DE3016410A1 - Warmwasser-zentralheizungsanlage - Google Patents

Warmwasser-zentralheizungsanlage

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DE3016410A1
DE3016410A1 DE19803016410 DE3016410A DE3016410A1 DE 3016410 A1 DE3016410 A1 DE 3016410A1 DE 19803016410 DE19803016410 DE 19803016410 DE 3016410 A DE3016410 A DE 3016410A DE 3016410 A1 DE3016410 A1 DE 3016410A1
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Wilhelm 5000 Köln Jülich
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    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

Wilhelm Jülich Jl/101 14. 4. 1980
Warmwasser-Zentralheizungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Warmwasser-Zentralheizungsanlage mit einem Kessel/ der durch Verbrennen von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen beheizbar ist.
Bekannte derartige Anlagen weisen im allgemeinen eine Feuerung auf, in der Heizöl oder Gas verbrannt werden/ wobei die entstehende Verbrennungswärme direkt zur Beheizung des im Heizungssystem fliessenden Wassers oder eines anderen Mediums zum Transport der Wärme verwendet wird. Derartige Anlagen weisen den Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades auf. Darüber hinaus sind sie bezüglich der Umwandlung und Nutzung der ihnen zugeführten Energie in Form von Brennstoff völlig unflexibel/ da diese Energie nur in Wärme umgewandelt und somit nur zu Heizzwecken genutzt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ eine Warmwasser-Zentralheizungsanlage der eingangs beschriebenen Art so abzuwandeln, dass sie eine vielfältigere Nutzung der eingesetzten Energie erlaubt, insbesondere auch im Hinblick auf die Möglichkeit/ den gesamten Energiebedarf eines Gebäudes zu decken, so dass ausser dem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff keine Zu-
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- 4 fuhr von Energie in anderer Form erforderlich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass ein Verbrennungsmotor vorgesehen ist, der zum Antrieb einer Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie dient und dessen Abwärme direkt oder indirekt zumindest teilweise der Beheizung des Kessels dient. Im Ergebnis bedeutet dies, dass der übliche Brenner einer Heizungsanlage durch ein Verbrennungsmotor ersetzt wird. Die von diesem Motor erzeugte mechanische Energie dient zur Erzeugung von elektrischer Energie. Zweckmässig sollten die Grössenordnungen der verwendeten Einrichtungen so gewählt werden, dass der gesamte Bedarf an elektrischer Energie durch den Verbrennungsmotor gedeckt werden kann. Die Abwärme des Motors dient der Beheizung des Kessels und damit der Beheizung des Gebäudes oder auch mehrerer Gebäude.
Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist es vorteilhaft, die Abwärme des Verbrennungsmotors wenigstens teilweise zur Erzeugung von Dampf zu verwenden, der für den Antrieb einer Dampfmaschine dient, deren Abdampf wiederum für die Beheizung des Kessels verwendbar ist. Auch, die Abgase des Verbrennungsmotors, die ebenfalls einen erheblichen Anteil an Abwärme enthalten, können für die Beheizung des Kessels verwendet werden.
Die Dampfmaschine kann, wie der eigentliche Verbrennungsmotor, auch für die Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden. Um der Notwendigkeit enthoben zu sein, dass der Verbrennungsmotor ständig läuft, wird es im allgemeinen vorteilhaft sein,
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dem bzw« den Generator(en) Einrichtungen zur Speicherung elektrischer Energie nachzuschalten.
Wenngleich die Investitionskosten der Anlage gemäss der Erfindung grosser sein werden als die bekannter Anlagen, überwiegen die Vor teile„ die sich aus der besseren Ausnutzung der eingesetzten Energie und der grösseren Flexibilität ergeben. Da das Vorhandensein einer Wasserkühlung an einem Verbrennungsmotor keine Besonderheit darstellt, stellt die Nutzung der vom Motor abgestrahlten Wärme zur Erzeugung von Dampf keine technische Besonderheit dar; und bei allen für die Anlage notwendigen Teilen und Aggregaten handelt es sich um Dinge, die keinen besonderen konstruktiven : oder sonstigen Aufwand voraussetzen. Dies gilt auch bezüglich Bedienung und Wartung.
In der Zeichnung ist im Schema, ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Antriebswelle des Verbrennungsmotors 10 treibt einen Generator 12 anp der der Stromerzeugung dient. Diesem Generator sind Akkumulatoren 14 nachgeschaltet, so dass die erzeugte elektrische Energie, soweit sie nicht anderweitig, beispielsweise zu Beleuchtung szweckeη, verbraucht wird, gespeichert werden kann. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Versorgung mit elektrischer Energie auch dann aufrechtzuerhalten, wenn der Verbrennungsmotor nicht läuft. Die Zeitdauer, während welcher die Stromversorgung ausschliesslich über die Batterien 14 aufrechterhalten werden
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kann, hängt von deren Kapazität ab. Sie können natürlich auch dazu dienen, während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 auftretende Spitzen des Energieverbrauchs zu decken.
Der Verbrennungsmotor 10 ist mit einer Flüssigkeitskühlung, vorzugsweise einer Wasserkühlung, versehen. Diese ist so ausgelegt, dass die Abwärme des Zylinderblockes ausreicht, Dampf zu erzeugen, der für den Antrieb einer Dampfmaschine 16 verwendet wird. Diese Dampfmaschine, die in einer die Beschaffenheit des Dampfes berücksichtigenden Weise ausgebildet ist, treibt einen weiteren Generator 18 zur Erzeugung elektrischer Energie an, der ebenfalls mit den Akkus 14 verbindbar ist, an den im Generator 18 erzeugten Strom ggf. zu speichern.
Der Abdampf der Dampfmaschine 16 wird über den Vorlauf 20 in eine innerhalb eines Kessels 22 angeordnete Rohrleitung 24 eingebracht, von der nach Abgabe eines wesentlichen Teils der Wärme an das im Kessel 22 befindliche Wasser das Kondensat über den Rücklauf 26 wieder in den Kühlkreislauf des Strömungsmotors 10 zurückgeführt wird.
Die Abgasleitung 28 des Verbrennungsmotors 10 wird ebenfalls durch den Kessel 22 durchgeführt, so dass die fühlbare Wärme des Abgases ebenfalls zur Aüfheizung des Kessels 22 benutzt wird. Das abgekühlte Abgas tritt in einen Kamin oder dgl. 30 ein.
Der Kessel 22 ist Teil einer Zentralheizungsanlage. Das heisse
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Wasser wird durch den Vorlauf 32 in das Heizungssystem eingeführt. Das abgekühlte Wasser gelangt durch den Rücklauf 34 wieder in den Kessel 22.
Bei Anwendung der Lehre gemäss der Erfindung ist eine wesentlich höhere Ausnutzung der im Brennstoff enthaltenen Energie möglich als bei herkömmlichen Heizungsanlagen einerseits und in üblicher Weise verwendeten Verbrennungsmotoren andererseits möglich.
Dies gilt insbesondere auch dann/ wenn zusätzlich eine Wärmepumpe vorgesehen ist, die durch den Verbrennungsmotor und/oder die Dampfmaschine - direkt oder indirekt - antreibbar ist. Insbesondere wird dadurch die Anlage noch flexibler, beispielsweise derart, dass zu bestimmten Zeiten, in denen der Verbrennungsmotor nicht in Betrieb ist, die in den Batterien oder dgl. gespeicherte Energie für den Betrieb einer Wärmepumpe verwendet wird/ die ihre: seits für das Heizungssystem notwendige Wärme liefert.
Ggf. kann die von dem bzw. den Generator(en) erzeugte elektrische Energie ebenfalls im Bedarfsfall zur Beheizung des Kessels 22 dienen, der zu diesem Zweck mit entsprechenden Einrichtungen versehen sein müsste.
Bei optimaler Ausgestaltung der Anlage und Nutzung aller Möglichkeiten dürften Brennstoffeinsparungen gegenüber konventionellen Anlagen bis zu 60% möglich sein.
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Claims (1)

  1. Wilhelm Julien Jl/101 . 14. 4. 1980
    Patentansprüche
    Warmwasser-Zentralheizungsanlage mit einem Kessel, der durch Verbrennen von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbrennungsmotor (10) vorgesehen ist, der zum Antrieb einer Einrichtung (12) zur Erzeugung elektrischer Energie dient und dessen Abwärme direkt oder indirekt zumindest teilweise der Beheizung des Kessels (22) diente
    2o Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärme des Verbrennungsmotors (10) wenigstens teilweise zur Erzeugung von Dampf dient, der für den Antrieb einer Dampfmaschine (16) verwendbar ist, deren Abdampf zur Beheizung des Kessels (22) dient.
    3ο Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die fühlbare Wärme der Abgase des Verbrennungsmotors (10) ebenfalls zur Beheizung des Kessels (22) dient.
    4ο Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Generator (18) zur Erzeugung von elektrischer Energie durch die Dampfmaschine (16) antreibbar ist.
    130045/0167
    301641O
    mm c* "™
    5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem bzw. den Generator(en) (12, 18) zur Erzeugung elektrischer Energie Einrichtungen (14) zur Speicherung derselben nachschaltbar sind.
    6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmepumpe durch den Verbrennungsmotor und/oder die Dampfmaschine antreibbar ist.
    7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Einrichtungen (14) zur Speicherung elektrischer Energie der Antrieb einer Wärmepumpe nachschaltbar ist.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0330159A1 (de) * 1988-02-24 1989-08-30 Amh Gmbh & Co. Kg Asphalt-Mischwerke-Hohenzollern Anlage mit mindestens einer Brennkraftmaschine, die einen Stromgenerator antreibt, und mindestens einem Wärmeverbraucher
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