DE8009132U1 - DEVICE FOR USING THE HEAT CONTAINED IN EXHAUST GASES FOR A BUILDING HEATING - Google Patents
DEVICE FOR USING THE HEAT CONTAINED IN EXHAUST GASES FOR A BUILDING HEATINGInfo
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Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nutzung der in den Abgasen einer Gebäudeheizung enthaltenen Wärme, wobei die Gebäudeheizung einen durch einen Kessel hindurchgeführten Heizwasserkreislauf, einen Brenner für feste, gasförmige oder flüssige Brennstoffe zum Aufheizen des Heizwassers im Kessel, und einen Abgaskanal zum Ableiten der Abgase des Brenners aus dem Heizkessel enthält, und wobei ein erster Mantel mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung in den Abgaskanal eingefügt ist und .einen Wasserkanal innerhalb des Mantels mit je einem den Mantel durchstoßenden Wassereinlaß und Wasserauslaß zum Einfügen in den Heizwasserkreislauf stromaufseitig vor dem Heizkessel enthält.The invention relates to a device for using those contained in the exhaust gases of a building heating system Heat, the building heating system being a heating water circuit, a burner, which is passed through a boiler for solid, gaseous or liquid fuels to heat the heating water in the boiler, and an exhaust duct for discharging the exhaust gases of the burner from the boiler, and wherein a first jacket with a Inlet opening and an outlet opening in the exhaust duct is inserted and .eine water channel within the jacket, each with a water inlet penetrating the jacket and water outlet for insertion into the heating water circuit upstream of the boiler.
Eine derartige Vorrichtung ist Gegenstand der Patentanmeldung P 29 47 496.2 und besitzt die Vorteile, daß die aus dem Kessel austretenden Abgase durch den Mantel, am Wasserkanal vorbei in den Schornstein geleitet werden, so daß die Abgase einen gewünschten Anteil an Wärme an das.Heizwasser abgeben, das im Wasserkanal innerhalb des Mantels geführt wird. Das Heizwasser tritt dann vorgewärmt aus dem Mantel aus und wird dann zur weiteren Aufwärmung in den Heizkessel eingeleitet. Um das Heizwasser dann mit einer gewünschten Vorlauftemperatur aus dem Kessel austreten zu lassen, muß eine verringerte Menge an Brennstoff verbrannt werden, als dies ohne diese Vorrichtung der Fall wäre.Such a device is the subject of patent application P 29 47 496.2 and has the advantages that the exhaust gases emerging from the boiler are directed through the jacket, past the water duct into the chimney, so that the exhaust gases give off a desired amount of heat to das.Heizwasser that is in the water channel inside of the coat is performed. The heating water then exits the jacket preheated and is then used for further heating Heating initiated in the boiler. To the heating water then with a desired flow temperature to leak from the boiler a reduced amount of fuel must be burned than without this device would be the case.
Si·— ' · · « * fiJ~ ■ Si · - ' · · «* fiJ ~ ■
Bei Heizungsanlagen mit einer Warmwasseraufbereitung wird jedoch im allgemeinen während der Sommermonate die Warmwasserheizung - und damit der Heizwasserkreislauf - abgeschaltet, während der Kessel und der Brenner ; zum Betreiben der ,Warmwasseraufbereitung in Betrieb bleiben. Bei der bekannten Vorrichtung besteht dann das Problem, daß die Abgase weiterhin durch den Abgaskanal und den Mantel hindurch und somit am Wasserkanal des Mantels vorbeigeleitet werden- Da das Heizwasser innerhalb des Wasserkanals nicht zirkuliert, würde sich eine Überhitzung und damit Zerstörung der Vorrichtung einstellen.For heating systems with hot water preparation However, the hot water heating - and thus the heating water circuit - is generally used during the summer months - switched off while the boiler and the burner; to operate the hot water preparation in operation stay. The known device then has the problem that the exhaust gases continue to pass through the exhaust gas duct and the jacket through and thus bypassed the water channel of the jacket- As the heating water does not circulate within the water channel, overheating and thus destruction of the device would result to adjust.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Vorrichtung _^_ der eingangs genannten Art .. derart zu verbessern, daß diese auch bei Heizungsanlagen mit kombinierter Warmwasseranlage sicher und zuverlässig einsetzbar ist.The object of the invention is therefore to provide the device _ ^ _ of the type mentioned .. to improve so that this is also combined with heating systems The hot water system can be used safely and reliably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art, und mit einer Warmwasseranlage, die vom Kessel aus betrieben wird und einen Boiler mit einer zu- und abführenden Brauchwasserleitung enthält, dadurch gelöst, daß vom Abgaskanal zwischen dem Kessel und dem ersten Mantel ein Abgas-NebenkanalAccording to the invention, this object is achieved with the device of the type mentioned, and with a hot water system that is operated from the boiler and one Contains boiler with an incoming and outgoing service water line, solved in that the exhaust gas duct between the boiler and the first jacket have an exhaust gas secondary duct
<-' . abzweigt, und daß eine Klappeneinrichtung zum wahlweisen Verschließen oder öffnen der Einlaßöffnung des ersten Mantels und des Nebenkanals vorgesehen ist.<- '. branches off, and that a flap device for optional Close or open the inlet port of the first Sheath and the secondary channel is provided.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Abgase durch, entsprechende Stellung der Klappe nur während j der Heizperiode durch den Mantel hindurch, d.h. an demThe advantages of the invention are that the exhaust gases through, appropriate position of the flap only during j of the heating season through the jacket, i.e. on the
Heizwasserkanal entlang geleitet werden. Während der Nicht-Heizperiode wird die Klappe in eine Stellung gelegt, in der der Abgaskanal durch den ersten MantelThe heating water duct can be routed along. During the In the non-heating season, the flap is placed in a position in which the exhaust gas duct passes through the first jacket
··
hindurch geschlossen, und der Nebenkanal geöffnet ist,closed through and the secondary channel is open,
\ so daß die Abgase an dem Mantel vorbei in den Schorn- \ so that the exhaust fumes past the jacket and into the chimney
stein gelenkt werden. Die in den Abgaskanal eingesetztestone to be steered. The one inserted into the exhaust duct
|; erste Vorrichtung für die Heizwasser-Erwärmung wird|; the first device for heating water
''; dadurch während der Nicht-Heizperiode stillgelegt und ''; thereby shut down during the non-heating season and
ist dadurch vor einer Zerstörung geschützt.is thus protected from destruction.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der ErfindungIn a preferred embodiment of the invention
wird in den Nebenkanal ein zweiter Mantel mit entsprechender Einlaß- und Auslaßöffnung eingefügt. Innerhalb des zweiten Mantels ist ebenfalls ein Wasserkanal mit je einem den Mantel durchstoßenden Wassereinlaß und -auslaß angeordnet und wird erfindungsgemäß in die Brauchwasserleitung, bevorzugt stromaufseitig vor dem Boiler der Warmwasseranlage eingefügt. Es ist dadurch möglich, auch während der Nicht-Heizperiode - d.h. lediglich bei Warmwasserbetrieb - die aus dem Kessel austretenden Abgase an dem Brauchwasserkanal innerhalb des zweiten Mantels vorbeizuleiten, und damit einen gewünschten Anteil an Abgaswärme an das Brauchwasser abzugeben. Das Brauchwasser tritt dadurch vorgewärmt in den Boiler ein, wo es auf eine gewünschte Warmwassertemperatur erwärmt wird.a second jacket with a corresponding inlet and outlet opening is inserted into the secondary channel. Within of the second jacket is also a water channel, each with a water inlet and penetrating the jacket -outlet arranged and is according to the invention in the service water line, preferably upstream in front of the Inserted boiler of the hot water system. It is thereby possible, even during the non-heating season - i.e. only with hot water operation - the exhaust gases emerging from the boiler on the domestic water duct inside bypassing the second jacket, and thus a desired proportion of exhaust gas heat to the domestic water submit. As a result, the domestic water enters the boiler preheated, where it is heated to the desired hot water temperature is heated.
Alternativ ist es ferner möglich, während der Heizperiode Abgase sowohl durch den ersten Mantel zur Heizwasser-Vorerwärmung als auch durch den zweiten Mantel zur Brauchwasser-Vorerwärmung hindurchzuleiten. Zu diesem Zweck wird dann während der Heizperiode sowohl der Abgaskanal als auch der Nebenkanal geöffnet. Während der Nicht-Heizperiode ist mittels der KlappeneinrichtungAlternatively, it is also possible to preheat exhaust gases through the first jacket during the heating season as well as through the second jacket for domestic water preheating. To this The purpose is then to open both the exhaust gas duct and the secondary duct during the heating season. During the The non-heating period is by means of the flap device
'" der erste Mantel zur Heizwasser Vorerwärmung stillzulegen,'"shut down the first jacket for heating water preheating,
so daß Abgase nur noch durch den Nebenkanal strömen.so that exhaust gases only flow through the side channel.
■ ·· ·_ · "7 ·_ · it*·· · ■ t ·> o.i.i· 41 ■■' ■ ·· · _ · "7 · _ · it * ·· · ■ t ·> oii · 41 ■■ '
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are through characterized the features of the subclaims.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. -In the following an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. -
Abgaskanal oder den_J£eteeTrtcanal ein- · | f ügbarenjJaj5«<rrr::rv^Srwärmvorrichtung; P Exhaust duct or the_J £ eteeTrtcanal on · | f ügbarenjJaj5 «<rr r :: r v ^ Srwärmvorrichtung; P.
Fig. 2 ■ ; ,Fig. 2 ■; ,
~Die Figur ·+- zeigt eine Heizwasser-Vorwärmvorrichtung im Querschnitt. Die Brauchwasser-Vorwärmvorrichtung besitzt einen ähnlichen Aufbau, und sich entsprechende Teile sind mit denselben Ziffern und einem zusätzlichen hochgestellten Stf-ich versehen. i; ~ The figure · + - shows a heating water preheater in cross section. The domestic water preheater has a similar structure, and corresponding parts are provided with the same numbers and an additional superscript. i ;
Der Mantel 2 besteht aus einer doppelten Wand 3, wobei zwischen der Außenwand^" und der innenwand -3"*" eine Luftkammer -S^angeordnet ist, die als Isolierschicht dient. Um die Isolierung der Vorrichtung gegen den Außenraum zu verbessern, besitzt dieThe jacket 2 consists of a double wall 3, whereby between the outer wall ^ "and the inner wall -3" * " an air chamber -S ^ is arranged, which serves as an insulating layer. To isolate the device to improve against the outside space owns the
/~·; Außenwand -ä' einen Saugstutzen 7 mit Ventil, um die/ ~ ·; Outer wall -ä 'a suction nozzle 7 with valve to the
Luftkammer*&* zu evakuieren. Der Mantel 2 besitzt eine Auslaßöffnung 6 und eine Einlaßöffnung 4, an denen Hülsen JiSr konzentrisch zur Symmetrieachse A^ der Vorrichtung angebracht sind. Der "Wassereinläß 12 tritt seitlich in den Mantel 2 ein, geht dann in eine erste, zur Symmetrieachse Λ& konzentrisch verlaufende Spirale 26 über, die an ihrem dem Einlaß 12 abgewandtenAir chamber * & * to be evacuated. The jacket 2 has an outlet opening 6 and an inlet opening 4, on which sleeves JiSr are attached concentrically to the axis of symmetry A ^ of the device. The "water inlet 12" enters the jacket 2 from the side, then merges into a first spiral 26 which runs concentrically to the axis of symmetry Λ & and which faces away from the inlet 12 at its
>· Ende i«—e—··> · End i «—e— ··
-e -e
- Wasserauslaß 14 , der seitwärts aus dem Mantel 2 austritt. Am Wasserauslaß 14 sitzt ein Thermofühler -34"*, der bei überhitzung des im Wasserkanal geführten Heizwassers anspricht und den Brenner des Heizkessels abschaltet. -- e innere^ Spirale 26 wird von Streben 38 gehalten, welche sich an der Innenwand 3' des Mantels 2 abstützen. - Water outlet 14 which emerges from the shell 2 sideways. At the water outlet 14 sits a Thermal sensor -34 "*, which is used in the event of overheating in the water duct controlled heating water and switches off the boiler burner. - e inner ^ spiral 26 is of Struts 38 held, which are supported on the inner wall 3 'of the jacket 2.
Die aus dem Kessel der Heizungsanalage austretenden Abgase treten durch die Einlaßöffnung 4 in die Vorrichtung 1 ein und strömen dann längs des Wasserkanals >e·, 2&, 26, .^2-8" innerhalb des Mantels 2, und treten dann durch die Auslaßöffnung 6 aus der Vorrichtung aus und in den Abgaskanal 16 ein. Der Abgaskanal 16 besteht bevorzugt-aus einem Metallrohr, das bevorzugt über die gesamte Länge innerhalb des Gebäudekamins" geführt ist"; Das durch den Wassereinlaß 12 eintretende Heizungswasser zirkuliert - z.B. unter-: der Wirkung einer Umlaufpumpe - in dem Wasserkanal +θτ—3*-, 26, wird von dem vorbeiströmenden Abgasen erwärmt und tritt mit höherer Temperatur am Wasserauslaß 14. Das Heizungswasser wird vom Wasserauslaß 14 in den Kessel geführt.The exhaust gases emerging from the boiler of the heating system enter the device 1 through the inlet opening 4 and then flow along the water channel> e ·, 2 &, 26,. ^ 2-8 "within the jacket 2, and then pass through the outlet opening 6 . from the device and into the exhaust passage 16, a the exhaust duct 16 is preferably-from a metal tube, which is preferably over the entire length within the building chimney "is performed"; circulates the heating water entering through the water inlet 12 - for example, lower: the effect a circulation pump - in the water channel + θτ - 3 * -, 26, is heated by the exhaust gases flowing past and exits at a higher temperature at the water outlet 14. The heating water is led from the water outlet 14 into the boiler.
—· . . . Die Gebäudeheizung enthält eihen^ Kessel 1, durch den Heizwasserkreislauf 66, 68, 70, 72 hindurchgeführt ist»■ Ein Brenner 1a für feste, gasförmige oder flüssige Brennstoffe sitzt am Kessel 1 und dient zur Aufheizung des durch den Kessel in . Wasserleitungen hindurchgeführten Heizwassers. Ein Abgaskanal 4 ist am Kessel 1 befestigt und leitet- ·. . . The building heating includes a ^ Boiler 1 through which the heating water circuit 66, 68, 70, 72 is passed »■ A burner 1a for solid, gaseous or liquid fuel sits on boiler 1 and is used to heat the through the boiler in. Water pipes passed through for heating water. An exhaust duct 4 is attached to the boiler 1 and conducts
die Abgase des Brenners 1a aus dem Kessel,1 in einen Schornstein 80 ab.the exhaust gases of the burner 1a from the boiler, 1 into one Chimney 80 off.
Die Gehäudeheizung ist mit einer Warmwasseranlage kombiniert, die ebenfalls vom Kessel 1 aus betrieben wird und einen Boiler 60 enthält, der zum Beispiel in direktem Wärmekontakt mit dem Kessel 1 - oder indirekt über einen Boiler-Heizwasserkreislauf - Wärme zugeführt erhält, um das im Boiler enthaltene Brauchwasser zu erwärmen. Eine Brauchwasser-Züströmleitung 62, 64 führt dem Boiler 60 das zu erwärmende Brauchwasser zu. Eine Brauchwasser-Abströmleitung 72 führt das erwärmte Brauchwasser den verschiedenen Warmwasser-Zapfstellen zu.The building heating is combined with a hot water system, which is also operated from boiler 1 and contains a boiler 60, for example in direct thermal contact with the boiler 1 - or indirectly via a boiler heating water circuit - heat is supplied to the domestic water contained in the boiler heat. A service water supply line 62, 64 feeds the service water to be heated to the boiler 60. A service water discharge line 72 leads the heated service water to the various hot water taps to.
Ein erster Mantel 2 ist mit seiner Einlaßöffnung 4 und seiner Auslaßöffnung 6 in den Abgaskanal 16 eingefügt und besitzt einen Wasserkanal 10 innerhalb-des Mantels mit je einem den Mantel 2 durchstoßenden Wassereinlaß 12 und Wasserauslaß 14. Der Wassereinlaß 12 ist mit der Heizwasser-Zuleitung 66, und der Wasserauslaß 14 mit der Heizwasser-Zuleitung 68 verbunden, so daß das in den Kessel 1 zuströmende Heizwasser vor Eintritt in den Kessel 1 im Mantel 2 dem Abgasstrom ausgesetzt wird und sich dabei vorerwärmt. Die Außenwand 3 des Mantels ist doppelwandig ausgebildet und stellt eine an einem Saugstutzen -7 evakuierbare Luftkammer zur guten Wärmeisolation dar.A first jacket 2 is inserted into the exhaust gas duct 16 with its inlet opening 4 and its outlet opening 6 and has a water channel 10 within-the Shell, each with a water inlet 12 and a water outlet 14 penetrating through the shell 2. The water inlet 12 is connected to the heating water supply line 66, and the water outlet 14 to the heating water supply line 68, so that the heating water flowing into the boiler 1 before entering the boiler 1 in the jacket 2 of the exhaust gas flow exposed and preheated in the process. The outer wall 3 of the jacket is double-walled and represents an air chamber that can be evacuated at a suction nozzle -7 for good thermal insulation.
Zwischen dem Kessel 1 und der Einlaßöffnung 4 des ersten Mantels 2 zweigt ein Abgas-Nebenkanal 50 ab, in den ein zweiter Mantel 2' - auch Brauchwasser-Vorwärmvorrichtung genannt - mit einer Einlaßöffnung 41 und einer Auslaßöffnung 6" eingefügt ist.Between the boiler 1 and the inlet opening 4 of the first shell 2, an exhaust gas secondary channel 50 branches off into which a second shell 2 '- also called a service water preheater - with an inlet opening 4 1 and an outlet opening 6 ″ is inserted.
Die Brauchwasser-Vorwärmvorrichtung entspricht ihrem ;. ■ Aufbau nach weitgehend der Heizwasser-Vorwärmvorrichtung 2,The domestic water preheater corresponds to yours;. ■ Structure largely based on the heating water preheater 2,
■ Innerhalb des zweiten Mantels 2' ist ein Wasserkanal 10'■ Within the second jacket 2 'is a water channel 10'
mit je einem den Mantel 2' durchstoßenden Wassereinlaß 12' und Wasserauslaß 14' vorgesehen. Der Wassereinlaß 12' ist mit der Brauchwasser-Zuströmleitung 62, und dereach with a water inlet 12 'and a water outlet 14' penetrating the jacket 2 '. The water inlet 12 ' is with the service water inflow line 62, and the
: Wasserauslaß 14' mit der Brauchwasser-Zuströmleitung: Water outlet 14 'with the service water inflow line
: verbünden. Das in den Boiler 60 zuströmende Brauchwasser: ally. The domestic water flowing into the boiler 60
:' strömt auf-.diese Weise am Abgasstrom vorbei und wird: 'flows in this way past the exhaust gas flow and becomes
!; vor Eintritt in den Boiler vorerwärmt, wobei die Abgase!; preheated before entering the boiler, with the exhaust gases
■ einen Teil ihrer Wärme abgeben.■ give off part of their heat.
I Der Nebenkanal 50 vereinigt sich vor dem Eintritt inI The secondary channel 50 unites before entering
I den Schornstein 80 noch einmal mit dem Abgaskanal 16.I the chimney 80 again with the exhaust duct 16.
I .An der stromaufseitigen Verzweigung zwischen AbgaskanalI. At the upstream branch between the exhaust duct
1 1 6.und Nebenkanal· 50 ist eine Klappeneinrichtung 521 1 6th and secondary channel 50 is a flap device 52
i innerhalb des Verzweigungselements 51 angeordnet,-diei arranged within the branching element 51, -die
es ermogMcht, wahlweise die Einlaßöffnung 4 des ersten I Mantels 2 und den Nebenkanal 50 zu schließen oder zuit allows you to selectively use the inlet port 4 of the first I jacket 2 and the secondary channel 50 to close or close
I ' öffnen. Wesentlich ist dabei, daß durch die Klappen-I 'open. It is essential that the valve
■*; einrichtung 52 während der Nicht-Heizperiode der Abgas-■ * ; device 52 during the non-heating period of the exhaust gas
■ pfad durch den ersten Mantel 2 gesperrt ist und die ■ path through the first coat 2 is blocked and the
gesamten Abgase durch den Nebenkanal 50 und den zweitenentire exhaust gases through the secondary channel 50 and the second
I Mantel 2' lediglich zur Vorerwärmung des BrauchwassersI jacket 2 'only for preheating the domestic water
eingesetzt werden. Eine Erwärmung des während der Nicht-Heizperiode nicht umlaufenden Heizwassers wird dadurch verhindert.can be used. A heating of the heating water that does not circulate during the non-heating season thereby prevented.
Während der Heizperiode läßt sich die Anlage entweder mit geöffnetem Abgaskanal 4 und geschlossenem Neben-During the heating season, the system can either be opened with the flue gas duct 4 and the secondary
\ .... kanal 50 betreiben. In diesem Falle findet dann ledig \ .... operate channel 50. In this case it takes place unmarried
lich eine ^Vorerwärmung des Heizwassers im ersten Man-a ^ preheating of the heating water in the first
; tel 2 statt. Alternativ ist ein Betrieb möglich, bei; tel 2 instead. Alternatively, it can be operated at
• ■• ■
t < t ■ c- a ι -■ , ιt <t ■ c- a ι - ■, ι
< ' Mtl It I1 ■ · > . .<'Mtl It I 1 ■ ·>. .
dem lediglich der Nebenkanal 50, und damit der Mantel 21 zur Vorerwärmung des Brauchwassers Abgase leitet. Eine dritte Betriebsart sieht vor, daß Abgase so wohl durch den Abgaskanal 16 als auch durch den Nebenkanal 50 zur Vorerwärmung des Heizwassers und des Brauchwassers hindurchgeleitet werden, daß also beide einander parallel geschalteten Kanäle 16, 50 Abgase führen.which only the secondary channel 50, and thus the jacket 2 1 for preheating the domestic water, conducts exhaust gases. A third mode of operation provides that exhaust gases are passed through the exhaust duct 16 as well as through the auxiliary duct 50 for preheating the heating water and the service water, so that both ducts 16, 50 connected in parallel lead exhaust gases.
Claims (9)
isolierenden Luftkammer (5, 5') zwischen den Wänden
enthält.Coat (2, 2 ') a double wall (3, 3') with a
insulating air chamber (5, 5 ') between the walls
contains.
Kegelstumpfes einnimmt, dessen Achse im wesentlichen
koaxial zur Mantelachse verläuft. " '8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the double plate (20, 20 ') has the shape of a
Truncated cone occupies, whose axis is essentially
runs coaxially to the jacket axis. "'
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