DE3714822A1

DE3714822A1 - Vorrichtung zum heizen und gleichzeitiger nutzung der fuehlbaren und latenten waerme im abgas von brennstoffen, deren differenz zwischen dem oberen und unteren heizwert mindestens 3 prozent ist

Info

Publication number: DE3714822A1
Application number: DE19873714822
Authority: DE
Inventors: Ernst H Dipl Ing Hoffmann; Rudolf Dreyer
Original assignee: Hoffmann ernst H dipl-Ing
Current assignee: Hoffmann ernst H dipl-Ing
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1988-11-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen mit einem zusätzlichen Abgas- oder Rauchgas-Wärmetauscher, dessen abzugebende Wärme dazu benutzt wird, den Wärmeträger eines separaten Heizkreislaufes so weit in seiner Rücklauftemperatur anzuheben, daß dieser für die Beheizung von Wohn- und Arbeitsräumen benutzt werden kann - oder zum Wärmetausch mit anderen Medien - ohne an die für die Wärmeabgabe in diesen Räumen benutzten Wärmetauscher (Heizelemente) besondere Anforderungen zu stellen. Es ist bei dieser Vorrichtung möglich, wenn alle bekannten physikalischen Gesetze nach dem Stand der Technik konsequent und richtig angewandt werden, aus bekannten und normalen Heizaggregaten durch Nutzung der fühlbaren Rauchgaswärme und der Kondensationswärme des Wasserdampfes der in den Abgasen aus Brennstoffen mit einer Differenz von mindestens 3% zwischen dem oberen und dem unteren Heizwert bis zu 30% der sonst verlorengehenden zugeführten Brennstoffwärme für Heizzwecke noch nutzbar zu machen, und das Abgas so weit abzukühlen, daß keine Nachkondensation im Kamin mit anschließender Versottung auftritt.

Die in jüngster Zeit bekannt gewordenen Wärmetauscher nutzen den kalten Rücklauf aus ihrem Heizkreislauf. Dessen Temperatur steigt in der kalten Jahreszeit an, weil bei höherer Einschaltdauer der Feuerung und dem damit verbundenen Temperaturstieg des Rücklaufes die Kühlung der Rauchgase unter den Taupunkt ausbleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die fühlbare und latente Wärme in den heißen und über 110°C warmen Abgasen einer intermittierend arbeitenden Hauskesselanlage vollständig zur Erzeugung von warmem Wärmeträger zu nutzen, der immer nur dann gebraucht wird, wenn die aus der Kesselanlage stammende Wärme für die Beheizung in herkömmlicher Weise benötigt und angefordert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im korrespondierenden Teil des Anspruches 1 beschriebene Maßnahme gelöst.

Nach der Erfindung gibt der Nach-Wärmetauscher seine aus den heißen Gasen stammende fühlbare Wärme und die aus der Kondensation der in diesen heißen Gasen befindliche Kondensationswärme an den über ein Tauschersystem kommenden separaten Wärmeträger ab, und über ein Rohrsystem wird die so gewonnene große Wärmemenge, die bis zu 1/3 der zugeführten Verbrennungswärmemenge betragen kann, an den separaten Heizkreislauf abgegeben. Das anfallende Kondensat wird über die Kanalisation entsorgt. Der Vorteil gegenüber bekannten Systemen liegt darin, daß das ganze System mit den einfachen und bekannten Regel- und Stellgeräten nach dem Stand der Technik auskommt und im Fall einer Undichtigkeit keine giftigen Abgasbestandteile in den Aufenthaltsbereich von Menschen abgegeben werden können. Der Einsatz ist gedacht für Kesselanlagen mit üblichem Wirkungsgrad und als integrierter Bestandteil von Neukonstruktionen.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß mit ganz einfachen und bekannten Mitteln eine Altanlage im Wirkungsgrad bis an die theoretische erreichbare Grenze des maximal möglichen Wirkungsgrades verbessert werden kann, ohne auf Sicherheit zu verzichten. Bei Nachrüstung oder Integration in Neuanlagen trennt sie den "heißen Teil" eines Kessels von dem "kalten und korrosionsgefährdeten Teil" einer Heizungsanlage, die gegen Korrosion jetzt besonders geschützt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der folgenden Seite dargestellt:

Claims

1. Vorrichtung zum Heizen und gleichzeitiger Nutzung der fühlbaren und latenten Wärme im Abgas von Brennstoffen, deren Differenz zwischen dem oberen und unteren Heizwert mindestens 3 Prozent ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationswärme des bei der nahstöchiometrischen Verbrennung entstehenden Wasserdampfes fast vollständig rückgewonnen wird und in herkömmlicher und bekannter Weise zum Heizen eines einzelnen Raumes oder eines Zentralheizsystems benutzt wird, für dessen Wärmeerzeugung ein Heizofen herkömmlicher und bekannter Art mit einer Abgastemperatur von über 110°C zugrundeliegt, an dessen Abgasöffnung ein Nach-Wärmetauscher angeschlossen ist, der als Kühlmittel einen Wärmeträger hat, der auch im Vollastbetrieb der Heizanlage nie wärmer werden kann als die für die Kondensation des aus der Verbrennung von Wasserstoff entstehenden Wasserdampfes notwendige Temperatur zwischen 50 und 60°C und über einen separaten natur- oder zwangsumlaufenden Kühlkreislauf verfügt und der Nach-Wärmetauscher auch in den Heizofen integriert sein kann.

2. Vorrichtung zum Heizen und gleichzeitiger Nutzung der fühlbaren und latenten Wärme im Abgas von Brennstoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nach-Wärmetauscher aus zwei Teilen besteht, und der sich in Strömungsrichtung des Abgases anschließende kältere Teil mit einer Abgastemperatur, die unter 80°C liegt, mindestens an den dem Abgas zugewandten Oberflächen aus den Werkstoffen Kunststoff, Glas, Keramik, Aluminium, Kupfer oder Edelstahl besteht.

3. Vorrichtung zum Heizen und gleichzeitiger Nutzung der fühlbaren und latenten Wärme im Abgas von Brennstoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ausgekühlten Abgas mindestens so viel frische Fremdluft (kalte Frischluft) zugemischt wird, dies z. B. in bekannter Weise mit einer Strömungssicherung oder einer auf Kaminzug reagierenden Fremdluftklappe, daß das Abgas so verdünnt wird, daß es nicht mehr über den Taupunkt kommen kann.