DE102009056097B4 - Plant for supplementing a heating system - Google Patents
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Abstract
Anlage zum Ergänzen einer Heizanlage (6) für ein Gebäude (8) zur Nutzung der sensiblen und der latenten Restwärmeenergie eines über eine Rauchgasleitung (1) geführten Rauchgases (10) eines Brenners (60) der Heizanlage (6), wobei die Anlage ein mit der Rauchgasleitung (1) gekoppeltes Kühlsystem (3) für das Rauchgas (10) mit mindestens einem ersten Rauchgaskühler (31) aufweist, durch den die dem Rauchgas (10) entnommene Restwärmeenergie über ein Fluid an einen hydraulischen Kreislauf (50) des Rauchgaskühlers (31) abführbar ist und wobei ein Luftkonditioniergerät (2) mit einem ersten Wärmetauscher (21) vorgesehen ist und zumindest der erste Rauchgaskühler (31) hydraulisch über den Kreislauf (50) mit dem ersten Wärmetauscher (21) gekoppelt ist, wobei der erste Wärmetauscher (21) über einen ersten Frischluftkanal (20) mit Außenluft (80) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftkonditioniergerät (2) einen Umluftkanal (25) für Gebäudeumluft (81) und einen weiteren Frischluftkanal (26) für die Außenluft (80) aufweist, wobei die beiden Frischluftkanäle (20, 26) über gegenläufige Klappen (28) in einen gemeinsamen Auslasskanal (27) münden und der Umluftkanal (25) sowie der gemeinsame Auslasskanal (27) jeweils separat für Außen- oder Umluft regelbar sind.Plant for supplementing a heating system (6) for a building (8) for using the sensitive and the latent residual heat energy of a flue gas line (1) guided flue gas (10) of a burner (60) of the heating system (6), wherein the system with a the flue gas line (1) coupled cooling system (3) for the flue gas (10) having at least a first flue gas cooler (31) through which the flue gas (10) removed residual heat energy via a fluid to a hydraulic circuit (50) of the flue gas cooler (31 ) and wherein an air conditioning device (2) with a first heat exchanger (21) is provided and at least the first flue gas cooler (31) is hydraulically coupled via the circuit (50) to the first heat exchanger (21), wherein the first heat exchanger (21 ) is acted upon by a first fresh air duct (20) with outside air (80), characterized in that the air conditioner (2) has a recirculation duct (25) for building air circulation (81) and a n further fresh air duct (26) for the outside air (80), wherein the two fresh air ducts (20, 26) open via opposing flaps (28) in a common outlet channel (27) and the recirculating air duct (25) and the common outlet channel (27) each separately for external or circulating air can be controlled.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Ergänzen einer Heizanlage für ein Gebäude zur Nutzung der sensiblen und der latenten Restwärmeenergie eines über eine Rauchgasleitung geführten Rauchgases eines Brenners der Heizanlage. Die Anlage weist ein mit der Rauchgasleitung gekoppeltes Kühlsystem für das Rauchgas mit mindestens einem ersten Rauchgaskühler auf. Durch den Rauchgaskühler ist die dem Rauchgas entnommene Restwärmeenergie über ein Fluid an einen hydraulischen Kreislauf des Rauchgaskühlers abführbar. Es ist ein Luftkonditioniergerät mit einem ersten Wärmetauscher vorgesehen, der hydraulisch mit dem ersten Rauchgaskühler über den Kreislauf gekoppelt ist, wobei der erste Wärmetauscher über einen ersten Frischluftkanal mit Außenluft beaufschlagt wird.The invention relates to a system for supplementing a heating system for a building to use the sensitive and the latent residual heat energy of a guided over a flue gas pipe flue gas of a burner of the heating system. The system has a coupled to the flue gas line cooling system for the flue gas with at least a first flue gas cooler. Through the flue gas cooler, the residual heat energy removed from the flue gas can be discharged via a fluid to a hydraulic circuit of the flue gas cooler. There is provided an air conditioning device with a first heat exchanger, which is hydraulically coupled to the first flue gas cooler via the circuit, wherein the first heat exchanger is acted upon via a first fresh air duct with outside air.
Jedes Gebäude oder jede Gebäudehülle besitzt eine bestimmte, bautechnisch nicht vermeidbare Undichtheit. Durch diese Undichtheit findet ein unkontrolliertes Zuströmen von unbehandelter Außenluft bzw. ein unkontrolliertes Abströmen von erwärmter Raumluft zwischen dem Gebäude und der Umgebung statt. Dieser Vorgang wird als Infiltration bezeichnet. Gemäß DIN 1946 Teil 6, Mai 2009, sind ergänzend zur gebäudespezifischen Infiltration bedarfsabhängige zusätzliche Maßnahmen beschrieben, um den Lüftungsbedarf eines Gebäudes zu decken. Diese zusätzlichen Maßnahmen können als sog. „Freie Lüftung” mittels Fenster als definierte Gebäudeöffnungen oder maschinell als sog. „ventilatorgestützte Lüftung” ausgebildet sein.Every building or every building envelope has a specific, unavoidable leaks. This leakage causes an uncontrolled inflow of untreated outside air or an uncontrolled outflow of heated room air between the building and the surroundings. This process is called infiltration. In accordance with DIN 1946 Part 6, May 2009, additional measures to supplement the building-specific infiltration are described to cover the ventilation requirements of a building. These additional measures can be designed as so-called "free ventilation" by means of windows as defined building openings or by machine as so-called "fan-assisted ventilation".
Die ventilatorgestützten Lüftungssysteme haben den energetischen Vorteil, dass der Luftaustausch im Gebäude unter Nutzung des thermischen Potentials der Abluft durch entsprechende Wärmerückgewinnung erfolgen kann. Solche Lüftungsanlagen zur sog. „Kontrollierten Wohnungslüftung” haben sich deshalb am Markt durchgesetzt.The fan-assisted ventilation systems have the energetic advantage that the air exchange in the building can be made by utilizing the thermal potential of the exhaust air through appropriate heat recovery. Such ventilation systems for so-called "controlled ventilation" have therefore prevailed in the market.
In der
In der
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Nach der
Gemäß der Beschreibung der
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Belüften von Wohnräumen derart auszubilden, dass ein unkontrolliertes Zuströmen von Außenluft verhindert und gleichzeitig ein sehr geringes Temperaturniveau der Wärmequellen nutzbar ist.The invention has the object of providing the ventilation of living spaces in such a way that prevents uncontrolled influx of outside air and at the same time a very low temperature level of the heat sources can be used.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass sie nicht additiv zur natürlichen Gebäudeinfiltration wirkt, sondern substitutiv, d. h. sie vermindert durch gezielte Zuführung von Außenluft den entsprechenden Teil der frei nachströmenden, unbehandelten Außenluft. Durch die gezielte maschinelle Zuführung der Außenluft ist es möglich, mit dieser teilweise sehr kalten Außenluft Wärmequellen mit relativ geringem Temperaturniveau zu nutzen.The present invention differs from the prior art in that it does not act additively to natural building infiltration, but substitutively, i. H. it reduces by appropriate supply of outside air the corresponding part of the freely flowing, untreated outside air. The targeted mechanical supply of outside air makes it possible to use heat sources with a relatively low temperature level with this partly very cold outside air.
Als Wärmequellen nutzt die Erfindung die in Rauchgasen enthaltene Brennwertenergie und den niedertemperierten Wärmeertrag einer thermischen Solaranlage. Die Erfindung kann in vielfältiger Weise ergänzend mit Kesselanlagen älterer Bauart, modernen Brennwertgeräten und allen thermischen Solaranlagen und ventilatorgestützten Lüftungsanlagen nutzbringend für die Erwärmung von Gebäuden eingesetzt werden.As heat sources, the invention uses the calorific energy contained in flue gases and the low-temperature heat output of a thermal solar system. The invention can be usefully used in various ways in addition to boiler systems of older design, modern condensing boilers and all thermal solar systems and fan-assisted ventilation systems for the heating of buildings.
Vorteilhaft ist es alternativ oder in Kombination auch, dass das Luftkonditioniergerät einen zweiten als Solarwärmetauscher ausgebildeten Wärmetauscher aufweist und der Solarwärmetauscher über einen hydraulischen Kreislauf mit einer thermischen Solaranlage gekoppelt ist, wobei der Solarwärmetauscher luftseitig mit in das Gebäude einströmender Außenluft und/oder Umluft beaufschlagt werden kann. Sowohl durch die Rauchgasrestwärme als auch durch ein geringes Wärmepotential der Solaranlage lässt sich der erfindungsgemäße Vorteil eines gezielten Leckageausgleichs erreichen.It is also advantageous, alternatively or in combination, that the air conditioning unit has a second heat exchanger designed as a solar heat exchanger and the solar heat exchanger has a hydraulic circuit with a solar thermal system is coupled, wherein the solar heat exchanger can be acted on the air side into the building incoming outside air and / or circulating air. Both by the residual flue gas and by a low heat potential of the solar system, the advantage of a targeted leakage compensation according to the invention can be achieved.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass der erste Wärmetauscher und der Solarwärmetauscher in einem die Zuführeinrichtung aufnehmenden Frischluftkanal im Luftkonditioniergerät für Außenluft und/oder für Umluft angeordnet sind und der Solarwärmetauscher in Strömungsrichtung S der Außenluft und/oder Umluft vor oder hinter dem ersten Wärmetauscher positioniert ist. Dadurch wird erreicht, dass je nach Wärmeangebot der beiden Restwärmequellen die Wärme individuell der Ab- oder Umluft zugeführt werden kann.For this purpose, it is advantageous for the first heat exchanger and the solar heat exchanger to be arranged in a fresh air duct receiving the feed device in the air conditioning device for outside air and / or for circulating air and the solar heat exchanger is positioned upstream or downstream of the first heat exchanger in the flow direction S of the outside air and / or circulating air. It is thereby achieved that, depending on the heat supply of the two residual heat sources, the heat can be supplied individually to the waste air or recirculated air.
Je nach Funktionsweise des Brennwertkessels der Heizanlage kann es vorteilhaft sein, dass ein zweiter Rauchgaskühler im Kühlsystem vorgesehen ist, der in Strömungsrichtung S des Rauchgases vor dem ersten Rauchgaskühler angeordnet ist, und durch den zweiten Rauchgaskühler die dem Rauchgas entnommene Wärmeenergie über ein Fluid in einem Hydraulikkreislauf des Rauchgaskühlers abführbar und der Heizanlage zuführbar ist. Bei einem Brennwertkessel mit relativ hohen Abgastemperaturen kann durch den zweiten Rauchgaskühler das Abgas auf ca. 60°C abgekühlt werden, bevor der erste Rauchgaskühler mit dem abgekühlten Rauchgas beaufschlagt wird.Depending on the operation of the condensing boiler of the heating system, it may be advantageous that a second flue gas cooler is provided in the cooling system, which is arranged in the flow direction S of the flue gas in front of the first flue gas cooler, and by the second flue gas cooler, the heat energy removed from the flue gas via a fluid in a hydraulic circuit the flue gas cooler can be discharged and the heating system can be fed. In a condensing boiler with relatively high exhaust gas temperatures can be cooled by the second flue gas cooler, the exhaust gas to about 60 ° C, before the first flue gas cooler is acted upon by the cooled flue gas.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen für den Wärmeaustausch sind in den Ansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments for the heat exchange are described in the claims.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and illustrated in the figures. Show it:
In
Die Anlage weist im Wesentlichen ein Kühlsystem
Das Rauchgas
Die Wärme der thermischen Solaranlage
Für eine bedarfsgerechte Verwendung ist die Anlage in einem Heizungsraum
Die beiden Luftströme
Der in
Der weitere in
Eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach
Die Anlage lässt eine äußerst effiziente Wärmenutzung zu. Grundsätzlich kann das Rauchgas
Das Kondensat kann in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel über den ersten Rauchgaskühler
Der Kondensatspeicher
Das Kondensat wird zur Reinigung eines Rauchgasfilters
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- 2009-11-30 DE DE102009056097.1A patent/DE102009056097B4/en active Active
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