NL8301468A - Inrichting voor het verwarmen en ventileren van een ruimte. - Google Patents

Description

-1- * »

Inrichting voor het verwarmen en ventileren van een ruimte..

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verwarmen en ventileren van een ruimte met een door brandstof verhitte warmtebron, een toevoer- en een afvoerkanaal voor de te ventileren ruimte, een in dit kanaal 5 aangebrachte warmtewisselaar waaraan het verbrandingsgas van de warmtebron wordt toegevoerd, en met een verse luchttoevoer .

Er is reeds een inrichting bekend voor het verwarmen en ventileren van een ruimte waarbij is voorzien is een 10 door brandstof verhitte warmtebron waarvan het verbrandingsgas enerzijds wordt afgekoeld door de warmtewisselaar en anderzijds cfcoör een er nageschakelde verbrandingsgaswarmtewisselaar. De nageschakelde verbrandingsgaswarmtewisselaar verzorgt hierbij een verwarmingsinrichting voor circu-15 latielucht, waarbij verse lucht door een afzonderlijk toe-voerkanaal wordt toegevoerd aan de door verbrandingsgas verwarmde warmtebron, waarbij de toevoerlucht dient als verbrandingslucht voor de warmtebron. Stroomafwaarts van de verbrandingsgaswarmtewisselaar is een luchtafvoeraan-20 sluiting aangebracht, waardoorheen lucht die afgevoerd moet worden uit de opstellingsruimte van de warmtebron of uit een andere ruimte wordt toegevoerd aan het verbrandingsgas voordat hij in de schoorsteen terecht komt.

Doordat het verbrandingsgas na het passeren van de 25 warmtewisselaar met vocht is verzadigd en ook de uit de ruimten af te voeren lucht een vochtigheidsgehalte in de nabijheid van het verzadigingspunt zal bezitten, is het mogelijk dat in de er..nageschakelde leidingen voor verbrandingsgas en voor af te voeren lucht en in de schoorsteen 30 het verzadigingspunt zal worden onderschreden, zodat condensaat neerslaat uit het mengsel van verbrandingsgas en af te voeren lucht.

De onderhavige uitvinding beoogt nu om wel de warmte-inhoud van het verbrandingsgas van een door brandstof ver-35 hitte warmtebron zo volledig mogelijk te benutten, maar anderzijds te verzekeren dat het niet tot condensaatvorming komt in de na de inrichting geschakelde leidingdelen voor 8301468 * V" -2- het verbrandingsgas, in het bijzonder in de schoorsteen.

Volgens de uitvinding wordt dit doel nu bereikt, doordat het verbrandingsgaskanaal via een warmtewisselaar in warmte-uitwisselende verbinding wordt gebracht met de 5 verse lucht toevoer, zodat af te voeren lucht en het ver-brandingsgas onder gebruikmaking van de verbrandingswaarde voor het binnentreden in de schoorsteen wordt gebracht op een temperatuurniveau onder dat van de schoorsteen.

Verdere uitwerkingen en bijzonder gunstige uitvoerings-10 vormen van de uitvinding worden nader toegelicht aan de nuvolgende beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden, die zijn weergegeven in de tekening.

In de tekening toont: fig.1 schematisch een doorsnede over een inrichting 15 voor het verwarmen en ventileren van een ruimte; en fig.2 een variant van de inrichting van fig.1.

In de beidé figuren zijn overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

De inrichting volgens de uitvinding voor het verwar-20 men en ventileren is als een eenheid opgebouwd binnen een enkel huis 1. In het onderste deel 2 van het huis bevindt zich de door brandstof verhitte warmtebron 3, die in hoofdzaak bestaat uit een, van een toevoerleiding 4 en een afvoerleiding 5 voorziene, warmtewisselaar 6, benevens 25 uit een van een magneetventiel 7 voorziene brandstofleiding 8, via welke brandstof wordt toegevoerd aan de bran*’ der 9. Het huis 1 is naar beneden toe open, zodat af te voeren lucht 10 vanuit de, door de warmtebron te verhitten ruimte 11 van onderaf naar de brander 9 toe kan stromen.

30 Tussen het huis 1 en de warmtewisselaar 6 van de door brandstof verhitte warmtebron is een warmteval 12 aangebracht in de vorm van een gezwarte, stralingswarmte-absorberende plaat, die zich alzijdig rond de warmtewisselaar uitstrekt. In de ruimte tussen de warmteval 12 en de 35 betreffende wand van het huis 1 bevindt zich een kanaal voor af te voeren lucht vanuit de opstellingsruimte van de warmtebron of vanuit een woning, welk kanaal is voorzien van een afbuigplaat 13. Deze afbuigplaat 13 strekt zich uit tot ongeveer ter hoogte van de warmtewisselaar 6. Het 40 buitenste stromingskanaal 14, dat wordt gevormd tussen de 8301468 * Λ' -3- afbuigplaat 13 en het huis 1, dient voor het transport van koelere af te voeren lucht, die in het gebied van het einde 15 van de plaat 13 wordt afgebogen en naar boven toe wordt geleid in de ruimte 16 tussen de afbuigplaat 13 en de 5 warmteval 12.

Boven de warmtewisselaar 6 en op afstand daarvan is een schermplaat 17 aangebracht, die is voorzien van uitsparingen 18 en die dient voor verdeling van het verbrandingsgas .

10 Boven de schermplaat 17 bevindt zich het boveneinde 19 van de afbuigplaat 13, waaraan afbuigschoepen 20 zijn aangebracht, die gedeeltelijk in de ruimte 14 steken en gedeeltelijk in de verbrandingsruimte 21, die zich bevindt ' boven de door brandstof verhitte warmtebron 3. In het 15 middelste deel 22 van het huis 1 en nog in de verbrandingsruimte 21 is een binnenmantel 23 aangebracht, die de verbrandingsruimte 21 omsluit en die inwendig is voorzien van een tussenmedium-warmtewisselaar 26. Tussen de tussenwand en het huis 1 staat een ringvormige ruimte 24, die kan 20 worden beschouwd als een voortzetting van de ringruimte 14. De beide ringruimten 14 en 24 zijn door de onderbreking 25 in het gebied van de afbuigschoepen 20 van elkaar gescheiden.

De tussenmedium-warmtewisselaar 26 staat via een 25 toevoerleiding 27 in verbinding met het bovenste deel 28 van het huis 1.

Bij zijn boveneinde 29 vernauwt zich de verbrandingsruimte 21 en daarin strekt zich de tussenwand 23 uit op de wijze als de hals van een fles. De tussenwand 23 vormt 30 hier dus een flessenhals 30, die dient als afvoerleiding van verbrandingsgas naar een niet verder weergegeven schoorsteen. De flessenhals is omgeven door een buis 31, waarvan het boveneinde wordt gevormd door een inlaatkamer 32, die is aangesloten op een toevoerleiding 33 voor warme 35 uit een woning af te voeren lucht. Tussen de buitenmantel van de flessenhals 30 en de binnenmantel van de buis 31 ontstaat hierdoor een ringruimte 34 voor de af te voeren lucht, die via de mantel van de flessenhals 30 in warmte-uitwisselende verbinding staat met het verbrandingsgas.

40 De ringruimte 34 staat via de verwijdingsplaats in het 8301468

• V

% ^ -4- gebied 29 in verbinding met de ringruimte 24, daar de buis 31 in het gebied 29 een verwijding ondergaat en het verwijde ondereinde 35 van de buis is vastgelast aan de binnenwand van het huis 1.

5 Door de bovenste afdekplaat 36 van het huis 1 heen steken concentrisch de buizen 31 en 30, terwijl bij de zijden van het deksel 36 een toevoeraansluiting 37 en een afvoeraansluiting 38 zijn aangebracht. De toevoeraansluiting is verbonden met de atmosfeer en de afvoeraansluiting 10 met de woning waaraan de verwarmde verse lucht moet worden toegevoerd. De toevoeraansluiting 37 staat in verbinding met een ringruimte 39, die is aangesloten op de binnen-mantel van het huis 1 en op een buitenwand 40 van een secundaire warmtewisselaar 41 van het tussencircuit, welke 15 warmtewisselaar is verbonden met de afvoerleiding 27.

Vanaf de secundaire warmtewisselaar van het tussencircuit 41 loopt een afvoerleiding 42, die is verbonden met de tussenmedium-warmtewisselaar 26.

Bij de onderzijde 43 van de mantel 40 zijn intree-20 openingen 44 aangebraöht, die in verbinding staan met de ringruimte 39. Aan de bovenzijde 45 van de mantel 40 zijn in het gebied van de afvoeraansluiting 38 uitsparingen 46 aangebracht, die een verbinding daarmee mogelijk maken.

De werking van de, aan de hand van de figuur 1 be-25 schreven, verwarmings- en ventilatie-inrichting is als volgt:

Een centrale verwarmingsinrichting, die als warmtebron is voorzien van de warmtewisselaar 6 van de door brandstof verhitte warmtebron 3 en daarop is aangesloten, 30 voorziet zowel de ruimte 11 alsook ëên of meer woningen van het bijbehorende gebouw van warmte, via niet verder weergegeven radiatoren. Hiertoe zuigt de warmtebron 3 via de open onderzijde 10 van het huis 1 lucht vanuit de ruimte 11 aan, die hier als verbrandingslucht dient. De 35 vanaf de brander 9 opstijgende warme verbrandingsgassen bewegen eerst onder warmte-afgifte door de warmtewisselaar 6 heen en komen na een zekere afkoeling via de scherm-plaat 17 terecht in het gebied van de tussenmedium-primaire warmtewisselaar 26. Deze warmtewisselaar geeft de erdoor 40 opgenomen warmte af aan de secundaire warmtewisselaar 41, 8301468 :+.

-5- die zorgt voor de verhitting van, via de toevoeraanslui-ting 37 binnenstromende, verse lucht die een temperatuur overeenkomstig die van de atmosfeer bezit, terwijl de lucht via de aansluiting 38 wordt toegevoerd aan één of 5 meer woningen in het betreffende gebouw. Deze sterke afkoeling in het gebied van het tussenmedium-circuit, bestaande uit de beide warmtewisselaars 26 en 41 en uit de beide leidingen 27 en 42, zorgt ervoor dat de verbrandingsgassen van de warmtebron 3 na het passeren van de warmte-10 wisselaar 26 - dus in de ruimte 29 en in het inwendige van de verbrandingsgas flessenhalsbuis 30- een temperatuur bezitten, die lager is dan de ruimtetemperatuur van het gebouw. Het temperatuurniveau van de secundaire warmtewisselaar 41 maakt in de primaire warmtewisselaar 26 de 15 benutting mogelijk van de verbrandingswaarde van de fossiele brandstof -in het bijzonder aardgas- en van de restwarmte van de uit de woning af te voeren lucht, onafhankelijk van de temperatuursomstandigheden in de afvoerleiding 5 ofwel de terugvoerleiding 4 van de inrichting. Het bij 20 deze sterke warmte-afname neerslaande condensaat wordt op niet weergegeven wijze afgevoerd. Hierdoor bezitten de verbrandingsgassen van de met brandstof verwarmde warmtebron na het verlaten van de flessenhalsbuis 30 een temperatuur die zeker lager ligt dan die van de temperatuur van 25 de schoorsteenwand.. Hierdoor wordt verzekerd, dat de verbrandingsgassen na het verlaten van de flessenhals 30 meestal iets worden verwarmd maar zeker niet verder worden afgekoeld. Daardoor..zèl verder neerslaan van condensaat in het gebied van de schoorsteen of in eventueel daarnaar 30 toe lopende leidingen zijn uitgesloten.

De uit de aansluiting 38 ontwijkende verwarmde yerse lucht dient voor het ventileren van êën of meer woningen van het gebouw waarin de met brandstof verwarmde warmtebron 3 is opgesteld en eventueel ook voor het regelen van 35 de temperatuur in het gebouw 11. Uit deze ruimten wordt via de leiding 33 meer of minder met vochtigheid verzadigde lucht afgevoerd, die eerst via de inlaatkamer 32 in de ringruimte 34 binnendringt. Hier vindt een gedeeltelijke warmtewisseling plaats zowel met het verbrandingsgas bin-40 nen de buis 30 alsook met de koude verse lucht in het 8301468 - -6- gebied van de wamtewisselaar 41. De iets verwarmde af te voeren lucht komt vanuit de ringruimte 34 in de ringruimte 24. Hier bestaat de mogelijkheid voor warmte-opname via de tussenwand 23, waarbij de opgenomen warmte stamt uit 5 de verbrandingsgassen van de warmtebron. De verder verwarmde af te voeren lucht komt via de doorbreking 25 en na afbuiging via het onderste deel 15 van de afbuigplaat 13 langs de warmteval 12 terecht in de verbrandingsruimte 21 en dient hier aanvullend als toevoer van verbrandings-10 lucht aan het gas van de brander 9. Eventueel is het mogelijk de toevoer van af te voeren lucht via de leiding 33 aan te passen op de belasting van de warmtebron en eventueel kan ook de toevoer van lucht 10 vanuit de ruimte 11 worden gesmoord om met een goed rendement te kunnen 15 werken bij een gedeeltelijke belasting van de brander 9.

De verschillen bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig.2 bestaan in hoofdzaak daarin, dat de ringruimte 34 via de inlaatkamer 32 niet is verbonden met een leiding voor af te voeren lucht vanuit woningen, maar met de verse 20 lucht-aansluiting 37. Stroomafwaarts van de ringruimte 34 is dan de verse luchtleiding via de uitsparing 44 van de warmtewisselaar 41 verbondèn met de toevoeraansluiting 38, die de in de warmtewisselaar 41 verwarmde verse lucht toevoert aan de woonruimten, die moeten worden voorzien 25 van de op temperatuur gebrachte verse lucht. Het voordeel van deze uitvoering ligt daarin, dat de verse lucht in nog betere warmtewisselingstaat met de verbrandingsgasflessenhalsbuis 30. In het gebied van het mantelvlak van de flessenhals vindt een eerste verwarming plaats van de 30 nog koude verse lucht, terwijl de tweede sterkere verwarming plaatsvindt in het gebied van de warmtewisselaar 41. Het voordeel ligt verder daarin, dat het verbrandingsgas in het inwendige van de flessenhals op een nog lagere temperatuur komt dan bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens 35 fig.1.

De warmteval in de vorm van de stralingsabsorberende plaat 12 dient ertoe de warmte op te vangen die wordt uitgestraald door de warmtewisselaar 6 ofwel de brander 9 of, in het algemeen, van delen van de verbrandingsruimte 40 21 en om deze warmte af te geven aan de lucht die langs 8301468 -7- de platen van de warmteval 12 stroomt. Daardoor wordt bereikt/ dat het huis 1 van de warmtebron koel blijft en dat ook de stralingswarmte van de warmtebron in hoge mate bruikbaar wordt gemaakt hetzij via de verbrandingsgassen 5 en de warmtewisselaar in het gebied van de verbrandings-gasafvoer ofwel via de verse lucht.

Een verder verschil met het uitvoeringsvoorbeeld van fig.1 bestaat daarin, dat de toevoeraansluiting 33 voor af te voeren lucht weliswaar in verbinding staat met 10 de ringruimte 39, maar dat de in de ringruimte binnentredende af te voeren lucht via de uitsparing 25 in het gebied van de afbuigschoepen 20 volledig binnentreedt in het inwendige van de verbrandingsruimte 21 boven de warmtewisselaar 6 en boven de schermplaat 17. Deze af te 15 voeren lucht staat dus niet ter beschikking als verbrandingslucht voor de brander 9. Als compensatie daarvoor treedt langs de onderzijde 10 van de met brandstof verwarmde warmtebron 3 over een groot vlak af te voeren lucht binnen vanuit de opstelruimte 11. Deze lucht stroomt 20 door de tussenruimten tussen de afzonderlijke branderele-menten van de brander 9 en eveneens door de ringruimte tussen de warmteval 12 en de warmtewisselaar 6 resp. de brander 9, alsook door de ringruimte tussen de warmteval 12 en de afbuigplaat 13 en ten slotte ook tussen de afbuig-25 plaat 13 en de binnenwand van het huis 1. De uit de ruimte 11 af te voeren lucht, die de beide laatstgenoemde banen volgt, komt door spleten, die worden gevormd tussen de warmteval 12 en de afbuigplaat 13 enerzijds en de afbuigschoepen 20 anderzijds, in het inwendige van de verbran-30 dingsruimte 21 in het gebied van de schermplaat 17.

Het is mogelijk het huis in delen te verdelen volgens een vlak 47 en het bovenste deel 28 van het huis 1 losneembaar uit te voeren van het onderste deel 2. Dit kan zinvol zijn in verband met reinigings- en onderhoudswerkzaamheden. 35 -conclusies- 8301468

Claims (1)

1. -8- -Conclusies- 1.Inrichting voor het verwarmen of ventileren van een ruimte met een door brandstof verhitte warmtebron, een toevoer- en een afvoerkanaal voor de te ventileren ruimte, een in dit kanaal aangebrachte warmtewisselaar waaraan het 5 verbrandingsgas van de warmtebron wordt toegevoerd, en met een verse lucht-toevoer, met het kenmerk, dat het verbrandingsgaskanaal (21, 29, 30) via een warmtewisselaar (26, 41) in warmte-uitwisselende verbinding wordt gebracht met de verse luchttoevoer (33, 38), zodat 10 af te voeren lucht en het verbrandingsgas onder gebruikmaking van de verbrandingswaarde voor het binnentreden in de schoorsteen worden gebracht op een temperatuurniveau onder dat van de schoorsteen. 15 2.Inrichting volgens conclusie l,met het ken merk, dat een tussenmedium-circuit (26, 41, 27, 42) is aangebracht, dat twee warmtewisselaars (26, 41) bezit waarvan de ene wordt belast door de af te voeren lucht en het verbrandingsgas en de andere door de verse lucht. 20 3.Inrichting volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat door de, de verse lucht verwarmende, warmtewisselaar (41) van het tussenmedium-circuit een de te verwarmen verse lucht geleidende buis (31) heenloopt, 25 waarin op afstand van de buiswand (31) een buis (30) is aangebracht voor het geleiden van het verbrandingsgas. 4.Inrichting volgens êên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de, de verse lucht verwarmende, 30 warmtewisselaar (41) een mantel (40) bezit, die met het huis (1) van de inrichting een tussenruimte (39) vormt, die in verbinding staat met de inlaataansluiting (37) voor de verse lucht. 8301468 5.Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de secundaire warmtewisselaar (41) van het tussencircuit een buis (34) loopt waarin concentrisch een verdere buis (30) is opgenomen, welke 5 laatste buis dient voor het afvoeren van verbrandingsgas en de concentrische ringruimte tussen beide buizen dient voor verse luchttoevoer, terwijl de mantel (40) van de warmtewisselaar (41) met het huis (1) van de inrichting een ringspleet (39) vormt waarop de aansluiting voor de 10 luchtafvoer voor de ventilatie van een ruimte van het opstellingsgebouw is aangesloten. 6.Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat onder de verbrandings-15 gas-/tussenmedium-warmtewisselaar (26) de warmtebron (3) is aangebracht, die alzijdig is omgeven door een plaat (12), welke naar binnen en naar buiten toe door een luchttussenruimte is gescheiden van het ernaast liggende onderdeel. 20 7.Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de luchttussenruimte aan beide zijden van de plaat (12) in verbinding staat met een toevoer voor af te voeren lucht. 25 8.Inrichting als beschreven en/of weergegeven in de tekening. 8301468