DE202009001405U1 - Exhaust gas heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Abgaswärmetauscher (1) zur Wärmerückgewinnung aus Abgasen eines Heizofens oder Heizkessels,
wobei der Abgaswärmetauscher (1) wenigstens zwei Abgaszüge (2, 3) hat, die jeweils zum Durchleiten eines aus dem Heizofen oder Heizkessel austretenden Abgasstroms ausgebildet sind, wobei
wenigstens einer der Abgaszüge (2, 3) als aktiver Abgaszug (2) mit einer Wärmetauschervorrichtung (4), die eingerichtet ist, ein Wärmeaufnahmemedium zum Wärmeaustausch durch den Abgasstrom zu führen, ausgebildet ist und
wenigstens einer der Abgaszüge (2, 3) als passiver Abgaszug (3), in dem keine Wärmetauschervorrichtung (4) vorgesehen ist, ausgebildet ist, und
wobei die wenigstens zwei Abgaszüge (2, 3) im Wesentlichen das gleiche Volumen haben.Exhaust gas heat exchanger (1) for heat recovery from exhaust gases of a heating furnace or boiler,
wherein the exhaust gas heat exchanger (1) has at least two exhaust gas trains (2, 3) which are each designed to pass an exhaust gas flow emerging from the heating furnace or boiler, wherein
at least one of the exhaust gas trains (2, 3) is designed as an active exhaust gas train (2) with a heat exchanger device (4) which is set up to carry a heat absorption medium for heat exchange through the exhaust gas flow, and
at least one of the exhaust gas trains (2, 3) is designed as a passive exhaust gas train (3), in which no heat exchange device (4) is provided, and
wherein the at least two exhaust trains (2, 3) have substantially the same volume.
Description
Die Erfindung betrifft einen Abgaswärmetauscher.The The invention relates to an exhaust gas heat exchanger.
Abgaswärmetauscher, die verwendet werden, um Wärme aus Abgasen von Heizanlagen zurückzugewinnen, sind im Stand der Technik bekannt.Exhaust gas heat exchanger, which are used to heat recover from exhaust gases from heating systems, are known in the art.
Die derzeit bekannten Abgaswärmetauscher können jedoch nur zusammen mit Heizöfen bzw. Heizkesseln eingesetzt werden, die durch Öl oder Gas beheizt werden, und sind technisch aufwändig und teuer in der Herstellung, so dass sich ihr Einsatz kaum rechnet.The However, currently known exhaust gas heat exchangers can only together with heaters or boilers which are heated by oil or gas, and are technically elaborate and Expensive in the production, so that their use hardly pays off.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Abgaswärmetauscher bereitzustellen, der zusammen mit Heizöfen und Heizkesseln, die mit beliebigem Brennmaterial beheizt werden, verwendet werden kann und dabei gleichzeitig einfach und kostengünstig herzustellen ist.A The object of the present invention is an improved exhaust gas heat exchanger to provide, together with heaters and boilers, with Any fuel can be heated, used and at the same time simple and inexpensive to manufacture.
Ein erfindungsgemäßen Abgaswärmetauscher hat wenigstens zwei Abgaszüge, die jeweils zum Durchleiten eines aus dem Heizofen bzw. Heizkessel austretenden Abgasstroms ausgebildet sind. Dabei ist wenigstens einer der Abgaszüge als aktiver Abgaszug mit einer Wärmetauschervorrichtung, die eingerichtet ist, ein Wärmeaufnahmemedium zum Wärmeaustausch durch den Abgasstrom zu führen, ausgebildet und wenigstens einer der Abgaszüge ist als passiver Abgaszug, in dem keine Wärmetauschervorrichtung vorgesehen ist, ausgebildet. Die wenigstens zwei Abgaszüge haben im Wesentlichen das gleiche Volumen.One exhaust gas heat exchanger according to the invention has at least two flues, each for passing a from the stove or boiler emerging exhaust stream are formed. It is at least one of the flues as an active exhaust train with a heat exchanger device, which is set up, a heat absorption medium for heat exchange through the exhaust gas flow, formed and at least one of the exhaust trains is as a passive flue, in which no heat exchange device provided is, trained. The at least two exhaust trains essentially have the same volume.
Dadurch, dass die wenigstens zwei Abgaszüge eines erfindungsgemäßen Abgaswärmetauschers das gleiche Volumen haben, ist eine technisch aufwändige Abstimmung des Abgaswärmetauschers auf den Druck des verwendeten Heizkessels bzw. Brenners nicht erforderlich.Thereby, that the at least two flues an exhaust gas heat exchanger according to the invention have the same volume is a technically complex vote of the exhaust gas heat exchanger the pressure of the boiler or burner used is not required.
Darüber hinaus weist ein erfindungsgemäßer Abgaswärmetauscher einen einfachen Aufbau ohne aufwändige mechanische Elemente, wie Federn, Hebel, Gelenke mit Wellen, Kniehebel oder Buchsen auf, welche leicht verschmutzen, sehr anfällig sind und daher hohe Wartungs- und Reparaturkosten verursachen. Auch bleiben in einem erfindungsgemäßen Abgaswärmetauscher konstruktionsbedingt kaum Asche oder sonstige Verbrennungsrückstände zurück, wodurch sich die Wartungskosten weiter verringern.Furthermore has an inventive exhaust gas heat exchanger a simple structure without complex mechanical elements such as springs, levers, joints with shafts, toggle or bushes that are easily polluted, very vulnerable and therefore cause high maintenance and repair costs. Also stay in an exhaust gas heat exchanger according to the invention As a result of the design, hardly any ash or other combustion residues are left behind, which means the maintenance costs are further reduced.
Die Erfindung betrifft auch eine Heizanlage mit einem Heizkessel zur Verbrennung von Brennstoffen mit wenigstens einer Abgasleitung zum Abführen von bei der Verbrennung entstehenden Abgasen aus dem Heizkessel, wobei in der Abgasleitung wenigstens ein erfindungsgemäßer Abgaswärmetauscher vorgesehen ist.The The invention also relates to a heating system with a boiler for Combustion of fuels with at least one exhaust pipe to lead away combustion exhaust gases from the boiler, wherein in the exhaust pipe at least one inventive exhaust gas heat exchanger is provided.
Eine solche Heizanlage ermöglicht eine effektive Rückgewinnung der in den Abgasen des Heizkessels vorhandenen Wärme. Sie ermöglicht insbesondere eine einwandfreie Verbrennung des Brennmaterials, insbesondere auch bei Holz- oder Kohleöfen, so dass eine übermäßige Ablagerung von Ruß oder anderen Verbrennungsprodukten in den Abgasleitungen verhindert wird. Dadurch können die Reinigungsintervalle verlängert und die Wartungskosten deutlich verringert werdenA such heating system allows an effective recovery the heat present in the exhaust gases of the boiler. It allows in particular a perfect combustion of the fuel, in particular also in wood or coal stoves, leaving an excessive deposit from soot or other combustion products in the exhaust pipes is prevented. Thereby can the cleaning intervals extended and the maintenance costs are significantly reduced
In einer Ausführungsform enden die wenigstens zwei Abgaszüge des Abgaswärmetauschers jeweils in einem gemeinsamen Abgaseinlassgehäuse und einem gemeinsamen Abgasauslassgehäuse. Dadurch lässt sich ein erfindungsgemäßer Abgaswärmetauscher einfach in eine bestehende Abgasleitung bzw. einen vorhandenen Kaminzug einbauen. Heizungsanlagen können so einfach mit einem erfindungsgemäßen Abgaswärmetauscher nachgerüstet werden.In an embodiment the at least two flue trains end the exhaust gas heat exchanger in each case in a common exhaust gas inlet housing and a common exhaust gas outlet housing. Thereby let yourself an inventive exhaust gas heat exchanger simply in an existing exhaust pipe or an existing chimney draft Install. Heating systems can be easily retrofitted with an exhaust gas heat exchanger according to the invention.
In einer Ausführungsform ist die Wärmetauschervorrichtung eine Rippenrohr-Wärmetauschervorrichtung. Eine Rippenrohr-Wärmetauschervorrichtung ist einfach herzustellen und weist einen hohen Wirkungsgrad auf.In an embodiment is the heat exchanger device a finned tube heat exchange device. A finned tube heat exchanger device is easy to manufacture and has a high efficiency.
In einer Ausführungsform ist die Wärmetauschervorrichtung aus dem Abgaswärmetauscher herausnehmbar und wieder einsetzbar. Dadurch lässt sich die Wärmetauschervorrichtung einfach reinigen und bei Bedarf ersetzen, ohne dazu den gesamten Abgaswärmetauscher aus der Abgasleitung auszubauen zu müssen. Dadurch werden die Wartungs- und Reparaturkosten weiter verringert.In an embodiment is the heat exchanger device from the exhaust gas heat exchanger removable and reusable. This allows the heat exchanger device Simply clean and replace if necessary, without the entire exhaust gas heat exchanger to have to remove from the exhaust pipe. This will make the maintenance and Repair costs further reduced.
In einer Ausführungsform ist in dem Abgaswärmetauscher wenigstens eine Klappe vorgesehen, durch die wenigstens einer der Abgaszüge öffenbar und verschließbar ist. Dadurch ist es möglich, den Abgasstrom wahlweise durch den aktiven Abgaszug, in dem die Wärmetauschervorrichtung angeordnet ist, oder durch den passiven Abgaszug, in dem keine Wärmetauschervorrichtung angeordnet ist, zu leiten.In an embodiment is in the exhaust gas heat exchanger at least one flap provided by the at least one of Exhaust flues openable and lockable is. This makes it possible the exhaust gas flow optionally through the active exhaust train in which the heat exchanger device is arranged, or by the passive flue, in which no heat exchange device is arranged to conduct.
So können in der Anheizphase des Heizofens oder -kessels die Abgase durch den passiven Abgaszug geführt werden, wo sie keine Wärme an die Wärmetauschervorrichtung abgeben. Dadurch kann eine Versottung des Kamins zuverlässig verhindert werden. Übersteigt die Abgastemperatur einen vorgegebenen Grenzwert, so werden die Abgase nach dem Umlegen der Klappe durch den aktiven Abgaszug an der Wärmetauschervorrichtung vorbei geführt, wobei die in den Abgasen vorhandene Wärme an ein durch die Wärmetauschervorrichtung geführtes Wärmeaufnahmemedium abgegeben wird.Thus, in the heating phase of the heating furnace or boiler, the exhaust gases can be passed through the passive flue gas duct, where they do not give off heat to the heat exchanger device. As a result, a sooting of the fireplace can be reliably prevented. Exceeds the exhaust gas temperature a predetermined limit, the exhaust gases are ge after folding the flap through the active exhaust pass to the heat exchanger device leads, wherein the existing heat in the exhaust gases is discharged to a guided through the heat exchanger device heat absorption medium.
In einer Ausführungsform weist der Abgaswärmetauscher eine Klappe auf, die so ausgebildet ist, dass sie den passiven Abgaszug verschließt, wenn der aktive Abgaszug geöffnet ist, und dass sie den passiven Abgaszug öffnet, wenn der aktive Abgaszug geschlossen ist. Dadurch kann der Abgasstrom mit einer einzigen Klappe effektiv wahlweise durch den aktiven Abgaszug oder durch den passiven Abgaszug geführt werden. Dadurch, dass in einem solchen Abgaswärmetauscher nur eine einzige Klappe vorgesehen ist, ist ein solcher Abgaswärmetauscher kostengünstig herzustellen und einfach zu warten.In an embodiment has the exhaust gas heat exchanger a flap that is designed to be the passive exhaust flue closes, if the active flue is opened is, and that it opens the passive exhaust draft when the active exhaust draft closed is. This allows the exhaust flow with a single Effectively by the active exhaust flue or through led the passive exhaust train become. Due to the fact that in such an exhaust gas heat exchanger only a single flap is provided, such an exhaust gas heat exchanger is inexpensive to manufacture and easy to wait.
In einer Ausführungsform ist die Klappe manuell verstellbar. Ein Abgaswärmetauscher mit einer manuell verstellbaren Klappe ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.In an embodiment the flap is manually adjustable. An exhaust gas heat exchanger with a manual Adjustable flap is particularly easy and inexpensive to produce.
In einer Ausführungsform ist ein Motor vorgesehen und die Klappe ist durch Betreiben des Motors verstellbar. Eine durch einen Motor angetriebene Klappe ist besonders bequem zu bedienen. Darüber hinaus kann eine durch einen Motor angetriebene Klappe über eine entsprechende Motorsteuerung automatisch umgelegt werden.In an embodiment a motor is provided and the flap is operated by operating the Motors adjustable. A motor driven flap is especially convenient to use. In addition, a through a motor driven flap over a corresponding engine control are automatically transferred.
In einer Ausführungsform ist in der Wärmetauschervorrichtung ein Thermostat zum Steuern des Wärmetauschermediums vorgesehen.In an embodiment is in the heat exchanger device a thermostat for controlling the heat exchange medium intended.
In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens ein Abgasthermometer zum Messen der Temperatur des Abgasstroms vorgesehen. Vorzugsweise ist ein Abgasthermometer in dem Abgasauslassgehäuse und/oder in dem Abgaseinlassgehäuse angeordnet.In a further embodiment is at least one exhaust thermometer for measuring the temperature of Provided exhaust stream. Preferably, an exhaust thermometer is in the exhaust outlet housing and / or disposed in the exhaust gas inlet housing.
Durch das Messen der Temperatur des Wärmetauschermediums und/oder der Abgase kann der Wirkungsgrad des Wärmetauschers leicht erkannt werden.By measuring the temperature of the heat exchange medium and / or the exhaust gases, the efficiency of the heat exchanger can be easily detected.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Steuerung zum Ansteuern des Motors in Abhängigkeit von der von dem Abgasthermometer und/oder der von dem Wärmetauscherthermometer gemessene Temperatur vorgesehen. Mit einer solchen Steuerung ist es möglich, die Klappe automatisch durch Ansteuern des Motors in Abhängigkeit der von wenigstens einem Thermometer gemessenen Temperatur zu betätigen. Dies ermöglicht einen besonders effektiven Betrieb des Abgaswärmetauschers.In a further embodiment is a control for driving the motor in dependence from that of the exhaust thermometer and / or the heat exchanger thermometer measured temperature provided. With such a control is it is possible the flap automatically by controlling the motor depending on to operate the temperature measured by at least one thermometer. This allows a particularly effective operation of the exhaust gas heat exchanger.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Abgaswärmetauscher wenigstens teilweise aus Stahlblech und/oder aus Edelstahlblech hergestellt. Ein aus Stahlblech und/oder aus Edelstahlblech hergestellter Abgaswärmetauscher ist auch für Abgase mit hohen Abgastemperaturen, insbesondere für Abgase von Heizkaminen oder Feststoffbrennstoffkesseln, in denen z. B. Pellets verbrannt werden, mit Temperaturen von bis zu 500°C geeignet.In a further embodiment is the exhaust gas heat exchanger at least partially made of sheet steel and / or stainless steel sheet produced. A made of sheet steel and / or stainless steel sheet Exhaust gas heat exchanger is also for Exhaust gases with high exhaust gas temperatures, especially for exhaust gases Heizkaminen or solid fuel boilers in which z. B. Pellets are burned, with temperatures of up to 500 ° C suitable.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Abgaswärmetauscher wenigstens teilweise aus 2 mm starkem Stahlblech und/oder aus 1 mm starkem hitzebeständigem Edelstahlblech hergestellt. Bleche dieser Dicke ermöglichen eine besonders effektive und kostengünstige Herstellung des Abgaswärmetauschers.In a further embodiment is the exhaust gas heat exchanger at least partially made of 2 mm thick sheet steel and / or from 1 mm strong heat resistant Stainless steel sheet produced. Allow sheets of this thickness a particularly effective and cost-effective production of the exhaust gas heat exchanger.
In einer weiteren Ausführungsform ist in wenigstens einer Wand von dem Abgaseinlassraum und/oder dem Abgasauslassraum eine Service-Öffnung vorgesehen, die durch eine hitzebeständige, leicht entfernbare Abdeckung verschlossen ist. Durch eine solche Service-Öffnung kann das Innere des Abgaswärmetauschers besonders einfach und kostengünstig gereinigt und gewartet werden. In einer Ausführungsform sind die Service-Öffnung und die Abdeckung als einfach zu bedienende Service-Tür ausgebildet.In a further embodiment is in at least one wall of the exhaust gas inlet space and / or Exhaust gas outlet a service opening provided by a heat-resistant, easily removable cover is closed. Through such a service opening, the interior of the exhaust gas heat exchanger particularly easy and inexpensive be cleaned and maintained. In one embodiment, the service opening and the Cover designed as an easy-to-use service door.
In einer Ausführungsform ist die Heizanlage zum Durchleiten eines flüssigen Wärmeaufnahmemediums durch die Wärmetauschervorrichtung ausgebildet. Dadurch kann der Wärmetauscher einfach in eine bestehende Heizanlage, die mit einem flüssigen Wärmemedium, wie z. B. Wasser, arbeitet, integriert werden.In an embodiment is the heating system for passing a liquid heat absorption medium through the heat exchanger device educated. This allows the heat exchanger simply in an existing heating system, with a liquid heat medium, such as B. water, works, integrated.
In einer Ausführungsform ist die Heizanlage zum Durchleiten eines gasförmigen Wärmeaufnahmemediums, wie z. B. Raumluft, durch die Wärmetauschervorrichtung ausgebildet. Dadurch kann die in dem Abgaswärmetauscher zurückgewonnene Heizenergie ohne großen technischen Aufwand in einen zu beheizenden Raum abgegeben werden.In an embodiment is the heating system for passing a gaseous heat receiving medium, such. B. room air, through the heat exchanger device educated. Thereby, the recovered in the exhaust gas heat exchanger Heating energy without big technical effort to be given in a room to be heated.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Pumpvorrichtung vorgesehen, um das Wärmeaufnahmemedium durch die Wärmetauschervorrichtung zu pumpen. Durch eine solche Pumpvorrichtung kann die Effizienz des Abgaswärmetauschers weiter erhöht werden. Bei Verwendung eines gasförmigen Wärmeaufnahmemediums ist die Pumpvorrichtung vorzugsweise als Ventilator oder Gebläse ausgebildet.In a further embodiment a pumping device is provided to the heat receiving medium through the Heat exchanger device to pump. By such a pumping device, the efficiency of the exhaust gas heat exchanger further increased become. When using a gaseous heat receiving medium is the Pumping device preferably designed as a fan or blower.
Ein erfindungsgemäßer Abgaswärmetauscher und eine erfindungsgemäße Heizanlage ermöglichen eine effektive Nutzung der in den Abgasen eines Heizkessels vorhandenen Wärme und sind technisch einfach und kostengünstig herzustellen. Darüber hinaus können sie zusammen mit Heizkesseln verwendet werden, die Abgase von bis zu 500°C erzeugen. Dadurch sind sie insbesondere für Heizkessel geeignet, in denen nachwachsende und/oder feste Brennstoffe verbrannt werden. Bei den dabei entstehenden hohen Abgastemperaturen können bis zu 80% der in den Abgasen vorhandenen Wärmeenergie zurückgewonnen werden. Dadurch kann Brennmaterial eingespart werden, wodurch die Schadstoffemissionen des Heizkessels verringert und die Betriebskosten gesenkt werden.An inventive exhaust gas heat exchanger and a heating system according to the invention enable effective use of the heat present in the exhaust gases of a boiler and are technically simple and inexpensive to produce. In addition, they can work together with Heizkes used to produce exhaust gases of up to 500 ° C. This makes them particularly suitable for boilers in which renewable and / or solid fuels are burned. With the resulting high exhaust gas temperatures, up to 80% of the heat energy present in the exhaust gases can be recovered. As a result, fuel can be saved, which reduces the pollutant emissions of the boiler and reduces operating costs.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.in the The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Dabei zeigt:there shows:
Der
Abgaswärmetauscher
Oberhalb
des Abgaseinlassraums
In
dem in der
In
dem linken Abgaszug
Am
unteren, dem Abgaseinlassraum
Im
Bereich der Welle
Die
Enden des Spiralrohrs, das die Wärmetauschervorrichtung
Oberhalb
der Wärmetauschervorrichtung
Der
Abgasauslassraum
Im
Abgasauslassraum
Auf
der in der
Für einen
Heizkessel mit einer Leitung von bis zu 30 kW weisen die Abgaszüge
Das
in den
Auf
der in der
An
der Welle
Oberhalb
und unterhalb des Abgaswärmetauschers
In
dem Heizkessel
Eine
Rücklaufleitung
Überschreitet
die von dem Abgasthermometer
Gleichzeitig
steuert die Regelung
Unterschreitet
der Abgastemperatur einen vorgegebenen zweiten Grenzwert, so steuert
die Steuerung
In
dem in der
Die
Regelung
Dem
Heizvorgang vorausgegangen ist die Umlenkung der Abgase auf die
Wärmetauschervorrichtung
Die
so erwärmte
Luft tritt durch den Ablaufstutzen
In
einem solchen Heizungssystem kann eine Regelung
Die
Freigabe des Ventilators
Sobald
das Thermostat
Das
in
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202009001405U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013005423A1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-15 | Sel Bülent | Electricity generation from steam in private households and businesses |
| DE202015002687U1 (en) | 2015-04-10 | 2015-06-16 | Winfried Künne | Arrangement for heat recovery from exhaust gases |
| WO2019165029A1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | Saudi Arabian Oil Company | Advanced waste heat recovery in industrial fired-heaters |
| CN111810978A (en) * | 2020-07-20 | 2020-10-23 | 山东博然电力科技有限公司 | Flue gas heat exchanger switching device of two boilers based on heat self-adjustment |
-
2009
- 2009-02-05 DE DE202009001405U patent/DE202009001405U1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20090625 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20120514 |
|
| R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |