DE10034485A1 - Warm air heating system for dwelling uses part of the vented air to supply the heating burner - Google Patents

Warm air heating system for dwelling uses part of the vented air to supply the heating burner

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Abstract

A warm air heating system for a dwelling has an enhanced efficiency by using some of the vented air to supply the burners of the heating unit. Fresh air is drawn into the dwelling via a heat exchanger which is warmed by the vented air. A blower downstream of the heat exchanger expels some of the air and blows part of the airflow into the burner of the gas fired heating unit, to be expelled with the burnt gasses. The overall efficiency of the system is greater than a conventional heating system, and with a reduced rate of condensation of exhaust gasses.

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.The invention relates to a supply system for an apartment with a gas operated heat generator and a ventilation system in which the heater Producer combustion air supplied and from which the resulting exhaust gas abge leads and in which the ventilation system sucks in fresh air and as the supply air Apartment supplies and exhaust air sucked out of the apartment and exhaust air leads.

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. The Energy Saving Ordinance 2000 will lead to the spread of the use of mechanical home ventilation systems. The primary energy source gas will continue to gain in importance. Integrated gas system solutions, consisting of gas-powered heat generators with integrated power generation, gas stoves and gas dryers, offer considerable potential for energy savings.

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.Especially in new buildings, gas-powered heat generators are increasingly used air-exhaust gas routing used. Condensation can be a problem represent. The heat transfer from the exhaust gas to the supply air as combustion air increases the cooling of the exhaust gas and thus the Condensation or icing at the exhaust outlet.

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.Operation of the gas-powered heat generator depending on the ambient air is problematic due to the increased tightness of the building envelope. The immediate air-technical connection between the heat generator and the ventilation system, as would be the case through an ambient air-dependent mode of operation or by using exhaust air as combustion air, limits the operating options of the ventilation system, such as e.g. B. the publication of Hausladen G. et al. "Heating and ventilation in a low-energy house" in construction research for practice, Volume 1 IRB-Verlag, Stuttgart, 1994 shows.

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.It is an object of the invention to provide a supply system as mentioned in the introduction Kind of design so that between the gas powered heat generator and the Ventilation system an air-technical connection is created, the room air independent can be operated pending and is simple in structure and none increased control and / or regulation effort required.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der Fortluft der Lüftungsanlage als Verbrennungsluft dem Wärmeerzeuger zuführbar ist. The object is achieved according to the invention in that at least part of the Exhaust air from the ventilation system can be supplied to the heat generator as combustion air is.  

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.By using the exhaust air of the ventilation system as combustion air for the Heat generator, the efficiency of the heat generator is improved and un prevents the formation of condensate in the air-exhaust gas duct. there efficiency improvements of a few percent can be achieved. The Exhaust air from the ventilation system has a higher enthalpy, especially in the cardiac period pie content as the fresh air obtained from the outside air, instead of the Fresh air the exhaust air from the ventilation system as combustion air for the heater used producers, the efficiency improvements result from the Relation of combustion air - to exhaust air mass flow are limited. This Relation fluctuates between 1:10 and 1: 3 if the ventilation system for the hygienic power requirement is designed.

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.With the new design also the dew point temperature of the exhaust gas increases what the condensation in the exhaust gas water heat exchanger of the heat sea producer supports. The exhaust gas guided in the air-exhaust gas guide can do not cool down as much, which leads to the formation of condensate in the outlet and prevents icing at the exhaust outlet.

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. In contrast to concepts in which exhaust air is used as combustion air there are no problems with the hydraulic coupling of the airways from Heat generator and ventilation system, since combustion air only after the fort air heat exchanger is branched off. The heat generator fan must do not work against the exhaust air blower of the ventilation system, but will supported by this.  

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.An easy-to-implement ventilation connection between the ventilation system and Heat generator is characterized in that the exhaust gas from the heat generator gers and the exhaust air of the ventilation system in a double-pipe air exhaust duct are dissipated, the line for the exhaust gas through a branch line for the combustion air is led into the double-pipe air-exhaust gas guide. To no throttling or control devices are required. The exhaust gas is additional Lich warmed, which is a further embodiment of advantage, this is characterized in that the exhaust gas in the inner pipe and the exhaust air in the outer pipe the double-pipe air-exhaust gas duct can be removed.

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.It is also provided that the exhaust air from the ventilation system branched combustion air is additionally mixed with fresh air, which has a Return line flap in the branch line for the combustion air is insertable and that the exhaust gas of the heat generator and the rest of the exhaust air the ventilation system mixed together in the double-pipe air-exhaust gas duct are dissipatable, then the exhaust gas with the remaining exhaust air Ventilation system thermally coupled. To do this even when not in use ventilation system, it must be provided that the exhaust gas from the Heat generator via an injector in the double-pipe air exhaust gas guide is conductive. The injector takes care of the mixture and the non-return valve ensures that Security of supply.

Diese thermale Kopplung von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage kann selbst­ verständlich auch bei einem Wärmeerzeuger mit integriertem Stromerzeuger eingesetzt werden. This thermal coupling of the heat generator and ventilation system can itself understandable even for a heat generator with an integrated power generator be used.  

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.In a ventilation system with exhaust air blower, the combustion air is first after this branched off from the exhaust air, because then the blower of heat support and ventilation system and do not work against each other.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated schematically in the drawings Exemplary embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Schema der lufttechnischen Verbindung von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage, bei dem Fortluft der Lüftungsanlage dem Wärmeerzeuger als Verbrennungsluft zuführbar ist, Fig. 1 is a diagram of the ventilation connection of the heat generator and the ventilation system, in which exhaust air of the ventilation system the heat generator can be supplied as combustion air,

Fig. 2 die dem Schema nach Fig. 1 zuzuordnende Luft-Abgas-Führung, Fig. 2, the scheme of Fig. 1 attributable to air exhaust guide,

Fig. 3 ein Schema der lufttechnischen Verbindung von Wärmeerzeuger und Lüftungsanlage, bei dem zusätzlich das Abgas der restlichen Fortluft der Lüftungsanlage beigemischt ist. Fig. 3 is a diagram of the ventilation connection of the heat generator and ventilation system, in which the exhaust gas is also mixed with the remaining exhaust air of the ventilation system.

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.In Fig. 1, WE is a gas-powered heat generator and LE is a home ventilation system, which can be constructed in a known manner. The arrows indicate the direction of the air flows. The LE ventilation system has two circles. On the one hand, fresh air FrL is drawn in and supplied to the apartment as supply air ZL. In the second circuit, exhaust air AL is extracted from the apartment and discharged as exhaust air FoL, an exhaust air blower 50 conveying the exhaust air FoL into the air-exhaust gas duct. Behind the exhaust air blower 50 , at least part of the exhaust air FoL of the ventilation system LE is supplied as combustion air VL to the gas-operated heat generator WE. The exhaust gas AG leaving the heat generator WE is also fed to the air-exhaust gas guide 10 according to FIG. 2. As FIG. 2 shows, the proportion of combustion air VL for the heat generator WE is branched off on the exhaust air line 30 coming from the exhaust air blower 50 via a branch line 20 . From the gas AG of the heat generator WE is also guided through the branch line 20 in the inner tube of the double tube air-exhaust gas guide 10 . The outer pipe encloses the exhaust pipe and guides the remaining exhaust air FoL from the ventilation systems LE. With this arrangement, cooling of the exhaust gas AG in the double-pipe air-exhaust gas guide 10 and thus condensate formation in the exhaust gas AG are prevented. The exhaust pipe can taper like an injector.

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.As the embodiment of FIGS. 3 and 4 shows, the exhaust gas AG can mix with the remaining exhaust air FoL of the ventilation system LE and ge together with this at the mouth of the outer tube of the double-pipe air-Ab gas guide 10 emerge. The exhaust gas line opens as an injector In in the outer tube of the air-exhaust gas guide 10 . The branching of exhaust air FoL as combustion air VL for the heat generator WE remains as in the embodiment example according to FIGS. 1 and 2. The combustion air VL from the exhaust air FoL of the ventilation system LE is in the branch line 20 via a supply line 40 with a non-return flap KL additional fresh air FrL supplied.

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.1.Supply system for an apartment with a gas-powered heat generator and a ventilation system in which combustion air is supplied to the heat generator and from which the resulting exhaust gas is discharged and in which the ventilation system draws in fresh air and supplies it as supply air to the apartment and sucks in exhaust air from the apartment and dissipates as exhaust air, characterized in that at least part of the exhaust air (FoL) of the ventilation system (LE) can be supplied as combustion air (VL) to the heat generator (WE). 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. 2. Supply system according to claim 1, characterized in that the exhaust gas (AG) of the heat generator (WE) and the exhaust air (FoL) of the ventilation system (LE) in a double-pipe air exhaust gas guide ( 10 ) can be removed, the Line for the exhaust gas (AG) is guided through a branch line ( 20 ) for the combustion air (VL) into the double-pipe air-exhaust gas guide ( 10 ). 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.3. Supply system according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust gas (AG) in the inner tube and the exhaust air (FoL) in the outer tube of the double-pipe air-exhaust gas guide ( 10 ) can be removed. 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.4. Supply system according to claim 1, characterized in that from the exhaust air (FoL) of the ventilation system (LE) branched Ver combustion air (VL) fresh air (FrL) is additionally mixed in via a feed line ( 40 ) with a check valve (KL) the branch line ( 20 ) for the combustion air (VL) can be inserted. 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.5. Supply system according to claim 1, characterized in that the exhaust gas (AG) of the heat generator (WE) and the remaining exhaust air (FoL) of the ventilation system (LE) mixed with each other in the double-pipe air-exhaust gas guide ( 10 ) can be removed. 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.6. Supply system according to claim 5, characterized in that the exhaust gas (AG) of the heat generator (WE) can be introduced via an injector (In) into the double-pipe air-exhaust gas guide ( 10 ). 7. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wärmeerzeuger (WE) ein Stromerzeuger integriert ist. 7. Supply system according to claim 1, characterized, that a power generator is integrated in the heat generator (WE).   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.8. Supply system according to claim 1 to 7, characterized in that in a ventilation system (LE) with exhaust fan ( 50 ) after this at least part of the exhaust air (FoL) of the ventilation system (LE) as combustion air (VL) for the heat generator (WE) is branched off.
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