DE2822808A1 - Vorrichtung zum kuehlen von kamingasen - Google Patents

Vorrichtung zum kuehlen von kamingasen

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DE2822808A1 DE19782822808 DE2822808A DE2822808A1 DE 2822808 A1 DE2822808 A1 DE 2822808A1 DE 19782822808 DE19782822808 DE 19782822808 DE 2822808 A DE2822808 A DE 2822808A DE 2822808 A1 DE2822808 A1 DE 2822808A1
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Description

^822808
Leif Eriksson
Abrahamsbergsvägen 68, S-161 45 BROMMA Schweden
Vorrichtung zum Kühlen von Kamingasen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Kamingasen in Anlagen, in denen Wasser, das in einem Warmwasserbereiter erhitzt wurde, an Wärmeverbraucher, wie z.B. Heizkörper, abgegeben wird.
Die Erfindung ist in Verbindung mit Warmwasserbereitern in Einfamilienhäusern, Wohnblöcken und Kesselhäusern anwendbar. Derartige Warmwasserbereiter können mit Öl oder anderen Brennstoffarten beheizt werden.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in einer besseren Wärmeausnutzung solcher Heizanlagen, oder in anderen Worten in der Verbesserung des Wirkungsgrades des Warmwasserbereiters. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einer Verringerung des Ausstoßes von schwefelhaltigen Materialien in die Atmosphäre zusammen mit den Rauchgasen.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung■besteht in der
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Lösung des Problems, wie sich die Wärme der Rauchgase zum Antreiben eines Kühlkompressors nutzen läßt.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung, die es ermöglicht, die Wärme der Rauchgase zum Antreiben des Kühlkompressors zu nutzen. Dieses Ziel kann dadurch erreicht werden, indem ein Dampferzeuger in dem geschlossenen System angeordnet wird, der eine Entspannungseinrichtung speist, in der auf herkömmliche Weise eine Umwandlung in mechanische Energie erfolgt, wobei die mechanische Energie zum Antreiben des Kühlkompressors benutzt wird.
Die Rauchgase sollten auf eine derart niedrige Temperatur abgekühlt werden, daß der Hauptteil des in den Rauchgasen enthaltenen Wasserdampfes kondensiert und daß die Säure und schwefelhaltige Verbrennungsprodukte der Rauchgase in dem kondensierten Wasser gelöst werden.
Ein sehr gut eingestellter Warmwasserbereiter kann einen Wirkungsgrad von 80 - 85% erreichen, die meisten Warmwasserbereiter in Einfamilienhäusern erreichen aber nur einen Wirkungsgrad von 60 - 70 %. Die restliche Energie geht meistens in Form von warmen Rauchgasen verloren. Wenn die Rauchgase wenigstens auf die Außentemperatur gekühlt werden und wenn die Wärmeenergie der Rauchgase zum Wärmen der Hausversorgung benutzt wird, dann könnte der Wirkungsgrad um 15 - 20 % gesteigert werden. Wenn die Rauchgase in der bezeichneten Weise abgekühlt werden, dann ist ein Rauchgasgebläse erforderlich, weil weder der Kamin noch das Kamingas warm ist.
Wenn die Rauchgase gekühlt werden, dann kondensiert der Wasserdampf der Rauchgase, und der Hauptteil der Schwefelbe-
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standteile in Form von schwefeliger Säure, die von der Verbrennung von Öl in dem Warmwasserbereiter herrühren, wird in dem kondensierten Wasser gelöst. Wie leicht einzusehen ist, kann auf diese Weise die unkontrollierte Abgabe von Schwefel in die Atmosphäre beträchtlich verringert werden. Wie dies allgemein bekannt ist, ist Schwefel auf lange Sicht überaus schädlich für die Umgebung.
Die Menge der in jedem Jahr von einem Warmwasserbereiter erzeugten Schwefelbestandteile, der 4 000 kg Öl mit 1 % Schwefelgehalt verbraucht, beträgt 40 kg, was ungefähr 80 kg Schwefelsäure entspricht. Die Schwefelsäure kann beispielsweise in einem Kalkmilchfilter neutralisiert werden, wobei für eine solche Neutralisation ungefähr 100 kg Kalkmilch pro Jahr erforderlich sind. Der Rückstand in Form von Gips kann ohne irgendwelche Nachteile entweder verwendet werden oder auf einer Mülldeponie deponiert werden.
Die durchschnittlich anfallende Gipsmenge liegt in der Größenordnung von 100 - 200 kg pro Wohneinheit. Verglichen mit der üblichen jährlichen Abfallmenge pro Wohneinheit hat dies geringe Folgen.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung beträchtliche Öleinsparungen erreicht werden und daß darüberhinaus praktisch keine Schwefelbestandteile an die Atmosphäre gelangen. Dies entspricht einer jährlichen Öleinsparung von 600 000 kg pro 1 000 Wohneinheiten, einem verringerten Schwefelausstoß von 40 000 kg und einer gesteigerten Müllmenge von 160 000 kg.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationswärmetauscher stromabwärts
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von den Wärmeverbrauchern angeordnet ist und daß in dem Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters ein Rauchgaskühler angeordnet ist, wobei der Kondensationswärmetauscher und der Rauchgaskühler zusammen mit einem Kühlkompressor und einer Drossel Teile eines geschlossenen Kühlsystems bilden, das ein Kältemittel, wie z.B. Freon enthält.
In einer Kondenswasserleitung, die eich vorzugsweise von dem Rauchgaskühler zu einem herkömmlichen Abfluß erstreckt, kann ein Filter angeordnet sein, um die in dem Kondenswasser gelöste Säure zu neutralisieren, die von den in den Rauchgasen enthaltenen Schwefelprodukten herrührt. Wie dies vorstehend bereits erwähnt wurde, kann in dem Rauchgaskanal ein Rauchgasgebläse angeordnet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann z.B. das von einem Warmwasserbereiter abgezweigte Wasser oder von anderen Abzweigstellen für Warmwasser stammende Wasser als Kühlmittel benutzt werden.
Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kondensationswärmetauscher in der Rücklaufleitung des Warmwasserbereiters angeordnet ist, wodurch ein Rücklaufsystem erhalten wird, wenn das warme Wasser von den Wärmeverbrauchern (Heizkörpern) zu dem Warmwasserbereiter zurückgeführt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in eine Heizanlage, wie z.B. diejenige eines Einfamilienhauses eingebaut ist. Es zeigen:
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Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Wärme der Kamingase zum Antreiben des Kühlkompressors genutzt wird.
Gemäß Fig. 1 ist ein Warmwasserbereiter 7 mit einem herkömmlichen Ölbrenner 8 versehen, und er hat eine Rohrschlange 9, die mit einem oder mehreren Heizkörpern verbunden ist, von denen einer mit dem Bezugszeichen 10 angedeutet ist. Die Rücklaufleitung 11 des bzw. der Heizkörper 10 umfaßt eine herkömmliche Umwälzpumpe 5 und einen Kondensationswärmetauscher 4, der stromabwärts von dem bzw. den Heizkörpern angeordnet ist, wobei dieser Kondensationswärmetauscher Teil eines an sich bekannten geschlossenen Kühlsystems ist, das ein Fluorkohlenwasserstoffkältemittel, wie z.B. Freongas enthält. Dieses Kühlsystem umfaßt einen herkömmlichen Kühlkompressor 3, einen Rauchgaskühler 2 und eine Drossel 6. Der Rauchgaskühler 2 ist in dem Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters 7 angeordnet. Eine sich von dem Kühlbereich erstreckende Kondenswasserleitung ist mit einem Filter 1 verbunden.
Das Kondenswasser fließt vom Kühlraum durch die Kondenswasserleitung und sodann durch den Filter 1 und schließlich in einen herkömmlichen Abfluß. Der Filter 1 dient zur Neutralisierung der Säure und der Schwefelprodukte des Kondensats, das demzufolge in einen Abfluß geleitet werden kann. Das aus dem Kamin 12 austretende Rauchgas ist kalt und nahezu frei von Schwefelbestandteilen, was bedeutet, daß es im wesentlichen Stickstoff und Kohlendioxid enthält.
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Wenn in einer Wohneinheit, einem Einfamilienhaus od. dgl. lediglich warmes Wasser gewünscht wird oder erhältlich ist, dann werden grundsätzlich die gleichen Vorteile erzielt, wie sie vorstehend beschrieben wurden, indem das von einem Warmwasserbereiter oder anderen Abzweigstellen abgezweigte Wasser zum Kühlen des Kondensationswärmetauschers benutzt wird.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Dampferzeuger 15 in dem geschlossenen System der Vorrichtung vorgesehen, der in dem Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters 7 stromaufwärts von dem Rauchgaskühler 2 angeordnet ist. Dieser Dampferzeuger verwendet die Wärme der Rauchgase in einem solchen Ausmaß, daß eine Verdampfung und eine Drucksteigerung stattfindet, und er wird über die Leitung 16 und eine Pumpe 17 gespeist. Eine Entspannungseinrichtung 18 wandelt den erzeugten Druck auf herkömmliche Weise in mechanische Energie um, die über eine Verbindung 19 an den Kühlkompressor 3 abgegeben wird. Demzufolge wird das Medium des geschlossenen Systems, beispielsweise Freongas als Antriebsmedium wie auch als Kühlmedium für die Rauchgase verwendet.
Die Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind im Handel erhältlich, und die Vorrichtung selbst kann in bestehende Anlagen wie auch in neue Anlagen eingebaut werden.
Z u s a njjm^e n_f_<*_s._s._H-2_2
Die Erfindung bezieht sich auf eine vorrichtung zum Kühlen von Rauchgasen in Anlagen, in denen Wasser, das in einem Warmwasserbereiter erhitzt wurde, an Wärmeverbraucher,
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wie ZoB. Heizkörper abgegeben wird. Gemäß der Erfindung wird ein Kondensationswärmetauscher stromabwärts von den Wärmeverbrauchern angeordnet, und ein Rauchgaskühler ist in dem Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters angeordnet, wobei der Kondensationswärmetauscher und der Rauchgaskühler zusammen mit einem Kühlkompressor und einer Drossel Teile eines geschlossenen Kühlsystems bilden, das ein Fluorkohlenwasserstoff kältemittel, wie z.B. Freongas enthält.
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Claims (5)

  1. ί 1. !vorrichtung zum Kühlen von Kamingasen in Anlagen, in denen Wasser, das in einem Warmwasserbereiter erhitzt wurde, an Wärmeverbraucher, wie z.B. Heizkörper, abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensationswärmetauscher (4) stromabwärts von den Wärmeverbrauchern (10) angeordnet ist und daß in dem Rauchgasabzugskanal des Warmwasserbereiters (7) ein Rauchgaskühler (2) angeordnet ist, wobei der Kondensationswärmetauscher (4) und der Rauchgaskühler (2) zusammen mit einem Kühlkompressor (3) und einer Drossel (6) Teile eines geschlossenen Kühlsystems bilden, das ein Kältemittel, wie z.B. Freon ententhält.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das den Wärmeverbrauchern zugeführte erhitzte Wasser zu dem Warmwasser-
    8098 4 8/1013
    Bankverbindung: Bayerische Vereinsbank München, Konto Nr. 822249 - Postscheckkonto München 107867-801
    ORIGINAL INSPECTED
    bereiter zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationswärmetauscher (4) in der Wasserrücklaufleitung (11) des Warmwasserbereiters (7) angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer von dem Rauchgaskühler (2) ausgehenden und in einem Abfluß endenden Leitung ein Filter (1) angeordnet ist, um aus den Rauchgasen herrührende Säuren und Schwefelprodukte zu neutralisieren.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rauchgasabzugskanal ein Rauchgasgebläse angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem geschlossenen System (2, 3# 4, 6) ein Dampferzeuger (15) angeordnet ist, der eine Entspannungseinrichtung (18) speist, in der eine Umwandlung in mechanische Energie erfolgt.
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