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Dokumentenidentifikation DE102005028088A1 21.12.2006
Titel Wärmetausch für luftgekühlte Blockheizkraftwerke
Anmelder Schaper, Rudolf, 24159 Kiel, DE
Erfinder Schaper, Rudolf, 24159 Kiel, DE
DE-Anmeldedatum 17.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005028088
Offenlegungstag 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse F02G 5/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24D 3/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gleichwertigen Wärmeaustausch wie bei den wassergekühlten Blockheizkraftwerken mit Kühlwasser- und Abgaswärmetauscher zu erzielen, da Abgaswärmetauscher und Wasserkühlung erheblich aufwendigere Verfahren für das Proinzip Blockheizkraftwerk sind.
Die Lösung der technischen Aufgabe wird dadurch erreicht, dass
Abwärme des Antriebsmotors direkt, ohne Wärmetauscher, in eine Warmluftfußbodenheizung vermittels eines schallgedämmten Rohres entsprechender Größe geleitet wird.
Der Behälter, in dem der Stromerzeugen steht, besitzt u. a. eine Lufteinströmöffnung und eine Luftausströmöffnung mit Entlüftungsgebläse. Durch letztere wird die im Behälter sich (bei Betrieb des Stromerzeugers) bildende Warmluft in die Warmluftfußbodenheizung gedrückt und somit dort der gewünschte Wärmetausch erreicht.
Da dieses Wärmetauschverfahren keine Abgaswärmetauscher mit hohem Wirkungsgrad benötigt, kann ein weniger aufwendiger Abgaswärmetauscher wie beschrieben verwendet werden.
Als Anwendungsgebiet kommen Besitzer von Ein- und Mehrfamilienhäusern und Eigentumswohnungen in Frage, die Warmluftfußbodenheizungen einbauen wollen und in deren Keller ein Blockheizkraftwerk installiert werden soll.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft den Wärmetausch für meist kleinere Blockheizkraftwerke, die mit einem Stromerzeuger ausgestattet sind, dessen Verbrennungsmotor luftgekühlt und nicht wassergekühlt ist.

Der Wärmetausch soll die Abwärme des Verbrennungsmotors zur Heizungs- und Warmwasserversorgung z.B. eines Einfamilienhauses ermöglichen.

Bei wassergekühlten Blockheizkraftwerken erhitzt das Kühlwasser des Verbrennungsmotor über einen Wärmetauscher den Warmwasserspeicher und zusätzlich wird meistens über einen Abgaswärmetauscher die restliche Abwärme für den Heizungskreislauf ausgenutzt.

Nun gibt es auf dem Markt (insbesondere bei Stromerzeugern bis 20 kW) sehr preisgünstige Angebote von luftgekühlten Stromerzeugern. Diese haben die aufwendigere und damit teurere Wasserkühlung des Antriebsmotors eingespart.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen gleichwertigen Wärmetausch wie bei den wassergekühlten Blockheizkraftwerken mit Kühlwasser- und Abgaswärmetauscher zu erzielen, da Abgaswärmetauscher und Wasserkühlung erheblich aufwendigere Verfahren für das Prinzip Blockheizkraftwerk sind.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei vorliegendem Wärmetausch die sonst üblichen Kühlwasser- und Abgaswärmetauscher wegfallen können, stattdessen ein Luftrohr mit integriertem Ventilator und eine Warmluftfußbodenheizung eingesetzt werden, was nicht so aufwendig in der Herstellung und Preis ist als die übliche Lösung (Stand der Technik).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung 1 dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 Verbrennungsmotor

2 Stromgenerator

3 Frischluftzufuhr mit Filter

4 Abgasrohr vom Verbrennungsmotor

5 Schall- und wärmegedämmter Behälter

6 Warmwasserspeicher

7 Kupferrohrumwicklung des Abgasrohrs zur Wärmeübertragung auf den Warmwasserkreislauf

8 Dusche u.a.

9 Kaltwasserzulauf

10 Schalldämpfer für Abluft aus dem Behälter (5)

11 Abluftrohr aus dem Behälter (5)

12 Bohlenbretter (Unterkonstruktion für Fußboden)

13 Zwischenräume in denen die Abwärme vom Behälter (5) strömt

14 Fußboden

15 Entlüftungsgerät mit Ventilator

16 Lufteinströmöffnung mit integriertem Schalldämpfer

17 Luftausströmöffnung in den Keller hinein

Die Aufgabe der Erfindung wird, wie aus Zeichnung 1 zu ersehen ist, dadurch gelöst, dass der Stromerzeuger (1, 2) in einen ausreichend großen schall- und wärmegedämmten Behälter (5) aus Blech- oder Stein gesetzt wird.

Der Verbrennungsmotor (1) wird von außen her mit frischer Luft über einen Luftfilter(3) versorgt.

Ein weiches Kupferrohr (7), etwa 6 mm Durchmesser, ist um das Abgasrohr des Verbrennungsmotors gewickelt, dadurch findet ein Wärmetausch vom Abgasrohr auf das Kupferrohr statt. Das sonst wärmegedämmte Kupferrohr (7) leitet die Wärme in den Warmwasserspeicher (6) mit Kaltwasserzulauf (9) ein, der wiederum Duschen, Bäder u.a. versorgt (8).

Durch ein zweites Luftrohr (10) mit einem Durchmesser von etwa 30cm wird die restliche Abwärme im Behälter (5) durch ein Entlüftungsgerät mit Ventilator (15) in eine Fußbodenheizung im Wohnbereich (12, 13, 14) gedrückt. Die Luftöffnungen 16, 17 sorgen für den notwendigen Rückfluss der Luft. Der Schalldämpfer (10) aus übereinandergestapelten Metallplatten mit Abstandshaltern sorgt für die Dämmung des Schalls.

Die Fußbodenheizung wird einfach auf bestehende Bodenbeläge so gelegt, dass Bohlenbretter (12) mit Zwischenräumen (13) abwechseln und darauf ein Belag von Dämmplatten ohne oder mit Laminat/Linolium/Fliesen/Parkett gelegt wird.

Durch die Zwischenräume (13) wird vermittels der Luftrohrverbindung (11) die warme Luft aus dem Behälter (5) geleitet und so der Fußboden beheizt, wodurch der erfindungsmäßig gewollte Wärmetausch zustande kommt.

Eine Luftausströmöffnung (17) aus der Fußbodenheizung (12, 13, 14) lässt die abgekühlte Luft wieder zurück in den Keller strömen, wo sie wieder durch die Lufteintrittsöffnung (16) in den Behälter (5) eingesogen wird.


Anspruch[de]
Verfahren zum Wärmetausch für luftgekühlte Blockheizkraftwerke, dadurch gekennzeichnet, dass

1. Abwärme des Antriebsmotors direkt, ohne Wärmetauscher, in eine Warmluftfußbodenheizung vermittels eines schallgedämmten Rohres entsprechender Größe geleitet wird.

2. Der Behälter, in dem der Stromerzeuger steht, u.a. eine Lufteinströmöffnung und eine Luftaustrittsöffnung mit Entlüftungsgebläse besitzt.

Durch letztere wird die im Behälter sich bei Betrieb des Stromerzeugers bildende Warmluft in die Warmluftfußbodenheizung gedrückt, wodurch der gewünschte Wärmetausch stattfindet.

3. Der verwendete Abgaswärmetauscher ist zwar nicht so wirkungsvoll im Vergleich zum Stand der Technik, ist jedoch weniger aufwendig konzipiert und genügt den Anforderungen, da „verlorengegangene" Abwärme durch den Abwärmekreislauf zur Fußbodenheizung wieder aufgefangen wird.






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