DE2941989A1

DE2941989A1 - Vorrichtung zur agbaswaermerueckgewinnung

Info

Publication number: DE2941989A1
Application number: DE19792941989
Authority: DE
Inventors: Hanns W. 8104 Grainau Lücke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1981-05-07

Description

NAOHQEREICHT

Hanns W.Lücke, Zugspitzstrasse 67, 81o4 Grainau Vorrichtung zur Abgaswärme-Rückgewinnung

Abgas - Wärme - Spirale

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgaswärmerückgewinnung bei Heizungsanlagen, bei denen ein Verbrennungsprozess entsprechend heiße Abgaswärme an die Umwelt durch den Schornstein abgibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung entspricht einem Wärmetauscher, der aus einem spiralförmigen Rohrsystem besteht, durch das die Wärmeträgerflüssigkeit (Heizwasser/Thermoöl oder auch Brauchwasser) hindurchgeleitet wird. Das spiralförmige Rohrsystem entzieht der Abgaswärme Heizenergie dort, wo diese am heißesten anfällt, nähmlich direkt oberhalb des Abgasrohrs des Heizungskessels im Schornstein. Eine ^steuerte Absperrklappe oberhalb der Vorrichtung bewirkt, dass die Abgase dann im Schornstein, d.h. im Bereich der eingebauten erfindungsgemäßen Vorrichtung verbleiben, wenn beispielsweise der Brenner der Heizungsanlage nicht in Betrieb ist. Sowie dieser seine Tätigkeit beginnt, öffnet sich die Absperrklappe um einen Abfluss der Abgase zu gestatten. Die Abgaswärmespirale ist innen hohl, d.h. sie liegt an oder in der Innenwandung des Schornsteins. Ein beispielsweise großer Querschnitt des Heizungsvor-, oder Heizungsrücklaufs wird vor Eintritt in die Abgaswärmespirale in eine entspr. Anzahl von kleinen Rohrquerschnitten aufgeteilt, die am Ende der Abgaswärmespirale wieder zusammengeführt werden. Diese kleinen Rohrquerschnitte in der Abgaswärmespirale ermöglichen eine bessere Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe. Die entsprechenden Rohre können als Lamellen-Rohre ausgeführt sein um einen bessseren Wirkungsgrad zu erzielen.

Die Konstruktion der Abgaswärmespirale geht davon aus, dass sich diese in den Schomsteinquerschnitt einpasst. Zur nachträglichen Montage kann sie durch den Schornstein von oben abgesenkt werden, bis sie die Einbaustelle erreicht hat. Hier wird sie durch zwei Rohrstutzen (Anschlußstutzen) die durch entsprechend eingebrachte Öffnungen eingeführt werden an der Vorrichtung verschraubt, wonach

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diese Öffnungen wieder zugemauert, bzw. zuzementiert werden. Hierdurch wird ein perfekter Halt der Vorrichtung im Schornstein erreicht.

Die Abgaswärmespirale kann in einzelnen Bausteinen hergestellt werden, die in sich jeweils eine funktionsfähige Einheit darstellen, gleichzeitig jedoch durch Hinzufügen weiterer Einheiten zusammengeschraubt und gekoppelt v/erden kann. Die hierzu notwendigen Rohranschlüsse sind entspr. vorhanden und gestatten den Zusammenbau bis zu leistungsfähigen Großanlage.

Vorhandene Heizungsanlagen haben von der Wohnhausheizung bis zur Industrieheizungsanlage Abgas tempera türen von ca. 2oo - 75o° C, wobei insbesondere bei den meist knapp ausgelegten Wohnhausheizungen Abgastemperaturen von 28o - 3So⁰C anzutreffen sind. Dieses bedeutet, dass die notwendige dem riamin zuträgliche Abgaswärme von ca. 18o C. um loo bis 17o überschritten wird, die nutzlos durch den Schornstein entweicht. Durch eine sinnvolle Bestückung der Schornsteine mit einer entspr. zusammengestellten Abgaswärmespirale ist eine weitgehende Nutzung dieser Abgastemperaturen möglich, sodass je nach Anlage mit einer Energieeinsparung von 1o - 3o% gerechnet werden kann.

Die Herstellungskosten der Abgaswärmespirale incl. der Einbaukosten sind gering und werden bereits durch die Einsparungen in einer Heizperiode amortisiert.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung:

FIG. I. zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Ansicht. FIG. II. zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt

FIG.III. zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch im eingebautem Zustand bei Zwischenschaltung in den Heizwasser-Rücklauf .

FIG. IV. zeigt schematisch die Ankoppelungsmöglichkeiten der einzelnen Bausteineinheiten der Abgaswärmespirale.

FIG.I. zeigt die Spirale 6 mit der Anschlußmuffe 8 durch die die'. Wärmeträgerflüssigkeit, beispielsweise aus dem Heizwasser-Rücl^lauf

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der Heizungsanlage, in die Spirale eingeführt wird. Das Rohrsystem nimmt die Abgaswärme 11 auf und gibt diese an die hindruchlaufende Wärmeträgerflüssigkeit ab, sodass diese nach dem Durchlaufen des spiralförmigen Rohrsystems an der Anschlußmuffe 7 entsprechend aufgeheizt erscheint. Die Anschlußmuffen A und 1o dienen der Koppelung mehrerer Abgaswärmespiralen übereinander.

Der Gesamtumfang der Abgaswärmespirale 6 incl. aller Anschlußmuffen kann geringfügig kleiner sein, als der Querschnitt 2 des Kamins, sodass die Abgaswärraespirale für einen nachträglichen Einbau leicht von oben her in den Kamin abgesenkt werden kann.

FIG.II. zeigt die Abgaswärmespirale im Schnitt, woraus ersichtlich ist, dass die in den Kaminquerschnitt abgesenkte Spirale 6 durch die Öffnungen 12 die beiden Rohrstutzen 15 und 16 aufnehmen kann, d.h. dass diese in die beiden Anschlußmuffen 7 und 8 eingeschraubt werden können. Nach der Verfüllung der beiden Öffnungen 12 ist die Abgaswärmspirale im Kamin befestigt. Die Spirale 6 kann eng an der Kaminmauerung 1 anliegen und vermindert dann den Kaminquerschnitt 2 nur unwesentlich.

FIG.III. zeigt schematisch zwei übereinander eingebaute Abgaswärmespiralen 6 im Kaminquerschnitt 2, wobei die obere Spirale mit einer gesteuerten Absperrklappe 3 versehen ist, die sich dann schließt, wenn beispielsweise der Brenner einer öl- oder Gasheizungsanlage nicht in Betrieb ist. Hierdurch wird die Abgaswärme T1 im Bereich der Abgaswärmespirale gehalten, bis neue Abgaswärme durch die Brennertätigkeit anfällt, in diesem Fall öffnet sich die Absperrklappe und gestattet den Abzug der Abgase. Die Abgaswärmespiralen 6 sind aneinandergekoppelt und sind hier beispielsweise in den Heizwasser-Rücklauf zwischengeschaltet. Der Temperaturunterschied zwischen Heizwasservor- und Heizwasserrücklauf beträgt normalerweise ca. 1o C, dieser Temperaturunterschied wird im Heizungskessel durch Aufheizen wieder ausgelglichen. Durch die Zwischenschaltung der Abgaswärmespirale in den Heizwasserrücklauf bevor dieser in den Heizungskessel eintritt, kann das um ca. 1o° abgekühlte Heizwasser bereits in dieser Abgaswärmespirale um ca. 3 - 5°C aufgeheizt werden, sodass der eigentliche Heizvorgang im Heizungskessel nur noch 5 - 7°C zusätzlich aufheizen muss! Selbstverständlich kann die

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Abgaswärmespirale auch in den Heizwasser-Vorlauf eingeschaltet werden, oder aber zur Brauchwasserbereitung benutzt werden.

FIG.IV. zeigt die schematische Darstellung der Anschlußführungen an der Abgaswärmespirale, wobei die Zusammenkoppelung zweier Spiralen 6 und 6a durch eine Rohrverbindung zwischen den Anschlußrauffen 4 und 8 , sowie J und 4a erfolgt. Am oberen Abschluss einer beliebigen Anzahl von Abgaswärmespiralen wird die Anschlussmuffe 4 mit der Muffe 4a verbunden um den Kreislauf zu schließen.- Die angedeuteten Rohrstücke 25, 26, 27 und 28 zeigen die jeweiligen Koppelungsmöglichkeiten. Die beiden Aufteilungsstücke 23 und 24 spalten den Rohrquerschnitt in kleinere Rohrquerschnitte der eigentlichen Spirale, bzw. fügen diese Aufteilung wieder zusammen.

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Claims

Patentansprüche

1^Vorrichtung zur Abgaswärmerückgewinnung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem spiralförmigen, an oder in der Innenwandung eines Schornsteins liegenden Rohrleitungssystem besteht, welches dazu geeignet ist Abgaswärme aufzunehmen und diese an die hindurchlaufende Wärmeträgerflüssigkeit abzugeben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrleistungssystem der Spirale mit dem Aufteilungsstück (23) in zwei oder mehrere kleinere Rohrquerschnitte aufgeteilt wird, die am Ende der Spirale mit dem Aufteilungsstück (2A) wieder auf den ursprühfliehen Rohrquerschnitt begracht werden.
3. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über die Rohrstutzen (15) und (16) in den Wärmeträgerkreislauf einer Heizungsanlage zwischengeschaltet werden kann.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über die Rohrstutzen (15) und (16) auch in die Warmwasser (Brauchwasser)-Versorgung eingeschaltet werden kann.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in sich eine funktionsfähige Einheit darstellt, an die weitere Einheiten angebaut werden können und somit eine Vergrößerung des Systems möglich wird.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Vorrichtung eine gesteuerte Absperrklappe (3) angebracht ist, die die Abgaswärme im Bereich der Vorrichtung dann hält, wenn neue Abgaswärme durch ein Aussetzen der beispielsweisen Brennertätigkeit nicht anfällt.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung durch die Formgebung des äußeren Umfangs dazu geeignet ist, zum nachträglichen Einbau durch den Schornstein von oben abgesenkt werden zu können.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Anpsrüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Vorrichtung im Schornstein durch zwei Rohrstutzen erfolgt, die durch das Schornsteinmauerwerk gesteckt in die Vorrichtung verschraubt werden und gleichzeitig Vor und Rücklauf-Anschlußstutzen sind.
9· Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrleistungssystem der Vorrichtung aus den verschiedensten hitzebeständigen Materialien bestehen kann, die neben einer Lamellenbestückung die verschiedensten Rohrquerschnitte ausweisen kann.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung durch ihre Konstruktion keine, oder nur eine unwesentliche Verengung des Kaminquerschnittes hervorruft.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Schornsteinquerschnitt unmittelbar oberhalb dem Eintritt der Abgaswärme aus dem Heizungskessel montiert werden kann.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Anpsrüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung eine Pumpe zugeordnet werden kann, welche die Durchflußgeschwindigkeit der Wärmeträgerflüssigkeit verändern kann.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung bei Zwischenschaltung in den Brauchwasserkreislauf, ein Heißwasserboiler zugeordnet werden kann.

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