-
Bezeichnung: Raumheizgerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Raumheizgerät T=d ein Verfahren zum Heizen eines Raumes mit eines Seizgerät zum
Erhitzen von Luft, das an eine oder mehrere Vorrichtungen zur Einführung der erhitzten
Luft 9 den Raum angeschlossen ist.
-
Bekannt ist die indirekte Erhitzung der in einen Raum einzuführenden
Luft in einem Erhitzer und die Einführung dieser erhitzten Luft in den Rauh. Bei
einer bekannten Ausführungsform eines Raumheizgerätes wird Luft zu seinem mit Gas
betriebenen oder befeuerten indirekten Lufterhitzer gepumpt, in dem die Luft auf
eine Temperatur von etwa 2040C erhitzt wird. Dann wird diese erhitzte Luft zu einer
Gasmischvorrichtung gepumpt, etwa einem Venturidiffuser, der in dem Raum angeordnet
ist und in dem die erhitzte Luft mit Luft aus dem Raum gemischt wird. Das Gemisch
strömt dann mit einer Temperatur von etwa 660C aus der Mischvorrichtung aus und
erhitzt so den Raum.
-
Diese Geräte haben Nachteile und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einige dieser Nachteile der herkömmlichen Geräte und Verfahren dieser Art zu beseitigen.
-
Der Wirkungsgrad eines mit Gas beheizten indirekten Lufterhitzers
beträgt normalerweise 80 %, so daß jegliche Verbesserung des Wirkungsgrades, mit
dem Luft erhitzt werden kann, eine erhebliche Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades
der Heizanlage erbringt. Im Ergebnis kann dann für einen bestimmten Wärmebedarf
des Raumes die Größe der Anlage kleiner ausgelegt und sowohl Investions- als auch
Betriebskosten eingespart werden.
-
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Raumheizgerät
einen Direktlufterhitzer auf, der im folgenden noch definiert wird, ferner Vorrichtungen
zur Zufuhr von Luft zu dem Direktlufterhitzer und Vorrichtungen zum Mischen der
erhitzten Luft mit Luft aus dem zu heizenden Raum sowie Vorrichtungen zur Einführung
dieses Gemisches in den Raum, der so geheizt wird.
-
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Heizen eines
Raumes, bei dem man zu erhitzende Luft einem Direktlufterhitzer zuführt, die erhitzte
Luft mit Luft aus dem zu heizenden Raum mischt und das Gemisch dann in den Raum
einleitet, um den Raum so zu heizen.
-
Der Begriff "Direktlufterhitzer" wird im Rahmen dieser Beschreibung
und der Ansprüche für einen Lufterhitzer benutzt, in dem Luft und eine Verbrennungsflamme
in direkte Berührung miteinander gebracht werden.
-
In einem Direktlufterhitzer fließt zu erhitzende Luft über eine Verbrennungsflamme
und die Verbrennungsprodukte werden mit der erhitzten Luft weggetragen. Dies erbringt
insofern einen Vorteil, als ein thermischer Nettowirkungsgrad von 100 % erreicht
wird, und andererseits einen Nachteil insofern, als sichergestellt werden muß, daß
der Gehalt an Verbrennungsprodukten in der erhitzten Luft die zulässigen Grenzen
nicht überschreitet. Der Direktlufterhitzer kann mit Gas oder bl befeuert sein,
wenn jedoch ein ölbefeuerter Erhitzer angewendet wird, enthalten die Verbrennungsprodukte
giftige Gase und Feststoffpartikel, die ausgeschieden werden müssen, bevor die erhitzte
Luft in den Raum eingeführt wird.
-
Vorzugsweise verwendet man beim Raumheizgerät gemäß der Erfindung
einen mit Gas befeuerten Direktlufterhitzer, wobei als Brenngas vorzugsweise Naturgas,
Stadtgass Butan und Propan in Betracht kommen.
-
Wenn eines dieser Brenngase verwendet wird, ist das Hauptverbrennungsprodukt
Kohlendioxyd und der zulässige Gehalt an Kohlendioxyd beträgt 5000 Teile je Million.
Die Luft kann auf eine Temperatur von etwa 1500C (3000F) erhitzt werden, ohne diese
Grenze zu überschreiten.
-
Die Mischvorrichtung ist vorzugsweise ein Venturidiffuser, aus dem
das Gemisch in den Raum strömt.
-
Die zu erhitzende Luft wird vorzugsweise von außerhalb des zu heizenden
Raumes zugeführt und die erhitzte Luft wird mit Luft gemischt, die aus dem zu heizenden
Raum abgezogen worden ist. Vorzugsweise wird Luft dem Direktlufterhitzer
durch
ein Gebläse zugeführt, das Luft durch den Erhitzer, durch die Mischvorrichtung und
durch die Einleitmittel und in den Raum bläst.
-
Ein Raumheizgerät weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung einen mit Gas befeuerten Direktlufterhitzer, ein erstes Gebläse zur Zufuhr
von Luft zum Erhitzer und eine Gasmischvorrichtung oder einen Venturidiffuser auf,
die mit Leitungen an den Erhitzer angeschlossen sind. Das Gerät kann ein zweites
Gebläse zum Abziehen von Luft aus dem zu heizenden Raum aufweisen, so daß, wenn
dem Erhitzer Luft von außerhalb des Raumes zugeleitet wird, die Luft im Raum fortlaufend
ausgewechselt wird. Vorzugsweise wird Luft in dem selben Maße in den Raum eingespeist,
wie Luft aus diesem Raum abgesaugt wird.
-
Das Gerät kann auch eine Steuervorrichtung aufweisen, die sicherstellt,
daß der Heizer nicht arbeitet, wenn das zweite Gebläse und/oder das erste Gebläse
außer Betrieb ist bzw. sind.
-
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung einiger der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung
des Erfindungsgedankens dienender Ausführungsbeispiele, wobei auf die beiliegenden
Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:
Fig.
1 eine schematische Darstellung eines Teiles eines Raumheizgerätes gemäß der Erfindung,
Fig. 2a bis 2e Einzelheiten einer Reihe verschiedener Venturidiffuser, Fig. 3 Einzelheiten
einer Steueranlage für das Raumheizgerät, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen mit Gas
befeuerten Direktlufterhitzer, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig.
4 und Fig. 6 einen Gasbrenner.
-
In Fig. 1 ist mit A ein Raum bezeichnet, der durch Einleitung von
Luft aus mehreren Venturidiffusern 10 beheizt werden soll, wobei diese Venturidiffuser
normalerweise oben angeordnet werden. Erhitzte Luft wird durch eine an eine Direktluftheizanlage
14 angeschlossene Leitung 12 den Venturidiffusern 10 zugeführt. Die Direktluftheizanlage
14 enthält einen mit Gas befeuerten Direktlufterhitzer 16 und ein Hochdruckzentrifugalgebläse
18. Das Gebläse 18 saugt Luft durch Filter 19 von außerhalb des Raumes A an und
pumpt die Luft über eine Gasflamme im Direktlufterhitzer 16. Die mit Verbrennungsprodukten
vermischte und auf eine Temperatur von 15OOC (3000F) erhitzte Luft fließt mit einem
Druck von 0,02 kg/cm² (8 Zoll Wassersäule) durch die Leitung 12 zu den Diffusern
10.
-
Die Fig. 2a bis 2e zeigen Einzelheiten verschiedener Venturidiffuser
oder Mischvorrichtungen 10 zum Mischen der vom Direktlufterhitzer 16 kommenden heißen
Luft mit Luft, die aus dem Raum A in den Venturidiffuser eingeführt wird.
-
Jeder Diffuser hat eine oder mehrere (Fig. 2b und 2e) Hochgeschwindigkeits-Einlaßdüsen
20 und einen oder mehrere (Fig. 2c, 2d und 2e) Auslässe 22. Die erhitzte Luft tritt
aus der Düse 20 mit einer Geschwindigkeit von etwa 4250 cm/Sek. aus und durch den
Venturidiffuser hindurch, so daß ein Luftstrom aus dem Raum A in den Diffuser eingesaugt
wird. Die Vermischung erfolgt im Inneren des Venturidiffusers, so daß ein Auslaßluftstrom
24 erzeugt wird, der eine Temperatur von etwa 52 0C und eine Geschwindigkeit von
etwa 500 cm/Sek. hat.
-
Die Leitung 12 ist aus spiralförmig gewickelten Röhren gebildet und
die Leitungsanschlüsse sind mit "Evomastics"-Silikondichtungsmittel abgedichtet.
Die Leitung ist vorzugsweise mit einer 38 mm dicken Schicht aus "Fibroc"-Mineralfasermatten
mit einer Dichte von 2,27 kg bedeckt und schließlich mit einem Aluminiumblech von
30 S.W.G.
-
(Standard Wire Gauge umhüllt.
-
Die Venturidiffuser sind aus Aluminiumblech mit 16 S.W.G.
-
hergestellt.
-
Man sieht normalerweise ein Absauggebläse 26 (Fig. 3) vor, um Luft
aus dem Raum A in dem Maße abzusaugen, wie Luft durch das Zentrifugalgebläse 18
in den Raum A eingeführt wird. Das Gebläse 26 wird von einer Schalttafel 28 gesteuert.
Von der Tafel 28 aus kann man die Temperatur im Raum mit Thermostaten 30, 32 und
34 steuern und die Anordnung
ist derart, daß der Direktlufterhitzer
16 abgeschaltet bleibt, bis die Gebläse 18 und 26 arbeiten.
-
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen mit Gas betriebenen Direktlufterhitzer
16 mit einer Kapazität von 2,02 x 106 kcal/Std., der von einem Hochdruckzentrifugalgebläse
18 mit Luft gespeist wird. Die Luft fließt mit einer Geschwindigkeit über einen
Gasbrenner 36, die bestimmt wird durch die Geschwindigkeit des Gebläses und begrenzt
ist durch den erforderlichen Temperaturanstieg und den zulässigen Gehalt an Verbrennungsprodukten
im Luftstrom. Der in den Fig. 5 und 6 deutlicher dargestellte Brenner 36 ist ein
"Airflo"- (eingetragenes Warenzeichen) Brenner, der fürNaturgas oder Propan ausgebildet
ist und eine Reihe von Röhren 37 aufweist, durch dle gasförmiger Brennstoff fließt,
sowie Mischplatten 38 und 40. Das Gas tritt durch eine Reihe von nicht dargestellten
Öffnunger. in der Wand der Röhre 37 aus und brennt zwischen den ochp1atten 38 und
40, die an der Wand der Röhre 37 befest-ge sind und eine große Anzahl Öffnungen
verschiedener Große aufweisen, durch die die zu erhitzende Luft fließt. Die größeren
Öffnungen befinden sich in einem Teil der Mischt platte, der vom Rohr 37 entfernt
liegt.
-
Ein Vorteil dieser Brennerart besteht darin, daß kein Kamin oder Abzug
erforderlich ist, weil die Verbrennungsprodukte mit der erhitzten Luft weggetragen
werden. Ausserdem hat der beschriebene Erhitzer ein Flammenmodulationsverhältnis
von 25 s 1.
-
Die Verbrennungsiuft wird von dem Strom der zu erhitzenden Luft geliefert,
so daß keine Korrosionsprobleme im Erhitzer
auftreten. Wasserdampf
kondensiert nicht im Erhitzer sondern wird von der erhitzten Luft in die Leitungen
weggeführt, und da diese Leitungen auf einer Temperatur von etwa 1500C gehalten
werden, kondensiert der WasserdampE auch in den Leitungen nicht, sondern wird in
den zu heizenden Raum getragen.
-
Bei der obenbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden mehrere
Venturidiffuser von einem einzigen, gasbefeuerten Direktlufterhitzer mit erhitzer
Luft gespeist.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird erhitzte Luft
von einem Direktlufterhitzer einem einzelnen Venturidiffuser zugeleitet. Die Anwendung
einer Anzahl von Raumheizanlagen mit jeweils einem Erhitzer und einem Diffuser zum
Heizen eines Raumes hat den Vorteil, daß keine langen Leitungen erforderlich sind
und folglich die Auslaugen für die teitungsisolierung zur Verhütung von Wärmeverlusten
erspart werden können.
-
Vorzugsweise weist jede Raumheizanlage ein Gebläse zum Ansaugen von
zu erhitzender Luft von außerhalb des Raumes her auf.