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Bekannter Stand der Technik
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Alle bekannten Heizsysteme für zentrale und dezentrale Heizung und Warmwasseraufbereitung arbeiten mit Heizgeräten, welche entweder durch eine offene Flamme, die durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen: Kohle, Heizöl oder Holz (Ofen I Ölheizung) oder durch die Verbrennung von Gas (Gastherme) entsteht oder durch den Einsatz von elektrischen Heizstäben oder Heizplatten (elektrischer Durchlauferhitzer I Elektroboiler), die die im Heizsystem verwendeten Flüssigkeiten erwärmen.
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Dabei werden die Flüssigkeiten durch eine Beeinflussung von außen, wie zum Beispiel durch die Flamme eines Gasbrenners oder durch die Wärmeabgabe der Heizstäbe erwärmt.
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Technischer Fortschritt
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Der technische Fortschritt besteht darin, dass in Systeme, die zentrale oder dezentrale Heizungen oder Warmwasseraufbereitungen sind, anstelle von den bekannten Heizgeräten, neue Heizgeräte eingesetzt werden, die die Flüssigkeiten wie Wasser, Öle oder andere Flüssigkeiten, durch das Wirkungsprinzip der elektromagnetischen Induktion erwärmen - Wärme und warmes Wasser mit induktiven Heizgeräten. Die induktiven Heizgeräte werden elektrisch betrieben.
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Durch das induktive Erwärmen wird die Wärme direkt in die Flüssigkeit eingebracht, ohne eine Beeinflussung von außen, wie zum Beispiel durch die Flamme eines Gasbrenners oder durch Heizstäbe.
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Nutzen induktiver Heizgeräte für die zentrale und dezentrale Heizung und Warmwasseraufbereitung
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Durch den Einsatz von induktiven Heizgeräten werden die Flüssigkeiten im Heizsystem sehr schnell und effektiv erwärmt, dass es, selbst wenn es im Prozess der Erwärmung zu Spitzen des Energieverbrauches kommt, über einen längeren Zeitraum gesehen eine energiesparende Heizmethode ist.
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Die Erwärmung von Flüssigkeiten durch elektromagnetische Induktion ist deutlich effizienter als mit einer offenen Flamme oder mit elektrischen Heizstäben, da der Prozess der Erwärmung viel schneller geht und durch die herkömmliche Übertragung der Wärme von außen auf die Flüssigkeiten zu viel Wärme an die Umgebung verlorengeht.
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Durch den breiten Einsatz induktiver Heizgeräte werden fossile Brennstoffe und Gas eingespart. Der CO2-Ausstoß an die Umwelt durch Heizanlagen wird dadurch stark reduziert.
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Arten von induktiven Heizgeräten in der zentralen und dezentralen Heizung und Warmwasseraufbereitung
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1. Induktives Heizgerät für die Zentralheizung (induktiver Durchlauferhitzer)
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Ein Wandgeräte oder ein freistehendes Gerät mit Stromanschluss, welches ein Gehäuse von beliebiger Art, Aussehen und Größe hat, an dem alle Anschlüsse für den Einbau in eine Heizungsanlage integriert sind.
Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein gewundenes Rohr aus ferromagnetischem Material, welches mit einer Kupferspule umwickelt oder mit Kupferplatten belegt ist. Durch dieses Rohr fließt die zu erwärmende Flüssigkeit. Die Lage des Rohres, die Anzahl der Windungen und die Kupferspule oder die Kupferplatten innerhalb des Gerätes sind nicht definiert. Alle Teile sind so eingebaut, dass elektromagnetische Induktion entsteht, sobald die Kupferspule oder die Kupferplatten unter Strom gesetzt werden und damit die Flüssigkeit im Inneren des Rohres erwärmt wird.
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Anzeigen, Bedienungsfelder für die Systemsteuerung und Regler oder Knöpfe befinden sich nicht im Inneren des Gerätes, so dass Temperatur, Zeit, Dauer, Intervalle und anderes automatisch oder individuell von außen gesteuert, geregelt und kontrolliert werden können.
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Durch das induktive Erwärmen wird die Wärme direkt in die Flüssigkeit eingebracht, ohne eine Beeinflussung von außen, wie zum Beispiel durch die Flamme eines Gasbrenners oder durch Heizstäbe.
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Die Flüssigkeit fließt kalt in das ferromagnetische Rohr ein und am Ende des gewundenen Rohres kommt die Flüssigkeit warm oder heiß heraus.
Das Gerät ist ein induktiver Durchlauferhitzer.
Das induktive Heizgerät (induktiver Durchlauferhitzer) kann an einen zentralen Heizungskreislauf mit seinen Komponenten angeschlossen werden.
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Es gibt mehrere Möglichkeiten für die Erwärmung der Flüssigkeit durch elektromagnetische Induktion im Rohr:
- 1. Die Flüssigkeit wird in 3 Stufen erwärmt, um die Effektivität zu erhöhen.
In der ersten Stufe wird die Flüssigkeit auf 20°C erwärmt. In der zweiten Stufe wird die Flüssigkeit von 20°C auf 40°C erwärmt. In der dritten Stufe wird die Flüssigkeit von 40°C auf 60-80°C erwärmt. Die Überwachung der Temperaturen übernehmen Sensoren.
Jede induktive Heizstufe wird separat durch eine Steuerung gesteuert, die die Eingangs- und Ausgangswerte an eine zentrale Steuereinheit weitergibt, die das gesamte System bewacht und steuert.
Die Regelung der Heizungsanlage passt fortlaufend die Heizleistung, Vorlauftemperaturen und Heizzeiten an.
- 2. Es ist auch möglich, die Erwärmung der Flüssigkeit durch elektromagnetische Induktion mit einer Stufe zu erreichen.
- 3. Die Menge der Stufen für die Erwärmung der Flüssigkeit durch elektromagnetische Induktion kann individuell auf die Größe der Heizungsanlage und die Anforderungen angepasst werden.
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2. Induktives Heizgerät (induktiver Durchlauferhitzer) für die Zentralheizung mit kombinierter Warmwasseraufbereitung
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Ein Wandgeräte oder ein freistehendes Gerät mit Stromanschluss, welches ein Gehäuse von beliebiger Art, Aussehen und Größe hat, an dem alle Anschlüsse für den Einbau in eine Heizungsanlage integriert sind.
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Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein gewundenes Rohr aus ferromagnetischem Material, welches mit einer Kupferspule umwickelt oder mit Kupferplatten belegt ist. Durch dieses Rohr fließt Wasser. Die Lage des Rohres, die Anzahl der Windungen und die Kupferspule oder die Kupferplatten innerhalb des Gerätes sind nicht definiert. Alle Teile sind so eingebaut, dass elektromagnetische Induktion entsteht, sobald die Kupferspule oder die Kupferplatten unter Strom gesetzt werden und damit das Wasser im Inneren des Rohres erwärmt wird.
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Anzeigen, Bedienungsfelder für die Systemsteuerung und Regler oder Knöpfe befinden sich nicht im Inneren des Gerätes, so dass Temperatur, Zeit, Dauer, Intervalle und anderes automatisch oder individuell von außen gesteuert, geregelt und kontrolliert werden können.
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Durch das induktive Erwärmen wird die Wärme direkt in das Wasser eingebracht, ohne eine Beeinflussung von außen, wie zum Beispiel durch die Flamme eines Gasbrenners oder durch Heizstäbe.
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Das Wasser fließt kalt in das ferromagnetische Rohr ein und am Ende des gewundenen Rohres kommt das Wasser warm oder heiß heraus. Das Gerät ist ein induktiver Durchlauferhitzer.
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Das erwärmte Wasser fließt
- 1. einmal in den angeschlossenen Heizungskreislauf (Heizkörper) und
- 2. zum anderen in einen Warmwasserspeicher mit den entsprechend angeschlossenen Wasserentnahmestellen.
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Die ferromagnetischen Rohre in dem induktiven Heizgerät müssen für den Anschluss an die Warmwasseraufbereitung innen beschichtet sein.
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Das induktive Heizgerät (induktiver Durchlauferhitzer) kann an einen zentralen Heizungskreislauf mit seinen Komponenten in Kombination mit Warmwasseraufbereitung angeschlossen werden.
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Es gibt mehrere Möglichkeiten für die Erwärmung der Flüssigkeit durch elektromagnetische Induktion im Rohr:
- 1. Die Flüssigkeit wird in 3 Stufen erwärmt, um die Effektivität zu erhöhen.
In der ersten Stufe wird die Flüssigkeit auf 20°C erwärmt. In der zweiten Stufe wird die Flüssigkeit von 20°C auf 40°C erwärmt. In der dritten Stufe wird die Flüssigkeit von 40°C auf 60-80°C erwärmt. Die Überwachung der Temperaturen übernehmen Sensoren.
Jede induktive Heizstufe wird separat durch eine Steuerung gesteuert, die die Eingangs- und Ausgangswerte an eine zentrale Steuereinheit weitergibt, die das gesamte System bewacht und steuert.
Die Regelung der Heizungsanlage passt fortlaufend die Heizleistung, Vorlauftemperaturen und Heizzeiten an.
- 2. Es ist auch möglich, die Erwärmung der Flüssigkeit durch elektromagnetische Induktion mit einer Stufe zu erreichen.
- 3. Die Menge der Stufen für die Erwärmung der Flüssigkeit durch elektromagnetische Induktion kann individuell auf die Größe der Heizungsanlage und die Anforderungen angepasst werden.
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Die Warmwasserentnahme erfolgt über einen Warmwasserspeicher, in welchen das vorher erwärmte Wasser einfließt und der das Wasser für die Wasserentnahmestellen bereithält. Der Warmwasserspeicher kann von beliebiger Art, Aussehen und Größe sein. Der Warmwasserspeicher kann isoliert sein. Die Temperatur des Wassers in dem Warmwasserspeicher kann durch die Entnahme und den erneuten Zulauf von warmem Wasser geregelt werden. Aber auch durch die Kombination mit einem induktiven Warmwasserspeicher kann die Temperatur des Wassers über lange Zeit gehalten werden (siehe dazu Punkt 4: induktiver Warmwasserspeicher).
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3. Induktiver Warmwasserspeicher
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Ein fest installiertes oder freistehendes, mobiles Gerät mit Stromanschluss, das eine stehende Wassermenge in einem Wasserspeicher (Tank) durch elektromagnetische Induktion erwärmt oder auf einer bestimmten Temperatur hält.
Das Gerät kann einen Tank von beliebiger Art, Aussehen und Größe haben, in dem sich das Wasser befindet. Der Wasserspeicher kann isoliert sein.
Mit dem Wassertank unmittelbar verbunden ist eine technische Einheit aus ferromagnetischem Material und Kupfer, welches die elektromagnetische Induktion erzeugt und damit das Wasser in dem Tank erwärmt. Die Lage der Induktionseinheit (technische Einheit aus ferromagnetischem Material und Kupfer) zum Tank ist nicht definiert. Der Wassertank muss aus geeigneten Materialien sein, damit das Prinzip der elektromagnetischen Induktion funktioniert.
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Anzeigen, Bedienungsfelder für die Systemsteuerung und Regler oder Knöpfe befinden sich nicht im Inneren des Gerätes, so dass Temperatur, Zeit, Dauer, Intervalle und anderes automatisch oder individuell von außen gesteuert, geregelt und kontrolliert werden können.
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Durch das induktive Erwärmen wird die Wärme direkt in das Wasser eingebracht, ohne eine Beeinflussung von außen, wie zum Beispiel durch die Flamme eines Gasbrenners oder durch Heizstäbe.
- 1. Der induktive Warmwasserspeicher kann als zusätzliche Komponente (Boiler) innerhalb einer Zentralheizung mit Warmwasseraufbereitung installiert werden.
- 2. Ein induktiver Wasserspeicher kann auch als einzelnes, unabhängiges Gerät betrieben werden, welches eine eingefüllte Wassermenge - durch Wasseranschluss oder durch Einfüllen von Hand - erwärmt und direkt an den Entnahmestellen abgibt. Zum Einsatz kommen induktive Warmwasserspeicher als Untertischgeräte, Boiler und Kleinspeicher.
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4. Induktives Heizgerät als dezentrale Heizung (induktiver Heizkörper)
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Ein einzelnes Wandgerät oder ein einzelnes freistehendes, mobiles Gerät mit Stromanschluss, bei dem die Flüssigkeit, die sich im Heizkörper befindet, durch elektromagnetische Induktion erwärmt wird. Das Gerät kann ein Gehäuse von beliebiger Art, Aussehen und Größe haben.
Das Gerät besteht aus zwei, miteinander verbundenen Komponenten. Das ist einmal eine technische Einheit aus ferromagnetischem Material und Kupfer, welche die Induktion erzeugt. Mit dieser Einheit unmittelbar verbunden ist der Heizkörper, in dem die Flüssigkeit ist, die erwärmt werden soll. Die Lage der Induktionseinheit (technische Einheit aus ferromagnetischem Material und Kupfer) zum Heizkörper ist nicht definiert. Der Heizkörper muss aus geeigneten Materialien sein, damit das Prinzip der Induktion funktioniert.
Anzeigen, Bedienungsfelder, Regler oder Knöpfe befinden sich nicht im Inneren des Gerätes, so dass Temperatur, Zeit, Dauer, Intervalle und anderes automatisch oder individuell von außen gesteuert, geregelt und kontrolliert werden können.
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Durch das induktive Erwärmen wird die Wärme direkt in das Wasser eingebracht, ohne eine Beeinflussung von außen, wie zum Beispiel durch die Flamme eines Gasbrenners oder durch Heizstäbe.