AT511203A4 - Backofen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Backofen mit einem Backraum (2), mit einem an einen Wärmespeicher (6) angeschlossenen Heizkreis (20) für den Backraum (2) und mit einem an einen Sonnenkollektor (15) angeschlossenen Ladekreis (12) für den Wärmespeicher (6) beschrieben. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Wärmespeicher (6) und der über dem Wärmespeicher (6) vorgesehene Backraum (2) in einer wärmeisolierten Einhausung (8) angeordnet sind und dass der Heizkreis (20) auf einer Schamotteauskleidung (1) des Backraums (2) verlegt ist.

Description

(38104) II

Die Erfindung bezieht sich auf einen Backofen mit einem Backraum, mit einem an einen Wärmespeicher angeschlossenen Heizkreis für den Backraum und mit einem an einen Sonnenkollektor angeschlossenen Ladekreis für den Wärmespeicher.

Um Sonnenenergie für die Energieversorgung eines Herdes mit einem Backraum vorteilhaft nützen zu können, ist es bekannt (EP 0 593 649 B1), einen übereinen Sonnenkollektor ladbaren Wärmespeicher vorzusehen, der vorzugsweise einen mit Stahlkugeln gefüllten, mit einem Wärmeträger beaufschlagbaren Behälter umfasst, sodass für den Heizkreis des Herdes Wärmeenergie unabhängig vom Sonnenstand zur Verfügung gestellt werden kann. Mit Hilfe entsprechender Steuerventile kann der Wärmespeicher durch eine Beaufschlagung mit dem im Sonnenkollektor erwärmten Wärmeträger geladen oder zum Heizen des Herdes über den Heizkreis entladen werden, über den der warme Wärmeträger durch den Herd gefördert wird. Durch eine Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit kann dabei die Heizleistung für den Herd den jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden. Um den im Sonnenkollektor erwärmten Wärmeträger auch unmittelbar für den Betrieb des Herdes nützen zu können, kann der an den Sonnenkollektor angeschlossene Ladekreis auch unmittelbar mit dem Heizkreis für den Herd verbunden werden. Nachteilig bei dieser bekannten Anlage zum Betreiben eines Herdes durch Nutzung der Sonnenenergie ist vor allem der bauliche Aufwand. Abgesehen davon sind bei Backöfen insbesondere für den gewerblichen bzw. industriellen Einsatz hinsichtlich des Wärmehaushalts Anforderungen zu erfüllen, die bei Herden mit einem Backraum für Haushaltszwecke im Allgemeinen nicht gestellt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Backofen mit einem Backraum der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass er hinsichtlich des Wärmehaushalts den an Backöfen für den gewerblichen und industriellen Einsatz gestellten Anforderungen entspricht, und zwar mit einem vergleichsweise geringen baulichen Aufwand.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Wärmespeicher und der über dem Wärmespeicher vorgesehene Backraum in einer wärmeisolierten Einhausung angeordnet sind und dass der Heizkreis auf einer Schamotteauskleidung des Backraums verlegt ist.

Durch die Anordnung des Backraums und des Wärmespeichers in einer gemeinsamen, wärmeisolierten Einhausung können zunächst Wärmeverluste über Verbindungsleitungen zwischen dem Wärmespeicher und dem Backofen einfach vermieden werden. Die Anordnung des Backraums unmittelbar oberhalb des Wärmespei-chers stellt dabei nicht nur eine vorteilhafte, kompakte Bauweise sicher, sondern nimmt auch darauf Rücksicht, dass der Backraum die vom Wärmespeicher abgestrahlte Wärme aufnehmen kann. Dazu kommt, dass durch die wärmefeste Schamotteauskleidung des Backraums eine für die Wämnebeaufschlagung des Backraums günstige Verteilung der von der Schamotteauskleidung abgestrahlten Wärme erreicht wird, wenn der Heizkreis in der Schamotteauskleidung auf der den Back-raum abgewandten Seite verlegt wird, sodass sich durch die Summe dieser Maßnahmen ein für einen insbesondere den gewerblichen und industriellen Einsatz kennzeichnenden Langzeitbetrieb des Badeofens vorteilhafter Wärmehaushalt unter Wahrung vergleichsweise einfacher baulicher Maßnahmen erzielen lässt.

Damit die Wärmebeaufschlagung des Backraums den Backbedingungen vorteilhaft angepasst werden kann, kann der Backraum in üblicherweise ein Gewölbe aufweisen, auf dessen Schamotteauskleidung zwischen einer Verteilerleitung und einer Sammelleitung parallel geschaltete Heizleitungen des Heizkreises verlaufen. Diese Maßnahme bewirkt eine gleichmäßige Wärmeabstrahlung über die gesamte Back- 3 3

φ « * « « * raumlänge in Richtung der Gewölbeachse. Im Bedarfsfall kann aber selbstverständlich auch durch den Boden des Backraums ein Abschnitt des Heizkreises geführt werden, der vorzugsweise gesondert angesteuert wird, um den Backraum mit einer an den Bedarfsfall angepassten Ober- und Unterhitze beaufschlagen zu können.

Um für das Laden und Entladen des Wärmespeichers vorteilhafte Voraussetzungen geschaffen werden können, kann der Ladekreis wenigstens eine im Bodenbereich des Wärmespeichers vorgesehene Leitungsschlange für den Wärmeträger des Ladekreises umfassen, sodass sich innerhalb des flüssigen Wärmespeichermediums des Wärmespeichers eine Temperaturschichtung ausbilden kann, die die Nutzung der jeweiligen Höchsttemperatur des Wärmespeichers für den Heizkreis erlaubt, wenn der Heizkreis wenigstens eine im Deckenbereich des Wärmespeichers vorgesehene Leitungsschlange für den Wärmeträger des Heizkreises aufweist. Der vom Wärmespeichermedium gesonderte Wärmeträger für den Heizkreis stellt einerseits eine Sicherheit dar, dass durch das Wärmespeichermedium des Wärmespeichers der Backraum selbst bei einem Leckwerden des Heizkreises nicht verunreinigt werden kann, und bietet anderseits den Vorteil einer Wärmeentnahme, ohne die Schichtung des Wärmeträgermediums innerhalb des Wärmespeichers nachhaltig zu zerstören, wie dies der Fall wäre, wenn das Wärmespeichermedium als Wärmeträger für den Heizkreis verwendet wird.

Damit unter Umgehung des Wärmespeichers der Heizkreis für einen Backraum mit einem über die Sonnenenergie erwärmten Wärmeträger beaufschlagt werden kann, kann der Heizkreis wahlweise an den Ladekreis angeschlossen werden.

Zur Sicherstellung einer ausreichenden Wärmemenge für den Backbetrieb unabhängig von der Ladung des Wärmespeichers über den Sonnenkollektor kann der Wärmespeicher eine Zusatzheizung aufweisen, die das für einen Backbetrieb erforderliche Temperaturniveau innerhalb des Wärmespeichers auch bei widrigen äußeren Umständen ermöglicht. Diese Zusatzheizung, vorzugsweise ebenfalls ein Wärmetauscher, kann aufsehr unterschiedliche Weise mit Energie versorgt werden. Es 4 » · • *· « « kommt ja nur darauf an, dass im Notfall der Backofen nicht außer Betrieb genommen werden muss.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Backofen in einem schematischen Blockschaltbild und

Fig. 2 den Backofen schematisch in einer stirnseitigen Ansicht in einem größeren Maßstab.

Der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Backofen weist einen mit einer Schamotteauskleidung 1 versehenen Backraum 2 auf, der an seiner vorderen Stirnseite mit einer Bedienöffnung 3 versehen ist, wie dies insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann, die den Backofen in einem schematischen Längsschnitt zeigt. Die Schamotteauskleidung 1 bildet gemäß der Fig. 2 in üblicher Weise ein Gewölbe 4, das von einer Bodenplatte 5 getragen wird. Der Backraum 2 ist auf einen Wärmespeicher 6 aufgesetzt, dessen Behälter 7 zusammen mit dem Backraum 2 in einer gemeinsamen, wärmeisolierten Einhausung 8 angeordnet ist. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einhausung 8 aus einem den Behälter 7 des Wärmespeichers 6 aufnehmenden Unterteil 9 und einem Oberteil 10 aufgebaut, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Bodenplatte 5 des Backraums 2 den Unterteil 9 mit dem Behälter 7 des Wärmespeichers 6 nach oben abschließt und der Oberteil 10 auf die über die Schamotteauskleidung 1 des Backraums 2 vorstehende Bodenplatte 5 aufgesetzt ist.

Gemäß der Fig. 1 wird der Wärmespeicher 6 über einen mit einer Ladepumpe 11 versehenen Ladekreis 12 geladen, der über einen Wärmetauscher 13 an den Kollektorkreis 14 eines Sonnenkollektors 15 angeschlossen ist. Die Pumpe für den Kollektorkreis 14 ist mit 16 bezeichnet. Der Sonnenkollektor 15 selbst weist in an sich bekannter Weise eine im Querschnitt paraboiartige Reflektorwanne 17 und ein Absorberrohr 18 in der Brennachse dieser Reflektorwanne 17 auf, sodass die im Bereich des Absorberrohres 18 gebündelte, reflektierte Wärmestrahlung der Sonne für eine ausreichende Temperatur des Wärmeträgers des Kollektorkreises 14 sorgt, um einen Backofen mit Wärmeenergie versorgen zu können. Der Ladekreis 12 bildet innerhalb des Behälters 7 für den Wärmespeicher 6 einen Wärmetauscher in Form wenigstens einer im Bodenbereich des Wärmespeichers 6 vorgesehenen Leitungsschlange 19, die überden Behälterboden mäanderförmig verlegt ist, sodass der Wärmespeicher 6 über den gesamten Bodenbereich des Behälters 7 gleichmäßig mit Wärme beaufschlagt werden kann. Innerhalb des Behälters 7 des Wärmespeichers 6 ist ein die Wärme des Ladekreises 13 aufnehmendes Wärmespeichermedium vorgesehen, über das die gespeicherte Wärme an einen Heizkreis 20 für den Backraum 2 abgegeben werden kann. Der mit einer Heizpumpe 21 versehene Heizkreis 20 bildet im Deckenbereich des Behälters 7 des Wärmespeichers 6 eine wiederum mäanderförmig verlegte Leitungsschlange 22 als Wärmetauscher. Über diesen Wärmetauscher wird der Wärmeträger für den Heizkreis 20 erwärmt, der Heizleitungen 23 für den Backraum 2 umfasst. Diese Heizleitungen 23 sind jeweils zwischen einer Verteilerleitung 24 entlang der Bodenplatte 5 und einer Sammelleitung 25 entlang des Scheitels des Gewölbes 4 des Backraums 2 parallel geschaltet, sodass der Backraum 2 über seine sich in Richtung der Gewölbeachse erstreckende Länge gleichmäßig mit Wärme beaufschlagt werden kann. Über die Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgers des Heizkreises 20 kann die Backtemperatur innerhalb des Backraums 2 gesteuert werden.

Damit auch bei einem Ausfall des Sonnenkollektors 15 der Backofen betrieben werden kann, ist der Wärmespeicher 6 mit einer Zusatzheizung 26 in Form eines strichpunktiert angedeuteten Wärmetauschers ausgerüstet.

Da der Backraum 2 mit seiner Schamotteauskleidung 1 und den auf der Außenseite der Schamotteauskleidung 1 verlegten Heizleitungen 23 innerhalb einer gemeinsamen, wärmeisolierten Einhausung 8 zusammen mit dem Wärmespeicher 6 angeordnet und auf den Behälter 7 des Wärmespeichers 6 aufgesetzt ist, ergeben sich baulich vergleichsweise einfache, den Wärmeverhältnissen vorteilhaft Rechnung tragende Konstruktionsbedingungen, die die Nutzung der Sonnenenergie für Backöfen im gewerblichen und industriellen Einsatz mit einem vergleichsweise ho- «· · 6 «· · 6 * i ·· * * 9 · hen Wirkungsgrad erlauben, ohne auf eine ausreichende Regelung der Wärmezufuhr zum Backraum 2 verzichten zu müssen. In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, dass das Blockschaltbild nach Fig. 1 nur die grundsätzlichen Leitungsverbindungen veranschaulicht und beispielsweise die Ausgleichsbehälter, Steuerventile und Steuergeräte aus Übersichtlichkeitsgründen nicht zeigt. Außerdem wird die durchaus sinnvolle Verbindung zwischen dem Ladekreis 12 und dem Heizkreis 20 vernachlässigt, um den Backraum 2 unter Umgehung des Wärmespeichers 6 wahlweise über den Sonnenkollektor 15 betreiben zu können.

Claims (6)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Dipl.-Ing. Karl Winfried Hellmich Spittelwiese 7, A 4020 Linz (38104) II Patentansprüche: 1. Backofen mit einem Backraum (2), mit einem an einen Wärmespeicher (6) angeschlossenen Heizkreis (20) für den Backraum (2) und mit einem an einen Sonnenkollektor (15) angeschlossenen Ladekreis (12) für den Wärmespeicher (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (6) und der über dem Wärmespeicher (6) vorgesehene Backraum (2) in einer wärmeisolierten Einhausung (8) angeordnet sind und dass der Heizkreis (20) auf einer Schamotteauskleidung (1) des Backraums (2) verlegt ist.
2. 2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Backraum (2) ein Gewölbe (4) aufweist, auf dessen Schamotteauskleidung (1) zwischen einer Verteilerleitung (24) und einer Sammelleitung (25) parallel geschaltete Heizleitungen (23) des Heizkreises (20) verlaufen.
3. 3. Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladekreis (12) wenigstens eine im Bodenbereich des Wärmespeichers (6) vorgesehene Leitungsschlange (19) für den Wärmeträger des Ladekreises (12) umfasst.
4. 4. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreis (20) wenigstens eine im Deckenbereich des Wärmespeichers (6) vorgesehene Leitungsschlange (22) für den Wärmeträger des Heizkreises (20) umfasst.
5. 5. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladekreis (12) wahlweise mit dem Heizkreis (20) verbindbar ist.
6. 6. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Wärmespeicher (6) eine Zusatzheizung (26) vorgesehen ist. Linz, am 27. September 2011 Helmut Gragger durch: f