AT15165U1 - Vorrichtung zum Heizen und Kühlen, insbesondere für eine Warmwasser-Zentralheizung - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung für ein Heizen und Kühlen ist für eine Warmwasser-Zentralheizung geeignet. Sie beinhaltet einen Wärmetauscher, welcher aus mehreren Reihen von Röhren (3) besteht, welche unter einem Winkel von nicht größer als 65° angeordnet sind. Die Röhren (3) weisen ein aerodynamisches Profil auf. Ein Sammelraum (4) ist auf den Seiten des Wärmetauschers angeordnet, in welchen die Röhren (3) münden. Er ist mit einer Zufuhrleitung (5) und/oder Abführleitung (5) mit einem Regulierelement (7) versehen. Der Wärmetauscher ist aus Kupfer oder Aluminium hergestellt. Er kann einen Balg enthalten. Er enthält einen elektrischen Ventilator (8) mit einem Regler (9) aufgrund des Luftstroms. Die gesamte Einheit ist mit einer Abdeckung versehen.
Description
Beschreibung
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die technische Lösung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen und Kiihlen, insbesondere fiir eine Warmwasser-Zentralheizung. Die Vorrichtung ist fiir Benutzung in solchen Wohnräu-men geeignet, in denen ein Anspruch auf leistungsfähige und ästhetisch wirkende Wärme- und Kiihlungsquellen erhoben wird.
BISHERIGER STAND DER TECHNIK
[0002] Bisher werden Wärmequellen, insbesondere die Heizkörper, aus Stahlblechen herge-stellt, die am Rande zusammengeschweißt sind. Der Nachteil besteht in der geringen Leistung bzw. großen Abmessungen, die zur Übertragung von zusätzlicher Wärmemenge erforderlich sind. Bekannt sind auch die aus Gusseisenstücken erzeugten Wärmequellen, die jedoch schwer und leistungsarm sind.
KERN DER ERFINDUNG
[0003] Die genannten Nachteile beseitigt weitgehend die Vorrichtung zum Heizen und Kiihlen, insbesondere fiir eine Warmwasser-Zentralheizung, nach dieser Erfindung, deren Wesen dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens aus einem Wärmetauscher gebildet ist, der mit einer Abdeckung bzw. einem Gehäuse versehen ist. Der Wärmetauscher besteht aus mindestens einer Reihe von Röhren, die zum Horizont unter dem Winkel a von maximal 65° ange-bracht sind. Jede Reihe besteht aus mindestens zwei Röhren mit aerodynamisch gestaltetem Profil, das zumindest im Wesentlichen ein Rechteck Oder im Wesentlichen ein Oval bildet, dessen längere Querschnittsachse mindestens zweimal länger ist als die Länge der kiirzeren Achse b. Der Abstand h beträgt zumindest zwischen manchen Röhren maximal 13 mm. Zumindest auf einer Seite ist der Wärmetauscher mit einem Sammelraum beendet, in den wenigstens von einer Seite manche Röhren eingemündet sind bzw. austragen und der mit einer Zufiihrlei-tung und/oder Abführleitung versehen ist.
[0004] Das Wesen der technischen Lösung besteht auch darin, dass der Wärmetauscher aus Kupfer enthaltendem Material ausgefiihrt ist. Wesentlich ist auch das, dass der Wärmetauscher aus Aluminium enthaltendem Material ausgefiihrt ist. Wesentlich ist auch, dass zwischen manchen Reihen von Röhren mindestens ein Teil eines Metallbalges angeordnet ist. Wesentlich ist auch das, dass die Zufiihr- und/oder Abfiihrleitung mit einem Regulierelement versehen ist. Weiter ist es wesentlich, dass mindestens ein elektrischer Ventilator iiber und/oder unter dem Wärmetauscher befestigt ist. Schließlich ist es wesentlich, dass der elektrische Ventilator zur Drehzahlregelung mit einem Regler versehen ist.
[0005] Erklärung der in dieser Technischen Lösung benutzten Begriffe: [0006] Vorrichtung zur Heizung und Kiihlung,.......ist eine derartige Vorrichtung, die die Wär- me aus dem Raum weiterleitet, in dem sie platziert ist, Oder die Wärme in den Raum abfiihrt. Die Wärmeübertragung erfolgt mithilfe von einer durch diese Vorrichtung durchtretenden Fliis-sigkeit.
[0007] Die Röhren mit aerodynamisch gestaltetem Profil, das zumindest im Wesentlichen ein Rechteck Oder im Wesentlichen ein Oval bildet, dessen längere Querschnittsachse mindestens zweimal länger ist, als die Länge der kiirzeren Querschnittsachse........sind solche Röhren, deren Querschnitt ein aus aerodynamischer Sicht giinstiges Profil hat, wenn auf diese Röhre Luft strömt, und man ist danach bestrebt, dass der aerodynamische Widerstand gegen diese Luftströmung gering ist. Die ideale Lösung stellt eine aerodynamische Tropfenform im Querschnitt der Röhre dar. Zugelassen ist jedoch auch - aus der Sicht der einfacheren Produktion -eine ovale Form, deren längere Querschnittsachse mindestens zweimal länger ist als die Länge der kiirzeren Querschnittsachse. Zugelassen ist jedoch auch die Röhre, deren Querschnitt im Wesentlichen vom Rechteck gebildet ist, wobei die Länge der längeren Achse vom Rechteck mindestens zweimal größer sein muss, als die der kürzeren Achse.
[0008] Der Metallbalg...... ist ein metallisches Wärmeleitelement mit einer großen Fläche, der die Röhren berührt und auf diese Weise die durch die Röhren strömende Wärme auf seine Oberfläche überträgt, wobei diese Oberfläche wesentlich größer ist als die Oberfläche von Röhren. Dadurch ist eine bessere Wärmeübertragung aus der in den Röhren strömenden Fliis-sigkeit in die Luft gewährleistet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0009] In Fig. 1 ist schematisch ein Wärmetauscher dargestellt, der auf beiden Seiten mit einem Sammelraum versehen ist, in welchen die Röhren eingemündet sind. An diesen Sammelraum ist eine Zufiihr- und Abfiihrleitung mit einem Regulie-relement angeschlossen. Der Wärmetauscher ist mit Röhren versehen, die zum Horizont unter dem Winkel a von 400 angebracht sind.
[0010] In Fig. 2 ist schematisch ein Wärmetauscher mit einer Reihe von vier Röhren darge stellt, welcher mit der Zufiihr- und Abfiihrleitung versehen ist, wobei die Röh-ren zum Horizont unter dem Winkel a von 0° angebracht sind. Zu sehen ist auch ein Ventilator mit einem Regulierelement.
[0011] In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Röhre mit einem aerodynamisch gestalteten ovalförmigen Profil dargestellt, dessen längere Querschnittsachse mindestens zweimal größer ist als die Länge ihrer kiirzeren Achse b.
[0012] In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch einen Wärmetauscher mit vier Reihen von Röhren dargestellt, wobei jede Reihe aus jeweils vier Röhren besteht. In der Figur ist der Abstand h zwischen Röhren zu sehen. Zwischen manchen Reihen von Röhren werden zwei Teile vom Metallbalg angebracht bzw. angeordnet.
[0013] In Fig. 5 ist schematisch ein Wärmetauscher dargestellt, der mit einer Abdeckung bzw. einem Gehäuse versehen ist.
BEISPIELE EINER IMPLEMENTIERUNG DER ERFINDUNG
[0014] Es wurde entschieden, in einem Einfamilienhaus eine Warmwasser-Zentralheizung mit einem Gaskessel mit der Leistung von 40 kW und fünf Heizkörpern mit jeweiliger Leistung von etwa 12 kW zu realisieren. Beansprucht wird dabei, dass die einzelnen Räume mit sowohl kleinen als auch leistungsfähigen Heizkörpern ausgestattet sind, die die Leistung eines Kessels in die einzelnen Räume übertragen können. Zur Realisierung von jedem aus fünf Heizkörpern wird ein Wärmetauscher 1 verwendet, der aus vier Reihen von zum Horizont unter einem Winkel a = 35°angebrachten Röhren 3 besteht. Die Länge von jeder Röhre 3 beträgt 720 mm. Jede Reihe von Röhren 3 besteht aus acht Röhren 3 mit einem aerodynamisch gestalteten rechteck-förmigen Profil mit abgerundeten Ecken. Die Länge der längeren Achse der Röhre 3 ist bzw. beträgt 20 mm und die Länge der kürzeren Achse der Röhre 3 ist 8 mm.
[0015] Der Abstand h zwischen der unteren Reihe von Röhren 3 und der darüber angebrachten Reihe von Röhren 3 beträgt 10 mm. Zwischen weiteren Reihen von Röhren 3 ist der Abstand h = 22 mm. Alle verwendeten Stoffe sind aus Messing hergestellt. Auf beiden Seiten ist ein Wär-metauscher 1 angebracht, der mit einem Sammelraum 4 beendet ist, in den die einzelnen Röh-ren 3 eingemündet sind. Zwischen der zweiten und der dritten Reihe von Röhren 3 ist ein Metallbalg 6 angeordnet bzw. eingesetzt. Der Sammelraum 4 ist sowohl mit einer Zuführleitung 5 als auch mit einer Abfiihrleitung 5 versehen. Alle Rohrleitungen 5 sind aus Kupfer hergestellt. Die Abfiihrleitung 5 ist mit einem Regulierelement 1 versehen. Unter dem Wärmetauscher 1 sind zwei axiale elektrische Ventilatoren 8 angebracht, die jeweils mit einem Regulierelement 9 versehen sind. Der auf diese Art und Weise ausgefiihrte Wärmetauscher ist mit einer ästhetisch erstellten Abdeckung 2 versehen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
[0016] Die vorliegende technische Lösung lässt sich zur Realisierung von Warmwasser-Zentralheizungen verwenden. Sie lässt sich auch für Kühleinheiten ausnutzen.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Heizen und Kühlen, insbesondere für eine Warmwasser-Zentralheizung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens aus einem Wärmetauscher (1) gebildet ist, der mit einer Abdeckung (2) versehen ist, wobei der Wärmetauscher (1) aus mindestens einer zum Horizont unter dem Winkel a von maximal 65° angebrachter Reihe von Röhren (3) besteht, wobei jede Reihe von Röhren (3) aus mindestens zwei Röhren (3) besteht, de-ren aerodynamisch gestaltetes Profil zumindest im Wesentlichen ein Rechteck oder im Wesentlichen ein Oval bildet, dessen längere Querschnittsachse mindestens zweimal grö-ßer ist als die Länge ihrer kürzeren Achse b, wobei der Abstand h zumindest zwischen manchen Röhren (3) maximal 13 mm beträgt, wobei zumindest auf einer Seite der Wärme-tauscher (1) mit einem Sammelraum (4) beendet ist, in den wenigstens manche Röhren (3) eingemündet sind und der mit einer Zuführleitung (5) und/oder Abführleitung (5) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) aus Kupfer enthaltendem Material ausgeführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) aus Aluminium enthaltendem Material ausgeführt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwischen manchen Reihen von Röhren (3) mindestens ein Teil eines Metallbalges (6) angeordnet.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Anspmche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufiihr- (5) und/oder Abführleitung (5) mit einem Regulierelement (7) versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Anspmche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrischer Ventilator (8) über und/oder unter dem Wärmetauscher (1) befes-tigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Ventilator (8) zur Drehzahlregelung mit einem Regler (9) versehen ist. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
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