-
Die
Erfindung betrifft ein Heizmittel zum Beheizen von Wohnräumen.
-
Der
Stand der Technik enthält
Holzbrennöfen,
die mit einer Brennkammer versehen sind, die über eine Öffnung mit Brennholz beladen
wird, die durch einen Verschluss geschlossen werden kann, der an
einer Seitenwand, die die Brennkammer begrenzt, vorgesehen ist.
Die von der Holzverbrennung erzeugten Rauchgase werden durch ein
Rauchrohr ausgegeben, das die Brennkammer mit dem Äußeren verbindet.
-
Ein
Nachteil von solchen Vorrichtungen ergibt sich aus dem verwendeten
Brennstofftyp, dessen Verbrennung eine relativ große Produktion
von Kohlenmonoxid verursacht, was für Umweltprobleme verantwortlich
ist, wie etwa den Anstieg der Durchschnittstemperatur unseres Planeten
infolge des sog. Treibhauseffektes. Ein weiterer Nachteil besteht
in der hohen Anzahl von festen Verbrennungsprodukten, die den Benutzer
dazu zwingen, häufige
und ermüdende
Reinigungsvorgänge
durchzuführen.
-
Es
sind ferner Heizvorrichtungen bekannt, die als Brennstoff die sog. "Holzpellets" verwenden. Diese
Pellets werden aus Restprodukten der Holzbearbeitung (Sägemehl oder
-späne)
gewonnen, die einem hohen Druck ausgesetzt werden, um kompakte Produkte
zu erhalten, die eine im Wesentlichen zylindrische Form haben. Die
Pellets werden ohne die Verwendung von umweltverschmutzenden Additiven erhalten;
sie sind durch einen sehr niedrigen Feuchtigkeitsanteil gekennzeichnet
und brennen deshalb leicht. Die Verbrennung solcher Produkte erzeugt
ferner einen relativ niedrigen Anteil von festen Verbrennungsrückständen; auch
die Erzeugung von Kohlenmonoxid ist relativ gering. Ferner erscheint
die Synthese von Kohlendioxid (CO2) während der
Verbrennung kompatibel mit den Umwelterfordernissen. Vorrichtungen,
die die Pellets als Brennstoff verwenden, weisen eine Brennkammer
auf, die durch eine Wand begrenzt ist, an der eine Öffnung vorgesehen
ist, die durch einen Verschluss geschlossen werden kann. Im Inneren
der Brennkammer ist eine Brennpfanne vorgesehen, die zur Aufnahme
der Pellets ausgebildet ist, um diese zu halten, während sie
brennen. Diese Vorrichtungen arbeiten mit erzwungener Zirkulation,
d.h. sie enthalten oberhalb der Brennkammer eine Saug- und Rauchkammer,
die mit einem Gebläse
versehen ist, das in der Lage ist, die Abgase selbst aufzunehmen
und einen Unterdruck zu erzeugen, der notwendig ist, um einen Luftstrom
innerhalb der Brennkammer zu erzeugen, was wichtig ist, um eine Verbrennung
der Pellets zu bewirken. Statt dessen erscheint ein Rauchgasrohr
nicht notwendig zu sein, wie bei den üblichen Holzbrennöfen, infolge
der niedrigen Produktion von CO2, das durch
die Verbrennung der Pellets erzeugt wird. Ein weiteres Gebläse, das
in einem unteren Bereich der Vorrichtung angeordnet ist, zieht Luft
aus der Umgebung und führt
sie entlang eines geeigneten Weges, so dass Luft aufgeheizt und
wieder in die Umgebung abgegeben wird. Ein Brennstoffbehälter in
der Nähe
der Brennkammer ist dazu geeignet, eine große Anzahl von Pellets aufzunehmen,
um so sicherzustellen, dass die Vorrichtung eine erhebliche Brenndauer
aufweist. Die Brennstoffbeladung in die Brennpfanne führt durch einen
Schraubenförderer
(angetrieben von einem Motor mit Drehzahlreduzierung), der die Pellets
aus einem Bodenbereich des Behälters
zieht, um sie innerhalb der Brennkammer in einen Bereich oberhalb der
Brennpfanne zu fördern.
Aus diesem letzten Bereich bewirkt eine Gleitrutsche von geeigneter
Länge, dass
der Brennstoff in die Brennpfanne fällt. Die Vorrichtung kann ferner
mit einer elektronischen Steuerung ausgestattet sein, um unterschiedliche
Vorgänge,
wie etwa die Zündung,
das Ausstellen und die Auswahl einer gewünschten Temperatur zu ermöglichen.
Das Einhalten der gewünschten
Temperatur und eines gewünschten
Druckes innerhalb der Brennkammer wird durch Einrichtungen erreicht,
wie Druck- und Thermoschalter, die mit den Gebläsen und dem Motor zusammenwirken.
-
Die
DE 3226877 offenbart einen
Boiler, der für
eine alternative oder gemeinsame Verbrennung von Holzschnipseln
und/oder Sägemehl
und Holzstücken
geeignet ist, der mit einer Brennkammer versehen ist, mit der eine
Fördereinrichtung,
eine Brennluftversorgungseinrichtung, ein Abgaskanal und eine Heißluftwärmetauschereinheit
verbunden sind. Die Brennkammer hat einen Brennrost, der 40 bis
80 % des Querschnittes der Brennkammer einnimmt, wobei die Fördereinrichtung
in einen Ladebunker führt, der
die Querschnittsfläche
der Brennkammer einnimmt, die nicht durch den Rost ausgefüllt ist.
Zusätzlich
zu der Fördereinrichtung
ist eine Öffnung
zum manuellen Befüllen
auf der Seite und/oder an der Deckenwand der Brennkammer vorgesehen.
-
Die
oben erwähnten
Vorrichtungen können nicht
zufriedenstellend arbeiten, während
sie die Verbrennung von anderen Brennstoffarten wie etwa von natürlichem
Holz bewirken; im Ergebnis konnte der exzessive Anteil des erzeugten
CO2 nicht ohne ein Rauchgasrohr abgegeben
werden.
-
In
den Pelletbrenneinrichtungen besteht die Gefahr, dass die hohe in
der Brennkammer herrschende Temperatur die Verbrennung der Pellets
bereits auf der Gleitrutsche bewirkt, durch die sie auf die Brennpfanne
gelangen, mit der Möglichkeit,
dass sich die Verbrennung auf die Pellets ausweitet, die in dem
Schraubenförderer
vorhanden sind, und von dort auf die Pellets, die in dem Behälter in
der Nähe der
Brennkammer vorhanden sind, mit der Konsequenz der Gefahr der Ausbreitung
des Feuers.
-
Es
sind weitere Vorrichtungen für
die Beheizung von Räumen
bekannt, die als sog. offene Kamine bekannt sind, die aus einem
zu dem beheizenden Raum hin offenen Feuerplatz bestehen, in dem
der zu verbrennende Brennstoff platziert wird, wobei es sich allgemein
um Holzstücke
handelt, und mit einem Rauchabzugsrohr für die Abführung der von der Verbrennung
erzeugten Abgase. Diese Vorrichtungen haben einen sehr niedrigen
Wirkungsgrad, da ein großer
Anteil der durch die Verbrennung erzeugten Wärme durch den Kaminabzug verschwendet
wird. Ferner ermöglichen
sie nicht die Verwendung von Brennstoff in kleinen Stücken, wie
etwa Holzpellets.
-
Eine
Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus der DE-U-9218953 bekannt.
-
Eine
Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung besteht darin, die bekannten Einrichtungen zum Beheizen
von Räumen
zu verbessern.
-
Eine
weitere Aufgabe besteht darin, die bekannten Einrichtungen zum Beheizen
von Räumen flexibler
zu machen.
-
Eine
weitere Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Einrichtungen für das Beheizen
von Räumen
sicherer zu machen.
-
Noch
eine andere Aufgabe der gegenwärtigen
Erfindung besteht darin, den Wirkungsgrad der Feuerungen zu verbessern.
-
Diese
Aufgaben werden durch eine Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Die
ersten Brennstoffmaterialien können Stücke von
natürlichem
Holz sein, während
die zweiten Brennstoffmaterialien Holzpellets sein können, feste
Brennstoffe von kleiner Größe oder
in granulierter Form, z.B. Brennmaterialien, die zerstoßen sind, wie
etwa gebürstete
und zerstoßene
Olivensteine, Walnussschalen, Haselnüsse usw.
-
Auf
eine solche Weise ist es möglich,
mit der gleichen Vorrichtung entweder die Verbrennung von Holz oder
die Verbrennung von Pellets oder dgl. zu ermöglichen.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführung stellen
die Brennkammer und das Behältermittel
zwei getrennte Einheiten dar, die durch eine Fördereinrichtung verbunden sind.
-
Die
Fördereinrichtung
weist vorzugsweise in einem ersten Abschnitt ein Schraubenfördermittel und
möglicherweise
in einem zweiten Abschnitt eine Gleitrutsche auf, die geeignet ist,
den Fall der Pellets in eine Brennpfanne der Brennkammer zu bewirken.
-
Falls
somit eine der beiden Einheiten nicht funktioniert, z.B. das Behältermittel,
ist es somit möglich,
eine solche Einheit auszutauschen, während die andere (die Brennkammer)
weiter benutzt wird. Auf diese Weise erfordert der Austausch relativ
geringe Kosten.
-
Bei
einer weiteren Ausführung
besteht die Einrichtung zum Beheizen von Räumen aus einer einzigen Einheit,
und die Brennkammer und das Behältermittel
sind durch eine Trennwand voneinander getrennt.
-
Auf
diese Weise ist die sich so ergebende Vorrichtung leicht transportierbar.
-
Das
Behältermittel
kann derart ausgebildet sein, dass es zur Aufnahme von festen, granulierten Brennstoffen
und des Fördermittels
für die
festen, granulierten Brennstoffe geeignet ist, um die festen granulierten
Brennstoffe zwischen dem Behältermittel
und der Brennkammer zu fördern.
-
Dies
erlaubt es, die Einrichtung zum Beheizen von Räumen gemäß der Erfindung zu erhalten, indem
ein bereits vorhandener üblicher
Heizofen verwendet wird, in dem eine Öffnung für die Einführung der Fördereinrichtung gemacht wurde.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausführung weisen die Heizeinrichtungen
und das Behältermittel eine
solche Form und solche Abmessungen auf, dass sie in die Brennstelle
eines Kamins eingeführt werden
können.
-
Auf
diese Weise wird die Wirksamkeit des Kamins erheblich verbessert.
-
Die
Einrichtung zum Beheizen von Räumen ist
mit einer Brennkammer versehen, die einen Einlass aufweist, der
zur Einführung
von ersten Brennstoffen in die Brennkammer geeignet ist, ferner
einen Auslass, durch die Abgase die Brennkammer verlassen können, und
ferner eine Kühleinrichtung,
die zur Kühlung
der genannten weiteren Brennstoffe in dem Behältermittel geeignet ist.
-
Auf
diese Weise ist es möglich,
die Temperatur der weiteren Brennstoffe während ihres Transportes zu
der Brennkammer deutlich unterhalb ihrer Verbrennungstemperatur
zu halten, was das Risiko vermeidet, dass ihre Verbrennung beginnt,
während
sie sich innerhalb der Fördereinrichtung
befinden, und dass sich diese Verbrennung zu dem Behältermittel ausbreitet.
-
Dies
führt dazu,
dass die Heizeinrichtung besonders sicher ist.
-
Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung besser verständlich und
in die Praxis umgesetzt, wobei in der Zeichnung eine Ausführung derselben
als nicht einschränkendes Beispiel
dargestellt ist und in der:
-
1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Ofens gemäß der Erfindung
ist;
-
2 eine
schematische Ansicht wie diejenige gemäß 1 ist, jedoch
in einer Ausführung,
die mit einer Kühleinrichtung
versehen ist;
-
3 ein
Vertikalschnitt eines Behältermittels
gemäß der Erfindung
ist;
-
4 eine
Vorderansicht eines Einsatzes für einen
offenen Kamin ist;
-
5 ein
Schnitt gemäß der Linie
V-V gemäß 4 ist.
-
Ein
Hausbrennofen 1 weist eine Brennkammer 2 auf,
die geeignet ist, mit Holz 3 beladen zu werden, das in
die Brennkammer 2 über
eine Öffnung 4 eingeführt werden
kann. Die Luft, die durch die Verbrennung des Holzes 3 aufgeheizt
wird, gelangt über einen
Auslassschlitz 5, der an dem oberen Ende der Brennkammer 2 vorgesehen
ist, in die Umgebung, abgesehen von Strahlungswärme. Die durch die Verbrennung
erzeugten Abgase, die einen hohen Anteil von CO2 enthalten,
werden durch ein Abgasrohr 6 abgeführt, das die Brennkammer mit
einer Umgebung außerhalb
des zu beheizenden Raumes verbindet.
-
Ein
Behältermittel 7,
das geeignet ist, Pellets 8 aufzunehmen, weist eine Beladeöffnung 9 auf,
die an der Oberseite des Behältermittels 7 vorgesehen ist,
um die Beladung von Pellets 8 in das Behältermittel 7 zu
erlauben.
-
Die
Pellets 8 werden einer Förderung von dem Behältermittel 7 zu
der Brennkammer 2 über
einen archimedischen Schraubenförderer 10 unterworfen,
der von einem Motor 11 mit Drehzahlreduzierung angetrieben
ist (2). Der archimedische Schraubenförderer 10 ist
dazu ausgebildet, die Pellets 8 aus einem Bodenbereich
des Behältermittels 7 durch
einen Mund 10a (3), der in einem Bodenbereich einer
Abdeckung 10b des archimedischen Schraubenförderers 10 vorgesehen
ist, anzuziehen. Die durch den Mund 10a angezogenen Pellets
werden zur Oberseite eines Gravitationskanals oder einer Gleitrutsche 12 gefördert, die
dazu ausgebildet ist, den Fall der Pellets 8 zu einer Brennpfanne 13 zu
bewirken, die im Inneren der Brennkammer 2 platziert ist.
Die Gleitrutsche 12 ist teilweise in die Brennkammer 2 durch
ein Loch 14 eingeführt,
das an einer Seitenfläche 14a derselben
ausgebildet ist.
-
Eine
elektrische Steuervorrichtung 15, die in diesem Fall eine
elektronische Steuerkarte einschließt und die auf einer äußeren Deckfläche 17a des
Behältermittels 7 platziert
ist, erlaubt es dem Benutzer, die Vorrichtung 1 anzufahren,
abzuschalten und einen gewünschten
Temperaturwert auszuwählen.
-
Es
können
Druck- und Thermoschalter vorgesehen sein (nicht dargestellt), die
eine Steuerung der Temperatur in die beheizten Räume erlauben. Ein Verschluss 16,
der auf einer Seitenfläche
der Brennkammer 2 platziert ist, kann eine Glasplatte aufweisen,
um eine verbesserte Strahlung zu erlauben als auch eine visuelle
Kontrolle des Inneren der Kammer 2. So ist eine geeignete Öffnung ermöglicht,
um periodische Reinigungsvorgänge
zu erlauben.
-
In
einer nicht dargestellten Ausführung
kann das Behältermittel
den zweiten Brennstoff 8 in die Brennkammer 2 durch
Fallen durch ein Sternventil ausgeben, das automatisch, halbautomatisch
oder auf manuelle Weise betätigt
sein kann.
-
Wie
in 2 gezeigt ist die Gleitrutsche 12 mit
einem ersten Ende eines Kanalmittels 17d verbunden, das
z.B. die Form eines Rohrs haben kann, das in einem nach unten gerichteten "U-förmigen" Abschnitt endet
und das ein zweites Ende aufweist, das mit einem Gebläsemittel 18 verbunden
ist, das in der Lage ist, kalte Luft, die aus der externen Umgebung
der Heizeinrichtung 1 kommt, in das Kanalmittel 17d zu
fördern.
Es versteht sich, dass die Verwendung des Gebläsemittels 18 bevorzugt,
jedoch nicht notwendig ist, da die Brennkammer 2 während des Betriebs
unter leichtem Unterdruck steht infolge des Zuges der Abgase, und
deshalb wird kalte Luft ohnehin durch das Kanalmittel 17d gesaugt
und kühlt
die Gleitrutsche und das darauf enthaltene Material, soweit dieses
vorhanden ist.
-
Die
kalte Luft, die in die Gleitrutsche 12 gefördert wird,
wie durch die Pfeile gemäß 3 entlang
des Kanalmittels 17d gezeigt ist, verhindert die Möglichkeit,
dass die Pellets 8 darin infolge der heißen Luft überhitzt
werden, die aus der Brennkammer 2 auf die Gleitrampe 12 gelangt,
und zwar so weit, dass die Verbrennungstemperatur erreicht wird,
was die Verbrennung auf die in der archimedischen Schraube 10 enthaltenen
Pellets und die in dem Behälter 7 enthaltenen
ausweiten würde.
-
Es
sei ferner erwähnt,
dass im Falle von Zwangslüftung
das Risiko, dass die Pellets 8 auf der Gleitrampe 12 und
in der archimedischen Schraube 10 sich überhitzen können, sehr reduziert wird,
da die erzwungene Lüftung
dem Eindringen von heißer
Luft in die Gleitrutsche 12 entgegenwirkt. In diesem Fall haben
das Kanalmittel 17d und das Gebläse 18 die Funktion
von Sicherheitselementen, soweit sie vorhanden sind, um die Überheizung
der Pellets 8 in dem Fall zu verhindern, dass die erzwungene
Lüftung
unterbrochen wird. Im Zusammenhang damit sei erwähnt, dass die erzwungene Lüftung ohnehin nicht
notwendig ist für
das korrekte Arbeiten des Ofens gemäß der Erfindung.
-
Das
erste Ende des Kanalmittels 17d kann anstatt mit der Gleitrutsche 12 verbunden
zu sein, auch mit der archimedischen Schraube 10 verbunden
sein, so dass die kalte Luft, die aus dem Kanalmittel 17d kommt,
in die archimedische Schraube 10 geführt wird, und von dort zu der
Gleitrutsche 12.
-
Das
Behältermittel 7 ist
in Bezug auf den Ofen 1 so angeordnet, dass es zwischen
der Wand 14a desselben und der entsprechenden Wand 17 7a des
Behältermittels 7 einen
Hohlraum 7c bildet, in den das Kanalmittel 17d geführt werden
kann, wobei auch ein Luftfluss Wärme
von der Wand 14a unter Wirkung des Gebläses 18 abziehen und
zur Umgebung führen
kann.
-
Wie
in den 4 und 5 gezeigt, weist ein Einsatz
für offene
Kamine einen Körper 20 auf,
in dem eine Brennkammer 2a vorgesehen ist, die mit Holz
beladen werden kann, das durch eine Öffnung 3 in die Brennkammer 2a eingeführt werden
kann, die durch einen Verschluss 4a zugänglich ist. Die durch die Verbrennung
erzeugten Abgase werden durch eine erste Öffnung 22 abgeführt, die
an der Oberseite des Körpers 20 vorgesehen
ist, und die mit dem Abgasrohr des Kamins verbunden sein kann, um
die Brennkammer 2a mit einer Umgebung zu verbinden, die
extern zu dem zu beheizenden Raum ist. Die Form und die Abmessungen
des Körpers 20 sind
derart, dass der Körper
in einen offenen Kamin eingeführt
werden kann.
-
Ein
Behältermittel 23,
das zur Aufnahme von Holzpellets geeignet ist, weist eine Ladeöffnung (nicht
dargestellt) auf, die ein Beladen von Pellets in das Behältermittel 23 erlaubt.
Das Behältermittel 23 hat
eine solche Form und solche Abmessungen, dass es zusammen mit dem
oben erwähnten
Körper 20 in
einen offenen Kamin eingeführt
werden kann.
-
Die
Pellets werden von dem Behältermittel 23 durch
eine archimedische Schraube 24 transportiert, die durch
einen Motor 25 mit Drehzahlreduzierung angetrieben ist.
Die archimedische Schraube 24 kann die Pellets von einem
Bodenbereich des Behältermittels 23 anziehen
und sie zu der Oberseite einer Gleitrutsche 26 fördern, durch
die der Fall der Pellets zu einer Brennpfanne 27 bewirkt
wird, die in der Brennkammer 2a platziert ist. Die Gleitrutsche 26 ist teilweise
in die Brennkammer 2a durch ein Loch 28 eingeführt, das
auf einer Seitenfläche 29 derselben vorgesehen
ist.
-
Die
Gleitrutsche 26 ist mit einem ersten Ende eines weiteren
Kanalmittels 30 verbunden, dessen zweites Ende mit einem
Gebläsemittel 31 verbunden ist,
das in der Lage ist, in das weitere Kanalmittel 30 kalte
Luft zu fördern,
die von der äußeren Umgebung kommt.
-
Die
in die Gleitrutsche 26 geförderte kalte Luft verhindert
es, dass die darin befindlichen Pellets infolge der heißen Luft,
die aus der Brennkammer 2a zu der Gleitrutsche 26 gelangt,
bis zum Erreichen der Brenntemperatur überhitzt werden, was zu einem Ausbreiten
der Verbrennung zu dem in der archimedischen Schraube 24 enthaltenen
Pellets und zu den in dem Behälter 23 enthaltenen
Pellets führen
würde.
-
Das
erste Ende des weiteren Kanalmittels 30 kann, anstatt mit
der Gleitrutsche 26 verbunden zu sein, auch mit der archimedischen
Schraube 24 verbunden sein, so dass die kalte Luft, die von
dem Gebläse 31 kommt,
zu der archimedischen Schraube 24 geführt wird, und von dort zu der
Gleitrutsche 26. Innerhalb des Körpers 20 und außerhalb
der Brennkammer 2a ist ein Rohr 33 vorgesehen,
in das von der äußeren Umgebung
angesaugte Luft zu dem Körper 20 durch
Saugmittel 32, z.B. Gebläse, gefördert wird. Diese Luft, die
durch das Rohr 33 strömt, wird
als eine Folge der auf das Rohr 33 über die Wände der Brennkammer 2a übertragenen
Wärme aufgeheizt
und wird wieder in die Umgebung zurückgeführt, von der sie durch einige Öffnungen 34,
z.B. Schlitze, angesaugt wurde, die auf dem oberen Bereich des Körpers 20 vorhanden
sind, z.B. auf dem oberen Abschnitt des Verschlusses 4a.
Unterhalb der Brennkammer 2a ist eine Schublade 35 zum
Sammeln der von der Verbrennung des Brennmaterials erzeugten Asche
vorgesehen.
-
Eine
elektrische Steuervorrichtung (nicht dargestellt), die in diesem
Fall eine elektronische Platine aufweist, die an einer äußeren Oberfläche des Körpers 20 oder
dem Behältermittel 23 platziert
ist, erlaubt es dem Benutzer, die Förderung der Pellets zu starten,
anzuhalten oder die Vorrichtung einzustellen und einen gewünschten
Temperaturwert auszuwählen,
auf den der Raum beheizt werden soll.
-
Gegebenenfalls
vorgesehene Druck- und Thermoschalter (nicht dargestellt) erlauben
die Temperatursteuerung für
die beheizten Räume.