[0001] Die Erfindung betrifft eine Raumheizungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb
einer Raumheizungseinrichtung.
[0002] Derartige Raumheizungseinrichtungen bilden Strahlungsheizungen, mittels derer Räume
von Gebäuden beheizt werden können.
[0003] Bekannte Raumheizungseinrichtungen weisen ein Druck- und Mischkammergehäuse mit einem
Brenner und einem Ventilator auf. An diese Einheit ist ein Strahlungsrohr zur Ausbildung
eines Wärmekanals angeschlossen. Hierzu ist am Druck- und Mischkammergehäuse ein Anschlussrohr
für einen Vorlauf und ein Anschlussrohr für einen Rücklauf vorgesehen. Ein mit dem
Brenner erzeugter Wärmestrom wird über das Anschlussrohr für den Vorlauf in das Strahlungsrohr
eingespeist. Der Rücklaufstrom im Strahlungsrohr wird über das Anschlussrohr für den
Rücklauf wieder dem Druck- und Mischkammergehäuse zugeführt, wodurch ein geschlossener
Kreislauf entsteht.
[0004] Eine gattungsgemäße Raumheizungseinrichtung ist aus der
EP 0 503 489 A2 bekannt. Diese Raumheizungseinrichtung umfasst ein an ein Druck- und Mischkammergehäuse
angeschlossenes Strahlungsrohr eines oberhalb des zu heizenden Raumes angeordneten
Rohrleitungssystems, wobei das Strahlungsrohr einerseits an eine Rückströmkammer mit
Ventilator und andererseits an eine Mischkammer mit einem einen Brenner umgebenden
Flammrohr angeschlossen ist. Das Druck und Mischkammergehäuse ist doppelschneckenartig
ausgebildet, wobei zwei zylinderartige Teile das Gehäuse bilden und eine Front- und
Rückplatte die Doppelschneckenform aufweisen, während die Anschlussrohre für das Strahlungsrohr
an der Rückplatte angeschlossen sind.
[0005] Mit dieser Raumheizungseinrichtung wird erreicht, dass die Wirbelzone im Druck- und
Mischkammergehäuse so gestaltet ist, dass eine heiße Kernzone im Bereich des Brenners
von einer kühleren Luftschicht des rückstömenden Gases umgeben ist, wodurch erreicht
wird, dass über eine große Strecke eine gleichmäßige Wärmeabgabe im Strahlungsrohr
wird.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Raumheizungseinrichtung mit erweiterter
Funktion bereitzustellen.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Raumheizungseinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
[0008] Die Erfindung betrifft eine Raumheizungseinrichtung mit einem an ein Druck- und Mischkammergehäuse
angeschlossenen Strahlungsrohr. Das Strahlungsrohr ist einerseits an eine Rückströmkammer
mit einem Ventilator und andererseits an eine Mischkammer mit wenigstens einem Flammrohr
und einer zugeordneten Brenneranordnung angeschlossen. Die Brenneranordnung weist
zwei mit unterschiedlichen Brennstoffmedien betriebene Brenner auf. Weiter sind Schaltmittel
vorhanden, mittels derer selektiv nur einer der Brenner aktiviert ist.
[0009] Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren.
[0010] Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, für die Raumheizungseinrichtung eine
Brenneranordnung mit zwei Brennern, die mit unterschiedlichen Brennstoffmedien betrieben
werden, bereitzustellen. Mit den Schaltmitteln wird vorteilhaft immer nur ein Brenner
aktiviert und für den Betrieb der Raumheizungseinrichtung genutzt.
[0011] Alternativ können mittels der Schaltmittel beide Brenner aktiviert sind.
[0012] In diesem Fall werden die beiden aktivierten Brenner mit einer niedrigen Leistungsstufe
betrieben.
[0013] Die Brenneranordnung bildet ein diversitär redundantes System, das die Flexibilität
und Verfügbarkeit der Raumheizungseinrichtung erhöht.
[0014] Mit der erfindungsgemäßen Brenneranordnung wird insbesondere Ausfallsicherheit der
Raumheizungseinrichtung erhöht. Besonders vorteilhaft wird mittels der Schaltmittel
derjenige Brenner aktiviert, für welchen Brennstoffmedien verfügbar sind. Ist beispielsweise
durch Versorgungsengpässe oder dergleichen ein Brennstoffmedium für einen Brenner
nicht verfügbar, wird mit den Schaltmitteln der andere Brenner aktiviert, dessen Brennstoffmedien
verfügbar sind, so dass unerwünschte Stillstände der Raumheizungseinrichtung vermieden
werden.
[0015] Da die Wahrscheinlichkeit, dass beide Brennstoffmedien für die Brenneranordnung gleichzeitig
nicht verfügbar sind, gering ist, ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Raumheizungseinrichtung
sehr gering.
[0016] Für den Betrieb der Brenner der Raumheizungseinrichtung eignen sich unterschiedliche
Brennstoffmedien wie z.B. Gas, Heizöl, Diesel oder Kerosin. Auch elektrisch betriebene
Brenner sind möglich.
[0017] Besonders vorteilhaft umfasst die Brenneranordnung einen Gasbrenner und einen Heizölbrenner.
[0018] Die Brenner werden damit mit gängigen Brennstoffmedien betrieben, wobei mit diesen
hohe Heizleistungen erzielt werden.
[0019] Vorteilhaft sind elektrische oder elektronische Schaltmittel vorgesehen.
[0020] Dabei können die Schaltmittel von Relais, Halbleiterschaltern und dergleichen gebildet
sein.
[0021] Besonders vorteilhaft erfolgt mittels der Schaltmittel eine manuelle oder automatische
Brennerumstellung.
[0022] Eine manuelle Brennerumschaltung kann von einem Benutzer durchgeführt werden, der
hierzu ein entsprechendes Betätigungsmittel betätigt. Eine automatische Brennerumstellung
erfolgt selbsttätig, insbesondere programmgesteuert.
[0023] Hierzu werden vorteilhaft die Brenner mit einer Steuereinheit gesteuert.
[0024] Dabei kann die Steuereinheit Einstellmittel zur Betätigung der Schaltmittel aufweisen.
[0025] Als Einstellmittel kann die Steuereinheit ein Bedienfeld oder dergleichen aufweisen.
Durch Eingaben am Bedienfeld kann der Benutzer die Brennerumstellung vornehmen.
[0026] Alternativ oder zusätzlich ist in der Steuereinheit ein Ablaufprogramm implementiert,
mittels dessen eine Brennerumstellung automatisch durchgeführt wird.
[0027] Mit dem Ablaufprogramm können beispielsweise Kontrollgrößen, Sensorsignale und dergleichen
ausgewertet werden, die Informationen über die Verfügbarkeit der Brennstoffmedien
liefern, wobei dann abhängig von diesen Informationen die Brennerumschaltung selbsttätig
durchgeführt werden kann.
[0028] Die erfindungsgemäße Raumheizungseinrichtung bildet ein Wärmeband derart aus, dass
ein Strahlungsrohr mit einem Vorlauf und Rücklauf an das Druck- und Mischkammergehäuse
angeschlossen ist, wodurch ein geschlossener Kreislauf erhalten wird. Ein mit der
Brenneranordnung erhitzter Warmluftstrom wird über den Vorlauf in das Strahlungsrohr
eingespeist, in diesem geführt und über den Rücklauf wieder dem Druck- und Mischkammergehäuse
zugeführt. Der Ventilator des Druck- und Mischkammergehäuses sorgt für eine Luftzirkulation
zwischen Vorlauf und Rücklauf und stabilisiert zugleich die Flamme der Brenneranordnung.
[0029] Bei dieser Anordnung ist der Druck innerhalb des Strahlungsrohrs vorteilhaft kleiner
als der Atmosphärendruck, ein höherer Druck herrscht nur innerhalb des Druck- und
Mischkammergehäuses, vorteilhaft im Bereich eines Kamins, über den Schadstoffe kontrolliert
ins Freie geleitet werden. Die so ausgebildete Raumheizungseinrichtung bildet ein
selbstregulierendes System, bei dem insbesondere ein unkontrollierter Austritt von
Rauchgasen vermieden wird.
[0030] Dies wird insbesondere erreicht durch eine konstruktive vorteilhafte Ausgestaltung
derart, dass das Druck- und Mischkammergehäuse in Form einer Dreifachschnecke mit
drei Schneckensegmenten ausgebildet ist.
[0031] Dabei ist einem ersten Schneckensegment der Ventilator zugeordnet. Einem zweiten
Schneckensegment ist ein erster Brenner zugeordnet und einem dritten Schneckensegment
ist ein zweiter Brenner zugeordnet.
[0032] Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das Druck- und Mischkammergehäuse in
Form einer Zweifachschnecke mit zwei Schneckensegmenten ausgebildet.
[0033] Dann ist einem ersten Schneckensegment der Ventilator zugeordnet, und einem zweiten
Schneckensegment sind die Brenner zugeordnet, und einem dritten Schneckensegment ist
ein zweiter Brenner zugeordnet.
[0034] Zweckmäßig sind der Ventilator und die Brenner in Öffnungen in einer dem Strahlungsrohr
abgewandten Rückwand des Druck- und Mischkammergehäuses gelagert.
[0035] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Regulierklappe vorhanden, mittels
derer eine Aufteilung eines vom Ventilator generierten Luftstroms auf das zweite und
dritte Schneckensegment mit den Brennern durchgeführt wird.
[0036] Durch Einstellung der Regulierklappe kann somit der Luftstrom zu den beiden Schneckensegmenten
mit den Brennern optimiert werden.
[0037] Besonders vorteilhaft wird die Raumheizungseinrichtung mit einer Einstellung der
Regulierklappe derart betrieben, so dass diese für einen Betrieb mit jedem der Brenner
geeignet ist.
[0038] Insbesondere wird vor deren Inbetriebnahme die Einstellung der Regulierklappe durchgeführt.
[0039] Vor Inbetriebnahme wird, manuell oder über einen Stellmotor die Regulierklappe so
eingestellt, dass optimierte Luftströmungsverhältnisse unabhängig davon erhalten werden,
welcher Brenner gerade aktiviert ist.
[0040] Dies vereinfacht den Betrieb der Raumheizungseinrichtung erheblich im Vergleich zu
einem Betriebsmodus, bei dem je nach dem welcher Brenner aktiviert wird, die Regulierklappe
umgestellt werden wird, wobei natürlich auch solcher Betriebsmodus möglich ist.
[0041] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- Ausführungsbeispiel einer Installation der erfindungsgemäßen Raumheizungseinrichtung
in einem Gebäude.
- Figur 2:
- Schnittdarstellung der Anordnung gemäß Figur 1.
- Figur 3:
- Perspektivische Darstellung eines Druck- und Mischkammergehäuses der Raumheizungseinrichtung
gemäß Figur 1 mit einer Brenneranordnung.
- Figur 4:
- Schnittdarstellung der Anordnung gemäß Figur 3.
- Figur 5:
- Schnittdarstellung des Druck- und Mischkammergehäuses mit der Brenneranordnung und
einem Ventilator.
- Figur 6:
- Schaltungsanordnung für die Ansteuerung der Brenner der Brenneranordnung der Raumheizungseinrichtung
gemäß den Figuren 1 und 2.
[0042] Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Raumheizungseinrichtung
1. Die Raumheizungseinrichtung 1 ist unterhalb eines Dachs 2 eines Gebäudes 3, insbesondere
einer Halle montiert. Die Komponenten der Raumheizungseinrichtung 1 sind hängend an
Befestigungsmitteln 4 gelagert, die am Dach 2 des Gebäudes 3 gefestigt sind. Mit der
Raumheizungseinrichtung 1 wird der Innenraum 5 des Gebäudes 3 beheizt.
[0043] Die Raumheizungseinrichtung 1 umfasst ein Strahlungsrohr 6 das sowohl mit einem Vorlauf
7 als auch mit einem Rücklauf 8 an ein Druck- und Mischkammergehäuse 9 angeschlossen
ist. Am Druck- und Mischkammergehäuse 9 befinden sich eine Brenneranordnung 10 und
ein Ventilator 11. Mit der Brenneranordnung 10 wird eine Flamme erzeugt, die einen
in dem Vorlauf 7 des Strahlungsrohrs 6 eingespeisten Luftstrom erhitzt. Der Luftstrom
durchläuft das Strahlungsrohr 6 und wird über den Rücklauf 8 wieder dem Druck- und
Mischkammergehäuse 9 zugeführt.
[0044] Durch den Luftstrom im Strahlungsrohr 6 wird eine Wärmestrahlung generiert, die den
Innenraum 5 des Gebäudes 3 aufheizt. Figur 2 zeigt die räumliche Verteilung 12 der
Wärmestrahlung.
[0045] Die Figuren 3 bis 5 zeigen das Druck- und Mischkammergehäuse 9, an dessen Frontwand
ein Anschlussrohr 13a für den Vorlauf 7 des Strahlungsrohrs 6 und ein Anschlussrohr
13b für den Rücklauf 8 des Strahlungsrohrs 6 ausmündet. An diese Anschlussrohre 13a,
13b wird das Strahlungsrohr 6 angeschlossen.
[0046] Das Druck- und Mischkammergehäuse 9 der erfindungsgemäßen Raumheizungseinrichtung
1 weist die Form einer Dreifachschnecke auf mit drei zylindrischen Schneckensegmenten
14a, 14b, 14c auf. Einem ersten Schneckensegment 14a ist der Ventilator 11 zugeordnet
(Figur 5), Zum Anschluss des Ventilators 11 an der dem Strahlungsrohr 6 abgewandten
Rückwand 15 des Druck- und Mischkammergehäuses 9 ist eine Öffnung 16 vorhanden.
[0047] Die Brenneranordnung 10 umfasst zwei Brenner 17a, 17b wobei ein erster Brenner 17a
dem zweiten Schneckensegment 14b und ein zweiter Brenner 17b dem dritten Schneckensegment
14c zugeordnet ist.
[0048] Diese beiden Brenner 17a, 17b werden mit unterschiedlichen Brennstoffmedien betrieben.
Im vorliegenden Fall ist der erste Brenner 17a ein Gasbrenner und der zweite Brenner
17b ein Heizölbrenner.
[0049] Auch die beiden Brenner 17a, 17b sind in der Rückwand 15 des Druck- und Mischkammergehäuses
9 gelagert. Der Auslass jedes Brenners 17a, 17b ist auf ein Flammrohr 18a, 18b geführt.
Die Flammrohre 18a, 18b sind auf das Anschlussrohr 13a, 13b des Vorlaufs 7 gerichtet,
und damit auch eine mit dem entsprechenden Brenner 17a, 17b erzeugte Flamme. Somit
wird mit der Flamme jedes Brenners 17a, 17b ein erhitzter Luftstrom generiert, der
in den Vorlauf 7 des Strahlungsrohrs 6 eingeführt wird.
[0050] Der Ventilator 11 sorgt für eine Luftzirkulation zwischen Vor- 7 und Rücklauf 8.
Zudem wird der mit dem Ventilator 11 erzeugte Luftstrom mittels einer Regulierklappe
19 so aufgeteilt, dass ein Teilluftstrom dem ersten Brenner 17a und ein Teilluftstrom
dem zweiten Brenner 17b zugeführt wird. Der Luftstrom und die Teilluftströme sind
in Figur 5 mit Pfeilen gekennzeichnet. Erfindungsgemäß wird über Schaltmittel 20 selektiv
immer nur ein Brenner 17a, 17b der Brenneranordnung 10 aktiviert. Ein entsprechendes
Diagramm einer derartigen Anordnung ist in Figur 6 dargestellt.
[0051] Die Ansteuerung des Schaltmittels 20 zur Brennerabstimmung erfolgt im vorliegenden
Fall mittels einer Steuereinheit 21, die vorteilhaft auch zur Prozesssteuerung der
Raumheizungseinrichtung 1 dient. Die Steuereinheit 21 umfasst in bekannter Weise eine
Prozessoreinheit 22 und eine Ein-/ Ausgabeeinheit 23 mit einem Display oder dergleichen.
[0052] Als Schaltmittel 20 können elektrische oder elektronische Schaltmittel 20 wie z.B.
Relais, Halbleiterschalter und dergleichen vorgesehen sein.
[0053] Generell kann eine manuelle oder automatische Brennerumstellung durch eine Betätigung
der Schaltmittel 20 erfolgen.
[0054] Im vorliegenden Fall kann ein Benutzer eine manuelle Brennerumstellung durch Eingabe
an der Ein-/ Ausgabeeinheit 23 der Steuereinheit 21 durchführen.
[0055] Alternativ oder zusätzlich ist in der Steuereinheit 21 ein Ablaufprogramm implementiert,
mittels dessen eine Brennerumstellung automatisch durchgeführt wird.
[0056] Je nach erfolgter Brennerumstellung wird die Raumheizungseinrichtung 1 allein mit
dem Gasbrenner oder mit dem Heizölbrenner betrieben.
[0057] Vor Inbetriebnahme wird die Regulierklappe 19 so eingestellt, dass die dadurch generierten
Teilluftstöme sowohl für einen Betrieb der Raumheizungseinrichtung 1 mit dem Gasbrenner
oder auch mit dem Heizölbrenner geeignet sind.
[0058] Vorteilhaft werden die Schaltmittel 20 abhängig von der Verfügbarkeit der Brennstoffmedien
für die Brenner 17a, 17b betätigt.
[0059] Dies bedeutet, dass derjenige Brenner 17a, 17b aktiviert wird, für welchen aktuell
ausreichend Brennstoffmedien vorhanden sind.
Bezugszeichenliste
[0060]
- (1)
- Raumheizungseinrichtung
- (2)
- Dach
- (3)
- Gebäude
- (4)
- Befestigungsmittel
- (5)
- Innenraum
- (6)
- Strahlungsrohr
- (7)
- Vorlauf
- (8)
- Rücklauf
- (9)
- Druck- und Mischkammergehäuse
- (10)
- Brenneranordnung
- (11)
- Ventilator
- (12)
- Verteilung
- (13a, b)
- Anschlussrohr
- (14a, b, c)
- Schneckensegment
- (15)
- Rückwand
- (16)
- Öffnung
- (17a, b)
- Brenner
- (18a, b)
- Flammrohr
- (19)
- Regulierklappe
- (20)
- Schaltmittel
- (21)
- Steuereinheit
- (22)
- Prozessoreinheit
- (23)
- Ein-/ Ausgabeeinheit
1. Raumheizungseinrichtung (1) mit einem an ein Druck- und Mischkammergehäuse (9) angeschlossenen
Strahlungsrohr (6), wobei das Strahlungsrohr (6) einerseits an eine Rückströmkammer
mit wenigstens einem Ventilator (11) und andererseits an eine Mischkammer mit einem
Flammrohr (18a, 18b) und einer zugeordneten Brenneranordnung (10) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Brenneranordnung (10) zwei mit unterschiedlichen Brennstoffmedien betriebene
Brenner (17a, 17b) aufweist, und dass Schaltmittel (20) vorhanden sind, mittels derer
die Brenner (17a, 17b) selektiv aktivierbar sind.
2. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Schaltmittel (20) nur ein Brenner (17a, 17b) aktiviert ist, oder dass
mittels der Schaltmittel (20) beide Brenner (17a, 17b) aktiviert sind.
3. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aktivierten Brenner (17a, 17b) in einer niedrigen Leistungsstufe betrieben
sind.
4. Raumheizungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenneranordnung (10) einen Gasbrenner und einen Heizölbrenner umfasst.
5. Raumheizungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Schaltmittel (20) eine manuelle oder automatische Brennerumstellung erfolgt,
und/oder dass elektrische oder elektronische Schaltmittel (20) vorgesehen sind, und/oder
dass die Brenner (17a, 17b) mit einer Steuereinheit (21) gesteuert werden.
6. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (21) Einstellmittel zur Betätigung der Schaltmittel (20) aufweist,
und/oder dass in der Steuereinheit (21) ein Ablaufprogramm implementiert ist, mittels
dessen eine Brennerumstellung automatisch durchgeführt wird.
7. Raumheizungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck- und Mischkammergehäuse (9) in Form einer Dreifachschnecke mit drei Schneckensegmenten
(14 a, b, c) ausgebildet ist.
8. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem ersten Schneckensegment (14a) der Ventilator (11) zugeordnet ist, dass einem
zweiten Schneckensegment (14b) ein erster Brenner (17a) zugeordnet ist, und dass einem
dritten Schneckensegment (14c) ein zweiter Brenner (17b) zugeordnet ist.
9. Raumheizungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck- und Mischkammergehäuse (9) in Form einer Zweifachschnecke mit zwei Schneckensegmenten
(14 a, b, c) ausgebildet ist.
10. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einem ersten Schneckensegment (14a) der Ventilator (11) zugeordnet ist, und dass
einem zweiten Schneckensegment (14b) die Brenner (17a, 17b) zugeordnet sind, und dass
einem dritten Schneckensegment (14c) ein zweiter Brenner (17b) zugeordnet ist.
11. Raumheizungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (11) und die Brenner (17a, 17b) in Öffnungen (16) in einer dem Strahlungsrohr
(6) abgewandten Rückwand (15) des Druck- und Mischkammergehäuses (9) gelagert sind.
12. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regulierklappe (19) vorhanden ist, mittels derer eine Aufteilung eines vom Ventilator
(11) generierten Luftstroms auf das zweite und dritte Schneckensegment (14b, 14c)
mit den Brennern (17a, 17b) durchführbar ist.
13. Raumheizungseinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer Einstellung der Regulierklappe (19) derart betrieben wird, die für
einen Betrieb mit jedem der Brenner (17a, 17b) geeignet ist, wobei vor einer Inbetriebnahme
die Einstellung der Regulierklappe (19) durchgeführt wird.
14. Verfahren zum Betrieb einer Raumheizungseinrichtung (1) mit einem an ein Druck- und
Mischkammergehäuse (9) angeschlossenen Strahlungsrohr (6), wobei das Strahlungsrohr
(6) einerseits an eine Rückströmkammer mit einem Ventilator (11) und andererseits
an eine Mischkammer mit einem Flammrohr (18a, 18b) und einer zugeordneten Brenneranordnung
(10) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenneranordnung (10) zwei mit unterschiedlichen Brennstoffmedien betriebene
Brenner (17a, 17b) aufweist, und dass Schaltmittel (20) vorhanden sind, mittels die
Brenner (17a, 17b) selektiv aktiviert werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel abhängig von der Verfügbarkeit der Brennstoffmedien für die Brenner
(17a, 17b) betätigt werden.