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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Kaminen, gekennzeichnet dadurch, dass die zu erwärmende Luft räumlich vom rauchführenden Kanal (2) des Kamins (4) durch eine wärmeleitende Wand (2a) getrennt, entgegen der Stromrichtung des Rauches geführt wird, wodurch, entspre chend dem Wärmegradienten, dem Rauch die Wärme entzogen wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausser Luft auch andere der Wärmeübertragung dienende Stoffe dem rauchführenden System Wärme entziehen.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewonnene Wärme nicht der Raumheizung, sondern der Energieumwandlung oder Energiespeicherung dient.
4. Bauelement zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mindestens zwei durch Wandungen getrennte Kanäle (2, 3) umfasst.
5. Bauelement nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitende Wand zwischen dem Kanal (3), der die zu erhitzende Luft führt und demjenigen (2), der den Rauch abführt, eine Vorrichtung zur Oberflächenvergrösserung erhält, wodurch die Wärmeübertragung verbessert wird.
6. Bauelement nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitende Wand zwischen dem Kanal, der die zu erhitzende Luft führt und demjenigen, der den Rauch abführt, aus gut wärmeleitendem, korrosionssicherem Metall besteht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit welchem die Wärmerückgewinnung aus Kaminen, im besonderen von Cheminee-Anlagen ermöglicht wird. Im weiteren gehört dazu ein Bauelement zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind heute verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit welchen die vor allem in Cheminee-Feuern entstehende Wärme besser ausgenützt werden kann. Dabei werden Wärmeaustauschersysteme verschiedenster Art in der Regel unmittelbar durch die Flammen erhitzt. Die bis heute bekannten Wärmeaustauschersysteme weisen folgende Nachteile auf: 1. der Wirkungsgrad ist relativ klein, 2.
Systeme mit gutem Wirkungsgrad sind räumlich und finanziell sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch den Kamin verlorengehende Energie mit einem hohen Wirkungsgrad zurückzugewinnen.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht. Durch den im Patentanspruch 1 geforderten zweiten Kanal wird in der dem Rauchstrom entgegengesetzten Richtung Luft geblasen, welche sich am rauchführenden Kanal immer mehr erwärmt. Die im Gegenstromprinzip erwärmte Luft wird dem zu erwärmenden System zugeführt.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt. Im Feuer 1 entstehen heisse Gase, welche durch das Kamin 4 aufsteigen und bei 7 ins Freie geleitet werden. Durch das Gebläse 5 wird kalte Frischluft angesogen und durch einen Kanal 3 von oben nach unten zur Austrittsöffnung 6 befördert. Im Kamin 4 besteht vom Feuer 1 bis zur Austrittsöffnung des Kamins 7 ein Wärmegradient, indem nahe beim Feuer sehr hohe, bei der Austrittsöffnung 7 geringere Temperaturen bestehen.
Entsprechend diesem Gradienten erwärmt sich nun die durch das Gebläse 5 von oben nach unten durch den Kanal 3 beförderte Luft und entzieht den aufsteigenden Gasen soviel Wärme, dass im Idealfall der bei 7 austretende Rauch Aussentemperatur aufweist. Die Wärmeregulation im zu erwärmenden Raum erfolgt durch Ein- und Ausschalten des Gebläses. Bei abgeschaItetem Gebläse kann sich der Kamin 4 wieder soweit erwärmen, dass vorgängig kondensierte Rauchbestandteile wieder verdampfen.
Das in Fig. 1 gezeigte Prinzip kann nicht nur durch nachträglichen Einbau eines I(anals 3 in bestehende Kamine verwirklicht werden, sondern lässt sich schon beim Bau des Kamines durch geeignete Konstruktion der verwendeten Bau-Elemente realisieren.
In Fig. 2 ist als Beispiel eines solchen Bauelementes der Aufbau eines Kaminsteines näher ersichtlich: Fig. 2a zeigt einen schematischen Längsschnitt an der mit X-X gekennzeichneten Stelle des Steines in Fig. 2b. Fig. 2b zeigt die Aufsicht auf einen solchen Stein. Legende zu Fig. 2: Im Kanal 2 steigt der heisse Rauch auf. Im Kanal 3, welcher den Kanal 2 ringförmig umfasst, wird die zu erwärmende Luft von oben nach unten geblasen. Längsrippen 2b verbinden die Kanalwände 2a und 4b miteinander. Die beiden Kanäle 2 und 3 sind im eigentlichen Kaminstein 4a eingelassen. Der Kaminstein 4a sorgt nicht nur für mechanische Festigkeit des Kamins , sondern isoliert gleichzeitig auch die zu erwärmende Luft des Kanals 3. Durch geeignete Formgebung der Wand 2a und der Längsrippen 2b sowie durch Verwendung eines geeigneten Materials (z.B. Stahl) lassen sich Oberfläche und Wärmedurchgang vergrössern.
Durch Aufeinanderschichten solcher Kaminsteine ergibt sich ein Kamin mit eingebautem Wärmeaustauscher.
Das hier beschriebene Verfahren führt zu einem Wirkungs- grad, der auch in der Praxis sehr hoch liegt. Insbesondere wenn die beschriebene Vorrichtung schon beim Bau des Kamins berücksichtigt wird, sind die finanziellen Aufwendungen minimal.
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PATENT CLAIMS
1. A method for heat recovery from chimneys, characterized in that the air to be heated is spatially separated from the smoke-guiding channel (2) of the chimney (4) by a heat-conducting wall (2a), against the current direction of the smoke, thereby, accordingly Thermal gradient from which smoke is extracted.
2. The method according to claim 1, characterized in that in addition to air, other heat transfer substances extract heat from the smoke-carrying system.
3. The method according to claim 1, characterized in that the heat obtained is not used for space heating, but for energy conversion or energy storage.
4. Component for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises at least two channels (2, 3) separated by walls.
5. Component according to claim 4, characterized in that the heat-conducting wall between the channel (3) which carries the air to be heated and that (2) which removes the smoke, receives a device for increasing the surface, whereby the heat transfer is improved.
6. Component according to claim 5, characterized in that the heat-conducting wall between the channel that carries the air to be heated and the one that discharges the smoke consists of good heat-conducting, corrosion-resistant metal.
The invention relates to a method with which heat recovery from chimneys, in particular from chimney systems, is made possible. This also includes a component for carrying out the method.
Various methods and devices are known today with which the heat generated in particular in fireplaces can be better utilized. Various types of heat exchanger systems are usually heated directly by the flames. The heat exchanger systems known to date have the following disadvantages: 1. the efficiency is relatively low, 2.
Systems with good efficiency are very expensive in terms of space and money.
The invention has for its object to recover the energy lost by the chimney with high efficiency.
According to the invention, this is achieved by the features of claim 1. Air is blown in the opposite direction to the flow of smoke by the second channel required in claim 1, which air heats up more and more on the smoke-carrying channel. The air heated in the counterflow principle is fed to the system to be heated.
Two exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawings.
Fig. 1 shows a schematic cross section. In the fire 1, hot gases are generated, which rise through the chimney 4 and are conducted outside at 7. Cold fresh air is drawn in by the fan 5 and is conveyed through a duct 3 from top to bottom to the outlet opening 6. In the chimney 4 there is a heat gradient from the fire 1 to the outlet opening of the chimney 7, in that there are very high temperatures near the fire and lower temperatures at the outlet opening 7.
According to this gradient, the air conveyed by the fan 5 from top to bottom through the channel 3 heats up and extracts so much heat from the rising gases that ideally the smoke escaping at 7 has an outside temperature. The heat is regulated in the room to be heated by switching the fan on and off. When the fan is switched off, the chimney 4 can heat up again enough that previously condensed smoke components evaporate again.
The principle shown in FIG. 1 can not only be implemented by retrofitting an I (anal 3) in existing chimneys, but can already be implemented during the construction of the chimney by suitable construction of the structural elements used.
In Fig. 2 the structure of a chimney stone is shown in more detail as an example of such a component: Fig. 2a shows a schematic longitudinal section at the location of the stone marked with X-X in Fig. 2b. 2b shows the top view of such a stone. Legend for Fig. 2: The hot smoke rises in channel 2. In duct 3, which comprises duct 2 in a ring, the air to be heated is blown from top to bottom. Longitudinal ribs 2b connect the channel walls 2a and 4b to one another. The two channels 2 and 3 are embedded in the actual chimney 4a. The chimney 4a not only ensures the mechanical strength of the chimney, but at the same time also insulates the air to be heated from the duct 3. The surface and heat transfer can be increased by suitable shaping of the wall 2a and the longitudinal ribs 2b and by using a suitable material (for example steel) .
Laying such chimneys on top of each other results in a chimney with a built-in heat exchanger.
The method described here leads to an efficiency that is also very high in practice. In particular, if the device described is already taken into account when building the fireplace, the financial expenditure is minimal.