DE102009025672A1 - System for heating e.g. domestic water in single family houses, has heat accumulator and fuel gas that is guided through fuel gas line in flow direction before and after solid particle entering into accumulator and fire-place, respectively - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Erwärmen von Heizungs- und/oder Brauchwasser für ein Wohngebäude durch Nutzung der sensiblen und latenten Restwärmeenergie des Rauchgases eines Brenners einer Heizanlage des Wohngebäudes. Die Anlage weist ein an der Brennkammer des Brenners der Heizanlage anschließbares Rauchgasleitsystem, einen Wärmespeicher mit mindestens einer Feststoffschüttung und mindestens einem Sammelraum, Hohlraum und Reservoir und ein Kühlsystem mit mindestens einem an eine Kühlwasserleitung angeschlossenen Verteiler für Kühlwasser zum Besprühen der Feststoffschüttung und zum Übertragen von Wärmeenergie auf. Ferner weist sie einen Pufferspeicher zum Aufnehmen und Kühlen des Kühlwassers auf.The The invention relates to a system for heating Heating and / or service water for a residential building through the use of sensitive and latent residual heat energy the flue gas of a burner of a heating system of the residential building. The system has an on the combustion chamber of the burner of the heating system connectable flue gas control system, a heat storage with at least one solids bed and at least a plenum, cavity and reservoir and a cooling system with at least one connected to a cooling water pipe Distributor for cooling water for spraying the solids bed and for transferring Heat energy up. It also has a buffer memory for picking up and cooling the cooling water.
Es
ist bereits eine Anlage zum Reinigen der Rauchgase mit einer Flüssigkeit
und zur Nutzung der thermischen Rauchgasenergie zum Erwärmen
der Frischluftzufuhr für den Brenner in der
In
der
Eine
weitere Möglichkeit, Rauchgas in direktem Kontakt mit einem
flüssigen Kühlmittel zu kühlen, ist in
der
Nach allen im relevanten Stand der Technik bekannten Vorrichtungen startet der Brenner, sobald Wärmebedarf im Heizsystem zu decken ist. Dazu muss der Brenner mehrmals täglich starten, um die Solltemperatur im Heizsystem zu halten. Beim Startvorgang des Brenners entstehen durch ungünstige Verbrennungsbedingungen überdurchschnittlich viel Stickoxide, Kohlenmonoxide und Ruß, was wenig umweltfreundlich ist und auch einen erhöhten Verschleiß und eine erhöhte Verschmutzung des Brenners zur Folge hat.To starts all known in the relevant prior art devices the burner, once to cover heat demand in the heating system is. To do this, the burner must start several times a day to to maintain the setpoint temperature in the heating system. When starting the Brenners are caused by unfavorable combustion conditions above average a lot of nitrogen oxides, carbon monoxide and soot, which is not very environmentally friendly is and also an increased wear and a increased contamination of the burner.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizanlage für Ein- und Mehrfamilienhäuser derart auszubilden und anzuordnen, dass die Anzahl der Startvorgänge des Brenners innerhalb eines bestimmten Zyklus reduziert wird.Of the Invention is the object of a heating system for Form and arrange single-family dwellings in such a way, that the number of starts of the burner within a certain cycle is reduced.
Grundidee ist es hierfür, bei hohem Wärmebedarf, vorzugsweise bei Tagbetrieb, das hohe Temperaturniveau der Verbrennungsgase einer Brennerflamme und bei niedrigem Wärmebedarf, vorzugsweise bei Nachtbetrieb, das niedrige Temperaturniveau des Rauchgases ohne Einsatz des Brenners dem System zu entnehmen.The basic idea it is this, preferably at high heat demand in daytime operation, the high temperature level of the combustion gases one Burner flame and low heat demand, preferably at night operation, the low temperature level of the flue gas without Use of the burner to remove the system.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass in einer Strömungsrichtung nach dem Verteiler und vor dem Pufferspeicher zumindest ein an das Rauchgasleitsystem anschließbarer kesselförmiger Wärmespeicher bestehend aus einer Feststoffschüttung, vorzugsweise aus Glasgranulat, vorgesehen ist und das Rauchgas vom Brenner über eine Rauchgasleitung in Strömungsrichtung durch die Feststoffschüttung des Wärmespeichers und in Strömungsrichtung nach der Feststoffschüttung aus dem Wärmespeicher heraus in einen Kamin leitbar ist.Solved The object is achieved according to the invention in that in a flow direction after the distributor and before the Buffer at least one connectable to the flue gas control system Tank-shaped heat storage consisting of a Solid bed, preferably made of glass granules, provided is and the flue gas from the burner via a flue gas line in the flow direction through the solids bed the heat accumulator and in the flow direction the solid bed out of the heat storage out into a chimney is conductive.
Dadurch wird erreicht, dass die Wärmeenergie des im Vergleich zu dem im Brenner erzeugten Verbrennungsgas kälteren Rauchgases zunächst gespeichert und innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu einem Zeitpunkt geringen Wärmebedarfs der Feststoffschüttung entnommen werden kann. Die aus dem Rauchgas gespeicherte Wärmemenge ist ausreichend, um bei geringem Wärmebedarf ohne den Brenner die notwendige Wärmeversorgung zu gewährleisten. Beim Abkühlen des Rauchgases in der Feststoffschüttung entsteht ein Kondensat, das innerhalb eines Entladezyklus als Kühlwasser zur Übertragung der Wärme dient.Thereby is achieved that the heat energy of the compared to the combustion gas produced in the combustion gas colder flue gas initially saved and within a certain period of time a point in time low heat demand of the solid bed can be removed. The amount of heat stored from the flue gas is sufficient to heat without the burner to ensure the necessary heat supply. During cooling of the flue gas in the solids bed This produces a condensate that acts as cooling water within a discharge cycle serves to transfer the heat.
Das Rauchgas wird im Wärmespeicher durch die Feststoffschüttung hindurch geleitet und gleichzeitig durch die Feststoffschüttung abgekühlt. Dabei speichert die Feststoffschüttung die Wärmeenergie des Rauchgases.The Flue gas is stored in the heat storage tank through the solids bed passed through and simultaneously through the solids bed cooled. The solid bed stores the heat energy of the flue gas.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Anlage ein Entladesystem bestehend aus mehreren Rauchgasleitungen und einem Gas-Wasser-Wärmetauscher sowie mehreren Rauchgasklappen aufweist, wobei durch einen in einer Rauchgasleitung vorgesehenen Ventilator und die an die Rauchgasleitungen angeschlossenen Rauchgasleitungen ein Strömungskreislauf entgegen der Strömungsrichtung durch die Feststoffschüttung und durch den Gas-Wasser-Wärmetauscher erzeugbar ist und der Gas-Wasser-Wärmetauscher wasserseitig an die Heizanlage angeschlossen ist. Bei niedrigem Wärmebedarf wird somit durch den mit dem vorhandenen Rauchgas gebildeten Strömungskreislauf die Feststoffschüttung von einer Temperatur von ca. 150°C auf ca. 90°C abgekühlt und die Wärmeenergie über den Gas-Wasser- Wärmetauscher an die bestehende Heizanlage abgeführt. Je nach Einstellung der Massenströme im Gas-Wasser-Wärmetauscher kann in dieser ersten Periode eine für einen Absenkbetrieb ausreichende Vorlauftemperatur für die Heizanlage erzeugt werden.It is advantageous for this purpose also that the system comprises a discharge system consisting of several flue gas ducts and a gas-water heat exchanger and a plurality of flue gas flaps, wherein by a provided in a flue gas duct fan and the flue gas ducts connected to the flue gas ducts a flow circuit against the flow direction through the solids bed and can be generated by the gas-water heat exchanger and the gas-water heat exchanger is connected to the water side of the heating system. At low heat demand, the solids bed is thus cooled by a temperature of about 150 ° C to about 90 ° C and dissipated the heat energy through the gas-water heat exchanger to the existing heating system through the flow circuit formed with the existing flue gas. Depending on the setting of the mass flows in the gas-water heat exchanger can in This first period a sufficient for a lowering operation flow temperature for the heating system can be generated.
Für den Strömungskreislauf ist es vorteilhaft, dass der Strömungskreislauf zumindest durch die als Bypass am Ventilator vorbei führende Rauchgasleitung und die in den Wärmespeicher mündende Rauchgasleitung und die aus dem Wärmespeicher führende Rauchgasleitung und die in den Gas-Wasser-Wärmetauscher führende Rauchgasleitung und die den Gas-Wasser-Wärmetauscher und die Rauchgasleitung verbindende Rauchgasleitung gebildet wird. Maßgebend ist ein Strömungskreislauf von Rauchgas, das nach dem Erhitzen durch die Feststoffschüttung auf dem kürzesten Wege in den Gas-Wasser-Wärmetauscher geleitet wird.For the flow circuit, it is advantageous that the flow circuit at least by passing as a bypass past the fan Flue gas pipe and the flue gas pipe opening into the heat accumulator and the leading from the heat storage flue gas line and leading into the gas-water heat exchanger Flue gas line and the gas-water heat exchanger and the flue gas line connecting flue gas line is formed. authoritative is a flow circuit of flue gas after heating through the bed of solids on the shortest Routes in the gas-water heat exchanger is passed.
Ferner ist es vorteilhaft, dass im Wärmespeicher in Strömungsrichtung vor der Feststoffschüttung ein Sammelraum für das Rauchgas und in Strömungsrichtung nach der Feststoffschüttung ein Reservoir für das Kühlwasser und zwischen der Feststoffschüttung und dem Reservoir ein Hohlraum für das Rauchgas vorgesehen sind. Dadurch wird erreicht, dass im Wärmespeicher ein Strömungskreislauf für das Rauchgas realisierbar ist und durch den Sammelraum ein Puffer für das notwendige Volumen an Kühlwasser gebildet ist.Further it is advantageous that in the heat storage in the flow direction before the solid bed a collecting space for the flue gas and in the flow direction after the solid bed a reservoir for the cooling water and between the solids bed and the reservoir a cavity for the Flue gas are provided. This ensures that in the heat storage a flow circuit for the flue gas can be realized is and through the plenum a buffer for the necessary Volume of cooling water is formed.
Für eine zweite Periode der Wärmeentnahme ist es vorteilhaft, dass das Kühlsystem einen ersten Wärmetauscher aufweist und das Kühlwasser über eine Kühlwasserleitung aus dem ersten Reservoir in den ersten Wärmetauscher und über eine Kühlwasserleitung aus dem ersten Wärmetauscher in den Sammelraum in den Wärmespeicher leitbar ist, wobei der erste Wärmetauscher an der Heizanlage angeschlossen ist. Mit dem ersten Wärmetauscher ist innerhalb der zweiten Periode eine erste Prozessstufe der Wärmeentnahme möglich, die auf einem gegenüber der ersten Periode niedrigeren Temperaturniveau basiert.For a second period of heat extraction it is beneficial that the cooling system has a first heat exchanger and the cooling water via a cooling water pipe from the first reservoir into the first heat exchanger and over a cooling water line from the first heat exchanger in the Collecting space in the heat storage is conductive, the first heat exchanger is connected to the heating system. With the first heat exchanger is within the second Period a first process step of heat extraction is possible, which is at a lower temperature level compared to the first period based.
Für die zweite Periode ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass im Wärmespeicher in Strömungsrichtung nach dem Sammelraum ein Zwischenboden für die Feststoffschüttung vorgesehen ist, durch den in Strömungsrichtung vor der weiteren Feststoffschüttung eine Kammer gebildet wird, und in der Kammer ein zweiter Verteiler für Kühlwasser vorgesehen ist, der an die Kühlwasserleitung angeschlossen ist. Dadurch kann der in Strömungsrichtung untere Teil der Feststoffschüttung separat vom oberen Teil der Feststoffschüttung auf möglichst tiefes Temperaturniveau abgekühlt werden.For the second period, it is advantageously provided that in Heat storage in the flow direction to the plenum an intermediate floor is provided for the solid bed, through the flow direction before the further solids bed a chamber is formed, and in the chamber a second manifold intended for cooling water, which is connected to the cooling water pipe connected. This allows the flow direction lower part of the solids bed separately from the upper part the solid bed to the lowest possible temperature level be cooled.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass in Strömungsrichtung nach dem Wärmespeicher ein Pufferspeicher vorgesehen ist, der unter anderem als Wärmetauscher für Brauchwasser ausgebildet ist. In den Pufferspeicher wird das im Wärmespeicher innerhalb eines Heizzyklus entstandene und als Kühlwasser dienende Kondensat eingeleitet, welches während des Brennzyklus dampfförmig entsteht. Durch den Pufferspeicher wird eine zweite Prozessstufe der Wärmeentnahme ermöglicht, die wiederum auf einem niedrigeren Temperaturniveau möglich ist als die Wärmeentnahme in der ersten Prozessstufe. Durch dieses Reservoir von ca. 500 Litern im Pufferspeicher kann eine zeitliche Pufferung der Wärmeentnahme erreicht werden.From of particular importance for the present invention, that in the flow direction to the heat storage a buffer is provided, inter alia, as a heat exchanger is designed for service water. In the cache is the heat accumulator created during a heating cycle and serving as cooling water condensate introduced, which arises in vapor form during the firing cycle. The buffer memory enables a second process step of heat removal, which in turn is possible at a lower temperature level is considered the heat extraction in the first process stage. By This reservoir of about 500 liters in the buffer can be a temporal buffering of heat removal can be achieved.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass das Volumen des Pufferspeichers dem Volumen des Kühlwassers im Reservoir entspricht und am Pufferspeicher zwei in Strömungsrichtung beabstandet voneinander angeordnete Entnahmeleitungen vorgesehen sind. Das nach der ersten Prozessstufe im Wärmespeicher abgekühlte Kühlwasser wird vollständig in den Pufferspeicher geführt, um in der zweiten Prozessstufe und in einer weiteren Prozessstufe weiter Wärme zu entnehmen. Das im Pufferspeicher befindliche Kühlwasser ist noch von einem vorherigen Zyklus enthalten und wird durch die Befüllung von oben durch das eingeleitete neue Kühlwasser nach unten hin aus dem Pufferspeicher herausgedrückt. Durch die beiden übereinander angeordneten Entnahmeleitungen kann das im oberen Teil des Pufferspeichers vorhandene und gegenüber dem im unteren Teil vorhandenen Kühlwasser kühlere Kühlwasser separat entnommen werden.in the Connection with the training according to the invention and arrangement, it is advantageous that the volume of the buffer corresponds to the volume of cooling water in the reservoir and two spaced on the buffer memory in the flow direction are provided from each other arranged extraction lines. That after the first process stage cooled in the heat storage Cooling water is completely in the buffer tank led to in the second process stage and in another Process step continue to remove heat. This is in the buffer memory Cooling water is still included in a previous cycle and is introduced by filling from above through the new cooling water pushed out down from the buffer memory. Through the two stacked sampling lines This can be in the upper part of the buffer and opposite cooler water in the lower part Cooling water can be taken separately.
Hinsichtlich der Reinigung des Rauchgases ist es vorteilhaft, dass ein Rauchgasfilter vorgesehen ist, der an die Rauchgasleitung angeschlossen ist, und der Rauchgasfilter einen Filterkörper und eine Reinigungsvorrichtung für den Filterkörper aufweist, wobei die Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des Filterkörpers mit Kühlwasser aus dem Kühlsystem versorgt wird. Die Reinigung erfolgt mit Kühlwasser aus dem Reservoir des Wärmespeichers. Das nach der Reinigung verunreinigungsbehaftete Kühlwasser wird in das Abwassersystem des Gebäudes abgeführt.Regarding the cleaning of the flue gas, it is advantageous that a flue gas filter is provided, which is connected to the flue gas line, and the flue gas filter a filter body and a cleaning device for the filter body, wherein the cleaning device for cleaning the filter body with cooling water is supplied from the cooling system. The cleaning takes place with cooling water from the reservoir of the heat storage. The after cleaning contaminated cooling water is discharged into the sewage system of the building.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Kühlsystem mindestens einen zweiten Wärmetauscher zum Erwärmen von Verbrennungsluft und/oder Raumluft aufweist und der zweite Wärmetauscher an den Pufferspeicher angeschlossen ist.Furthermore it is advantageous that the cooling system at least one second heat exchanger for heating combustion air and / or room air and the second heat exchanger connected to the buffer memory.
Dadurch wird erreicht, dass das Rauchgas nach dem Kühlen durch das Kühlwasser in einer dritten Prozessstufe durch die von außen zuströmende Verbrennungsluft für den Brenner oder durch die zirkulierende Raumluft noch weiter abgekühlt werden kann.Thereby is achieved by the flue gas after cooling through the cooling water in a third stage through the process from the outside incoming combustion air for the burner or by the circulating room air even further cooled can be.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Kühlsystem eine in der Strömungsrichtung nach dem Pufferspeicher angeordnete Ablassleitung aufweist, die mit einem Abwassersystem verbindbar ist. Das Kühlwasser reichert sich mit den kondensierbaren und festen, nicht filterbaren Bestandteilen des Rauchgases im unteren Bereich des Pufferspeichers an, sodass der Volumenstrom im Kühlsystem in gewissen Zyklen verringert werden muss. Ferner muss der Pufferspeicher in jedem Zyklus neu mit Kühlwasser beladen werden.Further It is advantageous that the cooling system one in the flow direction having disposed after the buffer memory discharge line, the can be connected to a sewage system. The cooling water accumulates with the condensable and solid, not filterable Components of the flue gas in the lower part of the buffer memory so that the volume flow in the cooling system decreases in certain cycles must become. Furthermore, the buffer needs to be reissued every cycle be charged with cooling water.
Dabei ist es von Vorteil, dass die Feststoffschüttung chemisch und zumindest teilweise thermisch stabil und überwiegend aus Glas und/oder Keramik und/oder Metall enthaltenden Feststoffteilchen gebildet ist. Gerade im Eintrittsbereich des Rauchgases ist eine thermische Stabilität notwendig, da hier die Temperaturschwankungen am größten sind.there it is advantageous that the solids bed chemical and at least partially thermally stable and predominantly formed from glass and / or ceramic and / or metal-containing solid particles is. Especially in the inlet region of the flue gas is a thermal Stability necessary, since here the temperature fluctuations are the largest.
Schließlich ist es von Vorteil, dass die Feststoffteilchen symmetrisch oder unsymmetrisch mit einem Korndurchmesser zwischen 2 und 10 mm ausgebildet sind und innerhalb einer Schüttung gleiche oder unterschiedliche Korndurchmesser aufweisen. Die Feststoffschüttung kann somit an optimale Strömungs- und Wärmeleitungsverhältnisse angepasst werden. Die zusätzlich in den verschiedenen Perioden nutzbare Wärmemenge, welche bisher ungenutzt mit dem Rauchgas über den Kamin abgeführt wurde, deckt den Wärme bedarf des Gebäudes mit und hat zur Folge, dass die Brennerstarts reduziert werden.After all it is advantageous that the solid particles are symmetrical or formed asymmetrically with a grain diameter between 2 and 10 mm are the same or different within a batch Have grain diameter. The solids can thus optimal flow and heat conduction conditions be adjusted. The additional in the different periods usable amount of heat, which so far unused with the flue gas over the chimney was removed, covers the heat needs of the building with and has the consequence that the burner starts be reduced.
Für Gebäude mit aufgrund der Bauweise erheblich reduziertem Wärmebedarf, zu welchen Neubauten oder energetisch sanierte Gebäude zählen, bietet sich zur vorbeschriebenen Rauchgasnutzanlage die Ergänzung mit einer Brennkammer an.For Building with significantly reduced due to the construction Heat demand, to which new buildings or energetically refurbished Count buildings, offers the above Rauchgasnutzanlage the supplement with a combustion chamber at.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass der Brenner mit Brennkammer Bestandteil der Anlage ist und die Brennkammer einen Primärwärmetauscher und eine Rauchgaslenkklappe aufweist, wobei über die Rauchgaslenkklappe der Massestrom des Rauchgases indirekt durch den Primärwärmetauscher und direkt in die Rauchgasleitung variiert und geregelt werden kann. Die Wärmeleistung des Brenners kann dadurch in bedarfsdeckender Menge an die Heizungsanlage abgegeben werden. Die Differenz zwischen im Brenner erzeugter Wärmemenge und in der Heizungsanlage benötigter Wärmemenge wird durch das am Primärwärmetauscher vorbeigeführte Rauchgas direkt in die Feststoffschüttung abgegeben. Zur Reduzierung der hohen Rauchgastemperatur am Brenneraustritt von ca. 900°C wird abgekühltes Rauchgas über eine Regelklappe beigemischt, wodurch die entstehende Mischtemperatur ca. 350°C beträgt. Durch die variable Nutzung der konstanten Wärmeleistung des Brenners wird erreicht, dass der Brenner nur einmal je Zyklus betrieben werden muss. Die für den Zeitraum des Brennerstillstands vom Gebäude benötigte Wärmemenge wird aus der Feststoffschüttung in vorbeschriebener Wirkungsweise der Perioden gedeckt.Advantageous It is also the fact that the burner with combustion chamber component the plant is and the combustion chamber a primary heat exchanger and a flue gas flap, wherein via the flue gas flap the mass flow of the flue gas indirectly through the primary heat exchanger and can be varied and regulated directly in the flue gas line. The heat output of the burner can thereby in needs-covering Amount to be given to the heating system. The difference between im Burner generated amount of heat and in the heating system required amount of heat is through the primary heat exchanger Passed flue gas directly into the solids bed issued. To reduce the high flue gas temperature at the burner outlet of about 900 ° C is cooled flue gas over a control flap mixed, whereby the resulting mixing temperature about 350 ° C is. Due to the variable usage the constant heat output of the burner is achieved, that the burner only needs to be operated once per cycle. The for the period of the burner standstill of the building required amount of heat is from the solid bed covered in the above-described operation of the periods.
Für eine ausreichende Wärmemengenspeicherung in der Feststoffschüttung sorgt eine vorausberechnete Bedarfsermitt lung auf Grundlage der Außentemperatur in der entsprechenden Steuerungsanlage. Dieses Heizkonzept mindert die Schadstoffemission und den Brennerverschleiß. Zudem ist ein kleinerer und somit wesentlich günstigerer Brenner ausreichend.For sufficient heat storage in the solid bed provides a precalculated needs assessment based on the Outside temperature in the corresponding control system. This heating concept reduces pollutant emissions and burner wear. In addition, a smaller and thus much cheaper Burner sufficient.
Vorteilhaft ist auch ein Verfahren, bei dem ein Großteil der Feststoffschüttung im Wärmespeicher innerhalb eines Zyklus unmittelbar durch das Rauchgas von einem kalten Temperaturniveau T1 auf ein heißes Temperaturniveau T2 aufgeheizt und danach die Wärmeenergie der Feststoffschüttung bei ausgeschaltetem Brenner in einer ersten Periode durch einen Strömungskreislauf mit im System befindlichem Umlaufrauchgas und in einer auf die erste Periode folgenden zweiten Periode durch Kühlwasser von dem heißen Temperaturniveau T2 wieder auf das kalte Temperaturniveau T1 abgekühlt wird.Advantageous is also a process in which a large part of the solid bed in the heat storage within a cycle immediately through the flue gas from a cold temperature level T1 to a hot one Temperature level T2 heated and then the heat energy the solid bed with the burner switched off in one first period through a flow circuit with in the system circulating flue gas and in a subsequent to the first period second period by cooling water from the hot Temperature level T2 cooled again to the cold temperature level T1 becomes.
Mit diesem Verfahren ist zu erreichen, dass die Wärme des Umlaufrauchgases im Strömungskreislauf durch den Gas-Wasser-Wärmetauscher an die Heizanlage und die Wärme des Kühlwassers über mindestens eine erste Prozessstufe an die Heizanlage und eine zeitlich nachgeschaltete zweite Prozessstufe an das Brauchwasser übertragen wird.With This method is to achieve that the heat of the circulating flue gas in the flow circuit through the gas-water heat exchanger to the heating system and the heat of the cooling water over at least a first process step to the heating system and a time transferred downstream process stage to the process water becomes.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass das Kühlwasser nach der ersten Prozessstufe aus dem Reservoir in den Pufferspeicher eingelassen und dabei das im Pufferspeicher befindliche kühlere Kühlwasser über zwei Entnahmeleitungen dem Pufferspeicher entnommen und zu Kühlzwecken der Feststoffschüttung aus der mittleren Entnahmeleitung des Pufferspeichers über den oberen Verteiler und nachfolgend aus der unteren Entnahmeleitung über den unteren Verteiler gleichmäßig verteilt zugeführt wird. Durch den als Wärmetauscher ausgebildeten Pufferspeicher kann erreicht werden, dass das Brauchwasser auf eine Temperatur zwischen 40°C und 50°C vorgewärmt wird.For this it is advantageous that the cooling water after the first Process stage taken from the reservoir in the buffer memory and thereby the cooler cooling water in the buffer tank over two Sampling lines removed from the buffer and for cooling purposes the solids bed from the middle sampling line of the buffer tank via the upper distributor and subsequently from the lower sampling line via the lower distributor is fed evenly distributed. By designed as a heat exchanger buffer memory can be achieved that the process water to a temperature between 40 ° C and 50 ° C preheated.
Es ist ferner vorteilhaft, dass die Wärme des Kühlwassers im Pufferspeicher über mindestens eine dritte Prozessstufe an die Verbrennungsluft und/oder an die Raumluft übertragen wird. Die Bedingungen sind abhängig von der Temperatur der Außenluft oder Raumluft. Je nach Temperaturniveau der Raumluft, des kalten Brauchwassers und der Außenluft sind Temperaturen des Rauchgases von weniger als 15°C möglich.It is also advantageous that the heat of the cooling water in the buffer memory via at least one third process stage transferred to the combustion air and / or to the room air becomes. The conditions depend on the temperature the outside air or room air. Depending on the temperature level of the Room air, cold domestic water and outdoor air are temperatures the flue gas of less than 15 ° C possible.
Auch ist es vorteilhaft, dass die Feststoffschüttung über einen oder beide Verteiler mit dem Kühlwasser abgekühlt wird, dem in der zweiten Prozessstufe und/oder in einer weiteren Prozessstufe die Wärme entzogen wurde.Also it is advantageous that the solids fill over Cool one or both distributors with the cooling water is, in the second process stage and / or in another Process stage the heat was withdrawn.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, dass der Zyklus in seiner Dauer variabel einstellbar ist und bevorzugt 24 Stunden umfasst. Im Wärmespeicher ist bevorzugt eine Masse von 2 Tonnen Glas als Feststoffschüttung eingebracht. Diese Masse ist ausreichend, um die Rauchgaswärme eines Brenners für ein Zweifamilienhaus zu speichern, der die Feststoffschüttung in der Grundversion mit einer Bestandsbrennkammer für ca. 8 bis 10 Stunden, in der Optionsversion mit neuer Brennkammer, Primärwärmetauscher und Rauchgaslenkklappe für 10 bis 20 Stunden, je nach Außentemperatur auf Temperatur hält. Die damit gespeicherte Energie kann ausreichend sein, um den Bedarf zu decken und die vorgenannten Speicherzeiten zu überbrücken, ohne dass es einer zusätzlichen Brennerleistung bedarf.in principle It is advantageous that the cycle variable in its duration is and preferably comprises 24 hours. In the heat storage is preferably a mass of 2 tons of glass as a solid bed brought in. This mass is sufficient to the flue gas heat to save a burner for a two-family house, the the solid bed in the basic version with an inventory combustion chamber for approx. 8 to 10 hours, in the option version with new combustion chamber, Primary heat exchanger and flue gas flap for 10 to 20 hours, depending on the outside temperature on temperature holds. The stored energy can be sufficient to meet the needs and to bridge the aforementioned storage times, without the need for an additional burner power.
Bei außergewöhnlichem Wärmebedarf kann bei allen Perioden der Speichernutzung und den dazugehörigen Prozessstufen der Brenner zugeschaltet werden.at Extraordinary heat demand can be at all periods of memory usage and its associated Process stages of the burner are switched on.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:Further Advantages and details of the invention are in the claims and explained in the description and illustrated in the figures. It shows:
In
den
Grundsätzlich
ist vorgesehen, einen nachstehend näher beschriebenen Wärmespeicher
Der
Wärmespeicher
Im
Wärmespeicher
Wenn
die Feststoffschüttung
In
einer zweiten Periode wird die Feststoffschüttung
In
dieser zweiten Periode ist eine erste Prozessstufe vorgesehen, in
der die Feststoffschüttung
Für
eine zweite Prozessstufe wird das im Wärmespeicher
Durch
den Pufferspeicher
Parallel
zur zweiten Prozessstufe wird in einer dritten Prozessstufe dem
Kühlwasser
Eine
konventionelle Bestandsanlage
In
einer Phase des geringeren Wärmebedarfs wie beispielsweise
nachts wird die in der Feststoffschüttung
In
der in
Während
des fortlaufenden Heizvorgangs wird die Feststoffschüttung
Nach
Abschluss des ununterbrochenen Heizvorgangs kann parallel zu der
ersten Periode der Wärmespeichernutzung mit Hilfe des Gas-Wasser-Wärmetauschers
Entsprechend
dem in
Bevor
das Kühlwasser
Durch
die Zuführung von Rauchgas
Weitere
strömungs- und regelungstechnisch notwendige und sinnvolle
Prozesse erkennt der Fachmann mit Hilfe der Bezugszeichenliste anhand der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 20101585 U1 [0002] - DE 20101585 U1 [0002]
- - EP 0288695 A2 [0003] - EP 0288695 A2 [0003]
- - DE 102007020145 A1 [0004] DE 102007020145 A1 [0004]
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DE102009025672A DE102009025672A1 (en) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | System for heating e.g. domestic water in single family houses, has heat accumulator and fuel gas that is guided through fuel gas line in flow direction before and after solid particle entering into accumulator and fire-place, respectively |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2930426A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | Hans Full | Waste heat exchanger and method for recovery of heat from waste gases |
WO2016135764A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Barbagli Francesco | Heat exchanger |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE188851C (en) * | ||||
US3994281A (en) * | 1973-09-25 | 1976-11-30 | Ateliers J. Hanrez Societe Anonyme | Heat generator of the combustion product condensation type and process for heating a heat-carrying fluid |
EP0288695A2 (en) | 1987-04-29 | 1988-11-02 | Rolf Bommer | Condensing boiler and method for its operation |
DE20101585U1 (en) | 2000-10-27 | 2001-09-06 | Ferretti, Joachim, 31171 Nordstemmen | Boiler system |
DE102007020145A1 (en) | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Apparatus for cooling gases (quench) to form a corrosive condensate |
-
2009
- 2009-06-17 DE DE102009025672A patent/DE102009025672A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE188851C (en) * | ||||
US3994281A (en) * | 1973-09-25 | 1976-11-30 | Ateliers J. Hanrez Societe Anonyme | Heat generator of the combustion product condensation type and process for heating a heat-carrying fluid |
EP0288695A2 (en) | 1987-04-29 | 1988-11-02 | Rolf Bommer | Condensing boiler and method for its operation |
DE20101585U1 (en) | 2000-10-27 | 2001-09-06 | Ferretti, Joachim, 31171 Nordstemmen | Boiler system |
DE102007020145A1 (en) | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Apparatus for cooling gases (quench) to form a corrosive condensate |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2930426A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | Hans Full | Waste heat exchanger and method for recovery of heat from waste gases |
WO2016135764A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Barbagli Francesco | Heat exchanger |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20120118 |