NL8602071A

NL8602071A - Heating system with boiler - has draught interrupter with ejector at outlet for combustion gas

Info

Publication number: NL8602071A
Application number: NL8602071A
Authority: NL
Original assignee: Econosto Nv
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1987-03-16

Abstract

The heating system (1) comprises a boiler (3) with air (6) and gas (7) inlets in an inlet chamber (5) and a burner below (8). Under the latter are in succession a combustion chamber (40), a heat-exchanger (9), and a combustion gas outlet (11). A fan (4) is also included. At the outlet is a draught interrupter (12) equipped with an ejector, which can incorporate a nozzle (44) narrowing sharply in the gas outlet direction.

Description

-1- - w % * ; M Kon/AL/m£/2p Econosto-1- - w% *; M Could / AL / m £ / 2p Econosto

VerwarmingsinrichtingHeating device

De uitvinding betreft een verwarmingsinrichting, voorzien van een verwarmingsketel, omvattende een invoerkamer met luchtinlaatmiddelen en gasinlaatmiddelen, tenminste één daaronder aangebrachte brander, tenminste één weer daaronder 5 aangebrachte verbrandingsruimte, tenminste één weer daaronder aangebrachte warmtewisselaar en tenminste één weer daaronder aangebrachte uitlaat voor verbrandingsgassen, welke ver-warmingsinrichting van tenminste één ventilator is voorzien.The invention relates to a heating device, provided with a heating boiler, comprising an inlet chamber with air inlet means and gas inlet means, at least one burner arranged underneath, at least one combustion space arranged underneath it again, at least one heat exchanger arranged again underneath it and at least one combustion gas outlet arranged underneath again, which heating device is provided with at least one fan.

Een dergelijke verwarmingsinrichting is bekend uit 10 de Nederlandse octrooiaanvrage 80.00460. Bij een dergelijke verwarmingsinrichting, die economisch in gebruik is, zijn de verbrandingsgassen niet erg warm, zodat de schoorsteentrek in diverse omstandigheden onvoldoende is om een trekonderbreker te kunnen toepassen. De verbrandingsgassen met betrekkelijk 15 lage temperatuur bevatten zoveel vocht, dat het vocht zelfs condenseert. Hierdoor wordt de wand van de schoorsteen vochtig en kan zij worden aangetast, zodat voor de schoorsteen speciaal materiaal zoals roetvaststaal moet worden gekozen, dat niet door het agressieve vocht van de verbran-20 dingsgassen wordt aangetast.Such a heating device is known from Dutch patent application 80.00460. With such a heating device, which is economical in use, the combustion gases are not very hot, so that the chimney draft in various circumstances is insufficient to be able to use a draft interrupter. The relatively low temperature combustion gases contain so much moisture that the moisture even condenses. This makes the wall of the chimney moist and can be attacked, so that a special material such as carbon steel must be selected for the chimney, which is not affected by the aggressive moisture of the combustion gases.

De uitvinding heeft ten doel de afvoer van verbrandingsgassen te verbeteren.The object of the invention is to improve the discharge of combustion gases.

Volgens de uitvinding is daartoe bij de verbran-dingsgasuitlaat een trekonderbreker aanwezig is, die voorzien 25 is van een ejecteur. Hierdoor wordt de kinetische energie van de verbrandingsgassen gebruikt om deze door de schoorsteen te transporteren. Daarbij wordt zoveel, de trekonderbreker instromende lucht de schoorsteen mee ingestuwd, dat het mengsel van verbrandingsgassen en lucht een dauwpunt heeft, dat bene-30 den de optredende temperatuur van het mengsel ligt. Verder wordt de temperatuur van het mengsel zo laag, dat zelfs kunststof als schoorsteenmateriaal kan worden gebezigd. Ook aluminiumbuizen komen in aanmerking als schoorsteenbuis.According to the invention a draft interrupter is provided at the combustion gas outlet and is provided with an ejector. As a result, the kinetic energy of the combustion gases is used to transport it through the chimney. In doing so, so much air inflowing the draft interrupting device is pushed into the chimney that the mixture of combustion gases and air has a dew point that is below the temperature of the mixture occurring. Furthermore, the temperature of the mixture becomes so low that even plastic can be used as a chimney material. Aluminum pipes are also eligible as a chimney pipe.

8 8 C 2 δ 7 f ï , -2-8 8 C 2 δ 7 f ï, -2-

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de verwarmingsinrichting voorzien van een warmtepomp, waarmee de verbrandingsgassen tot elke gewenste temperatuur kunnen worden gekoeld. De afvoer van de verbrandingsgassen 5 blijft hierbij via de trekonderbreker mogelijk.In a preferred embodiment according to the invention, the heating device is provided with a heat pump, with which the combustion gases can be cooled to any desired temperature. The discharge of the combustion gases 5 remains possible via the draft interrupter.

Bij voorkeur wordt een absorptie-warmtepomp gebezigd, waarbij geen afzonderlijk aan te drijven compressor noodzakelijk is.Preferably an absorption heat pump is used, whereby no separately driven compressor is required.

De uitvinding zal in de hierna volgende beschrij-10 ving aan de hand van een tekening worden verduidelijkt.The invention will be elucidated in the following description with reference to a drawing.

In de tekening tonen:Show in the drawing:

Figuur 1 een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een variant van detail II van figuur 1, en 15 figuur 3 op grote schaal detail III van figuur 1.Figure 1 shows a side view, partly in section, of a heating device according to the invention, figure 2 a variant of detail II of figure 1, and figure 3 on a large scale detail III of figure 1.

figuur 4 een voorkeursuitvoeringsvorm van de verwarmingsinrichting volgens figuur 1, en figuur 5 een schema van de werking van de verwarmingsinrichting uit figuur 4.figure 4 shows a preferred embodiment of the heating device according to figure 1, and figure 5 shows a diagram of the operation of the heating device from figure 4.

20 De verwarmingsinrichting 1 omvat een isolatiekast 2, waarin een verwarmingsketel 3 en een ventilator 4 zijn opgenomen. De verwarmingsketel 3 omvat een invoerkamer 5 met een pijpvormige luchtinlaat 6 en met een gasinlaat 7. Daaronder is een brander 8 van het vlakbrandertype opgesteld en 25 weer daaronder bevindt zich een verbrandingsruimte 40. Weer daaronder bevindt zich een warmtewisselaar 9, en weer daaronder een uitlaatkamer 10 met een uitlaat 11 die uitmondt in een trekonderbreker 12, waarop een verbrandingsgasafvoerlei-ding 13 is aan te sluiten. De trekonderbreker 12 heeft in-30 gangen 14 voor valse lucht en een als sifon uitgevoerde con-densafvoer 15. De verbrandingsgasuitlaat 11 mondt uit in een zich in stromingsrichting opwaarts vernauwend mondstuk 44, dat als ejecteur werkt en de verbrandingsgassen met flink wat kinetische energie tot in de schoorsteenafvoer 46 van de 35 trekonderbreker 12 doet stromen volgens pijlen 45. Daarbij wordt omgevingslucht volgens pijlen 43 aangezogen en mee de schoorsteenafvoer 46 ingezogen. Voor een goede werking van de 8602071 «Τ' ^ -3- ejecteur moet deze zich. relatief sterk vernauwen, bijvoorbeeld een vermindering (dj_ - d2) van de doortocht daarvan ten bedrage van 60%, genomen over een lengte 1, die bij benadering gelijk is aan de doortocht d^ of d2· 5 Het ontstane mengsel heeft een lage temperatuur van 60 a 70°, zodat de schoorsteen van kunststofpijp, bijvoorbeeld van PVC kan worden vervaardigd. Elk materiaal dat bij 60 si 70 ° nog genoeg zijn oorspronkelijke sterkte-eigenschap-pen behoudt en bovendien resistent is tegen corrosie, bij-1Ó voorbeeld aluminium, is bruikbaar. Verder is het voordeel bereikt, dat het dauwpunt van het mengsel van aangezogen lucht en verbrandingsgassen onder de temperatuur van dit mengsel ligt, zodat er geen hinderlijke condensaatproblemen optreden. Dientengevolge is het aansluiten van de verwar-15 raingsinrichting 1 op bestaande, niet voor hoge rendements-ketels bestemde, gasafvoerkanalen toch mogelijk. De kinetische energie van het mengsel wordt gebruikt om het mengsel zonodig over flinke hoogte door de schoorsteen buitenwaarts te transporteren. Bij zeer lange schoorstenen kan het nodig 20 of nuttig zijn een extra ventilator of een extra sterke ventilator 4 te bezigen.The heating device 1 comprises an insulating box 2, in which a heating boiler 3 and a fan 4 are included. The heating boiler 3 comprises an inlet chamber 5 with a pipe-shaped air inlet 6 and with a gas inlet 7. Below this, a burner 8 of the flat burner type is arranged and again below this is a combustion chamber 40. Again underneath there is a heat exchanger 9, and again an exhaust chamber below it. 10 with an outlet 11 opening into a draft diverter 12, to which a flue gas discharge pipe 13 can be connected. The draft diverter 12 has inlets 30 for false air and a condensate drain 15 constructed as a siphon. The flue gas outlet 11 opens into a flow-restricting nozzle 44, which acts as an ejector, and the combustion gases with considerable kinetic energy to flows into the chimney outlet 46 of the draft diverter 12 according to arrows 45. Ambient air is drawn in according to arrows 43 and is also drawn in with the chimney outlet 46. For the 8602071 «Τ '^ -3- ejector to function properly, it must be positioned. relatively narrowing, for example a reduction (dj_ - d2) of its passage of 60%, taken over a length 1, which is approximately equal to the passage d ^ or d2 · 5 The resulting mixture has a low temperature of 60 to 70 °, so that the chimney can be made of plastic pipe, for example PVC. Any material that still retains its original strength properties at 60 ° 70 ° and which is moreover resistant to corrosion, for example aluminum, can be used. Furthermore, the advantage has been achieved that the dew point of the mixture of drawn-in air and combustion gases is below the temperature of this mixture, so that no troublesome condensate problems arise. As a result, the connection of the heating device 1 to existing gas discharge ducts not intended for high-efficiency boilers is nevertheless possible. The kinetic energy of the mixture is used to transport the mixture outwards through the chimney, if necessary, over a considerable height. With very long chimneys it may be necessary to use an extra fan or an extra strong fan 4.

De luchtweerstand in de verwarmingsketel 3 is tijdens bedrijf van de brander 8 vele malen groter dan de natuurlijke trek in de verbrandingsgasafvoerleiding 13, zodat 25 de hoeveelheid de verwarmingsketel 3 instromende lucht onafhankelijk is van de verbrandingsgasafvoerleiding 13, doch uitsluitend wordt bepaald door de ventilator 4, dus vanwege een bepaalde Q-h kromme steeds een bepaald luchtdebiet levert, wanneer deze werkzaam is. De aan de ventilator 4 aan-30 gelegde elektrische spanning van bijvoorbeeld 220 volt leidt tot een bepaald toerental van een elektromotor 16 die de ventilator 4 aandrijft en de schoepenvorm van de ventilator-schoepen 17 verplaatst een daardoor bepaald luchtdebiet. De opstelling van de ventilatorrotor 18 ten opzichte van de 35 luchtinlaat 6 is daarbij van belang. Men kiest bij voorkeur een fabrieksmatig vooraf bepaalde opstelling.The air resistance in the heating boiler 3 during operation of the burner 8 is many times greater than the natural draft in the flue gas discharge pipe 13, so that the amount of air entering the heating boiler 3 is independent of the flue gas discharge pipe 13, but is exclusively determined by the fan 4, therefore, because of a certain Qh curve, it always provides a certain air flow when it is active. The electrical voltage of, for example, 220 volts applied to the fan 4 results in a certain speed of an electric motor 16 which drives the fan 4 and the blade shape of the fan blades 17 displaces a determined air flow rate. The arrangement of the fan rotor 18 relative to the air inlet 6 is important here. Preferably a factory-determined arrangement is chosen.

De verbrandingsgasafvoerleiding 13 kan een eerste conisch vernauwend stuk schoorsteenpijp 50 hebben. Dankzij de ¢,00 2 071 -4- toepassing van de uitvinding kan een vrij nauwe schoorsteenpijp worden gebezigd.The flue gas discharge pipe 13 may have a first conically narrowing piece of chimney pipe 50. Thanks to the application of the invention, a fairly narrow chimney pipe can be used.

De luchtinvoeropeningen 14 zijn op hetzelfde niveau als of lager dan de verbrandingsgasafvoer 46 aangebracht. De 5 vormgeving van de trekonderbreker 12 en de relatieve niveau-opstelling van de verbrandingsgasuitlaat 29 van de ketel 3 en de luchtinvoeropeningen 14 en de bovenzijde van mondstuk 44 van de trekonderbreker 12 zijn zodanig gekozen, dat in de bedrijfstoestand van een warme ketel, doch niet brandende 10 brander geen koude lucht door de ketel 3 heen wordt gezogen. Op deze wijze wordt afkoeling van de ketel 3 vermeden, hetgeen het ketelrendement sterk gunstig beïnvloedt.The air inlet openings 14 are arranged at the same level as or below the flue gas outlet 46. The design of the draft diverter 12 and the relative level arrangement of the flue gas outlet 29 of the boiler 3 and the air intake openings 14 and the top of nozzle 44 of the draft diverter 12 are chosen such that in the operating condition of a hot boiler, but not Burning burner No cold air is drawn through the boiler 3. In this way cooling of the boiler 3 is avoided, which strongly influences the boiler efficiency.

Volgens figuur 2 is de afstand van de rotor 18 ten opzichte van de luchtinlaat 6 instelbaar door een inlaatmond 15 19 met schroefmiddelen 20 ten opzichte van de luchtinlaat 6 verstelbaar te maken, waarbij tussen de inlaatmond 19 en de luchtinlaat 6 een afdichtring 21 aanwezig is.According to figure 2, the distance of the rotor 18 relative to the air inlet 6 is adjustable by making an inlet mouth 15 adjustable with screw means 20 relative to the air inlet 6, a sealing ring 21 being present between the inlet mouth 19 and the air inlet 6.

Op de luchtinlaat 6 is een drukverschilschakelaar 23 aanwezig, die is aangesloten op een besturingsorgaan 22, 20 dat de gasklep 24 opent, wanneer de opgenomen druk in de invoerkamer 5 voldoende is en aan andere vereiste voorwaarden is voldaan. Deze klep 24 is op de gasinlaat 7 aangebracht achter een reduceerventiel 42, dat de druk van het gasnet bij geopende hoofdafsluiter 25 reduceert van 22 a 28 millibar tot 25 een bepaalde constante druk van bijvoorbeeld 15 millibar.A pressure differential switch 23 is provided on the air inlet 6, which is connected to a controller 22, 20 which opens the gas valve 24 when the pressure taken up in the inlet chamber 5 is sufficient and other required conditions are met. This valve 24 is arranged on the gas inlet 7 behind a pressure reducing valve 42, which reduces the pressure of the gas network when the main valve 25 is opened from 22 to 28 millibars to a certain constant pressure of, for example, 15 millibars.

Zo wordt steeds een bepaald luchtdebiet vermengd met een bepaald gasdebiet, teneinde de voor de brander 8 ideale stochiometrische verhouding bij de optimale mengsel-hoeveelheid te bewerkstelligen.For instance, a certain air flow rate is always mixed with a certain gas flow rate, in order to achieve the stoichiometric ratio ideal for the burner 8 at the optimum mixture quantity.

30 De gasinlaatnozzle 28 van de gasinlaat 7 is in vorm nauwkeurig gefabriceerd voor het verkrijgen van een, bij een bepaalde, in de gasinlaat 7 heersende druk, bepaald gasdebiet .The gas inlet nozzle 28 of the gas inlet 7 is accurately manufactured in shape to obtain a determined gas flow rate at a certain pressure prevailing in the gas inlet 7.

De brander 8 bestaat bij voorkeur uit een kerami-35 sche plaat 30 met vertikale kanalen 31 met een diameter van bijvoorbeeld 0,7 mm met bijvoorbeeld 100 gaatjes per cm2, ^a ontsteking van het gas/lucht-mengsel vormt zich een zogenaamde vlamvoet in de vertikale kanalen 31 (fig. 3), waardoor de 8802071 2Γ* ·ί -5- temperatuur zo hoog wordt, dat hierbij een sterk infrarood-stralingseffect ontstaat. Hierdoor ontstaat een gecombineerde convectie- en stralingswarmte-overdracht naar de warmtewisselaar 9, hetgeen het rendement verhoogt. Afmetingen van de 5 keramische plaat zijn bijvoorbeeld 300 x 400 mm. Er ontstaat zo een puur verbrandingsgas zonder of vrijwel zonder luchtovermaat. Eventueel kan een gaasrooster onder de plaat 30 zijn aangebracht onder andere ter opvoe-ring van de brander-capaciteit.The burner 8 preferably consists of a ceramic plate 30 with vertical channels 31 with a diameter of, for example, 0.7 mm with, for example, 100 holes per cm 2. A ignition of the gas / air mixture forms a so-called flame base in the vertical channels 31 (fig. 3), so that the temperature of the 8802071 2Γ * · ί -5 is so high that it produces a strong infrared radiation effect. This results in a combined convection and radiant heat transfer to the heat exchanger 9, which increases the efficiency. Dimensions of the 5 ceramic plate are, for example, 300 x 400 mm. This creates a pure combustion gas with no or almost no air excess. A mesh grid can optionally be arranged under the plate 30, among other things, to increase the burner capacity.

10 Behalve met bovengenoemde infraroodbrander is de verwarmingsinrichting volgens de uitvinding vanzelfsprekend ook met een zwartbrander te stoken, waarbij het vlamfront zich buiten de keramische plaat bevindt vanwege de ten opzichte van de stroomsnelheid lage verbrandingsnelheid en de 15 verbrandingsgassen derhalve een hogere tempertauur bezitten en waarbij de warmtewisselaar 9 derhalve voldoende beschermd moet zijn tegen deze hoge temperaturen.In addition to the above-mentioned infrared burner, the heating device according to the invention can of course also be fired with a black burner, wherein the flame front is outside the ceramic plate because of the low combustion rate relative to the flow rate and the combustion gases therefore have a higher tempering time and wherein the heat exchanger 9 must therefore be sufficiently protected against these high temperatures.

Vóór het aansteken van de brander 8 wordt eerst een circulatiepomp 35 gestart die water door de warmtewisselaar 9 20 pompt. De warmtewisselaar 9 bestaat uit een aantal pijpen 36 die van ribben 37 zijn voorzien. Een regelinrichting 38 start eerst de pomp 35 en met vertraging van enkele seconden de ventilator 4. Door middel van de drukschakelaar 23, die het drukverschil opneemt tussen de druk in de luchtinlaat 6 en de 25 druk in de verbrandingskamer 40, wordt na het vaststellen van voldoende drukverschil enige seconden later een elektrische ontsteking 39 in werking gesteld. De wachttijd van enkele seconden is gekozen om er voor te zorgen, dat zich geen brandbaar gas-luchtmengsel in de invoerkamer 5 en verbran-30 dingskamer 40 bevindt. Wederom enkele seconden later wordt de klep 24 geopend. Na bijvoorbeeld vijf seconden moet er dan een vlam zijn, hetgeen met een vlamdetector 41 wordt vastgesteld. Is er dan geen vlam, dan wordt de klep 24 wederom gesloten. De dimensionering van de brander 8 ten opzichte van 35 de warmtewisselaar 9 is zodanig, dat de verbrandingsgassen koelen tot beneden het condensatiepunt ter bereiking van een hoog rendement. Het condensaat valt bij de verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding niet op de brander 8.Before lighting the burner 8, a circulation pump 35 is first started which pumps water through the heat exchanger 9. The heat exchanger 9 consists of a number of pipes 36 which are provided with ribs 37. A control device 38 first starts the pump 35 and with a delay of a few seconds the fan 4. By means of the pressure switch 23, which records the pressure difference between the pressure in the air inlet 6 and the pressure in the combustion chamber 40, after determining sufficient differential pressure a few seconds later an electric ignition 39 was activated. The waiting time of a few seconds is chosen to ensure that no combustible gas-air mixture is present in the inlet chamber 5 and combustion chamber 40. Again a few seconds later, the valve 24 is opened. After, for example, five seconds, there must then be a flame, which is determined with a flame detector 41. If there is then no flame, the valve 24 is closed again. The dimensioning of the burner 8 relative to the heat exchanger 9 is such that the combustion gases cool below the condensation point to obtain a high efficiency. In the heating device 1 according to the invention, the condensate does not fall on the burner 8.

8602071 Ό Κ -6-8602071 Ό Κ -6-

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de verwar-mingsinrichting volgens de uitvinding (figuur 4, 5) wordt met behulp van een warmtepomp 80 de warmte-inhoud uit de verbrandingsgassen tot elk gewenst niveau naar het water van de 5 eerste warmtewisselaar 9 overgedragen.In a preferred embodiment of the heating device according to the invention (Fig. 4, 5), the heat content from the combustion gases is transferred to the water of the first heat exchanger 9 by means of a heat pump 80.

Bij voorkeur wordt een absorptie-warmtepomp toegepast, daar hierbij geen afzonderlijke compressor benodigd is. Deze absorptiepomp wordt gevormd door een eerste, ten opzichte van de eerste warmtewisselaar 9 stroomopwaarts in de 10 verbrandingsgasstroom (pijlen P, figuur 5) geplaatste tweede warmtewisselaar 51 en een ten opzichte van die verbrandings-stroom stroomafwaarts geplaatste derde warmtewisselaar 53.An absorption heat pump is preferably used, since this does not require a separate compressor. This absorption pump is formed by a first heat exchanger 51 placed upstream of the first heat exchanger 9 in the combustion gas stream (arrows P, figure 5) and a third heat exchanger 53 placed downstream of said combustion flow.

Op zichzelf is een absorptie-warmtepomp van hieronder beschreven soort bekend, bijvoorbeeld uit de koeltech-15 niek, en de beschrijving hieronder is derhalve kort gehouden. In figuur 4, 5 zijn de aan de onderdelen uit de figuren 1-3 gelijke onderdelen met dezelfde verwijzingsnummers aangegeven en zijn deze verder niet besproken.An absorption heat pump of the type described below is known per se, for example from the refrigeration technology, and the description below has therefore been kept short. In Fig. 4, 5, the parts which are identical to the parts in Figs. 1-3 are designated with the same reference numbers and are not discussed further.

Via een ten opzichte van de leidingen naar de 20 warmtewisselaar 9 dunne leiding 54 is de tweede warmtewisselaar 51 met de pomp 35 verbonden. Via een leiding 55, een beveiligingsklep 56 en een leiding 57 is de tweede warmtewisselaar 51 met een in twee delen 58 resp. 59 uitgevoerd kook-vat 60 verbonden, waarvandaan via leidingen 61 en 62 het óp-25 gewarmde water of stoom uit warmtewisselaar 51 aan de andere zijde van de pomp 35 is aangesloten.The second heat exchanger 51 is connected to the pump 35 via a pipe 54 which is thin relative to the pipes to the heat exchanger 9. Via a conduit 55, a safety valve 56 and a conduit 57, the second heat exchanger 51 with a two-part 58, respectively. 59, the cooking vessel 60 is connected, from which the heated water or steam from heat exchanger 51 is connected via pipes 61 and 62 to the other side of the pump 35.

In het kookvat 60 bevindt zich een mengsel van ammoniak en water, waarbij na verwarming via de warmtewisselaar 51 NH3~damp via leiding 63 in een condensor 64 wordt 30 geleid. In de condensor 64 wordt het naar de warmtewisselaar 9 stromende water door de NH3-damp opgewarmd. Het gecondenseerde NH3 geraakt via leiding 65 en een verdampingseenheid/ driewegaansluiting 66 in de derde warmtewisselaar 53. Via leiding 67 wordt bij de driewegaansluiting 66 uit een absorp-35 tievat 68 tredend H2-gas met het NH3-gas vermengd, welk H2“ gas door het lichte gewicht daarvan gemakkelijk uit het absorptievat 68 treedt en als drijfgas voor het NHg-gas dienst doet. In warmtewisselaar 53 neemt het NH3_gag warmte 8602071 »·“ -'«Ji -7- op uit de verbrandingsgassen, die hier bijvoorbeeld nog een temperatuur van 70 °C hebben, maar na passage van de warmtewisselaar 53, bijvoorbeeld nog slechts een temperatuur van 15 “C bezitten. Via leiding 69 geraakt het NH3-H2-niengsel in 5 het absorptievat 68, welk absorptievat via leiding 70 gevoed wordt vanuit het kookvat 60 met water, dat van een relatief laag percentage NH3 is voorzien en van waaruit via een leiding 71 water met een relatief hoog percentage NH3 teruggevoerd wordt naar het kookvat 60.In the cooking vessel 60 there is a mixture of ammonia and water, wherein after heating via the heat exchanger 51 NH3 vapor is passed via line 63 into a condenser 64. In the condenser 64, the water flowing to the heat exchanger 9 is heated by the NH3 vapor. The condensed NH3 is introduced via line 65 and an evaporation unit / three-way connection 66 into the third heat exchanger 53. Via line 67, at the three-way connection 66, H2 gas emerging from an absorption vessel 68 is mixed with the NH3 gas, which H2 "gas is its light weight easily emerges from the absorber 68 and acts as the propellant for the NHg gas. In heat exchanger 53, the NH3_gag absorbs heat 8602071 »·" - "« Ji -7- from the combustion gases, which, for example, still have a temperature of 70 ° C here, but after passing through the heat exchanger 53, for example, only a temperature of 15 "C own. The NH3-H2 mixture in line 5 enters the absorber 68 via line 69, which absorber is fed via line 70 from the cooking vessel 60 with water, which is provided with a relatively low percentage of NH3 and from which, via a line 71, water with a high percentage of NH3 is returned to the cooking vessel 60.

10 In het absorptievat 68 komt warmte vrij, waardoor het H2"9as in de leiding 67 relatief warm is. Bij voorkeur is tussen leiding 67 en leiding 69 een niet-getoonde warmtewisselaar opgenomen. Bij voorkeur is eveneens tussen leiding 70 en leiding 71 een niet-getoonde warmtewisselaar opgenomen.Heat is released in the absorber 68, so that the H2 "9 axis in the pipe 67 is relatively warm. Preferably, a heat exchanger (not shown) is included between pipe 67 and pipe 69. Preferably, a pipe not shown between pipe 70 and pipe 71 is - shown heat exchanger included.

15 Ter voorkoming dat de temperatuur van de verbran dingsgassen na passage van de warmtewisselaar 53 bijvoorbeeld onder het vriespunt daalt, is achter de warmtewisselaar 53 een temperatuurvoeler 72 opgenomen, die zoals schematisch met 73 is aangegeven, met een stuurorgaan 74 voor de beveili-20 gingsklep 56 verbonden is. Indien de temperatuur bij de temperatuurvoeler 62 onder een vooraf ingestelde waarde daalt, bijvoorbeeld 5eC, stuurt het stuurorgaan 74 de bevei-ligingsklep 56 aan, die op zijn beurt leiding 55 met leiding 61 verbindt, waardoor de temperatuur bij de temperatuurvoeler 25 zal stijgen, daar de verbrandingsgasstroom daarna niet meer gekoeld wordt. Het stuurorgaan 74 kan ter optimalisering van het koelproces vanzelfsprekend ook regelend zijn uitgevoerd.To prevent the temperature of the combustion gases from falling below the freezing point after passing through the heat exchanger 53, a temperature sensor 72 is included behind the heat exchanger 53, which is indicated schematically by 73, with a control valve 74 for the safety valve. 56 is connected. If the temperature at the temperature sensor 62 drops below a preset value, for example 5eC, the controller 74 controls the safety valve 56, which in turn connects line 55 to line 61, whereby the temperature at temperature sensor 25 will rise, since the combustion gas flow is then no longer cooled. The controller 74 may of course also be designed to optimize the cooling process.

Indien het uit een bij de warmtewisselaar 9 behorend verwarmingssysteem via leiding 75 naar de pomp 35 toe-30 stromend water een relatief lage temperatuur heeft, bijvoorbeeld 25°C, dat wil zeggen dat het verwarmingssysteem veel warmte van de warmtewisselaar 9 afneemt, zal de brander 8 nagenoeg continu werken, zullen de verbrandingsgassen derhalve een gemiddeld hoge temperatuur hebben en zal ten gevolge 35 daarvan de met behulp van de warmtewisselaar 51 werkende absorptie-warmtepomp in de condensor 64 relatief veel warmte aan de leiding 75 overdragen, waardoor een in het hier beschreven geval bij verwarmingsinrichtingen zonder warmtepomp Öó (J i ü 7 1 -8- voorkomend rendementsverlies wordt tegengegaan.If the water flowing from a heating system associated with the heat exchanger 9 via pipe 75 to the pump 35 has a relatively low temperature, for instance 25 ° C, that is to say that the heating system takes a lot of heat from the heat exchanger 9, the burner will 8 operate almost continuously, the combustion gases will therefore have an average high temperature and, as a result, the absorption heat pump operating with the aid of the heat exchanger 51 in the condenser 64 will transfer a relatively large amount of heat to the pipe 75, so that one described herein in the case of heating installations without a heat pump Öó (J i ü 7 1 -8- prevent loss of efficiency).

Bij de verwarmingsinrichting met warmtepomp volgens de uitvinding wordt optimaal gebruik gemaakt van de temperatuursverschillen in de verbrandingsgassen, hetgeen volgens de 5 wetten van de thermodynamica een vrijwel maximaal rendement van 100% kan opleveren, inclusief de warmte-inhoud van de in de verbrandingsgassen aanwezige waterdamp. Door een juiste dimensionering van de warmtepomp is in ieder geval een rende-mentsverbetering van 5% ten opzichte van de reeds bestaande 10 hoog-rendementsketels raogelijk, zodat een ketel met een rendement van 98 a 99% ontstaat.With the heat pump heating device according to the invention, optimum use is made of the temperature differences in the combustion gases, which, according to the laws of thermodynamics, can yield an almost maximum efficiency of 100%, including the heat content of the water vapor present in the combustion gases. By correctly dimensioning the heat pump, an efficiency improvement of 5% compared to the already existing 10 high-efficiency boilers is possible in any case, so that a boiler with an efficiency of 98 to 99% is created.

Hierboven is een voorkeursuitvoeringsvorm van een verwarmingsinrichting aan de hand van een met NH3 werkende absorptie-warmtepomp beschreven, maar het zal duidelijk zijn, 15 dat de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot NH3, maar bovenbeschreven warmtepomp even zo goed met freon of zoutoplossingen kan werken? zelfs een met een electrisch aangedreven compressor werkende warmtepomp is vanzelfsprekend denkbaar.A preferred embodiment of a heating device based on an NH3 absorption heat pump has been described above, but it will be clear that the present invention is not limited to NH3, but that the heat pump described above can work equally well with freon or saline solutions? even a heat pump operating with an electrically driven compressor is of course conceivable.

86020718602071

Claims

Heating device (1), provided with a boiler (3), comprising an inlet chamber (5) with air inlet means (6) and gas inlet means (7), at least one burner (8) arranged underneath, at least one combustion chamber (40) disposed underneath ), at least one heat exchanger (9) arranged again underneath and at least one combustion gas outlet (11) arranged again underneath, which heating device (1) is provided with at least one fan (4), characterized in that at the flue gas outlet (11 a draft breaker (12) is provided, which is provided with an ejector.

Heating device (1) according to claim 1, characterized in that a nozzle (44) of the ejector is provided with a constriction (d ^ - d2) / which extends relative to the length (1) of the nozzle (44) strongly constricted in the direction of combustion flow,

Heating device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the boiler gas outlet (11) is designed as a spray nozzle directed towards the chimney outlet (46) of the draft diverter 20 (12).

Heating device (1) according to claim 3, characterized in that the spray nozzle narrows in flow direction.

Heating device (1) according to claim 4, 25, characterized in that the draft interrupter (12) is provided with a condensation drain (15).

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the draft interrupter (12) is made of plastic.

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the chimney comprises a high-temperature plastic pipe, for example of PVC.

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fan (4) has a determined air flow per unit time. 8602071 v * v -10-

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply (7) is provided with gas flow control means (7, 28, 42) with an adjusted fixed gas flow rate.

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the fan (4) relative to an air inlet (6) is adjustable.

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the burner (8) is a flat burner.

Heating device (1) according to claim 11, characterized in that the flat burner (8) is an infrared burner.

Heating device (1) according to claim 11, characterized in that the flat burner (8) is a black burner.

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a heat pump (80) coupled to the heat of the combustion gases.

Heating device (1) according to claim 14, characterized in that the heat pump is an absorption heat pump (80), a second heat exchanger (51) of the absorption heat pump coupled to a cooking vessel (60) with respect to the first heat exchanger (9) is arranged upstream in the combustion gas stream (F) and wherein a third heat exchanger connected to an absorption vessel (68) is arranged in the combustion gas stream (F) relative to the first heat exchanger (9).

Heating device (1) according to claim 15, 30, characterized in that the absorption heat pump contains NH3 and H2O and that the absorption vessel (68) contains H2.

Heating device according to claim 14, 15 or 16, characterized by a safety valve (56) which shuts off the operation of the heat pump and which is provided with a temperature

35 Irish (62) in the combustion gas flow is coupled.

Heating device (1) according to claim 17, characterized in that the safety valve (56) has a regulating design. 8602071 «* = ^ -11-

19. Heater, provided with a heating boiler, comprising an inlet chamber with air inlet means and gas inlet means, at least one burner, at least one heat exchanger and at least one combustion gas outlet, characterized by an absorption heat pump coupled to the heat of the combustion gases. * * *