DE8615565U1 - Wärmestrahler zur Großraumbeheizung - Google Patents
Wärmestrahler zur GroßraumbeheizungInfo
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- F24D5/06—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated
- F24D5/08—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated with hot air led through radiators
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Description
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Wärmestrahler zur Großräümbeheizunq.
Die Erfindung betrifft einen Wärmestrahler zur Großraumbeheizung mit mindestens einem Strahlungsrohr, an
dessen einem Ende eine Brennereinrichtung und an dessen anderem Ende eine ifii Sc.rälliüilysrOiir einen Unterdruck
erzeugende Saugeinrichtung wie ein Kaminabzug angeordnet ist.
Derartige Wärmestrahler werden an der Decke eines zu beheizenden Raumes unter einem Reflektor aufgehängt
und mit einer atmosphärischen Gasbrennereinrichtung betrieben, welche Flüssiggas oder Erdgas verbrennt. Strahler
dieser Art geben Wärme in Form von Infrarotwärmestrahlung ab und sind daher geeignet zur Verwendung beim Heizen von
Großräumen wie Arbeits- oder Sporthallen od.dgl.
Die Anwendung von Infrarotstrahlern, bei denen Abgastemperaturen
von etwa 5 00° auftreten, ist jedoch im Hinblick auf den Wirkungsgrad gegenüber Strahlern, die in
einem mittleren Temperaturbereich unter Abstrahlung einer langwelligen Wärmestrahlung arbeiten, mit deutlichen Nachteilen
verbunden, da die bei Mitteltemperaturstrahlern niedrigeren Abgastemperaturen von etwa 200° eine wesentlich
bessere Ausnutzung der Verbrennungswärme ermöglichen. Der Anwendung von gasbetriebenen Wärmestrahlern steht in
Einzelfällen auch entgegen, daß nicht überall ein Gasanschluß oder ein Gasspeicher zur Verfugung steht.
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Auch ist die Anwendung von Infrarotstrahlern mit
Nachteilen verbunden, da nicht nur die Abgasveriuste sehr hoch sind, sondern daß auch der Wirkungsgrad der
Aufheizung der Räume erheblich geringer ist als bei einer langwelligen Mitteltemperaturstrahlung.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Wärmestrahler
der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß die Anwendung einer Ölfeuerung möglich wird, daß die
an die Umgebung abzugebende Wärmemenge im Bezug auf den Energieaufwand vergrößert wird, der insgesamt eine große
Heizleistung bringt und durch Anpassung der heizwirksamen Oberfläche eine möglichst große Wärmemenge gezielt und
gleichmäßig auf zu beheizende Objekte übertragen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wärmestrahler
der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:
a) die Brennereinrichtung ist als Drucköl-Düsenbrenner
mit einem Gebläse ausgebildet,
b) das Strahlungsrohr ist einen zur Abstrahlung langwelliger Wärmestrahlung geeignet großen Durchmesser
aufweisend ausgebildet, und
c) das Strahlungsrohr weist im Bereich der Brennereinrichtung zur Abschirmung gegen eine direkte Flammbeaufschlagung
und Überhitzung eine feuerfeste Isolierung auf.
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Mit einem derartig ausgebildeten Wärmestrahler ist I es möglich, im Mitteltemperaturbereich mit optimalem
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i' '" <{5roßräume zu beheizen. Durch die spezielle Anpassung
) 5 des Wärmestrahlers an den Drucköl-Düsenbl'enner wird
übsr sinsn maximalen Bereich des Strahlrohres <3ϊβ Wainne—
«j strahlung abgegeben.
I Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei
I vorgesehen, daß das Strahlungsrohr über seine gesamte
I 10 Länge mit einer mit zunehmendem Abstand zur Brenner-
I' einrichtung eine abnehmende Dicke und/oder Wirksamkeit
aufweisende Isolationsschicht versehen ist. Dadurch ist erreichbar, daß in den Bereichen, wo eine hohe Wärmemenge
geballt auftritt, eine Abstrahlung im Infrarotbereich
15 verhindert wird und diese Wärme noch zur A.ifheizung der
von der Brennereinrichtung weiter entfernten Partien des Strahlrohres zur Verfügung steht. Durch die Verringerung
der Wirksamkeit der Isolation kann damit eine ganz gleichmäßige Wärmestrahlung erreicht werden.
20 Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
F i g. 1 eine Ausführungsform eines Wärmestrahlers
25 in einer schaubildlichen Ansicht von unten,
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F i g. 2 den Wärmestrahler gemäß Fig. 1 in einer schematischen Seitendarstellung,
F i g. 3 den Wärmestrahler in einer senkrechten Schnittdarstellung gemäß Linie III-III in Fig. 2,
F i g. 4 einen Wärmestrahler in einer Anordnung in einem Gebäude in schematischer Darstellung, und
F i g. 5 die Raumtemperatur in bezug auf die Raumhöhe für unterschiedliche Beheizungssysteme in einer
Diagrammdarstellung.
Fig. 1 zeigt einen Wärmestrahler i«tit einem U-förmig
gebogenen Strahlungsrohr 10, an dessen einem Ende eine Brennereinrichtung 2 0 und an dessen anderem Ende ein
an einen Kaminabzug anschließbarer Abgasstutzen 30 angeordnet ist, die im Strahlungsrohr 10 einen Unterdruck
erzeugt. Durch diesen Unterdruck wird die durch die Brennereinrichtung 20 erzeugte Brennerflamme und das dabei
entstehende Verbrennungsgas-Luft-Gemisch von der Brennerseite
des Strahlrohres 10 zum Abgasstutzen 3 0 gezogen und durch diese hinaus gesaugt. Das Strahlrohr 10 ist aus
Längselementen 11 und 12 und einem Verbindungsstück 13 aufgebaut. Im Bereich des Abgasstutzens 30 ist das Ende
des Strahlungsrohres 10 durch einen Reinigungsdeckel 12c verschlossen.
Die aus einem Druckölbre-rmer 21 und einem Gebläse 22
bestehende Btfennetfeinrlchtung 20 ist am brennörseitigen
Ende des Strahiungsrohres 10 an einer Schwenkvorrichtung
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oder einer Tür befestigt, um eine Inspektion zu erleichtern.
Das Strahlungsrchr 10 ist, wie in Fig. 2 dargestellt,
über seine gesamte Länge L mit einer Isolationsschicht 60 versehen, die eine von der Brennerseite de*-;
Strahlungsrohrs 10 her abnehmende Wirksamkeit aufweist. Die Abstufung der Wirksamkeit kann entweder linear gewählt
werden oder wird an die Abnahme der Temperatur des Verbrennungsgas-Luft-Gemisches
angepaßt, wobei durch die Anordnung der Isolationsschicht 60 erreichbar ist, daß
das Verbrennungsgas-Luft-Gemisch im gesamten Durchlauf- ~
1 bereich durch das Strahlungsrohr 10 eine relativ hohe Temperatur aufweist, so daß eine gleichmäßige Erwärmung
des Strahlungsrohres 10 und damit eine gleichmäßige Abstrahlung möglich ist.
Die Isolierung 50 im brennerseitigen Bereich des Strahlungsrohres kann durch einen konzentrisch im Strahlungsrohr
nahe der Brennereinrichtung 20 angeordneten Rohrstutzen 150 ausgeführt werden, der mit der Brennereinrichtung
20 verbunden ist, wobei der zwischen dem j Strahlungsrohr 10 und dem Rohrstutzen 150 gebildete Ringraum
151 auf der der Brennereinrichtung 20 zugewandten Seite verschlossen ist. In dem Ringraum 151 kann eine
zusätzliche Isolationsschicht 152 angeordnet werden. Damit ergibt sich eine einfach aufgebaute, sehr wirksame
Abschirmung j so daß die direkt vor der Brennereinrich-
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tung 20 aufgebaute Flammfront das Strahlungsrohr nicht s
beaufschlagt, so daß auch in diesem Bereich eine Abstrahlung im Mitteltemperaturbereich über langwellige
Äbstrahlung ermöglicht wird.
Über dem Strahler ist ein trapezförmiger Reflektor 40 angeordnet, dessen Innenseite verspiegelt sein kann,
j um eine bessere Strahlungsreflexion zu ermöglichen.
Bevorzugterweise ist der Reflektor 40 auf seiner von dem Strahler abgesandten Seite mit einer zusätzlichen Isolafclonsschicht
41 versehen, so daß eine Isolation zur Ravmdecke hin erfolgt, damit fast die gesamte Wärmeenergie
zur Raumerwärmung zur Verfügung steht.
s Das Strahlungsrohr 10, das einen Durchmesser D so
aufweist, daß sich aufgrund der zur Verfügung stehenden Wärmemenge eine langwellige Wärmeabstrahlung ergibt,
kann zusätzlich im Bereich seiner sich gegenüberliegenden Seiten 11a, 12a und/oder im Bereich der nach unten gewandten
Seiten 11b, 12b mit zusätzlichen Isolationen versehen sein, die eine gleichmäßige Wärmeabstrahlung
nach unten und zum Reflektor 40 hin bewirken, so daß insgesamt eine gleichmäßige Wärmeabstrahlung ermöglicht
Wird.
Der Wärmestrahler 100 wird bei einer Anordnung in
einem Raum über Trägerleisten 42 an einer Raumdecke
1 3fl in geeignetem Abstand aufgehängt. Einendseitig ist
er mit der Saugeinrichtung 30 an einen Schornstein 130
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angeschlossen, während der am entgegengesetzten Ende des Strahlungsrohrs 10 angeordnete Brenner 20 über eine Ölleitung
72, die einen Ölfilter 73 und eine Ölpumpe 71 aufweist, mit einem Öltank 70 verbunden ist. Die Steuerung
der Brennereinrichtung 20 erfolgt dabei in an sich bekannter Weise über einen Raumfühler 81 und/oder ein Zeitsteuerungsgerät
8ü (Fig. 4).
wenn ein derartiger Wärmestrahler zur Beheizung von Großräumen verwendet wird,- ergeben sich gegenüber konventionellen
Heizungssystemen wesentliche Vorteile. Durch die Umwandlung der langwelligen Strahlung beim Auftreffen
auf den Körper wird ein Wohlbefinden schon etwa 30C
früher als bei anderen Heizungssystemen erreicht, was zu einem um ca. 15 % verringerten Wärmebedarf führt.
Da die Temperaturverteilung über die Raumhöhe auch gegenüber konventionellen Heizungen wesentlich günstiger
ist, da die Wärme beim Auftreffen der Strahlung unten
frei wird, während andere konventionelle Heizungen die Luft erwärmen, die in die Höhe steigt, ist eine weitere
0 Energiseinsparung einer Beheizxang mit Wärmestrahlern in
Großräumen erreichbar. Wie in Fig. 5, in der die Wärmeverteilung über der Raumhöhe in Abhängigkeit von der
Raumtemperatur dargestellt ist, ergibt sich rein qualitativ die gesparte Energie 3, wenn die Temperaturkurve
eines Wärmestrahlers, die beispielsweise am Soll-Meßpunkt eine Temperatur von 15°C ausweist, mit der Temperatur-
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kurve 2 einet Luftheizung verglichen wird, die am Soll-Meßpunkt
eine Temperatur1 von ca. i8°C aufweist. Diese
optimale Wärmeverteilürig in Großräumen ist jedoch nur dann erreichbar, wenn die Wärmeerzeugung nicht über
einen Infrarotstrahler, sondern über einen Mitteltemperaturstrahler
mit langwelliger Wärmeabstrahlung durchgeführt wird, und wenn die voranstellend beschriebenen
Isolationsmöglichkeiten optimal zur Erreichung der Gleichmäßigkeit der Abstrahlung genutzt werden.
Die gesamte Ausbildung des Wärmestrahlers kann derart konzipiert sein, daß die Brennereinrichtüng im Überdruckbereich
betreibbar ist. Hierzu ist das Strahlungsrohr 10 über seine gesamte Länge L gasdicht ausgebildet
und es sind im Strahlungsrohr Strömungswiderstände vorgesehen. So kann beispielsweise ein als Blende 70 ausgebildeter
Strömungswiderstand im Bereich des Abgasstutzens 30 angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche
Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß im Strahlungsrohr 10 em oder mehrere (in der Zeichnung nicht dargestellte)
Turbolatoren angeordnet sind. Diese als Leitbleche oder Verwirbelungseinrichtungen ausgebildeten Turbolatoren
zerstören die laminare Strömung, so daß in der das Strahlungsrohr 10 von der Brennereinrichtung 20 her durchströmenden
Gasmenge eine Verwirbelung derart erreicht wird, daß auch die heißen Kerngase des Gasstrahles die Innen-
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wandung des Strahlungsrohres 10 beaufschlagen und die
Wärmeabgabe in bezug auf das Gas beschleunigen. Hierdurch wird eine wesentliche Senkung der" Abgastemperätureri
bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der gewünschten Strahlung erreicht, wodurch der Wirkungsgrad erheblich
verbessert wird.
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Claims (7)
1. Wärmestrahler zur Großraumbeheizung mit mindestens einem Strahlungsrohr, an dessen einem Ende eine Brenner-
K, einrichtung und an dessen anderem Ende eine im Strahlungs-
rohr einen Unterdruck erzeugende Saugeinrichtung wie ein Kaminabzug angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
a) die Brennereinrichtung (20) ist als Drucköl-Düsenbrenner
(21) mit einem Gebläse (22) ausgebildet,
b) das Strahlungsrohr (10) ist einen zur Abstrahlung langwelliger Wärmestrahlung geeignet großen Durchmesser (D);
aufweisend ausgebildet, und
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c) das Strahlungsrohr (10) weist im Bereich der Brennereinrichtung (20) zur Abschirmung gegen eine
direkte Flammbeaufschlagung und Überhitzung eine feuerfeste
Isolierung (50; 150) auf.
2. Wärmestrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsrohr (10) über seine gesamte
Länge (L) mit einer mit zunehmendem Abstand zur Brennereinrichtung eine abnehmende Dicke und/oder Wirksamkeit
aufweisende Isolationsschicht (60) versehen ist.
3. Wärmestrahler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (60) nur den halben
Rohrumfang des Strahlungsrohres (10) bedeckend auf einer von einem Reflektor (40) abgewandten Seite angeordnet
ist.
4. Wärmestrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation (50) als im Strahlungsrohr
(10) konzentrisch angeordneter Rohrstutzen (150) mit im Ringraum (151; zwischen dem Rohrstutzen (150) und dem
Strahlungsrohr (10) angeordneter Isolationsschicht (152) besteht.
5. Wärmestrahler nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strah"
lungsrohr (10, 11, 12, 13) U-förmig ausgebildet ist und an seinen sich gegenüberliegenden Seiren (lla, 12a) eine
«zusätzliche Isolation zur Abschirmung einer gegenseitigen
Wärmestrahlungsbeaufschlaguhg aufweist.
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6. Wärmestrahier nach einem der Ansprüche 1 bis 5f
dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsrohr (10) über
seine gesamte Länge (L) gasdicht ausgebildet ist und die Brennereinrichtung (20) im Überdfuckbereich betreibbar
ausgebildet ist, wobei im Strählüngsröhr (10) Und/oder
im Bereich der Säügeinficncüng (30} Sin Strömungswiderstand
(70) angeordnet ist.
7. Wärmestrahler nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Strählüngsröhr (10) ein
oder mehrere Turbölatoren angeordnet sind.
Priority Applications (4)
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DE8615565U DE8615565U1 (de) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Wärmestrahler zur Großraumbeheizung |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE8615565U DE8615565U1 (de) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Wärmestrahler zur Großraumbeheizung |
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Publication Number | Publication Date |
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DE8615565U1 true DE8615565U1 (de) | 1986-07-31 |
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Family Applications (2)
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DE8615565U Expired DE8615565U1 (de) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Wärmestrahler zur Großraumbeheizung |
DE8787107646T Expired - Lifetime DE3763756D1 (de) | 1986-06-10 | 1987-05-26 | Waermestrahler zur grossraumbeheizung. |
Family Applications After (1)
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Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0249087B1 (de) |
AT (1) | ATE54742T1 (de) |
DE (2) | DE8615565U1 (de) |
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- 1987-05-26 DE DE8787107646T patent/DE3763756D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-26 EP EP87107646A patent/EP0249087B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-26 AT AT87107646T patent/ATE54742T1/de not_active IP Right Cessation
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DE3763756D1 (de) | 1990-08-23 |
ATE54742T1 (de) | 1990-08-15 |
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