DE3610332C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regenerativheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Heizgeräte bekannt (DE-GM 18 94 876), die mit vergleichsweise billiger Stromversorgung außerhalb der Spitzenbelastungszeiten für Wärmespeicherung arbeiten und die gespeicherte Wärme für Beheizungszwecke tagsüber abgeben. Ein derartiges Heizgerät ist so ausgelegt, daß die Wärme unter Verbrauch von Strom außerhalb der Spitzenbelastungszeiten in Steinen oder anderen Wärmespeichermaterialien gespeichert und die so gespeicherte Wärme entweder mittels natürlicher Konvektion oder Zwangskonvektion mit Hilfe von Gebläsen zum Erwärmen eines Raumes abgegeben werden kann. Bei den bisherigen Regenerativheizgeräten muß jedoch das Regenerativmaterial auf 600 bis 700°C erwärmt werden, wobei sich aufgrund von Abstrahlung während der Wärmespeicherung große Wärmeverluste ergeben. Auch wenn der Heizvorgang während des Tages beendet wird, ist die vom Regenrativmaterial abgestrahlte Wärme, d. h. der Wärmeverlust, so groß, daß ein zu beheizender Raum unweigerlich mittels der dem Wärmeverlust entsprechenden Wärme erwärmt wird. Im Gegensatz zu gewöhnlichen elektrischen Heizgeräten erfordern daher die Regenerativheizgeräte eine komplizierte Heizvorgangsregelung, während sie die gespeicherte Wärme unter Minderung des Heizwirkungsgrades unnötig abstrahlen.

Es ist auch ein System zum Speichern und Abziehen von Niedertemperaturwärmeenergie bekannt (GB 15 66 218), in welchem eine Adsorber-Einheit vorgesehen ist mit einem Behälter und einem in diesem vorgesehenen Adsorbens zum Adsorbieren von Dampf unter Erzeugung von Wärme bei Berührung mit dem Dampf und zum Freigeben des adsorbierten Dampfes bei Erwärmung. Bei diesem bekannten System wird die in der Adsorber-Einheit erzeugte Wärme nicht abgestrahlt, sondern gespeichert und mittels einer Flüssigkeit an einen Verbraucher geliefert. Das bekannte System kann daher zum Heizen von Räumen nicht verwendet werden.

Es ist auch ein Regenerativheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus der GB 20 88 546 A bekannt, welches ebenfalls dazu dient, Flüssigkeit zu ewärmen, die an einen Boiler und über eine Pumpe an einen Verbraucher abgegeben werden kann. Auch hier wird die in dem Adsorber erzeugte Wärme nicht abgestrahlt, sondern gespeichert, so daß dieses bekannte Gerät für das Heizen eines Raumes nicht verwendbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regenerativheizgerät zu schaffen, welches unter Nutzung einer Stromversorgung Wärme außerhalb von Spitzenbelastungszeiten wirksam speichert und die gespeicherte Wärme wirtschaftlich zu nutzen vermag, wobei der Heizvorgang einfach regelbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Heizgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Ein Heizgerät gemäß der Erfindung kann dazu verwendet werden, einen Raum zu erhitzen unter Verwendung der Wärme, die erzeugt wird, wenn das Adsorbens, welches in dem Behälter der Strahlungseinheit enthalten ist, Dampf adsorbiert. Insbesondere ist die Strahlungseinheit in dem zu beheizenden Raum angeordnet, und das Heizgerät umfaßt eine Belüftungseinrichtung, um Luft in dem zu beheizenden Raum zwangsläufig in einen den Strahlungsbehälter umgebenden Raum zu liefern. Demgemäß wird die in dem Raum befindliche Luft zu dem Bereich rund um den Strahlungsbehälter mittels der Belüftungseinrichtung bewegt, so daß das Abstrahlen von Wärme vom Strahlungsbehälter unterstützt wird. In diesem Fall wird die Luft durch die vom Behälter abgestrahlte Wärme erhitzt. Die auf diese Weise erhitzte Luft wird dazu verwendet, den Raum zu heizen. Um das Adsorbens zu regenerieren, wird es mittels der Heizeinrichtung erhitzt, wodurch der von dem Adsorbens adsorbierte Dampf freigegeben wird. Der Dampf wird im Kondensator kondensiert und zum Betriebsflüssigkeitsbehälter zurückgeführt. Da das Adsorbens beim Regenerieren auf eine beträchtlich hohe Temperatur erhitzt wird, kann die durch das Regenerieren des Adsorbens erzeugte Wärme ebenfalls zum Heizen des Raumes verwendet werden, indem nunmehr Luft in den Raum rund um den Strahlungsbehälter geliefert wird. Weiterhin ist der Kondensator in dem zu beheizenden Raum angeordnet. Daher kann durch Liefern von Luft in den Bereich um den Kondensator mittels der Belüftungseinrichtung die bei der Kondensation erzeugte Wärme zum Heizen de Raumes verwendet werden. Demgemäß kann ein Heizgerät gemäß der Erfindung Wärme wirksam ausnutzen und den Heizvorgang it sehr gutem Wirkungsgrad durchführen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Regenerativheizgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Zyklusdiagramme für das Regenerativheizgerät nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Heizgerätes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Abwandlung der Flüssigkeits-Speiseeinrichtung.

Gemäß Fig. 1weist ein Regenerativheizgerät gemäß einer ersten Ausführungsform eine Adsorber-Einheit 12 an einer Innen(raum)seite X und eine davon durch eine Wand 10 eines Gebäudes getrennte Außeneinheit 14 an einer Außenseite Y (im Freien) auf.

Die Adsorber-Einheit 12 umfaßt einen sich im wesentlichen lotrecht erstreckenden Belüftungsschacht 16, an dessen oberem und unterem Ende ein erster und ein zweiter Einlaß 16 a bzw. 16 b vorgesehen sind, während zwischen den Einlässen 16 a und 16 b ein Auslaß 16 c vorgesehen ist, in welchem ein Belüftungs-Gebläse 18 angeordnet ist. Das Innere des Belüftungsschachtes 16 ist durch eine Trennwand 20 in eine mit dem ersten Einlaß 16 a in Verbindung stehende Kondensierkammer 22 und eine mit dem zweiten Einlaß 16b in Verbindung stehende Strahlungskammer 24 unterteilt. An der Trennwand 20 ist eine dem Auslaß 16 c zugewandte Klappe 26 derart schwenkbar gelagert, daß sie gemäß Fig. 1 zwischen einer ersten (ausgezogen eingezeichneten) und einer zweiten (gestrichelt eingezeichneten) Stellung verschwenkbar ist. Der Auslaß 16 c steht mit der Strahlungskammer 24 bzw. Kondensierkammer 22 in Verbindung, wenn die Klappe 26 in die erste bzw. die zweite Stellung verschwenkt ist.

In der Strahlungskammer 24 ist ein Strahlungsbehälter 28 angeordnet, der aus einem Werkstoff einer großen Wärmeabstrahlfähigkeit, z. B. Eisen, besteht und an dessen Außenfläche zahlreiche Strahlungsrippen 28 a angebracht sind. Deer Strahlungsbehälter 28 enthält ein Adsorbens 30, z. B. Zeolith, das Dampf adsorbiert und bei Berührung mit dem Dampf Wärme erzeugt und bei Erwärmung den adsorbierten Dampf freisetzt. Anstelle von Zeolith kann für das Adsorbens auch Silicagel verwendet werden. Zudem ist im Strahlungsbehälter 28 ein elektrisches Heizelement 32 zum Erwärmen des Adsorbens 30 angeordnet und mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden. Die Kondensierkammer 22 enthält einen Kondensator 34 zum Kondensieren des vom Adsorbens freigegebenen Dampfes.

Die Außeneinheit 14 weist ein Gehäuse 36 auf, in welchem ein Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit, wie Wasser, und ein Verdampfer 40 zum Verdampfen der Flüssigkeit untergebracht sind. Der Verdampfer 40 wird wirksam, wenn ein ihm im Gehäuse 36 gegenüberstehendes Gebläse 40 a eingeschaltet ist. Der Verdampfer 40 ist in einer tieferen Lage als der Kondensator 34 angeordnet.

Die Adsorber-Einheit 12 und die Außeneinheit 14 sind durch eine Rohrleitung 42 verbunden, welche die Wand 10 durchsetzt und sich von der Oberseite des Strahlungsbehälters 28 durch den Kondensator 34 und den Verdampfer 40 zum Boden des Betriebsflüssigkeitsbehälters 38 erstreckt. In der Nähe der Austragseite des Kondensators 34 ist in die Rohrleitung 42 ein Ventil 44 eingeschaltet. Die Rohrleitung 42 enthält eine Überbrückungrohrleitung 45, die sich von einer Stelle nahe dem oberen Endabschnitt des Strahlungsbehälters 28 zum Ventil 44 und zum Kondensator 34 erstreckt und in welche ein Ventil 46 eingeschaltet ist. Zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 und dem Verdampfer 40 ist in die Rohrleitung 42 eine Förderpumpe 48 als Flüssigkeits-Speiseeinrichtung zur Förderung des Wassers aus dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 in den Verdampfer 40 eingeschaltet. In der Nähe der Austragseite des Verdampfers 40 ist die Rohrleitung 42 mit einem Gas/Flüssigkeits- Scheider 50 zum Trennen von Flüssigkeit und Dampf versehen. Die im Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 gesammelte Flüssigkeit wird über eine Flüssigkeits-Förderleitung 52 dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 zugeführt. Der zwischen dem Kondensator 34 und dem Verdampfer 40 angeordnete Abschnitt der Rohrleitung 42 ist zum Verdampfer 40 hin abwärts geneigt, so daß das im Kondensator 34 kondensierte Wasser auf natürliche Weise in den Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 hineintropft. Der Strahlungsbehälter 28, der Kondensator 34, der Verdampfer 40, der Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 sowie die Leitungen 42 und 52 sind zur Gewährleistung einer wirksamen Verdampfung des Wassers im Verdampfer 40 evakuiert.

Die Ventile 44 und 46, die Gebläse 18 und 40 a, das Heizelement 32 sowie die Förderpumpe 48 sind mit einer nicht dargestellten Regelvorrichtung für Betriebsregelung verbunden.

Im folgenden ist anhand von Fig. 2 die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Regenerativheizgerätes im einzelnen erläutert.

In Fig. 2 geben die Linien A und B die Gleichgewichts- Dampfdruckkennlinien von Wasser- bzw. Adsorbens- Wassersystem an. Ein Anfangszustand (Punkt a) ist als ein Zustand vorausgesetzt, in welchem sich das eine maximale Wassermenge enthaltende Adsorbens 30 bei Raumtemperatur To in Ruhe befindet. Der Arbeits- oder Betriebszyklus des Regenerativheizgerätes umfaßt einen Regenrativ- oder Regenerationsmodus, in welchem das Adsorbens 30 mittels Stromversorgung außerhalb der Spitzenbelasungszeiten getrocknet wird, und einen Heizmodus, in welchem dem Absorbens 30 Dampf zur Erzeugung von Wärme zugeführt wird.

Regenerationsmodus

Zu später Nachtstunde wird das Heizelement 32 durch die Regelvorrichtung eingeschaltet. Wenn dabei das Adsorbens 30 durch das Heizelement 32 auf eine Tempertur Th erwärmt wird, steigt seine Temperatur mit dem oder beim Dampfdruck vom Punkt a auf den Punkt b an. Danach steigen Temperatur und Dampfdruck des Adsorbens 30 längs der Linie A bis auf einen Punkt c an. Wenn die Erwärmung fortgesetzt wird, trennt sich Wasser vom Adsorbens 30, so daß das Adsorbens 30 trocknet und Dampf erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ventile 44 und 46 durch die Regelvorrichtung geöffnet bzw. geschlossen. Die Klappe 26 wird in die zweite, in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Stellung verschwenkt, und das Belüftungs-Gebläse 18 wird eingeschaltet. Dabei wird Luft aus einem Raum über den Einlaß 16 a in die Kondensierkammer 22 eingesaugt, wobei die Luft den Kondensator 34 zum Kühlen desselben umströmt und dann über den Auslaß 16 c in den Raum ausgeblasen wird. Der aus dem Adsorbens 30 ausgeschiedene Dampf strömt über die Rohrleitung 42 in den Kondensator 34. Nachdem er in letzterem auf eine Temperatur Tc abgekühlt worden ist, wird der Dampf am Punkt d kondensiert, um Wärme Q 2 in die Kondensierkammer 22 abzugeben. Die die Kondensierkammer 22 durchströmende Luft wird dabei geringfügig erwärmt und dann in den (zu beheizenden) Raum ausgeblasen. Das kondensierte Wasser der Temperatur Tc strömt über das Ventil 44, die Rohrleitung 42, den Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 und die Flüssigkeitsförderleitung 52 in den Betriebsflüssigkeitsbehälter 38. Schließlich wird das Wasser auf die Außenlufttemperatur Tn abgekühlt.

Wenn das Wasser auf diese Weise dem Adsorbens 30 entzogen worden ist, werden das Ventil 44 geschlossen und das Belüftungs-Gebläse 18 abgeschaltet. Gleichzeitig wird das Heizelement 32 stromlos gemacht. Daraufhin ist die Regeneration des Adosrbens 30 beendet.

Heizmodus

Zum Beheizen des Raumes tagsüber werden zunächst durch die Regelvorrichtung das Gebläse 40 a und die Förderpumpe 48 eingeschaltet. Dabei wird das Wasser aus dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 durch die Förderpumpe 48 über die Rohrleitung 42 zum Verdampfer 40 gefördert. Das Wasser wird bei oder auf Außenlufttemperatur Tl erwärmt, um im Verdampfer 40 verdampft (Punkt e) zu werden. Außerdem werden durch die Regelvorrichtung das Ventil 46 geöffnet und das Belüftungs-Gebläse 18 eingeschaltet, während die Klappe 26 in die erste, in Fig. 1 in ausgezogener Linie dargestellte Stellung verschwenkt wird. Infolgedessen strömt der im Verdampfer 40 erzeugte Dampf über den Gas/Flüssigkeits-Scheider 50, die Rohrleitung 42, die Überbrückungsrohrleitung 45 und das Ventil 46 in den Strahlungsbehälter 28. Das im Verdampfer 40 nicht verdampfte Wasser sammelt sich im Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 und wird über die Flüssigkeits-Förderleitung 52 zum Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 zurückgeleitet. Das getrocknete Adsorbens 30 im Strahlungsbehälter 28 adsorbiert den eingeführten Dampf und erzeugt Wärme am Punkt b. Zwischenzeitlich wird die Raumluft durch das Belüftungs-Gebläse 18 über den Einlaß 16 b in den Belüftungsschacht 16 eingeführt, um den Strahlungsbehälter 28 zu umströmen und sodann über den Auslaß 16 c in den Raum zurückzuströmen. Die durch die Strahlungskammer 24 strömende Luft wird durch die vom Adsorbens 30 abgestrahlte Wärme Q 4 erwärmt und dann in den Raum zurückgeführt. Auf diese Weise wird der Raum beheizt. Zur Erhöhung der Heizleistung des Heizgerätes wird die Drehzahl der Förderpumpe 48 erhöht, um die Durchsatzmenge des umgewälzten Wassers im Verdampfer 40 zu vergrößern. Infolgedessen erhöht sich die erzeugte Dampfmenge unter Vergrößerung der Dampfzufuhrmenge zum Strahlungsbehälter 28, wodurch die vom Adsorbens 30 erzeugte Wärmemenge ansteigt. Eine größere Dampfmenge kann durch Erhöhung der Drehzahl des Gebläses 40a für einen größeren Luftdurchsatz sowie durch Erhöhung der Drehzahl der Förderpumpe 48 erzeugt werden. Die Heizleistung kann durch Verringerung der Drehzahl der Förderpumpe 48 oder der Drehzahl des Gebläses 40 a verringert werden.

Zum Beenden des Heizvorganges werden das Ventil 46 geschlossen und die Förderpumpe 48 sowie die Gebläse 18 und 40 a durch die Regelvorrichtung abgeschaltet. Wenn die Beheizung beendet ist, ergibt sich ein Wärmeverlust nur durch Abstrahlung während eines Temperaturabfalls des Strahlungsbehälters 28 von Tm auf To. Die Temperatur Tm beträgt gerwöhnlich etwa 70°C, wobei der Wärmeverlust wesentlich niedriger ist als bei den bisherigen Heizgeräten, die ein auf 600-700°C erwärmtes Regenerativmaterial verwenden.

Der Leistungskoeffizient des Regenerativheizgerätes mit dem beschriebenen Aufbau ist nachstehend erläutert.

Fig. 3 ist ein Zyklusdiagramm, bei dem auf Ordinate und Abszisse die Enthalpie bzw. die Temperatur aufgetragen sind. In diesem Diagramm gibt der Punkt f einen Zustand an, in welchem sich das eine maximale Wassermenge enthaltende Adsorbens 30 bei Raumtemperatur To in Ruhe befindet.

Wenn es (bei einer Heiztemperatur Th) vom Punkt f aus durch das elektrische Heizelement 32 erwärmt wird, steigt die Temperatur des Adsorbens 30 auf einen Punkt g an, worauf es am Punkt g Wasser freigibt und auf einen Punkt h übergeht. Der in diesem Prozeß erzeugte Dampf wird durch den Kondensator 34 gekühlt, bis ein Punkt i erreicht ist. Nach dem Kondensieren am Punkt i geht der Dampf auf den Punkt j über. Weiterhin wird das kondensierte Wasser auf den Punkt k abgekühlt. Während des Heizvorganges wird das Wasser durch die Außenluft vom Punkt k auf den Punkt l (Verdampfung) erwärmt. Der bei dieser Verdampfung erzeugte Dampf wird vom Adsorbens 30 adsorbiert, wobei an einem Punkt m Wärme erzeugt wird. Im Laufe der Wärmeerzeugung sinkt die Enthalpie auf den Punkt n.

Die Wärmebilanz ist somit folgende:

Die Wärmeeingabe durch das Heizelement 32 umfaßt den Temperaturanstieg Hfg (Punkte f, g) des eine maximale Wassermenge enthaltenden Adsorbens und eine für die Abstrahlung bei der Temperatur Th nötige Wärmemenge Hgh (Punkte g, h).

Andererseits umfaßt die für Tagesbeheizung verfügbare Wärme die Adsorptionswärme Hmn (Punkte m, n) bei der Temperatur Tm, die Wärme Hlm (Punkte l, m) für die Temperaturerhöhung des Dampfes von Tl auf Tm und die Wärme Hom (Punkte o, m) für die Temperaturerhöhung des Adsorbens 30 von To auf Tm. Der Leistungskoeffizient η bestimmt sich somit durch:

η = (Hmn-Hlm-Hom) / (Hfg+Hgh).

Es sei angenommen, daß als Adsorbens Zeolith 13× verwendet und Wasser zu 20% vom Adsorbens adsorbiert wird. Hieraus ergeben sich die folgenden Bedingungen:

Spezifische Wärme von Zeolith:
Cz = 0,22 kCal/kg°C
Spezifische Wärme von Wasser:
ClW= 1,0 kCal/kg°C
Spezifische Wärme von Dampf:
CgW = 0,49 kCal/kg°C
Adsorptionswärme:
qa = 19,0 kCal/Mol · H₂O = 1056 kCal/kg · H₂O

Wenn die Außenlufttemperatur Tl=0°C, die Regenerationstempratur Th=150°C und die Raumtemperatur To=10°C betragen, so ergibt sich (nach Fig. 3) Tm=75°C und Tc=50°C.

Infolgedessen ergibt sich:

Hfg
= Cz × ClW × 0,2 × (Th-To)
	= 58,8 kCal/kg · ZeO,
HgH	= qa × 0,2
	= 211,1 kCal/kg · ZeO,
Hmn	= qa × 0,2
	= 211,1 kCal/kg · ZeO,
Hlm	= CgW × 0,2 × (Tm-Tl)
	= 7,4 kCal/kg · ZeO und
Hom	= Cz × (Tm-To)
	= 14,3 kCal/kg · ZeO.

Hieraus folgt:

η = (211,1-7,4-14,3) / (58,8+211,1)
  = 0,70.

Der thermische Wirkungsgrad des Regenrativheizgerätes liegt somit, auch nach Abzug eines Wärmeverlustes für fühlbare Wärme, bei 70%. Wenn das Gerät nach der Regeneration des Adsorbens für eine längere Zeit stehengelassen wird, kann der Heizvorgang sicher mit dem Wirkungsgrad von 70% durchgeführt werden, und zwar ohne die bei den bisherigen Heizgeräten dieser Art festzustellende allmähliche Verringerung der gespeicherten Wärmemenge aufgrund von Abstrahlung.

Bei der beschriebenen Ausführungsform befindet sich außerdem der Kondensator 34 innerhalb des (zu beheizenden) Raumes, d. h. im Belüftungsschacht 16, so daß die Kondensationswärme und die fühlbare Wärme des im Regenerationsmodus erhaltenen Dampfes für Beheizungszwecke benutzt werden können. Auf diese Weise kann die Leistung des Heizgerätes noch weiter verbessert werden. Wenn die Summe aus der Kondensationswärme und der fühlbaren Wärme (Punkte h, i und j in Fig. 3) des während des Regenerationsmodus vom Kondensator 34 gelieferten Dampfes zu Hhi+Hÿ vorausgesetzt und die sonstige Wärme mit denselben Symbolen wie in der vorstehenden Beschreibung bezeichnet wird, ergibt sich der Leistungskoeffizient η zu:

η = (Hmn+Hhi+Hÿ-Hlm-Hom) / (Hfg+Hgh).

Wenn die Kondensationswärme qw des Dampfes 550 kCal/kg°C beträgt und die anderen Wärmegrößen dieselben sind wie vorher angegeben, ergibt sich:

Hhi
= CgW × 0,2 × (Th-Tm)
	= 7,4 kCal/kg°C · ZeO und
Hÿ	= wq × 0,2
	= 110 kCal/kg°C · ZeO.

Der Leistungskoeffizient beträgt somit 114%, wodurch ein höchst wirksamer bzw. wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet wird.

Bei dem beschriebenen Regenerativheizgerät wird Wärme unter Nutzung des vergleichsweise billigen Stroms außerhalb der Spitzenbelastungszeiten gespeichert, wobei die gespeicherte Wärme wirksam für die Beheizung in den Tagesstunden genutzt werden kann. Die Wärmespeicherperiode, d. h. die Einschaltzeit des elektrischen Heizelementes, braucht nur so lang zu sein, wie dies für die Regeneration des Adsorbens nötig ist. Diese Periode ist wesentlich kürzer als bei Heizgeräten unter Verwendung eines Regenerativmaterials in Form von z. B. Steinen. Außerdem ist das Regenerativheizgerät keinem Wärmeverlust nach der Regeneration des Adsorbens 30 und auch einem geringeren Wärmeverlust nach der Beendigung des Heizvorganges unterworfen. Dementsprechend ist der thermische Wirkungsgrad verbessert, und die Auf/Zu-Regelung des Heizvorganges kann zuverlässig erfolgen. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist insbesondere der Kondensator 34 im Belüftungsschacht 16 zur Gewährleistung eines weiter verbesserten thermischen Wirkungsgrades angeordnet.

Da das Wasser aus dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 durch die Förderpumpe 48 dem Verdampfer 40 zugeführt wird, wird in letzterem eine große Wassermenge umgewälzt und damit eine große Dampfmenge erzeugt. Das Regenerativheizgerät vermag damit eine große Heizleistung zu bieten. Wenn dem Verdampfer eine große Wassermenge zugeführt wird, kann möglicherweise ein Teil des Wassers zusammen mit Dampf, ohne verdampft zu werden, in den Strahlungsbehälter 28 eingeführt werden. Wenn das Adsorbens 30 mit Wasser beschickt wird, liefert es weniger Wärme. Wenn dagegen bei der beschriebenen Ausführungsform unverdampftes Wasser aus dem Verdampfer ausgetragen wird, wird dieses Wasser durch den Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 an der Austragseite (am Auslauf) des Verdampfers vom Dampf abgetrennt und zum Flüssigkeitstank zurückgeführt. Im Fall einer großen Heizbelastung kann daher die Fördermenge der Förderpumpe 48 zur zweckmäßigen Erhöhung der Heizleistung des Regenerativheizgerätes vergrößert werden.

Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher den vorher beschriebenen Teilen entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind der Betriebsflüssigkeitsbehälter 38, die Förderpumpe 48 und der Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 in der Adsorber-Einheit 12 vorgesehen, während lediglich der Verdampfer 40 in der Außeneinheit 14 angeordnet it. An der Außenfläche des Belüftungsschachtes 16 ist ein Untergehäue 54 befestigt, in welchem der Betriebsflüssigkeitsbehälter 38, die Förderpumpe 48 und der Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 angeordnet sind.

Zusätzlich zu denselben Vorteilen wie bei der ersten Ausführungsform gewährleistet die zweite Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Ergebnisse und Wirkungen. Da der Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 innenraumseitig angeordnet ist, ist die Betriebsflüssigkeit vor einem Einfrieren geschützt. Wie vorher erwähnt, muß der zwischen Kondensator 34 und Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 verlaufende Abschnitt der Rohrleitung 42 zum Gas/Flüssigkeits-Scheider 50 hin geneigt sein. Wenn der geneigte Abschnitt der Rohrleitung 42 zwischen Adsorber- und Außeneinheit 12 bzw. 14 angeordnet ist, unterliegen diese Einheiten Einschränkungen bezüglich ihrer relativen Einbaupositionen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 befindet sich dagegen der schräge Abschnitt der Rohrleitung 42 innerhalb der Inneneinheit, so daß die Relativpositionen der beiden Einheiten nicht weiter berücksichtigt zu werden brauchen und damit die Einbaubarkeit des Regenerativheizgerätes verbessert wird.

Die Betriebsflüssigkeit ist nicht auf Wasser beschränkt. Vielmehr kann auch Alkohol oder eine Frostschutzlösung verwendet werden. Geeignete Frotschutzlösungen sind wäßrige Lösungen von Salz, Calciumchlorid, Ethylenglycol, Propylenglycol usw. Obgleich der Kondensator 34 bei den beschriebenen Ausführungsformen im Belüftungsschacht 16 angeordnet ist, kann er auch außerhalb dieses Belüftungsschachtes oder an der Außenseite des Gebäudes (im Freien) angeordnet sein. In diesem Fall wird ebenfalls eine günstige Wirkung erzielt. Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird außerdem die Betriebsflüssigkeit durch die Förderpumpe 48 zwangsweise umgewälzt. Die Betriebsflüssigkeit kann jedoch auch unter ihrem Eigendruck ohne die Verwendung einer Pumpe oder einer anderen Flüssigkeitsspeiseeinrichtung in den Verdampfer 40 gefördert werden. Die Speiseeinrichtung ist nicht auf die Förderpumpe 48 beschränkt, sondern kann gemäß Fig. 5 wahlweise auch einen in der Rohrleitung 42 zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 38 und dem Verdampfer 40 angeordneten Docht 56 umfassen.

Claims (14)

1. Regenerativheizgerät mit einer Adsorber-Einheit mit einem Behälter und einem in diesem vorgesehenen Adsorbens zum Adsorbieren von Dampf unter Erzeugung von Wärme bei Berührung mit dem Dampf und zum Freigeben des adsorbierten Dampfes bei Erwärmung, einem im Behälter angeordneten Heizelement zum Erwärmen des Adsorbens, einem Kondensator zum Kondensieren des beim Erwärmen des Adsorbens von diesem freigegebenen Dampfes, einem Verdampfer zum Verdampfen einer Betriebsflüssigkeit, mit einer Leitung zum Führen der durch den Verdampfer verdampften Betriebsflüssigkeit in den Behälter, in die eine Ventileinrichtung eingeschaltet ist, und mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter, der an einem Ende mit dem Austrittsende des Kondensators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsflüssigkeitsbehälter (38) an seinem anderen Ende mit dem Eintrittsende des Verdampfers (40) verbunden ist, der Kondensator (34) in einem zu beheizenden Raum angeordnet ist, die Adsorber-Einheit als Strahlungseinheit mit einem Strahlungsbehälter (28) als Behälter ausgebildet und in dem zu beheizenden Raum angeordnet ist und daß die Strahlungseinheit eine Belüftungseinrichtung aufweist zum erzwungenen Umlaufenlassen der Luft in dem zu beheizenden Raum über den Bereich rund um den Strahlungsbehälter (28) oder den Kondensator (34) derart, daß die Luft durch Wärme erhitzt wird, die von dem Strahlungsbehälter (28) und/oder dem Kondensator (34) abgestrahlt wird.

2. Regenerativheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung zum Führen der durch den Verdampfer (40) verdampften Betriebsflüssigkeit in den Behälter eine vom Strahlungsbehälter (28) über den Kondensator (34) und den Verdampfer (40) zum Boden des Betriebsflüssigkeitsbehälters (38) verlaufende Rohrleitung (42) aufweist.

3. Regenerativheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (42) eine Überbrückungsrohrleitung (45) aufweist, deren eines Ende mit der Rohrleitung (42) zwischen dem Verdampfer (40) und dem Kondensator (34) verbunden und deren anderes Ende an die Leitung in der Nähe des Strahlungsbehälters (28) angeschlossen ist und die den Kondensator (34) überbrückt oder umgeht und die Ventileinrichtung (44, 46) ein erstes, in die Überbrückungsrohrleitung (45) eingeschaltetes Ventil (46) zur Steuerung der Strömung des in den Strahlungsbehälter (28) eingeleiteten Dampfes und zur Verhinderung einer Strömung des vom Adsorbens (30) freigesetzten Dampfes durch die Überbrückungsrohrleitung (45) und ein zweites Ventil (44) aufweist, das zwischen dem Kondensator (34) und dem einen Ende der Überbrückungsrohrleitung (45) in die Rohrleitung (42) eingeschaltet ist und das eine Strömung des vom Verdampfer (40) gelieferten Dampfes in den Kondensator (34) zu verhindern vermag.

4. Regenerativheizgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Verdampfer (40) und dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (38) in die Rohrleitung (42) eingeschaltete Flüssigkeits-Speiseeinrichtung zum Fördern der Betriebsflüssigkeit aus dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (38) zum Verdampfer.

5. Regenerativheizgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Verdampfer (40) und dem Kondensator (34) in die Rohrleitung (42) eingeschalteten Gas/Flüssigkeits-Scheider (50) zum Trennen der aus dem Verdampfer (40) ausgetragenen Betriebsflüssigkeit in Dampf und Flüssigkeit und eine in der Rohrleitung (42) vorgesehene Flüssigkeits-Förderleitung (52) zum Zurückführen der im Gas/Flüssigkeits-Scheider (50) abgetrennten Flüssigkeit zum Betriebsflüssigkeitsbehälter (38).

6. Regenerativheizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Speiseeinrichtung eine Förderpumpe (48) mit variabler Liefermenge aufweist.

7. Regenerativheizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Speiseeinrichtung einen in der Rohrleitung (42) angeordneten Docht (56) aufweist.

8. Regenerativheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsbehälter (28) an seiner Außenfläche eine Vielzahl von Radiator- oder Strahlungsrippen (28 a) aufweist.

9. Regenerativheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorber-Einheit (12) einen mit einem Einlaß (16 b) und einem Auslaß (16 c) versehenen und den Strahlungsbehälter (28) aufnehmenden Belüftungsschacht (16) aufweist.

10. Regenerativheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungsschacht (16) eine Trennwand (20) zur Unterteilung seines Inneren in eine Kondensierkammer (22) und eine mit dem Einlaß (16 b) kommunizierende und den Strahlungsbehälter (28) enthaltende Strahlungskammer (24) sowie einen anderen, mit der Kondensierkammer kommunizierenden Einlaß (16 a) aufweist, die Adsorber-Einheit (12) eine an der Trennwand (20) angebrachte Klappe (26) aufweist, die zwischen einer ersten Stellung, in welcher sie den Auslaß (16 a) mit der Strahlungskammer (24) verbindet, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher sie den Auslaß (16 c) mit der Kondensierkammer (22) verbindet, und der Kondensator (34) in der Kondensierkammer (22) angeordnet ist.

11. Regenerativheizgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung ein dem Auslaß (16 c) zugewandtes und in ihm angeordnetes Gebläse (18) aufweist, das in der ersten Stellung der Klappe (26) über den Einlaß (16 b) Luft in die Strahlungskammer (24) ansaugt, die Luft um den Strahlungsbehälter (28) herum umwälzt und sodann die Luft über den Auslaß (16 c) ausbläst und in der zweiten Stellung der Klappe (26) über den anderen Einlaß (16 a) kühle Luft aus dem Raum in die Kondensierkammer (22) ansaugt, die Luft um den Kondensator (34) herum umwälzt und sodann die Luft über den Auslaß (16 c) in den Raum ausbläst.

12. Regenerativheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsflüssigkeitsbehälter (38) in dem zu beheizenden Raum angeordnet ist.

13. Regenerativheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsflüssigkeit Wasser, Alkohol oder eine Gefrierschutzlösung ist.

14. Regenerativheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens Silicagel und/oder Zeolith it.