DE3500821A1 - Heizverfahren, insbesondere fuer wohnungen, und einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

• Heizverfahren, insbesondere für Wohnungen,
• und Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizverfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
• Für die Wärmeerzeugung, insbesondere für die Heizung von Einzel-oder Etagenhäusern, wird im allgemeinen eine Wärmequelle in Verbindung mit einer Austauschvorrichtung benutzt. Eine solche Einrichtung weist z. B. einen mit fossilen Brennstoffen, wie öl oder Kohle, zu heizenden Kessel und eine Umwälzvorrichtung auf, die thermisch oder mit einer Pumpe arbeitet und das aufgeheizte Kesselwasser Wärmeverbrauchsstellen zuführt, z. B. Wärmeaustauschern in Gestalt von Raumheizkörpern. Durch die Verwendung von öl als Brennstoff wird der Betrieb einer solchen Einrichtung verhältnismäßig einfach, erfordert aber mit Lager- und Verbrennungseinrichtung für den Brennstoff einen erheblichen Aufwand.
• Ein besonderer Nachteil dieser bekannten Heizverfahren und Heizungsanlagen besteht darin, daß wegen der hohen Verbrennungstemperaturen der fossilen B;rennstoffe die Heizungsanlage meistens disko'ntinuierli-ch arbeite-n muß. Dadurch wird die Aufrechterhaltung einer konstanten Raumtemperatur erschwert.
• Es ist bekannt, zur Entsorgung Abfälle zu verbrennen. Diese Abfaliverbrennung erfordert beso,--nd-ere öfen, die eine Verbrennung bei sehr hohen Temperaturen gestatten, um auf diese Weise Schadstoffe weitestgehend zu zersetzen und unschädlich zu machen.
• Das gilt vor allem für die Verbrennung von Kunststoffabfällen.
• Bei Großanlagen dieser Art wird die durch die Verbrennung entstehende Wärme wenigstens teilweise für Heizzwecke genutzt.
• Aus -der Verarbeitung von PVC (Polyvinylchlorid) ist bekannt, das PVC als Pulver oder feinkorniges Granulat mit einem sogenannten Modifier und einem Trennmittel in einem Trockenmischer zu vermischen, bevor das Material weiter verarbeitet wird. Obwohl das Trennmittel im allgemeinen flüssig ist, ist der Zusatz geringfügig, und das Gemisch hat insgesamt das Aussehen eines feinkörnigen Granulats, das von dem PVC-Pulver im Aussehen kaum zu unterscheiden ist. Aufgrund der Verwirbelung des Materials mittels Mischflügeln oder dergleichen tritt beim Mischen eine Erwärmung ein. Die üblic-hen Trockenmischer sind deshalb mit einem Kühlmantel ausgerüstet. Es genügt, wenn der Kühlmantel etwa 60 % -der am Motor des Mischers eingehenden Energie als Wärme abführen k-ann. Je nach Betrieb des Mischers und dem eingesetzten Material ergeben sich am Ende des Mischvorganges Temperaturen über 10-0°C, wo-bei die V-erweildauer oder Bearbeitungszeit des Materials in den Verarbeitungseinrichtungen natürlich möglichst kurz gehalten wird. Die am Kühlmantel abgenommene Wärme wird meistens zum Vorwärmen d-es Materials ausgenutzt, um dadurch zu einer weiteren Abkürzung des Verarbeitungsganges zu gelangen.
• Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Heizverfahrens, das mit einem verhältnismäßig geringen Temperaturgefälle zwischen dem eigentlichen Wärmeerzeuger und dem Wärmeverbraucher arbeitet und deshalb besonders für Wohnungsheizungen geeignet ist, weil es im wesentlichen kontinuierlich abläuft und eine bessere Anpassung an den Bedarf ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Heizverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 geschaffen. Im Gegensatz zu der Kunststoffverarbeitung handelt es sich bei der Erfindung nicht darum, ein bestimmtes Material in möglichst kurzer Zeit in einer bestehenden Einrichtung zu bearbeiten, sondern darum, daß eine bestimmte Materialmenge über längere Zeit, etwa in der Größenordnung von mehreren Tagen bis mehreren Wochen, verwirbelt wird und die dabei aufgrund der Zusammensetzung in dem Material entstehende Wärme abgeführt wird. Das Verfahren gestattet natürlich, die Verwirbelung je nach Bedarf über kürzere oder längere Zeit zu unterbrechen, wodurch die Materialmenge um eine der Unterbrechung entsprechende Zeit länger benutzt werden kann.
• Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und eine mit dem Verfahren arbeitende Wohnungsheizung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung ist besonders vorteilhaft dadurch, daß sie die Verwertung von PVC-Abfällen gestattet. Aus alten PVC-Flaschen und ähnlichem Altmaterial kann ein Pulver hergestellt werden, das in ähnlicher Weise wie reines PVC für das Verfahren benutzt werden kann. Das Verfahren kann in jedem Falle so ausgeführt werden, daß das Material seine Pulverform bei der Verwirbelung nicht verliert, insbesondere dadurch, daß die Temperatur innerhalb des aufgewirbelten Materials beschränkt gehalten wird. Dies wird erreicht, indem einerseits an dem zur Verwirbelung benutzten Behälter außen Wärme abgeführt und andererseits die Drehzahl des für die Verwirbelung benutzten Rührwerkes beschränkt gehalten wird. Diese Konstanz der Materialform erleichtert es auch, den Vorgang der Wärmeerzeugung bei Bedarf zu unterbrechen oder neu beginnen.
• Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der na-chfolgenden Beschreibung und- der Zeichnung, In. denen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Die Zeichnungsfigur zeigt vereinfacht einen für die Erfindung verwendeten Wärmeerzeuger.
• Ein Wärmeerzeuger 10, s. die Zeichnung, ist ein im allgemeinen zylindrisches Gefäß mit einem inneren Zylinderraum 14, der von einem ManteI 12 umschlossen ist, um d-en herum mit Abstand ein zweiter Mantel 16 angeordnet ist, so daß zwischen den Mänteln 12 und 16 ein Zwischenraum. 18 besteht, der Teil eines Heizwasserkreislaufes ist. Am Boden des zylindrischen Gefäßes sind Mischflügel 20 angeordnet, deren Achse unmittelbar von einem Motor 22 angetrieben wird. Die unmittelbare Verbindung zwischen dem Flanschmotor 22 und dem Rührwerk 20 wird dadurch möglich, daß die Einrichtung 10 auf Füßen 11 erhöht über dem Boden angeordnet wird.
• Der Mantelhohlraum 18 ist über einen in seinem oberen Bereich vorgesehenen Vorlaufanschluß 24 und einen in seinem unteren Bereich vorgesehenen Rücklaufanschluß 26 an nicht dargestellte Wärmeverbrauchsstellen angeschlossen, z. B. an Raumheizkörper. Der Zylinderinnenraum 14 ist oben mit einem Deckel 30 abgeschlossen, der jedoch eine Lüftungsöffnung 28 aufweist.
• In dem Zylinderraum 14 beträgt das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe etwa 5 : 8 bis etwa 5 : 10, in einer Versuchsausführung z. B. 260 mm : 500 mm. Bei einer Füllung, die etwa 40 bis 60 % der Höhe einnimmt, ergibt sich bei der Verwirbelung, je nach der Drehzahl eine Arbeitshöhe bis zu 90 % der Höhe des Zylinderraumes. Die anfängliche Füllhöhe im Ruhezustand hängt ab von dem Schüttgewicht des Materials, dieses wiederum von der Teilchenform und -größe. Es empfiehlt sich, mit einem Schüttgewicht in der Größenordnung von 0,5 kg pro Liter zu arbeiten. Die Umdrehungszahl des Rührwerkes 20 und die Umwälzung des Wassers durch den Mantelraum 18 werden so gesteuert, daß die Temperatur des Materials im Raum 14 1400C nicht überschreitet. Die Vorlauftemperatur des Wassers, d. h. die Temperatur beim Ausfluß aus dem Stutzen 24, wird vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von etwa 700C beschränkt.
• In der Versuchsanlage wurde durch Erwärmung von Wasser im Mantelraum 18 etwa 20 % mehr Energie gewonnen, als für den Betrieb des Motors 22 aufgewendet wurde. Da nicht die gesamte, in den Motor aus dem Netz eingeführte Energie auf das Material im Raum 14 übertragen wird, sondern schätzungsweise höchstens 60 %, beträgt die bei der Verwirbelung freigesetzte Energie mindestens 60 % der zugeführten elektrischen Energie.
• Die Versuche wurden ange.stellt mit. etwa 7 kg PVC-Puive einer handelstiblichen Sorte, namlich PVC-Lacouyl S071/S Neutre VRAC mit einem Zusatz von 1,15 kg Metablen C 202 und einem weiteren Zusatz an 0,085 kg eines zinphaltigen Materials, das erhältlich ist unter dem Handelsnamen "Stalo-Octyl-Zinn-Verbindung".
• Anstelle des PVC-Pulvers kann auch ein Pulver verwendet werden, das in gleicher Körnung aus PVC-Abfällen und -Altmaterial hergestellt worden ist. Eine Materialfüllung kann bei den angegebenen Bedingungen etwa eine Woche benutzt werden.
• - Leerse-ite -

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Heizverfahren, insbesondere für Wohnungen, unter Verwendung eines hauptsächlich aus PVC bestehenden, pulverförmigen Materials, das in einem Gefäß mit Luft verwirbelt wird, wobei die Außenwand des Gefäßes zur Ableitung von Wärme mit Wasser umspült wird, das in einem Heizkreislauf umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das PVC-haltige Material einen zinn-haltigen Stoff in einem Verhältnis von etwa 65 bis 80 Gewichtsteilchen PVC zu einem Gewichtsteil der zinn-haltigen Verbindung enthält und das Material über längere Zeit im wesentlichen fortlaufend mit Luft verwirbelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pvc-haltige Material aus Abfall- und Altmaterial, wie gebrauchten Flaschen oder dergleichen hergestellt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von einem als Modifier bezeichneten Materials, wie Metablen.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirbelung ein mechanisches Rührwerk benutzt und die Temperatur des verwirbelten Materials mit der Drehzahl des Rührwerks gesteuert wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ableitung von Wärme die Temperatur des verwirbelten Materials auf ein 1400C nicht überschreitendes Niveau begrenzt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 4aß die Verwirbelung in einem zylindrischen Gefäß vorgenommen wird, dessen Verhältnis von Durchmesser zur Höhe et-w-a-5 : 8 bis 5 : 9 beträgt und das bis zu etwa 4/10 bis 6/10 der Höhe mit Material gefüllt wird, das bei Verwirbelung etwa 6/10 bis 8/10 de-r Höhe einnimmt.
7. 7. Heizeinrichtung, insbesondere für Wohnungen, mit einem aufgeheiztes -Wasser aufn-ehmen-den Vorlauf und einem das abgekühlte Wasser zurückführenden Rücklauf, gekennzeichnet durch einen mit senkrechter Achse angeordneten zylindrischen Raum (14), in dessen Bodenbereich ein Rührwerk -(20) vorgesehen ist, das von -einem koaxial unter dem Zylinderraum angeordneten Elektromotor (22) antreibbar ist, wobei der Zylinderraum von einem Mantelraum (18) umschlossen ist, dessen oberer Bereich mit einem Anschluß (24) für den Vorlauf und dessen unterer Bereich mit einem Anschluß (2-6) für den Rücklauf versehen ist.