DE2938324A1

DE2938324A1 - Waermetauscher, insbesondere zum anschluss an heizungsanlagen in ein- und mehrfamilienhaeusern

Info

Publication number: DE2938324A1
Application number: DE19792938324
Authority: DE
Inventors: Willi Ing.(grad.) 3000 Hannover Strohmeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1981-04-09

Description

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Wärmetauscher, insbesondere zum Anschluß an Heizungsanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher insbesondere zum Anschluß an Heizungsanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern mit einer zylindrischen, senkrecht stehenden Kammer, in der Rohrwendeln angeordnet sind, und durch die Rauchgase im gemischten Kreuzstrom hindurchgeführt werden.

Derartige Wärmetauscher dienen u.a. der Rückgewinnung von Wärme aus Rauchgasen.

Es sind Wärmetauscher verschiedener Ausführungen bekannt, die ebenfalls den Zweck haben, aus Rauchgasen die Restwärme rückzugewinnen. Diese Apparate sind jedoch durchweg sehr kostenaufwendig, so daß sich ein Einsatz in privat betriebenen Heizanlagen nicht rentieren würde.

So ist aus der DE-26 48 854 B2 ein Wärmetauscher bekannt, der einen Teil der Restwärme ausnutzt, um das Rauchgas nach der Wärmeabgabe an das aufzuheizende Medium soweit aufzuheizen, daß im Schornstein keine Kondensation erfolgt. Da unterhalb von 15O⁰C ,"jedoch die schwefelige Phase bereits kondensiert, muß auch hier eine säurefeste Auskleidung des Schornsteines erfolgen. Weiterhin sind die zur Nachheizung verwendeten Wärmerohreein die gesamte Anlage verteuernder Faktor, die im Zusammenhang mit derverminderten Ausnutzung durch die Nachheizung die Wirtschaftlichkeit in Frage stellen. Falls kein Gebläse eingesetzt wird, müssen zudem große Strömungsquerschnitte für das Rauchgas verbaut werden, um die Strömungswiderstände gering zu halten. Durch die dann mit großer Wahrscheinlichkeit auftretende laminare Strömung wird der Wirkungsgrad nochmals gemindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher zu schaffen, der sich durch einfachen Aufbau, verbunden mit einem sehr guten Wirkungsgrad auszeichnet, und der so kostengünstig herzustellen ist, daß er auch in Heizungsanlagen in privaten Ein- und Mehrfamilienhäusern wirtschaftlich eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine gerade Anzahl von Rohrwendeln verschiedener Durchmesser, mindestens jedoch vier, so miteinander verbunden werden, daß nur je ein Wassereintritt und ein Wasseraustritt vorhanden ist, und daß die Rohrwendeln um ein mittig dazu stehendes Rohr angeordnet sind, das am Rauch-

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schlossen ist, und daß die Rohrabstände auf allen Rohrwendeln gleich sind, sowie daß die Rohre der einzelnen benachbarten Wendeln um etwa den halben Rohra.bstand versetzt angeordnet sind.
Die weitere Ausgestaltung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Restwärme bis auf nahezu Rücklauftemperatur, im Falle, daß der Wärmetauscher an einen Warmwasserboiler angeschlossen ist, noch weiter heruntergekühlt werden kann. Dabei ist der Aufwand zur Erreichung dieses Ergebnisses jedoch relativ gering. Die durch ein Gebläse zu öffnende Jalousie verhindert während der Betriebspausen, daß durch den Schornsteinzug fort während Wärme dem Heizungssystem entzogen wird.

Durch das Gebläse ist weiterhin gewährleistet, daß der gesamte Apparat kleine Baumaße bekommt und in Grenzen auf verschiedene Betriebszustände (Größe des Kessels) einstellbar wird. Es können auch nicht nur strömende, sondern auch feste Brennstoffe verheizt werden, da ohne Einsatz des Gebläses der Schornsteinzug ausreich⁴: kontinuierlich den Rauchgasstrom durch den Wärmetauscher hindurchzuführen.

Durch die kompakte Bauweise ist der Wärmetauscher platzsparend ' und kann einfach auch nachträglich in jede Heizungsanlage eingebaut werden.

Trotz eines Gebläses ist es nicht erforderlich, den Schornstein druckdicht auszumauern, da der Gebläseüberdruck durch den Widerstand im Wärmetauscher beim Austritt der Raiichgase aufgehoben ist Es ist durch die geringe Resttemperatur der Rauchgase möglich, den Schornstein mit einem Kunststoffrohr auszukleiden, das wesentlich kostengünstiger und sehr leicht zu montieren ist als beispielsweise eine Stahlrohrausmauerung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher im Längsschnitt .

Figur 2 zeigt schematisch dargestellt eine Heizungsanlage unter Verwendung eines solchen Wärmetauschers.

In Figur 1 ist mit 1 ein Wärmetauscher bezeichnet, der einen Rauchgaseintritt 2 und eine Rauchgasaustritt 3 aiifweist. Im Innern des Wärmetauschers 1 sind Rohrwendeln 4,5,6,7 unterschiedlicher Durchmesser angeordnet, die so miteinander ver-

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bunden sind, daß je ein w/assereintritt 8 und ein Wasseraustritt 9 vorhanden ist. Die Rohrwendeln 4,5,6,7 sind um 'ein mittig angeordnetes Rohr 10 herum angeordnet. An einem, dem Rauchgaseintritt 2 zugewandten Ende ist das Rohr 10 mit einer strömungsgünstig geformten Kappe 11 verschlossen. Die Wirkungsweise ist folgende: Das am Rauchgaseintritt 2 einströmende Rauchgas wird infolge der Kappe 11 gleichmäßig durch die Rohrwendeln 4,5,6,7 geführt.Diese sind ja so angeordnet, daß der freie Querschnitt fürdie Rauchgase in jedem Abschnitt des Wärmetauschers 1 gleich sind. Dadurch ist eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet, die den Wärmeaustausch begünstigt und die Rauchgase in Zickzack-Linien durch die Rohrwendeln 4,5,6,7 hindurchführt.

Zwischen dem Rohr 10 und der Rohrwendel 6 sowie zwischen dem Außenmantel und der Rohrwendel 7 ist jeweils so viel Abstand, daß volle Umströmung aller Rohrbereiche gegeben ist. Am Wassereintritt 8 läuft das Wasser durch die Rohrwendel 6 nach unten, von dort durch die Rohrwendel 5 wieder nach oben usw bis zum Wasseraustritt 9.

In Figur 2 der Zeichnung ist ein .Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage dargestellt.

Der Wärmetauscher 1 ist in einer Rauchgasleitung 12 angeordnet, wobei vor dem Rauchgaseintritt 2 eine Jalousie 13 und ein Gebläse 14 eingesetzt ist.

Das Rauchgas wird, aus einem Heizkessel 15 strömend, durch das Gebläse 14 durch die sich durch den Gebläsedruck öffnende Jalousie 13 durch den Wärmetauscher 1 hindurchgedrückt. Der Wassereintritt 8 und der Wasseraustritt 9 sind mit einem Boiler 16 verbunden. In einer Zuleitung 17 zum Boiler 16 ist eine Umwälzpumpe 18 angebracht, die nur in den Betriebsphasen des Heizkessels 15 eingeschaltet ist. Durch den Boiler 16 verläuft eine Regulierwendel 19, die mit einem Heizungsrücklauf 20 gekoppelt ist. Im Sommerbetrieb wird ein normaler Heizungskreislauf 21 in der Weise verändert, daß ein Umschaltventil 22 alle Heizkörper 23 vom Heizkreislauf 21 trennt. So ist gewährleistet, daß auch ohne den Betrieb der Heizkörper eine konstante Boilertemperatur erhalten bleibt, da die Temperaturdifferenz zwischen Solltemperatur des Boilers 16 und der Aufheizung durch die Rauchgase durch die Regulierwendel ausgeglichen wird.

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Im Falle einer Überhitzung des Boilers 16 z.B. bei geringer Brauchviasserentnahme im Heizbetrieb wird die Überschußwärme durch die Regulierwendel 19 dem Heizsystem zugeführt.

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Claims

Patentansprüche

Wärmetauscher, insbesondere zum Anschluß an Heizungsanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern mit einer zylindrischen, senkrecht stehenden Kammer, in der Rohrwendeln angeordnet sind, und durch die Rauchgase im gemischten Kreuzstrom hindurchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Anzahl von Rohrwendeln (4,5,6,7) verschiedener Durchmesser, mindestens jedoch vier, so miteinander verbunden sind, daß nur je ein Wassereintritt (8) und ein Wasseraustritt (9) vorhanden ist, und daß'die Rohrwendeln (4,5,6,7) um ein mittig dazu verlaufendes Rohr (10) angeordnet sind, das verschlossen ist, und daß die Rohrmittenabstände auf allen Rohrwendeln (4,5,6,7) gleich sind, sowie daß die Rohre der einzelnen benachbarten Rohrwendeln (4,5,6,7) um etwa den halben Rohrabstand versetzt angeordnet sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebläse (14) vor dem Eintritt in den Wärmetauscher (1) in das Rauchgasrohr (12) eingebaut ist.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) am Rauchgaseintritt (2) mit einer strömungsgünstig geformten Kappe (11) verschlossen ist.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Rauchgasstrom zwischen dem Wärmetauscher (1) und dem Gebläse (14) eine selbstschließende Jalousie (13) angebracht ist.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schornstein mit einem Kunststoffrohr ausgekleidet ist.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (i) in den Rücklauf einer Hoizungsanlageeingebaut ist.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassereintritt (8) und der Wasseraustritt (9) an einenBoiler (16) angeschlossen ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regulierwendel (19) durch den Boiler (16) verläuft, die in den Rücklauf der Heizungsanlage (20) eingesetzt ist.

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