Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung der Raumluft

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Erwärmung der Raumluft, insbesondere von Wohnungen, unter Einsatz einer fossile Brennstoffe verarbeitenden Wärmequelle, eines Wasser-Wärmespeichers sowie einer Wärmetauscher-Einrichtung im Abgasstrom der Wärmequelle, wobei die Raumluft über den Wärmetauscher ein Abluftwärmetauscher vorgeschaltet ist und die zu erwärmende Außenluft zunächst durch den Abluftwärmetauscher und daraufhin durch den Abgaswärmetauscher geführt und zweistufig erwärmt wird, soll eine eine weitere energetische Optimierung erzielt werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Abluft nach Verlassen des für die Außenluft ersten Wärmetauschers in den Brennraum der Wärmequelle eingespeist und mit dem Abgas der Wärmequelle dem für die Außenluft zweiten Wärmetauscher zugeführt und gemeinsam mit diesen Abgasen als Fortluft ausgetragen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Erwärmung der Raumluft, insbesondere von Wohnungen, unter Einsatz einer fossile Brennstoffe verarbeitenden Wärmequelle, eines Wasser-Wärmespeichers sowie einer Wärmetauscher-Einrichtung im Abgasstrom der Wärmequelle, wobei die Raumluft über den Wärmetauscher im Abgasstrom erwärmt und wobei dem _Abgaswärmetauscher ein Abluftwärmetauscher vorgeschaltet ist und die zu erwärmende Außenluft zunächst durch den Ab-Juftwärmetauscher und daraufhin durch den Abgaswärmetauscher geführt und zweistufig erwärmt wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0002] Bei einer älteren Anmeldung (EP 0 148 988 AZ) ist wesentlich, daß die Außenluft als Zuluft zweistufig erwärmt wird, wie dies auch hier der Fall ist. Die Abluft wird dort nach Verlassen des Abluft-/-Außenluftwärmetauschers dem im nachgeschalteten Abgas-/Außenluftwärmetauscher abgekühlten Abgas zugemischt und als Fortluft ausgetragen. Andere Lösungen zeigen die US-4 409 955 und DE-A-33 08 700.

[0003] Weist die ältere Verfahrensweise nach der EP 0 148 988 AZ bereits eine Fülle von Vorteilen auf, so gibt es Einsatzgebiete, in denen eine weitere energetische Optimieruno nützlich sein kann.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist daher eine insbesondere bei Erdgasbrennern einsetzbare Gestaltung, bei der die Ausnutzung der _Wärmeinhalte der Abgase weiter gesteigert werden kann.

[0005] Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Abluft nach Verlassen des für die Außenluft ersten Wärmetauschers in den Brennraum der Wärmequelle eingespeist und mit dem Abgas der Wärmequelle dem für die Außenluft zweiten Wärmetauscher zugeführt und gemeinsam mit diesen Abgasen als Fortluft ausgetragen wird.

[0006] Es hat sich gezeigt, daß je nach Standort und Einsatzgebiet, die Zumischung von Abluft den Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöhen kann, da die Abluft auch nach Durchströmen des Außenluft-/Abluftwärmetauschers noch eine höhere Temperatur aufweist, als diejenige, die der Erdgasbrenner ansonsten als kalte Frischluft ansaugen müßte.

[0007] in Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Zumischung der Abluft in Teilströmen erfolgt. Diese Verfahrensweise kann dann nützlich sein, wenn die Regelung besonders sensibel auf die jeweiligen zur Zeit herrschenden Umstände einstellbar sein sollen.

[0008] Eine Vorrichtung des Verfahrens weist sich durch eine die Abluft hinter dem Wärmetauscher in den Brennraum der WärmequelJe leitenden Abluftkanal aus.

[0009] In Ausgestaltung sieht die Erfindung auch vor, daß hinter dem Abluft-/Außenluftwärmetauscher eine Trenneinrichtung für Teilströme der Abluft vorgesehen ist.

[0010] Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0011] Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung beherbergt im dargestellten Beipiel innerhalb eines Gehäuses 2 von unten nach oben: einen Warmwasserwärmespeicher 3, eine erdgasbefeuerte Wärmequelle 4 sowie einen zweistufigen Wärmetauscher 5 als zweistufiger Kreuzstromwärmetauscher.

[0012] Der Warmwasserwärmespeicher 2 ist mit einem Kaltwasserzulauf 6 und einem Warmwasserabelauf 7, z. B. zum Anschluß an Badezimmerinstallationen o. dgl., versehen. Innerhalb des Wärmespeichers 3 befindet sich ein Wärmetauscher 8 für einen Sekundärheizkreis 9, der zur Übernahme der Heizspitzen dient, wenn die Beheizung mit erwärmter Zuluft, wie dies weiter unten näher beschrieben ist, nicht mehr ausreichen sollte.

[0013] Die erdgasbetriebene Wärmequelle 4 gibt zunächst ihre Wärme an einen Wasserwärmetauscher 10 ab, der, wie dargestellt, Wasser aus dem Wärmespeicher 3 entnimmt und dem Wärmespeicher erwärmtes Wasser zuführt.

[0014] Der für die Erfindung wesentliche Wärmetauscher 5 ist, wie bereits oben erwähnt, als zweistufiger Kreuzstromwärmetauscher ausgebildet, wobei es allerdings auf den Kreuzstrom an sich nicht ankommt, vielmehr auf die Zweistufigkeit. Er ist mit vier Anschlüssen versehen, und zwar mit einem Abluftansaugstutzen 11, einem Außenluftansaugstutzen 12, einem Zuluftabgabestutzen 13 sowie einem Fortluftabgabestutzen 14. Die Außenluft wird über symbolisch angedeutete Gebläse 15 angesogen, während die Fortluft über ebenfalls symbolisch angedeutete Gebläse ausgetragen wird.

[0015] Wie aus der Zeichnung erkennbar, trägt das Gebläse 16 nicht nur die Fortluft aus, sondern in gleicher Weise auch die aus dem Brennraum 20 des Erdgasbrenners 4 kommenden Abgase.

[0016] Über die Leitung 21 wird die Abluft, nachdem sie den Wärmetauscher 18 durchströmt hat dem Feuerraum 20 zugeführt und bildet als wärmere Verbrennungsluft einen Beitrag zur'Optimierung des Brenners und des Gedamtwirkungsgrades. Das Abluft-/Abgasgemisch wird dann über die Kammer 17a durch das Gebläses 16 ausgetragen.

[0017] Wie erkennbar ist der zweite, nachgeschaltete Wärmetauscher, mit 19 bezeichnet, abgas-/abluftbeheizt. Damit wird die vorgewärmte Außenluft weiter erwärmt und als Zuluft über den Zuluftstutzen 13 einem Raum bzw. einem Verteilersystem für mehrere Räume zugeführt.

[0018] In Strömungsrichtung der Abluft gesehen kann am Ende des Wärmetauschers 18 eine Mischeinrichtung 22 vorgesehen sein, mit der die Abluft entweder der Kammer 17a zuführbar ist oder aber der Leitung 21 und damit als Brennluft dem Erdgasbrenner zur Verfügung steht.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erwärmung der Raumluft, insbesondere von Wohnungen, unter Einsatz einer fossile Brennstoffe verarbeitenden Wärmequelle, eines Wasser-Wärmespeichers sowie einer Wärmetauscher-Einrichtung im Abgasstrom der Wärmequelle, wobei die Raumluft über den Wärmetauscher im Abgasstrom erwärmt und wobei dem Abgaswärmetauscher ein Abluftwärmetauscher vorgeschaltet ist und die zu erwärmende Außenluft zunächst durch den Abluftwärmetauscher und daraufhin durch den Abgaswärmetauscher geführt und zweistufig erwärmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft nach Verlassen des für die Außenluft ersten Wärmetauschers in den Brennraum der Wärmequelle eingespeist und mit dem Abgas der Wärmequelle dem für die Außenluft zweiten Wärmetauscher zugeführt und gemeinsam mit diesen Abgasen als Fortluft ausgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zumischung der Abluft in Teilströmen erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren, mit einer fossile Brennstoffe verarbeitenden Wärmequelle (4), einem Wasser-Wärmespeicher (3), einem in Richtung der Außenluft stromabwärts liegenden ersten Wärmetauscher (18) und einem stromaufwärts liegenden weiteren Wärmetauscher (19), gekennzeichnet durch eine die Abluft hinter dem Wärmetauscher (18) in den Brennraum (20) der Wärmequelle (4) leitenden Abluftkanal (21).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter dem Abluft-/Außenluftwärmetauscher (18) eine Trenneinrichtung (22) für Teilströme der Abluft vorgesehen ist.

Zeichnung