DE102013100971B4

DE102013100971B4 - Terrassenstrahler-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102013100971B4
Application number: DE102013100971.9A
Authority: DE
Inventors: Roland Mayer; Franz Schmid
Original assignee: Karl-Heinz Haussler GmbH
Current assignee: Karl-Heinz Haussler GmbH
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2033-02-01
Also published as: DE102013100971A1

Abstract

Terrassenstrahler-Vorrichtung (100) mit einem Reflektorkörper (110) zum Reflektieren der von einer unterhalb des Reflektorkörpers (110) angeordneten Feuerungsstelle erzeugten Wärmestrahlen zurück in die Nachbarschaft der Feuerungsstelle zum Erwärmen eines der Feuerungsstelle ambienten Raumbereiches, wobei die Feuerungsstelle als mit Holzpellets auffüllbare Brennkammer (120) mit in vertikaler Richtung konstanter Querschnittsfläche ausgebildet ist, zwischen deren oberem und unterem Ende eine im wesentlichen horizontal ausgerichtete Brennebene der Holzpellets vorgesehen ist, wobei die in der Brennkammer (120) erzeugten Wärmestrahlen und Verbrennungsgase zumindest indirekt in Richtung der Unterfläche (111) des Reflektorkörpers (110) leitbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120) zumindest seitlich von einem Schutzgehäuse (150) umgeben ist, wobei das Schutzgehäuse (150) nach unten über das untere Ende der Brennkammer (120) hervorsteht und mit einer oder mehr Öffnungen (151) versehen ist, für die Zufuhr von Primärluft durch die im Bereich des unteren Endes der Brennkammer (120) vorgesehenen Öffnungen (121) in das Innere der Brennkammer (120) sowie für die Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Terrassenstrahler-Vorrichtung mit einem Reflektorkörper zum Reflektieren der von einer unterhalb des Reflektorkörpers angeordneten Feuerungsstelle erzeugten Wärmestrahlen zurück in die Nachbarschaft der Feuerungsstelle zum Erwärmen eines der Feuerungsstelle ambienten Raumbereiches, wobei die Feuerungsstelle als mit Holzpellets auffüllbare Brennkammer mit in vertikaler Richtung konstanter Querschnittsfläche ausgebildet ist, zwischen deren oberem und unterem Ende eine im wesentlichen horizontal ausgerichtete Brennebene der Holzpellets vorgesehen ist, wobei die in der Brennkammer erzeugten Wärmestrahlen und Verbrennungsgase zumindest indirekt in Richtung der Unterfläche des Reflektorkörpers leitbar sind.
Terrassenstrahler-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um zusätzlich zu den seitlich abgestrahlten Wärmestrahlen von einer Feuerungsstelle direkt nach oben abgestrahlte Wärmestahlen und Heißgase zum Erwärmen eines der Feuerungsstelle ambienten Raumbereiches zu nutzen. Die bekannten Terrassenstrahler-Vorrichtungen sind derart ausgebildet, dass eine in der Regel elektrisch oder mit Gas betriebene Wärmequelle fern von einer Standfläche und damit nahe an einem Reflektorkörper angeordnet ist, um einen möglichst großen Anteil der erzeugten Wärmestrahlung zurück in Richtung der Standfläche zu reflektieren.
Eine derartige Anordnung weist indes den Nachteil auf, dass die direkt seitlich abgestrahlte Wärme nicht auf den Reflektorkörper trifft und insofern verloren geht.
Die ältere Druckschrift DE 20 2011 001 786 U1 offenbart einen Terrassenstrahler zum Betrieb mit in Stückform einzubringender Biomasse wie z. B. Holzpellets, bei dem der Zustrom von Verbrennungsluft regulierbar ist, wobei der Brennstoffinnenraum eine Abdeckung mit zentrischer Flammaustrittsöffnung mit darüber angeordnetem Brennrohr enthält und eine Flammführung sowie ein Reflektor vorgesehen sind.
Aus der Druckschrift DE 20 2008 007 919 U1 ist eine Strahlungsheizung bekannt, deren erzeugte Wärmeenergie durch Wärmestrahlung übertragbar ist, wobei die Wärmeenergie durch Verfeuerung von Holzpellets in einer Brennkammer erzeugbar ist, die mit einem Strahlungsrohr verbunden ist, durch das Rauchgase und/oder Warmluft aus der Brennkammer abführbar sind, wobei des Strahlungsrohr von ausgebrannten Rauchgasen beheizbar ist, um an Stelle zu einer flammenbasierten Strahlung ausgebrannte Rauchgase zur Beheizung eines Strahlungsrohres nutzbar zu machen.
Aufgabe der Erfindung ist, eine besonders effektiv wirkende Terrassenstrahler-Vorrichtung zu schaffen, bei der eine bodennah aufstellbare Feuerungsstelle als Wärmequelle nutzbar ist.
Für eine Terrassenstrahler-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Brennkammer zumindest seitlich von einem Schutzgehäuse umgeben ist, wobei das Schutzgehäuse nach unten über das untere Ende der Brennkammer hervorsteht und mit einer oder mehr Öffnungen versehen ist, für die Zufuhr von Primärluft durch die im Bereich des unteren Endes der Brennkammer vorgesehenen Öffnungen in das Innere der Brennkammer sowie für die Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass die Brennkammer zumindest seitlich von einem Schutzgehäuse umgeben ist, wobei das Schutzgehäuse nach unten über das untere Ende der Brennkammer hervorsteht und mit einer oder mehr Öffnungen versehen ist, für die Zufuhr von Primärluft durch die im Bereich des unteren Endes der Brennkammer vorgesehenen Öffnungen in das Innere der Brennkammer sowie für die Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft, erreicht, dass aufgrund der geschützten bodennahen Platzierbarkeit der intensiv nutzbaren Feuerungsstelle auch deren direkt seitlich abstrahlende Wärmestrahlen einer Nutzung im Sinne des Erwärmens eines vorherbestimmten Raumbereiches zugänglich sind, wobei die nach oben abgestrahlte Wärme zurück reflektiert wird in die Nachbarschaft der Feuerungsstelle, zum Erwärmen eines der Feuerungsstelle ambienten Raumbereiches.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen Reflektorkörper und Brennkammer eine Heißgasleiteinrichtung zum Führen der in der Brennkammer erzeugten Verbrennungsgase in Richtung der Unterfläche des Reflektorkörpers vorgesehen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Brennkammer in einem dem Reflektorkörper nahen oberen Bereich ein Flammenrohr mit gegenüber der Brennkammer und der Heißgasleiteinrichtung reduziertem Durchmesser aufweist, um die in der Brennkammer erzeugte Heißluft in komprimierter Form in Richtung auf den Reflektorkörper zu zu leiten.
Die Brennkammer ist im Bereich des dem Reflektorkörper fernen unteren Endes in einer Ebene unterhalb einer Brennebene der Holzpellets mit einer oder mehr Öffnungen für eine Zufuhr von Primärluft in das Innere der Brennkammer versehen und enthält im Bereich des dem Reflektorkörper nahen oberen Endes in einer Ebene oberhalb der Brennebene der Holzpellets eine oder mehr Öffnungen für eine Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft.
Die Heißgasleiteinrichtung grenzt in Richtung der Brennkammer vorzugsweise an ein Chassis an, das die Brennkammer nach außen umgibt. Die Heißgasleiteinrichtung ist des Weiteren vorzugsweise mindestens teilweise aus einem durchsichtigen hitzebeständigen Material hergestellt ist, um eine Einsehbarkeit in das Innere der Heißgasleitung zu ermöglichen und um eine darin befindliche Flamme als Lichtquelle zu nutzen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Heißgasleiteinrichtung in Richtung des Reflektorkörpers an eine Manschette angrenzt, die eine lösbarer feste Verbindung mit einem den Reflektorkörper stützenden Trägerelement herstellt.
Vorzugsweise steht zu diesem Zweck die summarische Querschnittsfläche der Öffnung oder der Öffnungen für eine Zufuhr von Primärluft in einem fest vorgegebenen Verhältnis zu der Querschnittsfläche der Brennkammer, wobei dieses Verhältnis wiederum vorzugsweise auf zwischen 3% und 15% der Querschnittsfläche der Brennkammer bemessen ist.
Die Brennkammer, das Schutzgehäuse sowie die Heißgasleiteinrichtung können vorzugsweise hohlzylindrisch oder hohlquaderförmig ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Terrassenstrahler-Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt:
1 eine bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung in einer Seitenansicht;
2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung in einer Ansicht von unten;
3 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Terrassenstrahler-Vorrichtung in einer Querschnittsansicht.
Die in den 1 bis 3 dargestellte erfindungsgemäße Terrassenstrahler-Vorrichtung 100 enthält einen Reflektorkörper 110 zum Reflektieren der von einer unterhalb des Reflektorkörpers 110 angeordneten Feuerungsstelle erzeugten Wärmestrahlen zurück in die Nachbarschaft der Feuerungsstelle, um einen der Feuerungsstelle ambienten Raumbereiches zu erwärmen.
Die Feuerungsstelle ist dabei als mit Holzpellets auffüllbare Brennkammer 120 mit in vertikaler Richtung konstanter Querschnittsfläche ausgebildet, wobei zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Brennkammer 120 eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Brennebene der Holzpellets vorgesehen ist.
Die in der Brennkammer 120 erzeugten Wärmestrahlen und Verbrennungsgase sind dabei direkt in Richtung der Unterfläche 111 des Reflektorkörpers 110 leitbar, wobei zu diesem Zweck zwischen Reflektorkörper 110 und Brennkammer 120 eine Heißgasleiteinrichtung 130 zum Führen der in der Brennkammer 120 erzeugten Verbrennungsgase in Richtung der Unterfläche 111 des Reflektorkörpers 110 vorgesehen ist.
Die Brennkammer 120 weist in einem dem Reflektorkörper 110 nahen oberen Bereich ein Flammenrohr 140 mit gegenüber der Brennkammer 120 und der Heißgasleiteinrichtung 130 reduziertem Durchmesser auf, um die in der Brennkammer 120 erzeugte Heißluft in komprimierter Form in Richtung auf den Reflektorkörper 110 zu zu leiten, und ist im Bereich des dem Reflektorkörper 110 fernen unteren Endes in einer Ebene unterhalb einer Brennebene der Holzpellets mit einer Mehrzahl von Öffnungen 121 für eine Zufuhr von Primärluft in das Innere der Brennkammer 120 versehen.
Des Weiteren enthält die Brennkammer 120 im Bereich des dem Reflektorkörper 110 nahen oberen Endes in einer Ebene oberhalb der Brennebene der Holzpellets eine oder mehr Öffnungen 122 für eine Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft.
Die Brennkammer 120 ist seitlich von einem Schutzgehäuse 150 umgeben, wobei das Schutzgehäuse 150 nach unten über das untere Ende der Brennkammer 120 hervorsteht und mit einer oder mehr Öffnungen 151 versehen ist, für die Zufuhr von Primärluft durch die im Bereich des unteren Endes der Brennkammer 120 vorgesehenen Öffnungen 121 in das Innere der Brennkammer 120 sowie für die Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft.
Die Heißgasleiteinrichtung 130 grenzt in Richtung der Brennkammer 120 an ein Chassis 170 an, das die Brennkammer 120 nach außen umgibt, und ist mindestens teilweise aus einem durchsichtigen hitzebeständigen Material hergestellt.
Die Heißgasleiteinrichtung 130 grenzt in Richtung des Reflektorkörpers 110 an eine Manschette 171 an, die eine lösbare feste Verbindung mit einem den Reflektorkörper 110 stützenden Trägerelement 112 herstellt.
Die summarische Querschnittsfläche der Öffnungen 121 für eine Zufuhr von Primärluft ist ausgelegt, um in der Brennkammer 120 eine Brenntemperatur im Bereich von 150°C bis 300°C aufrechtzuerhalten. Die summarische Querschnittsfläche der Öffnungen 121 für eine Zufuhr von Primärluft steht dabei in einem fest vorgegebenen Verhältnis zu der Querschnittsfläche der Brennkammer 120, wobei dieses Verhältnis auf 12% der Querschnittsfläche der Brennkammer 120 bemessen ist.
Die Brennkammer 120, das Schutzgehäuse 150 sowie die Heißgasleiteinrichtung 130 sind hohlzylindrisch ausgebildet.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Terrassenstrahler-Vorrichtung (100) mit einem Reflektorkörper (110) zum Reflektieren der von einer unterhalb des Reflektorkörpers (110) angeordneten Feuerungsstelle erzeugten Wärmestrahlen zurück in die Nachbarschaft der Feuerungsstelle zum Erwärmen eines der Feuerungsstelle ambienten Raumbereiches, wobei die Feuerungsstelle als mit Holzpellets auffüllbare Brennkammer (120) mit in vertikaler Richtung konstanter Querschnittsfläche ausgebildet ist, zwischen deren oberem und unterem Ende eine im wesentlichen horizontal ausgerichtete Brennebene der Holzpellets vorgesehen ist, wobei die in der Brennkammer (120) erzeugten Wärmestrahlen und Verbrennungsgase zumindest indirekt in Richtung der Unterfläche (111) des Reflektorkörpers (110) leitbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120) zumindest seitlich von einem Schutzgehäuse (150) umgeben ist, wobei das Schutzgehäuse (150) nach unten über das untere Ende der Brennkammer (120) hervorsteht und mit einer oder mehr Öffnungen (151) versehen ist, für die Zufuhr von Primärluft durch die im Bereich des unteren Endes der Brennkammer (120) vorgesehenen Öffnungen (121) in das Innere der Brennkammer (120) sowie für die Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Reflektorkörper (110) und Brennkammer (120) eine Heißgasleiteinrichtung (130) zum Führen der in der Brennkammer (120) erzeugten Verbrennungsgase in Richtung der Unterfläche (111) des Reflektorkörpers (110) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120) in einem dem Reflektorkörper (110) nahen oberen Bereich ein Flammenrohr (140) mit gegenüber der Brennkammer (120) und der Heißgasleiteinrichtung (130) reduziertem Durchmesser aufweist, um die in der Brennkammer (120) erzeugte Heißluft in komprimierter Form in Richtung auf den Reflektorkörper (110) zu zu leiten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120) im Bereich des dem Reflektorkörper (110) fernen unteren Endes in einer Ebene unterhalb einer Brennebene der Holzpellets eine oder mehr Öffnungen (121) für eine Zufuhr von Primärluft in das Innere der Brennkammer (120) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120) im Bereich des dem Reflektorkörper (110) nahen oberen Endes in einer Ebene oberhalb der Brennebene der Holzpellets eine oder mehr Öffnungen (122) für eine Zufuhr von den in der Brennebene entstandenen heißen Verbrennungsgasen beizumischender Sekundärluft aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißgasleiteinrichtung (130) in Richtung der Brennkammer (120) an ein Chassis (170) angrenzt, das die Brennkammer (120) nach außen umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißgasleiteinrichtung (130) mindestens teilweise aus einem durchsichtigen hitzebeständigen Material hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißgasleiteinrichtung (130) in Richtung des Reflektorkörpers (110) an eine Manschette (171) angrenzt, die eine lösbare feste Verbindung mit einem den Reflektorkörper (110) stützenden Trägerelement (112) herstellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die summarische Querschnittsfläche der Öffnung (121) oder der Öffnungen (121) für eine Zufuhr von Primärluft in einem fest vorgegebenen Verhältnis steht zu der Querschnittsfläche der Brennkammer (120).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der summarischen Querschnittsfläche der Öffnung (121) oder Öffnungen (121) für eine Zufuhr von Primärluft zur Querschnittsfläche der Brennkammer (120) auf zwischen 3% und 15% bemessen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120), das Schutzgehäuse (150) sowie die Heißgasleiteinrichtung (130) hohlzylindrisch ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (120), das Schutzgehäuse (150) sowie die Heißgasleiteinrichtung (130) hohlquaderförmig ausgebildet sind.