DE202008007919U1 - Strahlungsheizung - Google Patents

Abstract

Strahlungsheizung (100), deren erzeugte Wärmeenergie (14) durch Wärmestrahlung (12) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergie (14) durch Verfeuerung von Holzpellets (13) in einer Brennkammer (10), die mit einem Strahlungsrohr (15) verbunden ist, durch das Rauchgase und/oder Warmluft aus der Brennkammer (10) abführbar sind, erzeugbar ist, wobei des Strahlungsrohr (15) von ausgebrannten Rauchgasen beheizbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Strahlungsheizung, deren erzeugte Wärmeenergie durch Wärmestrahlung übertragbar ist.
• Strahlungsheizungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zu unterscheiden sind dabei Hochtemperaturstrahler und Niedertemperaturstrahler.
• Sowohl Hochtemperaturstrahler als auch Niedertemperaturstrahler zeichnen sich dadurch aus, dass die Wärmeenergie durch Wärmestrahlung direkt übertragen wird.
• Im Gegensatz zu Niedrigtemperaturstrahlern dienen Hochtemperaturstrahler der Abgabe von Wärmeenergie über größere Strecken und größeren Umfängen. Zu den Hochtemperaturstrahlern zählen insbesondere Gasheizstrahler, wobei sich hier insbesondere Terrassenstrahler (Heizpilze) in vielen öffentlichen Bereichen wie Biergärten und Straßencafes großer Beliebtheit erfreuen. Die gasbetriebenen Strahlungsheizungen werden zumeist mit Brenngas betrieben. Daraus ergibt sich die Problematik eines erhöhten Kohlendioxidausstoßes. Infolgedessen geraten insbesondere gasbetriebene Hochtemperaturstrahler wegen ihrer Klimaschädlichkeit zunehmend in Kritik. Als Nachteil erweist sich auch, dass gasbetriebene Hochtemperaturstrahler hohe Temperaturen erreichen können, so dass bei Betrieb einer gasbetriebenen Strahlungsheizung Verbrennungsgefahr oder gar Brandgefahr bestehen kann.
• Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Strahlungsheizung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine Alternative darstellt, d. h. die sich durch eine geringe Verbrennungs- und Brandgefahr auszeichnet und dennoch in öffentlichen Bereichen wie Terrassen oder Straßencafes ausreichend Wärme abstrahlen kann. Zudem soll die Strahlungsheizung nur einen sehr geringfügigen Kohlendioxidausstoß aufweisen, um klimaschonend zu wirken.
• Diese Aufgabe wird durch eine Strahlungsheizung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung manifestieren sich in den Unteransprüchen.
• Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist die Wärmeenergie in der Strahlungsheizung durch Verfeuerung von Holzpellets in einer Brennkammer erzeugbar. Zudem ist die Brennkammer mit einem Strahlungsrohr verbunden, durch das Rauchgase und/oder Warmluft aus der Brennkammer abführbar sind, wobei das Strahlungsrohr von ausgebrannten Rauchgasen beheizbar ist.
• Die Kernidee der Erfindung ist die Verfeuerung von Holzpellets zur Erzeugung der Wärmeenergie, bei der im Gegensatz zu einer flammenbasierten Strahlung ausgebrannte Rauchgase zur Beheizung eines Strahlungsrohres genutzt werden. Holzpellets haben eine hohe Energiedichte und benötigen ein deutlich geringeres Lagervolumen als andere biogene Festbrennstoffe. Holzpellets sind fast CO₂-neutral und verbrennen besonders emissionsarm. Auch hat sich gezeigt, dass der Energieaufwand für die Herstellung von Holzpellets unter dem für die Bereitstellung von Brenngas liegt und eine mit Holzpellets betriebene Strahlungsheizung Wärme nicht als Infrarotstrahlung abstrahlt, so dass keine gefährlich hohen Temperaturen erzielt werden. Zugleich hat sich jedoch auch herausgestellt, dass eine mit Holzpellets betriebene Strahlungsheizung eine behagliche Wärme liefert.
• Das Strahlungsrohr erzeugt einen Auftrieb durch die im Vergleich zur umgebenden Luft leichtere Gassäule. Dies stellt die Voraussetzung dar, dass die Abgase und die Warmluft hochsteigen und die Wärmeenergie an das Strahlungsrohr abgeben können. Das Strahlungsrohr ist vorzugsweise aus Metall. Es kann zudem wenigstens teilweise mit einer infrarotemmitierten Schicht versehen sein, so dass bei einem überraschenden Auftreten von Infrarotstrahlung die Effektivität der Wärmestrahlung erhöht und die Temperatur des Strahlungsrohrs unter Beibehaltung der abgestrahlten Wärme abgesenkt wird.
• Um den Auftrieb zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, dass das Strahlungsrohr senkrecht auf der Brennkammer angeordnet ist. Die Brennkammer kann dabei mit einem Gebläse für die Zuführung von Verbrennungsluft gekoppelt sein.
• Um bei hohen Temperaturen einen Berührungsschutz zu gewährleisten, ist es von Vorteil, dass das Strahlungsrohr von einem Netzgitter umgeben ist.
• Damit die abgekühlten Rauch- bzw. Abgase aus dem Strahlungsrohr entweichen können, sieht eine praktikable Variante der Erfindung vor, dass das Strahlungsrohr an dem der Brennkammer abgewandten Rohrende mindestens eine Öffnung aufweist.
• Um Wärme zu bündeln und diese an die Umgebung weiterzugeben, ist es von Vorteil, dass das Strahlungsrohr an dem der Brennkammer abgewandten Rohrende ein Dach aufweist, welches nach unten offen und hohl sein kann. Somit kann das Dach als Reflektor fungieren, der auftreffende Wärmestrahlung, bedingt durch die Erwärmung des Strahlungsrohrs, in die unmittelbare Umgebung der Strahlungsheizung reflektiert. Dazu kann auch im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Dach die Form eines flachen Pilzhutes aufweist.
• Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind. Es zeigt in schematischer Darstellung:
• 1 eine Strahlungsheizung gemäß der Erfindung.
• 1 zeigt eine Strahlungsheizung gemäß der Erfindung, die mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist.
• Die Strahlungsheizung 100 weist eine Brennkammer 10 in Gestalt eines Korpus auf, der aus einem Boden, Seitenwänden, einer Rückwand, einem Dach sowie einer Vorderwand gebildet ist. Um zum Öffnen oder Schließen der Brennkammer 10 einen möglichst einfachen Zugang zum Innenraum der Brennkammer zu erlauben, liegt die Vorderwand in Gestalt einer Tür 20 vor. Durch Öffnen der Tür 20 kann der Innenraum der Brennkammer 10 mit Holzpellets 13 manuell bestückt werden. Durch Verbrennung der Holzpellets 13 in der Brennkammer 10 entsteht Wärmeenergie 14, wobei die Verbrennungsluft durch ein in 1 nicht gezeigtes Gebläse geliefert und die Verbrennung durch eine elektronische Zündung eingeleitet wird. Die bei der Verbrennung entstehende Flamme brennt in der Brennkammer 10 aus. Die dabei entstehenden Abgase und die Warmluft werden durch das Strahlungsrohr 15 geführt, das senkrecht auf der Brennkammer 10 angeordnet und an einer Öffnung 11 mit der Brennkammer 10 verbunden ist. Das Strahlungsrohr 15 erzeugt einen Auftrieb durch die im Vergleich zur umgebenden Luft leichtere Gassäule. Die geometrischen Parameter Höhe und lichte Weite des Strahlungsrohrs 15 sind infolgedessen auf die zu fördernde Abgase und Warmluft und ihre Temperatur abgestimmt. Die Abgase und die Warmluft geben die Wärmeenergie 14 an das Strahlungsrohr 15 ab. Durch Wärmestrahlung 12, die noch nicht im Infrarotbereich liegt, gibt das Strahlungsrohr 15 die Wärmeenergie 14 seinerseits an die Umgebung ab. Durch diesen Vorgang erfährt das Strahlungsrohr 15 eine Abkühlung.
• An dem der Brennkammer 10 abgewandten Ende des Strahlungsrohres 15 befinden sich Öffnungen 17, die der Abführung der abgekühlten Abgase aus dem Strahlungsrohr 15 dienen. Zudem weist die Strahlungsheizung 100 ein Dach 18 auf, das an dem der Brennkammer 10 abgewandten Ende des Strahlungsrohres 15 angeordnet ist. Das nach unten offene und hohle Dach 18 weist die Form eines flachen Pilzhutes auf, so dass die Strahlungsheizung 100 das Aussehen eines Pilzes bekommt. Durch das Dach 18 ist gewährleistet, dass Wind nicht in das Strahlungsrohr 15 gedrückt werden kann, so dass der für den Auftrieb notwendige niedrige Luftdruck in dem Strahlungsrohr 15 gegeben ist. Das Dach dient weiterhin dazu, die sich am Rohr erwärmte Luft durch Reflektion von Wärmestrahlung in die unmittelbare Umgebung der Strahlungsheizung 100 zu bringen, d. h. das Dach 18 erfüllt die Funktion eines schirmartigen Reflektors. Da die Strahlungsheizung 100 über das erwärmte Strahlungsrohr 15 auch die Luft erwärmt, tritt in der Strahlungsheizung 100 zusätzlich auch noch Wärmekonvektion auf, so dass die Strahlungsheizung 100 gewissermaßen auch die Wirkung einer Konvektionsheizung entfaltet. Das Netzgitter 16, das das Strahlungsrohr 15 umgibt, dient als Berührungsschutz. Zudem weist die Strahlungsheizung 100 an ihrem unteren Ende eine Stützfläche 19 auf, die in Gestalt einer rechteckigen oder quadratischen Platte vorliegt und für die nötige Standstabilität der Strahlungsheizung 100 sorgt.
• Um Gefahren vorzubeugen, die dadurch entstehen, dass die Strahlungsheizung 100 aus der aufrechten, senkrechten Stellung heraus zur Seite fällt, kann die Strahlungsheizung 100 noch mit einer speziellen Sensorik versehen sein. Denkbar ist ein Gravitationssensor, der die exakte Position der Strahlungsheizung 100 ermittelt. Auch kann die Strahlungsheizung 100 mit einem Temperatursensor ausgestattet sein, der gekoppelt mit einer Alarmanlage die Temperaturen des Strahlungsrohrs 15 kontrolliert.
• Die vorliegende Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Somit kann anstatt einer manuellen Beschickung der Brennkammer 10 auch eine Fördereinrichtung vorgesehen sein, die fortwährend die Brennkammer mit Holzpellets versorgt. Auch kann das Dach 18 derart ausgestaltet sein, dass es neuesten Erkenntnissen bzgl. eines optimalen Reflektionsverhaltens Rechnung trägt.

100

Strahlungsheizung

10

Brennkammer

11

Öffnung

12

Wärmestrahlung

13

Holzpellets

14

Wärmeenergie

15

Strahlungsrohr

16

Netzgitter

17

Öffnung

18

Dach

19

Stützfläche

20

Tür

Claims (9)

1. Strahlungsheizung (100), deren erzeugte Wärmeenergie (14) durch Wärmestrahlung (12) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergie (14) durch Verfeuerung von Holzpellets (13) in einer Brennkammer (10), die mit einem Strahlungsrohr (15) verbunden ist, durch das Rauchgase und/oder Warmluft aus der Brennkammer (10) abführbar sind, erzeugbar ist, wobei des Strahlungsrohr (15) von ausgebrannten Rauchgasen beheizbar ist.
2. Strahlungsheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsrohr (15) senkrecht auf der Brennkammer (10) angeordnet ist.
3. Strahlungsheizung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (10) mit einem Gebläse für die Zuführung von Verbrennungsluft gekoppelt ist.
4. Strahlungsheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsrohr (15) von einem Netzgitter (16) umgeben ist.
5. Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsrohr (15) an dem der Brennkammer (10) abgewandten Rohrende mindestens eine Öffnung (17) aufweist.
6. Strahlungsheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsrohr (15) an dem der Brennkammer (10) abgewandten Rohrende ein Dach (18) aufweist.
7. Strahlungsheizung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dach (18) nach unten offen und hohl ist.
8. Strahlungsheizung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dach (18) die Form eines flachen Pilzhutes aufweist.
9. Strahlungsheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgase vollständig ausgebrannt sind.