DE3149183A1 - Heizanlage - Google Patents
HeizanlageInfo
- Publication number
- DE3149183A1 DE3149183A1 DE19813149183 DE3149183A DE3149183A1 DE 3149183 A1 DE3149183 A1 DE 3149183A1 DE 19813149183 DE19813149183 DE 19813149183 DE 3149183 A DE3149183 A DE 3149183A DE 3149183 A1 DE3149183 A1 DE 3149183A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heating
- evaporator
- boiler
- flue gas
- heating system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D12/00—Other central heating systems
- F24D12/02—Other central heating systems having more than one heat source
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/04—Gas or oil fired boiler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/16—Waste heat
- F24D2200/18—Flue gas recuperation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Heizanlage mit einem Heizkreislauf, der mit einem gas- oder ölbefeuerten Heizkessel
zusammenwirkt, einem Brauchwasserkreislauf und einem mit diesem zusammenwirkenden Wärmerückgewinnungsaggregat,
bestehend aus einer Kältemittel (Frigen)-Pumpe, einem Wärmetauscher,
Kondensator und Verdampfer.
Bei ca. 60 Prozent der bestehenden Ein- und Zweifamilienhäuser
wird, das Brauchwasser zentral über die ölheizungsanlagen bereitet. Werden diese Häuser nachträglich mit
Wärmepumpen ausgerüstet, so besteht die zwingende Forderung, während des Wärmepumpbetriebes auch das Brauchwasser über
die Wärmepumpe oder einen anderen geeigneten Wärmeerzeuger
zu bereiten; über die ölheizung aber auf keinen Fall, da der Wirkungsgrad bei reiner Brauchwassererwärmung bei
ca. 15 bis 20 % liegt.
bzw. eine Wärmerückgewinnungsaggregat kann zwischen zwei Systemen unterschieden werden:
- direkte Erzeugung durch das Kältesystem oder
- indirekte Erzeugung durch Warmwasser.
Erscheint die erste Möglichkeit aus thermodynamischer Sicht heraus besonders effizient, so muß doch festgestellt
werden, daß dieses System das kompliziertere und somit auch teurere ist.
Die indirekte Erzeugung von Brauchwasser durch Warmwasser
ist aus gerätetechnischer Sicht die einfachere und bessere Möglichkeit.
Bestehende ölkessel mit integrierter Brauchwassererzeugung
sind gewöhnlich mit einem geregelten oder ungeregelten 100- bis 150-Ltr.-Boiler ausgerüstet. Dieses Volumen
ist ausreichend, da die Speichertemperatur bei 70 - 8O0C
liegt. Für Wärmepumpenbetrieb ist es jedoch nicht ausreichend, da die maximale Speichertemperatur bei indirekter
Erzeugung 550C beträgt. Dies bedeutet, daß ein zusätzlicher Standspeicher mit einem Mindestinhalt von
300 1 für eine vierköpfige Familie installiert werden
muß. Im Prinzip ist eine Speichertemperatur von +450C für die reine Körperpflege ausreichend, doch gerade bei
bestehenden Gebäuden, bei denen in der Küche kein Kochendwassergerät oder Untertischspeicher vorhanden ist,
muß zu Reinigungszwecken von Küchengeschirr mindestens
eine Temperatur von +5O0C an der Zapfstelle angeboten werden. Unter Umständen kann auch ein Speicher mit 200
" "" 3U9183
Inhalt gewählt werden, sofern sich der vorhandene Kesselspeicher mit dem neu zu errichtenden Standspeicher kombinieren
läßt. Die für diese Systemlösung notwendigen . Kosten sind relativ hoch (Kosten für den Standspeicher
sowie Kosten für die Wasser- und elektrotechnische Installation).
Diese relativ hohen Kosten ließen die Planer und Hersteller von Wärmepumpen nach anderen Möglichkeiten suchen.
"IO Ansatzpunkte sind hierfür bereits gegeben, werden doch
von der Industrie schon kompakte Brauchwasserwärmepumpen angeboten, die bei entsprechender Serienfertigung relativ
billig sind. Diese Aggregate sind in ihrer kleinsten Ausführung mit einem 500-W-Verdichter ausgerüstet und nutzen
die im Kellerraum vorhandene Wärme aus.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Wärmepumpe für die Brauchwasserbereitung nicht einzusetzen, sondern
den vorhandenen Kesselspeicher mit einem geeigneten
primär energetischer Sicht kein Nachteil, arbeitet doch
ein Durchlauferhitzer unter Berücksichtigung des Kraftwerkswirkungsgrades mit 30 % Nutzungsgrad, die Ölheizung
hingegen nur mit 15-20%.
Bei Neubauten stellt sich die Frage nach der Brauchwassererwärmung
durch die. Wärmepumpe anders. Grundsätzlich sollte in diesen Fällen von vornherein ein getrennter
Standspeicher vorgesehen werden, der sowohl vom ölkessel als auch von der Wärmepumpe geladen werden kann. Die auf
dem Markt befindlichen Standspeicher eignen sich bei richtiger Auslegung für diesen Betrieb sehr gut, so daß
bei Wärmepumpenbetrieb Speichertemperaturen von +550C erreicht werden können.
Die Brauchwassererwärmung mit einer Wärmepumpe ist besonders in neu zu errichtenden Anlagen eine gute und kosten-
-β-ι günstige Möglichkeit, zusätzlich Primärenergie einzusparen.
An dieser Stelle setzt nun die vorliegende Erfindung ein.
Es gilt, das eingangs erwähnte System mit einem Heizkreislauf sowie einem Brauchwasserkreislauf, der durch
eine Wärmepumpe bzw. ein Wärmerückgewinnungsaggregat geladen werden kann, hinsichtlich des Gesamtwirkungsgrades
noch weiter zu optimieren.
gelöst, daß der Verdampfer des Wärmerückgewinnungsaggregats im Rauchgasabzug des Heizkessels angeordnet
ist, wobei im Rauchgasabzug vor dem Verdampfer eine in die Umgebung (Heizraum od. dgl.) führende öffnung vorgesehen
ist, die bei Betrieb des Heizkessels durch eine Luftklappe verschließbar ist.
Bei dieser Lösung werden die VorteiIe einer Brauchwassererwärmung
durch eine Wärmepumpe bzw. ein Wärmerückgewin- · nungsaggregat mit den Vorteilen eines zusätzlichen Entzugs
von Wärme aus den Rauchgasen kombiniert, die normalerweise ungenutzt ins Freie entweicht.
Bei Stillstand des Heizkessels erfolgt die Erwärmung des Brauchwassers allein durch das Kärmerückgewinnungsaggregat,
wobei die im Kellerraum bzw. Heizraum vorhandene Wärme ausgenutzt wird.
Sobald witterungsbedingt die Heizung bzw. der Heizkreislauf Wärme anfordert, schaltet sich ebenfalls das Wärmerückgewinnungsaggregat
ein und gibt bereits eine Vorkühlung in den Verdampfer ab. Gleichzeitig schließt die
Raumluftklappe, wobei diese in ihrer endgültigen Schließstellung einen elektrischen Schalter für den öl- oder
Gasbrenner des Heizkessels betätigt. Die dann entstehenden heißen Rauchgase durchströmen den erwähnten Verdamp-
fer des Wärmerückgewinnungsaggregats, der einen Großteil der den Rauchgasen immanenten Wärme entzieht. Der Wirkungsgrad
des Wärmerückgewinnungsaggregates erhöht sich dadurch erheblich.
Rauchgaswärmetauscher bzw. Economised vorgeschaltet, der
Teil des Heizrücklaufs bzw. integraler Bestandteil desselben ist und durch den abgekühlte Rücklaufwasser des
Heizkreislaufs vorgewärmt wird, bevor es in den Heizkessel gelangt. Dadurch wird ein Teil der Abgaswärme
dem Heizkessel unmittelbar wieder zugeführt und ein schnelles Aufheizen desselben erreicht. Die Rauchgase
werden also zum einen zum unmittelbaren Erwärmen des
des Brauchwassers ausgenutzt. Aufgrund dieser kombinatorischen Zusammenwirkung wird ein Gesamtwirkungsgrad von
über 99 % erreicht, wie Pilotversuche gezeigt haben. Der Primärenergieverbrauch sinkt bei der erfindungsgemäßen
Bei einer konstruktiven Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Heizanlage ist der Rauchgasabzug vor der in die Umgebung führenden Öffnung durch eine Rauchklappe absperrbar,
wobei die Rauchklappe vorzugsweise dem Economiser nachgeordnet ist. Die Rauchklappe und die in
der in die Umgebung führenden öffnung angeordnete Luftklappe sind dabei funktionell so miteinander gekoppelt,
daß bei Betrieb des Heizkessels die Rauchklappe geöffnet und die Luftklappe geschlossen sind und umgekehrt bei
Außerbetrieb des Heizkessels. Dadurch ist eine separate Erwärmung des Brauchwassers im Sommer oder allgemein
bei abgeschaltetem Heizkessel sichergestellt, wobei die Wärme im Heizraum bzw. Kellerraum ausgenutzt wird.
Ist auch das Brauchwasser auf die vorgegebene Temperatur erwärmt, wird auch die Luftklappe im Rauchgasabzug geschlossen,
um ein Entweichen warmer Heizraumluft ins
j Freie durch den Kamin zu vermeiden. Die Steuerung der
Luftklappe erfolgt dabei durch einen mit dem Brauchs wasserspeicher zusammenwirkenden Thermostaten, der
einen der Luftklappe zugeordneten elektrischen Stell -
c motor schaltet.
Mit der Abkühlung der Rauchgase und der Entziehung der
Restwärme aus diesen erreicht das Wärmerückgewinnungsaggregat
ein Leistungsniveau von 1 : 3. Der Wärmebedarf IQ des Brauchwasserspeichers bzw. Boilers wird voll durch
die Leistung der Wärmepumpe abgedeckt.
Es hat sich auch gezeigt, daß die aus der erfindungsgemäßen
Heizanlage abgeführten Gase voll kommen trocken
können problemlos abgeführt werden. Die erfindungsgemäße
Heizanlage ist daher extrem umweltfreundlich. Insbesondere wird der COg-Gehalt yon etwa 14,5 % am
Rauchgas-Ausgang des Heizkessels auf etwa 4 % am Ausgang
des Kamins reduziert.
Um einen einwandfreien Abzug der extrem abgekühlten Rauchgase aus dem Kamin zu gewährleisten, ist hinter
dem Verdampfer vorzugsweise ein Sauggebläse vorgesehen.
Brauchwasserkreislauf koppelbar, und zwar derart, daß
der Heizvorlauf über ein Ventil mit dem Brauchwasservorlauf und der Heizrücklauf ebenfalls über ein Ventil
mit dem Brauchwasserrücklauf fluid verbindbar sind. Auf diese Weise ist der Heizkreislauf an die Wärmepumpe
ankoppelbar, so daß bei nicht zu kalter Witterung die Heizung allein durch die Wärmepumpe bzw. das Wärmerückgewinnungsaggregat
erfolgen kann. Es ist auch möglieh bei dieser Ausführungsform, das Wärmerückgewinnungsaggregat vollkommen abzuschalten und die Erwärmung
des Heizkreislaufes sowie des Brauchwasserkreislaufes
_'n"" " "" 3U9183
allein durch den Heizkessel zu erreichen.
Vorzugsweise ist der Brauchwasserrücklauf permanent mit dem Heizrücklauf fluid verbunden, so daß für beide Kreislaufe
nur ein einziges Ausdehnungsgefäß erforderlich ist.
Um eine Vereisung oder überhitzung des Verdampfers erkennen
zu können, ist dieser mit einem Sicherheitsthermostaten ausgerüstet, der über eine elektrische
■jO Schaltung mit dem Heizkessel bzw. Brenner sowie Sauggebläse
und ggf. Wärmerückgewinnungsaggregat so gekoppelt ist, daß bei einer Vereisung des Verdampfers der Heizkessel
in Betrieb und das Wärmerückgewinnungsaggregat außer Betrieb gesetzt werden, während bei einer Überhitzung
der Heizkessel abgeschaltet, die Luftklappe geöffnet und das Sauggebläse auf höchste Stufe gestellt
werden. Eine Überhitzungsgefahr kann vor allem dann auftreten, wenn das Wärmerückgewinnungsaggregat plötzlich
ausfällt.
sowie ggf. noch die Rauchklappe umfassende Abschnitt des Rauchgasabzuges eine gemeinsame Baueinheit, die vorgefertigt
in den Rauchgasabzug einsetzbar ist. Da diese Baueinheit gereinigt werden können muß, ist sie vor und hinter dem
Verdampfer mit Reinigungsöffnungen versehen, die durch
entsprechende Klappen abdichtend verschließbar sind.
u der Rauchgase bei entsprechender Dimensionierung auf
etwa 30 bis 5O0C erzielen. Durch den dahintergeschalteten
Verdampfer können die Rauchgase noch weiter bis auf etwa 50C abgekühlt werden. Dies bedeutet, daß der dem Verdampfer
folgende Abschnitt des Rauchgasabzuges bzw. der
verzinktem Blech oder Kunststoff bestehen kann.
■j Die erfindungsgemäße Heizanlage kann als Kompaktgerät oder
auch als Spielgerät montiert werden und ist daher vielseitig einsetzbar.
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades erfolgt die Erwärmung des kühlen Rücklaufwassers im EGonomiser im Gegenstrom.
Im folgendem wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Schema-Zeichnung näher er-TO
läutert.
Diese zeigt eine komplette Heizanlage mit einem öl- oder gasbefeuerten Heizkessel 14, einem daran angeschlossenen
Rauchgasabzug 12, einem Wärmerückgewinnungsaggregat 16 sowie Brauchwasserspeicher bzw. Boiler 54. Der Heizkessel
14 dient primär zur Erwärmung des Wassers eines Heizkreislaufes 18 mit einem Heizvorlauf 22 und Heizrücklauf
20. Heizkörper 56 sind mit unterbrochenen Linien angedeutet. Im Rauchgasabzug 12 ist unmittelbar hinter dem Heizkessel
14 ein Rauchgaswärmetauscher bzw. Economiser 34 angeordnet, der Teil des Heizrücklaufes 20 ist. Durch,
diesen Economiser 34 strömt im Gegenstrom zu den in Richtung des Pfeiles P entweichenden Rauchgasen abgekühltes
Rücklaufwasser, wodurch dieses vorgewärmt wird, bevor es in den Heizkessel 14 gelangt. Auf diese Weise wird ein
Teil der Abgaswärme dem Heizkessel wieder zugeführt. Die Erwärmung des Heizwassers im Heizkessel 14 auf die erforderliche
Vorlauftemperatur (in der Regel 900C, jedoch
abhängig von der Heizkessel-Außensteuerung) erfordert dadurch einen wesentlich geringeren Energieaufwand und
erfolgt relativ schnell.
Der Brauchwasserkreislauf 24,bestehend aus einem Brauchwasservorlauf
28, Boiler-Wärmetauscher 58 und Brauchwasserrücklauf
26 ist über einen Wärmetauscher 60 mit dem Wärmerückgewinnungsaggregat 16 "wärmegekoppelt". Der
Boiler-Wärmetauscher ist eine im Boiler 54 angeordnete
"" ' " " *"" 3U9183
Rohrschlange mit zwei nach außen führenden Anschlüssen 62, 64 für den Brauchwasservorlauf und Brauchwasserrücklauf.
Der erwähnte Wärmetauscher 60 ist Teil eines Kältemittelkreislaufes
66, der neben dem Wärmetauscher noch eine Kältemittelpumpe 68, einen Kondensator 70 und einen Verdampfer
10 umfaßt. Die Kältemittelpumpe ist z.B. auf eine Leistung von 600 W ausgelegt.
Der Verdampfer 10 ist hinter dem Economiser 34 im Rauchgasabzug 12 angeordnet, wodurch die Rauchgase eine weitere
Abkühlung bis auf ca. 5 0C erfahren, bevor sie über einen Kamin 52 ins Freie gelangen. Damit ein einwand-
j5 freier Abzug durch den Kamin 52 gewährleistet ist, ist
dem Verdampfer 10 noch ein Sauggebläse 38 zugeordnet, das vorzugsweise hinter dem Verdampfer angeordnet ist.
Vor dem Verdampfer 10 ist im Rauchgasabzug 12 eine in
die Umgebung, z. B. in den Heizraum, führende Öffnung 30 vorgesehen, die bei Betrieb des Heizkessels 14 durch
eine Luftklappe 32 verschließbar ist. Unmittelbar hinter
dem Economiser 34 und vor der Öffnung 30 ist eine Rauchklappe 36 vorgesehen, die mit der erwähnten Raumluftklappe
32 funktionell gekoppelt ist, und zwar derart, daß bei Betrieb des Heizkessels 14 die Rauchklappe 36
geöffnet und die Luftklappe 32 geschlossen sind und um^
gekehrt bei Außerbetrieb des Heizkessels. Falls die gesamte Heizanlage außer Betrieb ist, d.h. also auch
das Wärmerückgewinnungsaggregat 16, sind beide Klappen 32, 36 geschlossen. Auf diese Weise wird verhindert,
daß Raumluft durch den Kamin 52 nach außen entweicht.
Wie der anliegenden Zeichnung entnommen werden kann, bilden der Verdampfer 10, die Raumluftklappe 32 und
Rauchgasklappe 36 eine gemeinsame Einheit 46, die vorgefertigt in den Rauchgasabzug 12 einsetzbar ist. Zur
Reinigung dieser. Baueinheit sind vor und hinter dem
Verdampfer 10 Reinigungsöffnungen 48, 50 vorgesehen, die jeweils durch Türen oder Klappen abdichtend verschließbar
sind.
Unterhalb des Verdampfers 10 ist noch ein Kondensatsammler 72 vorgesehen, an dessen unterem Ende eine
Kondensatableitung 74 angeschlossen ist. Die Kondensatableitung kann unmittelbar in den Abwasserkanal geführt
werden, wobei, insbesondere bei Ölfeuerung, noch eine Reinigungseinrichtung zwischengeschaltet sein kann.
Bei dem in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Heizkreislauf 18 mit dem Brauchwasserkreislauf 24 koppelbar, und zwar derart, daß der
Brauchwasservorlauf 28 und der Heizrücklauf 20 ebenfalls
über ein Drei-Wege-Ventil 42 mit dem Brauchwasserrücklauf 26 fluid verbindbar sind. Die Fluidverbindung
zwischen Brauchwasserrücklauf und Heizrücklauf ist vorzugsweise permanent/Dann ist nur ein einziges Ausdehnungsgefäß
für Heiz- und Brauchwasserkreislauf erforderlich. Außerdem wird das Ventil 42 entbehrlich.
Grundsätzlich ist es jedoch nicht erforderlich, daß der
Heizkreislauf mit dem Brauchwasserkreislauf fluid verbindbar ist. Beide Kreisläufe können auch getrennt voneinander
arbeiten, wobei der Heizkessel primär dem Heizkreislauf und das Wärmerückgewinnungsaggregat dem Brauchwasserkreislauf
zugeordnet sind . Eine Koppelung der beiden Systeme erfolgt erfindungsgemäß durch den Verdampfer 10,
der den vom Heizkessel 14 stammenden Rauchgasen zur Erwärmung des Brauchwassers Wärme entzieht.
Im Brauchwasserkreislauf sind noch eine Umwälzpumpe 76 und ein Sicherheitsventil 78 vorgesehen, um eine möglichst
schnelle und sichere Aufheizüng des Brauchwassers zu erzielen. Wird dem Brauchwasserkreislauf 24 unmittel-
bar Brauchwasser entnommen, sind die Abnahmestellen an den Brauchwasservorlauf angeschlossen. Der Wärmetauscher
60 arbeitet dann nach Art eines Durchlauferhitzers. Es
ist jedoch auch denkbar, den Brauchwasserkreislauf 24 für die indirekte Beheizung des eigentlichen Brauchwassers
einzusetzen, so wie es in der anliegenden Zeichnung dargestellt ist. Das Brauchwasser wird dann ausschließlich
dem Boiler 54 entnommen, der nach einer bestimmten Entleerung mit Kaltwasser wieder aufgefüllt wird.
noch ein Überhitzungsthermostat80 vorgesehen, der eine
konstante Temperatur des Kältemittels am Ausgang des Wärmetauschers 60 garantiert (ca. 720C).
ausgerüstet, der eine Vereisung des Verdampfers 10 oder eine überhitzung desselben erkennen läßt und über eine
nicht dargestellte elektrische Schaltung mit dem Heizkessel 14 sowie Sauggebläse 38 und ggf. Wärmerückgewinnungsaggregat
16 so gekoppelt ist, daß bei einer Vereisung des Verdampfers 10 der Heizkessel 14 in Betrieb
und das Wärmerückgewinnungsaggregat 16 außer Betrieb gesetzt werden, während bei einer überhitzung der Heizkessel
14 abgeschaltet, die Luftklappe 32 geöffnet, die Rauchklappe 36 geschlossen und das Sauggebläse 38 auf
höchste Stufe gestellt werden. Auf diese Weise soll eine möglichst rasche Abkühlung des Verdampfers 10 herbeigeführt
werden.
Das Sauggebläse 38 ist vorzugsweise mit einem Drehzahl-Regler 82 versehen, der eine Änderung der Drehzahl des
Sauggebläses in Abhängigkeit von der Temperatur der den Verdampfer 10 verlassenden Rauchgase bewirkt. Die
Rauchgastemperatur wird dabei durch einen dem Gebläse 38 zugeordneten Thermostaten 84 festgestellt.
- 3U9183
. -16-
] Aufgrund der starken Abkühlung der Rauchgase durch den
Economiser 34 und den Verdampfer 10 kann der Kamin 52
aus einem verzinkten Blechrohr oder Toschi-ieingetragenes
Warenzeicen)-Rohr bzw. -schacht bestehen, dessen unterstes Ende eine Kontrollöffnung 86 aufweist.
Der Verdampfer 10 weist bei Gasfeuerung Kupfer- ader
Aluminium-Wärmetauscher-Lamellen, bei ölfeuerung V2A-Wärmetauscherrohrschlangen
auf.
tauscherrohrschlangen auf.
Bei einer Auslegung des Wärmerückgewinnungsaggregats auf 30 kW = 600 W wird der Heizkessel 14 vorzugsweise
auf 34,9 kW ausgelegt.
Die beschriebene Heizanlage zeichnet sich durch extrem
kurze und geringe Betriebszeiten des Heizkessels 14 aus, wodurch eine beachtliche Einsparung an Primärenergie
erzielt wird. Betriebsinterne Pilotversuche haben gezeigt, daß der Primärenergiebedarf auf etwa
1 : 8 gesenkt werden kann. Der Gesamtwirkungsgrad kann auf über 90 % gesteigert werden. Es ist augenscheinlich,
daß sich die erfindungsgemäße Heizanlage bei den derzeitigen
Preisen für Primärenergie und Strom nach etwa zwei Jahren voll amortisiert hat.
Von besonderem Vorteil ist auch die geringe Umweltbelastung. Der C02-Gehalt von etwa 14,5 % am Ausgang des
Heizkessels 14 wird auf etwa 4 %' gesenkt. Eine umweltfreundlichere
Heizanlage ist derzeit kaum vorstellbar.
Die obige Beschreibung läßt erkennen, daß die Heizanlage
vollautomatisch arbeitet, wobei natürlich Handschalter vorgesehen sein müssen, um Einzelaggregate
25
-" - »·»·■ ""' -:- 3H9183
- 17 -
abzuschalten, ζ. B. den Heizkessel oder das Wärmerückgewinnungsaggregat.
Eine manuelle Bedienung ist auch aus Sicherheitsgründen erforderlich. Vorzugsweise
sind auch optische Anzeigen vorgesehen für den Fall, daß der Verdampfer vereist oder überhitzt
ist.
In der Zeichnung bedeuten die Bezugszeichen 87 einen Öberdruckpressostat, 88 einen Trockner mit Schauglas,
89 ein Magnetventil mjJL Kältemittelkreislauf, 90 ein Pressostat, 91 den Brauchwasser-Austritt und
92 den Brauchwassereintritt.
Sämtliche in den Unterlagen beschriebenen Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit
sie einzeln oder in Kombiantion gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Meissner & Bolte Patentanwälte
35
Anmelder:
Jadestr. 8
2880 Brake (Unterweser)
9116
10 | Verdampfer | 66 | 74 | 88 | Kältemittelkreislauf | ) | Trockner mit Schauglas |
12 | Rauchgasabzug | 68 | 76 | 89 | Kältemittelpumpe | Magnetventil-Kältemitt | |
14 | Heizkessel | 70 | 78 | 90 | Kondensator | Pressostat | |
16 | Wärmerückgewinnungsaggregat 72 | 80 | 91 | Kondensatsammler | Brauchwaser-Austritt | ||
18 | Heizkreislauf | 82 | 92 | Kondensatableitung | Brauchwaser-Eintr itt | ||
20 | Heizriicklauf | 84 | Umwälzpumpe | ||||
22 | Heizvorlauf | 86 | Sicherheitsventil | ||||
24 | Brauchwasserkreislauf | 87 | überhxtzungsthermostat | ||||
26 | Brauchwasserrücklauf | Rauchgaswärmetauscher (Economiser | Drehzahlregler | ||||
28 | Brauchwasservorl auf | Rauchklappe | Thermostat | ||||
30 | Öffnung | Sauggebläse | Kontrollöffnung | ||||
32 | Luftklappe | 3-Wege-Ventil | Überdruckpressostat | ||||
34 | 3-Wege-Ventil | ||||||
36 | Thermostat | ||||||
38 | Baueinheit | ||||||
40 | Reinigungsöffnung | ||||||
42 | Reinigungsöffnung | ||||||
44 | Kamin | ||||||
46 | Boiler | ||||||
48 | Heizkörper | ||||||
50 | Boil er-Wärmetauscher | ||||||
52 | Wärmetauscher | ||||||
54 | Anschluß | ||||||
56 | Anschluß | ||||||
58 | |||||||
60 | |||||||
62 | |||||||
64 |
Claims (13)
- Ansprüche10Heizanlage mit einem Heizkreislauf, der mit einem gas-oder ölbefeuerten Heizkessel zusammenwirkt, einem Brauchwasserkreislauf und einem mit diesem zusammenwirkenden Wärmerückgewinnungsaggregat,bestehend aus einer Kältemittel (Frigen)-Pumpe, einem Wärmetauscher, Kondensator und Verdampfer,dadurch gekennzeichnet, d aß der Verdampfer (10) des Wärmerückgewinnungsaggregats (16) im Rauchgasabzug (12) des Heizkessels (14) angeordnet ist, wobei im Rauchgasabzug (12) vor dem Verdampfer (10) eine in die Umgebung (Heizraum od. dgl.) führende öffnung (30) vorgesehen ist, die bei Betrieb des Heizkessels (14) durch- 2 eine Luftklappe (32) verschließbar ist.
- 2. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdampfer (10) im Rauchgasabzug (12) ein Rauchgaswärmetauscher (Economiser 34) vorgeschaltet ist, der Teil des Heizrücklaufs (20) bzw. integraler Bestandteil desselben ist und durch den das abgekühlte Rücklaufwasser des Heizkreislaufes (18) vorgewärmt wird, bevor es in den Heizkessel (14) gelangt.
- 3. Heizanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasabzug (12) vor der in die Umgebung führenden öffnung (30) durch eine Rauchklappe (36) absperrbar ist, wobei die Rauchklappe (36) vorzugsweise dem Economiser (34) nachgeordnet ist.
- 4. Heizanlage nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, da-ß die Rauchklappe (36) und die in der in die Umgebung führenden öffnung (30) angeordnete Luftklappe (32) funktionell so miteinander gekoppelt sind, daß bei Betrieb des Heizkessels (14) die Rauchkläppe (36) geöffnet und die Luftklappe (32) geschlossen sind und umgekehrt bei Außerbetrieb des Heizkessels (14).
- 5. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Rauchgasabzug (12), vorzugsweise hinter dem Verdampfer (10), ein Sauggebläse (38) vorgesehen ist, um einen einwandfreien Abzug auch extrem abgekühlter (auf ca. 5°c ) Rauchgase ins Freie'sicherzustellen.
- 6. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkreislauf (18) mit dem Brauchwasserkreislauf (24), koppelbar ist, und zwar derart, daß der Heizvorlauf (20) über ein Ventil, vorzugsweise Drei-Wege-Ventil (40), mit dem Brauchwasservorlauf (28) und der Heizrücklauf ebenfalls über ein Ventil, vorzugssweise Drei-Wege-Ventil (42), mit dem Brauchwasserrücklauf (26) fluid verbindbar sind.
- 7. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) mit einem Thermostaten (44) ausgerüstet ist, der eine Vereisung des Verdampfers (10) oder eine überhitzung desselben erkennen läßt und über eine elektrische Schaltung mit dem Heizkessel (14) sowie Sauggebläse (38) und ggf. Wärmerückgewinnungsaggregat (16)so gekoppelt ist, daß bei einer Vereisung des Verdampfers ις (10) in Betrieb und das Wärmerückgewinnungsaggregat (16) außer Betrieb gesetzt werden, während bei einer überhitzung der Heizkessel (14) abgeschaltet, die Luftklappe (32) geöffnet und das Sauggebläse (38) auf höchste Stufe gestellt werden.
- 8. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 7,dad u r ch gekennzeichnet, daß der Brauchwasserrücklauf (26) permanent mit dem Heizrücklauf (20) fluid verbunden ist, so daß für beide Kreislaufe nur ein einziges Ausdehnungsgefäß erforderlich ist.
- 9. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daßder dem Verdampfer (10) folgende Abschnitt des Rauchgas- 2Q abzuges (12) aus Edelstahl, insbesondere V2A (eingetragenes Warenzeichen) besteht.
- 10. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verdampfer (10) und die Luftklappe (32) sowie ggf. noch die Rauchklappe (36) umfassende Abschnitt des Rauchgasabzuges (12) eine gemeinsame Baueinheit (46)bilden, die in den Rauchgasabzug (12) einsetzbar und mit vor und hinter dem Verdampfer (10) angeordneten Reinigungsöffnungen (48, 50) versehen ist.
- 11. Heizanlage nach einem der Ansprüche .1 - 10,dadurch gekennzeichnet, daß durch den Economiser (34) eine Abkühlung der Rauchgase auf etwa 30 bis 5O0C, vorzugsweise 4O0C, und den dahintergeschalteten Verdampfer (10) eine weitere Abkühlung bis auf etwa 5°c erzielbar sind.
- 12. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 11* dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) bei Gasfeuerung Kupfer- oder Aluminium-Wärmetauscher-Lamellen, bei ölfeuerung V2A-Wärmetauseherrohrschlangen aufweist.
- 13. Heizanlage nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Economiser (34) bei ölfeuerung V2A-wärmeaustauschröhrschlangen aufweist.Meissner & Bolte Patentanwälte
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813149183 DE3149183A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Heizanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813149183 DE3149183A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Heizanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3149183A1 true DE3149183A1 (de) | 1983-06-30 |
Family
ID=6148524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813149183 Withdrawn DE3149183A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Heizanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3149183A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3406989A1 (de) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Allermann, Martin, Dipl.-Ing. | Waermerueckgewinnungs- und entschwefelungsanlage |
EP0159379A1 (de) * | 1984-04-25 | 1985-10-30 | Albert Rosenow | Wärmepumpenheizvorrichtung mit Rauch- oder Abgaskühler |
FR2921717A1 (fr) * | 2007-10-02 | 2009-04-03 | En Et Patrimoine Sarl | Dispositif de recuperation de calories des gaz chauds dans une installation de chauffage avec une chaudiere |
EP2336652A3 (de) * | 2009-12-17 | 2014-05-14 | Vaillant GmbH | Heizgerät |
EP2937644A1 (de) * | 2014-04-22 | 2015-10-28 | Vaillant GmbH | Heizgerät mit wärmepumpe |
WO2016029067A1 (en) | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Combined hot water and air heating and conditioning system including heat pump |
WO2016066153A1 (de) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Josef Reiter | Heizungsanlage |
CN105605776A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-25 | 杭州锅炉集团股份有限公司 | 导热油换热节能系统 |
FR3039637A1 (fr) * | 2015-07-31 | 2017-02-03 | Viki Mittoo | Dispositif permettant de chauffer un habitat tout en produisant de l'electricite et alimenter des appareils fonctionnant a l'eau chaude |
EP3361178A1 (de) * | 2017-01-26 | 2018-08-15 | Kamax GmbH | Verfahren und anlage zum heizen und/oder kühlen von räumen |
EP3593044A4 (de) * | 2017-03-07 | 2020-12-02 | Carbon Cap Inc. | Rauchgasenergierückgewinnungssystem und -verfahren |
-
1981
- 1981-12-11 DE DE19813149183 patent/DE3149183A1/de not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3406989A1 (de) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Allermann, Martin, Dipl.-Ing. | Waermerueckgewinnungs- und entschwefelungsanlage |
EP0159379A1 (de) * | 1984-04-25 | 1985-10-30 | Albert Rosenow | Wärmepumpenheizvorrichtung mit Rauch- oder Abgaskühler |
FR2921717A1 (fr) * | 2007-10-02 | 2009-04-03 | En Et Patrimoine Sarl | Dispositif de recuperation de calories des gaz chauds dans une installation de chauffage avec une chaudiere |
EP2336652A3 (de) * | 2009-12-17 | 2014-05-14 | Vaillant GmbH | Heizgerät |
EP2937644A1 (de) * | 2014-04-22 | 2015-10-28 | Vaillant GmbH | Heizgerät mit wärmepumpe |
EP3183506A4 (de) * | 2014-08-20 | 2018-08-29 | Intellihot, Inc. | Kombiniertes heisswasser- und luftheizungs- und klimatisierungssystem mit einer wärmepumpe |
WO2016029067A1 (en) | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Combined hot water and air heating and conditioning system including heat pump |
WO2016066153A1 (de) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Josef Reiter | Heizungsanlage |
FR3039637A1 (fr) * | 2015-07-31 | 2017-02-03 | Viki Mittoo | Dispositif permettant de chauffer un habitat tout en produisant de l'electricite et alimenter des appareils fonctionnant a l'eau chaude |
CN105605776B (zh) * | 2016-03-03 | 2018-08-28 | 杭州锅炉集团股份有限公司 | 导热油换热节能系统 |
CN105605776A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-25 | 杭州锅炉集团股份有限公司 | 导热油换热节能系统 |
EP3361178A1 (de) * | 2017-01-26 | 2018-08-15 | Kamax GmbH | Verfahren und anlage zum heizen und/oder kühlen von räumen |
EP3593044A4 (de) * | 2017-03-07 | 2020-12-02 | Carbon Cap Inc. | Rauchgasenergierückgewinnungssystem und -verfahren |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0013018B1 (de) | Heizeinrichtung mit einem Heizungskreislauf, einer Heizfeuerung und einer Wärmepumpe | |
DE2737971A1 (de) | Waermepumpe mit einer brennmaterialbefeuerten hilfsheizvorrichtung | |
DE3149183A1 (de) | Heizanlage | |
CH623649A5 (de) | ||
DE2609489A1 (de) | Waermepumpanlage | |
EP1996871A1 (de) | Vorrichtung zur steigerung der heizleistung und energiepufferung bei einer wärmepumpe | |
DE19851889C2 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Energierecycling und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102006007848B4 (de) | Anlage zum Erwärmen einer Einrichtung wie einer Halle mit hohem Temperaturniveau, die entfeuchtet werden muss, insbesondere einer Schwimmhalle | |
EP3165838B1 (de) | Vorrichtung zum belüften von räumen | |
WO2000031473A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum heizen und/oder lüften eines raumes | |
DE202006005469U1 (de) | Anordnung zur Brauchwasservorwärmung | |
DE2946698A1 (de) | Einrichtung zur erzeugung von heisswasser mittels einer waermepumpe und verfahren zum betreiben dieser einrichtung | |
DE2413618A1 (de) | Vorrichtung zum entfeuchten und temperieren der raumluft in schwimmbaedern, insbesondere bei einem swimmingpool | |
DE2558227A1 (de) | Elektrischer boiler mit waermepumpe | |
DE10114160C2 (de) | Anordnung zur Klimatisierung von Wohn- und Gewerberäumen mittels Wärmepumpe | |
EP0984226B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von warmem Trink- und Heizwasser sowie Heizungsanordnung bzw. Kompaktheizungsanordnung hierfür | |
DE69733009T2 (de) | Energiemanagementsystem zum Übersachen und Verteilen von thermischer Energie mit Wärmetauschern | |
DE3627952A1 (de) | Heizanlage | |
DE2402703A1 (de) | Verfahren zur beheizung eines gebaeudes und heizungsanlage | |
CH652481A5 (en) | Small heat pump | |
DE2919877A1 (de) | Heizeinrichtung | |
DE2836039A1 (de) | Vorrichtung zur waermerueckgewinnung | |
EP0381800B1 (de) | Trockenkühlturm mit natürlichem Zug | |
DE10065141B4 (de) | Hohlraum-Hitzestau-Heizung | |
DE9104689U1 (de) | Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus den Abgasen aus Feuerungsanlagen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |