AT14730U1 - Heizungssystem, Verfahren zum Betreiben des Heizungssystems und Kachelofen für das Heizungssystem und/oder das Verfahren - Google Patents

Abstract

Um ein Heizungssystem zur Verfügung zu stellen, in welchem ein Kachelofen (1) integriert ist und welches zur Beheizung mehrerer Wohnräume (17), die voneinander auch weiter beabstandet sein können, bzw. zur Beheizung einer ganzen Wohnung oder eines ganzen Hauses geeignet ist, wird erfindungsgemäß ein Heizungssystem vorgeschlagen, umfassend einen Kachelofen (1) sowie mindestens ein Luftzuführmittel, um Zuführluft (42), die nicht für die Verbrennung im Kachelofen (1) vorgesehen ist und bei der es sich vorzugsweise um Außenluft (18) handelt, dem Kachelofen (1) zuzuführen, wobei der Kachelofen (1) Luftanwärmmittel (4) aufweist, um die Zuführluft (42) anzuwärmen.

Description

Beschreibung

HEIZUNGSSYSTEM, VERFAHREN ZUM BETREIBEN DES HEIZUNGSSYSTEMS UND KA¬CHELOFEN FÜR DAS HEIZUNGSSYSTEM UND/ODER DAS VERFAHREN

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizungssystem umfassend einen Kachelofen.

[0002] Weiters betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Heizungs¬systems mit einem beheizten Kachelofen.

[0003] Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Kachelofen zur Verwendung in einemerfindungsgemäßen Heizungssystem und/oder einem erfindungsgemäßen Verfahren.

STAND DER TECHNIK

[0004] Kachelöfen sind seit langem als Heizofen für Hausbrand bekannt, wobei Kachelöfenaufgrund ihrer konstruktiv großzügig bemessener eigener Masse dazu in der Lage sind, diebeim Verfeuern von schnell abbrennenden Festbrennstoffen, insbesondere Holzscheiten kurz¬zeitig anfallende große Wärmeenergiemenge erst aufzunehmen und anschließend wieder übereinen längeren Zeitraum abzugeben. Nachteilig an Kachelöfen ist, dass sie sich grundsätzlichnur zum Beheizen eines Wohnraumes oder weniger Wohnräume, die an den jeweiligen Ka¬chelofen unmittelbar angrenzen, eignen. D.h. das Beheizen von mehreren Wohnräumen, dieweiter auseinander liegen, oder eines ganzen Hauses ist mit einem Kachelofen alleine nur miteinem hohen Aufwand möglich. Andererseits lassen sich herkömmliche Kachelöfen auch nichtohne weiteres in Heizungssysteme für viele Wohnräume bzw. ganze Häuser integrieren. Ausdem Stand der Technik bekannte Kachelöfen fungieren daher zumeist lediglich als zusätzlicheHeizöfen, die neben bestehenden Heizsystemen betrieben werden, was im Sinne der Energie¬effizient zumeist nicht optimal ist.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0005] Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Heizungssystem sowieein Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems zur Verfügung zu stellen, in welchem einKachelofen integriert ist und welches zur Beheizung mehrerer Wohnräume, die voneinanderauch weiter beabstandet sein können, bzw. zur Beheizung einer ganzen Wohnung oder einesganzen Hauses geeignet ist. Darüberhinaus soll erfindungsgemäß ebenso ein Kachelofen zurVerfügung gestellt werden, der für das erfindungsgemäße Heizungssystem bzw. das erfin¬dungsgemäße Verfahren optimal geeignet ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0006] Ausgangspunkt der Erfindung ist die Erkenntnis, dass im Zuge der sich immer mehrdurchsetzenden Bauweise von Häusern mit niedrigem Energieverbrauch vermehrt Wohnraum-lüftungen, insbesondere mit Wärmerückgewinnung zum Einsatz kommen. Ebenso werden zurBeheizung von ganzen Wohnungen oder Häusern immer öfter Wärmepumpenheizungen ver¬wendet, bei welchen Wärmepumpen eingesetzt werden, die der Umgebungsluft Wärme entzie¬hen und auf ein höheres Temperaturniveau heben. Die erfindungsgemäße Idee ist es nun, miteinem Kachelofen Luft gezielt anzuwärmen, um diese Luft über die Wohnraumlüftung zumHeizen einzusetzen oder um diese Luft der Wärmepumpe zuzuführen, sodass deren Leistungs¬zahl erhöht wird. Erfindungsgemäß ist daher ein Heizungssystem vorgesehen, umfassendeinen Kachelofen sowie mindestens ein Luftzuführmittel, um Zuführluft, die nicht für die Ver¬brennung im Kachelofen vorgesehen ist und bei der es sich vorzugsweise um Außenluft han¬delt, dem Kachelofen zuzuführen, wobei der Kachelofen Luftanwärmmittel aufweist, um dieZuführluft anzuwärmen.

[0007] Analog ist daher erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems mit einem beheizten Kachelofen vorgesehen, dass Zuführluft, die nicht für die Verbrennung imKachelofen vorgesehen ist und bei der es sich vorzugsweise um Außenluft handelt, dem Ka¬chelofen durch Ansaugen oder Einblasen zugeführt, mittels des Kachelofens angewärmt undals eine vom Kachelofen angewärmte Zuführluft anschließend vom Kachelofen wieder wegge¬leitet wird. „Beheizt" heißt in diesem Zusammenhang, dass der Kachelofen warm genug seinmuss, um nicht nur die zugeleitete Luft bzw. Zuführluft anzuwärmen, sondern auch den Raum,in dem der Kachelofen aufgestellt ist, zu beheizen.

[0008] Somit kann ein Heizungssystem geschaffen werden, in welchem eine Wohnraumlüftungmit einem Kachelofen kombiniert ist. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungs¬form des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass das mindestens eine Luftzu-führmittel ein Lüftungsgerät beinhaltet und dass das Lüftungsgerät mindestens einen Ventilatorumfasst, um Zuführluft anzusaugen und über eine erste Luftzuführleitung zum Kachelofen zublasen und/oder zu saugen.

[0009] Die mittels des Kachelofens angewärmte Luft muss in Wohnräume geleitet, vorzugswei¬se eingeblasen werden. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfin¬dungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass mindestens eine zweite Luftzuführleitungvorgesehen ist, mittels welcher eine vom Kachelofen angewärmte Zuführluft mindestens einemWohnraum zuführbar ist.

[0010] Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬rens vorgesehen, dass die angewärmte Zuführluft mindestens einem Wohnraum zugeleitet wird.

[0011] Für den Fall, dass der Kachelofen doch noch nicht warm genug ist oder dass lediglichFrischluft gewünscht ist, soll es natürlich möglich sein, Frischluft den Wohnräumen zuzuführen.Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hei¬zungssystems vorgesehen, dass mindestens eine dritte Luftzuführleitung vorgesehen ist, mittelswelcher die Zuführluft direkt vom Lüftungsgerät mindestens einem Wohnraum zuführbar ist.

[0012] Um die Luftströme entsprechend kontrollieren bzw. steuern zu können, ist es bei einerbevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dassmindestens eine steuerbare Klappe vorgesehen ist, um die Zuführluft wahlweise durch die ersteLuftzuführleitung und/oder die mindestens eine dritte Luftzuführleitung zu führen.

[0013] Dies ermöglicht zudem ein Mischen von Außenluft und von der mittels des Kachelofensangewärmten Luft, sodass die Temperatur jener Luft, die dem mindestens einen Wohnraumzugeleitet werden soll, reguliert werden kann. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Aus¬führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die mittels des Kachel¬ofens angewärmte Zuführluft mit Luft, die nicht mittels des Kachelofens angewärmt worden ist,gemischt wird, bevor sie dem mindestens einen Wohnraum zugeleitet wird. Das Mischungsver¬hältnis kann dabei grundsätzlich so sein, dass sowohl die vom Kachelofen angewärmte Zuführ¬luft als auch die Luft, die nicht mittels des Kachelofens angewärmt worden ist, zwischen 0% und100% ausmachen. Dies inkludiert die Randpunkte dieses Intervalls, d.h. es sind auch Fälle mit0% der mittels des Kachelofens angewärmten Zuführluft und 100% Luft, die nicht mittels desKachelofens angewärmt worden ist, möglich - und umgekehrt.

[0014] Insbesondere kann durch dieses Mischen erreicht werden, dass die Temperatur der Luft,die den Wohnräumen letztlich zugeleitet wird, einen Maximalwert nicht übersteigt. Ein solcherMaximalwert ist zum einen aus feuerschutztechnischen Gründen sinnvoll, zum anderen aushygienischen Gründen im Hinblick auf den Staub in der Luft. Schließlich werden zu hohe Tem¬peraturen von den Benutzern als unangenehm empfunden bzw. würde die Gefahr von Verlet¬zungen bestehen. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßenVerfahrens vorgesehen, dass Luft nur dann dem mindestens einen Wohnraum zugeleitet wird,wenn diese Luft eine Temperatur kleiner gleich einem Maximalwert aufweist, wobei der Maxi¬malwert vorzugsweise im Bereich von 45^ bis 52^ liegt.

[0015] Um die Energieeffizienz zu steigern, kann auch die Wärme der Abluft der Wohnräumezum Anwärmen von Frischluft genutzt werden. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungs¬ form des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass mindestens eine erste Luft¬rückführleitung vorgesehen ist, mittels welcher Abluft aus mindestens einem Wohnraum demLüftungsgerät zuführbar ist, und dass das Lüftungsgerät einen Wärmetauscher umfasst, mittelswelchem der Abluft Wärme entziehbar der Zuführluft zuführbar ist. Entsprechend ist es bei einerbevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass einerAbluft aus dem mindestens einen Wohnraum Wärme entzogen wird, bevor die Abluft nachaußen geleitet wird, und dass die Wärme der Zuführluft zugeführt wird.

[0016] Um die Abluft aus den Wohnräumen absaugen zu können, ist es bei einer bevorzugtenAusführungsform des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass das Lüftungsge¬rät mindestens einen Fortluftventilator umfasst, um die Abluft anzusaugen und als Fortluft nachaußen abzugeben.

[0017] Ebenso kann ein Heizungssystem geschaffen werden, in welchem eine Wärmepumpemit einem Kachelofen kombiniert ist. Bei der Luftzufuhr zur Wärmepumpe ist dabei den spezifi¬schen Anforderungen der Wirkweise der Wärmepumpe Rechnung zu tragen. Entsprechend istes bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgese¬hen, dass das Heizungssystem eine Wärmepumpe umfasst dass Mittel vorgesehen sind, umeine vom Kachelofen angewärmte Zuführluft der Wärmepumpe zuzuführen.

[0018] Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬rens vorgesehen, dass die angewärmte Zuführluft einer Wärmepumpe zugeleitet wird.

[0019] Als Luftzuführmittel kann eine Luftmischbox verwendet werden, die es gestattet, dieZusammensetzung der Zuführluft sowie einer ersten Mischluft, die nicht dem Kachelofen zuge¬führt sondern in Richtung Wärmepumpe geleitet wird, zu mischen.

[0020] Dabei werden jeweils Außenluft und zumindest ein Teil einer Abluft, die von der Wärme¬pumpe abgeführt wird, gemischt. Das Mischungsverhältnis kann dabei grundsätzlich jeweils sosein, dass sowohl die Außenluft als auch die Abluft zwischen 0% und 100% ausmachen. Diesinkludiert die Randpunkte dieses Intervalls, d.h. es sind auch Fälle mit 0% Außenluft und 100%Abluft und umgekehrt möglich. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform deserfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass das mindestens eine Luftzuführmitteleine Luftmischbox beinhaltet und dass die Luftmischbox eine erste Klappe umfasst, um dieZusammensetzung von der Zuführluft, die dem Kachelofen über eine vierte Luftzuführleitungzuführbar ist, und/oder die Zusammensetzung einer ersten Mischluft als wählbares, vorzugs¬weise kontinuierlich wählbares Verhältnis aus Außenluft und Abluft, die von der Wärmepumpeüber eine zweite Luftrückführleitung abführbar und zumindest teilweise der ersten Klappe zu¬führbar ist, einzustellen.

[0021] Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬rens vorgesehen, dass die Zuführluft, eine einstellbare Mischung aus Außenluft und zumindesteinem Teil einer Abluft der Wärmepumpe ist.

[0022] Ebenso gestattet es die Luftmischbox, die mittels des Kachelofens angewärmte Zuführ¬luft mit der ersten Mischluft zu mischen, sodass eine zweite Mischluft entsteht, die letztlich derWärmepumpe zugeleitet wird. Das Mischungsverhältnis kann dabei grundsätzlich jeweils sosein, dass sowohl die angewärmte Zuführluft als auch die erste Mischluft zwischen 0% und100% ausmachen. Dies inkludiert die Randpunkte dieses Intervalls, d.h. es sind auch Fälle mit0% angewärmter Zuführluft und 100% erster Mischluft und umgekehrt möglich. Entsprechendist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizungssystems vor¬gesehen, dass die Luftmischbox eine zweite Klappe umfasst, um die Zusammensetzung einerzweiten Mischluft als ein wählbares, vorzugsweise kontinuierlich wählbares Verhältnis aus derersten Mischluft, die über eine sechste Luftzuführleitung von der ersten Klappe der zweitenKlappe zuführbar ist, und der vom Kachelofen angewärmten Zuführluft, die über eine fünfteLuftzuführleitung vom Kachelofen der zweiten Klappe zuführbar ist, einzustellen.

[0023] Analog ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬rens vorgesehen, dass eine erste Mischluft erzeugt wird, indem Außenluft mit zumindest einem

Teil einer Abluft der Wärmepumpe in einem wählbaren Verhältnis gemischt wird, dass einezweite Mischluft erzeugt wird, indem die angewärmte Zuführluft mit der ersten Mischluft in ei¬nem wählbaren Verhältnis gemischt wird, und dass die zweite Mischluft der Wärmepumpezugeführt wird.

[0024] Um die zweite Mischluft der Wärmepumpe bequem zuleiten zu können, ist es bei einerbevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dasseine siebente Luftzuführleitung vorgesehen ist, mittels welcher die zweite Mischluft der Wärme¬pumpe zuführbar ist, wobei mittels der Wärmepumpe der zweiten Mischluft Wärme entziehbarund einem Heizfluidkreislauf, welcher vorzugsweise einen Fluidspeicher aufweist, übertragbarist. Indem die zweite Mischluft hinreichend warm ist, kann die Leistungszahl der Wärmepumpeangehoben werden, sodass die Wärmepumpe sehr energieeffizient den Heizfluidkreislauf auf¬heizen kann. Letzterer wird schließlich zum Beheizen der Wohnräume benutzt und ist üblicher¬weise als Wasserkreislauf mit einem Warmwasserspeicher ausgelegt.

[0025] Natürlich muss auch die Abluft, das ist die zweite Mischluft, nachdem dieser von derWärmepumpe Wärme entzogen wurde, von der Wärmepumpe abgeleitet werden. Um hierfüreine einfache Lösung zu realisieren, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfin¬dungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass die Wärmepumpe einen Ventilator auf¬weist, mit dem die zweite Mischluft über die siebente Luftzuführleitung ansaugbar und die Abluftüber die zweite Luftrückführleitung abführbar ist.

[0026] Für das einwandfreie Funktionieren der Wärmepumpe ist es unter anderem auch wich¬tig, dass die zugeführte zweite Mischluft nicht zu heiß ist. Die maximale Temperatur, die dieWärmepumpe eingangsseitig verarbeiten kann, wird dabei maßgeblich durch das in der Wär¬mepumpe verwendete Kältemittel bestimmt. In der Praxis ergibt sich beispielsweise ein zulässi¬ger maximaler Temperaturwert von 35^. Als Schutz für die Wärmepumpe kann eine Zufuhrvon zu heißer zweiter Mischluft unterbunden werden. Entsprechend ist es bei einer bevorzugtenAusführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die zweite Mischluftnur dann der Wärmepumpe zugeführt wird, wenn die zweite Mischluft eine Temperatur kleinergleich einem Maximalwert aufweist, wobei der Maximalwert vorzugsweise 35°C beträgt.

[0027] Indem die Zusammensetzung der zweiten Mischluft sowie der ersten Mischluft geändertwerden, lässt sich die Temperatur der zweiten Mischluft entsprechend so einstellen, dass einvorgebbarer Wert nicht überschritten wird. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausfüh¬rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Mischungsverhältnis derersten Mischluft und/oder das Mischungsverhältnis der zweiten Mischluft so gewählt werden,dass die Temperatur der zweiten Mischluft kleiner gleich dem Maximalwert ist.

[0028] Um keine Energie zu verschwenden und einen energietechnisch idealen Betrieb zugewährleisten, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬rens vorgesehen, dass eine Abluft der Wärmepumpe eine Temperatur aufweist, die kleiner alsdie Temperatur der Außenluft ist. Es bietet sich daher für den Fall, dass die Temperatur derAbluft höher als die Temperatur der Außenluft ist, ein reiner Umluftbetrieb an, bei welchemkeine Luft von außen zugeführt wird. Dies kann durch eine entsprechende Einstellung der ers¬ten Klappe bewirkt werden.

[0029] Um einen automatisierten Betrieb des Heizungssystems zu ermöglichen, in welcheminsbesondere die Temperatur der zweiten Mischluft optimal geregelt wird, aber auch daraufgeachtet wird, dass zu warme Abluft nicht nach außen abgegeben und damit Energie ver¬schwendet wird, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hei¬zungssystems vorgesehen, dass Temperatursensoren und eine mit diesen zusammenwirkendeSteuer-Regeleinheit vorgesehen sind, um die erste Klappe und/oder die zweite Klappe in Ab¬hängigkeit von der Temperatur der Abluft und/oder der Außenluft und/oder des Kachelofensund/oder der Zuführluft und/oder der vom Kachelofen angewärmten Zuführluft und/oder derTemperatur im Luftspalt und/oder der Luft im Wohnraum und/oder der zweiten Mischluft zusteuern.

[0030] Um eine besonders kompakte Luftmischbox zu realisieren, ist es bei einer bevorzugtenAusführungsform des erfindungsgemäßen Heizungssystems vorgesehen, dass die Luftmisch¬box als eine strukturelle Einheit ausgebildet ist, die die erste Klappe und die zweite Klappeumfasst, wobei die Klappen jeweils einen Schwenkbereich von 90° aufweisen und vorzugswei¬se Elektromotoren zur Bewegung der Klappen vorgesehen sind.

[0031] Um eine optimale Integration in ein erfindungsgemäßes Heizungssystem zu ermöglichenbzw. um ein erfindungsgemäßes Verfahren optimal durchführen zu können, ist es bei einemKachelofen zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Heizungssystem und/oder in einemerfindungsgemäßen Verfahren, wobei der Kachelofen in mehrschaliger Bauweise mit einerersten inneren Schale und einer äußersten Schale ausgeführt ist, erfindungsgemäß vorgese¬hen, dass als Luftanwärmmittel ein Luftspalt zwischen der ersten inneren Schale und der äu¬ßersten Schale angeordnet ist, um Luft von einer Lufteintrittsöffnung in der äußersten Schalezumindest abschnittsweise entlang der ersten inneren Schale zu einer Luftaustrittsöffnung deräußersten Schale zu führen. Dabei sind die erste innere Schale und/oder ggf. weitere innereSchalen derart ausgelegt, dass kein Verbrennungsgas in den Luftspalt gelangen kann.

[0032] Um eine besonders hohe Sicherheit gegen das Eindringen von Verbrennungsgasen inden Luftspalt zu haben, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßenKachelofens vorgesehen, dass genau drei Schalen vorgesehen sind, wobei eine zweite innereSchale vorzugsweise innerhalb der ersten inneren Schale angeordnet ist. D.h. es wirken sowohldie erste innere Schale als auch die zweite innere Schale als Abdichtung des Luftspalts gegen¬über Verbrennungsgas.

[0033] Darüberhinaus ist, als Sicherheitsvorkehrung, die Zuführluft mit leichtem Überdruckgegenüber dem Kachelofen in den Luftspalt zu führen. Dies ist eine zusätzliche Sicherheitsvor¬kehrung falls Undichtheiten im Zug entstehen sollten. Hierbei wird auf alle Fälle Luft in den Zuggedrückt und nicht umgekehrt.

[0034] Um hier eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung vorzusehen, ist ein Differenzdruck¬sensor (dieser misst zwischen einer Abgasanlage und einem Wohnraum den Differenzdruck) zuinstallieren, um ggf. bei auftretendem Unterdrück einen Ventilator der Lüftungsanlage "Not Aus"zu schalten.

[0035] Selbstverständlich sind auch andere Luftanwärmmittel vorstellbar, die ausschließen,dass Verbrennungsgas sich mit der anzuwärmenden Luft mischen kann. Z.B. könnte ein gas¬dichtes Rohr durch den Kachelofen geführt werden, wobei das gasdichte Rohr insbesonderezwischen zwei inneren Schalen angeordnet sein kann. Ebenso wäre es vorstellbar, einen imWesentlichen gasdichten Kanal möglichst großflächig über einen Abschnitt der äußersten Scha¬le zu führen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0036] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeich¬nungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keines¬falls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

[0037] Dabei zeigt: [0038] Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Heizungssystem mit einem erfin¬ dungsgemäßen Kachelofen und einem Lüftungsgerät [0039] Fig. 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Heizungssystem mit einem erfin¬ dungsgemäßen Kachelofen einer Wärmepumpe und einer Luftmischbox

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0040] Das Heizungssystem der Fig. 1 weist zunächst einen erfindungsgemäßen Kachelofen 1auf. Dieser ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus drei Schalen aufgebaut, mit einer zweiteninneren Schale 7, einer ersten inneren Schale 2 und einer äußersten Schale 3. Zwischen der äußersten Schale 3 und der ersten inneren Schale 2 ist ein Luftspalt 4 angeordnet, der die ersteinnere Schale 2 umgibt, sodass Luft großflächig entlang der ersten inneren Schale 2 von einerLufteintrittsöffnung 5 in der äußersten Schale 3 zu einer Luftaustrittsöffnung 6 in der äußerstenSchale 3 geleitet werden kann. Der Luftspalt 4 stellt ein Luftanwärmmittel dar, das es gestattet,die durch den Luftspalt 4 geführte Luft anzuwärmen, wenn der Kachelofen 1 warm bzw. beheiztist.

[0041] Durch die erste innere Schale 2 und die zweite innere Schale 3 wird eine dichte Kon¬struktion gewährleistet, die verhindert, dass Verbrennungsgas, z.B. von Zügen 43 des Kachel¬ofens 1 in den Luftspalt 4 gelangen kann.

[0042] Luft, die dem Kachelofen 1 zugeführt wird, um angewärmt zu werden, wird im FolgendenZuführluft 42 bezeichnet, und nachdem sie mittels des Kachelofens 1 angewärmt worden istangewärmte Zuführluft 41.

[0043] Das in Fig. 1 gezeigte Heizungssystem stellt ein Ausführungsbeispiel dar, in welchemder Kachelofen 1 mit einer Wohnraumlüftung kombiniert ist. Hierbei ist ein Lüftungsgerät 8vorgesehen, welches Außenluft 18 mittels eines Ventilators 9 ansaugt. Die Außenluft 18 wirdnun als Zuführluft 42 dem Kachelofen 1 bzw. dem Luftspalt 4 mittels des Ventilators 9 und einerersten Luftzuführleitung 12, die in der Lufteintrittsöffnung 5 mündet, zugeführt. Die mittels desKachelofens 1 angewärmte Zuführluft 41 wird mittels einer zweiten Luftzuführleitung 13 einemWohnraum 17 zugeführt, der nicht an den Kachelofen 1 anzugrenzen braucht, wobei die ange¬wärmte Zuführluft 41 zur Beheizung des Wohnraums 17 verwendet wird. Selbstverständlich istdie vorliegende Lösung nicht auf einen Wohnraum 17 beschränkt, sondern es können mehrereWohnräume 17 völlig analog abgedeckt werden.

[0044] Wenn keine Beheizung, sondern nur frische Außenluft 18 im Wohnraum 17 gewünschtwird, oder wenn der Kachelofen 1 noch zu kalt ist bzw. wieder zu kalt ist, um Zuführluft 42 an¬wärmen zu können, was über einen Temperaturfühler im Luftspalt 4 gemessen wird, kann eineKlappe 14 in der ersten Luftzuführleitung 12 geschlossen werden. Zuführluft 42 kann dann nichtin den Luftspalt 4 gelangen. Durch das Öffnen einer Klappe 15 in einer dritten Luftzuführleitung36, die das Lüftungsgerät 8 direkt mit der zweiten Luftzuführleitung 13 verbindet, wird gewähr¬leistet, dass nur Außenluft 18 dem Wohnraum 17 zugeführt wird. Eine solche Schaltung kannauch manuell erfolgen, wenn man den Kachelofen und die Wohnraumlüftung komplett trennenwill.

[0045] Umgekehrt wird durch Schließen der Klappe 15 und Öffnen der Klappe 14 erreicht wer¬den, dass die gesamte angesaugte Außenluft 18 als Zuführluft 42 dem Luftspalt 4 zugeführtwird. Ebenso sind Zwischenstellungen der Klappen 14, 15 möglich, sodass es zu einer Mi¬schung zwischen frischer Außenluft 18 und angewärmter Zuführluft 41 kommt. Auf diese Weisekann die Temperatur jener Luft, die letztendlich dem Wohnraum 17 zugeführt wird, reguliertwerden.

[0046] Insbesondere kann somit verhindert werden, dass zu heiße angewärmte Zuführluft 41dem Wohnraum 17 zugeführt wird. Idealerweise sollte die maximale Temperatur jener Luft, diedem Wohnraum 17 letztendlich zugeführt wird im Bereich von 45°C bis 52°C liegen.

[0047] Grundsätzlich wäre es natürlich auch vorstellbar, statt der beiden Klappen 14, 15 nureine Klappe zu nehmen, die im Kreuzungspunkt der ersten Luftzuführleitung 12 und der drittenLuftzuführleitung 36 angeordnet ist.

[0048] Vom Wohnraum 17 wird Abluft 37 mittels des Lüftungsgeräts 8 wieder abgesaugt. Hier¬zu weist das Lüftungsgerät einen Fortluftventilator 10 auf, der die Abluft 37 über eine ersteLuftrückführleitung 16 absaugt. Bevor die Abluft 37 als Fortluft 19 nach außen abgegeben wird,wird der Abluft 37 mittels eines Wärmetauschers 11 Wärme entzogen. Diese Wärme wird derangesaugten Außenluft 18 zugeführt, sodass grundsätzlich auch ohne Kachelofen 1 ein gewis¬ses Anwärmen jener Luft, die letztendlich dem Wohnraum 17 zugeführt wird, möglich ist. Jenachdem, wie stark das Anwärmen mittels des Wärmetauschers 11 möglich ist, muss mehroder weniger Zuführluft 42 im Kachelofen 1 angewärmt werden, um das gewünschte Heizer- gebnis zu erzielen.

[0049] Das Heizungssystem der Fig. 2 weist ebenso den erfindungsgemäßen Kachelofen 1 auf,dessen Aufbau ident ist zu jenem der Fig. 1. Das in Fig. 2 gezeigte Heizungssystem stellt einAusführungsbeispiel dar, in welchem der Kachelofen 1 mit einer Wärmepumpe 26 bzw. miteiner Wärmepumpenheizung kombiniert ist. Mittels der Wärmepumpe 26 wird zugeleiteter Luft,die über einen Ventilator 29 der Wärmepumpe 26 angesaugt wird, Wärme entzogen, welche aufein höheres Niveau gehoben wird, um einen Wasserkreislauf 31, der letztendlich zum Beheizeneiner Wohnung bzw. eines Hauses verwendet wird, zu erwärmen.

[0050] Hierzu weist der Wasserkreislauf 31 einen Vorlauf 32 auf, in welchem erwärmtes Was¬ser einem Speicher 35 zugeführt wird, sowie einen Rücklauf 33 zur Wärmepumpe 26 mit kaltemWasser. Der Wasserkreislauf 31 wird mit einer Umwälzpumpe 34 betrieben.

[0051] Die Idee ist es nun, der Wärmepumpe 26 angewärmte Zuführluft 41 zuzuführen, um dieLeistungszahl der Wärmepumpe 26 zu erhöhen. Hierbei ist aber zu berücksichtigen, dass dieder Wärmepumpe 26 letztendlich zugeleitete Luft auch nicht zu warm bzw. heiß sein darf, umdie Wärmepumpe 26 nicht zu beschädigen, wobei eine typische jedoch herstellerabhängigeMaximaltemperatur 35°C beträgt.

[0052] Um Zuführluft 42 dem Kachelofen 1 gezielt zuführen zu können und dabei die Tempera¬tur jener Luft, die letztendlich die Wärmepumpe 26 erreicht, regulieren zu können, ist eine Luft¬mischbox 20 vorgesehen, mittels welcher unterschiedliche Luftströme gemischt werden können.

[0053] Hierfür weist die Luftmischbox 20 zunächst eine erste Klappe 21 auf. Diese weist imPrinzip zwei Eingänge auf, einen für Außenluft 18 und einen für Abluft 38. Bei der Abluft 38handelt es sich um Luft, welcher Wärme von der Wärmepumpe 26 entzogen wurde und dieüber eine zweite Luftrückführleitung 28 mittels des Ventiltors 29 von der Wärmepumpe 26 weg¬geblasen wird. Um zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten im Kachelofen 1 bzw. im Luftspalt 4zu vermeiden, wird vorzugsweise nicht die gesamte Abluft 38 der ersten Klappe 21 zugeführt,sondern nur ein Teil, der Rest wird als Fortluft 19 nach außen abgeführt.

[0054] Mittels der ersten Klappe 21 wird durch Verschwenken der ersten Klappe 21 die Zuführ¬luft 42 als Mischung aus Außenluft 18 und Abluft 38 erzeugt, wobei deren Anteile jeweils zwi¬schen 0% und 100% liegen können. Die so erzeugte Zuführluft 42 wird über eine vierte Luftzu-führleitung 39 zur Lufteintrittsöffnung 5 geleitet.

[0055] Gleichzeitig wird mittels der ersten Klappe 21 auch eine erste Mischluft 23 aus Außenluft18 und Abluft 38 gemischt, wobei klarerweise bei der ersten Mischluft die Anteile von Außenluft18 und Abluft 38 jeweils zwischen 0% und 100% liegen können. Die erste Mischluft 23 wirdnicht zum Kachelofen 1, sondern über eine sechste Luftzuführleitung 40 einer zweiten Klappe22 der Luftmischbox 20 zugeführt. Die zweite Klappe 22 weist außerdem noch einen weiterenEingang für die im Kachelofen 1 angewärmte Zuführluft 41 auf. Die angewärmte Zuführluft 41wird über eine fünfte Luftzuführleitung 25 der zweiten Klappe 22 zugeführt.

[0056] Mittels der zweiten Klappe 22 wird nun eine zweite Mischluft 24 als Mischung aus ange¬wärmter Zuführluft 41 und erster Mischluft 23 erzeugt. Die Anteile der angewärmten Zuführluft41 und der ersten Mischluft 23 werden durch das Verschwenken der zweiten Klappe 22 einge¬stellt und können jeweils zwischen 0% und 100% liegen. Auf diese Weise lässt sich die Tempe¬ratur der zweiten Mischluft 24 sehr fein regulieren. Hierbei sind die Fälle umfasst, wo die zweiteMischluft 24 lediglich aus Außenluft 18 oder Abluft 38 besteht. Ebenso wäre es denkbar, nurAbluft 38 als Zuführluft 42 zu verwenden und die Temperatur der zweiten Mischluft 24 durchMischen der angewärmten Zuführluft 41 mit Abluft 38 einzustellen.

[0057] Wie gesagt sollte dabei die Temperatur der zweiten Mischluft 24 den zulässigen Maxi¬malwert nicht übersteigen, da letztendlich die zweite Mischluft 24 über eine siebente Luftzuführ¬leitung 27 der Wärmepumpe 26 zugeleitet wird. D.h. es wird der zweiten Mischluft 24 von derWärmepumpe 26 Wärme entzogen. Entsprechend können die siebente Luftzuführleitung 27, diezweite Klappe 22 und die fünfte Luftzuführleitung 25 als Mittel aufgefasst werden, um die mittels des Kachelofens 1 angewärmte Zuführluft 41 der Wärmepumpe 26 zuzuführen.

[0058] Jener Betrieb, bei welchem keine Außenluft 18, sondern nur Abluft 38 mittels der erstenKlappe 21 der vierten Luftzuführleitung 39 und der sechsten Luftzuführleitung 40 zugeführt wird,kann auch als Umluftbetrieb bezeichnet werden. Dies sollte aus Gründen der Energieeffizienzdann gewählt werden, wenn die Temperatur der Abluft 38 über jener der Außenluft 18 liegt.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Kachelofen 2 Erste innere Schale 3 Äußerste Schale 4 Luftspalt 5 Lufteintrittsöffnung 6 Luftaustrittsöffnung 7 Zweite innere Schale 8 Lüftungsgerät 9 Ventilator 10 Fortluftventilator 11 Wärmetauscher 12 Erste Luftzuführleitung (zur Lufteintrittsöffnung) 13 Zweite Luftzuführleitung (vom Kachelofen zu einem Wohnraum) 14 Klappe in erster Luftzuführleitung 15 Klappe in dritter Luftzuführleitung 16 Erste Luftrückführleitung (von einem Wohnraum zum Lüftungsgerät) 17 Wohnraum 18 Außenluft 19 Fortluft 20 Luftmischbox 21 Erste Klappe der Luftmischbox 22 Zweite Klappe der Luftmischbox 23 Erste Mischluft 24 Zweite Mischluft 25 Fünfte Luftzuführleitung (vom Kachelofen zur zweiten Klappe der Luftmischbox) 26 Wärmepumpe 27 Siebente Luftzuführleitung (von der zweiten Klappe der Luftmischbox zur Wärmepumpe) 28 Zweite Luftrückführleitung (von der Wärmepumpe zur Luftmischbox) 29 Ventilator der Wärmepumpe 30 Wärmetauscher der Wärmepumpe 31 Wasserkreislauf 32 Vorlauf 33 Rücklauf 34 Umwälzpumpe 35 Speicher 36 Dritte Luftzuführleitung (vom Lüftungsgerät zum Wohnraum) 37 Abluft aus dem Wohnraum 38 Abluft von der Wärmepumpe 39 Vierte Luftzuführleitung (von der ersten Klappe der Luftmischbox zum Kachelofen) 40 Sechste Luftzuführleitung (von der ersten zur zweiten Klappe der Luftmischbox) 41 Vom Kachelofen angewärmte Zuführluft 42 Zuführluft 43 Zug

Claims (23)

1. Ansprüche 1. Heizungssystem umfassend einen Kachelofen (1) sowie mindestens ein Luftzuführmittel,um Zuführluft (42), die nicht für die Verbrennung im Kachelofen (1) vorgesehen ist und beider es sich vorzugsweise um Außenluft (18) handelt, dem Kachelofen (1) zuzuführen, wo¬bei der Kachelofen (1) Luftanwärmmittel (4) aufweist, um die Zuführluft (42) anzuwärmen.
2. 2. Heizungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eineLuftzuführmittel ein Lüftungsgerät (8) beinhaltet und dass das Lüftungsgerät (8) mindes¬tens einen Ventilator (9) umfasst, um Zuführluft (42) anzusaugen und über eine erste Luft-zuführleitung (12) zum Kachelofen (1) zu blasen und/oder zu saugen.
3. 3. Heizungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einezweite Luftzuführleitung (13) vorgesehen ist, mittels welcher eine vom Kachelofen (1) an¬gewärmte Zuführluft (41) mindestens einem Wohnraum (17) zuführbar ist.
4. 4. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dassmindestens eine dritte Luftzuführleitung (36) vorgesehen ist, mittels welcher die Zuführluft(42) direkt vom Lüftungsgerät (8) mindestens einem Wohnraum (17) zuführbar ist.
5. 5. Heizungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einesteuerbare Klappe (14, 15) vorgesehen ist, um die Zuführluft (42) wahlweise durch die ers¬te Luftzuführleitung (12) und/oder die mindestens eine dritte Luftzuführleitung (36) zu füh¬ren.
6. 6. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dassmindestens eine erste Luftrückführleitung (16) vorgesehen ist, mittels welcher Abluft (37)aus mindestens einem Wohnraum (17) dem Lüftungsgerät (8) zuführbar ist, und dass dasLüftungsgerät (8) einen Wärmetauscher (11) umfasst, mittels welchem der Abluft (37)Wärme entziehbar und der Zuführluft (42) zuführbar ist.
7. 7. Heizungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungsgerät (8)mindestens einen Fortluftventilator (10) umfasst, um die Abluft (37) anzusaugen und alsFortluft (19) nach außen abzugeben.
8. 8. Heizungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizungssystemeine Wärmepumpe (26) umfasst und dass Mittel (25, 22, 27) vorgesehen sind, um einevom Kachelofen (1) angewärmte Zuführluft (41) der Wärmepumpe (26) zuzuführen.
9. 9. Heizungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eineLuftzuführmittel eine Luftmischbox (20) beinhaltet und dass die Luftmischbox (20) eine ers¬te Klappe (21) umfasst, um die Zusammensetzung von der Zuführluft (42), die dem Ka¬chelofen (1) über eine vierte Luftzuführleitung (39) zuführbar ist, und/oder die Zusammen¬setzung einer ersten Mischluft (23) als wählbares, vorzugsweise kontinuierlich wählbaresVerhältnis aus Außenluft (18) und Abluft (38), die von der Wärmepumpe (26) über einezweite Luftrückführleitung (28) abführbar und zumindest teilweise der ersten Klappe (21)zuführbar ist, einzustellen.
10. 10. Heizungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmischbox (20)eine zweite Klappe (22) umfasst, um die Zusammensetzung einer zweiten Mischluft (24)als ein wählbares, vorzugsweise kontinuierlich wählbares Verhältnis aus der erstenMischluft (23), die über eine sechste Luftzuführleitung (40) von der ersten Klappe (21) derzweiten Klappe (22) zuführbar ist, und der vom Kachelofen (1) angewärmten Zuführluft(41), die über eine fünfte Luftzuführleitung vom Kachelofen (1) der zweiten Klappe (22) zu¬führbar ist, einzustellen.
11. 11. Heizungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine siebente Luftzu¬führleitung (27) vorgesehen ist, mittels welcher die zweite Mischluft (24) der Wärmepumpe(26) zuführbar ist, wobei mittels der Wärmepumpe (26) der zweiten Mischluft (24) Wärmeentziehbar und einem Heizfluidkreislauf (31), welcher vorzugsweise einen Fluidspeicher(35) aufweist, übertragbar ist.
12. 12. Heizungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe(26) einen Ventilator (29) aufweist, mit dem die zweite Mischluft (24) über die siebenteLuftzuführleitung (27) ansaugbar und die Abluft (38) über die zweite Luftrückführleitung(28) abführbar ist.
13. 13. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dassTemperatursensoren und eine mit diesen zusammenwirkende Steuer-Regeleinheit vorge¬sehen sind, um die erste Klappe (21) und/oder die zweite Klappe (22) in Abhängigkeit vonder Temperatur der Abluft (38) und/oder der Außenluft (18) und/oder des Kachelofens (1)und/oder der Zuführluft (42) und/oder der vom Kachelofen (1) angewärmten Zuführluft (41)und/oder der zweiten Mischluft (24) zu steuern.
14. 14. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieLuftmischbox (20) als eine strukturelle Einheit ausgebildet ist, die die erste Klappe (21) unddie zweite Klappe (22) umfasst, wobei die Klappen (21, 22) jeweils einen Schwenkbereichvon 90° aufweisen und vorzugsweise Elektromotoren zur Bewegung der Klappen (21, 22)vorgesehen sind.
15. 15. Verfahren zum Betreiben eines Heizungssystems mit einem beheizten Kachelofen (1),wobei Zuführluft (42), die nicht für die Verbrennung im Kachelofen (1) vorgesehen ist undbei der es sich vorzugsweise um Außenluft (18) handelt, dem Kachelofen (1) durch Ansau¬gen oder Einblasen zugeführt, mittels des Kachelofens (1) angewärmt und als eine vomKachelofen (1) angewärmte Zuführluft (41) anschließend vom Kachelofen (1) wieder weg¬geleitet wird.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die angewärmte Zuführluft(41) mindestens einem Wohnraum (17) zugeleitet wird.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass einer Abluft (37) aus demmindestens einen Wohnraum (17) Wärme entzogen wird, bevor die Abluft (37) nach außengeleitet wird, und dass die Wärme der Zuführluft (42) zugeführt wird.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit¬tels des Kachelofens (1) angewärmte Zuführluft (41) mit Luft, die nicht mittels des Kachel¬ofens (1) angewärmt worden ist, gemischt wird, bevor sie dem mindestens einen Wohn¬raum (17) zugeleitet wird.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Luft nurdann dem mindestens einen Wohnraum (17) zugeleitet wird, wenn diese Luft eine Tempe¬ratur kleiner gleich einem Maximalwert aufweist, wobei der Maximalwert vorzugsweise imBereich von 45°C bis 52^ liegt.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die angewärmte Zuführluft(41) einer Wärmepumpe (26) zugeleitet wird.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Mischluft (23)erzeugt wird, indem Außenluft (18) mit zumindest einem Teil einer Abluft (38) der Wärme¬pumpe (26) in einem wählbaren Verhältnis gemischt wird, dass eine zweite Mischluft (24)erzeugt wird, indem die angewärmte Zuführluft (41) mit der ersten Mischluft in einem wähl¬baren Verhältnis gemischt wird, und dass die zweite Mischluft (24) der Wärmepumpe (26)zugeführt wird.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mischluft (24) nurdann der Wärmepumpe zugeführt wird, wenn die zweite Mischluft (24) eine Temperaturkleiner gleich einem Maximalwert aufweist, wobei der Maximalwert vorzugsweise 35^0 be¬trägt.
23. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnisder ersten Mischluft (23) und/oder das Mischungsverhältnis der zweiten Mischluft so ge¬wählt werden, dass die Temperatur der zweiten Mischluft (24) kleiner gleich dem Maximal¬wert ist.