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Heizofen, insbesondere zur Beheizung mehrerer Räume
Die
Erfindung betrifft einen Heizofen, der insbesondere, jedoch nicht ausschließlich,
zur Beheizung mehrerer Räume gedacht ist. Elektrische Speicheröfen, die mit Nachtstrom
aufgeheizt werden, haben den Vorteil, daß sie keinen Kaminanschluß benötigen und
daß auch der Transport und die Lagerung des Heizmaterials entfällt. Die Speicherung
der elektrischen Energie, die nur in der Wärmeform möglich ist, bringt jedoch das
Problem mit sich, daß zur Speicherung größerer Energiemengen größere Massen an keramischem
Speichermaterial notwendig werden oder die maximale Speichertemperatur höher gewählt
werden muß. Gegebenenfalls sind auch beide Maßnahmen, wlso größere Speichermassen
und größere Temperaturen gleichzeitig erforderlich.
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Höhere Speichertemperaturen bedingen eine bessere Isolierung bzw.
einen
größeren Raumbedarf für die Isolierung. Der Platzbedarf des Heizofens wächst an.
Auch ist die hohe Oberflächentemperatur der Speicherelemente unerwünscht.
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Heizöfen.mit großen Abmessungen können oft nicht oder nur unter Schwierigkeiten
in Wohnräumen untergebracht werden. Die Anordnung außerhalb des zu beheizenden Raumes
bringt das weitere Problem mit sich, wie die Wärme vom Heizofen zu dem zu beheizenden
Raum bzw. zu den zu beheizenden Räumen transportiert werden soll.
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Die Erfindung schlägt einen Heizofen vor, der insbesondere zur Beheizung
mehrerer Räume gedacht ist. Mit dem Heizofen nach der Erfindung soll es insbesondere
möglich sein, die Beheizung der einzelnen Räume beliebig zu verändern, auch sollen
die Nachteile hoher Speichertemperaturen vermieden werden: Der arfindungsgemäße
Heizofen ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Heizofen einen Wärmespeicherteil
und einen Wärmeaustaüschteil umfaßt, wobei der Wärmespeicherteil in an sich bekannter
Weise durch elektrische Energie aufheizbar ist und der Wärmeaustauschteil Heizregister
aufweist, die von durch den*jIärmespeicherteil erwärmte Heißluft betrieben und die
vom Wasser einer Warmwasserheizung an sich bekannter Ausbildung durchflossen sind
und daß für den in sich geschlossenen Heißluftstrom zwischen dem Wärmespeicherteil
und dem Wärmeaustauschteil Steuerungselemente vorgesehen sind, die den Heißluftstrom
dem Wärmeverbrauch der Warmwasserheizunganpassen.
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Während bei den bisherigen Heizöfen mit einer Speichereinrichtung
für
elektrische Energie der Wärmetransport von der Speicherstelle zu den Verbrauchern
durch einen Warmluftstrom erfolgt, sieht die Erfindung einen Wärmeaustauschteil
vor, der die Luftheizregister anwärmt, die vom Wasser einer Warmwasserheizung durchflossen
sind. Eine solche Anordnung ergibt beträchtliche Vorteile.
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Die maximale Temperatur im Wärmespeicherteil kann sehr hoch gewählt
werden. Die von den Speicherelementen angewärmte Luft befindet sich in einem geschlossenen
Kreislauf, ist also nicht gleichzeitig Atemluft, so daß etwaige Schwelerscheinungen
nicht auftreten. Überdies gelangt in das System praktisch auch kein Staub.
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Die hohe Temperatur des Heißluftstromes wird dazu benützt, ein warmwasserdurchflossenes
Heizregister anzuheizen und dieses Wasser betreibt dann eine an sich bekannte Warmwasserheizung.
Die Steuerungselemente des Heißluftstromes sorgen dabei dafür, daß die :Warmwasserheizung
mit vorgegebenen Temperaturen betrieben wird, wodurch auch wiederum die Regulierung
der Wärmeabgabe in den zu beheizenden Räumen leicht steuerbar ist.
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Wie vorstehend schon erwähnt, sieht die Erfindung einen in sich geschlossenen
Heißluftstrom vor, der praktisch staubfrei ist. Dies bringt den weiteren Vorteil
mit sich, daß der Wärmeübergang von dem Wärmespeicherteil an die Heißluft und von
der Heißluft an die ::eizregister günstige Voraussetzungen vorfindet. Die Wärmeäbergangsflächen
können daher verhältnismäßig klein gehalten werden. Der zusätzliche Platzbedarf
des Heizofens wegen der Heizregister ist mäßig. Dadurch Werden auch erträgliche
Außenabmessungen er-::alten, was wiederum Voraussetzung für eine hinreichende Außen-
Isolierung
ist.
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Der Heizofen nach der Erfindung ist insbesondere als Etagenheizun`
gedacht, der Heizofen wird daher an einer Stelle einer Wohnung anzuordnen sein,
die ohnehin einer Heizung bedarf, so daß auch die cie Isolierung durchdrigende Wärme
noch ausgenützt wird.
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Günstig ist es, wenn der Wärmespeicherteil über dem Wärmeaustauschteil
angeordnet ist. Die Wärmeabgabe im Wärmeaustauschteil kann hierdurch durch einfache
Mittel auf ein Minimum reduziert werden.
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Zwischen dem Wärmespeicherteil und dem Wärmeaustauschteil sieht die
Erfindung insbesondere eine Isolierung vor, durch die sich ebenfalls der Wärmeübergang
im Wärmeaustauschteil herabsetzen läßt.Dies ist dann von Bedeutung, wenn eine Wärmeabgabe
an den Verbraucherstellen nicht gewünscht ist.
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Für die Heißluftumwälzung sieht die Erfindung insbesondere einer Lüfter
vor, der vorzugsweise unter dem Wärmeaustauschteil angeordnet ist. Diese Stelle
empfiehlt sich insbesondere deshalb für den Lüfter, weil hier der Lüfter der geringsten
Wärmebelastung ausgesetzt ist.
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Neben dem Lüfter läßt sich der Heißluftstrom-auch noch durch andere
Mittel steuern, und zwar insbesondere durch eine Regulierungsklappe .in der Bahn
der zirkulierenden Heißluft.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfiüung ist der W'ärmespeicherteil
und der Wärmeaustauschteil je in zwei Gruppen geteilt.
Je eine Gruppe
des Wärmespeicherteils und des Wärmeaustauschteils sind in dem aufsteigenden und
eine Gruppe im absteigenden Heißluftstrom angeordnet. Hierdurch wird eine kompakte
Bauweise erhalten. Die Eifindung schlägt ferner vor, daß die Regulierungsklappe
:_.-rischen dem Wärmespeicherteil und dem Wärmeaustauschteil angeordnet ist und
in mindestens einer Stellung den aufsteigenden Heißluftstrom vom absteigenden Heißluftstrom
trennt und in mindestens einer weiteren Stellung einen Teil des aufsteigenden Heißluftstroms
vor dem Wärmespeicherteil zum absteigenden Heißluftstrom umlenkt.
| Um den I:eizofen nach der Erfindung der jeweils geforderten
Wärme- |
| leistung anpassen zu können, empfiehlt sich die Anordnung mehrerer |
| ~ieicher Baueinheiten hintereinander mit parallelen Heißluft-
und |
| dar::wasserströmen in jeder Baueinheit, einem gemeinsamen Antrieb |
| der @@äfter der Baueinheiten, wobei für alle Baueinheiten eine |
gemeinsame Steuerungseinheit vorgesehen ist, die auch den Lüfterantrieb aufnimmt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigen: rif. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines
aus zwei Baueinheiten und einer Steuereinheit aufgebauten üeizofens nach der Erfindung
und Fig. 2 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie
II - II
| Jar Heizofen 1 in der Darstellung der Fig. 1 besteht aus den |
| beiden Baueinheiten 2 und 2' sowie aus der Steuereinheit 3. |
| Stromzuleitung |
| Die ist mit 14 bezeichnet, der Zu- und Ablauf der |
Warmwasserheizung mit 15 und 16.
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Die Steuerungseinheit 3 nimmt den Lüfterantrieb 13 auf, der für alle
Lüfter der Baueinheiten 2 und 2' gemeinsam vorgesehen ist. Ferner besitzt die Steuerungseinheit
nicht näher dargestellte Steuerungsmittel, die insbesondere durch Temperaturfühler
im Heißluftstrom und Warmwasserstrom gesteuert sind.
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Die Fig. 2 zeigt die Ausbildung einer Baueinheit.
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Die Außenisolierung, die aus den beiden Schichten 17 und 18 besteht,
umschließt den Wärmespeicherteil 4 und den Wärmeaustauschteil 5. Der Wärmespeicherteil
besteht im wesentlichen aus den alektrischen Heizeinrichtungen 19 und den keramischen
Massen 20, die die Speicherelemente bilden. Die keramischen Massen 20 sind von Kanälen
21 durchzogen, in denen ein Heißluftstrom zirkulieren kann, der durch die Pfeile
22 angedeutet ist.
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roter dem Wärmespeicherteil 4 ist eine Isolierungsschicht 9 vorgesehen,
die einen unerwünschten Wärmeübergang zu dem unter dem *ärmespeicherteil angeordneten
Wärmeaustauschteil 5 ausschließt bzw. herabmindert. Der Wärmeaustauschteil 5 besteht
im wesentlichen aus den beiden Warmwasser-Heizregistern 6 und 7, wobei das Register
6 sich im aufsteigenden Heißluftstrom, das Register 7 dagegen im absteigenden Heißluftstrom
befindet. Desgleichen ist auch der Wärmespeicherteil in die beiden Gruppen 11 und
12 unterteilt.
Zwischen dem Wärmeaustauschteil und dem Wärmespeicherteil
ist die Regulierungsklappe 8 vorgesehen, welche um die Achse 23 verschwenkbar
ist. Die Verschwenkung der Klappe 8 erfolgt in Abhängigkeit von der Temperatur des
Heißluftstromes. Bei geringer Temperatur nimmt die Klappe 8 die in der Zeichnung
dargestellte S;,ellung ein. Bei höherer Temperatur verschwenkt die Klappe 8 nehr
oder weniger in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Stellung 8', in der
ein Teil des Heißluftstromes kurzgeschlossen ist, also nicht den Wärmespeicherteil
erreicht. Auf diese gleise kann die Temperatur im Bereich des Wärmeaustauschteiles
annähernd :constant gehalten werden.
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Unter dem Wärmeaustauschteil 5 ist der Lüfter 10 vorgesehen, der die
Zirkulation des Heißluftstromes sicherstellt. Es ist klar, daß der Lüfterantrieb
von der jenaeilig gewünschten Temperatur des aus dem Heizofen abfließenden Warmwassers
abhängig ist.
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Die Erfindung kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. Die
Erfindung ist auch ausführbar bei anderer gegenseitiger Zuordnung des Wärmeaustauschteils
und des Wärmespeicherteils bzw. bei anderer Ausbildung der den Heißluftstrom beeinflußenden
Steuerungselemente. In bestinmten Fällen kann der erfindungsgemäße Heizofen auch
zur Leheizung eines einzigen Raumes vorteilhaft sein.