DE19719766A1 - Gastherme - Google Patents

Gastherme

Info

Publication number
DE19719766A1
DE19719766A1 DE19719766A DE19719766A DE19719766A1 DE 19719766 A1 DE19719766 A1 DE 19719766A1 DE 19719766 A DE19719766 A DE 19719766A DE 19719766 A DE19719766 A DE 19719766A DE 19719766 A1 DE19719766 A1 DE 19719766A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
heat exchanger
gas
thermal
burner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19719766A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilhelm Amrhein
Franz Schmuker
Bernulf Goesling
Klaus-Wolfgang Hahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19719766A priority Critical patent/DE19719766A1/de
Priority to BR9709119A priority patent/BR9709119A/pt
Priority to CN 97193756 priority patent/CN1216097A/zh
Priority to KR1019980708009A priority patent/KR20000064873A/ko
Priority to JP10533495A priority patent/JP2000508760A/ja
Priority to PCT/DE1997/002813 priority patent/WO1998035190A1/de
Priority to EP97951824A priority patent/EP0897515B1/de
Priority to DE59704723T priority patent/DE59704723D1/de
Publication of DE19719766A1 publication Critical patent/DE19719766A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Gastherme mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Stand der Technik
Gasthermen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Diese weisen eine von einem gasförmigen Energieträger gespeiste thermische Quelle auf. Als gasförmige Ener­ gieträger werden beispielsweise Erdgas oder Flüssig­ gas eingesetzt. Die thermische Quelle weist einen Brenner auf, über den das Gas verbrannt wird. Die hierdurch entstehende thermische Energie wird einem Wärmetauscher zugeführt, mittels dem ein Medium, bei­ spielsweise Wasser oder Luft, erwärmt wird. Die Gas­ thermen, die üblicherweise als Warmwasserthermen zum Erzeugen von Brauchwarmwasser oder als Kombithermen zum Erzeugen des Wärmebedarfs (Warmwasser, Heizung) eines Hauses eingesetzt werden, besitzen elektrisch betriebene Hilfseinrichtungen. Diese Hilfseinrich­ tungen, wie beispielsweise Brennerzünder, Magnetven­ tile, Steuerelektronik, Umwälzpumpe usw., dienen dem Betreiben, Überwachen und Steuern beziehungsweise Re­ geln der Gastherme und werden nachfolgend insgesamt als Hilfseinrichtungen benannt.
Um den elektrischen Energiebedarf der Hilfseinrich­ tungen abzudecken, ist es bekannt, die Gasthermen entweder an ein Energieversorgungsnetz anzuschließen oder mit einem austauschbaren und/oder wiederauflad­ baren elektrischen Speicher auszurüsten. Darüber hin­ aus ist der Einsatz von thermisch-elektrischen Wand­ lern, nachfolgend Thermo-Elektrik-Generator genannt, bekannt, die innerhalb der Gasthermen mit einer Wär­ mequelle und einer Wärmesenke verbunden sind. Auf­ grund des sich hierbei am Thermo-Elektrik-Generator einstellenden Temperaturgefälles wird eine elektri­ sche Spannung generiert, die zum Betreiben der Hilfs­ einrichtungen verwendet werden kann.
Beim Einsatz der Thermo-Elektrik-Generatoren ist zu deren effektivem Einsatz eine große Temperaturdif­ ferenz zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke wünschenswert, da diese Einfluß auf die Bereitstel­ lung der erforderlichen elektrischen Leistung durch den Thermo-Elektrik-Generator besitzt. Als Wärmequel­ le für den Thermo-Elektrik-Generator bietet sich bei der Gastherme der Abgaswärmestrom der thermischen Quelle an. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß in dem Abgas Temperaturen erreicht werden, die über den maximal zulässigen Temperaturen für die Wärme­ quelle des Thermo-Elektrik-Generators liegen. An­ dererseits soll nach Starten der Gastherme die Wärme­ quelle des Thermo-Elektrik-Generators möglichst schnell auf eine notwendige Betriebstemperatur ge­ bracht werden, um die thermische Trägheit, die Ein­ fluß auf die Zeitspanne zwischen dem Start der Gas­ therme und der Bereitstellung der erforderlichen elektrischen Leistung durch den Thermo-Elektrik-Gene­ rator hat, auf ein Minimum zu reduzieren.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Gastherme mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß die in der Gastherme zur Verfügung stehende Maximaltempera­ tur zur Ansteuerung des Thermo-Elektrik-Generators ausgenutzt werden kann, ohne daß dieser über seine maximal zulässige Betriebstemperatur erwärmt wird. Dadurch, daß der Thermo-Elektrik-Generator mit der thermischen Quelle über einen steuerbaren Wärmeüber­ trager verbunden ist, kann die dem Thermo-Elektrik-Generator zur Verfügung gestellte Wärmemenge den Be­ triebsbedingungen der Gastherme angepaßt werden. Ins­ besondere beim Starten der Gastherme kann so sehr schnell die Wärmequelle des Thermo-Elektrik-Genera­ tors auf seine Betriebstemperatur gebracht werden. Ferner können über den steuerbaren Wärmeübertrager Leistungsschwankungen der Gastherme ausgeglichen wer­ den, ohne daß diese einen signifikanten Einfluß auf die Bereitstellung der erforderlichen elektrischen Leistung durch den Thermo-Elektrik-Generator besitzt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merk­ malen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anord­ nung eines Thermo-Elektrik-Generators nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 und 3 schematische Draufsichten auf die An­ ordnung gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Anord­ nung eines Thermo-Elektrik-Generators nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 bis 7 schematische Anordnungen eines Thermo-Elektrik-Generators nach weiteren Aus­ führungsbeispielen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Fig. 1 ist in einer Seitenansicht schematisch eine Gastherme 10 gezeigt. Es sind nur die für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Bestandteile dargestellt, da der Aufbau und die Funktion einer Gastherme allgemein bekannt ist. Die Gastherme 10 weist einen innerhalb eines Brennraums 12 angeordne­ ten Brenner 14 auf, der mit einer Gaszufuhrleitung verbunden ist. Der Brenner 14 ist an einem unteren Ende des Brennraums 12 angeordnet, so daß bei gezün­ detem Brenner 14 die von den hier angedeuteten Brenn­ flammen 16 ausgehenden heißen Abgase aufgrund ihrer Thermik nach oben aufsteigen. Ein Abgaswärmestrom der heißen Abgase wird durch einen nicht dargestellten Wärmetauscher geführt, über den durch eine Leitung 18 fließendes Wasser erwärmt wird. Die Leitung 18 ist hierbei beispielsweise beginnend von einem Kaltwas­ sereinlauf 20 spiralförmig um den Wärmetauscher angeordnet und endet in einem in Fig. 1 nicht darge­ stellten Warmwasserauslauf.
Die Gastherme 10 besitzt einen Thermo-Elektrik-Gene­ rator 22, der thermische Anschlußkontakte 24 und 26 sowie nicht dargestellte elektrische Anschlußkontakte aufweist. Der thermische Anschlußkontakt 26 ist mit einer Wärmesenke der Gastherme 10 verbunden. Hierzu steht der thermische Anschlußkontakt 26 beispiels­ weise thermisch leitend mit der Leitung 18 in Nähe des Kaltwassereinlaufs 20 in Kontakt. Die Leitung 18 bildet somit die Wärmesenke des Thermo-Elektrik-Gene­ rators 22.
Der thermische Anschlußkontakt 24 des Thermo-Elek­ trik-Generators 22 ist über einen Wärmeübertrager 28, der aus einem thermisch gut leitfähigen Material be­ steht, mit einer Wärmequelle der Gastherme 10 verbun­ den. Als Wärmequelle dient das von dem Brenner 14 ausgehende heiße Abgas, das heißt, die thermische Quelle der Gastherme 10. Der Wärmeübertrager 28 ist hierzu beispielsweise stabförmig ausgebildet und ragt in den Brennraum 12 hinein, so daß das von den Brenn­ flammen 16 erzeugte heiße Abgas den Wärmeübertrager 28 passiert. Dem Wärmeübertrager 28 ist eine Wärme­ leiteinrichtung 30 zugeordnet, die um einen Festpunkt 32 horizontal verschwenkbar angeordnet ist. Die Wär­ meleiteinrichtung 30 kann beispielsweise aus einem Blech bestehen, das über ein Bimetall 34 mit dem thermischen Anschlußkontakt 24 des Thermo-Elektrik-Generators 22 verbunden ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung übt folgende, anhand von Fig. 2 und 3 verdeutlichte Funktion aus. In den Fig. 2 und 3 sind in einer schematischen Drauf­ sicht jeweils der thermische Anschlußkontakt 24, der Wärmeübertrager 28, die Wärmeleiteinrichtung 30 sowie das Bimetall 34 dargestellt. Auf die Darstellung der übrigen, in Fig. 1 gezeigten Teile, wurde aus Grün­ den der Übersichtlichkeit verzichtet.
In Fig. 2 ist die Ausgangsstellung der Wärmeleitein­ richtung 30 gezeigt. Diese Ausgangsstellung ist bei­ spielsweise bei ausgeschalteter Gastherme 10 gegeben. Nach Zünden des Brenners 14 steigt das heiße Abgas der Brennflammen 16 nach oben und erwärmt hierdurch den Wärmeübertrager 28. Aufgrund relativ hoher Tempe­ raturen des Abgases, die bis zu 1000°C betragen kön­ nen, wird über eine Wärmeleitung des Wärmeübertragers 28 der thermische Anschlußkontakt 24 auf seine Be­ triebstemperatur Tx gebracht. Durch die unmittelbare Wärmeübertragung von den heißen Abgasen auf den ther­ mischen Anschlußkontakt 24 über den Wärmeübertrager 28 wird diese Betriebstemperatur Tx sehr schnell er­ reicht, so daß die thermische Trägheit des Thermo- Elektrik-Generators 22 gering ist.
Da der thermische Anschlußkontakt 26 des Thermo-Elek­ trik-Generators 22 gleichzeitig mit der Leitung 18 thermisch leitend verbunden ist, die in eingeschal­ tetem Zustand der Gastherme 10 von Kaltwasser durch­ flossen wird, stellt sich zwischen den thermischen Anschlußkontakten 24 und 26 in relativ kurzer Zeit eine genügend große Temperaturdifferenz ein, die für eine Zurverfügungstellung einer erforderlichen elek­ trischen Leistung durch den Thermo-Elektrik-Genera­ tor 22 in dieser kurzen Zeitspanne ausreichend ist.
Bei Weiterbetrieb der Gastherme 10 würde der elek­ trische Anschlußkontakt 24, durch eine über den Wär­ meübertrager 28 erfolgende Wärmeleitung, über seine maximal zulässige Betriebstemperatur Tmax erwärmt werden. Um dies zu verhindern, wird die momentane Be­ triebstemperatur Tx des thermischen Anschlußkontaktes 24 über das Bimetall 34 abgegriffen und in eine Schwenkbewegung der mit dem Bimetall 34 verbundenen Wärmeleiteinrichtung 30 um den Festpunkt 32 umge­ setzt. Mit Ansteigen der Betriebstemperatur Tx schwenkt die Wärmeleiteinrichtung 30 um den Festpunkt 32 horizontal unterhalb des Wärmeübertragers 28, so daß eine direkte Berührung der Brennflammen 16 be­ ziehungsweise der von diesen ausgehenden heißen Ab­ gase mit dem Wärmeübertrager 28 minimiert wird. Der in Draufsicht gesehene Überdeckungsgrad des Wärme­ übertragers 28 mit dem Brenner 14 beziehungsweise dessen Brennflammen 16 wird somit mit steigender Be­ triebstemperatur Tx verringert. Hierdurch erfolgt eine Drosselung der Wärmezufuhr von den Brennflammen 16 beziehungsweise den von diesen ausgehenden heißen Abgasen auf den Wärmeübertrager 28, so daß eine ge­ drosselte Wärmezufuhr zu dem thermischen Anschluß­ kontakt 24 erfolgt. Über die verschwenkbare Wärme­ leiteinrichtung 30 erfolgt somit eine Steuerung des Wärmeübertragers 28 in Abhängigkeit der Betriebs­ temperatur Tx des thermischen Anschlußkontaktes 24 des Thermo-Elektrik-Generators 22, indem diese einen mehr oder weniger großen Abgaswärmestrom auf den Wär­ meübertrager 28 gelangen läßt.
Während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Gas­ therme 10 kann es, insbesondere bei Thermen mit einer Leistungsregelung zu einer sich ändernden thermischen Leistung des Brenners 14 und somit des von diesem ausgehenden Abgaswärmestroms kommen. Verringert sich die thermische Leistung des Brenners 14, erfolgt eine Senkung des Abgaswärmestroms und somit eine geringere Wärmeabgabe an den Wärmeübertrager 28, so daß die Betriebstemperatur Tx des thermischen Anschlußkontak­ tes 24 sinkt. Infolgedessen kühlt das mit dem An­ schlußkontakt 24 gekoppelte Bimetall 34 ab und die Wärmeleiteinrichtung 30 wird in Richtung seiner Aus­ gangsstellung verschwenkt, so daß der - in Draufsicht gesehen - Überdeckungsgrad des Wärmeübertragers 28 mit dem Brenner 14 wieder zunimmt und mit entsprechend größerer Fläche dem Abgaswärmestrom ausgesetzt ist. Somit kann aufgrund der größeren Fläche und geringe­ rer Temperatur des Abgaswärmestroms die Wärmeleitung über den Wärmeübertrager 28 aufrechterhalten werden, die notwendig ist, um die optimale Betriebstemperatur Tx des Anschlußkontaktes 24 einzuhalten. Es erfolgt eine Steuerung des Wärmeübertragers 28 in Abhängig­ keit der thermischen Leistung des Brenners 14 über die Betriebstemperatur Tx des thermischen Anschluß­ kontaktes 24.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante der Anordnung eines steuerbaren Wärmeübertragers 28 ge­ zeigt. Gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figu­ ren sind, trotz eines teilweise abweichenden Aufbaus, zum besseren Verständnis mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Wärmeübertrager 28 selbst als Bimetall 36 ausge­ bildet und um den Festpunkt 32 in vertikaler Richtung verschwenkbar gelagert. Im Ausgangszustand, das heißt bei ausgeschalteter Gastherme 10, nimmt der Wärme­ übertrager 28 seine in Fig. 4 in waagerechter Stel­ lung gezeigte Ausgangsposition ein. Hierdurch befin­ det sich der Wärmeübertrager 28 in relativer Nähe zu dem Brenner 14. Bei Einschalten der Gastherme 10 ist der Wärmeübertrager 28 unmittelbar dem Abgaswärme­ strom ausgesetzt, so daß eine relativ schnelle Er­ wärmung des Wärmeübertragers 28 erfolgt, und dieser aufgrund des großen Wärmegradienten zwischen dem Wärmeübertrager 28 und dem thermischen Anschlußkon­ takt 24 in relativ kurzer Zeit den Anschlußkontakt 24 auf seine Betriebstemperatur Tx bringt. Mit steigen­ der Betriebstemperatur Tx wird der als Bimetall 36 ausgebildete Wärmeübertrager 28 um den Festpunkt 32 nach oben verschwenkt, so daß der Abstand zu dem Brenner 14 sich vergrößert. Hierdurch ist der Wärme­ übertrager 28 in einem Bereich innerhalb des Brenn­ raumes 12 angeordnet, in dem die Temperatur des Ab­ gaswärmestromes verringert ist, so daß der Wärme­ gradient zwischen dem Wärmeübertrager 28 und dem thermischen Anschlußkontakt 24 verringert ist und sich die Wärmezufuhr zu dem Anschlußkontakt 24 ver­ ringert. Somit wird hier ebenfalls sichergestellt, daß der thermische Anschlußkontakt 24 nicht über eine maximale Betriebstemperatur Tmax des Thermo-Elektrik-Generators 22 erwärmt wird.
Der thermische Anschlußkontakt 26 ist wiederum ther­ misch leitend mit der Leitung 18 in Nähe des Kalt­ wassereinlaufes 20 verbunden. Ein durch die Leitung 18 strömendes Medium, insbesondere Wasser, wird über einen Wärmetauscher 38 erwärmt und tritt an einem Warmwasserauslauf 40 als Brauchwarmwasser aus.
Nach einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungs­ beispiel, kann der in Fig. 4 gezeigte, als Bimetall 36 ausgebildete Wärmeübertrager 28 anstelle einer vertikalen Schwenkbewegung auch eine horizontale Schwenkbewegung um den Festpunkt 32 erfahren, so daß dieser aus dem Abgaswärmestrom des Brenners 14 her­ ausbewegt wird und somit einer unzulässigen Erwärmung des Thermo-Elektrik-Generators 22 entgegengewirkt wird.
Insgesamt ist es mit relativ einfachen Maßnahmen mög­ lich, eine schnelle Erwärmung des thermischen An­ schlußkontaktes 24 auf eine Betriebstemperatur Tx zu erreichen und diese Betriebstemperatur Tx unterhalb einer maximal zulässigen Betriebstemperatur Tmax des Thermo-Elektrik-Generators 22 zu halten. Entsprechend der Anordnung beziehungsweise Ausbildung der Bimetal­ le 34 oder 36 erfolgt eine Steuerung des Wärme­ übertragers 28 in Abhängigkeit der Betriebstemperatur Tx beziehungsweise der thermischen Leistung des Bren­ ners 14. Die thermische Trägheit einer derartigen An­ ordnung ist gering, da die Masse des Wärmeübertragers 28 sehr gering ist und dieser durch seine Steuer­ barkeit einer dem Betriebszustand der Gastherme 10 beziehungsweise des Thermo-Elektrik-Generators 22 an­ gepaßten Temperatur ausgesetzt werden kann. Der Wär­ megradient zwischen der Wärmequelle für den Thermo-Elektrik-Generator und dem thermischen Anschlußkon­ takt 24 kann somit optimal eingestellt werden, damit sich eine schnelle Erwärmung auf die Betriebstempe­ ratur Tx ergibt.
In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsvariante gezeigt, bei der wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der thermische Anschluß­ kontakt 24 ist hier über einen Wärmeübertrager 42, der einen Wärmetauscher 44 bildet, mit der Leitung 18 in der Nähe des Warmwasserauslaufes 40 gekoppelt. Der Wärmeübertrager 42 ist innerhalb des Brennraums 12 dem Abgaswärmestrom des Brenners 14 ausgesetzt. Durch die Ankopplung des Wärmeübertragers 42 an den ther­ mischen Anschlußkontakt 24 und über den Wärmetauscher 44 an die Leitung 18 erfolgt eine Abgabe der über den Abgaswärmestrom aufgenommenen Wärmemenge sowohl an den thermischen Anschlußkontakt 24 als auch an die Leitung 18. Die von dem Abgaswärmestrom abgegebene Wärmemenge ist abhängig vom Betriebszustand des Bren­ ners 14. Dieser wiederum wird durch eine Durchfluß­ menge durch die Leitung 18 bestimmt, das heißt, je größer die Durchflußmenge ist, um so höher ist die thermische Leistung des Brenners 14. Mit einer Änderung der thermischen Leistung des Brenners 14 ändert sich die Temperatur des Abgaswärmestroms und somit die an den Wärmeübertrager abgegebene Wärmemenge. Über die Ankopplung des Wärmeübertragers 42 an die Leitung 18 durch den Wärmetauscher 44 wird gewähr­ leistet, daß die maximale Betriebstemperatur Tmax des Thermo-Elektrik-Generators 22 nicht überschritten werden kann. Übersteigt die von dem Abgaswärmestrom an den Wärmeübertrager 42 abgegebene Wärmemenge die für den Anschlußkontakt 24 zulässige Höchstmaß, wird die überschüssige Wärmemenge über den Wärmetauscher 44 selbsttätig an die Leitung 18 abgegeben. Der Wär­ meübertrager 42 ist hierbei in Abhängigkeit der konstruktiven Gegebenheiten der Gastherme 10 so ange­ ordnet, daß eine Überschreitung der maximalen Be­ triebstemperatur Tmax des Thermo-Elektrik-Generators 22 bei maximaler Leistung der Gastherme 10 nicht möglich ist und bei minimaler thermischer Leistung der Gastherme 10 die notwendige Betriebstemperatur Tx des Thermo-Elektrik-Generators 22 erreicht wird.
In den Fig. 6 und 7 sind weitere Ausführungsvari­ anten von Gasthermen 10 mit einem gesteuerten Wärme­ übertrager 28 gezeigt. Der Aufbau und die Wirkungs­ weise sind mit der bereits zu Fig. 1 erläuterten Gastherme 10 vergleichbar, so daß insofern auf die dortige Beschreibung verwiesen wird.
Anstelle der Wärmeleiteinrichtung 30 (Fig. 1) ist der Wärmeübertrager 28 mit einer Wärmeableiteinrich­ tung 46 versehen. Die Wärmeableiteinrichtung 46 wird von einem Wärmeleitblech 48 gebildet, das einerseits in Berührungskontakt mit dem Wärmeübertrager 28 und andererseits mit einer Wärmesenke steht. Das Wärme­ leitblech 48 kann beispielsweise einstückig mit dem Wärmeübertrager 28 ausgebildet sein oder an diesen mittels geeigneter Maßnahmen thermisch leitend be­ festigt sein. Das Wärmeleitblech 48 greift an einer Stelle an dem Wärmeübertrager 28 an, die - in Wärme­ flußrichtung betrachtet - von dem Brenner 14 nach dem thermischen Anschlußkontakt 24 liegt. Die Wärmesenke wird gemäß dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbei­ spiel von einem Mantel 50 der Brennkammer 12 gebil­ det, mit dem das Wärmeleitblech 48 thermisch leitend verbunden ist. Nach der in Fig. 7 gezeigten Ausfüh­ rungsvariante wird die Wärmesenke von der Leitung 18 gebildet, die von einem zu erwärmenden Medium oder einem die Brennkammer 12 kühlenden Medium durchflos­ sen wird.
Während des Betriebes der in den Fig. 6 und 7 ge­ zeigten Gastherme 10 wird der Wärmeübertrager 28 über die Brennflammen 16 beziehungsweise der von diesen ausgehenden heißen Abgase sehr rasch erwärmt. Da der Wärmeübertrager 28 aus einem thermisch gut leitenden Material geringer Masse besteht, wird der thermische Anschlußkontakt 24 des Thermo-Elektrik-Generators 22 in relativ kurzer Zeit auf seine Betriebstemperatur Tx gebracht. Erreicht die Betriebstemperatur Tx die maximale Betriebstemperatur Tmax des Thermo-Elektrik-Generators 22, erfolgt eine Abführung einer über­ schüssigen Wärmemenge über die Wärmeableiteinrichtung 46. Da zwischen dem Wärmeübertrager 28 im Bereich des thermischen Anschlußkontaktes 24 und der Wärmesenke, in Fig. 1 dem Mantel 50 und in Fig. 2 der Leitung 18, eine Temperaturdifferenz besteht, erfolgt über das Wärmeleitblech 48 eine Wärmeableitung vom Wärme­ übertrager 28 weg.
Der Wärmeübertrager 28 erfährt über den Brenner 14 eine Wärmeaufnahme durch die Temperaturdifferenz zwi­ schen dem thermischen Anschlußkontakt 24 und den Brennerflammen 16 beziehungsweise den heißen Abgasen, und eine Wärmeentnahme in Form einer Wärmeabgabe an den Thermo-Elektrik-Generator 22 und einer Wärmeab­ leitung über das Wärmeleitblech 48. Durch eine Wahl der Geometrie des Wärmeübertragers 28 und des Wärme­ leitbleches 48, insbesondere durch angepaßte Wärme­ leitquerschnitte des Wärmeübertragers 28 beziehungs­ weise des Wärmeleitbleches 48, kann das Temperatur­ regime am thermischen Anschlußkontakt 24 so ausgelegt werden, daß bei einem Start der Gastherme 10 der thermische Anschlußkontakt 24 sehr schnell auf seine Betriebstemperatur Tx kommt und bei einem Dauerbe­ trieb der Gastherme die maximale Betriebstemperatur Tmax des Thermo-Elektrik-Generators 22 nicht über­ schritten wird. Über eine Auslegung der Wärmeleitwege und der Wärmeleitquerschnitte kann erreicht werden, daß an dem thermischen Anschlußkontakt 24 die einge­ leitete Wärmemenge über den Wärmeübertrager 28 gleich der abgeleiteten Wärmemenge über den Thermo-Elektrik-Generator 22 und das Wärmeleitblech 48 ist, wobei die Wärmeableitung über das Wärmeleitblech 48 erst dann einsetzt, wenn der Thermo-Elektrik-Generator 22 seine Betriebstemperatur Tx erreicht hat beziehungsweise sich die Betriebstemperatur Tx der maximalen Be­ triebstemperatur Tmax nähert. Wie bereits bei den an­ deren Ausführungsvarianten wird hier ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur Tx sichergestellt und ein Überschreiten der maximalen Betriebstempera­ tur Tmax verhindert.

Claims (17)

1. Gastherme mit einer von Gas gespeisten thermischen Quelle (Brenner), mit Einrichtungen zum Umwandeln der von der thermischen Quelle gelieferten thermischen Energie zum Erwärmen eines Mediums, insbesondere Was­ ser, mit elektrisch betriebenen Hilfseinrichtungen zum Betreiben der Gastherme und einem Thermo-Elek­ trik-Generator zum Bereitstellen der elektrischen Energie für die Hilfseinrichtungen, dessen Wärme­ quelle von der thermischen Quelle gebildet wird und der mit einer Wärmesenke der Gastherme in Wirkverbin­ dung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme­ quelle des Thermo-Elektrik-Generators (22) mit der thermischen Quelle über einen steuerbaren Wärme­ übertrager (28, 42) zur Temperaturbegrenzung in Ver­ bindung steht.
2. Gastherme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (28, 42) einerseits mit einem thermischen Anschlußkontakt (24) des Thermo-Elektrik-Generators (22) verbunden ist und andererseits einem von dem Brenner (14) ausgehenden Abgaswärmestrom aus­ gesetzt ist.
3. Gastherme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (28) aus einem thermisch gut leitfähigen Material geringer Masse besteht.
4. Gastherme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmeübertrager (28) eine Wärmeleiteinrichtung (30) zugeordnet ist, über die ein Überdeckungsgrad des dem Abgaswärmestrom aus­ besetzten Ende des Wärmeübertragers (28) mit dem Brenner (14) veränderbar ist.
5. Gastherme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung (30) horizontal zwischen dem Wärmeübertrager (28) und dem Brenner (14) verschwenkbar ist.
6. Gastherme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung (30) mit einem Bimetall (34) gekoppelt ist, dessen Temperaturbasis der Anschlußkontakt (24) ist.
7. Gastherme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (28, 42) selber eine Temperaturbegrenzungseinrichtung bil­ det.
8. Gastherme nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (28) aus dem Abgaswärmestrom verschwenkbar ist.
9. Gastherme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (28) vertikal verschwenkbar ist, so daß sich sein Abstand zum Brenner (14) ver­ größert.
10. Gastherme nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (28) als Bimetall (36) ausgebildet ist.
11. Gastherme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturbasis des Bimetalls (36) von dem Anschlußkontakt (24) gebildet ist.
12. Gastherme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (42) ein Wärmetauscher (44) ist, der einerseits mit dem Anschlußkontakt (24) und andererseits mit einer vom zu erwärmenden Medium durchflossenen Leitung (18) ge­ koppelt ist und der vom Abgaswärmestrom beaufschlagt wird.
13. Gastherme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Wärmeübertrager (28) eine Wärmeableiteinrichtung (46) zugeordnet ist, mittels der eine vom Thermo-Elektrik-Generator (22) nicht benötigte Wärmemenge von dem Wärmeübertrager (28) einer Wärmesenke zugeführt wird.
14. Gastherme nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wärmesenke ein Mantel (50) der Brenn­ kammer (12) ist.
15. Gastherme nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wärmesenke die Leitung (18) ist.
16. Gastherme nach Anspruch 13 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wärmeableiteinrichtung (46) ein Wärmeleitblech (48) ist, das einerseits thermisch leitend mit dem Wärmeübertrager (28) und andererseits thermisch leitend mit der Wärmesenke verbunden ist.
17. Gastherme nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungsstelle zwischen dem Wärme­ leitblech (48) und dem Wärmeübertrager (28) - in Wär­ meleitrichtung gesehen - nach dem thermischen An­ schlußkontakt (24) des Thermo-Elektrik-Generators (22) liegt.
DE19719766A 1997-02-10 1997-05-10 Gastherme Withdrawn DE19719766A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19719766A DE19719766A1 (de) 1997-02-10 1997-05-10 Gastherme
BR9709119A BR9709119A (pt) 1997-02-10 1997-12-03 Aquecedora a gás
CN 97193756 CN1216097A (zh) 1997-02-10 1997-12-03 燃气加热装置
KR1019980708009A KR20000064873A (ko) 1997-02-10 1997-12-03 가스 섬
JP10533495A JP2000508760A (ja) 1997-02-10 1997-12-03 ガス加熱装置
PCT/DE1997/002813 WO1998035190A1 (de) 1997-02-10 1997-12-03 Gastherme
EP97951824A EP0897515B1 (de) 1997-02-10 1997-12-03 Gastherme
DE59704723T DE59704723D1 (de) 1997-02-10 1997-12-03 Gastherme

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19704928 1997-02-10
DE19719766A DE19719766A1 (de) 1997-02-10 1997-05-10 Gastherme

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19719766A1 true DE19719766A1 (de) 1998-08-13

Family

ID=7819778

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19719766A Withdrawn DE19719766A1 (de) 1997-02-10 1997-05-10 Gastherme
DE59704723T Expired - Fee Related DE59704723D1 (de) 1997-02-10 1997-12-03 Gastherme

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59704723T Expired - Fee Related DE59704723D1 (de) 1997-02-10 1997-12-03 Gastherme

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20000064873A (de)
DE (2) DE19719766A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021112826A1 (de) 2021-05-18 2022-11-24 Vaillant Gmbh Hybrid-Heizgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Heizgerätes, sowie Computer-programm

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021112826A1 (de) 2021-05-18 2022-11-24 Vaillant Gmbh Hybrid-Heizgerät und Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Heizgerätes, sowie Computer-programm

Also Published As

Publication number Publication date
DE59704723D1 (de) 2001-10-31
KR20000064873A (ko) 2000-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004004528T2 (de) Einrichtung zur erwärmung einer flüssigkeit für ein haushaltsgerät, mit der einrichtung ausgestattetes haushaltsgerät
EP0017057A1 (de) Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl
DE69826770T2 (de) Verbrennungsvorrichtung
DE102007058945A1 (de) Kochstelle und Verfahren zur Temperaturregelung der Kochstelle
DE19816415C2 (de) Blockheizkraftwerk
DE102005036768A1 (de) Heizgerät mit thermoelektrischer Einrichtung
DE602004001858T2 (de) Stirling-motoranordnung
EP0897515B1 (de) Gastherme
DE10151072C2 (de) Sonnenkollektor mit thermoelektrischem Generator
DE19719766A1 (de) Gastherme
DE102014112532B4 (de) Thermoelektrische Generatorvorrichtung und Restwärmenutzungsvorrichtung
DE3139479C2 (de) Vorrichtung zur Konzentrierung einer in einem gasförmigen, strömenden Träger enthaltenen und mit diesem ein Gemisch bildenden Gaskomponente
DE102013004087A1 (de) Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe
DE19537121C2 (de) Vorrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus Strahlungsenergie
EP3417459B1 (de) Zündsystem zur zündung brennbarer gasgemische
DE10111072B4 (de) Anlage zur Erzeugung von Strom und Wärme
CH662640A5 (de) Vergasungsbrenner fuer fluessigen brennstoff.
EP1249671A2 (de) Elektrisches Konventionsheizgerät
DE19860196C1 (de) Fahrzeugheizgerät mit Brennstoffvorerwärmung
DE202012101501U1 (de) Saunaaufgussofen
DE10155226B4 (de) Heizgerät mit einem Brenner mit Porenkörper
DE102022116847A1 (de) Thermoelektrisches System und Verfahren zum Betreiben eines thermoelektrischen Systems
DE10153866A1 (de) Luftheizung mit Brennstoffzellen
DE903729C (de) Elektrische Heizvorrichtung
EP4170240A1 (de) Brennstoffbetriebenes gargerät für die aussenverwendung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee