DE4319486C1 - Heizungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen eines Raumes, wie einer Wohnung. Die Vorrichtung umfaßt:
ein Gehäuse;
einen in diesem Gehäuse untergebrachten Brenner;
eine an die Unterseite des Gehäuses anschließende Zufuhr für Luft aus dem vorgenannten Raum;
eine an die Oberseite des Gehäuses anschließende Abfuhr für Verbrennungsgase, in welcher Abfuhr erste Ventilatormittel vorgesehen sind;
eine an das Gehäuse anschließende Zufuhr für Außenluft, die über zweite Ventilatormittel mit einer Abfuhr für diese Außenluft für deren Zufuhr in den Raum in Verbindung steht; und
einen Wärmetauscher, der an seiner einen Seite durch heiße Verbrennungsgase durchströmt wird und der an seiner anderen Seite durch kalte Außenluft zwecks Erwärmung dieser kalten Außenluft durchströmt wird.

Eine solche Heizungsvorrichtung ist beispielsweise aus EP-A-0 148 988 bekannt.

Die Erfindung bezweckt, eine solche Heizungsvorrichtung in der Weise auszugestalten, daß unter den üblichen Betriebsbedingungen der Wirkungsgrad erheblich gesteigert wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse in ein unteres Kompartiment aufgeteilt ist, in dem der Brenner angeordnet ist, und in ein oberes Kompartiment, in dem der Wärmetauscher angeordnet ist, welche beiden Kompartimente von einer Wand mit einem ersten Durchgang für die Verbrennungsgase und mit einem zweiten Durchgang mit einem Rückschlagsventil getrennt sind, welches Rückschlagsventil bei einem Druck in dem unteren Kompartiment sich öffnet, der um einen bestimmten Wert über dem Druck in dem oberen Kompartiment liegt.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung das Merkmal auf, daß das Ventil einen von dem Druckunterschied zwischen den beiden Kompartimenten abhängigen Durchzug hat.

Insbesondere kann diese Ausführung das Kennzeichen aufweisen, daß das Ventil schwerkraftbelastet ist. Zum Beispiel kann ein solches Ventil eine schwenkbare Platte aufweisen, die bei einem Druckunterschied unter dem vorgewählten Wert den zweiten Durchgang abschließt. Es könnte ein gegebenenfalls einstellbares Kontragewicht genutzt werden, mit dem der Öffnungsdruck und eventuell die Ventilcharakteristik gewählt werden kann. Erwünschtenfalls können ebenfalls zusätzliche Federmittel verwendet werden.

Eine optimale Verbrennung ist immer mit einer Ausführung gesichert, die sich durch Meßmittel zum Messen des Druckunterschieds zwischen den beiden Kompartimenten und die auf Grund davon erfolgende derartige Einstellung der Ventilatormittel kennzeichnet, bei der der Druckunterschied konstant gehalten wird.

Diese Ausführung kann so ausgelegt sein, daß die Druckmeßmittel einen in der Trennwand befindlichen dritten Durchgang mit einem Lufttrichter umfassen und zum Messen des Druckunterschieds über diesen Lufttrichter ausgelegt sind.

Der Ausstoß von NOx ist so klein wie möglich mit einer Ausführung, in der der Brenner von einem Mantel umgeben ist, der von Luft aus dem genannten Raum umströmt und dadurch gekühlt wird.

In einer Vorzugsausführung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der Erfindung das Kennzeichen auf, daß der Wärmetauscher ein Wärmetauscher des Kreuzstromtyps ist, wobei die beiden Strömungsrichtungen jedenfalls in etwa senkrecht zueinander verlaufen;
daß der Wärmetauscher in der Weise angeordnet ist, daß sich die Verbrennungsgase in einem Winkel im Bereich von 25°-65° schräg nach oben bewegen und daß an die Unterseite des Wärmetauschers eine Kondensatabfuhr anschließt.

Eine sehr lange Standzeit des Wärmetauschers ist mit einer Ausführung gewährleistet, bei der die Einfuhr von Verbrennungsgasen an der Unterseite der Einfuhröffnung des Wärmetauschers stattfindet und die Einfuhr von Luft über das Rückschlagsventil an der Oberseite der Einfuhröffnung erfolgt. Dabei wird der Wärmetauscher rauchgasseitig ständig naß gehalten. Eindampfen wird vermieden und der pH-Wert des Kondensats bleibt beschränkt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß bei der bekannten Vorrichtung durch Verdampfen die in dem Wärmetauscher anwesende Säure in zunehmendem Maße aggressiv ist, was sich nachteilig auf die Standzeit des Wärmetauschers auswirkt. Weil an der Oberseite die relativ kühle Luft von dem Rückschlagsventil aus durch den Wärmetauscher fließt, erfolgt dort Kondensation, die eine nach unten gerichtete Strömung bewirkt, die die aggressive Säure in dem unteren Bereich des Wärmetauschers mit sich führt. Dieser Spüleffekt beschränkt den Säuregrad. Deutlich wird sein, daß zwischen den Bereichen, in denen die Gasströme auftreten, keine physische Trennung vorliegen darf, weil andernfalls kein Spüleffekt eintritt.

Die Vorrichtung kann weiter mit einem in der Zufuhr der Luft aus dem genannten Raum anschließenden Filter versehen sein.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines Hauses mit einem Heizungssystem;

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht einer Heizungsvorrichtung;

Fig. 3 ein Detail der Heizungsvorrichtung nach Fig. 2; und

Fig. 4 einen Anschlußschrank mit einer damit zu verbindenden Heizungsvorrichtung in der perspektivischen Ansicht.

Fig. 1 zeigt ein Haus, das mit Mitteln einer Heizungsvorrichtung 2 geheizt wird. Diese Heizungsvorrichtung 2 ist über ein Zufuhrrohr 3 für kalte Außenluft mit der Umgebung verbunden und gibt über ein Rauchgasabfuhrrohr 4 Verbrennungsgase ab. Die Heizungsvorrichtung 2 ist über einen nachstehend zu beschreibenden Anschlußschrank 5 an die Leitungen 6, 7 für die Zufuhr warmer Luft zu den Räumen in das Haus 1 sowie an Leitungen 8 und 9 zur Abfuhr von Luft aus diesen Räumen angeschlossen.

Nun wird auf die Fig. 2 und 3 verwiesen. Die Heizungsvorrichtung 2 umfaßt ein Gehäuse 10, einen in diesem Gehäuse 10 angeordneten Brenner 11, eine an die Unterseite des Gehäuses 10 anschließende Zufuhröffnung 12 für Luft aus den Leitungen 8, 9, eine an die Oberseite des Gehäuses 10 anschließende Abfuhr 4 für Verbrennungsgase, in welcher Abfuhr ein Abfuhrventilator 13 vorgesehen ist, eine an das Gehäuse 10 anschließende Zufuhr 3 für Außenluft, die über einen Zufuhrventilator 14 mit einer Abfuhröffnung 15 für Außenluft für deren Zufuhr an die Leitungen 6, 7 in Verbindung steht, sowie einen zweiten Wärmetauscher 16, der an seiner einen Seite durch heiße Verbrennungsgase und an seiner anderen Seite durch kalte Außenluft zwecks Erwärmung dieser kalten Außenluft durchströmt wird. Die heißen Rauchgase des Brenners durchströmen zunächst einen ersten Wärmetauscher 35, der zum Heizen von Abzapfwasser bestimmt ist.

Das Gehäuse 10 ist durch eine Trennwand 17 in ein unterstes Kompartiment 18 aufgeteilt, in dem der Brenner 11 angeordnet ist, und ein oberes Kompartiment 19, in dem der Wärmetauscher 16 angeordnet ist, welche Trennungswand 17 mit einem ersten Durchgang 20 für die Verbrennungsgase und einem zweiten Durchgang 21 mit einem Rückschlagsventil 22 versehen ist, das sich bei einem Druck öffnet, der um einen bestimmten Wert über dem in dem oberen Kompartiment 19 liegt.

Das Rückschlagsventil 22 ist schwerkraftbelastet und weist dadurch einen von dem Druckunterschied zwischen den beiden Kompartimenten 18, 19 abhängigen Durchzug auf.

Die Trennungswand 17 ist mit einem Lufttrichterrohr 23 versehen, bei dem an der stromaufwärts gelegenen Seite, in dem unteren Kompartiment 18, und an der stromabwärts gelegenen Seite, in dem oberen Kompartiment 19, jeweils Drucksensoren 24, 25 angeordnet sind. Diese Konfiguration ist zum Messen des Druckunterschieds zwischen den beiden Kompartimenten 18, 19 ausgelegt. Mittels nicht dargestellter Steuermittel kann wenigstens einer der beiden Ventilatoren 13, 14 so geregelt werden, daß der gemessene Druckunterschied konstant gehalten wird.

Der Brenner 11 ist von einem Mantel 26 umgeben, der von deren Rückluft umströmt und dadurch gekühlt wird, die über die Rohre 8, 9 zur Heizungsvorrichtung 2 angeführt wird.

Der Wärmetauscher 16 ist ein Wärmetauscher des Kreuzstromtyps, wobei die beiden Strömungsvorrichtungen jedenfalls in etwa senkrecht zueinander verlaufen. Er umfaßt eine Reihe von zueinander parallel verlaufenden Platten, die an beiden Seiten jeweils mit heißen Rauchgasen und mit der zu erwärmenden Außenluft in Verbindung stehen. Die Anordnung des Wärmetauschers 16 ist derart, daß sich die Verbrennungsgase in einem Winkel von 25° bis 65° schräg nach oben bewegen, während an die Unterseite des Wärmetauschers 16 eine Kondensatabfuhr 27 anschließt. Kondenswasser kann damit über eine schräg verlaufende Abfuhrfläche 28 über ein Abfuhrrohr 29 abgeführt werden.

Über den ersten Durchgang 20 erfolgt die Einfuhr der heißen Verbrennungsgase an der Unterseite der Einfuhrseite des Wärmetauschers 16. Die Einfuhr von Luft über das Rückschlagsventil 22 erfolgt an der Oberseite. Dadurch wird der Wärmetauscher rauchgasseitig ständig naß gehalten. Weil auf diese Weise Eindampfen vermieden wird, bleibt der Säuregrad des Kondenswassers beschränkt. Dies wirkt sich förderlich auf die Standzeit des Wärmetauschers aus.

Die Zufuhr von Luft aus den Rohren 8, 9 zu dem unteren Kompartiment 18 erfolgt über einen Filter 37.

Fig. 4 zeigt den Anschluß der Heizungsvorrichtung 2 an die Rohre 6, 7, 8, 9. Diese Rohre sind mit dem fest aufzustellenden Anschlußschrank 5 verbunden. Er umfaßt ein Zufuhrkompartiment 30, in das die Leitungen 8 und 9 münden, und ein Abfuhrkompartiment 31, in das die Leitungen 6, 7 münden. Der Anschlußschrank 5 kann mittels Löcher 2 an einer Wand befestigt werden. Die Heizungsvorrichtung 2 weist an ihrer Oberseite einen Kupplungsrand 36 auf, mit Hilfe welchen Randes sie hakend mit einem entsprechenden Kupplungsrand 33 des Abschlußschranks 5 zusammenwirken kann. Über die flachen Leisten, die der Bequemlichkeit halber alle mit 34 bezeichnet sind, kann die flache Rückwand des Gehäuses 10 im wesentlichen gasdicht mit den Kompartimenten 30, 31 zusammenwirken.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Heizen eines Raumes, wie einer Wohnung, die umfaßt:
ein Gehäuse;
einen in diesem Gehäuse untergebrachten Brenner;
eine an die Unterseite des Gehäuses anschließende Zufuhr für Luft aus dem vorgenannten Raum;
eine an die Oberseite des Gehäuses anschließende Abfuhr für Verbrennungsgase, in welcher Abfuhr erste Ventilatormittel vorgesehen sind;
eine an das Gehäuse anschließende Zufuhr für Außenluft, die über zweite Ventilatormittel mit einer Abfuhr für diese Außenluft für deren Zufuhr in den Raum in Verbindung steht; und
einen Wärmetauscher, der an seiner einen Seite durch heiße Verbrennungsgase durchströmt wird und der an seiner anderen Seite durch kalte Außenluft zwecks Erwärmung dieser kalten Außenluft durchströmt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in ein unteres Kompartiment aufgeteilt ist, in dem der Brenner angeordnet ist, und in ein oberes Kompartiment, in dem der Wärmetauscher angeordnet ist, welche beiden Kompartimente von einer Wand mit einem ersten Durchgang für die Verbrennungsgase und mit einem zweiten Durchgang mit einem Rückschlagsventil getrennt sind, welches Rückschlagsventil bei einem Druck in dem unteren Kompartiment sich öffnet, der um einen bestimmten Wert über dem Druck in dem oberen Kompartiment liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen von dem Druckunterschied zwischen den beiden Kompartimenten abhängigen Durchzug hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil schwerkraftbelastet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Meßmittel zum Messen des Druckunterschieds zwischen den beiden Kompartimenten und die auf Grund davon erfolgende derartige Einstellung der Ventilatormittel, daß der Druckunterschied konstant gehalten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßmittel einen in der Trennwand befindlichen dritten Durchgang mit einem Lufttrichter umfassen und zum Messen des Druckunterschieds über diesen Lufttrichter ausgelegt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner von einem Mantel umgeben ist, der von Luft aus dem genannten Raum umströmt und dadurch gekühlt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ein Wärmetauscher des Kreuzstromtyps ist, wobei die beiden Strömungsrichtungen jedenfalls in etwa senkrecht zueinander verlaufen;
daß der Wärmetauscher in der Weise angeordnet ist, daß sich die Verbrennungsgase in einem Winkel im Bereich von 25°-65° schräg nach oben bewegen und daß an die Unterseite des Wärmetauschers eine Kondensatabfuhr anschließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfuhr von Verbrennungsgasen an der Unterseite der Einfuhröffnung des Wärmetauschers stattfindet und die Einfuhr von Luft über das Rückschlagsventil an der Oberseite der Einfuhröffnung erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in die Zufuhr von Luft aus dem genannten Raum anschließenden Filter.