DE7901135U1 - Schornstein - Google Patents

Description

Walter Kochmann, G3o8 Butzbach c«9.o3.79

• I » 1 J 1 J >

-Z-

Schornstein

Die Neuerung bezieht sich auf einen Schornstein für Heizungskessel oder andere Feuerungsanlagen.

Bei Industrieanlagen findet man gelegentlich freistehende schornsteine, welche außenseitig teilweise von einem Wassermantel umr_; geben sind. Dadurch kann ein geringer Teil

der im Rauchgas enthaltenen Wärme dazu ge-

nutzt werden, das Wasser im Wassermantel auf

zuwärmen.

Im Haushalt waren früher Kochherde gebräuchlich, bei denen der senkrechte Teil des Ofenrohres mit einer wassergefüllten Ummantelung
versehen war, um einen Teil der im Rauch

gas vorhandenen Wärme zu nutzen.

Der Wirkungsgrad solcher Wäxmerückgewinnün.isanlagen ist sehr schlecht, da der Wärmeübergang vom Inneren des Ofenrohres oder Kamins

zu dem auBenseitiq angeordneten Wasserbe

hälter schlecht ist. Heutige Heizkessel sinü
nur mit einem sehr kleinen Kaminstutzen am
Schornstein angeschlossen, so daB eine solche Ummantelung gar nicht möglich wäre. Der Kamin selbst kann bei Wohnhäusern ebenfalls nicht um

mantelt werden. Dies wäre unverhältnismäßig teuer und würde wegen des schlechten Wirkungsgrades beim Wärmeübergang wenig !Mutzen bringen.

Walter Kochmann, 63αθ Butzbach o9.o3»79

Um die im Rauchg ,3 vorhandene Wärme teil- | weise zurück zu gewinnen, eind in großen j Dampfkrafttijerken zahlreiche Anlagen hekannt f, und gebräuchlich. Hit sogenannten Ekonomisern | uiird z.B. mit dem Rauchgas das dem Dampfkessel

zugeführte Speisewasser vorgewärmt. Lufter- 1 hitzer dienen dazu, mittels der Rauchgase
vom Kessel benötigte Verbrennungsluft vorzu- I wärmen. Gebräuchlich sind auch Rekuperativ- ' lufterhitzer und Regenerativlufterhitzer

wie z.B. der Ljungström-Lufterhitzer. Alle
diese Einrichtungen sind unverhältnismäßig i groß und teuer, so daß sie bei Heizungsan- j lagen für Wohnhäuser keine Verwendung gefunden

haben. Platz- und Kostengründe führen sogar j

bei Heizungsanlagen dazu, daB man die Wärme- f

tauscherflache im Heizkessel so gering be- ^!

t mißt, daß das Rauchgas bis zu 35a Grad Celsius (

warm in den Schornstein strömt, so daß es |

diesen mit Temperaturen über 15o Grad C ver- Ϊ

läßt, obwohl im Hinblick auf KorrosiDns- |

gefahr es genügen würde, wenn am Schornstein- \

austritt das Rauchgas noch sicher über 80 G^-gd J C warm wäre.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde,

einen gegenüber bekannten Schornsteinen nur
unwesentlich teureren Schornstein zu entwickeln, mit dsm ein Teil der im Rauchgas
vorhandenen Wärme zurückgewonnen uerden kann.

•II··· ι · ■ ι · · ·

fit«·· c Ii · ··«

t I ι I · I < > I · ·

Walter Kochmann, 63dB Butzbach ο9·ο3«79

Diese Aufgabe hiird neuerungsgemöß durch einen im Bereich der Innenuandung des Schornsteins angeordneten Wärmetauscher gelöst.

Die Vorteile der Neuerung liegen in erster

Linie darin, daß durch die erfindungsgemMBe Anordnung des Wärmetauschers im Schornstein selber ein guter Wärmeübergang vom Rauchgas zum Wasser im Wärmetauscher gegeben ist, da das Rauchgas unmittelbar an den Wärme

tauscherflächen vorbei streicht· Der Wärmeübergang bleibt auch bei längerem Betrieb des Schornsteines gut, da dar Gesetzgeber für die heutigen Feuerungsanlagen einen fiußerst geringen Rußgehalt im Rauchgas vor

schreibt, so daB ein Verrußen des Wärmetauschers nicht zu befürchten ist. Sich im Laufe der Zeit angesammelte geringe RuBablagerungen können zudem bei der Schornstein- reinigung vom Schornsteinfeger zum größten Teil

entfernt werden.

Ein wesentlicher Vorteil der Neuerung besteht auch darin, daB durch die Anordnung des Wärmetauschers im Kamin kein zusätz licher Raumbedarf eintritt, der ansonsten

für andere Zwecke benutzt uerden könnte. Es ist ganz im Gegenteil möglich, herkömmliche Schornsteine durch nachträgliches Einfügen eines Wärmetauschers in den neuerungs- gemäßen Schornstein umzuwandeln. ···

β at # · · »

• «til «

ülaltef *Hcfchma*nn,"63oa Biitzbach o9.o3.79

Dl- oder Gasheizungen werden in der Regel dadurch geregelt, daß sie entsprechend des Wärmebedarfs entweder voll eingeschaltet oder ganz abgeschaltet sind. Da die Kaminwandungen jedoch bei abgeschaltetem Heiz kessel erhitzt sind, vermögen sie zurück auf den Wärmetauscher zu strahlen, so daß in ihm auch dann noch Wasser erwärmt werden kann, wenn der Heizungskessel sich in einer 1a Phase des Stillstandes befindet.

Der Wärmetauscher in dem neuerungsgemäStn Schornstein kann Für zahlreiche Aufgaben eingesetzt werden, so z.B. zum Erwärmen des Wasser- eines Schwimmbades in einem Hause.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Neuerung besteht darin, daS dar Wärmetauscher eine uendelförmige Rohrschlange ist. Die l/orteile dieser Ausführungsform liegen darin,daß eine verhältnismäßig große ldBrraetauscharflache

zu erreichen ist, ohne daß der freie Querschnitt im Schornstein wesentlich eingeengt wird. Die neuerungsgemäße Rohrschlange ist billig herzustellen und kann besonders leicht nachträglich von oben her in einen Schornstein

eingebaut werden. Auch wird die erforderliche Schornsteinreinigung mit einem üblichen runden Fegestern nicht erschwert.

ι·» tit ···

• ··!··· I It t «ff

• I I · · « t t > ' I i I > > ι t t

Walter Kochmann, 63oB Butzbach o9.aJ.79

Der neuerungspemäße Schornstein uiird besonders vorteilhaft für Zentralheizungsanlagen eingesetzt, indem der Rücklauf der einzelnen Heizkörper über den im Schornstein angeordneten Wärmetauscher erfolgt· Die Vorteile dieser

Maßnahme liegen in erster Linie darin, daß mit nur sehr geringen Mehrkosten gegenüber herkömmlichen Zentralheizungssystemen der Wirkungsgrad der Heizungsanlage durch Nutzung der im Rauchgas enthaltenen Wärme erheblich

verbessert uiird. Unabhängig von der aufgenommenen Wärme im Schornstein wird der Wirkungsgrad einer solchen Zentralheizung auch schon allein dadurch höher als bei bekannten Zentral heizungen, daß der Rücklauf nicht durch das

Mauerwerk geführt werden muß und in ihm ungenutzt Wärme nach außen abgegeben wird.

Ein wesentlicher Vorteil des neuerungsgemäßen Schornsteines liegt auch darin, daß kein Platz im Hause für eine Ulärmerückgetdinnungsanlage

beansprucht wird, der anderweitig genutzt werden könnte. Eine Zentralheizung mit dem neuerungsgemäßen Schornstein ist gegenüber den vorbekannten kaum teurer, ihre Montage bereitet keine Schwierigkeiten, Besonders vor

teilhaft ist sie natürlich in großen Wohnhäusern mit vielen Geschossen, da dann lange Schornsteine vorhanden sind und der Wärmetauscher entsprechend lang sein kann.

iilalt'er tfachmännj 6308 Butzbach o9.o3.79

Die Neuerung laßt zahlreiche Ausführungs- jt möglichkeiten zu. Eine davon ist achematisch

in der Zeichnung dargestellt und wird nach- S

folgend beschrieben. Es zeigen \.

Figur 1 einen Schnitt durch ein mehr- ^?

stockiges Wohnhaus mit Zentralheizung und einem neuerunqsge- \ mäßen Schornstein, *

'f Figur 2 einen Querschnitt durch den i Schornstein gemäß Figur 1_f r

Figur 3 einen Schnitt durch ein mehrstöckiges Wohnhaus mit einer i gegenCiber Figur 1 abtueichenden ', Zentralheizung und dem neuerungsgemäßen Schornstein·

Das in Figur 1 dargestellte blohnhauB hat einen |

Schornstein 1, in den das Rauchgas eines Heiz- |

kesseis 2 mittels sines Abgasstutzens 3 ge- |

leitet uiirdo In den einzelnen Etagen des bJohn- f

hauses sind Heizkörper if, 5; 6, 7; θ, 9; vor- g

gesehen, denen heißes blasser von einer I/or- I

laufleitung 1o, 11 vom Heizkessel 2 aus züge- f führt uiird. Das liJassHr strömt nach dem l/erlasaen

der Heizkörper k - 9 jeuieila über Rücklauf- i

leitungen 12, 13 durch den Fußboden zu einem ψ

üJärmetauscher 14 im Inneren des Schornsteines ^:'

1 und durch diesen zurück in den Heizkessel 2. I

r mi < ι ■ · · · * a #

t I « * * f φ «

i 1* CC · ti

LJalter Kochmann, 63o8 Butzbach d9.d3.79

-B-

Der Wärmetauscher 1ft ist durch eine wendel— förmige Rohrschlange gebildet, die bEi einem runden Schornstein nur geringfügig geringeren Durchmesser hat als der Schornstein innenseitig.

hJenn der Schornstein, uie das in Figur 2 gezeigt ist, quadratischen Querschnitt hat, dann muß der Durchmesser der uendelfBrmigen Rohrschlange geringfügig geringer sein als die Kantenlänge des freien Querschnittes des

Schornsteines. Die Tatsache, daß bei einem solchen Schornstein ein Fegen der Ecken nicht möglich ist, wirkt sich in der Praxis nicht nachteilig aus, da Schornsteine ohnehin mit Fegssternen gereinigt werden, die auch

dann nicht in die Ecken kommen, uenn kein Wärmetauscher vorgesehen ist.

Die Ausführungsform gemaB Figur 3 ist für den nachträglichen Einbau des Wärmetauschers 1ft in einen Schornstein 1 ausgebildet. In vor

handenen Gebäuden haben die Heizkörper bereits Rücklaufleitungen 2o, 21, welche zum heller führen. Zum Einbau des bJärmetauschers 1ft werden diese Rücklaufleitungen 2o, 21 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 22 an eine Steig

leitung 23 im Inneren des Schornsteines 1 angeschlossen· Von der Steigleitung wird das blasser durch den wendeiförmigen wärmetauscher 1ft zurück zum Heizkessel 2 geführt. Um den

• ta ·· t 4 · ■

Walter Kochmann, G3oB Butzbach o9.a3,79

ülärmetauscher 1t entlüften zu können, kann von seinem obersten Ende eine Entlüftungsleitung 2k zum Speicher dea Gebäudas geführt Bein. Eine solche Entlüftung empfiehlt eich natürlich auch bei den AusfOhrungsformen ge

mäß Figur 1.

Die Steigleitung 23 kann sehr gut in der Ecke eines quadratischen Schornsteines 1 hochgeführt uierden, sd daß sie weder die Reinigung des Schornsteines nach den Verlauf der uendel-

*ärmigen Rohrschlange behindert.

Claims (2)

Udo Scfclagv/ein Und«BW6B 7d - Tel.·. <DS032) 84827 6350 Bad Nauheim 4 ISieiniurth) IHI I f · s Walter Kachmann, 63d8 Butzbach o9.03.79 Sch/Kü Snhutzansprüche

1. Schornstein für Heizungskessel ader andere Feuerungsanlagen, gekennzeichnet durch einen im Bereich seiner Innenwandung angeordneten Wärmetauscher (1*t).

2. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1if) eine uendelförmige Rohrschlange ist.