WO2013021008A2 - Heizgerät für eine erwärmung eines nutzfluides und verfahren zu seinem betrieben - Google Patents

Heizgerät für eine erwärmung eines nutzfluides und verfahren zu seinem betrieben Download PDF

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WO2013021008A2 PCT/EP2012/065522 EP2012065522W WO2013021008A2 WO 2013021008 A2 WO2013021008 A2 WO 2013021008A2 EP 2012065522 W EP2012065522 W EP 2012065522W WO 2013021008 A2 WO2013021008 A2 WO 2013021008A2
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Hürrem Murat Altay
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • F24H8/003—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation having means for moistening the combustion air with condensate from the combustion gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the invention relates to a heater or a boiler for heating a Nutz- fluid according to the prior art of claim 1 and a method for operating a heater according to claim 8 and 9.
  • Generic heaters heat a Nutzfluid such as drinking water or heating water. They draw the energy for heating the Nutzfluids by the combustion of a gaseous, liquid or solid fuel with air (oxidation). The source of this energy is the heat that results from breaking up the chemical compounds. The combustion takes place in the burner. The heat produced during combustion heats the gases produced during combustion up to a high temperature. The energy of the hot gases is transferred by means of a heat exchanger to the desired Nutzfluid. The cooled hot gases leave the heater as exhaust gases, for example via an exhaust pipe and / or a chimney.
  • Such heaters are used in various capacities ranging from a few kilowatts to hundreds of megawatts in a wide variety of areas, which are very safe, reliable, easy to control, fast and modulatable.
  • a disadvantage of such heaters for example, caused by the combustion of pollutants.
  • One of these substances is nitrogen oxides NOx, and under high combustion temperatures the NOx value increases.
  • Another disadvantage of this device is the reduced service life of the components in contact with the heating gas due to the high heating gas temperatures and the negative effects on the materials due to the heat.
  • the fuel contains the hydrogen atom.
  • the hydrogen combines with the oxygen to produce water vapor. Therefore, a proportion of water vapor is contained in the combustion gases produced by the combustion.
  • the heating gases are cooled in the heat exchanger only so far that the water vapor remains gaseous.
  • the heating gases in the heat exchanger cool down to such an extent that the dew point temperature of the heating gases is not reached, the water vapor condenses and condensed water forms. Since the energy generated during condensation is also transferred to the useful fluid, the efficiency of condensing technology is much higher than that of conventional devices.
  • a disadvantage of the condensing technology is the need to dissipate the condensate in a suitable sewer system and neutralize his depending on the fuel used more or less aggressive acid before.
  • the invention has for its object to provide a heater that partially receives the benefits of condensing heating, achieved by conventional devices sometimes higher efficiency that works without connection to a condensate drainage. Further, the invention has for its object to provide a method for operating such a heater.
  • the heater according to the invention comprises the above-mentioned and detailed below advantages of the heater for heating a Nutzfluides with a burner for burning a fuel-air mixture and a heat exchanger for forwarding the heating energy resulting from the combustion of the fuel gas to the Nutzfluid to be heated, is characterized by a delivery device for introducing a liquid into the heating gas present in the heat exchanger.
  • An embodiment of the heater is characterized in that the heat exchanger for the purpose of achieving even higher efficiency comprises a structure for condensing at least parts of a moisture contained in the heating gas and a collecting device at the outlet of the heat exchanger for discharging and collecting a liquid formed during the condensation ,
  • An embodiment of the heating device is characterized in that the introduction device introduces the liquid into the heating gas via the burner and / or at a point in the vicinity of the burner.
  • An embodiment of the heater is characterized in that the introduction device comprises at least one line, at least one pump, at least one valve, at least one nozzle for spraying and / or atomizing the liquid into the heating gas.
  • the delivery device can be activated, for example, by switching on a pump for conveying the liquid and / or opening a valve for the passage of the liquid to the nozzle.
  • the delivery device is deactivated by switching off the pump or closing the valve.
  • An embodiment of the heater is characterized in that the named collecting device comprises a sensor for determining the amount of liquid accumulated in itself and that a pump of the introduction device in response to a signal of this sensor is activated. Substances may be added to the collection device to neutralize the acidity of the liquid. In addition, additional chemicals can be added to the utility fluid to reduce the contaminants involved.
  • An embodiment of the heater is characterized in that the heated working fluid and / or the introduced liquid includes / include chemical substances added to reduce the pollutants.
  • An embodiment of the heater is characterized in that the introduced liquid is fed from an external network.
  • the inventive method for operating a heating of a Nutzfluides serving heater comprising the steps of burning a Fuel-air mixture and forwarding a fuel gas produced during combustion, characterized by introducing a liquid into the heating gas.
  • the introduced liquid evaporates.
  • the liquid cools the flames and the fuel gas.
  • An embodiment of the method comprises the steps of cooling the heating gas, condensing at least parts of a moisture contained in the heating gas, as well as discharging and collecting a resulting in the condensation liquid is characterized by introducing the liquid into the heating gas at least the same speed as the condensation itself.
  • the condensate obtained from the heating gas is used for introduction into the heating gas, whereby the heating gas is cooled.
  • the resulting condensation water does not have to be disposed of externally.
  • a suitable embodiment of the method is characterized in that the introduction comprises spraying and / or atomizing the liquid into the heating gas.
  • the liquid can evaporate very quickly and thus effectively reduce the heating gas heat.
  • the velocity of the introduced liquid is at least equal to the velocity of the condensing liquid.
  • An embodiment of the method is characterized in that the introduction is carried out continuously or discontinuously, so for example intermittently. This discontinuity in liquid introduction can be achieved with slower or faster introduction or can mean the release and interruption of an introduction (for example by switching a conveyor on and off). If the introduction is interrupted, the liquid is not introduced to the hot gases, the heater then works as a condensing boiler. The condensation is accumulated in the collector.
  • the heater operates as a highly efficient conventional heater when actively deployed.
  • the steam not condensed in the hot gases leaves the heater via the exhaust pipe and / or the chimney. It is not necessary to connect the heater to a condensate drain or to the sewage system.
  • the observed average efficiency of the heater is determined by averaging the efficiency of two different working conditions, enabling and disabling an insertion, weighting the time factor. This efficiency does not fully reach the known high efficiency level of the FVC devices, but is significantly higher than the efficiency of conventional (non-condensing) heaters. Thus, this type of device is an alternative with higher efficiency compared to conventional devices.
  • An acid possibly contained in the condensation water is introduced into the heating gas together with the condensed water, sprayed or atomised.
  • the acid evaporates like the condensation water and leaves with this the heater on the exhaust pipe and / or the chimney.
  • a further embodiment of the method is characterized in that when the heater is made as a conventional device and the collected liquid is introduced into the heating gas and evaporated there, the fuel-air mixture amount is set to increase the efficiency so that a higher Heating gas temperature (flame temperature) is reached and thus the condensation is prevented in too cold weather conditions through the exhaust pipe and the chimney.
  • the fuel-air mixture amount is set to increase the efficiency so that a higher Heating gas temperature (flame temperature) is reached and thus the condensation is prevented in too cold weather conditions through the exhaust pipe and the chimney.
  • a further embodiment of the method is characterized in that a sensor for determining a quantity of liquid accumulated in a collecting device is present and the introduction is activated according to the signal of the sensor upon reaching an upper limit value and the introduction according to the signal of the sensor when reaching a lower limit value is turned off. So for example, the introduction is released when the liquid level in the collection device reaches an upper limit or when exceeding this upper limit or interrupted when reaching the limit below or below this.
  • These limits may, as stated in the example, represent the full or empty limit values of the fill level of a collection device and / or temperature limit values and / or power limit values. These limits may be used singly as upper and lower bounded pairs or all together as upper and lower bounded pairs of bounds for determining the contribution or not contribution.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated heater for heating eir
  • Fig. 2 is a schematically illustrated heater for heating a
  • Fig. 3 is a schematically illustrated heater for heating a
  • Fig. 4 shows a detailed schematically illustrated heater for heating a Nutzfluides with a collecting device for collecting and introducing the condensed water and a delivery device for introducing the collected condensed water into the heating gas and an introduction conveying line.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated heater with a burner 1 for burning a fuel-air mixture, a heat exchanger 2 for cooling the hot gases 3 and transferring the heating gas heat to a Nutzfluid 41, a delivery device 5 for introducing a liquid into the combustion chamber , The burner fuel B and combustion air L are supplied and burned to form a flame 6.
  • the cooled heating gas, the so-called exhaust gas A leaves the heater via the heat exchanger 2.
  • the heated liquid 42 is ready for Application.
  • Fig. 2 shows a schematically illustrated heater for heating the Nutzfluids 41 with the heating gases 3 in a heat exchanger 2, with a collecting device 7 for collecting and discharging the condensed water, a delivery device 5 for introducing the collected condensed water into the heating gases 3.
  • the hot gases 3 are cooled so far that condenses a moisture contained in them to liquid.
  • the liquid is discharged from the collecting device 7 and collected. Thereafter, the liquid can be introduced from the introduction device 5 to the heating gases 3.
  • Fig. 3 shows a schematically illustrated heater whose introduction device 5 introduces liquid to the hot gases via the burner and lines 51 comprises.
  • Fig. 4 shows a simplified heater.
  • Fuel B and combustion air L are supplied to a mixing device 8 for producing the fuel-air mixture, conveyed by a blower (fan) 9 into the burner 1 and burnt to form a flame 6.
  • a blower fan
  • the heating gases cool 3, the energy during the cooling is transferred to the Nutzfluid 41.
  • the moisture contained in the heating gas 3 condenses (condensed water).
  • the exhaust gas A leaves the heater via an exhaust pipe 10.
  • the condensate This is derived by means of the collecting device 7 via the exchanger 2 and collected in a collecting container 71.
  • the introduction device 5 for introducing the liquid stored in the collection tank 71 to the heating gases 3, lines 51, a pump 52 and nozzles 53 for spraying and / or atomizing the liquid to the hot gases.
  • the introduced condensate evaporates by absorbing a part of the heating gas heat and leaves the heater together with the exhaust gas A.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät für eine Erwärmung eines Nutzfluides 41 mit einem Brenner 1 zum Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs und einem Wärmetauscher 2 zum Weiterleiten der bei dem Verbrennen von einem Heizgas 3 entstehenden Heizenergie an das zu erwärmende Nutzfluid 41, gekennzeichnet durch eine Einbringungsvorrichtung 5 zur Einbringung einer Flüssigkeit in das Heizgas 3 in den Wärmetauscher 2 und ein Verfahren zum Betreiben des benannten Heizgerätes.

Description

BESCHREIBUNG
HEIZGERÄT FÜR EINE ERWÄRMUNG EINES NUTZFLUIDES UND VERFAHREN ZU SEINEM BETREIBEN
Die Erfindung betrifft ein Heizgerät oder einen Heizkessel für eine Erwärmung eines Nutz- fluides nach dem Stand der Technik des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes nach dem Patentanspruch 8 und 9. Gattungsgemäße Heizgeräte erwärmen ein Nutzfluid wie beispielsweise Trinkwasser oder Heizungswasser. Sie beziehen die Energie zur Erwärmung des Nutzfluids durch die Verbrennung eines gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoffs mit Luft (Oxidation). Die Quelle dieser Energie ist die Wärme, die beim Aufbrechen der chemischen Verbindungen entsteht. Die Verbrennung erfolgt im Brenner. Die bei der Verbrennung entstehende Wär- me erhitzt die bei der Verbrennung entstehenden Gase bis zu einer hohen Temperatur. Die Energie der Heizgase wird mittels eines Wärmetauschers auf das gewünschte Nutzfluid übertragen. Die abgekühlten Heizgase verlassen das Heizgerät als Abgase zum Beispiel über eine Abgasleitung und/oder einen Schornstein. Solche Heizgeräte sind in verschiedenen Leistungsgrößen von einigen Kilowatt bis zu hunderten Megawatt in den ver- schiedensten Bereichen im Einsatz, diese sind sehr sicher, zuverlässig, gut regelbar, schnell und modulierbar. Nachteilig an derartigen Heizgeräten ist zum Beispiel die durch die Verbrennung bedingte Schadstoffentstehung. Eines dieser Schafstoffe ist Stickstoffoxiden NOx, unter hohen Verbrennungstemperaturen steigt der NOx-Wert. Ein anderer Nachteil dieses Geräts ist die aufgrund der hohen Heizgastemperaturen sich verringernde Lebensdauer der heizgasberührten Komponenten und Dichtungen durch die negativ Beeinflussung der Werkstoffe durch die Wärme.
Häufig enthält der Brennstoff das Wasserstoff-Atom. Der Wasserstoff verbindet sich während der Verbrennung mit dem Sauerstoff wodurch Wasserdampf entsteht. Daher ist ein Anteil Wasserdampf in den durch die Verbrennung entstandenen Heizgasen enthalten. Bei konventionellen Heizgeräten werden die Heizgase im Wärmetauscher nur so weit gekühlt, dass der Wasserdampf gasförmig bleibt. Wo- bei Heizgeräte mit Brennwerttechnik kühlen die Heizgase im Wärmetauscher dagegen so weit ab, dass die Taupunkttemperatur der Heizgase unterschritten wird, der Wasserdampf kondensiert und Kondenswasser bildet. Da die bei der Kondensierung entstehende Energie auch dem Nutzfluid übertragen wird, ist die Effizienz der Brennwerttechnik weitaus höher als die der konventionellen Geräte. Nachteilig an der Brennwerttechnik ist die Erfordernis, das Kondenswasser in eine geeignete Kanalisation abzuführen und seine je nach verwendetem Brennstoff mehr oder weniger aggressive Säure vorher zu neutralisieren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät zu schaffen, das die Vorteile der Brennwertheiztechnik teilweise erhält, eine nach konventionellen Geräten teilweise höhere Effizienz erzielt, das ohne Anschluss an eine Kondenswasserabführung funktioniert. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Heizgerätes zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 , 8 und 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Das erfindungsgemäße Heizgerät umfasst die oben benannten und unten detailliert ausgeführten Vorteile des Heizgerätes für eine Erwärmung eines Nutzfluides mit einem Brenner zum Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs und einem Wärmetauscher zum Weiterleiten der bei dem Verbrennen des Heizgases entstehenden Heizenergie an das zu erwärmende Nutzfluid, ist gekennzeichnet durch eine Einbringungsvorrichtung für ein Einbringen einer Flüssigkeit in den im Wärmetauscher vorhandenen Heizgas.
Eine Ausführung des Heizgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher zwecks der Erzielung noch höherer Effizienz einen Aufbau zum Konden- sieren mindestens von Teilen einer in dem Heizgas enthaltenen Feuchtigkeit und eine Sammelvorrichtung am Ausgang des Wärmetauschers zum Abführen und Sammeln einer bei dem Kondensieren entstehenden Flüssigkeit umfasst. Eine Ausführung des Heizgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringungsvorrichtung die Flüssigkeit über den Brenner und/oder an einem Punkt in der Nähe des Brenners in das Heizgasen einbringt. Eine Ausführung des Heizgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringungsvorrichtung mindestens eine Leitung, mindestens eine Pumpe, mindestens ein Ventil, mindestens eine Düse zum Versprühen und/oder Vernebeln der Flüssigkeit in das Heizgas umfasst. Die Einbringungsvorrichtung kann aktiviert werden, indem zum Beispiel eine Pumpe zum Fördern der Flüssigkeit eingeschaltet und/oder ein Ventil zum Durchlass der Flüssigkeit zur Düse geöffnet wird. Die Einbringungsvorrichtung wird deaktiviert, indem die Pumpe ausgeschaltet oder das Ventil geschlossen wird.
Eine Ausführung des Heizgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die benannte Sammelvorrichtung einen Sensor zum Ermitteln der in sich akkumulierten Flüssigkeitsmenge umfasst und dass eine Pumpe der Einbringungsvorrichtung in Abhängigkeit eines Signals dieses Sensors aktivierbar ist. Der Sammelvorrichtung können Stoffe zur Neutralisierung der Säure der Flüssigkeit zugefügt werden. Zudem können dem Nutzfluid zur Verringerung der beinhalteten Schadstoffe zusätzliche Chemikalien hinzugefügt werden.
Eine Ausführung des Heizgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass das erwärmte Nutzfluid und/oder die eingebrachte Flüssigkeit beigefügte chemische Stoffe zur Reduktion der der Schadstoffe umfasst/umfassen.
Eine Ausführung des Heizgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachte Flüssigkeit von einem externen Netz eingespeist wird.
Mit diesem Heizgerät ist das in Patentanspruch 8 und 9 beschriebene Verfahren verwirklicht, die benannten Verfahren sind wie folgt:
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines einer Erwärmung eines Nutzfluides dienenden Heizgerätes, umfassend die Schritte Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs und Weiterleiten eines bei dem Verbrennen entstehenden Heizgases, ist gekennzeichnet durch ein Einbringen einer Flüssigkeit in das Heizgas. Die eingebrachte Flüssigkeit verdampft. Bei der Verdampfung kühlt die Flüssigkeit die Flammen und das Heizgas. Somit wird die Bildung von Schadstoffen wie Stickstoffoxide NOx, als auch die Temperaturen der Komponenten und Dichtungen minimiert.
Eine Ausführung des Verfahren umfasst die Schritte Abkühlen des Heizgases, Kondensieren mindestens von Teilen einer in dem Heizgas enthaltenen Feuchtig- keit, sowie Abführen und Sammeln einer bei dem Kondensieren entstehenden Flüssigkeit, ist gekennzeichnet durch ein Einbringen der Flüssigkeit in das Heizgas mit mindestens der gleichen Geschwindigkeit wie die Kondensierung selbst. Dabei wird die aus dem Heizgas gewonnene Kondensflüssigkeit zum Einbringen in das Heizgas genutzt, wodurch das Heizgas gekühlt wird. Das entstehende Kondens- wasser muss nicht Extern entsorgt werden.
Eine geeignete Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen ein Versprühen und/oder Vernebeln der Flüssigkeit in das Heizgas umfasst. In dieser kleinteiligen Form kann die Flüssigkeit durch sehr schnell verdamp- fen und somit die Heizgaswärme effektiv reduzieren. Durch effizientes Verdampfen der eingebrachten Flüssigkeit wird die Geschwindigkeit der eingebrachten Flüssigkeit zumindest gleich gesetzt mit der Geschwindigkeit der kondensierenden Flüssigkeit. Eine Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen kontinuierlich oder diskontinuierlich, also zum Beispiel intermittierend, erfolgt. Diese Diskontinuität im Flüssigkeitseinbringen kann mit langsamerem oder schnellerem Einbringen erfolgen oder das Freigeben und Unterbrechen eines Einbringens bedeuten (beispielsweise durch Ein- und Ausschalten einer Fördereinrichtung). Wenn das Einbringen unterbrochen wird, wird die Flüssigkeit nicht auf die Heizgase eingebracht, das Heizgerät arbeitet dann als Brennwertheizgerät. Das Kondenswasser wird in der Sammelvorrichtung angesammelt. Wenn das Einbringen beginnt, also die Pumpe aktiviert wird und/oder ein Ventil geöffnet wird, wird die eingebrachte Flüssigkeit (eingebrachtes Kondensflüssigkeit) in die Heizgase versprüht, vernebelt oder verdampft. Die verdampfende Flüssigkeit (Verdampfungsenthalpie) entzieht dem Heizgas Energie und führt somit zu dessen Abkühlung. Das Heizgerät arbeitet dagegen bei aktiver Einbringung als hoch effizientes konventionelles Heizgerät. Der in den Heizgasen nicht kondensierte Wasserdampf verlässt das Heizgerät über die Abgasleitung und/oder den Schornstein. Ein Anschluss des Heizgerätes an eine Kondenswasserabführung oder an die Kanalisation ist nicht erforderlich. Die beobachtete durchschnittliche Effizienz des Heizgerätes wird durch die Durchschnittsberechnung der Effizienz zweier unterschiedlicher Arbeitsbedingungen, Freigeben und Unterbrechen eines Einbringens, unter Gewichtung des Zeitfaktors festgestellt. Diese Effizienz erreicht den bekannten hohen Effizienzgrad der Brenntwerttechnik-Geräte nicht komplett, doch ist erheblich höher als die Effizienz konventioneller (nicht kondensierende) Heizgeräte. Somit ist dieser Gerätetyp verglichen mit konventionellen Geräten eine Alternative mit höherer Effizienz.
Eine möglicherweise im Kondenswasser enthaltene Säure wird zusammen mit dem Kondenswasser in das Heizgas eingebracht, versprüht oder vernebelt. Die Säure verdampft wie das Kondenswasser und verlässt zusammen mit diesem das Heizgerät über die Abgasleitung und/oder den Schornstein.
Eine weitere Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass wenn das Heizgerät wie ein konventionelles Gerät getätigt wird und die gesammelte Flüssigkeit in das Heizgas eingebracht wird und dort verdampft, zur Erhöhung der Effizienz die Brennstoff-Luft-Gemischs Menge so eingestellt wird, dass eine höhere Heizgastemperatur (Flammentemperatur) erreicht wird und somit die Kondensierung bei zu kalten Wetterbedingungen über die Abgasleitung und dem Schornstein verhindert wird.
Eine weitere Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zum Ermitteln einer in einer Sammelvorrichtung akkumulierten Flüssigkeitsmenge vorhanden ist und das Einbringen nach dem Signal des Sensors bei Erreichen eines oberen Grenzwertes aktiviert wird und das Einbringen nach dem Signal des Sensors bei Erreichen eines unteren Grenzwertes abgestellt wird. Also beispielsweise wird die Einbringung freigegeben wenn das Flüssigkeitsniveau in der Sammelvorrichtung einen oberen Grenzwert erreicht oder bei Überschreitung dieser oberen Grenze bzw. unterbrochen bei Erreichung der unter Grenze oder Unterschreitung dieser. Diese Grenzwerte können wie im Beispiel angeführt die voll oder leer Grenzwerte des Füllstandes einer Sammelvorrichtung und/oder Temperatur Grenzwerte und/oder Leistungsgrenzwerte darstellen. Diese Grenzwerte können einzeln als Ober- und Untersummen Grenzwerte-Paar oder alle gemeinsam als Ober- und Untersummen Grenzwerte-Paare zur Bestimmung der Einbringung oder nicht Einbringung genutzt werden.
Zwecks Weiterbildung und besserem Verständnis der Vorteile gemeinsam mit den zusätzlichen Elementen sollte die Erfindung mit den unten aufgeführten Zeichnungen bewertet werden. Diese zeigt in: Fig. 1 ein schematisch dargestelltes Heizgerät für eine Erwärmung eir
Nutzfluides einer Einbringungsvorrichtung zum einbringen von Fl sigkeit in das Heizgas,
Fig. 2 ein schematisch dargestelltes Heizgerät für eine Erwärmung eines
Nutzfluides mit einer Sammelvorrichtung zur Sammlung und Einbringung des Kondenswassers und einer Einbringungsvorrichtung zur Einbringung des gesammelten Kondenswassers in das Heizgas,
Fig. 3 ein schematisch dargestelltes Heizgerät für eine Erwärmung eines
Nutzfluides mit einer Sammelvorrichtung zur Sammlung und Einbringung des Kondenswassers und einer Einbringungsvorrichtung zur Einbringung des gesammelten Kondenswassers in das Heizgas und einer Einbringungsförderungsleitung, Fig. 4 ein detailliert schematisch dargestelltes Heizgerät für eine Erwärmung eines Nutzfluides mit einer Sammelvorrichtung zur Sammlung und Einbringung des Kondenswassers und einer Einbringungsvorrichtung zur Einbringung des gesammelten Kondenswassers in das Heizgas und einer Einbringungsförderungsleitung.
Fig. 1 zeigt ein schematisch dargestelltes Heizgerät mit einem Brenner 1 zum Ver- brennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs, einen Wärmetauscher 2 zum Abkühlen der Heizgase 3 und Übertragen der Heizgaswärme auf ein Nutzfluid 41 , einer Einbringungsvorrichtung 5 zum Einbringen einer Flüssigkeit in den Brennraum. Dem Brenner werden Brennstoff B und Verbrennungsluft L zugeführt und unter Bildung einer Flamme 6 verbrannt. Das abgekühlte Heizgas, das sogenannte Abgas A, ver- lässt das Heizgerät über den Wärmetauscher 2. Wie in Figur-1 zu dargestellt wird, tritt das kalte Nutzfluid 41 in das Heizgerät ein und nach Erwärmung im benannten Heizgerät ist die erwärmte Flüssigkeit 42 bereit zur Anwendung.
Fig. 2 zeigt ein schematisch dargestelltes Heizgerät zur Erwärmung des Nutzfluids 41 mit den Heizgasen 3 in einem Wärmetauscher 2, mit einer Sammelvorrichtung 7 zur Sammlung und Ableitung des Kondenswassers, einer Einbringungsvorrichtung 5 zur Einbringung der gesammelten Kondenswasser in die Heizgase 3. Im bzw. am Wärmetauscher 2 werden die Heizgase 3 so weit abgekühlt, dass eine in ihnen enthaltene Feuchtigkeit zu Flüssigkeit kondensiert. Die Flüssigkeit wird von der Sammelvorrichtung 7 abgeleitet und gesammelt. Danach kann die Flüssigkeit von der Einbringungsvorrichtung 5 zu den Heizgasen 3 eingebracht werden.
Fig. 3 zeigt ein schematisch dargestelltes Heizgerät, dessen Einbringungsvorrichtung 5 über den Brenner Flüssigkeit zu den Heizgasen einbringt und Leitungen 51 umfasst.
Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Heizgerät. Brennstoff B und Verbrennungsluft L werden einer Mischvorrichtung 8 zur Erzeugung des Brennstoff-Luft-Gemischs zugeführt, von einem Gebläse (Ventilator) 9 in den Brenner 1 gefördert und unter Bil- dung einer Flamme 6 verbrannt. An der Oberfläche des Wärmetauschers 2 kühlen die Heizgase 3 ab, die Energie bei der Abkühlung wird dem Nutzfluid 41 übertragen. Die in dem Heizgas 3 enthaltene Feuchtigkeit kondensiert (Kondenswasser). Das Abgas A verlässt das Heizgerät über eine Abgasleitung 10. Das Kondenswas- ser wird mittels der Sammelvorrichtung 7 über den Tauscher 2 abgeleitet und in einem Sammelbehälter 71 gesammelt. Die Einbringungsvorrichtung 5 zum Einbringen der im Sammeltank 71 bevorrateten Flüssigkeit zu den Heizgasen 3, Leitungen 51 , eine Pumpe 52 und Düsen 53 zum Versprühen und/oder Vernebeln der Flüs- sigkeit zu den Heizgasen. Das eingebrachte Kondenswasser verdampft unter Aufnahme eines Teils der Heizgaswärme und verlässt das Heizgerät zusammen mit dem Abgas A.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Heizgerät für eine Erwärmung eines Nutzfluides 41 mit einem Brenner 1 zum Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs und einem Wärmetauscher 2 zum Weiterleiten der Heizenergie der bei dem Verbrennen entstehenden Heizgase 3 zu dem zu erwärmenden Nutzfluids 41 gekennzeichnet durch eine Einbringungsvorrichtung 5 zur Einbringung einer Flüssigkeit in das Heizgas 3 in den Wärmetauscher 2.
2. Heizgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher 2 zur Erhöhung der Effizienz mindestens Teile einer in dem Heizgas enthaltenen Feuchtigkeit kondensiert und eine Sammelvorrichtung 7 zum Abführen und Sammeln einer nach dem Kondensieren entstehenden Flüssigkeit umfasst.
3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit von der Einbringungsvorrichtung 5 zum Brenner 1 und/oder einen Punkt in der Nähe des
Brenners in die Heizgase 3 eingebracht wird.
4. Heizgerät nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einbringungsvorrichtung 5 mindestens eine Leitung 51 , mindestens eine Pumpe 52, mindestens ein Ventil, mindestens eine Düse 53 zum Versprühen und/oder Vernebeln der Flüssigkeit in das Heizgas 3 umfasst.
5. Heizgerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelvorrichtung 7 einen Sensor zum Ermitteln einer in der Sammelvorrichtung 7 akkumulierten Flüssigkeitsmenge umfasst, und dass eine Pumpe 52 der Einbringungsvorrichtung 5 in Abhängigkeit eines Signals dieses Sensors aktivierbar ist.
6. Heizgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erwärmte Nutzfluid 42 und/oder die eingebrachte Flüssigkeit chemische Mittel zur Schadstoffreduktion beinhaltet.
7. Heizgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zurückgeführten Flüssigkeit aus einem externen Netz stammt.
8. Verfahren zur Erwärmung eines Nutzfluides, umfassend die Schritte Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs und Weiterleiten eines bei dem Verbrennen entstehenden
Heizgases, gekennzeichnet durch ein Einbringen einer Flüssigkeit in das Heizgas.
9. Verfahren nach Anspruch 8, umfassend die Schritte Abkühlen des Heizgases, Kondensieren mindestens von Teilen einer in dem Heizgas enthaltenen Feuchtigkeit sowie Abführen und Sammeln einer bei dem Kondensieren entstehenden Flüssigkeit, gekennzeichnet durch ein Einbringen mindestens von Teilen der Flüssigkeit in das Heiz- gas.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachte Flüssigkeit auf das Heizgas versprüht und/oder vernebeln wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebrachte Flüssigkeit im Heizgas verdampft.
12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen kontinuierlich oder diskontinuierlich, durch Freigeben oder Unterbrechen erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Verbrannten Brennstoff-Luft-Gemischs zur Erzielung einer höheren Temperatur des nach Verbrennung dieses Gemischs entstehenden Heizgases verändert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelvorrichtung 7 einen Sensor zum Ermitteln der in sich akkumulierten Flüssigkeitsmenge um- fasst und das Einbringen nach dem Signal des Sensors bei Erreichen eines oberen Grenzwertes der gesammelten Flüssigkeit beginnt, das Einbringen nach dem Signal des Sensors bei Erreichen eines unteren Grenzwertes der gesammelten Flüssigkeit unterbrochen wird.
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