DE29800631U1

DE29800631U1 - Niedertemperaturheizung

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Publication number: DE29800631U1
Application number: DE29800631U
Authority: DE
Original assignee: SCHWILLE ELEKTRONIK PRODUKTION
Current assignee: SCHWILLE ELEKTRONIK PRODUKTION
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2008-01-16

Description

Anmelder: Schwüle-Elektronik Produktions- und Vertriebs GmbH

Unsere Akte: 47219 AS/AI

Niedertemperaturheizung I. Anwendungsgebiet

&iacgr;&ogr; Die Erfindung betrifft einen Niedertemperaturradiator, sowie eine damit ausgestattete Raumheizung.

II. Technischer Hintergrund

Für die Raumheizung sind unterschiedliche Raumheizvorrichtungen bekannt, die je nach Bauart mehr nach dem Prinzip der Wärmestrahlung oder mehr nach dem Prinzip der Konvektion arbeiten.

Eine Fußbodenheizung wird beispielsweise mit sehr niedrigen Vorlauftemperaturen den Heizmediums betrieben und gibt wegen der großen Kontaktfläche zum Raum einen Großteil der Wärme in Form von Strahlungswärme ab. .

Von dem Wasser einer Zentralheizung durchströmte Radiatoren besitzen in der Regel eine Vorlauftemperatur von 40° bis 70° C, und wirken hauptsächlich mittels Konvektion, indem die sich am Radiator erwärmende Luft entlang diesem aufsteigt, und von unten her kühlere Luft nachsaugt.

Elektrische, mobile Radiatoren, die insbesondere mit einer wesentlich kleineren Größe als die fest montierten Radiatoren einer Zentralheizung auskommen sollen, heizen zum einen die in solchen Radiatoren vorhandene Heizspirale auf mehrere 100° C mittels elektrischem Strom auf, und bewirken eine starke Durchströmung

mittels eines meist sehr schnell laufenden Ventilators, der die Raumluft über die glühenden Heizdrähte strömen läßt, die sich dabei erwärmt.

In der beschriebenen Reihenfolge war also die Betriebstemperatur der Raumheizvorrichtung immer höher und deren Raumbedarf immer geringer.

III. Darstellung der Erfindung &iacgr;&ogr; a) Technische Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Raumheizvorrichtung zu schaffen, die trotz geringen Platzbedarfs einen Raum mittels der Raumheizvorrichtung mit niedriger Betriebstemperatur, also mittels eines Wämneabgabefluids bei einer möglichst geringen Vorlauftemperatur, aufheizen kann.

Es ist ferner die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Raumheizung unter Verwendung einer solchen Raumvorrichtung zu schaffen.

b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gerade bei der Beheizung von Räumen mittels Wärme, die durch Sonnenkollektoren, Erdwärme oder andere niedertemperaturige regenerative Energieträger gewonnen wurden, besteht oft das Problem darin, den Raum auch ohne eine großflächige Fußbodenheizung zu erwärmen.

In diesem Fall müßten - bei herkömmlicher Lösung - Radiatoren beträchtlicher Größe montiert werden, was aus optischen Gründen als auch unter technischen

Gesichtspunkten nicht sinnvoll ist, da aufgrund der geringen Temperaturdifferenz zwjschen dem Wärmeabgabemedium und dem aufzuheizenden Raum, also insbesondere der Solltemperatur des zu beheizenden Raumes, eine selbsttätige Konvektion nur sehr schwer oder gar nicht in Gang kommt.

Wird statt dessen eine Zwangsbelüftung des den Raum aufheizenden Wärmetauschers durchgeführt mittels eines Ventilators, der die Raumluft über den Wärmetauscher streichen läßt, so können auch bei geringer Temperatur des Abgabemediums im Wärmetauscher beträchtliche Heizwirkungen erzielt werden.

Dies hat negativen Einfluß auf die Energiebilanz, da für den Betrieb des Ventilators Energie zugeführt wird, ermöglicht jedoch überhaupt den Einsatz von regenerativ gewonnenen Energien, die ansonsten ab dem Unterschreiten einer Minimaldifferenz zwischen Wärmeabgabemedium und dem zu beheizenden Raum überhaupt nicht mehr möglich wäre.

Dabei kann der Ventilator elektrisch betrieben werden, wobei sich die Verwendung von photovoltaisch erzeugtem Strom geringer Voltzahl (12 Volt oder 24 Volt) anbietet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Ventilator über einen Hydromotor anzutreiben, welcher durch die Strömung des Wärmeabgabemediums durch die Raumheizvorrichtung angetrieben wird.

Das Wärmeabgabemedium strömt dabei selbsttätig im Kreis zwischen einer Wärmequelle bzw. einem Wärmespeicher und dem Wärmetauscher der Raumheizvorrichtung, indem es in dem Wärmetauscher seine Temperatur reduziert. Durch entsprechenden Anschluß ist damit ein ausschließlich mittels Schwerkraft betriebener Kreislauf des Wämneabgabefluids möglich, der somit völlig ohne Verwendung von Elektrizität den Ventilator betreiben kann.

Insbesondere ist zwischen dem Hydromotor und dem Ventilator ein stark übersetzendes Getriebe angeordnet.

Der Ventilator kann ein Axiallüfter sein, der in einer Fläche parallel zur Fläche eines in der Regel senkrecht angeordneten und horizontal zu durchströmenden Wärmetauschers angeordnet ist.

Ebenso kann der Lüfter jedoch auch ein Radiallüfter sein, der dann insbesondere unterhalb oder oberhalb eines vertikal zu durchströmenden Wärmetauschers angeordnet ist.

Die beschriebene Heizvorrichtung wird dabei insbesondere mittels Flüssigkeit, &iacgr;&ogr; insbesondere Wasser, als Wärmeabgabemedium betrieben.

Das Wärmeabgabemedium wird entweder von einem großvolumigen Wärmespeicher oder durch die Erdwärme des Erdreichs im Untergrund, durch welche die Leitungen des Wärmeabgabemediums in Kreis verlegt sind, zur Verfügung gestellt. Der Wärmespeicher wird dabei typischerweise von einem Sonnenkollektor aufgeheizt, und soll die Wärme insbesondere für kühlere Witterungsabschnitte zwischenspeichern.

c) Ausführungsbeispiele

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist folgenden anhand der Fig. 1 und 2 beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Darstellung der Raumheizung bei der ein Ventilator elektrisch

betrieben ist, und

Fig. 2: Eine Raumheizung bei der der Ventilator durch einen Fluidmotor

betrieben wird.

In den Figuren ist jeweils in der Mitte der große Wärmespeicher 10 zu erkennen, der mittels eines Sonnenkollektors 11 mit Wärme aufgeladen wird.

Zu diesem Zweck steht der Sonnenkollektor 11 in Verbindung mit einem Aufheiz-Wärmetauscher 13 in Form einer z.B. spiraligen Rohrleitung, welche sich innerhalb des Wärmespeichers 10 befindet.

Durch den Wärmetauscher 11 und den Aufheiz-Wärmetauscher 13 läuft - in der Regel im geschlossenen Kreislauf - das Aufheizfluid im Kreis um, welches in der Regel einen hohen Siedepunkt besitzt, und dessen Kreislauf in der Regel Schwerkraft-betrieben ist, also durch das Aufsteigen von erwärmtem Aufheizfluidfluid und Absinken von abgekühlten Aufheizfluid angetrieben wird.

Der Wärmetauscher 10 ist mit einem anderen Fluid, also einem Gas oder einer Flüssigkeit - in der Regel Wasser - gefüllt, welches nicht mit dem Fluid des aufheizenden Kreislaufes in Kontakt geraten kann.

Dieses Fluid wird als Abgabe-Fluid benutzt, und im Kreis zwischen dem Wärmetauscher 10 und einer Raumheizvorrichtung 1 geführt, auch dabei wiederum vorzugsweise Schwerkraft-betrieben.

In der Raumheizvorrichtung 1 durchströmt das Abgabefluid 5 einen Wärmetauscher 2. Der Wärmetauscher 2 ist beispielsweise ein KFZ-Kühler.

Der Wärmetauscher 2 steht dabei mit seiner Hauptebene senkrecht, und wird zwangsweise in etwa horizontaler Richtung von der Raumluft 4 durchströmt, indem in Durchströmungsrichtung vorzugsweise hinter dem Wärmetauscher 2 sich ein Ventilator 3 dreht, der auf einer etwa horizontalen Achse gelagert ist.

Der Wärmetauscher 2 sowie der Ventilator 3 sind in einem punktiert dargestellten Gehäuse untergebracht und vorzugsweise mit Vorlauf- und Rücklaufanschlüssen 6, 7 ausgestattet, so daß die Raumheizvorrichtung 1 leicht am gewünschten Ort aufgestellt und auch in ihrer Position verändert werden kann.

Selbstverständlich können an einem Wärmespeicher 10 auch mehrere Raumheizvorrichtungen 1 angeschlossen sein, die dann vorzugsweise parallel betrieben werden.

Bei der Lösung gemäß Fig. 1 ist ein Ventilator 3 mittels eines Elektromotors 8 angetrieben, der beispielsweise eine elektrische Leistung von 5 mA bis 20 mA. aufweisen kann.

Bei der Lösung gemäß Fig. 2 ist die Leitung, vorzugsweise die Rücklaufleitung, für &iacgr;&ogr; das Abgabefluid 5 zwischen Wärmetauscher 2 und dem Wärmespeicher, über einen Hydromotor 8¹ geführt, welcher - über ein nicht dargestelltes stark übersetzendes Getriebe - den Ventilator 3 antreibt.

Damit kommt die Zwangsbelüftung des Wärmetauschers 2 ohne elektrische Energie-Versorgung aus.

BEZUGSZEICHENLISTE

1	Raumheizvornchtung
2	Wärmetauscher
3	Ventilator
4	Raumluft
5	Abgabe-Fluid
6	Vorlauf
7	Rücklauf
8	Elektromotor
8'	Hydromotor
9	Durchlaufrichtung
10	Wärmespeicher
11	Sammelbehälter
12	Aufheiz-Fluid
13	Aufheiz-Tauscher
14	Achse

Claims

Schutzansprüche

1. Raumheizvorrichtung mit

einem Wärmetauscher (2) mit großer Oberfläche, welche mit einem Wärme-Abgabe-Fluid (5) durchströmbar ist, sowie Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse (6), (7) hierfür, und

&iacgr;&ogr; - einem Ventilator (3) für das zwangsweise Entlangstreichen der Raumluft (4) über die Oberfläche des Wärmetauschers (2).

2. Raumheizvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Größe der Oberfläche des Wärmetauschers (2) und/oder die Leistung des Ventilators (3) so aufeinander abgestimmt sind, daß eine Temperatur des den Wärmetauscher (2) durchströmenden Abgabefluides (5) von maximal 40° C, insbesondere maximal 20° C, über der Solltemperatur des durch das Heizelement (1) aufzuheizenden Raumes ausreichend ist.

3. Raumheizvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Wärmeabgabefluid Wasser ist.

4. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadur^gekennzeichnet, daß

der Wärmetauscher (2) ein Serien-Wärmetauscher für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ist.

5. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Ventilator (3) ein Axiallüfter ist und in Durchströmungsrichtung (9) hinter vertikal angeordneten Wärmetauscher (2) angeordnet ist.

6. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Ventilator (3) ein Radiallüfter ist, und insbesondere unter oder über dem Wärmetauscher (2) angeordnet ist.

7. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Ventilator (3) mittels eines Elektromotors (8) angetrieben wird.

8. Raumheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

der Ventilator (3) mittels eines von dem Abgabefluid (5) angetriebenen Hydromotors (8¹) angetrieben wird.

9. Raumheizung mit wenigstens einer Raumheizvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

einen Wärmespeicher (10) zum Zwischenspeichern des erwärmten Wärmeabgabefluids (5), und

eine Wärmequelle zum Aufheizen des Wärmespeichers (10).

10. Raumheizung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Wärmequelle ein Sonnenkollektor (11) ist.

11. Raumheizung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Sonnenkollektor (11) mit einem vom Abgabefluid (5) unterschiedlichen Aufheizfluid (12) betrieben wird und mit einem Aufheiztauscher (13) im Wärmespeicher (10) in Verbindung steht.

12. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizfluid (12) eine Flüssigkeit mit geringer Wärmedehnung und hoher Verdampfungstemperatur ist.

13. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (10) ein im Erdboden eingegrabener Flüssigkeitsspeicher ist.

&iacgr;&ogr;

14. Raumheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle die Temperatur des Erdreichs im Untergrund ist.