DE102018109354A1 - Verfahren zum Betrieb eines Ölbrenners sowie Ölbrennersystem für die Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Ölbrenners sowie Ölbrennersystem für die Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes Download PDF

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Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Verfahren zum Betrieb eines Ölbrenners (9) für die Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes (1). Um dessen Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit steigern zu können, ist vorgesehen, dass Verbrennungsluft (11) über ein Gebläse (10) in eine Brennkammer (12) des Ölbrenners (9) eingeblasen wird, dass Brennstoff (7) in Form eines Gemischs aus Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff (7) mittels einer Ölpumpe (8) über eine Düse (14) in die Brennkammer (12) eingespritzt wird, dass die eingeblasene Verbrennungsluft (11) und der eingespritzte Brennstoff (7) in der Brennkammer (12) einen zündfähigen Ölnebel bilden, dass der Ölnebel durch einen Zündfunken und/oder eine Flamme, insbesondere aus der Verbrennung von Ölnebel, entzündet wird und dass die in der Brennkammer (12) durch das Verbrennen des Ölnebels freiwerdende Verbrennungswärme zur Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes (1) genutzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Ölbrenners für die Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes und ein Ölbrennersystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit einem Ölbrenner zum Verbrennen eines Brennstoffs, wobei der Ölbrenner eine Brennkammer und eine in der Brennkammer angeordnete Düse zum Einspritzen von Brennstoff in die Brennkammer aufweist, wobei wenigstens ein Tank zum Bevorraten von Brennstoff und wenigstens eine Ölpumpe zum Zuleiten von Brennstoff aus dem wenigstens einen Tank zur Düse und zum Einspritzen des Brennstoffs in die Brennkammer vorgesehen sind, wobei ein Gebläse zum Einblasen von Verbrennungsluft in die Brennkammer vorgesehen ist, wobei eine Zündeinrichtung zum Zünden des Ölnebels aus Brennstoff und Verbrennungsluft in der Brennkammmer vorgesehen ist und wobei die Brennkammer zur Nutzung der beim Verbrennen des Ölnebels in der Brennkammer freiwerdenden Verbrennungswärme zur Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung in einem Gebäude mit einem Wärmetauscher gekoppelt ist.
  • Für das Beheizen und für die Warmwasserversorgung von Gebäuden sind unterschiedliche Heizungsanlagen bekannt. Weit verbreitet sind Öl- und GasHeizungen, die jedoch aufgrund des Betriebs mit fossilen Brennstoffen in Form von Heizöl und Erdgas zunehmend von nicht fossilen Heizungsanlagen verdrängt werden. Hier sind insbesondere Wärmepumpensysteme zu nennen, die mit, insbesondere regenerativ erzeugtem, Strom betrieben werden können und daher als sehr umweltfreundlich gelten. Meist als Ergänzung zu einer bestehenden Heizungsanlage werden zudem Solarthermieanlagen zur Warmwassergewinnung installiert. Die bekannten Heizungsanlagen werden immer weiterentwickelt, um immer effizienter zu werden, da sich dies heutzutage ein wesentliches Kaufargument darstellt. Heizungsanlagen, die auf der Verbrennung von Heizöl basieren, sind hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit kaum noch mit vertretbarem Aufwand zu verbessern. Gleiches gilt auch für die Qualität der erzeugten Abgase. Obwohl typischerweise schwefelarme Heizöle Verwendung finden, ist die Abluftqualität von Ölheizungen, insbesondere auch gegenüber Gasheizungen, ein erheblicher Nachteil. Dies führt dazu, dass neue Heizungsanlagen zum Verbrennen von Heizöl heutzutage kaum noch installiert werden. Der Trend hat sich eindeutig von Ölheizungen ab- und umweltfreundlicheren Heizungsanlagen zugewendet.
  • Ölheizungen umfassen sogenannte Ölbrennersysteme mit einem Ölbrenner zum Verbrennen eines Brennstoffs in einer Brennkammer. Zu diesem Zweck ist in der Brennkammer eine Düse vorgesehen, durch die der Brennstoff mit Hilfe einer Ölpumpe hindurch gepumpt wird, so dass der Brennstoff fein verteilt in die Brennkammer gespritzt wird, wo der Brennstoff mit der Verbrennungsluft, die über ein Gebläse in die Brennkammer geblasen wird, einen Ölnebel bildet. Dieser stellt eine zündfähige Atmosphäre dar und kann bedarfsweise mit einem Zündfunken gezündet werden, wenn der Ölnebel nicht durch die Flamme in der Brennkammer entzündet wird. Das Heizöl wird typischerweise in einem großen Tank im Gebäude bereitgehalten. Beim Verbrennen des Ölnebels in der Brennkammer wird Wärme frei, die über einen Wärmetauscher abgeführt und zur Raumheizung und/oder zur Bereitstellung von Warmwasser im Gebäude abgeführt werden kann.
  • Aufgrund der zuvor beschriebenen Nachteile von Ölheizungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und das Ölbrennersystem jeweils der eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass deren Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitiger Umweltverträglichkeit gesteigert werden kann, um die Zukunftsfähigkeit von heizölbefeuerten Heizungsanlagen sicherzustellen.
  • Diese Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Ölbrenners für die Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes,
    • - bei dem Verbrennungsluft über ein Gebläse in eine Brennkammer des Ölbrenners eingeblasen wird,
    • - bei dem Brennstoff in Form eines Gemisches aus Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff mittels einer Ölpumpe über eine Düse in die Brennkammer eingespritzt wird,
    • - bei dem die eingeblasene Verbrennungsluft und der eingespritzte Brennstoff in der Brennkammer einen zündfähigen Ölnebel bilden,
    • - bei dem der Ölnebel durch einen Zündfunken und/oder eine Flamme, insbesondere aus der Verbrennung von Ölnebel, entzündet wird und
    • - bei dem die in der Brennkammer durch das Verbrennen des Ölnebels freiwerdende Verbrennungswärme zur Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes genutzt wird.
  • Ferner ist die genannte Aufgabe bei einem Ölbrennersystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 8 dadurch gelöst, dass der Brennstoff in Form von Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff in dem wenigstens einen Tank bevorratet ist.
  • Oxymethylenether weisen die folgende chemische Struktur H3C-O-(CH2O)n-CH3 auf und enthalten mithin einen hohen Sauerstoffanteil. Dieser hohe Sauerstoffanteil begünstigt die Verbrennung des Brennstoffs in der Brennkammer, da bereits durch den Brennstoff ein erheblicher Sauerstoffanteil bereitgestellt wird, ohne dass dieser Sauerstoff durch die Verbrennungsluft zur Verfügung gestellt werden muss. Zudem ist der entsprechende Stofftransport aus der Verbrennungsluft zum Brennstoff während der Verbrennung des Brennstoffs entbehrlich. Ein verringerter Stofftransport des Sauerstoffs, der in einer unterstöchiometrischen Verbrennung resultiert, führt zu einer unvollständigen Verbrennung und damit zur Rußbildung, der den Ölbrenner mit der Abluft als sogenannter Feinstaub verlässt. Feinstaubemissionen sind jedoch unerwünscht. Um die Rußbildung und damit die Feinstaubemissionen zu reduzieren, ist ein höherer Sauerstoffgehalt bei der Verbrennung oder eine überstöchiometrische Verbrennung erforderlich. Zu viel Sauerstoff führt jedoch zur Bildung von Stickoxiden, die den Ölbrenner ebenfalls über die Abluft verlassen und als unerwünschte Emission anzusehen sind. Es besteht also ein Zielkonflikt zwischen einer möglichst rußfreien und zugleich möglichst stickoxidarmen Verbrennung zur Steigerung der Abluftqualität. Gleichzeitig wird auf diese Weise eine effiziente Verbrennung erreicht und damit eine effiziente Heizungsanlage bereitgestellt.
  • Da über die Verwendung von Oxymethylenether der Verbrennung gezielt Sauerstoff zugeführt wird, lässt sich einerseits eine rußfreie, weil vollständige Verbrennung gewährleisten, die ohne lokale Sauerstoffüberschüsse auskommt und damit keine nennenswerten Stickoxidemissionen hervorruft.
  • Oxymethylenether ist daher bereits als Zusatz für Dieselkraftstoff vorgeschlagen worden. Dieselmotoren unterscheiden sich jedoch nicht nur signifikant hinsichtlich ihrer Anwendung, sondern auch konstruktiv in erheblicher Weise von Ölbrennersystemen. Dieselmotoren werden zur Erzeugung von Antriebsenergie für den Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, eingesetzt, wobei die Erzeugung von Abwärme als Nachteil angesehen wird, da die erzeugte Wärmeenergie ungenutzt abgeführt werden muss und den Wirkungsgrad des Dieselmotors herabsetzt. Vor diesem Hintergrund wird bei Dieselmotoren eine sehr effektive Verbrennung angestrebt, bei der möglichst wenig Wärme abgeführt werden muss. Ölbrennersysteme werden dagegen gerade zu dem Zweck betrieben, Wärme zu erzeugen, um diese Wärme zur Warmwasserversorgung von Gebäuden oder zur Beheizung von Räumen von Gebäuden zu nutzen.
  • Aufgrund dieses Unterschieds stellen Dieselmotoren Verbrennungskraftmaschinen dar, bei denen der Kraftstoff in einem Vier-Takt-Zylinder unter Bildungen vieler tausend einzelner Explosionen pro Minute verbrannt wird. Dazu wird der Kraftstoff mittels einer Hochdruckeinspritzanlage in genau vorherbestimmten Mengen für jede einzelne dieser Explosionen separat in jeden einzelnen Zylinder eingespritzt. Ölbrenner weisen dagegen eine Brennkammer mit feststehenden Wänden auf, in die eine Brennerlanze mit einer Düse hineinragt. Über die Lanze wird die Düse mit Heizöl versorgt, die das Heizöl in einem kontinuierlichen Stoffstrom fein verteilt in die Brennkammer einspritzt.
  • Einerseits ist festzustellen, dass die Heizungsanlagen und Verbrennungskraftmaschinen grundsätzlich zwei unterschiedliche technische Gebiete betreffen und bisher keine Anwendung von Oxymethylenether in Ölbrennersystemen vorgeschlagen worden ist. Andererseits ist festzustellen, dass durch die Erfindung erhebliche wirtschaftliche und ökologische Vorteile erzielt werden können. So lassen sich heizölbetriebene Heizungsanlagen mit Abluftqualitäten betreiben, die auch steigenden genehmigungsrechtlichen Anforderungen bzw. steigenden Kundenwünschen entsprechen. Gleichzeitig ist dies sehr effizient und damit wirtschaftlich zu realisieren, so dass heizölbetriebene Heizungsanlagen weiterhin eine wirtschaftliche Alternative zu anderen, moderneren Heizungsanlagen darstellen.
  • Auf die beschriebene Weise kommen heizölbetriebene Heizungsanlagen als Neuinstallationen in Frage. Nicht weniger bedeutend erscheint jedoch der Erhalt der bereits installierten Altanlagen, die ohne kostenintensive Modernisierungen auf wirtschaftliche und zugleich umweltfreundliche Weise weiter betrieben werden können. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass sich in vielen Fällen ein Ersatz veralteter Anlagen aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten schlicht nicht lohnt, obwohl dies aus ökologischer Sicht erforderlich oder wenigstens wünschenswert ist.
  • Des Weiteren hat sich gezeigt, dass die Verwendung von wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf die Gesamtmenge des Brennstoffs aus Oxymethylenether und Heizöl bereits einen umweltschonenden und zugleich wirtschaftlichen Betrieb von Neuanlagen ebenso wie von Altanlagen ermöglicht.
  • Dabei ist es grundsätzlich denkbar, den Brennstoff bereits als Gemisch aus Heizöl und Oxymethylenether in einem gemeinsamen Tank zu bevorraten. Es können aber auch beide Komponenten in unterschiedlichen Tanks bevorratet werden. Dies erlaubt es beispielsweise, das Mischungsverhältnis zu variieren, wenn dies aufgrund äußerer Umstände zu einem wirtschaftlicheren und/oder ökologischeren Betrieb der Heizungsanlage führt.
  • Die Zugabe von Oxymethylenether in die Brennkammer als Teil des Brennstoffs führt zu den beschriebenen Vorteilen, obwohl Oxymethylenether eine viel geringere Energiedichte als Heizöl aufweist. Mithin sinkt auch die maximale Leistung der Heizungsanlagen, die durch den maximalen der Brennkammer zuzuführenden Volumenstrom an Brennstoff festgelegt ist. Damit hat die Zugabe des Oxymethylenethers auch Auswirkungen auf die Regelung der Heizungsanlage, die bei Ölheizungen typischerweise sehr robust aber auch sehr einfach ist. Oxymethylenether kann daher wenn dann nur bedingt ohne weitere regelungstechnische Maßnahmen eingesetzt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Fassungsvermögen der Tanks begrenzt ist und die Tanks vorzeitig geleert werden, da der Oxymethylenether eine geringere Energiedichte aufweist. Daher muss bedarfsweise während der Heizperiode nachgetankt werden, in der die Heizölpreise bekanntermaßen besonders hoch sind. Es bestehen also eine Reihe von Nachteilen, die mit der Verwendung von Oxymethylenether einhergehen. Dennoch hat sich gezeigt, dass die Vorteile des Oxymethylenethers dessen Nachteile überkompensieren.
  • Allerdings ist aus den bestehenden Nachteilen ein völliger Ersatz des Heizöls durch Oxymethylenteher eher nicht oder nur in ganz besonderen Fällen bevorzugt. Regelmäßig wird es zweckmäßig sein, wenn der Anteil des Oxymethylenethers am Brennstoff einen Wert von 80 Gew-%, vorzugsweise 70 Gew.-%, insbesondere 60 Gew.-%, nicht überschreitet.
  • Der besseren Verständlichkeit halber und zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen werden nachfolgend Verfahren und das Ölbrennersystem gemeinsam beschrieben, ohne jeweils im Einzelnen zwischen dem Verfahren und dem Ölbrennersystem zu unterscheiden. Für den Fachmann ergibt sich jedoch anhand des Kontextes, welche Merkmale jeweils im Einzelnen hinsichtlich des Verfahrens und des Ölbrennersystems besonders bevorzugt sind.
  • Bei einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird Brennstoff in Form eines Gemisches aus Heizöl und wenigstens 30 Gew.-% Oxymethylenether, vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-% Oxymethylenether, insbesondere wenigstens 50 Gew.-% Oxymethylenether, bezogen auf den Brennstoff mittels einer Ölpumpe über eine Düse in die Brennkammer eingespritzt. Je höher der Anteil des Oxmethylenethers ist, desto sauberer kann die Verbrennung des Heizöls erfolgen. Gleichfalls sinkt dabei jedoch die Wirtschaftlichkeit infolge der höheren Betriebskosten.
  • Besonders vorteilhaft hat es sich hinsichtlich der Qualität der Verbrennung und der Wirtschaftlichkeit erwiesen, wenn als Heizöl des Brennstoffs Standard Heizöl EL (DIN 51603-1), schwefelarmes Heizöl EL (DIN 51603-1) oder Bioheizöl (DIN V 51603-6) verwendet wird. Bedarfsweise können auch Mischungen der zuvor genannten Heizöle verwendet werden, um die Verbrennung bzw. die Abluftqualität gezielt einstellen und variieren zu können.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Qualität der Verbrennung und die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden, wenn der Oxymethylenether wenigstens drei CH2O-Gruppen und/oder höchstens fünf CH2O-Gruppen aufweist. Besonders zweckmäßig ist es aus wirtschaftlichen Erwägungen, wenn der Oxymethylenether als Mischung von Oxymethylenether mit drei bis fünf CH2O-Gruppen verwendet wird. Auf diese Weise wird beispielsweise eine akzeptable Energiedichte und ein ähnlicher Flammpunkt wie bei Heizöl bereitgestellt. Außerdem ist das Gemisch dann bei Umgebungsbedingungen leicht zu handhaben, insbesondere flüssig und pumpfähig. Für die Bereitstellung des Brennstoffs bietet es sich an, wenn dieser in einem Tank bevorratet wird, und zwar insbesondere als Gemisch aus Heizöl und Oxymethylenether. Der im Tank bereitgestellte Brennstoff kann dann effektiv über eine Ölpumpe aus dem Tank zur Düse gepumpt werden, um den Brennstoff über die Düse fein in der Brennkammer zu verspritzen. Weiter bevorzugt kann es für die Verbrennung in der Brennkammer sein, wenn die Düse zum Einspritzen des Brennstoffs an einem freien Ende einer in die Brennkammer hineinragenden Brennerlanze vorgesehen ist.
  • Unabhängig davon ist es für eine effiziente und saubere Verbrennung zweckmäßig, wenn der Ölnebel durch einen Hochspannungsfunken in der Brennkammer gezündet wird. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Ölbrenner gestartet wird. Wenn bereits durch die Verbrennung des Ölnebels in der Brennkammer eine Flamme vorhanden ist, dient diese der Aufrechterhaltung der Verbrennung und Zündung des neu zugeführten Heizöls bzw. Ölnebels. Damit festgestellt werden kann, ob eine entsprechende Flamme vorhanden ist und bedarfsweise eine separate Zündung erforderlich ist, kann ein Flammwächter eingesetzt werden. Dabei sind insbesondere solche Flammwächter zweckmäßig, die die Flamme fotoelektrisch oder auf Basis der Infrarotstrahlung der Flamme erfassen.
  • Die in der Brennkammer durch das Verbrennen des Ölnebels freiwerdende Verbrennungswärme kann sehr günstig und problemlos zur Raumheizung und/oder zur Warmwasserversorgung eines Wohngebäudes genutzt werden. In diesem Zusammenhang ist weiterhin in besonderem Maße die Warmwasserversorgung und die Raumheizung von Einfamilienhäusern zweckmäßig, um die vorbeschriebenen Vorteile möglichst umfänglich zu nutzen.
  • Bei einem ersten besonders bevorzugten Ölbrennersystem ist der Brennstoff in Form eines Gemischs von Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff in dem wenigstens einen Tank bevorratet. Es werden also nicht Heizöl und Oxymethylenether aus separaten Tanks bezogen und erst vor dem Einspritzen in die Brennkammer vermischt. Das Heizöl und der Oxymethylenether sind bereits im Tank gemischt. Dies vereinfacht das Brennstoffhandling und erhöht zugleich die Zuverlässigkeit.
  • Besonders bevorzugte Ergebnisse auch hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Beriebs des Ölbrenners können erreicht werden, wenn der Brennstoff wenigstens 30 Gew.-% Oxymethylenether, vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-% Oxymethylenether, insbesondere wenigstens 50 Gew.-% Oxymethylenether, bezogen auf die Menge an Brennstoff insgesamt aufweist. So wird ausreichend Sauerstoff bereitgestellt, auch wenn dies die Betriebsmittelkosten weiter erhöht.
  • Die Verbrennung lässt sich hinsichtlich ihrer Qualität und Zuverlässigkeit weiter steigern, wenn das Heizöl des Brennstoffs Standard Heizöl EL (DIN 51603-1), schwefelarmes Heizöl EL (DIN 51603-1) und/oder Bioheizöl (DIN V 51603-6) ist. Gleiches gilt alternativ oder zusätzlich auch für die Verwendung eines Oxymethylenethers im Brennstoff, der wenigstens drei CH2O-Gruppen und/oder höchstens fünf CH2O-Gruppen aufweist. Der Einfachheit halber ist es in diesem Zusammenhang besonders bevorzugt, wenn der Oxymethylenether ein Gemisch, man spricht hierbei auch von einem sogenannten Schnitt, darstellt, und zwar aus Oxymethylenether mit drei bis fünf CH2O-Gruppen. Dies stellt auch einen guten Kompromiss zwischen Energieinhalt, Viskosität und Sauerstoffgehalt dar.
  • Grundsätzlich bietet sich auch eine Zündeinrichtung zum Erzeugen eines Hochspannungsfunkens für das Entzünden des Ölnebels in der Brennkammer an. Dies ermöglicht ein schnelles und zuverlässiges Zünden der Flamme, wenn der Ölbrenner gestartet wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein Flammwächter zum Überwachen des Vorhandenseins einer Flamme vorgesehen sein, die den nachgelieferten Ölnebel zündet, um die Verbrennung und die Flamme aufrechtzuerhalten. Damit sichergestellt wird, dass kontinuierlich eine Flamme zum kontinuierlichen Aufrechterhalten der Verbrennung vorhanden ist, kann der Flammwächter fotoelektrisch oder durch einen Infrarotsensor das Vorhandensein der Flamme ermitteln. Mit anderen Worten kann der Flammwächter als fotoelektrischer oder Infrarot-Flammwächter ausgebildet sein.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Gebäude mit einem erfindungsgemäßen Ölbrennersystem in einer schematischen Fließbilddarstellung.
  • Das Gebäude 1 in Form eines Wohngebäudes, insbesondere eines Einfamilienhauses, ist mit einem Ölbrennersystem 2 zum Bereitstellen von Warmwasser und einer Raumheizung für das Gebäude 1 ausgestattet. Das Gebäude 1 umfasst mehrere Räume 3 mit Heizkörpern 4, wobei die Räume 3 alternativ auch mit einer Fußbodenheizung ausgerüstet sein könnten. Des Weiteren ist wenigstens ein Wasserhahn 5 vorgesehen, aus dem warmes Wasser, sogenanntes Brauchwasser, entnommen werden kann. Das warme Wasser für den Wasserhahn 5 und das warme Wasser für die Heizkörper 4 der Raumheizung wird über das Ölbrennersystem 2 erzeugt, das sich im Kellergeschoss des Gebäudes 1 befindet. Dort befindet sich auch ein Tank 6 für einen Brennstoff 7 zum Betrieb des Ölbrennersystems 2. In dem Tank 6 befindet sich ein Brennstoff 7 in Form eines Gemischs aus Heizöl und Oxymethylenether. Der Brennstoff 7 kann mit einer Ölpumpe 8 aus dem Tank 6 gefördert und einem Ölbrenner 9 zugeleitet werden. Dem Ölbrenner 9 wird zudem über ein Gebläse 10 Verbrennungsluft 11 zugeleitet, die in eine Brennkammer 12 des Ölbrenners 9 eingeblasen wird.
  • In der Brennkammer 12 ist eine mit der Ölpumpe 8 verbundene Brennerlanze 13 vorgesehen, an deren freiem Ende sich eine Düse 14 befindet, die über den von der Ölpumpe 8 aufgebrachten Druck den Brennstoff 7 in der Brennkammer 12 und der Verbrennungsluft 11 als Ölnebel fein verteilt einspritzt. Eine zusätzlich in der Brennkammer 12 angeordnete und der Brennerlanze 13 zugeordnete Zündeinrichtung 15 kann Hochspannungszündfunken erzeugen, die den Ölnebel in der Brennkammer 12 entzünden. Daneben weist die Brennkammer 12 noch einen Flammwächter 16 auf, der registriert ob eine Flamme in der Brennkammer 12 vorhanden ist.
  • Die Brennkammer 12 ist mit einem Wärmetauscher 17 verbunden, der einerseits zum Erwärmen des Wassers im Brauchwasserbehälter 18 und andererseits zum Erwärmen des Wassers im Vorlaufbehälter 19 des Heizkreislaufs 20 dient. Hierzu ist ein mittels Umwälzpumpe 21 zwangsdurchströmter Heizkreislauf 20 vorgesehen, der die Verbrennungswärme aus der Verbrennung des Brennstoffs 7 je nach Bedarf auf das Brauchwasser oder das Heizungswasser aufteilt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gebäude
    2
    Ölbrennersystem
    3
    Raum
    4
    Heizkörper
    5
    Wasserhahn
    6
    Tank
    7
    Brennstoff
    8
    Ölpumpe
    9
    Ölbrenner
    10
    Gebläse
    11
    Verbrennungsluft
    12
    Brennkammer
    13
    Brennerlanze
    14
    Düse
    15
    Zündeinrichtung
    16
    Flammwächter
    17
    Wärmetauscher
    18
    Brauchwasserbehälter
    19
    Vorlaufbehälter
    20
    Heizkreislauf
    21
    Umwälzpumpe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 51603-1 [0019, 0025]
    • DIN V 51603-6 [0025]

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Ölbrenners (9) für die Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes (1), - bei dem Verbrennungsluft (11) über ein Gebläse (10) in eine Brennkammer (12) des Ölbrenners (9) eingeblasen wird, - bei dem Brennstoff (7) in Form eines Gemischs aus Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff (7) mittels einer Ölpumpe (8) über eine Düse (14) in die Brennkammer (12) eingespritzt wird, - bei dem die eingeblasene Verbrennungsluft (11) und der eingespritzte Brennstoff (7) in der Brennkammer (12) einen zündfähigen Ölnebel bilden, - bei dem der Ölnebel durch einen Zündfunken und/oder eine Flamme, insbesondere aus der Verbrennung von Ölnebel, entzündet wird und - bei dem die in der Brennkammer (12) durch das Verbrennen des Ölnebels freiwerdende Verbrennungswärme zur Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Gebäudes (1) genutzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Brennstoff (7) in Form eines Gemischs aus Heizöl und wenigstens 30 Gew.-% Oxymethylenether, vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-% Oxymethylenether, insbesondere wenigstens 50 Gew.-% Oxymethylenether, bezogen auf den Brennstoff (7) mittels einer Ölpumpe (8) über eine Düse (14) in die Brennkammer (12) eingespritzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Heizöl des Brennstoffs (7) Standard Heizöl EL (DIN 51603-1), schwefelarmes Heizöl EL (DIN 51603-1) und/oder Bioheizöl (DIN V 51603-6) verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem wenigstens drei CH2O-Gruppen und/oder höchstens fünf CH2O-Gruppen aufweisender Oxymethylenether verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, - bei dem der Brennstoff (7) in einem Tank (6) bevorratet wird und - bei dem, vorzugsweise, der Brennstoff (7) zum Einspritzen in den Brennraum (12) von der Ölpumpe (8) aus dem Tank (6) zur Düse (14) gepumpt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, - bei dem der Ölnebel durch einen Hochspannungsfunken in der Brennkammer (12) gezündet wird und/oder - bei dem das Vorhandensein einer Flamme, insbesondere aus der Verbrennung von Ölnebel, zur Zündung des Ölnebels über einen, insbesondere fotoelektrischen oder Infrarot-, Flammwächter (16) überwacht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die in der Brennkammer (12) durch das Verbrennen des Ölnebels freiwerdende Verbrennungswärme zur Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung eines Wohngebäudes (1) genutzt wird.
  8. Ölbrennersystem (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Ölbrenner (9) zum Verbrennen eines Brennstoffs (7), wobei der Ölbrenner (9) eine Brennkammer (12) und eine in der Brennkammer (12) angeordnete Düse (14) zum Einspritzen von Brennstoff (7) in die Brennkammer (12) aufweist, wobei wenigstens ein Tank (6) zum Bevorraten von Brennstoff (7) und wenigstens eine Ölpumpe (8) zum Zuleiten von Brennstoff (7) aus dem wenigstens einen Tank (6) zur Düse (14) und zum Einspritzen des Brennstoffs (7) in die Brennkammer (12) vorgesehen ist, wobei ein Gebläse (10) zum Einblasen von Verbrennungsluft (11) in die Brennkammer (12) vorgesehen ist, wobei eine Zündeinrichtung (15) zum Zünden des Ölnebels aus Brennstoff (7) und Verbrennungsluft (11) in der Brennkammmer (12) vorgesehen ist und wobei die Brennkammer (12) zur Nutzung der beim Verbrennen des Ölnebels in der Brennkammer (12) freiwerdenden Verbrennungswärme zur Raumheizung und/oder Warmwasserversorgung in einem Gebäude (1) mit einem Wärmetauscher (17) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (7) in Form von Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff (7) in dem wenigstens einen Tank (6) bevorratet ist.
  9. Ölbrennersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (7) in Form eines Gemischs von Heizöl und wenigstens 20 Gew.-% Oxymethylenether bezogen auf den Brennstoff (7) in dem wenigstens einen Tank (6) bevorratet ist.
  10. Ölbrennersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (7) wenigstens 30 Gew.-% Oxymethylenether, vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-% Oxymethylenether, insbesondere wenigstens 50 Gew.-% Oxymethylenether, bezogen auf den Brennstoff (7) aufweist.
  11. Ölbrennersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizöl des Brennstoffs (7) Standard Heizöl EL (DIN 51603-1), schwefelarmes Heizöl EL (DIN 51603-1) und/oder Bioheizöl (DIN V 51603-6) ist.
  12. Ölbrennersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Oxymethylenether des Brennstoffs (7) wenigstens drei CH2O-Gruppen und/oder höchstens fünf CH2O-Gruppen aufweist.
  13. Ölbrennersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung (15) zum Erzeugen eines Hochspannungsfunkens für das Entzünden des Ölnebels in der Brennkammer (12) ausgebildet ist und/oder dass ein Flammwächter (16) zum Überwachen des Vorhandenseins einer Flamme, insbesondere aus der Verbrennung von Ölnebel, zur Zündung des Ölnebels in der Brennkammer (12) vorgesehen ist.
  14. Ölbrennersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Der Flammwächter (16) als fotoelektrischer oder Infrarot-Flammwächter (16) ausgebildet ist.
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DIN V 51603-6
Norm DIN 51603-1 2017-03-00. Flüssige Brennstoffe - Heizöle - Teil 1: Heizöl EL, Mindestanforderungen. S. 1-9. URL: http://perinorm/Perinorm-Volltexte/Updates/2017-07_Zusatz/2609161/2609161.pdf? [abgerufen am 2018-09-24] *
Norm DIN V 51603-6 2008-10-00. Flüssige Brennstoffe - Heizöle - Teil 6: Heizöl EL A, Mindestanforderungen. S. 1-12. URL: http://perinorm/Perinorm-Volltexte/Grundbestand/CD21DEH_08/1459906/1459906.pdf? [abgerufen am 2018-09-24] *

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