HOT AIR LONG DISTANCE HEATING

Abstract: 1. Hot-air district heating for buildings (40, 65), in which an air compressor (2) is connected via a heatable surface heat-exchanger (5) to a hot-air turbine (7) performing mechanical work and connected to a hot-air coarse distributing system (38, 58, 78), characterised in that the compressor (2) has an air inlet open to free atmosphere ; the secondary side of a recuperator (3) is connected between the compressor (2) and the surface heat exchanger (5), the primary side of the recuperator being connected between the outlet of the hot-air turbine (7) and the coarse distribution system (38, 58, 78) ; and the coarse distribution system (38, 58, 78) is connected to fine distribution systems (41, 62) situated inside the buildings (40, 65) requiring to be heated, said fine distribution systems terminating with open ends in said buildings.

Description: Warmluft-Fernheizung Die Erfindung betrifft eine Warmluftfernheizung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche Fernheizung zu schaffen, die ohne übermässige Investitionen mit möglichst geringem Energieaufwand arbeitet. Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 erfüllt. Neben einem überraschend hohen Wirkungsgrad durch Ausnützung von Abfallwärme ergeben sich besondere Vorteile der Anordnung durch den weitgehenden Wegfall von Wärmeübertragern im eigentlichen Heizwärmefluss. Nach dem Kennzeichen von Anspruch 2 lassen sich auch Warmluftströme höherer Temperatur wirtschaftlich und ohne unkomfortable Temperaturdifferenzen in den beheizten Räumen nutzen. Nach Anspruch 3 wird auch de Abluft von Räumen zur Verbesserung des Wirkungsgrades genutzt. Das Kennzeichen von Anspruch 4 zeigt, wie mit geringem Aufwand Temperaturdifferenzen im Warmluftstrom vermieden werden können. Durch die selektive Kühlung einzelner Warmluftverteiläste zu Gunsten anderer Aeste lässt sich die Effizienz der Anlage weiter verbessern. Anspruch 6 zeigt eine einfache Anordnung zu einer dem Bedarf entsprechenden Beeinflussung der Wärmezufuhr. Die Massnahmen nach Anspruch 7 gestatten die Feuchte der Abluft mit sehr geringem Aufwand zu beeinflussen. Die Erfindung wird nun an einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Heissluftturbinengruppe 1 mit einem Verdichter 2, einem Rekuperator 3, einer in einem Heizapparat 4 untergebrachten Luftheizfläche 5 und einer mit dem Verdichter 2 und einem Generator 6 auf der selben Welle sitzenden Heissluftturbine 7. Der Heizapparat 4 ist etwa nach Art eines Dampferzeugers ausgebildet. Er weist wassergekühlte, gasdichte Rohrwände 10 auf. Innerhalb des von den Wänden 10 umschlossenen Raumes sind unterhalb der Luftheizfläche 5 eine Feuerung 12 und oberhalb dieser Heizfläche 5 Dampferzeugerheizflächen 14 angeordnet, von denen hier nur eine gezeichnet ist. Am Austritt 15 des Heizapparates 4 ist die Primärseite eines tuftvorwärmers 16 angeschlossen, dessen Sekundärseite über ein Gebläse 17 mit der Feuerung 12 des Heizapparates verbunden ist. Der Austritt der Turbine 7 ist über die Primärseite des Rekuperators 3 mit einem Abluftkessel 20 verbunden, der - in Richtung der Luftströmung gesehen - eine erste Heizfläche 22 eines Heisswasserkreislaufs 23, eine zweite Heizfläche 25 eines Warmwasserkreislaufs 26, eine dritte Heizfläche 28 eines weiteren Warmwasserkreislaufs 29 und schliesslich eine vierte Heizfläche 32 eines Schwimmbadheizkreislaufs 33 aufweist. Die vier Kreisläufe 23, 26, 29 und 33 führen Heisswasser zu einem benachbarten Städtchen 50, Warmwasser zu einer Universität 40, Warmwasser tieferer Temperatur zu einer Wäscherei 52 bzw. Warmwasser zu einem nicht gezeichneten Schwimmbad. In den Rücklaufleitungen der vier Kreisläufe sind jeweils Umwälzpumpen 55 angeordnet. Der Austritt 35 des Abluftkessels 20 ist über einen Ver teilschieber 37 mit einer dem ersten Ast einer Warmluftferheizung angehbrenden Warmluftleitunq 38 verbunden, die zu einem nahen Universitätskomplex 40 führt. Die Warmluftleitung 38 ist im Gebäudekomplex mit einem Feinverteilsystem 41 verbunden. Zwischen der vierten Heizfläche 32 und der dritten Heizfläche 28 ist der Abluftkessel 20 durch eine Leitung 58 angezapft, die einen zweiten Ast des Grobverteilsystems bildet. Die Leitung 58 führt über einen statischen Mischer 60 zu einem Feinverteilsystem 62 einer Fabrikliegenschaft 65. Dem Feinverteilsystem 62 gegenüber ist ein Sammler 67 angeordnet, der zum Eingang der Primärseite eines Abluftrekuperators 68 führt. Der sekundärseitige Austritt des Abluftrekuperators 68 ist über eine Leitung 71 mit Gebläse 70 mit dem Eintritt des Mischers 60 verbunden. Die Warmluftzufuhr zur Fabrikliegenschaft 65 wird je nach dem Wärmebedarf durch ein in der Leitung 58 angeordnetes Drosselorgan 72 beeinflusst,und gleichzeitig wird auch die Durchsatzmenge des Gebläses 70 so eingestellt, dass sich angenehme Temperaturverhältnisse ergeben. Für den Fall, dass bei Benützung einer festen Anzapfstelle des Abluftkessels 20 der Regelbereich licht genügen sollte, kann die Leitung 58 auch an zwei oder mehr Stellen des Abluftkessels angeschlossen sein, wobei der Luftbezugsort innerhalb dieser Stellen verschoben werden kann. Im vorliegenden Beispiel bezieht die Wäscherei 52 Wärme zu besonders günstigem Tarif mit der Bedingung, dass die Wär meabgabe reduziert oder unterbrochen werden kann, wenn die Fabrikliegenschaft 65 mehr Wärme benötigt. Wird dementsprechend die zur dritten Heizfläche 28 führende Umwälzpumpe 55 ausgeschaltet, so steigt die Temperatur in der Leitung 58. Im Bereich zwischen den Heizflächen 28 und 25 zweigt vom Abluftkessel 20 ein dritter Ast des Grobverteilsystems ab, der durch eine Leitung 78 gebildet ist und zu einem Weiler 80 führt. Die Mischung von Frischluft geschieht hier zum Teil erst in den kleinen Wohneinheiten, vor allem durch Ejektoren, die Raumluft und zu kleinem Teil Frischluft ansaugen. Je nach Bedarf werden in nicht dargestellten Zweigleitungen der Leitung 78 Gebläse installiert, welche den für den Betrieb der Ejektoren nötigen Druck erzeugen. Im Rücklauf des ersten Kreislaufes 23 ist ein Dreiwegschieber 82 vorgesehen, der gestattet, den Kreislauf 23 vollständig oder teilweise über einen im Luftstrom zwischen dem Verdichter 2 und dem Rekuperator 3 angeordneten Kühler 84 zu führen. Durch die Rückkühlung der verdichteten Luft im Kühler 84 wird Luftfeuchte auskondensiert, die als Kondensat über den Stutzen 85 aus dem Kühler 84 abgelassen werden kann. Der Dreiwegschieber 82 wird von einem stromunterhalb des Mischers 60 angeordneten Feuchtefühler61 in dem Sinn beeinflusst, dass bei steigender Feuchte rF ein zunehnder Teil des im Kreislauf 23 zirkulierenden Heisswassers über den Kühler 84 geführt wird.

Claims: Patentansprüche 1. Warmluftfernheizung für Gebäude, mit einem Grobverteil system von Warmluft zu den zu heizenden Gebäuden und Feinverteilsystemen innerhalb der Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Luftansaug stutzen versehener Verdichter (2) druckseitig über die Sekundärseite eines Rekuperators und einen beheizbaren Wärmeübertrager (5) mit einer den Verdichter (2) antrei benden und zusätzliche mechanische Energie abgehenden Heissluftturbine (7) verbunden ist, deren Austritt stutzen über die Primärseite des Rekuperators {3) und gegebenenfalls über weitere den entspannten Luftstrom kühlende Wärmeübertragungsflächen (22,25,28,32) an das Grobverteilsystem (38,58,78) der Warmluftfernheizung angeschlossen ist. 2. Warmluftfernheizung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass in mindestens einem Ast (58) des Grob verteilsystems eine Frischluftzuleitung (71) einmün det. 3. Warmluftfernheizung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass in die Frischluftzuleitung (71) zum Ast (58) des Grobverteilsystems die Sekundärseite ei nes Abluftrekuperators (68) eingeschaltet ist, durch den primärseitig Gebäudeabluft strömt. 4. Warmluftfernheizung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromunterhalb der Ein mündung der Frischluftzuleitung (71) in den Ast (58) des Grobverteilsystems und noch vor der Feinverteilung im Gebäude ein statischer Mischer (60) zur Homogeni sierung der Temperatur des Luftstromes vorgesehen ist. 5. Warmluftfernheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ast (38) zu ei nem mit geringerem Aufwand mit Heissluft versorgbarem Gebäude (40) eine den Warmluftstrom zusätzlich kühlen de Wärmeübertragungsfläche (32) vorgesehen ist. 6. Warmluftfernheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den Luftstrom kühlenden Wärmeübertra gungsflächen (32,28,25,22), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um aussen-oder raumtem peraturabhängig einzelne oder alle dieser Wärmeüber tragungsflächen (32,28,25,22) ein- oder auszuschal ten. 7. Warmluftfernheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckluft-Verbin dungsleitung zwischen dem Verdichter (2) und dem Re kuperator (3) ein regelbarer Kühler (84) angeordnet ist, durch den die Feuchte (?) der Abluft beeinflusst werden kann.

Inventors: BRUNNER, ALFRED
Applicants: GEBRUDER SULZER AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: F24D5
IPC codes: F24D5