VENTILATION AND HEATING DEVICE FOR SINGLE ROOMS OR THE LIKE

Abstract: 1. A ventilation and heating device for single rooms (1) or the like, consisting of a burner (3) fired by gaseous or liquid fuels, and one or more heat-exchangers (4, 5) having heating water and/or service water flowing therethrough, the hot gases from the burner (3) being discharged to atmosphere via a discharge conduit (6) provided with a waste gas blower (8), a fresh-air heat-exchanger (9) being disposed in the waste gas conduit (6) behind the heat-exchangers (4, 5) and having connected thereto a fresh-air conduit (10) leading into the individual room (1), characterized in that all the heat-exchangers (4, 5, 9) consists of ceramic material, the fresh-air conduit (10) is provided with a fresh-air fan (11), and the heating gases are cooled to below the dew point.

Description: Kernforschungsanlage Jülich Klimatisierungseinrichtung für Einzelräume u. dgl. mit einer Heizeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für Einzeiräume u. dgl. mit einer Heizeinrichfung, welche aus einem mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen beheizten Brenner und einem oder mehreren von Heizwasser und/ oder Brauchwasser durchflossenen keramischen Wärmeaustauschern besteht, wobei die Heissgase des Brenners bis unter den Taupunkt abgekühlt und über eine mit einem Abgasgebläse versehene Abgasleitung ins Freie geführt werden. In der älteren Patentanmeldung P 30 14 180.1 ist eine Heizeinrichtung beschrieben, bei der das Heissgas eines mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff beheizten Brenners mit einer Temperatur von über 10000 C zwei hintereinander angeordnete, aus einem keramischen Material bestehende Wärmeaustauscher durchströmt und dabei bis unter den Taupunkt abgekühlt wird, um ohne Korrosionsgefahr auch die Kondensa tionswärme auszunutzen. Das in dem nachgeschalteten Wärmeaustauscher anfallende Kondensatwasser wird abgeleitet. Bei einer solchen Heizeinrichtung kann der erste Wärmeaustauscher der Erzeugung von Heizwasser und der nachgeschaltete Wärmeaustauscher der Erwärmung von Brauchwasser dienen. Die Erfindung befasst sich mit der Aufgabe, eine solche Heizeinrichtung durch Verwendung der bis weit unter den Taupunkt abgekühlten Abgase für Klimatisierungszwecke nutzbar zu machen. Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass in der Abgasleitung hinter den Wärmeaustauschern ein keramischer Frischluft-Wärmeaustauscher angeordnet ist, an den eine, mit einem Frischluft-Gebläse versehene und in den Einzelraum mündende Frischluftleitung angeschlossen ist. Diese neuartige Klimatisierungseinrichtung ermöglicht, die die Heizungsanlage verlassenden Abgase durch den nachgeschalteten Frischluft-Wärmeaustauscher ins Freie zu leiten und im Gegenstrom durch diesen Frischluft-Wärmeaustauscher Frisch -luft aus dem Freien in den Einzelraum zwecks Klimatisierung einzuführen. Dabei ist es möglich, an heissen Tagen Frischluft für die Raumklimatisierung abzukühlen und an kalten Tagen Frischluft zur Raumklimatisierung aufzuheizen. Die Zufuhr an Frischluft kann auf einfache Art und Weise durch eine in der Frischluftleitung vor dem Frischluft-Gebläse angeordnete Drosselklappe gesteuert oder geregelt werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Frischluftleitung im Bereich zwischen der Drosselklappe und dem Frischluft=Gebläse mit einer oder mehreren gypass-Öffnungen zu versehen, durch welche Raumluft angesaugt und mit der abgekühlten Frischluft vermischt wird; hierdurch wird vermieden, dass stark unterkuhlte Frischluft an einer Stelle in den Raum einströmt. Die Raumluft befindet sich ständig im Austausch, indem die Heizeinrichtung dem Einzelraum ständig Verbrennungsluft entnimmt und klimatisierte Frischluft eingeführt wird. Die Abführung von Raumluft lässt sich dadurch verstärken, dass die Abgasleitung zwischen den Wärmeaustauschern und dem Abgas-Gebläse mit einer Bypass-Öffnung versehen ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Einem Einzelraum 1 o. dgl. ist eine Heizeinrichtung 2 zugeordnet, die im wesentlichen aus einer Brenner- und Brennkammereinheit 3 und zwei Wärmeaustauschern 4, 5 besteht, von denen der erste vom Heizwasser einer Heizwasseranlage und der zweite von Brauchwasser durchflossen wird. Der Brenner wird mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff beheizt, und das in der Brennkammer gebildete Heissgas tritt in den-ersten Wärmeaustauscher 4 mit einer Temperatur von über 10000 C ein und durchströmt diesen sowie den Wärmeaustauscher 5. Durch die beiden Wärmeaustauscher 4, 5 wird das Heissgas bis unter den Taupunkt abgekühlt. Das im Wärmeaustauscher 5 abgeschiedene Kondensatwasser wird über eine nicht dargestellte Ableitung abgeführt. Die keramischen Wärmeaustauscher 4, 5 weisen eine Vielzahl parallel liegender, schlitzförmiger Strömungskanäle auf, die von dem Heissgas sowie von dem zu erwärmenden Heizwasser bzw. Brauchwasser durchströmt werden. Das von den Wärmeaustauschern bis unter den Taupunkt abgekühlte Heissgas wird mittels einer durch eine Aussenwand 7 geführte und mit einem Abgas-Gebläse 8 versehene Abgasleitung 6 ins Freie geführt. In der Abgasleitung 6 ist ein keramischer Frischluft-Wärmeaustauscher 9 angeordnet, der ähnlich wie die Wärmeaustauscher 4, 5 aufgebaut ist und einerseits von dem unter den Taupunkt abgekühlten Abgas und andererseits von Frisch luft durchströmt wird. Auf der Raumseite befindet sich eine Frischluftleitung 10, durch welche die Frischluft mittels eines Frischluft-Gebläses 11 aus dem Freien angesaugt wird und dabei den Frischluft-Wärmeaustauscher 9 durchströmt. In der Frischluftleitung 10 ist weiterhin eine Drosselklappe 12 angeordnet, mit deren Hilfe die Frischluftmenge einstellbar ist. Ausserdem sind zwischen der Drosselklappe 12 und dem Frischluft-Gebläse 11 in der Frischluftleitung 10 ein oder mehrere BypassrÖffnungen 13 vorgesehen, durch welche Luft aus dem Einzelraum 1 angesaugt wird. Ähnliche Bypass-Öffnungen 14 können auch zwischen dem Wärmeaustauscher 5 und dem Abgas-Gebläse 8 in der Abgasleitung 6 angeordnet sein. Bei Betrieb der Heizeinrichtung 2 wird dem Einzelraum 1 Raumluft als Verbrennungsluft entnommen. Nach Verlassen der Wärmeaustauscher 4, 5 und nach Beimischen von Raumluft an der bzw. den Bypass-Öffnungen 14 wird das weit unter den Taupunkt abgekühlte Abgas vom Abgas-Gebläse 8 über die Abgasleitung 6 durch den Frischluft-Wärmeaustauscher 9 und das aussen liegende Abgasrohr 6 in das Freie geleitet. Frischluft wird im Gegenstrom durch den Frischluft-Wärmeaustauscher 9 mittels Frischluft-Gebläses 11 in den Einzelraum 1 geleitet. Dabei kann an einem heissen Tag mit Aussentemperaturen, die um fünf oder mehr Celsiusgrade höher liegen als die Abgastemperatur, in der Abgasleitung 6 die Frischluft um drei bis fünf oder mehr Celsiusgrade abgekühlt in den Einzelraum 1 gegeben werden. Durch Zumischung von Raumluft über die Bypass-t)ffnungen 13 wird vermieden, dass die vom Frischluft-Gebläse 11 in den Einzelraum 1 geförderte Luft zu stark unterkühlt an einer Stelle einströmt. An einem kalten Tag, bei dem die Aussentemperatur niedriger als im Einzelraum 1 ist, ist die Temperatur in der Abgasleitung 6 um fünf oder mehr Celsiusgrade wärmer, so dass die aus dem Freien eintretende Frischluft im Frischluft-Wärmeaustauscher um vier oder mehr Celsiusgrade aufgewärmt werden wird. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Heizeinrichtung der genannten Art, die beispielsweise zum Beheizen einer kleinen Wohnung benutzt wird und die dort in einem sogenannten Küchenzentrum untergebracht sein kann, die austretende Abgasmenge aus der Heizeinrichtung ausreichend gross ist, um in der Küche gleichzeitig die ständige r(ufterneuerung für die in der Küche arbeitenden Personen und auch die Klimatisierung herbeizuführen, ähnlich wie ein dafür bisher separat benutztes Raumklimagerät. Mit der erfindungsgemässen Heizeinrichtung für Frischluftklimatisierung durch Abgase kann der für die Klimatisierung benötigte Aufwand im Vergleich zu einem äquivalenten Klimagerät deutlich geringer gehalten werden, und es entsteht auch ein kleinerer Raumbedarf als bei den separaten Raumklimageräten. ueber die Drosselklappe 12 in der Frischluftleitung 10 vor dem Frischluft-Gebläse 11 kann die in den Einzelraum 1 eingegebene Menge zwischen einem Höchstwert bei geöffneter Drosselklappe und bei minimalem Wert bei geschlossener Drosselklappe auf die Åaewei- 1 eigen atmosphärischen Temperaturverhältnisse bezüglich der konstant zu haltenden Temperatur im Einzelraum 1 eingestellt werden. Durch die Verwendung von keramischem Werkstoff für den Frischluft-Wärmeaustauscher 9 wird insbesondere bei Frischluiterwärmusg an kalten Tagen erreicht, dass die im Frischluft-Wärmeaustauscher 9 stattfindende Kondensation von Abgas-Verbrennungswasserdampf, insbesondere bei Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe keine materialschädigende Auswirkung hat. Der für den Antrieb des Frischluft-Gebläses 11 erforderliche Strombedarf liegt um etwa 1/5 bis 1/10 niedriger als die für die Frischluftklimatisierung an die Frischluft übertragene oder von der Frischluft entnommene Wärmeleistung. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Heizeinrichtung kontinuierlich, d.h. ständig betrieben wird; dann wird eine ebenso kontinuierliche Raumklimatisierung erreicht. Bei Betriebssituationsn, bei denen die Heizeinrichtung 2 abgeschaltet ist, kann mit der erfindungsgemässen Einrichtung auch bei nur eingeschaltetem Frischluft-Gebläse 11 und/ oder Abgas-Gebläse 8 der Einzelraum 1 ständig belüftet werden. Unangenehme Küchendünste werden sowohl bei eingeschalteter oder abgeschalteter Heizungsanlage durch die Heizeinrichtung 2 am Eintritt 1-5 der Heizeinrichtung angesaugt, wenn dies im zu klimatisierenden Einzelraum 1, beispielsweise in einem Beistellschrank, neben dem Kochherd betrieben wird. Eine Dunstabzugshaube ist dann nicht mehr nötig.

Claims: Patentansprüche 1. Klimatisierungseinrichtung für Einzelräume o. dgl. mit einer Heizeinrichtung, welche aus einem mit gasförmi- gen oder flüssigen Brennstoffen beheizten Brenner und ein oder mehreren von Heizwasser und/oder Brauchwasser durchflossenen keramischen Wärmeaustauschern besteht, wobei die Heizgase des Brenners bis unter den Taupunkt abgekühlt und über eine mit einem Abgas-Gebläse ver sehene Abgasleitung ins Freie geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasleitung (6) hinter den Wärmeaustauschern (4,5) ein keramischer Frischluft Wärmeaustauscher (9) angeordnet ist, an den eine, mit einem Frischluft-Gebläse (11) versehene und in den Ein zelraum (1) mündende Frischluftleitung (10) angeschlos sen ist. 2. Xlimatisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass in der Frischluftleitung (10) vor dem Frischluft-Gebläse (11) eine Drosselklappe (12) angeordnet ist. 3. Klimatisierungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Frischluftleitung (10) zwischen der Drosselklappe (12) und dem Frischluft-Gebläse (11) mit einer Bypass-Öffnung (13) versehen ist. 4. Klimatisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (6) zwischen den Wärmeaustauschern (4,5) und dem Abgas Gebläse (8) mit einer Bypass-Öffnung (14) versehen ist.

Inventors: FORSTER, SIEGFRIED, DR., QUELL, PETER, DR., Förster, Siegfried, Dr.
Applicants: KERNFORSCHUNGSANLAGE JULICH GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1981
Main classification: F24F7
IPC codes: F28D21, F24D9, F24F12