts in die erste Kammer 101. Dann fließt das erwärmte Wasser durch die Öffnung 125 und endet aufwärts im oberen Teil der zweiten Kammer 102. In der zweiten Kammer 102 setzt das Wasser seinen Lauf zu einer Zufuhrleitung 111 fort. Beim dritten Heizkreis V&sub3;, der, beispielsweise, zur Bodenheizung dient und für die nur eine niedrige Temperatur erforderlich ist, tritt das rücklaufende Wasser in den kältesten Teil der dritten Kammer 103 ein. Das Zulaufwasser für den Bodenheizkreis V&sub3; wird aus der vierten Kammer 104 entnommen, und die gewünschte Temperatur wird durch Mischen des relativ kalten Wassers aus der dritten Kammer 103 mit der Zufuhr von erwärmtem Wasser aus der zweiten Kammer 102 gemäß einem festgesetzten Mischungsverhältnis erzielt, das durch die Größe der Öffnungen 129 und 131 bestimmt ist. Was den restlichen Ablauf anbetrifft, entspricht die Betriebsweise der in Fig. 4 dargestellten exemplarischen Ausführungsform derjenigen der in Fig. 3 dargestellten exemplarischen Ausführungsform. Demgemäß wird, was die Einzelheiten in bezug auf die Steuerung der Pumpen 109, 112 und 115 anbetrifft, auf die in bezug auf Fig. 3 erfolgte Beschreibung verwiesen. Das Vorhandensein der vierten Kammer 104 ermöglicht es, Maßnahmen zu treffen, damit die Temperatur des Zulaufwassers für den dritten Heizkreis V&sub3; zwischen der Wassertemperatur für den ersten und den zweiten Kreis V&sub1; bzw. V&sub2; und der Rücklaufwassertemperatur dieser Kreise liegt. Dies wird dadurch bewirkt, daß in der vierten Kammer 104 Wasser, das von der zweiten Kammer 102 und der dritten Kammer 103 kommt, in einem festgesetzten Mischungsverhältnis gemischt wird, welches durch das Verhältnis der Größe der Durchtrittsflächen der Öffnungen 129 und 131 bestimmt ist, die jeweils entsprechend die zweite und die vierte Kammer 102 bzw. 104 sowie die dritte und die vierte Kammer 103 bzw. 104 verbinden.
• Die Zwischen- bzw. Trennwand 28 zwischen der zweiten Kammer 2 und der dritten Kammer 3 kann, beispielsweise, mit einer Brechplatte oder einem Bypass versehen werden, was es ermöglicht, den Gußkörper auf einfache Weise an eine Heizvorrichtung mit nur zwei Heizkreisen anzupassen. Weiter kann der Heizkessel eine größere oder kleinere Anzahl von Kammern umfassen, falls mehr oder weniger als drei getrennte Heizkreise in der Heizvorrichtung einbezogen werden. Darüber hinaus kann eine einzelne Kammer mehrere an sie angeschlossene Heizkreise aufweisen, wozu die fragliche Kammer eine Serie von Pumpen umfassen kann. Weiter können Pumpen unterschiedlichen Typs verwendet werden, und die Steuerung der Pumpen kann in verschiedener Weise vorgesehen werden, beispielsweise mit Hilfe von Raumthermostaten und/oder einer wetterabhängigen Steuerung. Der Sanitärwasser-Heizkreis kann, falls er vorhanden ist, in anderer Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Speicherkessel.

Claims (14)

1. Heizkessel (4), der einen Brenner in einer Brennerkammer (5, 105), ein daran angeschlossenes inneres Wärmeaustauschelement (6, 106) und einen Rauchgaskanal (7, 107) aufweist, wobei der Heizkessel (4) mindestens zwei Kammern (1, 2, 3; 101, 102, 103, 104) umfaßt, wobei die erste Kammer (1; 102) mit einer weiteren Kammer (2, 3; 104, 103; 101) über mindestens zwei beabstandete Öffnungen (25, 27, 29; 129, 131, 133, 125) verbunden ist, wobei die erste Kammer (1; 102) Verbindungsmittel (10) für eine Zufuhrleitung (11; 111) für einen ersten Heizkreis (V&sub1;) umfaßt, während sich Verbindungsmittel (18, 22) für eine Rückflußleitung (19, 23) des ersten Heizkreises (V&sub1;) an die weitere Kammer (2, 3; 103) anschließen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß während der Benutzung des Heizkessels (4) Wasser in der ersten Kammer (1; 102) mit Hilfe mindestens des Brenners, der Brennerkammer (5; 105) und des Wärmetauschelements (6) erhitzt wird, von der ersten Kammer (1; 102) in den daran angeschlossenen Heizkreis (V&sub1;) eingeleitet wird und dann nur über die mindestens eine weitere Kammer (2, 3; 103) zur ersten Kammer (1; 102) zurückgeführt wird.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (2; 104) Verbindungsmittel (13) für eine Zufuhrleitung (14) eines zweiten Heizkreises (V&sub2;; V&sub3;) umfaßt.

3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkessel (4) eine dritte Kammer (3; 103) umfaßt, wobei mindestens eine einzelne Verbindung zwischen der ersten (1; 102) und der zweiten Kammer (2; 104) durch die dritte Kammer (3; 103) gebildet ist.

4. Heizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kammer (3) die Verbindungsmittel (18) für die Rücklaufleitung (19) des ersten Heizkreises (V&sub1;), Verbindungsmittel (20) für eine Rücklaufleitung (21) des zweiten Heizkreises (V&sub2;) und Verbindungsmittel (16) für eine Zufuhrleitung (17) eines dritten Heizkreises (V&sub3;) umfaßt.

5. Heizkessel nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaskanal (7) sich durch die dritte Kammer (3) erstreckt, wobei die dritte Kammer (3) unter der zweiten Kammer (2) angeordnet ist, und die erste Kammer (1) sich entlang der zweiten (2) und der dritten Kammer (3) erstreckt.

6. Heizkessel nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkammer (5) und das innere Wärmeaustauschelement (6) in der ersten Kammer (1) angeordnet sind.

7. Heizkessel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erste Kammer (1) und vorzugsweise jede Kammer (1, 2, 3) mindestens eine Pumpe (9, 12, 15) umfassen.

8. Heizkessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität mindestens der Pumpe (9) in der ersten Kammer (1) und vorzugsweise jeder Pumpe (9, 12, 15) steuerbar ist.

9. Heizkessel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkessel (4) aufweist:

einen Gußkörper (36), der mindestens die Brennerkammer (5), das innere Wärmeaustauschelement (6), den Rauchgaskanal (7), die Kammern (1, 2, 3), Verbindungsmittel für die Pumpen (9, 12, 15) und die Verbindungsmittel (10, 11; 13, 14; 16, 17; 18, 19; 20, 21; 22, 23) für die Zuleitungsrohre und die Rückführungsrohre für die verschiedenen Heizkreise (V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;) umfaßt.

10. Heizkessel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (1) ein Wasservolumen aufweist, das relativ klein in Bezug auf das Gesamtwasservolumen des Heizkessels (4) ist, während die zweite Kammer (2) ein Wasservolumen aufweist, das relativ groß in Bezug auf das Gesamtvolumen des Heizkessels (4) ist.

11. Heizkessel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkessel (4) so bemessen ist, daß während der Benutzung die Temperatur des Wassers in der ersten Kammer (1) höher als diejenige des Wassers in der zweiten Kammer (2) ist, und daß die Temperatur des Wasser in der zweiten Kammer (2) höher als diejenige des Wasser in jeder weiteren Kammer (3) ist, sofern vorhanden.

12. Heizkessel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (1) einen Maximumthermostaten (30) aufweist, der vorzugsweise in der Nähe des oberen Endes der ersten Kammer (1) angeordnet ist.

13. Heizgerät mit einem Heizkessel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Heizkreis (V&sub1;) für sanitäre Wassererwärmung angeordnet ist, der zweite Heizkreis (V&sub2;) für Raumheizung angeordnet ist über beispielsweise Radiatoren (33) und/oder Konvektoren, und der dritte Heizkreis (V&sub3;), falls vorhanden, als Niedrigtemperatur-Heizkreis ausgebildet ist, beispielsweise für Bodenheizung oder Schwimmbadheizung.

14. Heizkessel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der Heizkreise (V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;) Temperaturaufzeichnungsmittel und Schaltmittel (34, 35) zur Betätigung der Pumpe (9, 12, 15) enthalten sind, wobei die Pumpe in den zugehörigen Heizkreis während der Benutzung auf der Basis der aufgezeichneten Temperatur oder der Temperaturen einbezogen ist.