DE69800253T2 - Ausbaufähige Heizung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine evolutive Heizungsanlage, deren Besonderheit darin besteht, daß sie verschiedenartig anwendbar ist (vgl. Fig. 1 u. Fig. 2). Grundelement ist ein Heizofen, der als Heizkessel umgerüstet werden kann, welcher zum Heizen dient und auch dazu, verschiedene Flüssigkeiten (Wasser, Öl) in Umlauf zu bringen und zu den verschiedenen Heizelementen (Heizkörper oder andere Wärmestrahler) zu leiten.[0001]
• Diese Heizungsanlage kann sowohl mit festen Brennstoffen wie Kohle oder Holz als auch mit flüssigen Brennstoffen wie z. B. Heizöl oder auch mit gasförmigen Brennstoffen betrieben werden.[0002]
• Die Beschreibung der Funktionsweise einer Ofenheizung erübrigt sich, da diese althergebracht und somit hinlänglich bekannt ist.[0003]
• Die innovativen Funktionsweisen dieser Erfindung sind jedoch zahlreich.[0004]
• Die Wahl der Heizungsart hängt derzeit hauptsächlich vom geographischen Standort ab, d. h. davon, ob der verwendete Brennstoff leicht anzuliefern und dadurch möglichst billig zu beschaffen ist. (Beispiel: In Gebieten, in denen Kohle abgebaut wird, wird eher mit Kohle geheizt, in Waldgegenden eher mit Holz und in urbanisierten Gegenden eher mit Erdöl oder Erdgas.)[0005]
• Außerdem sind Heizungsanlagen heutzutage so angelegt, daß ihre Installation definitiven Charakter hat. Sie sind nicht evolutiv und nicht modulierbar. Die heutigen Heizungsanlagen können im allgemeinen größeren Heizanforderungen nicht angepaßt werden (Vergrößerung der zu beheizenden Fläche: Ausbau des Dachbodens, Nebengebäude). Die Leistung eines Heizofens kann nicht erhöht werden, und ein Heizkessel kann eine größere Anzahl an Heizkörpern als ursprünglich vorgesehen nicht effizient beheizen.[0006]
• Die vorliegende Erfindung behebt die vorgenannten Nachteile insofern, als bei dieser Anlage durch eine sehr einfache Modifikation verschiedenartige Brennstoffe verwendet werden können.[0007]
• Die Heizleistung dieser Anlage kann erhöht werden, es kann auch durch Hinzufügen weiterer Elemente zum Heizkessel umgerüstet werden, ohne daß dabei das Grundelement, d. h. der einzellige Heizofen (wie in Fig. 1 u. Fig. 2 abgebildet) ausgewechselt werden müßte.[0008]
• Die Neuheit der Erfindung besteht in den drei folgenden wesentlichen Punkten:[0009]
• a) Die Heizleistung der Anlage ist evolutiv und modulierbar.
• b) Der Heizofen kann zum Heizkessel umgerüstet werden und umgekehrt
• c) Die Anlage kann mit verschiedenartigen Brennstoffen beheizt werden.
• [0010] Zusammenfassend kann gesagt werden: die Leistung dieser Heizungsanlage kann je nach dem zu beheizenden Volumen erhöht oder verringert werden, wobei sie - gleich welche Leistung gewünscht wird - entweder als Heizofen funktionieren kann oder - wenn das zu beheizende Volumen zu groß ist, um eine konstante Temperatur zu erreichen - als Heizkessel umgerüstet werden kann und wobei je nach Wunsch verschiedenartige Brennstoffe verwendet werden können.
• [0011] Die Eigenschaften der obengenannten Erfindung sind folgende:
• [0012] Diese Heizungsanlage besteht in ihrer Grundausfllhrung aus einem einzigen Einblock- Standardelement, das als "Zelle" bezeichnet wird (perspektivisch abgebildet in Fig. 3).
• [0013] In dieser Zelle, die eine spezifische Form hat, befindet sich der Brennraum, wo der Brennstoff verbrannt wird.
• [0014] Diese einzige Zelle ist abgeschlossen durch eine Vorderwand (Fig. 6), in der sich eine Haupttür (Fig. 1.1 u. Fig. 1.2) befindet, und eine Rückwand (Fig. 7), in der sich u. a. eine Öffnung zum Anschluß des Rauchabzugs (Fig. 7.3) befindet, und die für den Fall, daß die Anlage als Heizkessel betrieben werden soll, Ihr den Anschluß eines Heizrohrs (Fig. 8, Fig. 9 u. Fig. 10) vorgerüstet ist.
• [0015] Die Anlage ist mit einer Abdeckung wie in Fig. 11.4 abgebildet versehen.
• [0016] Soll fester Brennstoff (Holz, Kohle usw.) verwendet werden, so ist die Vorderseite (Fig. 6) mit einer an Seitenscharnieren befestigten, beweglichen Haupttür versehen (Fig. 1.1). Diese Öffnung dient der Befeuerung.
• [0017] Eine derart ausgerüstete Zelle entspricht der Minimalleistung. Bei Verwendung fester Brennstoffe (Holz, Kohle usw.) kann eine Erhöhung der Heizleistung dadurch erreicht werden, daß eine oder mehrere solcher Zellen der ersten nachgeordnet angeschlossen werden (Fig. 13).
• [0018] Die Montage erfolgt nach Abmontieren der Rückwand durch Schraubverbindung einer zweiten Zelle, die an die erste anschließt (Fig. 14 u. Fig. 15).
• [0019] Die von der ersten Zelle abmontierte und mit dem Rauchabzug versehene Rückwand (Fig. 7) wird an der Rückseite der in Reihe montierten zweiten Zelle so wieder angebracht, wie sie es ursprünglich an der ersten Zelle war. Dies ist eindeutig aus Fig. 13 zu ersehen.
• [0020] Zum besseren Verständnis wird darauf hingewiesen, daß die Montage wie beschrieben durch Abmontieren der Rückwand, aber auch durch Abmontieren der Vorderwand erfolgen kann. Da die Zellen einheitliche und konstante Abmessungen haben, sind beide Möglichkeiten gegeben.
• [0021] Es ist darauf hinzuweisen, daß die Einblock- Basiszelle an jedem Ende mit gelochten Winkelringen (Fig. 5) versehen ist. Diese gelochten Winkelringen erfüllen drei Aufgaben: sie gewährleisten die Stabilität des Ganzen bei der Montage (Fig. 13), so daß die auf die Konstruktion einwirkende Biegungskraft gleich der ist, die auf eine einzige Zelle einwirkt, da jede Zelle auf dem Boden aufliegt; sie gewährleisten auch die Dichtigkeit der Konstruktion und schaffen nach der Montage der Abdeckung gleichzeitig einen Zwischenraum, in dem die Zirkulation der Außenluft forciert wird (Fig. 11).
• [0022] Die Umstellung der Anlage von einem festen Brennstoff (Kohle, Holz) auf einen flüssigen (Heizöl) oder gasförmigen Brennstoff erfolgt dadurch, daß die Haupttür an der Vorderseite (Fig. 1.1) durch eine andere (Fig. 2.2) ersetzt wird, die mit einem geeigneten Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe ausgestattet ist.
• [0023] Die Leistungssteigerung bei Verwendung eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs erfolgt durch Ersatz der Brennerdüse durch eine andere, die der gewünschten Leistung entspricht.
• [0024] Soll der Einzell- oder Mehrzell-Heizofen als Heizkessel umgerüstet werden, so wird an der Rückwand der Konstruktion (Fig. 17.6) ein Heizrohr (Fig. 8, Fig. 9 u. Fig. 10) angebracht.
• [0025] Die kalte Flüssigkeit gelangt zunächst in die Rohrschlange (Fig. 19), die sich im unteren Teil der Zelle befindet. Nachdem sie diese Schlange durchlaufen hat, gelangt sie in das Heizrohr (Fig. 9.7 u. Fig. 10.7), wo sie auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. Die erhitzte Flüssigkeit kann dann in die entsprechenden Anwendungselemente wie Heizkörper oder Warmwasserspeicher geleitet werden.
• [0026] Soll die Anlage als Heizkessel verwendet werden, so ist darauf hinzuweisen, daß die Umstellung von einem festen Brennstoff (Holz, Kohle) auf einen flüssigen oder gasförmigen Brennstoff durch Installierung eines Brenners erfolgt.
• [0027] Die Leistungssteigerung eines Heizkessels erfolgt durch die Veränderung des Volumens des an der Rückwand befindlichen Heizrohres, so daß die gewünschte Leistung erzielt werden kann.
• [0028] Die vorliegende Erfindung besteht in ihrer Grundausführung und wie in den Gesamtdarstellungen in Fig. 1 u. Fig. 2 dargestellt aus:
• [0029] einer Hauptzelle (Fig. 3)
• [0030] Rohrleitungen (Fig. 4.8 u. Fig. 5.8), an die die Rohrschlange angeschlossen wird, durch welche die Flüssigkeit bei Verwendung als "Heizkessel" fließt.
• [0031] Die Vorderwand (Fig. 6) dient dazu, die Vorderseite der Zelle dicht abzuschließen, wobei sie entweder mit einer sog. Haupttür (mit Sichtglas oder vollwandig) (Fig. 1.1) bei Verwendung fester Brennstoffe (Holz, Kohle) ausgestattet ist oder mit einer mit einem Brenner versehenen Haupttür bei Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff (Fig. 2.2).
• [0032] Die Vorderwand ist auch mit einer zweiten Tür versehen, die Zugang (Fig. 1.9) zum Aschenbehälter (Fig. 20, Fig. 21 u. Fig. 22) verschafft. An der Vorderseite des Aschenbehälters ist ein Zugregler (Fig. 20.10, Fig. 21.10 u. Fig. 22.10) angebracht. Zu beachten ist, daß dieser Zugregler bei Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff nicht benutzt wird und in diesem Falle stets geschlossen bleibt.
• [0033] Der Aschenbehälter ist mit einem Rost (Fig. 21.11 u. Fig. 22.11) ausgestattet, der längs der Zellenachse angebracht ist und dazu dient, einerseits die Glut aufzufangen, die im Brennraum noch effizient Hitze abgeben kann und andererseits die Brennstoffreste, deren Verbrennung vollständig beendet ist und die durch den Rost fallen und so auf den Boden des dafür vorgesehenen Behälters gelangen.
• [0034] Jede Zelle ist mit einem Aschenbehälter versehen, der in seiner ganzen Länge mit Rohrleitungen mit rhombustirmigem Querschnitt (Fig. 21.12 u. Fig. 22.12) ausgestattet ist. Außerdem besitzt er eine Vorderwand (Fig. 20.13, 21.13 u. Fig. 22.13) und eine Rückwand (Fig. 21.14 u. Fig. 22.14). Die Vorderwand ist mit einem Zugregler versehen, der zwei getrennte Öffnungen steuert: durch eine dieser Öffnungen gelangt die Primärluft in den Brennraum (Fig. 20.15 u. Fig. 21.15), durch die andere gelangt die Primärluft in die Rohrleitungen (Fig. 20.16 u. Fig. 21.16).
• [0035] Diese Rohrleitungen verlaufen parallel und der Länge nach, so daß zwei einander gegenüberliegende Kanten vertikal zueinander liegen. Der obere Teil der Rohrleitungen ist vollwandig, so daß die Asche auf den Boden des Aschenbehälters fallen kann, ohne die Rohrleitungen zu verstopfen. Die unteren Wandungen sind durchbrochen (Fig. 21.17), so daß die Primärluft eindringen kann, wodurch die Verbrennung der nicht vollständig verbrannten, auf dem Rost des Aschenbehälters (Fig. 21.11 u. Fig. 22.11) liegenden Brennstoffpartikel gefördert wird.
• [0036] Werden mehrere Zellen miteinander verbunden, so wird mit dem Aschenbehälter jeder einzelnen Zelle ebenso verfahren wie bereits oben beschrieben mit den Zellen selbst, denn die Vorder- und Rückwand des Aschenbehälters ist abmontierbar. Die Aschenbehälter sind so konstruiert, daß sie sich in Reihe aneinanderfügen lassen. Die Rückwand (Fig. 7) dient gleichfalls zur dichten Verschließung der Rückseite der Zelle wie auch zur Rauchabfuhr. Der Rauch wird über eine Durchflußblende (Fig. 23 u. Fig. 24) geleitet und dadurch genau über den Punkt (Fig. 24.18), wo die kanalisierte und erwärmte Sekundärluft (Fig. 24.20) einströmt, wodurch der Rauch nochmals einem Verbrennungsprozeß unterzogen wird.
• Die Zufuhr der Sekundärluft wird durch einen oder zwei funktionsgleiche Lufthähne (Fig. 24.19) geregelt, die an der Rückwand der Zelle angebracht sind.
• [0037] Wird die Anlage als Heizofen verwendet, wird an der Rückwand (Fig. 25) der Zelle eine Vorrichtung (Fig. 26.21) zur Anbringung dieser Durchflußblende (Fig. 27.22) angebracht.
• [0038] Die Rückwand ist mit Verschlußschrauben (Fig. 25.23) versehen, die angeschraubt bleiben. [0039] Wenn der Ofen als Heizkessel umgerüstet wird, wird nach Abmontage der Vorrichtung (Fig. 26.21) an derselben Rückwand ein Heizrohr angebracht (Fig. 8, Fig. 9 u. Fig. 10), in dem die Flüssigkeit erwärmt wird, die in die Radiatoren (Heizkörper usw.) geleitet wird.
• [0040] Dieses kreisförmige Heizrohr, dessen innere (Fig. 8.24) und äußere Rippen (Fig. 8.25) so konstruiert sind, daß sie die thermische Energie optimal aufnehmen, dient zur Erwärmung der Flüssigkeit, die in die Heizkörper geleitet wird. Außerdem werden die Verschlüsse (Fig. 16.23) abgeschraubt, um die Einfügung der Elemente (Fig. 9.7) des Heizrohres zu ermöglichen. In Fig. 18 sind Heizrohr (Fig. 8) und Durchflußblende (Fig. 18.22) montiert dargestellt.
• [0041] Die ganze, wie oben beschriebene Anlage ist mit einer Abdeckung (Fig. 11.4) versehen.

Claims (7)

1. Evolutive Heizungsanlage, bestehend aus einer Zelle, die als Brennraum des Heizofens dient und durch Hinzufügen verschiedener Elemente wie z. B. einer Rohrschlange als Heizkessel umgerüstet werden kann. Die Rohrschlange wird an die dafür vorgesehenen Rohrleitungen (8) angeschlossen. Die Flüssigkeit wird beim Durchlaufen der Rohrschlange vorgewärmt und gelangt sodann in ein an der Hinterwand (6) der Zelle angebrachtes kreisförmiges Heizrohr, in dem die Flüssigkeit beim Durchlaufen erhitzt und dann in die zu den Radiatoren (Heizkörper, Warmwasserspeicher) führenden Leitungen eingespeist wird.

2. Anlage gem. Anspruch 1, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an die Basiszelle eine oder mehrere Standardzellen hintereinander in Reihe angeschlossen werden können, so daß sie auf diese Weise die Heizleistung des Ofens bzw. des Heizkessels erhöhen.

3. Anlage gem. Anspruch 1 u. 2, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Zelle eine Vorderwand besitzt, an der eine Tür (1) angebracht ist, die zur Befeuerung des Ofens bzw. des Heizkessels mit festem Brennstoff dient. Diese Tür kann gegen eine andere Tür (2) ausgetauscht werden, an der ein Spezialbrenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe angebracht ist.

4. Anlage gem. Anspruch 1, 2 u, 3, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Zelle eine Vorderwand besitzt, die mit der Tür eines Aschenbehälters (9) versehen ist, an dessen Vorderfront ein Zugregler (10) angebracht ist, mit dem bei Verwendung von festem Brennstoff eine doppelte Luftzufuhr eingestellt werden kann: Der erste Luftstrom (15) gelangt in den Brennraum, der zweite (16) in die in ihrer ganzen Länge durchbrochenen Rohrleitungen (12), aus deren Öffnungen (17) er dann entweicht und sich verteilt.

5. Anlage gem. Anspruch 4, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aschenbehälter mit einem Rost (11) versehen ist, der längs der Zellenachse angebracht ist und dazu dient, die Verbrennung der auf dem Rost liegenden Glut zu fördern.

6. Anlage gem. Anspruch 2 u. 4, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aschenkasten wie die Zellen bei mehrzelligen Anlagen ebenfalls in Reihe aneinandergefügt werden kann.

7. Anlage gem. Anspruch 1, 2, 3 und 4, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Zelle eine Rückwand besitzt, an der eine Durchflußblende (22) angebracht ist, in der der Rauch nochmals einem Verbrennungsprozeß (18) unterzogen wird. Weiterhin ist die Rückwand mit einem oder zwei Einstellrädchen (19) versehen, welche die kanalisierte und erwärmte Sekundärluft (20) regulieren.