DE102008019614A1 - Electricity generating heater - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine stromerzeugende Heizung (1), deren Komponenten aneinander anschlusstechnisch und geometrisch angepasste, vorgefertigte Einheiten bilden. Diese sind bei Platzierung in Sollposition an einem Montageort unmittelbar und passgenau miteinander koppelbar.The invention relates to a power-generating heater (1) whose components form prefabricated units which fit together in terms of connection technology and geometry. These are directly and accurately coupled with each other when placed in the desired position at a mounting location.
Description
Die Erfindung betrifft eine stromerzeugende Heizung.The The invention relates to a power generating heater.
Derartige stromerzeugende Heizungen werden in jüngster Zeit verstärkt für den privaten Bereich, das heißt für die Nutzung in Einfamilienhäusern und Mehrfamilienhäusern entwickelt. Eine stromerzeugende Heizung setzt das Prinzip der Kraft-Wärmekopplung ein. Die stromerzeugende Heizung bildet dabei ein System, mittels dessen elektrischer Strom und Wärme produziert werden kann. Kernstück der stromerzeugenden Heizung ist ein Blockheizkraftwerk. Das Blockheizkraftwerk weist als Antrieb für die Stromerzeugung einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor oder einen mit Erdgas betriebenen Gasmotor auf, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die bei Stromerzeugung entstehende Abwärme wird, für die Verbrauchereinheit, das heißt das Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus zur Beheizung, genutzt.such Electricity-generating heating systems have recently been strengthened for the private sector Area, that is for the Use in single-family homes and apartment buildings developed. A power-generating heating sets the principle of combined heat and power one. The electricity-generating heating forms a system by means of its electric current and heat can be produced. core the electricity generating heating is a combined heat and power plant. The combined heat and power plant indicates as drive for the power generation of an internal combustion engine, in particular a diesel engine or a natural gas-powered gas engine that has a generator to generate electricity. The resulting from power generation waste heat is for the consumer unit, that is the family or multi-family house for heating, used.
Ein wesentliches Problem bei der Einführung von stromerzeugenden Heizungen in privaten Haushalten besteht darin, diese wirtschaftlich zu gestalten, so dass die stromerzeugende Heizung konkurrenzfähig mit herkömmlichen Heizungssystemen sind.One major problem with the introduction of electricity generating Heating in private households is economical so that the electricity generating heating can compete with usual Heating systems are.
Dabei ist bei bekannten stromerzeugenden Heizungen bereits ein signifikanter Nachteil dadurch gegeben, dass die Installation einer stromerzeugenden Heizung vor Ort in einem Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus einen unerwünscht hohen Aufwand mit sich bringt.there is already a significant factor in known electricity generating heaters Disadvantage thereby given that the installation of a power-generating On-site heating in a family house or apartment building one undesirable high costs.
Die stromerzeugende Heizung umfasst mehrere Komponenten, typischerweise ein Blockheizkraftwerk mit zugeordneten Abgaswärmetauschern, einen Warmwasserspeicher zur Warmwasserbereitung sowie einen diesem zugeordneten Ausdehnungsbehälter. Schließlich ist ein Rohrsystem erforderlich, das die einzelnen Komponenten miteinander verbindet. Bei der Montage werden das Blockheizkraftwerk, der Warmwasserspeicher und der Ausdehnungsbehälter in dem jeweiligen Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus aufgestellt. Entsprechend der individuellen Aufstellungsorte müssen diese Komponenten mit Rohren untereinander verbunden werden. Dies gestaltet sich sehr aufwändig, da die Rohre im Handwerksbetrieb oder sogar vor Ort in ihrer Länge angepasst und/oder mit Formstücken ergänzt werden müssen, bevor diese verlegt werden können. Weiterhin ist nachteilig, dass je nachdem wie das Blockheizkraftwerk das Warmwasserspeicher und der Ausdehnungsbehälter mit Einrichtungen wie Armaturen oder Sensoren ausgestattet sind, auch die Rohre mit Messfühlern, Absperrarmaturen und gegebenenfalls auch mit Ventilen oder weiteren Zusatzeinrichtungen versehen werden müssen. Hierzu muss zunächst am Installationsort eine Analyse der bereits vorhandenen Zusatzeinrichtungen vorgenommen werden. Diese müssen dann derart aufeinander abgestimmt werden, wobei insbesondere in den Rohren selbst Messfühler, Sicherheitsventile, Absperranmaßnahmen und dergleichen eingebaut werden müssen, bevor die Rohre verlegt werden können.The Electricity-generating heating involves several components, typically a combined heat and power plant with associated exhaust gas heat exchangers, a hot water tank for hot water preparation and an expansion tank associated therewith. Finally is a piping system is needed that connects the individual components. During assembly, the combined heat and power plant, the hot water tank and the expansion tank placed in the respective family home or apartment house. According to the individual sites these must Components are connected to each other with pipes. This is designed very time consuming, since the pipes are adapted in the craft enterprise or even locally in their length and / or with fittings added Need to become, before they can be relocated. Farther is disadvantageous that depending on how the combined heat and power plant, the hot water tank and the expansion tank equipped with devices such as fittings or sensors, also the tubes with sensors, Shut-off valves and possibly also with valves or others Additional equipment must be provided. This must first on Installation location an analysis of the already existing additional equipment be made. These must then be coordinated with each other, in particular in the pipes themselves sensors, Safety valves, shut-off measures and the like must be installed before laying the pipes can be.
Die Vielzahl der individuellen Anpassungsarbeiten bei der Montage der stromerzeugenden Heizung führt zu einem unerwünscht hohen Kosten- und Zeitaufwand.The Variety of individual customization during assembly of the electricity generating heating leads to an undesirable high costs and time.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine wirtschaftliche stromerzeugende Heizung bereitzustellen.Of the Invention is based on the object an economical power-generating To provide heating.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.to solution This object, the features of claim 1 are provided. advantageous embodiments and appropriate training The invention are described in the subclaims.
Die erfindungsgemäße stromerzeugende Heizung umfasst Komponenten, die aneinander anschlusstechnisch und geometrisch angepasst sind und vorgefertigte Einheiten bilden, so dass diese bei Platzierung in Sollposition an einem Montageort unmittelbar und passgenau miteinander koppelbar sind.The power generating heater according to the invention includes components that fit together and geometric are adapted and form ready-made units, so that these when placed in the specified position at a mounting location directly and accurately coupled with each other.
Die erfindungsgemäße stromerzeugende Heizung bildet somit eine Art Baukastensystem, dessen einzelnen Komponenten funktionell und hinsichtlich ihrer Geometrie angepasst sind, so dass diese bei der Montage vor Ort, beispielsweise in einem Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus, nur in ihren Sollpositionen platziert und dort miteinander verbunden werden.The power generating heater according to the invention thus forms a kind of modular system, its individual components are functional and adapted to their geometry, so that during assembly on site, for example in a family home or multiple dwelling, placed only in their nominal positions and be connected there.
Damit entfallen bei der Montage der stromerzeugenden Heizung jegliche Installations- oder Anpassungsarbeiten. Die Komponenten der stromerzeugenden Heizung bilden vielmehr ein sogenanntes plug- and plag-System, das heißt ein System, das bei Aneinanderfügen der einzelnen Komponenten ohne jeglichen Anpassungsbedarf sofort voll funktionsfähig ist.In order to When installing the electricity generating heating any account Installation or adaptation work. The components of the electricity generating Heater rather form a so-called plug and plag system, the is called a system when joining together the individual components without any adjustment needs immediately fully functional is.
Damit werden die Installation- und Montagekosten der stromerzeugenden Heizung signifikant gesenkt, wodurch die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen stromerzeugenden Heizung erheblich gesteigert wird.In order to become the installation and assembly costs of the electricity generating Heating significantly lowered, reducing the economy of power generating invention Heating is increased considerably.
Einzige Voraussetzung für die erfindungsgemäße Fertigmontage der stromerzeugenden Heizung ist, dass in dem jeweiligen Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus die räumlichen Voraussetzungen für die nach einem fest vorgegebenen Montageplan ablaufende Installation der stromerzeugenden Heizung gegeben sind. Gegebenenfalls muss hierzu vom Besitzer des Einfamilienhauses oder Mehrfamilienhauses durch Verlegen eines Estrichs oder Entfernen einer Wand eine hinreichend große Montagefläche geschaffen werden, um die Installation der Komponenten der stromerzeugenden Heizung in ihren Sollpositionen, die in einem Aufstellungsplan festgelegt sind, vornehmen zu können.The only requirement for the final assembly according to the invention of the electricity generating heating is that in the respective family home or apartment building, the spatial conditions for the running according to a fixed installation plan installation of the electricity generating Hei given. If necessary, this must be provided by the owner of a family home or apartment building by laying a screed or removing a wall, a sufficiently large mounting surface to make the installation of the components of the electricity generating heating in their desired positions, which are set out in a plan.
Trotz dieser gegebenenfalls notwendigen baulichen Veränderungen wird mit dem erfindungsgemäß stromerzeugenden Heizung eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit erzielt, da der für die baulichen Veränderungen notwendige finanzielle Aufwand durch die Einsparungen bei der Installation der stromerzeugenden Heizung überkompensiert wird.In spite of These structural changes, which may be necessary, are carried out using the electricity generating device according to the invention Heating an increase of Profitability achieved because of the structural changes necessary financial expenditure due to the savings in the installation the power-generating heating overcompensated becomes.
Dabei wird ein besonderer Rationalisierungseffekt dadurch erzielt, dass sämtliche für die Installation der erfindungsgemäßen stromerzeugenden Heizung benötigten Rohre vorgefertigte Einheiten bilden, die nur noch an die in den Sollpositionen stehenden anderen Komponenten wie insbesondere das Blockheizkraftwerk, der Warmwasserspeicher, der dem Blockheizkraftwerk zugeordnete Abgaswärmetauscher und der dem Warmwasserspeicher zugeordnete Ausdehnungsbehälter angesetzt werden müssen um die betriebsbereite stromerzeugende Heizung zu erhalten. Hierzu sind die Rohre der stromerzeugenden Heizung zur Ausbildung der stromerzeugenden Heizung bereits vorgebogen, fertig isoliert und zudem, falls erforderlich, mit Messfühlern, Sicherheitsventilen und Absperrarmaturen versehen, wobei diese an die entsprechenden Einheiten der übrigen Komponenten der stromerzeugenden Heizung bereits funktionell angepasst sind.there a special rationalization effect is achieved by: all for the Installation of the power generating heater according to the invention required Tubes form prefabricated units, which are only to those in the Target positions other components such as in particular the combined heat and power plant, the hot water tank, the exhaust heat exchanger associated with the combined heat and power plant and attached to the hot water tank expansion tank attached Need to become to get the ready electricity generating heating. For this are the tubes of the electricity generating heater for the formation of the electricity generating Heating already pre-bent, completely insulated and, if necessary, with sensors, Safety valves and shut-off valves provided, these to the corresponding units of other components of the power-generating heating already functionally adapted.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Wirtschaftlichkeit der stromerzeugenden Heizung dadurch erhöht, dass der Warmwasserspeicher neben seiner Funktion der Warmwasserbereitung als die Funktion eines Energiepuffers übernimmt. Dadurch wird erreicht, dass das Blockheizkraftwerk fortlaufend, das heißt über die gesamte Betriebsdauer, bei seinem optimalen Betriebspunkt betrieben werden kann, wodurch der Betrieb des Blockheizkraftwerks wirtschaftlich optimal ausgelegt ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention the economic efficiency of the electricity generating heating thereby increases, that the Hot water tank in addition to its function of water heating as the function of an energy buffer. This will achieve that the combined heat and power plant is running continuously, that is over the entire service life, can be operated at its optimum operating point, whereby the operation of the combined heat and power plant optimally designed economically is.
Bei dem optimalen Betriebspunkt liefert das Blockheizkraftwerk eine bestimmte Nennleistung. Ist der Leistungsbedarf im jeweiligen mit der stromerzeugenden Heizung versorgten Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus geringer als die Nennleistung, so wird die überschüssige Energie in Form von Warmwasser im Warmwasserspeicher gespeichert. Dort kann die Energie wieder abgerufen werden, wenn der Leistungsbedarf ein Einfamilienhaus oder Mehrfamilienhaus größer ist als die Nennleistung des Blockheizkraftwerks.at The combined heat and power plant supplies the optimal operating point certain rated power. Is the power requirement in each with the electricity generating heating furnished single-family house or multi-family house less than the rated power, so the excess energy in the form of hot water in the Hot water storage stored. There, the energy can be retrieved again if the power requirement is a family home or apartment building is larger as the rated power of the combined heat and power plant.
Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained below with reference to the drawings. It demonstrate:
Die
Mit
der stromerzeugenden Heizung
Die
stromerzeugende Heizung
Das
Blockheizkraftwerk
Zur
Erfüllung
dieser Funktionen sind die entsprechenden Komponenten über Rohre
Der
Warmwasserspeicher
Besonders
vorteilhaft weist die stromerzeugende Heizung
Die
Der
Aufstellungsplan gibt diese baulichen Voraussetzungen vor und entsprechend
auch die Sollpositionen der Komponenten im jeweiligen Raum. Die
einzelnen Komponenten der stromerzeugenden Heizung
Wie
aus den
- 11
- stromerzeugende Heizungelectricity generating heater
- 22
- Kellerraumbasement room
- 2a2a
- Bodenground
- 2b2 B
- Wandwall
- 33
- BlockheizkraftwerkCHP
- 44
- AbgaswärmetauscherExhaust gas heat exchanger
- 55
- WarmwasserspeicherHot water storage
- 66
- Ausdehnungsbehälterexpansion tank
- 77
- Rohrpipe
- 88th
- Pumpengruppepump group
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