DE102015226549B3

DE102015226549B3 - Hybridheizmodul

Info

Publication number: DE102015226549B3
Application number: DE102015226549.8A
Authority: DE
Inventors: Jochen Volkert; Ernst Heim
Original assignee: GVP Gesellschaft zur Vermarktung der Porenbrennertechnik mbH
Current assignee: GVP Gesellschaft zur Vermarktung der Porenbrennertechnik mbH
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-12-23
Also published as: DE102015226549B8; DE102015226554A1; DE102015226553A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridheizmodul, umfassend einen Flächenbrenner (B) mit zumindest einer Gaszuführleitung (2) zum Zuführen von Gas zum Flächenbrenner (B) und eine elektrische Heizeinrichtung (3), wobei die elektrische Heizeinrichtung (3) Bestandteil einer stromaufwärts des Flächenbrenners (B) vorgesehenen Einrichtung zum Aufheizen von Luft (L) ist, welche wahlweise mit dem Flächenbrenner (B) verbindbar ist, so dass mit der Einrichtung zum Aufheizen von Luft (L) erzeugte Heißluft durch den Flächenbrenner (B) ausgestoßen wird.The invention relates to a hybrid heating module, comprising a surface burner (B) with at least one gas supply line (2) for supplying gas to the surface burner (B) and an electric heater (3), wherein the electric heater (3) is part of an upstream of the surface burner (B ) is provided for heating air (L) which is selectively connectable to the surface burner (B), so that with the means for heating air (L) hot air generated by the surface burner (B) is ejected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridheizmodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a hybrid heating module according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Hybridheizmodul ist aus der US 5,235,667 B2 bekannt. Dabei sind an der äußeren Oberfläche des Flächenbrenners elektrische Widerstandsheizelemente zur Erzeugung von Infrarotstrahlung vorgesehen. Das bekannte Hybridheizmodul ist nicht besonders langlebig. Such Hybridheizmodul is from the US 5,235,667 B2 known. In this case, electrical resistance heating elements for generating infrared radiation are provided on the outer surface of the surface burner. The known hybrid heating module is not very durable.

Aus der Druckschrift US 6,932,594 B2 ist ein Flächenbrenner bekannt, bei dem die Verbrennungsluft optional elektrisch vorgewärmt wird. Dazu dient eine Vorheizeinrichtung, die stromaufwärts eines Mischers angeordnet ist. Der Brenner wird mit einem flüssigen Brennstoff wie Öl betrieben, das über eine Ölzufuhrleitung zugeführt wird. From the publication US 6,932,594 B2 a surface burner is known in which the combustion air is optionally preheated electrically. This purpose, a preheating, which is arranged upstream of a mixer. The burner is operated with a liquid fuel such as oil, which is supplied via an oil supply line.

Das Dokument DE 10 2011 012 493 A1 beschreibt einen Ölvormischbrenner mit einem Brennelement, einer Brenneroberfläche auf einer äußeren Mantelfläche, einer Verteilerkammer unterhalb der Brenneroberfläche, einer Öleinspritzvorrichtung sowie einem Luftwärmetauscher für die Vorwärmung der Verbrennungsluft im Bereich der Brenneroberfläche. Bei diesem Ölmischbrenner kann wahlweise elektrisch aufgeheizte Luft zu der Brenneroberfläche des Flächenbrenners zugeführt werden. Die Zuführung der elektrisch aufgeheizten Luft kann durch eine Luftklappe geregelt werden. The document DE 10 2011 012 493 A1 describes an oil premix burner with a fuel assembly, a burner surface on an outer surface, a distribution chamber below the burner surface, an oil injection device and an air heat exchanger for preheating the combustion air in the burner surface. In this oil blender, optionally electrically heated air can be supplied to the burner surface of the surface burner. The supply of electrically heated air can be controlled by a damper.

Aus der DE 10 2006 012 168 A1 ist ein Brenner zur Verbrennung von Flüssigbrennstoff bekannt, wobei in einem zylindrischen Brennerrohr eine axial angeordnete Flüssigbrennstoffdüse und eine die Flüssigbrennstoffdüse umgebende oder der Flüssigbrennstoffdüse stromabwärts nachgeordnete Luftdüse aufgenommen sind, wobei in einem stromabwärts der Luftdüse befindlichen Austrittsquerschnitt des Brennerrohrs ein durchströmbarer Porenkörper gehalten ist und/oder das Brennerrohr stromabwärts der Luftdüse einen durchströmbaren porösen Abschnitt aufweist. From the DE 10 2006 012 168 A1 a burner for the combustion of liquid fuel is known, wherein in a cylindrical burner tube an axially disposed liquid fuel nozzle and the liquid fuel nozzle downstream or the liquid fuel nozzle downstream downstream air nozzle are received, wherein in a downstream of the air nozzle outlet cross section of the burner tube is a flow-through porous body is held and / or the burner tube downstream of the air nozzle has a porous section through which can flow.

Unter "Flächenbrennern" werden Brenner verstanden, bei denen ein Brenngas entweder innerhalb eines offenporigen Volumens einer feuerfesten Schicht, z. B. einer porösen Keramikplatte, oder unmittelbar an der Oberfläche einer eine Vielzahl kleiner Durchbrüche aufweisenden feuerfesten Platte, z. B. einer Keramikplatte, verbrennt. Ein Volumenbrenner ist beispielsweise aus der DE 41 16 898 A1 , und ein Oberflächenbrenner ist beispielsweise aus der DE 43 29 194 A1 bekannt. Under "surface burners" are understood burner in which a fuel gas either within an open-pore volume of a refractory layer, for. As a porous ceramic plate, or directly on the surface of a plurality of small breakthroughs having refractory plate, z. As a ceramic plate, burns. A volume burner is for example from the DE 41 16 898 A1 , And a surface burner is for example from the DE 43 29 194 A1 known.

Flächenbrenner erwärmen ein in einem Ofenraum aufgenommenes Gut im Wesentlichen durch das daraus austretende heiße Abgas sowie durch Strahlung. Eine von Flächenbrennern erzeugte Temperatur kann in einem bestimmten Bereich durch eine Änderung der Luftzahl moduliert werden. Ferner ist es möglich, die Temperatur durch eine Änderung des Brenngasmassestroms zu modulieren. Nach dem Stand der Technik ist eine Modulation der Temperatur bzw. einer Leistung von Flächenbrennern in einem Bereich von etwa 1:5 möglich. Surface burners heat a material received in a furnace chamber essentially by the hot exhaust gas emerging therefrom and by radiation. A temperature generated by surface burners can be modulated in a certain range by changing the air ratio. Further, it is possible to modulate the temperature by changing the fuel gas mass flow. In the prior art, a modulation of the temperature or a performance of area burners in a range of about 1: 5 is possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Nachteil des Stands der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein Hybridheizmodul angegeben werden, bei dem verhindert wird, dass ein Brenngasgemisch durch die elektrische Heizeinrichtung erwärmt und unverbrannt aus dem Flächenbrenner austritt. The object of the present invention is to eliminate the disadvantage of the prior art. In particular, a hybrid heating module is to be specified in which it is prevented that a fuel gas mixture is heated by the electric heater and exits unburned from the surface burner.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 12. This object is solved by the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of claims 2 to 12.

Nach Maßgabe der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die elektrische Heizeinrichtung Bestandteil einer stromaufwärts des Flächenbrenners vorgesehenen Einrichtung zum Aufheizen von Luft ist, welche wahlweise mit dem Flächenbrenner verbindbar ist, so dass mit der Einrichtung zum Aufheizen von Luft erzeugte Heißluft durch den Flächenbrenner ausgestoßen wird, wobei das Hybridheizmodul eine Absperreinrichtung zum automatischen Absperren einer Brenngaszuführleitung bei Einschalten der elektrischen Heizeinrichtung und/oder Abschalten des Flächenbrenners aufweist. According to the invention, it is proposed that the electric heater is part of an upstream of the surface burner means for heating air, which is selectively connectable to the surface burner, so that hot air generated by the means for heating air is discharged through the surface burner, wherein the hybrid heating module has a shut-off device for automatically shutting off a fuel gas supply line when the electric heating device is switched on and / or the surface burner is switched off.

Das vorgeschlagene Hybridheizmodul lässt sich in einem breiten Leistungsbereich modulieren. Es weist insbesondere zumindest einen ersten Leistungsbereich hoher Heizleistung und einen zweiten Leistungsbereich mit einer geringeren Heizleistung als die des ersten Leistungsbereichs auf. Im ersten Leistungsbereich bzw. bei einer ersten Betriebsweise wird ein Brenngasgemisch zweckmäßigerweise in einer steuerbaren Brenngasmischeinrichtung aus Brenngas und Sauerstoff hergestellt, über eine Gaszuführleitung zum Flächenbrenner geführt und mittels des Flächenbrenners verbrannt. Eine Modulation der Leistung kann durch eine Änderung der Luftzahl oder des Brenngasmassestroms erfolgen. The proposed hybrid heating module can be modulated in a wide power range. In particular, it has at least a first power range of high heating power and a second power range with a lower heating power than that of the first power range. In the first performance range or in a first mode of operation, a fuel gas mixture is expediently produced in a controllable fuel gas mixing device from fuel gas and oxygen, conducted via a gas supply line to the surface burner and burnt by means of the surface burner. A modulation of the power can be done by changing the air ratio or the fuel gas mass flow.

Zweckmäßigerweise ist der Flächenbrenner ein Oberflächen- oder Volumenbrenner. Conveniently, the surface burner is a surface or volume burner.

Unter einem "Oberflächenbrenner" wird erfindungsgemäß ein vollvormischender Brenner verstanden, in welchem ein Brenngasgemisch verbrannt wird. Der Oberflächenbrenner weist eine Gasverteilerplatte mit einer Vielzahl von kapillarartigen Durchbrüchen auf. Das Brenngasgemisch tritt aus der Vielzahl der Durchbrüche der Gasverteilerplatte aus und verbrennt an der Oberfläche der Gasverteilerplatte unter Ausbildung kleiner offener Flammen. Ein Durchmesser der kapillarartigen Durchbrüche ist so bemessen, dass ein Rückschlagen der Flammen durch die Gasverteilerplatte vermieden wird. A "surface burner" is understood according to the invention to be a fully premixing burner in which a fuel gas mixture is burnt. The surface burner has a gas distributor plate with a plurality of capillary-like openings. The fuel gas mixture exits from the plurality of openings of the gas distribution plate and burns on the surface of the gas distribution plate, forming small open flames. A diameter of the capillary-shaped openings is dimensioned so that a flashback of the flames is avoided by the gas distribution plate.

Unter einem "Volumenbrenner" wird erfindungsgemäß ein vollvormischender Brenner verstanden, in welchem ein Brenngasgemisch in einer offenporigen Schicht verbrannt wird. Bei der offenporigen Schicht kann es sich um eine poröse Platte, eine Schüttung, ein Drahtgewirk oder dgl. handeln. Die Verbrennung findet dabei im offenen Porenraum statt. A "volume burner" is understood according to the invention to mean a fully premixing burner in which a fuel gas mixture is burnt in an open-pored layer. The open-pored layer may be a porous plate, a bed, a wire mesh or the like. The combustion takes place in the open pore space.

Im zweiten Leistungsbereich bzw. in einer zweiten Betriebsweise findet keine Verbrennung statt. Die Gaszuführleitung wird lediglich für die Zuleitung von Luft genutzt. Die Luft wird dabei mittels der elektrischen Heizeinrichtung der Einrichtung zum Aufheizen von Luft erwärmt. Die erwärmte Luft wird dann aus dem Flächenbrenner ausgestoßen. Eine Modulation der Leistung kann durch eine Modulation des Luftstroms und/oder des Stroms in der elektrischen Heizeinrichtung erfolgen. Die elektrische Heizeinrichtung ist erfindungsgemäß weder einer Flamme noch heißen Abgasen ausgesetzt. Das erhöht die Lebensdauer des Hybridheizmoduls. In the second power range or in a second mode, no combustion takes place. The gas supply line is used only for the supply of air. The air is heated by means of the electric heater of the device for heating air. The heated air is then expelled from the surface burner. A modulation of the power can be done by a modulation of the air flow and / or the current in the electric heater. The electric heater according to the invention is neither exposed to a flame nor hot exhaust gases. This increases the life of the hybrid heating module.

Ein Massestrom von aus dem Flächenbrenner austretendem Abgas oder Luft kann im ersten und im zweiten Leistungsbereich gleichbleiben. Z. B. kann dadurch eine Gaszirkulation in einem mit dem erfindungsgemäßen Hybridheizmodul beheizten Ofen beim Umschalten zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsweise in einem gewünschten Bereich gehalten werden. A mass flow of exhaust gas or air leaving the surface burner can remain the same in the first and in the second power range. For example, a gas circulation in a furnace heated by the hybrid heating module according to the invention can be kept within a desired range when switching between a first and a second mode of operation.

Die elektrische Heizeinrichtung ist in einer ersten Ausgestaltung zwischen dem Flächenbrenner und der Brenngasmischeinrichtung angeordnet. The electric heater is arranged in a first embodiment between the surface burner and the fuel gas mixing device.

Zweckmäßigerweise weist der Flächenbrenner eine Gasverteilerplatte auf, welche aus einem offenporigen Material, insbesondere aus einer Keramik, bevorzugt aus SiSiC(= Silizium infiltriertes Siliziumkarbid), hergestellt ist. SiSiC weist eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Expediently, the surface burner has a gas distributor plate, which is made of an open-pored material, in particular of a ceramic, preferably of SiSiC (silicon infiltrated silicon carbide). SiSiC has a high temperature resistance.

Die Porengröße der porösen Keramik ist vorzugsweise kleiner 4 Poren pro cm. Zur Bestimmung der Porengröße in Poren pro cm wird die Anzahl der Poren bestimmt, die auf einer repräsentativen Testlinie liegen, welche zweckmäßigerweise ≥ 10 Poren schneidet. Eine kleine Porengröße erlaubt eine gleichmäßigere Temperatur- und Strahlungsverteilung auf dem Flächenbrenner. The pore size of the porous ceramic is preferably less than 4 pores per cm. To determine the pore size in pores per cm, the number of pores that lie on a representative test line, which expediently intersects ≥ 10 pores, is determined. A small pore size allows a more uniform temperature and radiation distribution on the surface burner.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Gasverteilerplatte an ihrer der Gaszuführleitung abgewandten Außenseite mit einer eine Porenstruktur aufweisenden weiteren Schicht überlagert, wobei die weitere Schicht zur Emission von Infrarotstrahlung thermisch oder elektrisch anregbar ist. Die weitere Schicht ermöglicht die Emission einer vorgegebenen Wellenlänge. Sie wird im Fall thermischer Anregung durch die heiße Abluft des Flächenbrenners soweit erhitzt, dass sie Infrarotstrahlung emittiert. Im Fall der elektrischen Anregung ist sie als Widerstandsheizelement ausgelegt. Die weitere Schicht kann aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise SiSiC oder einem Metall, hergestellt sein. In a further embodiment of the invention, the gas distributor plate is superimposed on its outer side facing away from the gas supply line with a further layer having a pore structure, wherein the further layer for emitting infrared radiation is thermally or electrically excitable. The further layer allows the emission of a given wavelength. In the case of thermal excitation, it is heated to such an extent by the hot exhaust air from the surface burner that it emits infrared radiation. In the case of electrical excitation, it is designed as a resistance heating element. The further layer may be made of an electrically conductive material, preferably SiSiC or a metal.

Zweckmäßigerweise weist die weitere Schicht eine deterministische Porenstruktur auf, bei der die Geometrie der Poren analytisch beschreibbar ist. Deterministisch wird insbesondere als Gegensatz zu statistisch verstanden. Vorzugsweise kann die Porenstruktur aus einem geordneten Porengerüst mit homogener Porengrößenverteilung bestehen. Eine solche Struktur kann beispielsweise mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Expediently, the further layer has a deterministic pore structure, in which the geometry of the pores can be described analytically. Deterministic is understood in particular as a contrast to statistically. The pore structure can preferably consist of an ordered pore structure with a homogeneous pore size distribution. Such a structure can be made for example with a 3D printer.

Erfindungsgemäß umfasst das Hybridheizmodul die Absperreinrichtung zum automatischen Absperren einer Brenngaszuführleitung bei Einschalten der elektrischen Heizeinrichtung und/oder Abschalten des Flächenbrenners. Die Absperreinrichtung verhindert, dass das Brenngasgemisch durch die elektrische Heizeinrichtung erwärmt wird und unverbrannt aus dem Flächenbrenner austreten kann. According to the invention, the hybrid heating module comprises the shut-off device for automatically shutting off a fuel gas supply line when the electric heating device is switched on and / or the surface burner is switched off. The shut-off device prevents the fuel gas mixture is heated by the electric heater and can escape unburned from the surface burner.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Einrichtung zum Aufheizen von Luft eine weitere Luftzuführleitung, in welche die elektrische Heizeinrichtung eingeschaltet ist. Das Vorsehen einer weiteren Luftzuführleitung hat den Vorteil, dass ausschließlich Luft erwärmt werden kann. Die weitere Luftzuführleitung mündet entweder in die Gaszuführleitung oder in den Flächenbrenner. Zum wechselweisen Absperren der Zufuhr des Brenngasgemisches oder der erwärmten Luft ist zweckmäßigerweise eine Umschalteinrichtung an der Mündung der weiteren Luftzuführleitung in die Gaszuführleitung vorgesehen. In einer alternativen Ausgestaltung ist die weitere Luftzuführleitung unmittelbar mit dem Flächenbrenner verbunden. In diesem Fall ist zweckmäßigerweise in der Gaszuführleitung und der weiteren Luftzuführleitung jeweils eine weitere Absperrvorrichtung zum wechselweisen Verbinden oder Trennen der jeweiligen Leitung vorgesehen. In a further embodiment of the invention, the device for heating air comprises a further air supply line, in which the electric heater is turned on. The provision of a further air supply line has the advantage that only air can be heated. The further air supply line opens either into the gas supply line or into the surface burner. For alternately shutting off the supply of the fuel gas mixture or the heated air, a switching device is expediently provided at the mouth of the further air supply line into the gas supply line. In an alternative embodiment, the further air supply line is connected directly to the surface burner. In this case, a further shut-off device for alternately connecting or disconnecting the respective line is expediently provided in the gas supply line and the further air supply line.

Alternativ umfasst die Einrichtung zum Aufheizen von Luft an der Gaszuführleitung einen Bypass, in welchen die elektrische Heizeinrichtung eingeschaltet ist. Bei Betrieb des Flächenbrenners kann damit das Brenngasgemisch durch die Gaszuführleitung geleitet werden. Bei Betrieb der elektrischen Heizeinrichtung wird der Bypass geöffnet und die Brenngaszuführleitung abgesperrt, so dass die Luft durch die elektrische Heizeinrichtung strömt und dann weiter zum Flächenbrenner geführt wird. Alternatively, the means for heating air on the gas supply line includes a bypass in which the electric heater is turned on. When operating the surface burner so that the fuel gas mixture can be passed through the gas supply. When operating the electric heater, the bypass is opened and the Fuel gas supply line shut off, so that the air flows through the electric heater and then passed on to the surface burner.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die elektrische Heizeinrichtung eine die Gaszuführleitung, die weitere Luftzuführleitung oder den Bypass umgreifende Heizmanschette. In dieser Ausgestaltung wird mit der elektrischen Heizeinrichtung zunächst die vorgenannte Leitung und dadurch indirekt die in dieser Leitung befindliche Luft beheizt. Das hat den Vorteil, dass die elektrische Heizeinrichtung auch im ausgeschalteten Zustand nicht mit Brenngas in Kontakt kommt. In a further embodiment of the invention, the electric heating device comprises a heating sleeve which surrounds the gas supply line, the further air supply line or the bypass. In this embodiment, the above-mentioned line and thereby indirectly the air located in this line is heated with the electric heater first. This has the advantage that the electrical heating device does not come into contact with fuel gas even when switched off.

Zweckmäßigerweise umfasst das Hybridheizmodul eine Steuereinheit zur Steuerung des Luftdurchflusses durch die weitere Luftzuführleitung. Mit der Steuereinheit kann beispielsweise über ein Ventil und/oder ein weiteres Gebläse der Massefluss der Luft gesteuert werden. Conveniently, the hybrid heating module comprises a control unit for controlling the air flow through the further air supply line. With the control unit, the mass flow of the air can be controlled, for example via a valve and / or another fan.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht eines ersten Hybridheizmoduls, 1 a schematic view of a first hybrid heating module,

2 eine schematische Ansicht eines zweiten Hybridheizmoduls, 2 a schematic view of a second hybrid heating module,

3 ein Hybridheizmodul gemäß 1 mit einer weiteren elektrischen Heizeinrichtung und 3 a hybrid heating module according to 1 with another electric heater and

4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren elektrischen Heizeinrichtung. 4 a perspective view of another electric heater.

1 zeigt ein Hybridheizmodul mit einem Flächenbrenner B und einer ersten Ausführung der Einrichtung zum Aufheizen der Luft L. Brenngas G wird mit der Brenngaszuführleitung 5 und Luft L mit der Luftzuführleitung 6 zur Brenngasmischeinrichtung 4 geleitet. Dabei kann die Luftzuführleitung 6 ein nicht dargestelltes Gebläse zum Ansaugen von Luft L umfassen. Die Brenngasmischeinrichtung 4 ist mittels der Gaszuführleitung 2 mit dem Flächenbrenner B verbunden oder verbindbar. Der Flächenbrenner B umfasst eine Gasverteilerplatte 1. In die Gaszuführleitung 2 ist eine elektrische Heizeinrichtung 3 stromaufwärts des Flächenbrenners B und stromabwärts der Brenngasmischeinrichtung 4 eingeschaltet. 1 shows a hybrid heating module with a surface burner B and a first embodiment of the means for heating the air L. Fuel gas G is connected to the fuel gas supply line 5 and air L with the air supply line 6 to the fuel gas mixing device 4 directed. In this case, the air supply line 6 an unillustrated blower for sucking air L include. The fuel gas mixing device 4 is by means of the gas supply line 2 connected to the surface burner B or connectable. The surface burner B comprises a gas distributor plate 1 , In the gas supply line 2 is an electric heater 3 upstream of the surface burner B and downstream of the fuel gas mixing device 4 switched on.

Die Funktion des Hybridheizmoduls ist Folgende:
Um z. B. einen Ofen auf eine Soll-Temperatur zu bringen, wird eine große Heizleistung im ersten Leistungsbereich benötigt. Die elektrische Heizeinrichtung 3 ist in diesem Fall ausgeschaltet. Brenngas G und Luft L werden in der Brenngasmischeinrichtung 4 in einem vorgegeben Verhältnis zueinander gemischt und durch die Gaszuführleitung 2 zur Gasverteilerplatte 1 geleitet. Mittels einer nicht dargestellten Zündeinrichtung wird der Flächenbrenner B gezündet und eine große Heizleistung wird durch das Hybridheizmodul zur Verfügung gestellt. The function of the hybrid heating module is the following:
To z. B. to bring a furnace to a desired temperature, a large heating power in the first power range is needed. The electric heater 3 is turned off in this case. Fuel gas G and air L are in the fuel gas mixing device 4 mixed in a predetermined ratio to each other and through the Gaszuführleitung 2 to the gas distributor plate 1 directed. By means of an ignition device, not shown, the surface burner B is ignited and a large heating power is provided by the Hybridheizmodul available.

Sobald die Soll-Temperatur erreicht ist, wird zum Halten der Soll-Temperatur eine geringere Heizleistung im zweiten Leistungsbereich benötigt. Dazu wird der Flächenbrenner B abgeschaltet und nachfolgend die Einrichtung zum Aufheizen von Luft L eingeschaltet. Beim Betrieb der elektrischen Heizeinrichtung 3 wird ausschließlich Luft L durch die Brenngasmischeinrichtung 4 in die Gaszuführleitung 2 und durch die elektrische Heizeinrichtung 3 geleitet. Die Gasverteilerplatte 1 dient bei eingeschalteter elektrischer Heizeinrichtung 3 der Verteilung der warmen Luft L. As soon as the setpoint temperature is reached, a lower heat output in the second power range is needed to maintain the setpoint temperature. For this purpose, the surface burner B is turned off and subsequently turned on the means for heating air L. When operating the electric heater 3 only air L through the fuel gas mixing device 4 in the gas supply line 2 and by the electric heater 3 directed. The gas distribution plate 1 is used when the electric heater is switched on 3 the distribution of warm air L.

2 zeigt eine alternative Ausführung der Einrichtung zum Aufheizen von Luft L. Dabei mündet eine weitere Luftzuführleitung 8 mit einer Luftansaugeinheit 7 in die Gaszuführleitung 2 oder unmittelbar in die Gasverteilerplatte 1 (hier nicht dargestellt). Die elektrische Heizeinrichtung 3 ist in die weitere Luftzuführleitung 8 eingeschaltet. Beispielsweise an der Mündung der weiteren Luftzuführleitung 8 in die Gaszuführleitung 2 ist eine als Ventil V ausgestaltete weitere Absperreinrichtung vorgesehen. Das Ventil erlaubt wechselweise die Durchleitung von erwärmter Luft und Brenngasgemisch. Die Luftansaugeinheit ist z. B. ein Gebläse, mit dem ein vorgegebener Luftmassestrom durch die weitere Luftzuführleitung erzeugt wird. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass bauartbedingt der Kontakt zwischen Brenngas und elektrischer Heizeinrichtung 3 vermieden wird. 2 shows an alternative embodiment of the device for heating air L. In this case opens another air supply line 8th with an air intake unit 7 in the gas supply line 2 or directly into the gas distribution plate 1 (not shown here). The electric heater 3 is in the further air supply line 8th switched on. For example, at the mouth of the other air supply 8th in the gas supply line 2 is designed as a valve V configured further shut-off device. The valve alternately allows the passage of heated air and fuel gas mixture. The air intake unit is z. B. a blower with which a predetermined air mass flow is generated by the other air supply. The advantage of this design is that due to the design of the contact between the fuel gas and the electric heater 3 is avoided.

Im Fall eines hohen Leistungsbedarfs wird, wie oben beschrieben, Brenngas G und Luft L in der Brenngasmischeinrichtung 4 vorgemischt und über die Gaszuführleitung 2 zum Flächenbrenner B geleitet und dort mittels der Gasverteilerplatte 1 verteilt. Durch eine nicht dargestellte Zündvorrichtung wird der Brennvorgang initiiert. Wenn eine geringere Heizleistung, z. B. zum Halten der Temperatur, benötigt wird, wird die Brenngaszuführleitung 5 mittels des Ventils V abgesperrt. Die Luft L wird mit der Luftansaugeinheit 7 durch die weitere Luftzuführleitung 8 in die elektrische Heizeinrichtung 3 geleitet und dort erwärmt. Die erwärmte Luft L wird dann über die Gasverteilerplatte 1 z. B. in einen Ofen geleitet. Zweckmäßigerweise ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Ventils V sowie der Brenngasmischeinrichtung 4 und der Luftansaugeinheit 7 vorgesehen. In the case of a high power demand, as described above, fuel gas G and air L in the fuel gas mixing device 4 premixed and via the gas supply line 2 directed to the surface burner B and there by means of the gas distribution plate 1 distributed. By an igniter, not shown, the burning process is initiated. If a lower heating power, z. B. for holding the temperature is required, the fuel gas supply 5 shut off by means of the valve V. The air L is supplied with the air intake unit 7 through the further air supply line 8th in the electric heater 3 passed and heated there. The heated air L is then passed over the gas distribution plate 1 z. B. passed into an oven. Conveniently, a control device for controlling the valve V and the fuel gas mixing device 4 and the air intake unit 7 intended.

3 zeigt eine weitere alternative Ausführung der Einrichtung zum Aufheizen von Luft L. Zusätzlich zu der Ausführung in 1 ist auf einer der Gaszuführleitung 2 abgewandten Seite der Gasverteilerplatte 1 eine weitere Schicht 3b mit einer elektrisch leitfähigen Porenstruktur vorhanden. Die weitere Schicht 3b dient als weitere elektrische Heizeinrichtung. Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, dass das zu heizende Gut nicht nur mittels warmer Luft L oder Abluft, sondern auch mittels Infrarotstrahlung beheizt werden kann. 3 shows a further alternative embodiment of the means for heating air L. In addition to the embodiment in 1 is on one of the gas supply line 2 opposite side of the gas distribution plate 1 another layer 3b with an electrically conductive pore structure present. The further layer 3b serves as another electric heater. The advantage of this design is that the material to be heated can be heated not only by means of warm air L or exhaust air, but also by means of infrared radiation.

Bei einem hohen Leistungsbedarf wird Brenngas G und Luft L in der Brenngasmischeinrichtung 4 vorgemischt und über die Gaszuführleitung 2 zur Gasverteilerplatte 1 geleitet. Der Flächenbrenner B wird gezündet. Der Flächenbrenner B erhitzt die weitere Schicht 3b so, dass sie Infrarotstrahlung emittiert. Zusätzlich kann die weitere Schicht 3b als Widerstandsheizelement betrieben werden. Durch Anlegen einer Spannung wird sie zur Emission von Infrarotstrahlung angeregt. At a high power requirement, fuel gas G and air L in the fuel gas mixing device 4 premixed and via the gas supply line 2 to the gas distributor plate 1 directed. The surface burner B is ignited. The surface burner B heats the further layer 3b such that it emits infrared radiation. In addition, the additional layer 3b be operated as a resistance heating element. By applying a voltage, it is excited to emit infrared radiation.

Bei einem geringeren Leistungsbedarf wird Luft L mittels der elektrischen Heizeinrichtung 3 vorgeheizt. Die erwärmte Luft L strömt durch die Gasverteilerplatte 1. Zusätzlich kann auch in diesem Fall die weitere Schicht 3b als Widerstandsheizelement betrieben werden, sodass sie zusätzlich Infrarotstrahlung emittiert. At a lower power requirement air L by means of the electric heater 3 preheated. The heated air L flows through the gas distribution plate 1 , In addition, in this case, the further layer 3b be operated as a resistance heating element, so that it additionally emits infrared radiation.

4 zeigt eine alternative Ausführung der elektrischen Heizeinrichtung 3. Die Gaszuführleitung 2 wird dabei von der elektrischen Heizeinrichtung 3 nach Art einer Manschette umschlossen. In diesem Fall wird die Gaszuführleitung 2 unmittelbar und dadurch mittelbar die darin enthaltene Luft L erhitzt. Diese Ausführungsform der elektrischen Heizeinrichtung 3 ist auch an einer weiteren Luftzuführleitung 8 oder einem Bypass möglich. 4 shows an alternative embodiment of the electric heater 3 , The gas supply line 2 is doing by the electric heater 3 enclosed in the manner of a cuff. In this case, the gas supply line 2 directly and thus indirectly the air contained therein L heated. This embodiment of the electric heater 3 is also on another air supply line 8th or a bypass possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Gasverteilerplatte Gas distribution plate
2 2: Gaszuführleitung gas supply
3 3: elektrische Heizeinrichtung electric heating device
3b 3b: weitere Schicht another layer
4 4: Brenngasmischeinrichtung Fuel gas mixing device
5 5: Brenngaszuführleitung fuel gas supply
6 6: Luftzuführleitung air supply line
7 7: Luftansaugeinheit air intake
8 8th: weitere Luftzuführleitung further air supply line
B B: Flächenbrenner surface burner
G G: Brenngas fuel gas
L L: Luft air
V V: Ventil Valve

Claims

Hybrid heating module comprising a surface burner (B) with at least one gas supply line ( 2 ) for supplying gas to the surface burner (B), and an electric heater ( 3 ), characterized in that the electric heating device ( 3 ) Is part of an upstream of the surface burner (B) provided means for heating air (L), which is selectively connectable to the surface burner (B), so that with the means for heating air (L) hot air generated by the surface burner (B ), wherein the hybrid heating module, a shut-off device for automatically shutting off a fuel gas supply ( 5 ) when switching on the electric heater ( 3 ) and / or switching off the surface burner (B).

Hybridheizmodul according to claim 1, wherein the surface burner (B) is a surface or volume burner.

Hybridheizmodul according to any one of the preceding claims, wherein the surface burner (B) a gas distribution plate ( 1 ), which is made of an open-pored material, in particular of a ceramic, preferably of SiSiC.

Hybrid heating module according to claim 3, wherein the open-pored material has a pore size less than 4 pores per cm.

Hybridheizmodul according to any one of the preceding claims, wherein the gas distribution plate ( 1 ) at its gas supply line ( 2 ) facing away from the outside with a pore structure further layer ( 3b ), the further layer ( 3b ) is thermally or electrically excitable to emit infrared radiation.

Hybrid heating module according to claim 5, wherein the further layer ( 3b ) is made of an electrically conductive material, preferably SiSiC or a metal.

Hybrid heating module according to claim 5 or 6, wherein the further layer ( 3b ) has a deterministic pore structure consisting of an ordered pore framework with homogeneous pore size distribution.

Hybridheizmodul according to claim 7, characterized in that the pore structure is made with a 3D printer.

Hybridheizmodul according to any one of the preceding claims, wherein the means for heating air, a further air supply line ( 8th ) into which the electrical heating device ( 3 ) is turned on.

Hybridheizmodul according to one of claims 1 to 8, wherein the means for heating air at the gas supply line ( 2 ) comprises a bypass, in which the electrical heating device ( 3 ) is turned on.

Hybrid heating module according to one of the preceding claims, wherein the electric heating device ( 3 ) one the gas supply line ( 2 ), the further air supply line ( 8th ) or enclosing the bypass heating jacket.

Hybridheizmodul according to any one of the preceding claims, further comprising a control unit for controlling the gas flow through the further air supply line ( 8th ).