LU85944A1 - Direktbefeuerter lufterhitzer mit heizaggregat fuer eine warmluftheizung - Google Patents

Description

. 1 5 10 15 Bezeichnung: Direktbefeuerter Lufterhitzer und Heiz aggregat für eine Warmluftheizung

Beschreibung: 20 Die Erfindung betrifft einen direktbefeuerten Lufterhitzer für eine Warmluftheizung/ der ein mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für die zu erhitzende Luft versehenes Luftführungsgehäuse mit wärmeisolierten Wandungen aufweist, in dem ein mit einem Brenner versehenes und 25 von der aufzuheizenden Luft umströmtes Feuerungsgehäuse und ein Teil des Rauchgasabzuges angeordnet sind.

Ein direktbefeuerter Lufterhitzer der vorstehend angegebenen Art ist beispielsweise aus der DE-GMS 18 78 957 vorbe-30 kannt. Der innerhalb des Luftführungsgehäuses liegende Teil des Rauchgasabzuges ist hierbei in mehrere parallel verlaufende, von den heißen Rauchgasen durchströmte Rohre unterteilt und dient als sogenannter Nacherhitzer. Das Feuerungsgehäuse und der Nacherhitzer sind aus feuerfestem Stahl-35 blech hergestellt, so daß die Wärmeenergie der Brennerflamme und der heißen Rauchgase von der Wandung des Fauerungs-gehäuses und des Nacherhitzers aufgenommen und an die » 2 1 vorbeiströmende Luft unmittelbar abgegeben werden kann. Diese an sich bewährte und seit Jahrzehnten verwendete Bauform derartiger Lufterhitzer, wie sie beispielsweise für Warmluftheizungen von Großräumen Verwendung finden, 5 erlauben keine Variationen oder Kombinationen verschiedener HeizungsSysteme, da hier nur ausschließlich mit Luft geheizt werden kann. Soll beispielsweise eine Fabrikhalle oder dgl. mit einer derartigen Warmluftheizung versehen werden, so muß für die . Beheizung von kleineren Nebenräu-10 men, beispielsweise Meisterbüros, Büros der Arbeitsvorbereitung usw. eine zusätzlich Heizeinrichtung oder der Anschluß an eine bereits vorhandene Warmwasserheizung vorgesehen werden. Beim Einsatz derartiger direktbefeuerter Lufterhitzer für Warmluft-Kirchenheizungen, die nicht stän-15 dig in Betrieb sind, ist die Gefahr einer erhöhten Verschmutzung der Wände und Kunstschätze in einem Kirchenraum gegeben, da während der Ruhezeit sich auf den von der aufzuheizenden Luft umströmten Flächen des Lufterhitzers Staub ablagern kann, der dann bei Inbetriebnahme we-20 gen der hohen Außentemperaturen der von der Luft umströmten Wandungen verschwelt, so daß die Verschwelungsprodukte in den aufzuheizenden Kirchenraum eingeblasen werden. Ein weiterer Nachteil ist bei derartigen Lufterhitzern hinsichtlich der Regeluhg gegeben, da die von der aufzuhei-25 zenden Luft umströmten Wandungen des Feuerungsgehäuses und des Rauchgasabzuges bei eingeschaltetem Brenner sehr hohe Oberflächentemperaturen aufweisen, was zu einer starken Aufheizung der vorbeiströmenden Luft führt, so daß anschließend aufgrund des nötigen Regelein-30 griffs nach einiger Zeit der Brenner wieder abgeschaltet wird, dann aber durch die ständig vorbeiströmende Luft die Wandungen wieder abgekühlt werden und in ganz kurzer Zeit praktisch keine Wärme mehr vom System zur Verfügung gestellt wird und dann wiederum der Brenner zugeschaltet 35 werden muß. Die Folge ist ein sehr aufwendiges Regelungsund Luftführungssystem, um durch die Mischung von Heizluft und Umluft ein einigermaßen ausgeglichenes Regelungsver- 3 1 halten der Gesamtanlage zu erzielen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen direktbefeuerten Lufterhitzer der eingangs bezeichneten Art zu 5 schaffen, der breitere Einsatzmöglichkeiten bietet und ein günstigeres Regelungsverhalten aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Feuerungsgehäuse und der im Luftführungsgehäuse liegende.

10 Teil des Rauchgasabzuges von einem aus wärmeleitendem Material bestehenden Wärmeleitmantel mit Abstand umschlossen sind, daß der verbleibende Zwischenraum zwischen dem Wärmeleitmantel und den von diesem umschlossenen Teilen mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt ist und daß an den 15 Zwischenraum wenigstens eine Zuleitung und wenigstens eine Ableitung für die Wärmeträgerflüssigkeit angeschlossen sind, die mit wenigstens einem Heizkörper verbunden sind.

Ein derart ausgebildeter direktbefeuerter Lufterhitzer weist eine Reihe von Vorteilen auf. Dadurch, daß die Wan-20 düngen des Feuerungsgehäuses und des als Nacherhitzer dienenden Teils des Rauchgasbazuges von einer Wärmeträgerflüs-sigkeit umschlossen sind, ergibt sich zum einen der Vorteil, daß je nach Art der verwendeten Wärmeträgerflüssigkeit definierte Oberflächentemperaturen auf der von der aufzuhei-25 zenden Luft umströmten Seite des Wärmeleitmantels vorgegeben sind. Bei der Verwendung von Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit kann eine Außentemperatur des Wärmeleitmantels von maximal 95°C eingehalten werden, wenn mit den vom Warmwasser-Heizungsbau bekannten Mitteln die Regelung erfolgt.

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Bei Temperaturen des Wärmeleitmantels unter 100°C ist für ein derartiges System sichergestellt, daß etwaige Staubablagerungen nicht verschwelen können. Sofern im Einzelfall höhere Temperaturen sowohl 35 für die aufzuheizende Luft als auch für den über die Wärmeträgerflüssigkeit an das System angeschlossenen Wärmeverbraucher höhere Temperaturen bereitgestellt werden müssen, 4 1 können auch andere Wärmeträgerflüssigkeiten, beispielsweise Wärmeträger-Öle verwendet werden, die einen höheren Siedepunkt als Wasser aufweisen. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Lufterhitzers besteht darin, daß es 5 möglich ist, bei einer Warmluftheizung für Großräume nicht nur den erforderlichen Heizluftstrom aufzuheizen, sondern auch zusätzlich noch zu beheizende Nebengelasse zu beheizen, die aus Kosten- und regelungstechniscben Gründen nicht an die Warmluftheizung angeschlossen werden konnten. Der- 10 artige Räume, beispielsweise Meisterbüros in Fabrikhallen, Sakristeien oder dgl. in Kirchenräumen, können nunmehr über konventionelle Heizkörper beheizt werden, ohne daß hierzu eine gesonderte Heizeinrichtung zur Verfügung gestellt werden muß, da über die Wärmeträgerflüssigkeit in-15 nerhalb des Wärmeleitmantels diese Heizkörper unmittelbar an das System angeschlossen werden können. Ein weiterer Vorteil dieses Systems liegt darin, daß das Regelungsverhalten sehr viel günstiger ist, da bei entsprechender Abstimmung von Brennerleistung, Flüssigkeitsvolumen und Aus-20 senfläche des Wärmeleitmantels aufgrund der im wesentlichen konstanten Außentemperaturen des Wärmeleitmantels eine sehr viel ausgeglichenere Wärmezufuhr zum aufzuheizenden Luftstrom erfolgt. Bei der Installation sogenannter Zweistufenbrenner ist es dementsprechend möglich, die 25 Grundstufe des Brenners hinsichtlich der Wärmezufuhr auf eine Grundlast auszulegen, die sich aus dem Wärmebedarf für die nachgeschalteten Flüssigkeitsheizkörper und die benötigte Mindestwärmemenge der Warmluftheizung zusammensetzt, so daß ein übermäßiges "Takten" des Brenners in der 30 Grundlaststufe vermieden wird und die Regelung des Wärmebedarfs der Warmluftheizung in weitem Bereich über eine Regelung des Gebläses der Warmluftheizung erfolgen kann und daß nur der Spitzenbedarf der Warmluftheizung über die zweite Brennerstufe abgedeckt zu werden braucht. Die Zu-35 Schaltung der zweiten Brennerstufe hat gleichwohl keine Erhöhung der Temperatur im Bereich der nachgeschalteten Flüssigkeitsheizkörper zu Folge,-da die Zuschaltung der 5 ’ 1 zweiten Brennerstufe ausschließlich über die Regelung : desJLufterhitzers erfolgt und die zusätzlich zur Ver fügung gestellte Wärmeenergie auch entsprechend der Regelungseinestellung in vollem Umfang von der Warmluftheizung 5 aufgenommen wird. Nach dem Abschalten der zweiten Brennerstufe /aber auch nach dem Abschalten der Brennergrundstufe erfolgt gegenüber den bekannten direktbefeuerten Lufterhitzern aufgrund des Speichereffektes der Flüssigkeitsfüllung des Wärmeleitmantels ein langsameres Absinken der Tempera-10 tur der Warmluft. Auch dies hat positive Auswirkungen auf die Gesamtregelung, wenn ein derartiger Lufterhitzer in eine Warmluftheizungsanlage eingebaut ist, da dadurch die Regelungsamplituden flacher werden.

15 In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Feuerungsgehäuse im wesentlichen aus einer einseitig offenen, topfartigen Brennerkammer besteht, an dessen offenen Ende sich eine den Außenumfang der topfartigen Brennerkammer seitlich überragenden Erweiterung als 20 erste Rauchgassammelkammer anschließt, daß in etwa parallel zur Achse der Brennerkammer mit Abstand zu dieser wenigstens ein Rauchgasrohr angeordnet ist, das in eine zweite Rauchgassammelkammer mündet, die mit dem Rauchgasabzugsrohr verbunden ist und daß die im Innenraum des Luftfüh-25 rungsgehäuses liegenden Flächen der Brennerkammer, des Rauchgasrohres und der Rauchgassammelkammern innerhalb des vom Wärmeleitmantel umschlossenen Raumes liegen. Diese Ausbildung hat nicht nur den Vorteil einer optimalen Wärmeübertragung von der Brennkammer und den Rauchgasrohren 30 auf die Wärmeträgerflüssigkeit, sondern darüber hinaus den Vorteil, daß die durch das Führungsgehäuse geleitete aufzuheizende Luft ausschließlich mit der Außenfläche des Wärmeleitmantels in Berührung kommt. Da zwischen den mit der Flamme beaufschlagten Wandungen der Brennkammer einer-35 seits und der von der Luft berührten Wandung des Wärmeleitmantels andererseits sich die Wärmeträgerflüssigkeit befindet, die für eine konstante Außentemperatur des Wärmeleit- /' 6 1 mantels sorgt und gleichzeitig unterbindet, daß in einem Schadensfälle Rauchgase in den Luftstrom gelangen, ist es möglich, einen derartigen Lufterhitzer auch im Saug-

Zugbetrieb zu betreiben, was für Lufterhitzer nach dem Stan-5 de der Technik gemäß den Bauvorschriften (DIN 4794) und aus feuerpolizeilichen Gründen nicht zulässig ist.

In Ausgestaltung der Erfindung sind zweckmäßigerweise vier gleichmäßig zum Umfang der Brennkammer angeordnete Rauch-10 gasrohre innerhalb des Wärmeleitmantels vorgesehen. Zweckmäßig ist hierbei, daß die Rauchgasrohre jeweils einen langgestreckten Querschnitt aufweisen, der in etwa tangential in bezug auf den Umfang der Brennkammer ausgerichtet ist, Hierdurch wird nicht nur der Außendurchmesser des Wär-15 meleitmantels reduziert, sondern zugleich auch die Wärmeübertragungsfläche zwischen Rauchgasrohr und Wärmeträgerflüssigkeit erhöht. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß in den innerhalb des Wärmeleitmantels liegenden Rauchgasrohren jeweils wenig-20 stens ein Umlenkelement angeordnet ist, das die Rauchgasströmung von einer Rohrwandung zur anderen Rohrwandung in der Ebene der größten Querschnittsabmessung umlenkt. Hierdurch wird eine größtmögliche Abnahme des Wärmeinhaltes der Rauchgase durch die Wandungen der Rauchgasrohre bzw. die 25 Wärmeträgerflüssigkeit erreicht. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Umlenkelemente vorzugsweise einstellbar in Strömungsrichtung der Rauchgase geneigt angeordnet. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, eine Optimierung zwischen dem Durchströmungswiderstand für die Rauch-30 gase einerseits und der Wärmeabgabe an die Wärmeträgerflüssigkeit andererseits vorzusehen und gewünschte Rauchgastemperaturen in einer großen Bandbreite einzustellen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Brennerkammer im Querschnitt kreisför-35 mig und von der ersten Rauchgassammelkammer ausgehend konisch sich verengend ausgebildet ist. Durch diese konische Ausbildung ergibt sich eine besonders günstige Flammen- 7 1 führung, da die zentrale in die Brennkammer eingeleitete Flamme im Bereich des Kanmerbodens umgelenkt und die Rauchgase konzentrisch zur Flamme im Gegenstrom in die Rauchgassammelkammer Zurücks tränen können.

? Hierdurch ist ein vollständiger Ausbrand gewährleistet. Diese Form 5 führt schon im vorderen Bereich zu einer Entspannung der Rauchgase und verhindert Schäden an der Brennermündung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen/ daß die der Brennkammer abgekehrte Wanddung der ersten Rauchgassammelkammer lösbar ausgebildet 10 und mit einer Wärmeisolierung versehen ist sowie die Öffnung mit den Haltemitteln für den Brenner aufweist.

Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, daß die Brennerkammer, die Rauchgassammelkammer und die innerhalb des Wärmeleitmantels liegenden Rauchgasrohre zu Inspek-15 tions- und Reinigungszwecken zugänglich sind. Da dieser Teil zugleich die Außenwandung des Luftführungsgehäuses bilden kann, ist gewährleistet, daß die rußhaltigen Bereiche der Brennkammer, Rauchgassammelkammer und Rauchgasrohre beim öffnen und Reinigen nicht mit den luftführenden 20 Teilen innerhalb des Führungsgehäuses in Verbindung stehen. Das Luftführungsgehäuse ist auch nach dem Abnehmen dieser Wandung gegenüber der Brennkammer und der Rauchgassammelkammer vollständig abgeschlossen, so daß bei Reinigungsarbeiten kein Ruß in den luftführenden Teil des Luftfüh-25 rungsgehäuse gelangen kann. Dies ist beispielsweise für Kirchenraumheizungen von besonderer Bedeutung, da gerade bei älteren Kirchen wertvolle Kunstwerke, Wandgemälde, Altargemälde, Figuren oder dgl. nicht mit rußhaltiger Heizungsluft in Berührung kommen dürfen.

30 Für die größere, von der aufzuheizenden Luft umströmte Fläche des Wärmeleitmantels kommt es nun auf eine möglichst gute Führung der Luft bei möglichst geringem Druckverlust an. Hierzu ist es erforderlich, daß zumindest die der Luft-35 Strömung zugekehrte Stirnfläche des Wärmeleitmantels abgerundet ist. Dies ergibt sich bei dem herstellungstechnisch einfachen Kreisquerschnitt für den Wärmeleitmantel von 8 I * « . 1 selbst. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Wärmeleitmantel eine in Strömungsrichtung der aufzuheizenden Luft langgestreckte Außenkontur mit vorzugsweise abgerundeten Stirnflächen 5 aufweist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß zum einen durch die abgerundeten Stirnflächen sowohl auf der An-strömseite wie auch auf der Abströmseite eine einwandfreie Umlenkung der Luftströmung erfolgt. Der besondere Vorteil liegt aber darin, daß die parallel zur Strömung verlaufen-10 den Wandflächen des Wärmeleitmantels zusammen mit der benachbarten Wand des Luftführungsgehäuses einen definierten Kanal bilden und so eine lange Berührungsdauer zwischen Luft und Außenwand des Wärmeleitmantels gewährleistet ist.

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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß der Wärmeleitmantel wenigstens auf Teilbereichen seiner Außenfläche mit stegförmigen Wärme-*' übertragungsflächen versehen ist, die in Strömungsrich-20 tung der aufzuheizenden Luft ausgerichtet sind. Hierdurch wird in an sich bekannter Weise die mit der aufzuheizenden Luft in Berührung kommende Außenfläche des Wärmeleitmanteü π erhöht. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei ferner vorgesehen, daß die stegförmigen Wärmeüber 25 tragungsflächen die jeweils einen Strömungskanal bildende- . Zwischenräume zwischen der Außenfläche des Wärmeleitmar. tels und der Innenwandung des Luftführungsgehäuses dure;· setzen und diesen in Teilkanäle unterteilen. Hierdurch ist gewährleistet, daß praktisch über den gesamten Strömungs-30 querschnitt des einen Strömungskanal bildenden Zwischenraums eine Wärmeübertragung auf die Luft stattfindet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die stegförmigen Wärmeübertragungsflä~ 35 chen jeweils eine quer zur Strömungsrichtung der Luft verlaufende Profilierung aufweisen, die so ausgebildet ist, daß der jeweils von zwei benachbarten Wärmeübertragsungs- 9 1 flächen gebildete Teilkanal in Strömungsriehtung gesehen abwechselnd Verengungen und Erweiterungen des Strömungsquerschnittes aufweist. Die hierbei jeweils im Bereich des Übergangs von einer Verengung zu einer Erweiterung ausge-5 bildeten Wirbel bewirken, daß die jeweils in einem Teilkanal geführte Luftmenge einer ausreichenden Querbewegung unterworfen ist und so eine gleichmäßige Aufheizung der Luft erfolgt. Bei den relativ großen Strömungsquerschnitten ist der hierdurch verursachte Druckverlust vernachläs-10 sigbar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist hierbei jedoch vorgesehen, daß in jedem Teilkanal vorzugsweise jeweils im Bereich einer Erweiterung des Strömungsquerschnitts Mittel 15 zur Strömungsablenkung in Richtung auf die den Teilkanal begrenzenden Wärmeleitflächen angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird die den Wärmeübergang erhöhende Verwirbelung der Luft in den Teilkanälen noch verbessert. Die Mit-" tel zur Strömungsablenkung sind in einer weiteren Ausge-20 staltung der Erfindung jeweils durch eine zusätzliche, in Längsrichtung eines jeden Teilkanals verlaufende Wärmeleitfläche gebildet, die jeweils im Bereich einer Erweiterung des jeweiligen Teilkanals einen die Fläche überragenden stegförmigen Vorsprung aufweist. Zweckmäßigerweise sind 25 <iie Vorsprünge der zusätzlichen Wärmeleitfläche so ausgebildet, daß sie in Strömungsrichtung gesehen alternierend jeweils auf der einen und auf der anderen Seite die Zusatzfläche überragen.

30 Die Erfindung betrifft ferner ein Heizaggregat für eine

Warmluftheizung mit einem Gehäuse, dessen Gehäusewandungen mit einem wärme- und schallisolierenden Material versehen sind und das wenigstens einen Führungskanal aufweist, der einen Kaltlufteintritt mit einem Warmluftaustritt verbindet, 35 der im Bereich des Kaltlufteintritts einen Luftfilter und in Strömungsrichtung der Luft gesehen hinter dem Luftfilter im Luftführungskanal einen Lufterhitzer, insbesondere einen 10 1 direktbefeuerten Lufterhitzer gemäß der Erfindung und ein vorzugsweise im Gehäuseinnenraum angeordnetes Gebläse zur Förderung der Heizluft aufweist.

5 Ein Heizaggregat der vorstehend genannten Art ist in seinem Grundaufbau aus der DE-PS 29 25 121 bekannt. Das vorbekannte Heizaggregat stellt jedoch eine Sonderkonstruktion dar, die es ermöglicht, das Heizaggregat unmittelbar im zu beheizenden Raum aufzustellen, wie dies beispielsweise für 10 Hallenheizungen notwendig ist. Dies hat jedoch zur Folge, daß die Heizenergie nicht unmittelbar am Aufstellungsort erzeugt werden kann, sondern einen zusätzlichen externen Energieerzeuger erfordert, der den Lufterhitzer in Form eines Heizregisters mit Wärmeenergie, beispielsweise über 15 eine Wärmeträgerflüssigkeit versorgt. Das vorbekannte System ermöglicht es, Großräume ohne aufwendige Kanalsysteme für die Heizungsluft zu beheizen.

Bei Gebäuden, in denen für eine Warmluftheizung entspre-20 chende Kanalsysteme für die Heizluft eingebaut werden können oder aber, wie bei älteren Kirchenbauten, derartige Luftkanalsysteme bereits vorhanden sind, weisen die bisher > vorhandenen Heizaggregate mit einem direktbefeuert n Luft- j erhitzer in der Art, wie sie aus der DE-GMS 18 78 9b7 be-25 kannt sind, erhebliche regelungstechnische Probleme, wie sie vorstehend bereits ausführlich dargelegt worden sind, auf.

Es ist somit ein Heizaggregat mit Lufterhitzer 30 für eine Warmluftheizung zu schaffen, mit dem eine bessere Regelung des Gesamtsystems möglich ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Luftführungskanal in Strömungsrichtung der Heizluft gese-35 hen hinter dem Lufterhitzer wenigstens ein von der Heizluft durchströmtes und mit einer heißen Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagbares Nachheizregister angeordnet ist. Eine * ; 11 1 derartige Anordnung hat den Vorteil/ daß die zur Beheizung erforderliche Warmluftmenge in ihrer Temperatur in Form einer Grundlast durch den Lufterhitzer bereitgestellt wird, so daß eine Temperaturgrundregelung über die Brenndauer 5 und über das Fördervolumen des Gebläses möglich ist. Der besondere Vorteil liegt hierbei darin/ daß ein Brenner mit geringerer Leistung bzw. bei einem Zweistufenbrenner mit geringerer Grundleistungsstufe als bisher eingesetzt werden kann, wobei aufgrund einer längeren Brennzeit im je-10 weiligen Regelzyklus ein gleichmäßigeres Temperaturniveau als bisher zur Verfügung steht. Zusätzlich zu der Temperaturregelung über die Regelung des Fördervolumens durch das Gebläse ist hier eine weitere Regelmöglichkeit zum Ausregeln eines Spitzenbedarfs ohne das Zuschalten einer zwei-15 ten Brennerstufe im Bereich des Lufterhitzers dadurch möglich, daß die vom Lufterhitzer erwärmte Heizluft dann noch durch das mit einer heißen Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagte Nachheizregister geführt wird. Hier erfolgt die Regulierung der Wärmezufuhr über eine entsprechende 20 Regulierung der Durchströmung des Heizregisters mit der heißen Wärmeträgerflüssigkeit. Die Regulierung kann hierbei in der Weise geschehen, daß ein Regelventil in der Flüssigkeitszuleitung zum Nachheizregister angeordnet ist, das über einen Temperaturregler, dessen Fühler im Bereich 25 des Heizkanalsystems im Heizluftstrom liegt, reguliert wird. Auf diese Weise ist es möglich, die in den Raum aus-tretende Heizluft in etwa mit konstanter Temperatur austreten zu lassen, während die Heizluftmenge, d.h. als die Regelung des Fördervolumens des Gebläses in üblicher Weise 30 über einen Temperaturregler erfolgt. Die Wärmeträgerf lüssigkeit kann nun, sofern vorhanden, in einem gesonderten Heizkessel aufgeheizt werden. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Heizaggregats kommt jedoch dann zum Tragen, wenn ein direktbefeuerter Lufterhitzer gemäß der Er-35 findung eingesetzt wird, bei dem die im Luftführungsgehäuse liegenden Bereiche der Brennkammer und des Rauchgasabzuges von einem flüssigkeitsgefüllten Wärmeleitmantel 12 1 umschlossen sind, der dann mit dem Nachheizregister verbunden ist, wobei die Flüssigkeit des Wärmeleitmantels eine Wärmeträgerflüssigkeit ist. Der besondere Vorteil besteht hierbei darin, daß das Heizaggregat in einer kompakten 5 Bauform Heizluft und Heizflüssigkeit aufheizt, wobei nicht nur die regelungstechnischen Vorteile des erfindungsgemäs-sen Heizaggregates zum Tragen kommen, sondern auch zusätzlich noch über die Heizflüssigkeit externe, beispielsweise außerhalb des Gebäudes oder in abgeschlossenen Gebäudebe-10 reichen liegende, nicht an die Warmluftheizung anschließbare Wärmeverbraucher mit Wärme versorgt werden können.

Mit einem derartigen Heiz.aggregat, insbesondere wenn es mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten direktbefeuerten Lufterhitzer ausgerüstet ist, läßt sich eine Warmlufthei-15 zung mit ihren installationstechnischen Vorteilen erstellen, die die Regelungsmöglichkeiten einer Warmwasserheizung aufweist. Aufgrund der Flüssigkeitsummantelung des Lufterhitzers ist es möglich, die Warmluftheizung mit un-' terschiedlichen Luftmengen zu betreiben, ohne den Lufter-20 hitzer zu gefährden. Die Zusätzliche Anordnung des Nachheizregisters, das mit der vom Lufterhitzer erzeugten heißen Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagt wird, läßt nicht nur eine einwandfreie Einhaltung vorgegebener Warm-luftaustrittstemperaturen erreichen, sondern kann auch 25 höchsten Ansprüchen an die Regelbarkeit genügen, wie sie beispielsweise von sogenannten Warmwasser-Luft-Heizgeräten bekannt sind. Der erhebliche istallations-technische Aufwand derartiger Warmwasser-Luft-Heizgeräte entfällt jedoch. Dies ermöglicht es, beispielsweise auf 30 der "grünen Wiese" Fertigungshallen zu erstellen, die überwiegend Produktionsraum und nur wenige Büroräume haben und mit einer Heizung auszurüsten, ohne daß mit grossem Aufwand eine Warmwasser-Luft-Heizanlage erstellt werden muß, da die Produktionsräume entsprechend den gelten-35 den Vorschriften ausreichend belüftet werden müssen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Heizaggregates, wenn es mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten, direktbefeuerten 13 1 Lufterhitzer ausgerüstet ist, lassen sich auch in den Fällen mit Vorteil nutzen, in denen keine Heizzentrale zur Erzeugung von Warmwasser vorhanden ist, z.B. für die Beheizung von Kirchen oder auch von Gewächshäusern, da hier % 5 entweder die Installation von Waimwasser-Luft-Heizgeräten garnicht möglich ist oder aber auch Kostengründen nicht vertretbar ist. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Heizaggregats besteht auch darin, daß gegenüber Warmwasser-Luft-Heizgeraten nach dem Stand der Technik eine bessere 10 Wirtschaftlichkeit gegeben ist. Die bei den Heizeinrichtungen nach dem Stande der Technik entstehenden Abstrah-lungs- und Standverluste des Heizkessels und die Wärmeverluste in dem gesamten Zuleitungssystem einschließlich der eingebauten Armaturen entfallen, da bei dem erfin-15 dungsgemäßen Heizaggregat Lufterhitzung und Warmwassererzeugung sowie das Nachheizregister und alle hierzu erfor- 4c derlichen Rohrleitungen innerhalb des wärmeisolierten Gehäuses liegen, wobei diese Zuleitungen zudem noch von der aufzuheizenden Luft umspült werden und dementsprechend 20 nicht isoliert zu werden brauchen, da die Wärmeabstrahlung der Rohrleitungen und Armaturen unmittelbar über die aufzuheizende Warmluft nutzbar gemacht wird.

Erfindungsgemäß ist das Heizaggregat so ausgebildet, daß 25 das Nachheizregister mit Mitteln zur Veränderung des Wärmeträgerdurchflusses versehen ist, die in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Warmluftaustrittstemperatur einstellbar ausgebildet sind.

30 Zur Erweiterung des Regelbereiches ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß wenigstens zwei Nachheizregister hintereinander im Luftführungskanal angeordnet sind und die Mittel zur Veränderung des Wärmeträgerdurchflusses so aufeinander abgestimmt sind, daß zunächst das dem Warm-35 luftaustritt nächstliegende Heizregister mit der heißen Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagt wird und dann zur weiteren Erhöhung der Warmlufttemperatur das jeweils nächste 14 1 Heizregister zugeschaltet und bei einer Absenkung abgeschaltet wird.

r · Während es grundsätzlich möglich ist, die Nachheizregi-i* 5 ster über einen externen Heizkessel mit der Wärmeträger-flüssigkeit zu versorgen, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Nachheizregister jeweils über einen Vorlauf, einen Rücklauf und eine Pumpe an die durch eine Wärmeträgerflüssigkeit gebildete 10 Ummantelung des direktbefeuerten Lufterhitzers angeschlossen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei ferner vorgesehen, daß zwischen dem Nachheizregister und dem gleichzei-15 tig die Wärmeträgerflüssigkeit aufheizenden Lufterhitzer im Vorlauf und im Rücklauf jeweils ein Sammler angeordnet ist, der jeweils mit Anschlüssen für Heizkörper-externer Wärmeverbrauchsstellen versehen ist. Hierdurch ist es möglich, neben dem Betrieb der reinen Warmluftheizung, wobei 20 die Heizluft direkt aus dem Heizaggregat in einen zu beheizenden Großraum eingeblasen wird oder aber über ein Kanalsystem zu mehreren Austrittsstellen geführt wird, zusätzlich noch abgeschlossene Bereiche einer reinen Warmwasserheizung aufzuwärmen.

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In zweckmäßiger Ausgestaltung ist hierbei ferner vorgesehen, daß bei einer Verbindung mit wenigstens einem externen Heizkörper zwischen dem Lufterhitzer und dem Nachheizregister im Luftführungskanal eins vorzugsweise jalousie-30 artig ausgebildete Luftabsperrklappe angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, die Warmluftheizung abzuschalten und lediglich die reine Flüssigkeitsheizung zu betreiben. In diesem Falle dient der direktbefeuerte Lufterhitzer dann nicht mehr als Lufterhitzer, sondern nur noch als 35 "Heizkessel". Durch die Jalousieklappe wird hierbei eine unerwünschte Durchströmung des Gehäuses vermieden.

15 . 1 In bevorzugter Ausgestaltung ist bei dem erfindungsgemäßen

Heizaggregat ferner vorgesehen, daß das Gebläse als Saug- * zuggebläse in Strömungsrichtung der Heizluft hinter dem

Nachheizregister an den Luftführungskanal angeschlossen 3r 5 ist. Die Anordnung im Saugzugbetrieb hat den Vorteil, daß der Luftführungskanal innerhalb des Gehäuses des Heizaggregates erheblich kürzer ausgebildet werden kann, da die bei Druckbetrieb notwendigen Expansionsstrecken vollständig entfallen können. Da innerhalb des Gehäuses durch das 10 Sauzuggebläse ein Unterdrück ansteht, wird der an der Lufteintrittsseite angeordnete Luftfilter auf der vollen Fläche ohne jegliche Leiteinrichtungen beaufschlagt und ebenso die Luftmenge über den vollen Querschnitt des Nachheizregisters geführt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß 15 bei etwaigen Undichtigkeiten des Gehäuses, die bei einem aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gehäuse leicht auf-treten können, jeglicher Heißluftaustritt vermieden ist.

Der Heißluftaustritt am Aufstellungsort des Heizaggregates würdec wegen der damit verbundenen übermäßigen Aufheizung 20 des Aufstellungsortes einen erheblichen Nachteil darstel-len, während ein geringfügiger Einzug von kalter Falschluft bei den hier zu fördernden Luftvolumenströmen vernachlässigbar ist. Nur ergänzend sei darauf hingewiesen, daß aufgrund der gesetzlichen Vorschriften direktbefeuerte 25 Lufterhitzer,die nicht nach der erfindungsgemäßen Weise mit einem Flüssigkeitsmantel umgeben sind, sondern bei denen die Brennkammerwandung unmittelbar die Wärmeaustauscherfläche zur Luft bildet, garnicht im Saugzug betrieben werden dürfen. Bei derartig ausgebildeten Lufterhit-30 zern ist es zwingend vorgeschrieben, daß das Fördergebläse druckseitig dem Lufterhitzer vorgeschaltet ist, was im Hinblick auf eine möglichst gleichmäßig Durchströmung des vor-. handenen Strömungsquerschnittes entsprechende Expansions längen erfordert.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: 35 r 16 1 Fig. 1 ein Heizaggregat/ - Fig. 2 eine Ausführungsform für einen direktbefeu erten Lufterhitzer im Horizontalschnitt/ V- „ 5

Fig. 3 den Lufterhitzer gemäß Fig. 2 in einer Front ansicht mit abgenommener Stirnwand/

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Rauchgasab- 10 zug des Lufterhitzers gemäß Fig. 3/

Fig. 5 eine Stirnansicht auf den Lufterhitzer ge mäß Fig. 2, 15 Fig. 6 in größerem Maßstab einen Schnitt durch die

Teilkanäle für die die Luftführung bildenden Wärmeleitflächen gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5.

20 Das in einem Vertikalschnitt dargestellte Heizaggregat weist ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes und mit wärme- und schallisolierten Wandungen versehenes Gehäuse 1 auf. Das Gehäuseteil 2 umschließt hierbei einen Luftfilter 3/ während im Gehäuseteil 4 ein direktbefeuerter Luft-25 erhitzer 5 angeordnet ist. Die Gehäuseteile 6 und 7 bilden ein Umlenkgehäuse, wobei die beiden Gehäuseteile durch eine Zwischenwand 8 gegeneinander abgeschlossen sind. Die Zwischenwand 8 weist eine Durchtrittsöffnung auf/ in die drei Nachheizregister 9, 10 und 11 eingesetzt sind. Der 00 durch die Nachheizregister 9, 10/ 11 begrenzte Durchtrittsquerschnitt in der Zwischenwand 8 ist auf der Seite des Gehäuses 6 zusätzlich mit einer jalousieartig ausgebilde-^ ten Absperrklappe 12 versehen/ die bei dem dargestellten

Ausführungsbeispiel einen Stellmotor 13 für eine Fernbe-35 dienung aufweist. Im Gehäuseteil 14 ist schließlich ein

Saugzugventilator 15 angeordnet/ dessen Austrittsstutzenl6 je nach Einsatzfall entweder in den zu beheizenden ! ; 17 / . 1 Großraum mündet oder aber an ein Kanalsystem einer Warm luftheizung angeschlossen ist. Der Zwischenraum 17 zwischen - * dem Gehäuseteil 14 und dem Gehäuseteil 4 dient bei dem ^ dargestellten Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Schalt-/ 5 Regel- und Anzeigearmaturen/ die hier jedoch nicht dargestellt sind.

Der im Gehäuse 4 angeordnete direktbefeuerte Lufterhitzer 5 ist mit einem Flüssigkeitsmantel versehen/ was anhand 10 der Fig. 2 noch näher erläutert werden wird. Als Wärmeträgerflüssigkeit ist bei diesem Ausführungsbeispiel Wasser vorgesehen. Der Flüssigkeitsmantel des Lufterhitzers 5 steht über eine Vorlaufleitung 18 mit einem VorlaufSammler 19 in Verbindung/ während die Rücklaufleitung 20 mit 15 einem entsprechenden RücklaufSammler 21 in Verbindung steht. Der VorlaufSammler 19 ist hierbei im oberen Gehäuseteil 7 und der RücklaufSammler 21 ist hierbei im unteren Gehäuseteil 6 angeordnet. Die Rücklaufleitung 20 steht ferner mit einem Ausdehnungsgefäß 22 in Verbindung, wie dies 20 in seiner Bauform von geschlossenen Warmwasserheizungssystemen bekannt ist.

Die drei Nachheizregister 9, 10 und 11 sind über entsprechende Zulaufleitungen 23, 24 und 25 an den VorlaufSammler 25 19 angeschlossen. In den Zweigleitungen zu den Nachheizre- t gistern sind jeweils eine Pumpe 26, 27 und 28 eingebaut, > so daß jedes Nachheizregister gesondert mit Wärmeträger flüssigkeit beaufschlagt werden kann. Die Nachheizregister 9, 10, 11 sind dann über eine Sammelleitung 29 an den Rück-30 laufsammler 21 angeschlossen.

über nach außen führende Leitungen 30 und 31 stehen der ^ Vor lauf sammler 19 bzw. der Rücklauf sammler 21 mit einer- externen Wärmeverbraucher in Verbindung, der hier schéma-35 tisch durch einen Warmwasserheizkörper 32 angedeutet ist. Dieser externe Heizkreislauf ist über Ventile 33 in der Zweigleitung 30 bzw. 31 vom Heizaggregat absperrbar.

18 , 1 Dieser externe Heizungskreislauf ist in üblicher Weise mit einer Umwälzpumpe 34 und einem Dehnungsgefäß 35 versehen. e Im Bereich des Warmluftaustritts 16 ist ein Temperatur- „ fühler 36 angeordnet/ der mit einem Regler 37 in Verbin- 5 düng steht/ der im vorliegenden Fall als sogenannter Kaskadenregler ausgebildet ist. Der Regler 37 ist hierbei mit drei Signalleitungen 38 auf die hier nicht näher dargestellten Antriebe der Pumpen 26/ 27 und 28 aufgeschaltet, so daß entsprechend der vorgegebenen Wannlufttemperatur 10 die Nachheizregister 9, 10, 11 stufenweise zugeschaltet und stufenweise abgeschaltet werden können. Eine zusätzliche Regelungsmöglichkeit ist dann gegeben, wenn die Pumpen 26, 27 und 28 jeweils mit drehzahlregelbaren Antriebsmotoren versehen sind, so daß in jeder Stufe zusätzlich 15 in Abhängigkeit des Regelsignals jedes Nachheizregister ^ 9,10 und 11 mit einem variablen Volumenstrom der Heiz flüssigkeit beaufschlagt werden kann.

Das Gebläse 15 ist mit einem drehzahlregelbaren Antriebs-20 motor versehen, der über einen Regler 39 mit dem Temperaturfühler 40 eines Raumthermostaten in Verbindung steht, über diese Regeleinrichtung wird durch eine Veränderung des Warmluftstromes die Raumtemperatur des zu beheizenden Großraumes geregelt.

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Die aufzuheizende Luft wird über das Saugzuggebläse 15 durch den Kaltlufteintritt 41 angesaugt, wobei der Begriff "Kaltluft" hier sowohl von außen angesaugte Frischluft als auch aus dem Gebäude angesaugte Umluft bzw. eine Mi-30 schung von beiden umfaßt. Der mit einem öl- oder Gasbrenner beaufschlagte Lufterhitzer 5 gibt über seinen Wärme-leiimantel 42 und mit diesem verbundene Wärmeübertragung.q-t flächen 61 die Wärmeenergie an den vorbeistreichenden Luft strom ab. Die aufgewärmte Luft wird dann durch die offene 35 Jalousieklappe 15 und nacheinander durch die Nachheizregister 11, 10 und 9 hindurchgesaugt und schließlich über das Saugzuggebläse 15 in den Raum ausgeblasen, wenn das m , ; ; 19 { 1 Heizaggregat einen Großraum, beispielsweise eine Kirche, eine Werkhalle oder auch ein Gewächshaus beheizen soll.

„ = Bei Warmluftheizungen in Gebäuden, die über ein Kanalsy stem verfügen, durch das die Heizungsluft zu einzelnen 5 Räumen geführt wird, ist der Warmluftaustritt 16 an das Kanalsystem angeschlossen.

Da durch den Lufterhitzer 5 in der für das Ausführungsbeispiel vorgesehenen Bauart.außer einer Lufterwärmung auch 10 eine Wärmeträgerflüssigkeit, beispielsweise Wasser aufgeheizt wird, die entsprechend der Regelungsvorgabe den Nachheizregistern 9,10.und 11 zugeführt werden kann, erfolgt die Erwärmung der Heizluft in zwei Stufen und zwar einmal über den Lufterhitzer 5 in einem Grundniveau, das bei der prak-15 tisch konstanten Außentemperatur des Wärmeleitmantels 42 im wesentlichen konstant ist und lediglich von den Veränderungen des vom Gebläse 15 geförderten Volumenstromes beeinflußt wird. Die vom Lufterhitzer 5 aufgewärmte Luft durchströmt nun die Nachheizregister, wobei die Regelung 20 so vorgesehen ist, daß zunächst das Nachheizregister 9, also das vom Luftstrom zuletzt durchströmte Nachheizregister entsprechend der Regelungsvorgabe mit der heißen Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagt wird und dann entsprechend den Regelvorgaben bei erhöhten Temperaturanforderun-25 gen nacheinander die Nachheizregister 10 und 11 zugeschaltet werden können. Da der VorlaufSammler 19 und der Rücklaufsammler 21 innerhalb des luftführenden Teiles des Gehäuses 1 liegen, braucht für diese beiden Bauteile ebenso wie für die Rohrleitungen und Pumpen keine Wärmeisolierung 30 vorgesehen zu werden, da die Abstrahlung dieser Bauteile unmittelbar von der Heizungsluft aufgenommen wird und so für die Beheizung des Raumes’ nutzbar gemacht wird.

Der Lufterhitzer 5 ist vorzugsweise mit einem sogenannten 35 Zweistufenbrenner ausgerüstet, so daß die Möglichkeit besteht, das Heizaggregat mit der ersten Brennerstufe in • einer "Grundlast" zu betreiben. Damit besteht die Möglich- * k ! -20 ί 1 keit, die reduzierten Temperaturanforderungen während des größeren Teils des Jahres mit der Grundlast abzudecken/ da die Regelung im wesentlichen über die Nachheizregister er- * folgt. Lediglich der Spitzenbedarf in der kalten Jahreszeit 0 kann dann durch Zuschalten der zweiten Brennerstufe abgedeckt werden.

Der externe Heizungskreislauf zur Versorgung des Wärmeverbrauchers 32 kann nun unabhängig davon erfolgen/ ob die "LQ Warmluftheizung in Betrieb ist oder nicht. Wird in Sonderfällen ein Betrieb der Warmluftheizung nicht benötigt, so wird über die Sperrklappe 12 die Nachheizeinrichtung 9, 10 und 11 angesperrt, so daß ein Rückströmen von Kaltluft aus dem Warmluftheizungsbereich unterbunden wird und über die Ventile 33 der externe Heizungskreislauf eingeschaltet. Der Lufterhitzer 5 dient dann nur noch als Flüssigkeitserhitzer für die Wärmeträgerflüssigkeit des Flüssigkeitsheizkreislaufes, wobei der Transport der Wärmeträgerflüssigkeit über die Umwälzpumpe 34 im externen Heizkreislauf erfolgt. Die 2Q Umwälzpumpen 26, 27 und 28 sind hierbei außer Betrieb.

! 25 30 ‘ ^

Anhand der Fig. 2 bis 6 wird nachstehend eine bevorzugte gg Ausführungsform für einen direktbefeuerten Lufterhitzer be-( schrieben, mit dem die besonderen konstruktiven und rege lungstechnischen Vorteile des Heizaggregates gemäß Fig. 1 » 9 21 » 1 voll zur Geltung kommen/ da mit Hilfe eines derartigen Luft erhitzers das Heizaggregat ein kompaktes und autonomes Sy-^ a stem darstellt/ das sowohl Heizluft als auch Heizflüssigkeit ^ zur Verfügung stellen kann.

5

Der Horizontalschnitt gemäß Fig. 2 durch das Teilgehäuse 4 läßt den Aufbau erkennen. Diese Bauform eines direktbefeuerten Lufterhitzers besteht im wesentlichen aus einer topfförmigen Brennkammer 44 mit geschlossenem Boden 45/ der 10 aus strömungstechnischen Gründen leicht ausgewölbt ist. An der offenen Seite erweitert sich die Brennkammer 44 zu einer ersten Rauchgassammelkammer 46, die zur Gehäusewandung 47 über die gesamte Breite offen ist und durch eine abnehmbare Brennertragwand 48 dicht abgeschlossen werden 15 kann. Von der ersten Rauchgassammelkammer 46 führen vier Rauchgasrohre 49, die parallel zur Achse der Brennkammer 44 ausgerichtet sind, zu einer zweiten Rauchgassammelkammer 50, die mit einem Anschlußstutzen 51 für den Kamin versehen ist.

20 Die Brennkammer 44, die Rauchgasrohre 49 sowie die Rauchgas sammelkammer n 46 und 50 sind von einem Wärmeleitmantel 42 umschlossen, der stirnseitig zusätzlich durch eine Wärmeisolierung 52 abgedeckt ist und hiermit die Außenwandungen des Gehäuseteils 4 bildet. Der vom Wärmeleitmantel 42 25 umschlossene Raum ist mit einer Wärmeträgerflüssigkeit, beispielsweise Wasser gefüllt, so daß die innerhalb des vom Wärmeleitmantel 42 umschlossenen Raumes liegenden Bereiche der Brennkammer 44, der Rauchgassammelkammern 46 und 50 sowie der Rauchgasrohre 49 und auch des Rauchgasabzugsstut-30 zens 51 mit der Wärmeträgerflüssigkeit umschlossen sind.

Der Zwischenraum ist, was in der schematischen Zeichnung nicht dargestellt ist, mit der in Fig.1 gezeigten Vorlaufleitung 18 und der Rücklaufleitung 20 an ein Flüssigkeitsheizsystem angeschlossen.

35

Die Brennertragwand 48 weist in üblicher Weise eine Öffnung 53 auf, in die der Brennerkopf hineinragt. Die Zeich- r 22 1 nung zeigt die Ausrichtung des Brenners und durch die Pfeile angedeutet/ die von der konischen Formgebung der Bren-» nerkammer 44 bewirkte Umlenkung und Entspannung der Rauchgase, wobei durch die Rückströmung der Rauchgase an der Flam- “V - 5 me vorbei praktisch eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs bewirkt wird. Da die Brennertragwand 48 unmittelbar der Wärme der Brennkammer 44 ausgesetzt ist, ist diese mit einer MehrSchichtenisolierung 54 versehen, die in unterschiedlichen Dicken der einzelnen Schichten ausgeführt ist, 10 um sicherzustellen, daß die vorgeschriebenen Außentemperaturen eingehalten werden können. Während die beiden mit der Isolierung 52 versehenen Stirnwandungen und die hier nicht sichtbaren parallel zur Zeichenebene verlaufenden Wandungen des Gehäuses, die ebenfalls wärmeisoliert sind, 15 dicht geschlossen sind, sind die beiden Stirnseiten 55 offen, so daß die aufzuheizende Luft in Richtung des Pfeiles 56 durch das Gehäuse hindurchgeführt werden kann. Die Führung der Luft entlang der·Außenfläche des Wärmeleitmanteis ' 42 ist aus Fig. 3 ersichtlich.

20

In Fig. 3 ist die Anordnung gemäß Fig. 2 in einer Aufsicht mit angenommener Brennertragwand 48 dargestellt. Hier ist der Innenraum der Brennkammer 4 sowie der ersten Rauchgassammelkammer 46 zu erkennen. Ferner die Lage und die Quer-25 schnittsform der Rauchgasrohre 49, die mit ihrer langgestreckten Querschnittsform in etwa tangential zur Brenn-; kammer 44 ausgerichtet sind. Die Brennkammer mit ihren : Rauchgasrohren 49 ist vom Wärmeleitmantel 42 ebenfalls in einer langgestreckten Form umschlossen, so daß zwischen der 30 oberen Gehäusewandung 57 und der unteren Gehäusewandung 58 ein Luftführungskanal 60 jeweils freibleibt. Dieser Luftführungskanal 60 ist von einer Vielzahl von Wärmeübertragungsflächen 61 durchsetzt, die fest mit dem Wärmeleitmantel 42 verbunden sind und den Luftführungskanal 60 in eine 35 Vielzahl von Teilkanälen unterteilen, wie dies aus der

Stirnansicht in Fig. 5, in Richtung des Pfeiles 56 in Fig.3 gesehen, ersichtlich ist. Die in Richtung des Pfeiles 56 • * , 23 A’ « 1 strömende Luft wird somit nicht nur durch ihren Kontakt mit der Außenwandung des Wärmeleimantels 42/ sondern auch durch * c ihren Kontakt mit den Wärmeübertragungsflächen 61 erhitzt, die in wärmeleitender Verbindung mit dem Wärmeleitmantel 5 42 stehen.

Wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 und der Ansicht in Fig. 5 ersichtlich ist, ist der Wärmeleitmantel 42 so ausgebildet, daß alle Rauchgas führenden Teile innerhalb des Ge-10 häuses 4 einschließlich des innerhalb des Gehäuses 4 liegenden Teiles des Rauchgasstutzens 51 mit der Wärmeträgerflüssigkeit umschlossen sind, so daß alle heizluftführen-den Teile an keiner Stelle unmittelbaren Kontakt zwischen Heizluft und heißen Rauchgasen bekommen können.

15

Zur Erhöhung der Wärmeübertragung von den heißen Rauchga-_ sen auf die Wärmeträgerflüssigkeit sind in den Rauchgas abzugsrohren 49 entsprechend der Schnittdarstellung in Fig. 4 Umlenkelemente 62 angeordnet, die in Richtung der 20 Ruachgasdurchströmung gesehen, Pfeil 63, geneigt angeordnet sind. Die Umlenkelemente 62 sind hierbei plattenförmig ausgebildet und an einer Haltestange 64 befestigt, so daß nach Abnehmen der Brennertragwand 48 diese Umlenkelemente zu Reinigungszwecken aus den Rauchgasrohren herausge-; 25 zogen werden können. Die durch die Umlenkelemente 62 be- f wirkte Führung der Rauchgase ist durch den Pfeil 65 ange- l deutet. Diese Rauchgasführung bewirkt, daß eine intensivere | Übertragung der in den Rauchgasen enthaltenen Wärmeenergie ; auf die Wandung der Rauchgasabzugsrohre 49 und damit auf ; 30 die diese umschließende Wärmeträgerflüssigkeit erfolgt. Da durch die Umlenkelemente 62 der Zugwiderstand in den Rauch-, gasrohren 49 erhöht wird, ist es zweckmäßig, wenn die Nei gung der Umlenkelemente 62 einstellbar ist, um so eine Optimierung zwischen Zugwiderstand einerseits und Wärmeüber-35 tragung andererseits zu erwirken.

i 24 * ÉL » t 1 Die Wärmeübertragungsflächen 61 sind zur Verbesserung des Wärmeüberganges auf die an diesen vorbeistreichende Luft ^ » bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht geradflä- chig ausgebildet/ sondern weisen eine Profilierung auf, v.

5 die so ausgebildet ist, daß der jeweils von zwei benachbarten Wärmeübertragsungsflächen 61', 61" gebildete Teilkanal in Strömungsrichtung gesehen (Pfeil 56) abwechselnd Verengungen 66 und Erweiterung 67 aufweist, wie dies aus dem in größerem Maßstab dargestellten Horizontalschnitt in Fig. 6 10 ersichtlich ist. Um nun im Bereich der Erweiterungen 67 die Wärmeübertragung auf die vorbaiströmende Luft zu erhöhen, sind hier Mittel zur Strömungsablenkung vorgesehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch eine zusätzliche in Längsrichtung eines jeden Teilkanals ver-15 laufende Wärmeübertragsungsflâche 68 gebildet wird, die jeweils im Bereich einer Erweiterung 67 einen die Fläche überragenden stegförmigen Vorsprung 69 aufweist. Anstelle «··· eines sich über die gesamte Kanallänge erstreckenden Bleches ist es auch möglich, jeweils an der Stelle des Vor-20 Sprungs 69 ein einzelnes Ablenkerelement einzusetzen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 69 der zusätzlichen Wärmeübertragungsfläche 68 so angeordnet, daß sie in Strömungsrichtung 56 gesehen, alternierend jeweils auf der einen und auf der anderen Seite die 25 Fläche überragen. Durch diese Ablenkungselemente wird im i Bereich der Erweiterungen eine erhebliche Verwirbelung der I aufzuheizenden Warmluft und damit ein intensiver Wärmeüber gang bewirkt. Bei der Anordnung einer zusätzlichen, mit Ablenkungselementen versehenen Wärmeübertragsungsfläche 68 30 muß die Dimensionierung so vorgesehen werden, daß der freie Strömungsquerschnitt im Bereich der Erweiterungen 67 auf der Seite des Vorsprungs 69 mindestens so groß ist, wie der freie Strömungsquerschnitt im Bereich einer Verengung 66.

35 Die Außenkontur des Wärmeleitmantels 42 braucht nicht unbedingt langgestreckt zu sein, wie dies für das Ausführungsbeispiel dargestellt und erläutert worden ist. Der Wärme- * > i ï 25 4 1 teitmantel kann auch eine kreisrunde oder ovale Außenkontur aufweisen, wobei dann entsprechend die Rauchgasrohre 49 innerhalb des Wärmeleitmantels 42 eine ebenfalls kreisrunde

Querschnittsform aufweisen können und konzentrisch zur •V

5 Brennkammer angeordnet sein können, v

Darüber hinaus ist es zur Erhöhung der Wärmeübertragungsflächen ebenfalls möglich, die Wärmeübertragungsflächen 61 vollständig um den Wärmeleitmantel 42 herumzuführen.

10 Hierbei ist es nicht unbedingt erforderlich, die Wärmeübertragungsflächen in der anhand von Fig. 6 erläuterten Profilierung zu verwenden. Bei einer kreisrunden Außenkontur des Wärmeleitmantels ist es hierbei möglich, die stegförmigen Wärmeübertragungsflächen 61 in Form einer Schrauben-15 regelfläche um den Wärmeleitmantel herumzuwickeln, was herstellungstechnisch einfacher ist.

/- 20 ig-ks 25 30 35

V

Claims (22)

11 Heizkörper (9) verbunden sind. t?

2. Lufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerungsgehäuse im wesentlichen aus einer einseitig offenen, topfförmigen Brennerkammer (44) besteht, an deren offenen Ende sich eine den Außenumfang der topfartigen Brennerkammer (44) seitlich überragende Erweiterung als erste Rauchgassammelkammer (46) anschließt, daß in etwa parallel zur Achse der Brennerkammer (44) mit Abstand zu dieser wenigstens ein Rauchgasrohr (49) angeordnet ist, das in eine zweite Rauchgassammelkammer (50) mündet,die mit dem Rauchgasabzugsrohr verbunden ist, und daß die im Innenraum des Luftführungsgehäuses (4) liegenden Flächen der Brennerkammer (44), des Rauchgasrohres (49) und der Rauchgassammelkammern (46, 50) innerhalb des vom Wärmeleitmantel (42) umschlossenen Raumes liegen.

3. Lufterhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier gleichmäßig zum Umfang der Brennerkammer (44) angeordnete Rauchgasrohre (49) innerhalb des Wärmeleitmantels (42) vorgesehen sind.

4. Lufterhitzer nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgasrohr (49) jeweils einen langgestreckten Querschnitt aufweist, der in etwa tangential in bezug auf den Umfang der Brennerkammer (44) ausgerichtet ist.

5. Lufterhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkammer (44) im Querschnitt kreisförmig und von der ersten Rauchgassammelkammer (46) ausgehend konisch sich verengend ausgebildet ist. ' > - 3 - f

6. Lufterhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- c ' durch gekennzeichnet/ daß die der Brennerkamiier(44) ab- gekehrte Wandung (48) der ersten Rauchgassammelkammer y ’λ (46) lösbar ausgebildet und mit einer Wärmeisolierung versehen ist, sowie die Öffnung mit den Haltemitteln für den Brenner aufweist.

7. Lufterhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitmantel (42) eine in Strömungsrichtung (56) der aufzuheizenden Luft langgestreckte Außenkontur mit vorzugsweise abgerundeten Stirnflächen aufweist.

8. Lufterhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- v durch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitmantel (42) m, wenigstens auf Teilbereichen seiner Außenfläche mit stegförmigen Wärmeübertragsungsflächen (61) versehen ist, die in Strömungsrichtung der aufzuheizenden Luft ausgerichtet sind.

9. Lufterhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Wärmeübertragungsflächen (61) die jeweils einen Strömungskanal bildenden Zwischenräume zwischen der Außenfläche des Wärmeleitmantels (42) und der Innenwandung des Luftführungsgehäuses (4) durchsetzen und diesen in Teilkanäle unterteilen.

10. Lufterhitzer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Wärmeübertragsungsflächen (61) jeweils eine quer zur Strömungsrichtung (56) der Luft verlaufende Profilierung aufweisen, die so ausgebildet ist, v; daß der jeweils von zwei benachbarten Wärmeübertragungs- i flächen (613, 61") gebildete Teilkanal in Strömungsrich- r " 4 " c tung (56) gesehen, abwechselnd Verengungen (66) und £* Erweiterungen (67) des Strömungsquerschnittes auf- weist.

11. Lufterhitzer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teilkanal vorzugsweise jeweils im Bereich einer Erweiterung (67) des Strömungsquerschnitts Mittel zur Strömungsablenkung in Richtung auf die den Teilkanal begrenzenden Wärmeleitflächen (61', 61") angeordnet sind.

12. Lufterhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Strömungsablenkung jeweils durch eine zusätzliche, in Längsrichtung eines jeden ^ Teilkanals verlaufende Wärmeleitfläche (68) gebildet * werden, die jeweils im Bereich einer Erweiterung (67) c des jeweiligen Teilkanals einen die Fläche überragen den stegförmigen Vorsprung (69) aufweist.

13. Lufterhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (69) der zusätzlichen Wärmeleitfläche (68) in Strömungsrichtung (56) gesehen, alternierend jeweils auf der einen und auf der anderen Seite die Fläche überragen.

14. Lufterhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den innerhalb des Wärmeleitmantels (42) liegenden Rauchgasrohren (49) jeweils wenigstens ein Umlenkelement (62) angeordnet ist, das die RauchgasStrömung (65) von einer Rohrwandung zur anseren Rohrwandung in der Ebene der größten Querschnitts-abmessung umlenkt. V.. * " \ v - 5 -

15. Lufterhitzer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (61) vorzugsweise einstell- , ^ bar in Strömungsrichtung der Rauchgase geneigt angeord- i . V net ist.

16. Heizaggregat für eine Warmluftheizung mit einem Gehäuse, dessen Gehäusewandungen mit einem wärme- und schallisolierenden Material versehen sind und das wenigstens einen Luftführungskanal aufweist, der einen Kalt-lufteintritt mit einem Warmluftaustritt verbindet, der im Bereich des Kaltlufteintritts einen Luftfilter und in Strömungsriehtung der Luft gesehen hinter dem Luftfilter im Luftführungskanal einen Lufterhitzer, insbesondere einen direktbefeuerten Lufterhitzer nach den An-" Sprüchen 1 bis 15 und ein vorzugsweise im Gehäuseinnen- ** raum angeordnetes Gebläse zur Förderung der Heizluft auf- weist, dadurch gekennzeichnung, daß im Luftführungskanal in Strömungsrichtung (56) der Heizluft gesehen hinter dem Lufterhitzer (5) wenigstens ein von der Heizluft durch-strömtes und mit einer heißen Wärmeträgerflüssigkeit beaufschlagbares Nachheizregister (9, 10, 11) angeordnet ist.

17. Heizaggregat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachheizregister (9, 10, 11) mit Mitteln (26, 27, 28) zur Veränderung des Wärmeträgerdurchflusses versehen ist, die in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Warmluftaustrittstemperatur einstellbar ausgebildet sind.

18. Heizaggregat nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Nachheizregister (9, 10, 11) hintereinander im Luftführungskanal angeordnet sind und die Mittel (26, 27, 28) zur Veränderung des Wärmeträger- T - 6 -n durchflusses so miteinander gekoppelt sind/ daß zu-ié nächst das dem Warmluftaustritt (16) nächst liegende f) Nachheizregister (9) mit der heißen Wärmeträgerflüs- ^ sigkeit beaufschlagt wird und dann zur weiteren Erhö hung der Warmlufttemperatur das jeweils nächste Nachheizregister (10/ 11) zu- bzw. abgeschaltet wird.

19. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 16 bis 18/ in Verbindung mit einem Lufterhitzer nach den Ansprüchen 1 bis 15/ dadurch gekennzeichnet/ daß das Nachheizregister (9/ 10/ 11) jeweils über einen Vorlauf (18) und einen Rücklauf (20) und wenigstens eine Pumpe (26/ 27, 28; 34) an die durch eine Wärmeträgerflüssigkeit gebildete Ummantelung (42) des Lufterhitzers (5) ange-schlossen ist. «: i · 20. Heizaggregat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Nachheizregister (9, 10, 11) und den gleichzeitig die Wärmeträgerflüssigkeit aufheizenden Lufterhitzer (5) im Vorlauf (18) und im Rücklauf (20) jeweils ein Sammler (19, 21) angeordnet ist, der jeweils mit Anschlüssen für Heizkörper (32) externer Wärmeverbrauchsstellen versehen ist.

21. Heizaggregat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verbindung mit einem externen Heizkörper (32) zwischen dem Lufterhitzer (5) und dem Nachheizregister (9, 10, 11) im Luftführungskanal eine vorzugsweise jalousieartiysgebildete Luftabsperrklappe (12) angeordnet ist. ^ 22. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 16 bis 21, da- > durch gekennzeichnet, daß alle die Wärmeträgerflüssigkeit * führenden Teile innerhalb des Luftführungskanals angeord net sind. * -T Λ Jï* m , - 7 - i

23. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 16 bis 22/ dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (15) als Saug- !v zuggebläse in Strömungsrichtung (56) der Heizluft hin ter dem Nachheizregister (9, 10, 11) an den Luftführungskanal angeschlossen ist.

24. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse in mehrere miteinander verbindbare Teilgehäuse (4, 6, 7, 14) unterteilt ist und daß wenigstens ein Teilgehäuse (4) das Luftführungsgehäuse des mit einer Wärmeträgerflüssigkeit ummantelten Lufterhitzers bildet. ft* Ig-ks m.