DE3204811C2 - Heat exchanger for house heat recovery systems - Google Patents
Heat exchanger for house heat recovery systemsInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0058—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having different orientations to each other or crossing the conduit for the other heat exchange medium
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- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
- F28F21/063—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits for domestic or space-heating systems
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Abstract
Die Erfindung schlägt einen Wärmetauscher für Stallwärmerückgewinnungsanlagen vor, der im wesentlichen durch einen abluftdurchströmten Kollektor gebildet wird, der selbst wiederum aus Hochdruckpolyäthylentauscherrohren aufgebaut ist, die von einem Wärmetauschermedium durchströmt werden, wobei die Tauscherrohre in plattenförmigen Rohreinheiten zusammengefaßt sind, die um 90 ° gegeneinander versetzt innerhalb des Kollektors angeordnet werden, um somit eine hohe Berührungsfläche mit der durchströmenden Abluft zu schaffen.The invention proposes a heat exchanger for stable heat recovery systems, which is essentially formed by a collector through which exhaust air flows, which in turn is made up of high-pressure polyethylene exchanger tubes through which a heat exchanger medium flows, the exchanger tubes being combined in plate-shaped tube units that are offset from one another by 90 ° of the collector in order to create a large contact area with the exhaust air flowing through.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher für die Wärmerückgewinnung in Stallanlagen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a heat exchanger for heat recovery in stable systems according to the preamble of the main claim.
Ein solcher Wärmetauscher ist aus der DE-OS 22 931 bekannt.Such a heat exchanger is known from DE-OS 22 931.
In dieser Druckschrift wird ein abluftdurchströmtcr Kollektor vorgestellt, der aus Tauschcrrohrcn besteht, die ein Wärmetauschermedium enthalten, das im Kreislauf mit einer Wärmepumpe geschaltet ist.In this publication, an exhaust air flow through Collector presented, which consists of exchange tubes, which contain a heat exchange medium, which in the circuit is switched with a heat pump.
Die Wärmerückgewinnung in Stauanlagen erfolgt auch z. B. über Tauschereinheiten, die die in dem Stall eintretende Luft aufgrund von Kontakt mit durch die austretende Luft erwärmten Tauscherelenicnten erwärmen. The heat recovery in dams also takes place z. B. via exchanger units that are in the stall heat incoming air due to contact with exchanger elements heated by the exiting air.
Die Wärmerückgewinnung aus warmer Luft ist durch sogenannte Energiezäune bekanntgeworden (DE-GM 07 199). Hierbei erfolgt der Wämictausch über ein Wärmetauschermedium, wie beispielsweise Sole, das einer Wärmepumpe zugeführt wird. Die Energiezäune bestehen aus einer Vielzahl von Rohrelcmentcn, die von Luft durchströmt, die in der Luft enthaltene Wärme an das Tauschermedium abgeben.Heat recovery from warm air has become known through so-called energy fences (DE-GM 07 199). Here, the heat exchange takes place via a heat exchange medium, such as brine, for example Heat pump is supplied. The energy fences consist of a large number of Rohrelcmentcn, which from Air flows through it, releasing the heat contained in the air to the exchanger medium.
Für Stallanlagen besteht das Problem, daß die Tauschereinheit kompakt ausgebildet sein muß und daß, um zu zufriedenstellenden Wirkungsgraden zu kommen, der Aufwand an Rohrelementen gering gehalten werden muß.For stable systems there is the problem that the exchanger unit must be made compact and that in order to to achieve satisfactory efficiencies, the expenditure on tube elements can be kept low got to.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochleistungswärmetauscherblock zu schaffen, der insbesondere für die Wärmerückgewinnung in Stallanlagen geeignet ist und bei dem der Wirkungsgrad gegenüber den bisher bekannten vergleichbaren Einrichtungen erheblich verbessert wird.The invention is based on the object of creating a high-performance heat exchanger block, which in particular is suitable for heat recovery in stables and where the efficiency is opposite the previously known comparable facilities is significantly improved.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennThis object underlying the invention is in a generic device by the kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstCharacteristic features of claim 1 solved
Dadurch, daß die Tauscherrohre zu gitterförmigen Rohreinheiten zusammengefaßt sind und die Sammelrohre und die damit verbundenen Tauscherrohre einmal horizontal und einmal vertikal versetzt angeordnet sind, wird ein in Strömungsrichtung der durchströmenden Luft gesehen gitterartiges Rohrnetz geschaffen, das zu einem sehr vorteilhaften Wärmeübergang von der Luft auf die Rohre und damit auf das Tauschermedium führt.The fact that the exchanger tubes are combined to form grid-shaped tube units and the collecting tubes and the associated exchanger tubes are arranged offset horizontally and vertically, a grid-like pipe network is created, seen in the direction of flow of the air flowing through, which leads to leads to a very advantageous heat transfer from the air to the pipes and thus to the exchanger medium.
ίο Durch die gitterartige Anordnung werden offensichtlich in der Luft Turbulenzen bewirkt, die nicht nur eine allseitige Bestreichung der Tauscherrohrc mit warmer Luft bewirken, sondern diese Turbulenzen tragen offensichtlich auch dazu bei. sich ansetzende Staub- undίο The grid-like arrangement makes it obvious causes turbulence in the air, which not only means that the exchanger tubes are smeared with warmth on all sides Cause air, but this turbulence obviously also contributes to it. accumulating dust and
is Schmutzparlikelchcn zu entfernen, so daß überraschenderweise festgestellt werden konnte, daß mit der crlindungsgcmiißcn Einrichtung ein Wärmctuuschcrblock geschaffen wird, der weniger verschmulzungsanfällig als die bisher bekannten Einrichtungen ist und der andererscits bei gleicher Wärmeleistung wesentlich weniger Rohrlängen benötigt. Vergleiche haben ergeben, daß bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscherblock eine Gesamtrohriänge von 440 m die gleiche Leistung erbringt wie ein normaler Energiezaun, der 2000 m Rohr aufweist, d. h. mit einem Viertel des Aufwandes kann die gleiche Leistung erreicht werden.is to remove dirt particles, so that surprisingly it could be established that with the crlindungsgcmiißcn Establishment of a Wärmeauschcrblock is created, which is less prone to smothering than the previously known devices and the other with the same heat output is significantly less Pipe lengths required. Comparisons have shown that in the heat exchanger block according to the invention a Total pipe length of 440 m provides the same performance like a normal energy fence that has 2000 m of pipe, d. H. with a quarter of the effort the same performance can be achieved.
Als besonders vorteilhaft hat es sich weiterhin herausgestellt, daß mehrere der gitterförmigen Rohreinheiten zu Blöcken zusammengefaßt werden, die von demIt has also proven to be particularly advantageous that several of the lattice-shaped tube units are combined into blocks that of the
jo Wärmetauschermedium als Blockeinheit durchflossen werden. Hierbei erfolgt vorzugsweise eine Anordnung im Gegenstromvcrfahrcn derart, daß die kälteste Sole dem Wärmetauscherblock im Bereich des Abluftaustrittes zugeführt und die heißeste Sole aus dem Wärmeiau-jo heat exchanger medium flowed through as a block unit will. In this case, an arrangement is preferably carried out in a countercurrent process in such a way that the coldest brine is fed to the heat exchanger block in the area of the exhaust air outlet and the hottest brine from the heat
j5 scherblock im Bereich des Ablufteintrittes abgezogen wird.j5 cutter removed in the area of the exhaust air inlet will.
Praktische Versuche mit einer Anordnung gemäß der Erfindung ergaben folgende Werte:
Der Wärmetauscherblock wies eine Länge von 1200 mm. eine Breite von 1200 mm und eine Höhe von
1500 mm auf. Die Luftmenge lag /.wischen 7400 und
5800 m1 pro Stunde. Die Drehzahl des Ventilators bei 890 U/min. Der Ventilator wies dabei eine Leistungsaufnahme
von 280 Watt auf. Vorteilhafterweise ist der Vcntilator polumschaltbar und sowohl die Tauscherrohre
wie die Sammelrohre waren aus Hochdruckpolyäthylenrohren hergestellt. Der Ventilator ist als Axialventilator
ausgebildet und die den Wärmetauscherblock umgebende Gehäuseverkleidung wird vorzugsweise aus
Kunststoffplatten, die entsprechend korrosionsfest sind, ausgebildet, wobei diese Platten gleichzeitig als Reinigungsplatten
abnehmbar gestaltet sind.Practical tests with an arrangement according to the invention gave the following values:
The heat exchanger block had a length of 1200 mm. a width of 1200 mm and a height of 1500 mm. The air volume was between 7400 and 5800 m 1 per hour. The speed of the fan at 890 rpm. The fan had a power consumption of 280 watts. The fan is advantageously pole-changing and both the exchanger tubes and the header tubes were made from high-pressure polyethylene tubes. The fan is designed as an axial fan and the housing cladding surrounding the heat exchanger block is preferably made of plastic plates which are correspondingly corrosion-resistant, these plates being designed to be removable as cleaning plates at the same time.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei inAn exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. The drawing shows in
Fig. 1 schaubildlich einen Kollektor mit abgenommenen Scitcnwandvcrkleidungcn, und in1 shows a diagrammatic view of a collector with the screen wall coverings removed, and in FIG
Fig. 2 in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus zwei gitterförmigen gegeneinander versetzten Rohreinhcitcn. 2 shows, on a larger scale, a section of two lattice-shaped tube units offset from one another.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Kollektor bezeichnet, der durch ein Gehäuse 2 gebildet wird, wobei in der 7.eichnung die zum Betrachter hingewandte Wandverkleidung abgenommen ist. um das Innere des KollektorsIn the drawing, 1 denotes a collector, which is formed by a housing 2, wherein in the 7th drawing the wall cladding facing the viewer is removed. around the inside of the collector
fir) I /u verdeutlichen.fi r ) I / u clarify.
Der Kollektor 1 weist einen Axialvcntilator 3 auf. der die Aussirömseilc des Kollektors I bildet, während iin der dem Axialvcntilator 3 gegenüberliegende Seite dieThe collector 1 has an axial fan 3. the the Aussirömseilc of the collector I forms, while iin the side opposite the axial fan 3 the
Einströmseite 4 geschaffen wird.Inflow side 4 is created.
!m unteren Bereich wird der Kollektor 1 durch eine Kondensatsammeiwanne 5 abgeschlossen, die mit entsprechenden Abflußöffnungen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, ausgerüstet ist Mit dem Pfeil Fi ist der Abluftcintriit in den Kollektor 1 bezeichnet, wäh-ι end der Pfeil Fj die ausströmende, abgekühlte Luft verdeutlicht. ! m lower region, the collector 1 terminated by a Kondensatsammeiwanne 5, which is equipped with respective discharge openings, which are not shown in the drawing by the arrow Fi of Abluftcintriit is designated in the collector 1, currency-ι end of the arrow Fj the outflowing, cooled air illustrates.
Bei 6 ist der zum Kollektor 1 führende Soleeintritt erkennbar, wrhrend bei 7 der Soieaustritt dargestellt ist.At 6 the brine inlet leading to the collector 1 can be seen, while at 7 the brine outlet is shown.
Der wesentliche Teil des Kollektors 1 ist der innerhalb des Gehäuses 2 angeordnete Wärmetauscherblock, der aus gitterförmigen Rohreinheiten 8 gebildet wird. Diese Rohreinheiten 8 bestehen aus Tauscherrohren 9, die an ihren Enden mit Sammelrohren 10 verbunden sind. Hierbei sind in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen die vertikal ausgerichteten Sammelrohre mit 10 und die horizontal ausgerüsteten Sammelrohre mit 100 bezeichnet Die Tauscherrohre 9 siiid mit den Sammelrohren 10 bzw. 100 so verbunden, daß ein mögliehst störungsfreies Durchströmen der Tauscherrohre 9 mit dem Wärmetauschermedium gewährleistet ist.The essential part of the collector 1 is the heat exchanger block arranged within the housing 2, which is formed from grid-shaped tube units 8. These tube units 8 consist of exchanger tubes 9, which are connected at their ends to manifolds 10. Here are in the drawing for reasons of clarity the vertically aligned manifolds with 10 and the horizontally equipped manifolds denoted by 100 The exchanger tubes 9 are connected to the manifolds 10 and 100 in such a way that a possible trouble-free flow through the exchanger tubes 9 with the heat exchanger medium is guaranteed.
Die einzelnen gitterförmigen Rohreinheiten 8 sind um 90° gegeneinander derart versetzt, daß einmal die Tauscherrohre 9 horizontal und einmal die Tauscherrohrc 9 2r> vertikal ausgerichtet sind, so wie dies besonders deutlich F i g. 2 zeigt. Auch F i g. 1 zeigt, daß die Sammelrohre 10 vertikal und die Sammelrohre 100 horizontal ausgerichtet sind. Hierbei sind gemäß einem wesentlichen Merkmal der neuen Vorrichtung, beispielsweise sechs gitter- jo förmige Rohreinheiten 8 zu einer strömungstechnischen Einheit zusammengefaßt. Dies wird in Fig. 1 dadurch verdeutlicht, daß die Sammelrohre 10 mit 10a, 106 und 10c bezeichnet sind. Diese vertikal ausgerichteten Sammelrohre 10a, 106, 10c sind strömungstechnisch mit den horizontal ausgerichteten Sammelrohren 100a, 1006 und 100c verbunden, so daß dadurch die angestrebte Blockschaltung erreicht wird.The individual lattice-shaped tube units 8 are mutually offset by 90 ° such that once the heat exchanger tubes 9 and once the Tauscherrohrc 9 2 r> are vertically aligned horizontal, so as particularly clearly F i g. 2 shows. Also F i g. Fig. 1 shows that the headers 10 are oriented vertically and the headers 100 are oriented horizontally. Here, according to an essential feature of the new device, for example six lattice-shaped pipe units 8 are combined to form a fluidic unit. This is illustrated in FIG. 1 in that the header pipes 10 are designated by 10a, 106 and 10c. These vertically aligned header pipes 10a, 106, 10c are fluidically connected to the horizontally aligned header pipes 100a, 1006 and 100c, so that the desired block circuit is thereby achieved.
Die Führung des Wärmetauschermediums erfolgt derart, daß das eintretende Wärmetauschermedium, also die Sole, zuerst den Sammelrohren 10a bis lOc bzw. 100a bis 100c zugeführt wird, während die austretende Sole der Blockeinheit entnommen wird, die dem Ablufteintritt am nächsten liegt.The heat exchange medium is guided in such a way that the entering heat exchange medium, ie the brine is first fed to the collecting pipes 10a to 10c or 100a to 100c, while the emerging Brine is taken from the block unit that is closest to the exhaust air inlet.
In F i g. 1 sind an der Oberseite des Kollektors 1 ange- <r> ordnete Entlüftervorrichtungen 11 erkennbar.In Fig. 1 are attached to the top of the collector 1- <r> arranged venting devices 11 can be seen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
b0b0
Claims (4)
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Family Cites Families (2)
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DE3022931A1 (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-07 | Ventiheat Ltd., Kolding | Heating system utilising waste heat from barn - has heat pump with evaporator and condenser within water tank which feeds radiator in house |
-
1982
- 1982-02-11 DE DE19823204811 patent/DE3204811C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3204811A1 (en) | 1983-08-18 |
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