DE2808331A1

DE2808331A1 - Hot air heating system for use - with oil circulated in pipes through fireplace and expansion tank to finned heat exchanger over which air is blown

Info

Publication number: DE2808331A1
Application number: DE19782808331
Authority: DE
Inventors: Valentin Cesa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1978-02-27
Publication date: 1979-09-06

Abstract

The room (P) of a house has an open fireplace with a chimney (C). A copper pipe (1) in the form of a spiral coil (1a) runs through the fireplace. It is filled with oil and one end rises (2) to an expansion and air release tank (4) at the top of the building. The pipe drops from the expansion tank and enters a finned tube heat exchanger (9) which is placed within an air chamber (7). It returns from the heat exchanger to the coil (1a) in the fireplace. Oil circulates through the pipe by natural convection or with the aid of a pump. Air blown over the heat exchanger (9) is warmed by the oil and is delivered to other rooms in the building which it heats.

Description

Vorrichtung zur Verteilung der von einem Kamin Device for distributing the from a chimney

ausgehenden Wärme Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung der von einem Kamin ausgehenden Wärme. outgoing heat The invention relates to a device for distribution the warmth emanating from a fireplace.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Erwärmung im allgemeinen und insbesondere der Erwärmung von Luft und Wasser in Wohnungen.The subject of the invention relates to the technical field of heating in general and of heating in particular from Air and water in homes.

Gewisse Kamine sind sehr ausgeglichen und weisen eine gute Wärmeerzeugung auf. Es ist jedoch häufig sehr schwierig, diese Wärme auf alle Räume der Wohnung aufzuteilen. So werden nur an den Kamin angrenzende oder in direkter Richtung dazu liegende Räume ausreichend erwärmt. Die von diesen Kaminen herkommende Wärme wird daher nicht rationell angewendet.Certain fireplaces are very balanced and produce good heat on. However, it is often very difficult to apply this heat to all rooms in the home to split up. So only those adjacent to the chimney or in direct direction are added lying rooms warmed sufficiently. The heat from these chimneys will therefore not applied rationally.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diesen Wärmeiiberschuß des Kamins oder genauer der Feuerstelle zu verwenden, um andere Räume oder einen Flüssigkeitsbehälter zu erwärmen. Hierzu wird eine Anordnung in Betrieb gesetzt, welche besteht aus einem Flüssigkeitskreislauf, der durch die Feuerstelle des Kamins läuft und die Wärme an einen Wärmeaustauscher überträgt, der in einem Lüftungskreislauf, in einem Konvektor oder in einem Flüssigkeitsbehälter gemäß der Erfindung angeordnet ist.The present invention has set itself the task of this excess heat the fireplace or, more precisely, the fireplace, to other rooms or a To heat the liquid container. For this purpose, an arrangement is put into operation, which consists of a fluid circuit that passes through the fireplace of the fireplace runs and transfers the heat to a heat exchanger, which in a ventilation circuit, arranged in a convector or in a liquid container according to the invention is.

Gemäß einem ersten Kennzeichen besteht die Anordnung aus einem Wärmeabzapfelement in der Brennstel le des Kamins in Form von Kupferröhren, welche aufeinanderfolgende Schleifen beschreiben oder in einem dekorativen Gehäuse angeordnet sind, die an einen Kupferrohrkreislauf angeschlossen sind, welcher die Zirkulation durch Wärmeumlaufheizung oder durch einen elektrischen Zirkulator ermöglicht, wobei in dem Kreislauf ein Reduzierventil oder ein Expansionsgefäß angeordnet ist und ein Wärmeaustauscher in dem Kreislauf oder in dem Heizgerät angeordnet ist.According to a first characteristic, the arrangement consists of a heat extraction element in the hearth of the chimney in the form of copper tubes, which are successive Describe loops or are arranged in a decorative housing that is attached to a copper pipe circuit are connected, which the circulation by heat circulation heating or made possible by an electrical circulator, being a in the circuit A reducing valve or an expansion vessel is arranged and a heat exchanger is arranged in the circuit or in the heater.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen besteht der Wärmeaustauscher aus einem Kreislauf aus Kupferrohr, welches eine oder mehrere Schleifen bildet, die mit Wärmediffusionsflächen oder -rippen verbunden sind, welche von einer Bl echspi rale zur Luftzirkulation umgeben sind und mit einem Gehäuse mit einem Frischlufteingang und einem Ausgang für die erwärmte Luft verbunden sind.According to a further characteristic, the heat exchanger consists of a circuit made of copper pipe, which forms one or more loops, the with heat diffusion surfaces or fins which are connected by a Bl echspi rale for air circulation are surrounded and with a housing a fresh air inlet and an outlet for the heated air are connected.

Diese und weitere Eigenschaften ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.These and other properties emerge from the following description.

Anhand der beigefügten Zeichnungen soll der Gegenstand der Erfindung am Beispiel bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert werden.The subject matter of the invention should be based on the accompanying drawings are explained in more detail using the example of preferred embodiments.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine schematische Ansicht, welche eine erste Ausführungsform der Vorrichtung darstellt.In the drawings, Fig. 1 shows a schematic view which represents a first embodiment of the device.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 1.Fig. 2 shows a modified embodiment of the arrangement according to Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche die getrennten Elemente darstellt, die den Austauscher gemäß der Erfindung bilden.Figure 3 is a perspective view showing the separated elements represents that form the exchanger according to the invention.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Austauscher Die Fig. 5 und 6 zeigen schematische Ansichten, welche zwei andere Ausführungsformen der Anordnung gemäß der Erfindung darstellen.Fig. 4 shows a cross section through the exchanger Figs. 5 and 6 show schematic views showing two other embodiments of the arrangement represent according to the invention.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie 7-7 von Fig. 6.FIG. 7 shows a section along the line 7-7 of FIG. 6.

Die Basiselemente, welche die Anordnung gemäß der Erfindung bilden, sind insbesondere in Fig. 1 dargestellt, wo schematisch ein in einem Raum P angeordneter Kamin C gezeigt ist.The basic elements that make up the arrangement according to the invention form, are shown in particular in Fig. 1, where a arranged in a room P schematically Fireplace C is shown.

In der Brennstel le des Kamins ist ein Wärmeabzapfelement 1 angeordnet, welches beispielsw-eise aus einem Kupferrohr bestehen kann, das eine Reihe von Schleifen la bildet, oder aus einer hohlen dekorativen Platte, in welcher der Kupferrohrkreislauf angeordnet ist. Dieses Abzapfelement ist nach Durchquerung der Grundmauer oder des Sockels des Kamins mit zwei gleichen Kupferrohren 2, 3 verbunden, die einen bl kreislauf durch Wärmeumlaufheizung oder durch einen elektrischen Zi rkulator, wenn der Kreislauf sehr lang ist, bilden.A heat extraction element 1 is arranged in the fireplace element of the chimney, which, for example, can consist of a copper tube that has a series of loops la forms, or from a hollow decorative plate in which the copper pipe circuit is arranged. This tapping element is after crossing the foundation wall or the The base of the chimney is connected with two identical copper pipes 2, 3, which form a BL circuit by circulating heat or by an electric circulator, if the circuit is very long, form.

In dem Röhrenkreislauf 2 ist im oberen Teil des Kreislaufs ein Reduzierventil oder ein Expansionsgefäß 4 angeordnet, welches zugleich die Füllung und den Ablauf des Kreislaufs durch ein Ablaufventil 5 begünstigt und welches bei der Füllung das öl von einer Seite des Kreises steuert und den Austritt der Luft durch die entgegengesetzte Seite ermöglicht.In the pipe circuit 2 there is a reducing valve in the upper part of the circuit or an expansion vessel 4 is arranged, which at the same time the filling and the drain of the circuit favored by a drain valve 5 and which the Oil controls from one side of the circle and the exit of air through the opposite Side allows.

Die Röhre 2 verläuft dann nach unten tiln Höhe einer Hülle 6 zum Eintritt der Frischluft, um dann in ein mit der Hülle 6 verbundenes Gehäuse 7 einzutreten, welches auf der entgegengesetzten Seite einen Luftaustritt 8 in den zu erwärmenden Raum aufweist. Das Gehäuse 7 nimmt das Rohr 2 auf, welches mit dem Rohr 3 nach Bil ig von einer oder mehreren Schleifen ,auf welchen Rippen 9 oder Wärmeübertragungsflächen zur Bildung eines Wärmeaustauschers angeordnet sind, verbunden ist.The tube 2 then runs down to the level of a sheath 6 for entry the fresh air in order to then enter a housing 7 connected to the shell 6, which on the opposite side an air outlet 8 in the to be heated Has space. The housing 7 receives the pipe 2, which with the pipe 3 according to Bil ig of one or more loops on which ribs 9 or heat transfer surfaces are arranged to form a heat exchanger, is connected.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform, welche in nicht begrenzender Weise in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, besteht der Wärmeaustauscher aus einer Hülle, welche aus zwei Halbschalen 10 und 11 mit an den äußeren Enden vorgesehenen Verbindungsstücken 12 und 13 für den Luftein- und -austritt gebildet wird, wobei auf der gesamten Länge eine Spirale 14 angeordnet ist, die aus einem mit den Halbschalen verbundenen metallischen Band gebildet wird, wobei im axialen Teil ein Hohlraum zum Durchgang der Schleifen der Röhren 2 und 3 mit ihren Rippen 9 freigelassen ist. Die eingeführte Frischluft folgt der Spirale, indem sie sich um das Heizelement vor Austritt in den zu erwärmenden Raum herumdreht.According to a particular embodiment, which in non-limiting As shown in Figures 3 and 4, the heat exchanger consists of a Shell, which consists of two half-shells 10 and 11 with provided at the outer ends Connection pieces 12 and 13 for the air inlet and outlet educated is, with a spiral 14 is arranged over the entire length, which consists of a with the half-shells connected metallic band is formed, in the axial Part a cavity for the passage of the loops of the tubes 2 and 3 with their ribs 9 is released. The fresh air introduced follows the spiral by itself turns around the heating element before it enters the room to be heated.

Wenn die vorausgesehene Ventilation nicht eintritt, kann er eine Turbine oder ein Ventilator 15 mit einoder zwei Durchgangsgeschwindigkeiten vorgesehen sein, welcher die Verteilung der Wärme in mehrere Räume durch entsprechend dem stündlichen Durchsatz ausgebildete Hüllen ermöglicht.If the foreseen ventilation does not occur, he can use a turbine or a fan 15 with one or two passage speeds can be provided, which the distribution of heat in several rooms by according to the hourly Enables throughput trained casings.

Es ist festzustellen, daß der Wärmeaustauscher im Keller oder Untergeschoß angeordnet wird, um die Installation zur Verteilung der warmen Luft in mehrere Räume zu erleichtern. Er kann jedoch auch im Dachboden oder in den oberen Gebäudeteilen angeordnet werden, wo eine bessere Rentabilität erhalten wird.It should be noted that the heat exchanger is in the basement or basement is arranged to the installation to distribute the warm air in several rooms to facilitate. However, it can also be in the attic or in the upper parts of the building be placed where better profitability is obtained.

Andererseits wird der Wärmeaustauscher immer leicht geneigt angeordnet, um den Austritt von eventuellen Kondensationsflüssigkeiten durch einen im unteren Teil des Wärmeaustauschers vorgesehenen Auslaß 16 zu ermöglichen.On the other hand, the heat exchanger is always arranged at a slight incline, to prevent any condensation liquids from escaping through one in the lower Part of the heat exchanger provided outlet 16 to allow.

Man kann auch den durch die Feuerstelle des Kamins freigesetzten Wärmeüberschuß dazu verwenden, um einen Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise einen Warmwasserbehälter, zu erwärmen (Fig. 5). Hierzu wird der Wärmeaustauscher 17 in irgendeiner Ausführung7dem Behälter, gegebenenfalls einem elektrischen oder mit Gas betriebenen Warmwasserbereiter 18, angeordnet, wodurch zusätzlich eine kostenlose Warmwasserbereitung erhalten werden kann.You can also use the excess heat released by the hearth of the fireplace use it to hold a liquid container, for example a hot water tank, to be heated (Fig. 5). For this purpose, the heat exchanger 17 is used in any embodiment Container, possibly an electric or gas-powered water heater 18, which also gives you free hot water can be.

Wenn der Behälter mit einer Zentralheizung verbunden ist, kann man in gleicher Weise das Wasser des Kreislaufes vorerwärmen, indem vor dem Behälter ein thermostatisches Ventil 19 angeordnet ist, welches den entgegengesetzten Wärmeaustausch verhindert, wenn der Kamin nicht in Betrieb ist.If the tank is connected to central heating, it can man in the same way preheat the water of the circuit by placing in front of the tank a thermostatic valve 19 is arranged, which the opposite heat exchange prevented when the fireplace is not in use.

Die Feuerstel len der Kamine unterliegen den physikalischen Regeln und Gesetzen des Gleichgewichts. Dieses Gleichgewicht wird nicht immer verwirklicht, und es gibt zahlreiche Kamine, die rauchen oder in anomaler Weise durch Luftmangel arbeiten.The fireplaces in the chimneys are subject to the rules of physics and laws of equilibrium. This balance is not always achieved and there are numerous chimneys that smoke or abnormally due to a lack of air work.

Um diese Kamine wiederherzustellen, müssen sie mit einem Thermokonvektor ausgerüstet werden, was umfangreiche Arbeiten erforderlich macht.To restore these fireplaces, they need to be fitted with a thermal convector be equipped, which requires extensive work.

Mit dem Kreislauf zur Verteilung des erwärmten Öles durch die Brennstel le wird in einfacher Weise der Betrieb des Kamines verbessert, indem ein dichter Ausgleichskonvektor 20 an einer Wand des Raumes angeordnet wird, in dem sich der Kamin befindet (Fig. 6 und 7), wobei in dem Konvektor ein Wärmeaustauscher 21 angeordnet ist, der mit dem durch die Feuerstelle erwärmten ölkreislauf verbunden ist.With the circuit for distributing the heated oil through the fuel le is easily improved the operation of the chimney by adding a denser Compensation convector 20 is arranged on a wall of the room in which the Chimney is located (Fig. 6 and 7), a heat exchanger 21 being arranged in the convector which is connected to the oil circuit heated by the fireplace.

Im unteren Teil des Konvektors ist eine unmittelbar zur Außenluft führende Luftklappe 22 vorgesehen, wobei eine Ablenkplatte 23 die Frischluft auf den Wärmeaustauscher wirft und mit einer Klappe 24 die Luftzufuhr geschlossen werden kann, wenn der Kamin nicht in Betrieb ist.In the lower part of the convector there is one directly to the outside air leading air flap 22 is provided, with a baffle 23 on the fresh air throws the heat exchanger and with a flap 24 the air supply can be closed can when the fireplace is not in use.

In dem oberen Teil ist der Konvektor mit einstellbaren Ablenkblechen 25 versehen, um die warme Luft in den Raum zu verteilen.In the upper part is the convector with adjustable deflectors 25 to distribute the warm air into the room.

Der Betrieb der Anordnung ist wie folgt. Wenn der Kamin in Betrieb ist, wirkt der in dem Raum erzeugte Unterdruck auf die Luftklappe. Die Frischluft wird dann auf den Wärmeaustauscher geworfen und entweicht nach oben, um den Druckausgleich in dem Raum wieder herzustellen und um ein gutes Funktionieren des Kamines zu ermöglichen. Wenn die aus der Feuerstelle entnommene Wärme auf die durch die Luftklappe angesaugte Luft übertragen wird, wird mehr Feuer entfacht, mehr übertragene Wärme wirksam und ein schnellerer Luftabzug ermöglicht. Zwischen der Brennstel le und dem Konvektor erfolgt dann ein Ausgleich, so daß für einen kräftigen Luftabzug eine kräftige Wärmeübertragung und bei einem gedrosselten Feuer ein geringerer Luftabzug und eine geringere Erwärmung und eine verminderte Luftklappenzirkulation erhalten wird.The operation of the arrangement is as follows. When the fireplace is in use is, the negative pressure generated in the room acts on the air damper. The fresh air is then on the heat exchanger thrown and escapes above to re-establish pressure equalization in the room and to ensure that it functions properly of the chimney. If the heat extracted from the fireplace is applied to the air sucked in through the air flap is transferred, more fire is kindled, allows more heat to be transferred effectively and allows for faster air evacuation. Between the Brennstel le and the convector is then compensated, so that for one powerful air extraction a powerful heat transfer and with a choked fire less air extraction and less heating and less air flap circulation is obtained.

Man kann noch die Wirtschaftlichkeit verbessern, indem die Luftklappe als (nicht dargestellte) Pendelklappe ausgebildet wird, wodurch eine gewisse Trägheit beim Betrieb des Kamins dh erhalten wird,/die Zeit, in welcher der Unterdruck einen zulässigen Wert erreicht, ohne die anderen Systeme der Heizung zu beeinträchtigen.One can still improve the economy by adding the air damper is designed as a pendulum flap (not shown), creating a certain inertia in the operation of the chimney ie is obtained / the time in which the negative pressure a permissible value is reached without affecting the other heating systems.

Die Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung. Insbesondere sind hervorzuheben: - die zahlreichen Möglichkeiten der kostenlosen Heizung bei einer wirtschaftlichen Anlage.The advantages result from the description. In particular are to emphasize: - the numerous possibilities of free heating with a economic investment.

- Die Verbesserung des Betriebs des Kamins durch den Ausgleichskonvektor.- The improvement of the operation of the chimney thanks to the equalizing convector.

- Die gute Wärmeverteilung in allen Räumen einer Wohnung.- The good heat distribution in all rooms of an apartment.

- Die gute Wirtschaftlichkeit des Wärmeaustauschers mit seiner Luftzirkulationsspirale.- The good economy of the heat exchanger with its air circulation spiral.

- Die Erwärmung von Luft oder Flüssigkeit mit den gleichen Grundel ementen.- The warming of air or liquid with the same goby ement.

Die vorliegende Erfindung bleibt nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie kann in verschiedenen Teilen abgewandelt werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The present invention does not remain limited to the illustrated embodiments limited, but it can be modified in different parts without the scope of the invention is left.

Claims

Claim arrangement for distributing the heat from a fireplace, characterized in that it consists of an oil circuit with copper tubes, which has a heat extraction element in the hearth of the fireplace that is connected to a Reducing valve or an expansion vessel and connected to a heat exchanger is to transfer the heat either to an air circuit for heating other rooms or to improve the operational function of the chimney or to a liquid circuit a central heating system or a water tank.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the heat extraction element in the hearth of the fireplace consists of a part of the circuit made of copper pipe, which forms a series of loops connected to the distribution circuit are.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the heat extraction element in the hearth of the fireplace consists of a decorative hollow plate, through which the oil circuit runs to distribute the heat.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the reducing valve or the expansion vessel arranged in the upper part of the circuit and with a Filling opening and a drain valve is provided, which the oil at the inlet to one side of the circuit and the air outlet on the opposite Side allows.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the Heat exchanger consists of two interconnected half-shells, on the walls of which one consists of one Metal band formed spiral is arranged, which has a cavity in the axial part limited, in which the oil circuit is introduced from copper pipes, which in this area form one or more loops that form a series of ribs or Heat distribution surfaces take up, the outer ends of the housing with hollow Extension pieces of the shells for the inlet of the fresh air and for the outlet in the heat exchanger heated air.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the heat exchanger arranged in a slightly sloping manner in the upper or lower part of the distribution circuit is to evacuate possible condensation through a provided in the lower part Allow drain valve.

7. Arrangement according to any one of claims 1, 5 and 6, characterized in that that a turbine or a fan with one or more speeds with a fresh air supply is arranged above the heat exchanger, wherein a Network of envelopes to distribute the heated air below the heat exchanger is arranged when there is no predictable ventilation in the arrangement.

8. Arrangement according to claim 1, characterized in that the on one Place of the distribution circuit provided heat exchangers in a container Heating a liquid in an electric or gas-powered water heater is arranged.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that a thermostatic Valve is arranged in the oil circuit behind the heat exchanger to counter-rotating Heat exchange when the chimney is not in use and in the case where the Containers connected to the central heating circuit should be avoided.

10. Arrangement according to claim 1, characterized in that the heat exchanger placed in a sealed convector in the same room as the Chimney is housed to equalize the pressure in the room by supplying heated Air with the upper part of the convector, which is provided with adjustable deflectors is to restore.

ii. Arrangement according to claim 10, characterized in that the compensating convector has an air flap, which is in the lower part to the outside fresh air opens, with an air baffle on the heat exchanger and a shutter for isolation when the chimney is not in use.

1 2. Arrangement according to claim 10 and 11, characterized in that the air intake flap for the fresh air is provided with a swing flap whose Inertia is calculated in such a way that the chimney opens after a start-up period will.

13. The arrangement according to claim 1, characterized in that the oil circuit is ensured by circulation heating, with an electric circulator for circuits with large dimensions is provided.