DE10034485A1 - Versorgungssystem für eine Wohnung mit gasbetriebenem Wärmeerzeuger und einer Lüftungsanlage - Google Patents

Versorgungssystem für eine Wohnung mit gasbetriebenem Wärmeerzeuger und einer Lüftungsanlage

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Versorgungssystem für eine Wohnung mit einem gasbetriebenen Wärmeerzeuger und einer Lüftungsanlagem bei dem dem Wärmeerzeuger Verbrennungsluft zugeführt und von dem das entstehende Abgas abgeführt wird und bei dem die Lüftungsanlage Frischluft ansaugt und als Zuluft der Wohnung zuführt sowie Abluft aus der Wohnung ansaugt und als Fortluft abführt. Eine raumluftunabhängige Kopplung zwischen Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage zur Verbesserung der Betriebsverhältnisse wird dadurch geschaffen, dass zumindest ein Teil der Fortluft der Lüftungsanlage als Verbrennungsluft dem Wärmeerzeuger zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Versorgungssystem für eine Wohnung mit einem gas­ betriebenen Wärmeerzeuger und einer Lüftungsanlage, bei dem dem Wärmeer­ zeuger Verbrennungsluft zugeführt und von dem das entstehende Abgas abge­ führt wird und bei dem die Lüftungsanlage Frischluft ansaugt und als Zuluft der Wohnung zuführt sowie Abluft aus der Wohnung ansaugt und als Fortluft ab­ führt.
Die Energiesparverordnung 2000 wird zur Verbreitung des Einsatzes von mecha­ nischen Wohnungs-Lüftungsanlagen führen. Der Primärenergieträger Gas wird dabei weiterhin an Bedeutung gewinnen. Integrierte Gas-System-Lösungen, be­ stehend aus gasbetriebenem Wärmeerzeuger mit integrierter Stromerzeugung, Gasherd, Gastrockner bieten dabei ein erhebliches Potential für die Energieein­ sparung.
Gerade bei Neubauten werden vermehrt gasbetriebene Wärmeerzeuger mit ein­ facher Luft-Abgas-Führung eingesetzt. Dabei kann die Kondensation ein Problem darstellen. Der Wärmeübergang vom Abgas in die Zuluft als Verbrennungsluft verstärkt bei Doppelrohrausführung die Abkühlung des Abgases und damit die Kondensatbildung oder Vereisung an der Abgasmündung.
Eine raumluftabhängige Betriebsweise des gasbetriebenen Wärmeerzeugers ist aufgrund der erhöhten Dichtigkeit der Gebäudehülle problematisch. Die unmittel­ bare lufttechnische Verbindung zwischen Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage, wie sie durch eine raumluftabhängige Betriebsweise oder durch das Heranziehen von Abluft als Verbrennungsluft gegeben wäre, schränkt die Betriebsmöglichkei­ ten der Lüftungsanlage ein, wie z. B. die Veröffentlichung von Hausladen G. et al. "Heizung und Lüftung im Niedrigenergiehaus" in Bauforschung für die Praxis, Band 1 IRB-Verlag, Stuttgart, 1994 zeigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Versorgungssystem der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass zwischen dem gasbetriebenen Wärmeerzeuger und der Lüftungsanlage eine lufttechnische Verbindung geschaffen ist, die raumluftunab­ hängig betrieben werden kann und dabei im Aufbau einfach ist und keinen erhöhten Steuerungs- und/oder Regelungsaufwand erfordert.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der Fortluft der Lüftungsanlage als Verbrennungsluft dem Wärmeerzeuger zuführbar ist.
Durch die Nutzung der Fortluft der Lüftungsanlage als Verbrennungsluft für den Wärmeerzeuger wird der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers verbessert und un­ erwünschte Kondensatbildung in der Luft-Abgas-Führung verhindert. Dabei lassen sich Wirkungsgradverbesserungen von einigen Prozenten erreichen. Die Fortluft der Lüftungsanlage hat gerade in der Herzperiode einen höheren Enhal­ piegehalt als die aus der Außenluft gewonnene Frischluft, wird anstatt der Frischluft die Fortluft der Lüftungsanlage als Verbrennungsluft für den Wärmeer­ zeuger verwendet, ergeben sich die Wirkungsgradverbesserungen, die durch die Relation von Verbrennungsluft - zu Abluft-Massenstrom begrenzt sind. Diese Relation schwankt zwischen 1 : 10 und 1 : 3, wenn die Lüftungsanlage für den hygienischen Leistungsbedarf ausgelegt ist.
Mit der neuen Ausgestaltung wird zudem die Taupunkttemperatur des Abgases erhöht, was die Kondensatbildung im Abgas-Wasser-Wärmeübertrager des Wär­ meerzeugers unterstützt. Das in der Luft-Abgas-Führung geführte Abgas kann sich nicht so stark abkühlen, was die Kondensatbildung in der Abführung und die Vereisung an der Abgasmündung verhindert.
Anders als bei Konzepten, in denen Abluft als Verbrennungsluft herangezogen wird, gibt es keine Probleme bei der hydraulischen Kopplung der Luftwege von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage, da Verbrennungsluft erst nach dem Fort­ luftwärmeübertrager abgezweigt wird. Das Gebläse des Wärmeerzeugers muss nicht gegen das Fortluft-Gebläse der Lüftungsanlage arbeiten, sondern wird durch dieses unterstützt.
Eine einfach vornehmbare lufttechnische Kopplung zwischen Lüftungsanlage und Wärmeerzeuger ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas des Wärmeerzeu­ gers und die Fortluft der Lüftungsanlage in einer Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung abführbar sind, wobei die Leitung für das Abgas durch eine Abzweigleitung für die Verbrennungsluft in die Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung geführt ist. Dazu sind keine Drossel- oder Regeleinrichtungen erforderlich. Das Abgas wird zusätz­ lich erwärmt, wozu eine weitere Ausgestaltung von Vorteil ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Abgas im Innenrohr und die Fortluft im Außenrohr der Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung abführbar sind.
Ist zusätzlich vorgesehen, dass der aus der Fortluft der Lüftungsanlage abge­ zweigten Verbrennungsluft zusätzlich Frischluft beigemischt ist, die über eine Zuleitung mit Rückschlag klappe in die Abzweigleitung für die Verbrennungsluft einführbar ist und dass das Abgas des Wärmeerzeugers und die restliche Fortluft der Lüftungsanlage miteinander vermischt in der Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung abführbar sind, dann wird zusätzlich das Abgas mit der restlichen Fortluft der Lüftungsanlage thermisch gekoppelt. Um dies auch bei nicht im Betrieb befind­ licher Lüftungsanlage sicherzustellen, ist vorzusehen, dass das Abgas des Wärmeerzeugers über einen Injektor in die Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung ein­ leitbar ist. Der Injektor sorgt für die Mischung und die Rückschlagklappe für die Versorgungssicherheit.
Diese thermale Kopplung von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage kann selbst­ verständlich auch bei einem Wärmeerzeuger mit integriertem Stromerzeuger eingesetzt werden.
Bei einer Lüftungsanlage mit Fortluft-Gebläse wird die Verbrennungsluft erst nach diesem aus der Fortluft abgezweigt, da dann die Gebläse von Wärmeerzeu­ ger und Lüftungsanlage sich unterstützen und nicht gegeneinander arbeiten.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema der lufttechnischen Verbindung von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage, bei dem Fortluft der Lüftungsanlage dem Wärmeerzeuger als Verbrennungsluft zuführbar ist,
Fig. 2 die dem Schema nach Fig. 1 zuzuordnende Luft-Abgas-Führung,
Fig. 3 ein Schema der lufttechnischen Verbindung von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage, bei dem zusätzlich das Abgas der restlichen Fortluft der Lüftungsanlage beigemischt ist.
In der Fig. 1 ist mit WE ein gasbetriebener Wärmeerzeuger und mit LE eine Wohnungs-Lüftungsanlage angegeben, die in bekannter Weise aufgebaut sein können. Mit den Pfeilen ist die Richtung der Luftströme angegeben. Dabei hat die Lüftungsanlage LE zwei Kreise. Zum einen wird Frischluft FrL angesaugt und als Zuluft ZL der Wohnung zugeführt. Im zweiten Kreis wird Abluft AL aus der Wohnung abgesaugt und als Fortluft FoL abgeführt, wobei ein Fortluft-Gebläse 50 die Fortluft FoL in die Luft-Abgas-Führung fördert. Hinter dem Fortluft- Gebläse 50 wird zumindest ein Teil der Fortluft FoL der Lüftungsanlage LE als Verbrennungsluft VL dem gasbetriebenen Wärmeerzeuger WE zugeführt. Das den Wärmeerzeuger WE verlassende Abgas AG wird ebenfalls der Luft-Abgas- Führung 10 gemäß Fig. 2 zugeführt. Wie die Fig. 2 zeigt, wird an der vom Fortluft-Gebläse 50 kommenden Fortluft-Leitung 30 über eine Abzweigleitung 20 der Anteil Verbrennungsluft VL für den Wärmeerzeuger WE abgezweigt. Das Ab­ gas AG des Wärmeerzeugers WE wird im Innenrohr der Doppelrohr-Luft-Abgas- Führung 10 auch durch die Abzweigleitung 20 geführt. Dabei umschließt das Außenrohr die Abgasleitung und führt die restliche Fortluft FoL der Lüf­ tungsanlagen LE. Mit dieser Anordnung wird eine Abkühlung des Abgases AG in der Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung 10 und damit eine Kondensatbildung im Ab­ gas AG unterbunden. Die Abgasleitung kann sich dabei wie ein Injektor ver­ jüngen.
Wie das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 zeigt, kann sich das Abgas AG mit der restlichen Fortluft FoL der Lüftungsanlage LE vermischen und ge­ meinsam mit dieser an der Mündung des Außenrohres der Doppelrohr-Luft-Ab­ gas-Führung 10 austreten. Dabei mündet die Abgasleitung als Injektor In in dem Außenrohr der Luft-Abgas-Führung 10. Die Abzweigung von Fortluft FoL als Verbrennungsluft VL für den Wärmeerzeuger WE bleibt wie beim Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 1 und 2. Der Verbrennungsluft VL aus der Fortluft FoL der Lüftungsanlage LE wird im Bereich der Abzweigleitung 20 über eine Zuführ­ leitung 40 mit Rückschlag klappe KL zusätzliche Frischluft FrL zugeführt.

Claims (8)

1. Versorgungssystem für eine Wohnung mit einem gasbetriebenen Wärme­ erzeuger und einer Lüftungsanlage, bei dem dem Wärmeerzeuger Verbren­ nungsluft zugeführt und von dem das entstehende Abgas abgeführt wird und bei dem die Lüftungsanlage Frischluft ansaugt und als Zuluft der Wohnung zuführt sowie Abluft aus der Wohnung ansaugt und als Fortluft abführt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Fortluft (FoL) der Lüftungsanlage (LE) als Ver­ brennungsluft (VL) dem Wärmeerzeuger (WE) zuführbar ist.
2. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (AG) des Wärmeerzeugers (WE) und die Fortluft (FoL) der Lüftungsanlage (LE) in einer Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung (10) abführ­ bar sind, wobei die Leitung für das Abgas (AG) durch eine Abzweigleitung (20) für die Verbrennungsluft (VL) in die Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung (10) geführt ist.
3. Versorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (AG) im Innenrohr und die Fortluft (FoL) im Außenrohr der Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung (10) abführbar sind.
4. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Fortluft (FoL) der Lüftungsanlage (LE) abgezweigten Ver­ brennungsluft (VL) zusätzlich Frischluft (FrL) beigemischt ist, die über eine Zuleitung (40) mit Rückschlagklappe (KL) in die Abzweigleitung (20) für die Verbrennungsluft (VL) einführbar ist.
5. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (AG) des Wärmeerzeugers (WE) und die restliche Fortluft (FoL) der Lüftungsanlage (LE) miteinander vermischt in der Doppelrohr- Luft-Abgas-Führung (10) abführbar sind.
6. Versorgungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas (AG) des Wärmeerzeugers (WE) über einen Injektor (In) in die Doppelrohr-Luft-Abgas-Führung (10) einleitbar ist.
7. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wärmeerzeuger (WE) ein Stromerzeuger integriert ist.
8. Versorgungssystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Lüftungsanlage (LE) mit Fortluft-Gebläse (50) nach diesem zumindest ein Teil der Fortluft (FoL) der Lüftungsanlage (LE) als Verbren­ nungsluft (VL) für den Wärmeerzeuger (WE) abgezweigt ist.
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