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Dokumentenidentifikation DE202007003429U1 31.05.2007
Titel Heizungsanlage
Anmelder Mainka, Ingo, 21037 Hamburg, DE
Vertreter Glawe, Delfs, Moll, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 202007003429
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 31.05.2007
Registration date 26.04.2007
Application date from patent application 07.03.2007
IPC-Hauptklasse F24D 17/00(2006.01)A, F, I, 20070307, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage mit einer Einrichtung zur Erwärmung eines Wärmeübertragungsfluids, insbesondere Wasser, mit ersten vom Wärmeübertragungsfluid durchströmten Einrichtungen zum Heizen bei einer ersten Temperatur und zweiten vom Wärmeübertragungsfluid durchströmten Einrichtungen zum Heizen bei einer zweiten tieferen Temperatur, mit die Einrichtungen verbindenden Rohren und mit wenigstens einer Umwälzpumpe.

Konventionelle Heizungsanlagen müssen mit einer relativ hohen Rücklauftemperatur von mindestens 60°C betrieben werden, um Korrosion im Heizkessel zu vermeiden. Diese hohe Rücklauftemperatur bringt u. a. verhältnismäßig hohe Wärmeabstrahlungsverluste bei der Rückleitung des Wärmeübertragungsfluids von den Heizeinrichtungen zur Erwärmungseinrichtung mit sich. Andere Erwärmungseinrichtungen können und werden vorteilhafterweise mit einer wesentlich niedrigeren Rücklauftemperatur betrieben, was die genannten Abstrahlungsverluste vermindert. Eine niedrigere Rücklauftemperatur bedeutet dabei natürlich auch eine niedrigere Temperatur der Heizeinrichtungen, so dass diese größer dimensioniert werden müssen, um genügend Wärme abzugeben. Dadurch entstehen beträchtliche Kosten, insbesondere auch bei Umrüstung auf z. B. Solarheizung oder Heizung mit Hilfe eines Blockheizkraftwerks.

Die Erfindung geht aus von einer Heizungsanlage mit zwei verschiedenen Heizeinrichtungen, die mit unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen Heizungsanlage, bei der trotz niedrigerer Rücklauftemperatur eine wirksame Beheizung möglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass die Rohrverbindungen von der Erwärmungseinrichtung zu den ersten Heizeinrichtungen, von dort zu den zweiten Heizeinrichtungen und von dort zurück zur Erwärmungseinrichtung führen.

Es werden also nicht mehr erfindungsgemäß die ersten und zweiten Heizeinrichtungen direkt von der Heizungsanlage betrieben. Vielmehr wird das Wärmeübertragungsfluid zuerst durch die ersten Heizeinrichtungen geleitet, wodurch es durch Abgabe von Wärme abgekühlt wird. Dieses teilweise abgekühlte Wärmeübertragungsfluid wird dann in die zweiten Heizeinrichtungen eingeleitet, die bei der tieferen Temperatur arbeiten. Dadurch ist es möglich, die Rücklauftemperatur je nach Anwendungsbereich auf bis zu 30°C oder sogar noch geringer zu reduzieren.

Bei einer solchen Heizungsanlage werden auch nicht unbedingt separate Umwälzpumpen für die ersten und zweiten Heizeinrichtungen benötigt. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform ist vielmehr nur eine Umwälzpumpe vorgesehen, die das Wärmeübertragungsfluid, insbesondere Wasser, von der Erwärmungseinrichtung zuerst durch die ersten Heizeinrichtungen, dann durch die zweiten Heizeinrichtungen und zurück zur Erwärmungseinrichtung führt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zusätzliche Rohrverbindungen zum direkten Verbinden des Rücklaufs der ersten Heizeinrichtungen und/oder des Vorlaufs der zweiten Heizeinrichtungen mit der Erwärmungseinrichtung vorgesehen. In diesem Fall ist es möglich, die ersten und zweiten Heizeinrichtungen unabhängig voneinander zu betreiben und auch insbesondere die zweite Heizeinrichtungen mit einer höheren Temperatur zu betreiben.

Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform sind insbesondere Rohrverbindungen und Mischventile zum Zumischen von Rücklauf zum Vorlauf von Heizeinrichtungen und eine Umwälzpumpe vorgesehen. Auf diese Weise hat man mehr Möglichkeiten, die Temperatur der entsprechenden Heizeinrichtungen zu regulieren, ohne dass die Vorlauftemperatur verändert werden muss.

Damit die Heizeinrichtungen völlig unabhängig voneinander betrieben werden können, sind vorteilhafterweise Ventile zum Reduzieren und/oder Absperren des Kreislaufs durch die ersten und/oder zweiten Heizeinrichtungen vorgesehen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die ersten Heizeinrichtungen zum Abgeben von Prozesswärme bei industriellen Verfahren und die zweiten Heizeinrichtung zur Raumheizung ausgebildet. Für die Prozesse steht dabei eine verhältnismäßig hohe Temperatur zur Verfügung, während die Raumheizung mit niedrigerer Vorlauftemperatur erfolgen kann.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die ersten Heizeinrichtungen zum Erhitzen von Brauchwasser und die zweiten Heizeinrichtungen zur Raumheizung ausgebildet. Man kann so verhältnismäßig heißes Brauchwasser erhalten, wobei für die Raumheizung aber nur ein Wärmeübertragungsfluid mit niedrigerer Vorlauftemperatur erforderlich ist.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die ersten Heizeinrichtungen Radiatoren und die zweiten Heizeinrichtungen eine Fußbodenheizung, die bekanntlich mit niedrigerer Temperatur als Radiatoren betrieben wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die ersten Heizeinrichtungen zur Vegetationsheizung in einem Gartenbaubetrieb und die zweiten Heizeinrichtungen für Gewächshausheizung ausgebildet sind. Für die Vegetationsheizung, die im Pflanzenbestand angeordnet ist, sind dabei Temperaturen von bis zu 70°C oder 80°C vorteilhaft, wobei bei konventionellen Heizungen die Rücklauftemperatur 60°C beträgt. Diese Rücklauftemperatur wird aber durch die anschließende Durchleitung des Wärmeübertragungsfluids durch die Gewächshausheizung, die eine niedrigere Temperatur erfordert, bei besonders vorteilhaften Formen bis auf 30°C verringert.

In diesem Falle muss nur die zweite Heizeinrichtung großvolumig ausgebildet sein, was aber bei solchen Heizungen bereits jetzt schon der Fall ist. Die Vegetationsheizung kann entsprechend kleinvolumig ausgebildet bleiben. Es ist damit in vorteilhafter Weise eine Nachrüstung möglich. Die bisherigen Heizeinrichtungen können weiter verwendet werden; es müssen nur z. T. neue Verbindungsrohre verlegt werden, was weiter keine handwerklichen Schwierigkeiten oder hohen Kosten mit sich bringt. Auch die Pumpenleistung wird reduziert, wenn beide Systeme direkt hintereinander geschaltet sind und keine zusätzlichen Strömungswege geschaffen werden sollen.

Insgesamt kann aber auch die Vorlauftemperatur abgesenkt werden, was die Heizanlage für die Verwendung von Wärmepumpen insbesondere mit Erdwärmeausnutzung wirtschaftlicher macht. Der Vorteil der niedrigeren Rücklauftemperatur ist, dass bei Blockheizkraftwerken das Wärmeübertragungsfluid besser zur Nutzung der Motorabwärme eingesetzt werden kann.

Es ist aber auch die Verwendung von Solarkolektoren mit der erfindungsgemäßen Heizungsanlage in sehr vorteilhafter Weise möglich.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Von einer in der Figur nicht gezeigten Erwärmungseinrichtung, z. B. einer Wärmepumpe, wird das Wärmeübertragungsfluid, insbesondere Wasser durch eine Leitung 1 einem Gewächshaus 20 zugeführt. Dieses weist eine Vegetationsheizung 3 und eine Gewächshausheizung 4 auf. Das Wasser von der Vorlaufleitung 1 wird über eine Leitung 2 in die Vegetationsheizung 3 geleitet und von dort über eine Leitung 5 in die Gewächshausheizung 4, von wo das Wasser dann durch eine Leitung 6 zum Rücklauf 7 gelangt. Bei dieser einfachen Ausführungsform ist nur eine einzige Umwälzpumpe 8 erforderlich.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich vorgesehen, dass durch Mischventile 9 und Pumpen 10 ein Teil des Wassers in der Vegetationsheizung zirkuliert werden kann, also ein Teil des Rücklaufes wieder den Vorlauf zugeführt wird. Weiter kann durch Absperrventile 11 die Vegetationsheizung gedrosselt oder ganz abgeschaltet werden.

Auch in der Gewächshausheizung 4 ist ein Mischventil 9 vorgesehen, über das das Wasser in der Gewächshausheizung wenigstens teilweise zirkuliert werden kann. Auch die Gewächshausbeheizung kann über Ventile 11 reduziert oder ausgeschaltet werden. Schließlich sind in der Anlage noch Rückschlagventile 12 vorgesehen.

Bei der erfindungsgemäßen Heizungsanlage sind zumindest im Falle der Gewächshausbeheizung keine Rücklauftemperaturen von 55°C bis 65°C mehr erforderlich, wie man sie bei Ölkesseln benötigt. Auch die Vorlauftemperaturen können gesenkt werden, nämlich insbesondere um 15%. Die Rücklauftemperaturen können bis zu 40% niedriger sein. Wie erwähnt ist dabei eine Änderung an den Heizeinrichtungen nicht erforderlich.

Insgesamt erhält man also eine wesentliche Energieeinsparung und kann die Heizanlagen vorteilhafterweise in Verbindung mit Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen oder Solarheizungen betreiben. Eine Nachrüstung konventioneller Heizungsanlagen ist mit verhältnismäßigg geringem Aufwand möglich,


Anspruch[de]
Heizungsanlage mit einer Einrichtung zur Erwärmung eines Wärmeübertragungsfluids, insbesondere Wasser, mit ersten vom Wärmeübertragungsfluid durchströmten Einrichtungen zum Heizen bei einer ersten Temperatur und zweiten vom Wärmeübertragungsfluid durchströmten Einrichtungen zum Heizen bei einer zweiten tieferen Temperatur, mit die Einrichtungen verbindenden Rohren und mit wenigstens einer Umwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrverbindungen (1, 2, 5, 6) von der Erwärmungseinrichtung zu den ersten Heizeinrichtungen (3), von dort zu den zweiten Heizeinrichtungen (4) und von dort zurück zur Erwärmungseinrichtung führen. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rohrverbindungen (1, 2, 5, 6) nur eine Umwälzpumpe (8) vorgesehen ist. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzliche Rohrverbindungen zum direkten Verbinden des Rücklaufs der ersten Heizeinrichtungen (3) und/der des Vorlaufs der zweiten Heizeinrichtungen (4) mit der Erwärmungseinrichtung aufweist. Heizungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Rohrverbindungen Rohrverbindungen und Mischventile (9) zum Zumischen vom Rücklauf zum Vorlauf und eine Umwälzpumpe (8, 10) aufweisen. Heizungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie Ventile (11) zum Reduzieren und/oder Absperren des Kreislaufs durch die ersten (3) und/oder zweiten Heizeinrichtungen (4) aufweist. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Heizeinrichtungen (3) zum Abgaben von Prozesswärme und die zweiten Heizeinrichtungen (4) zur Raumheizung ausgebildet sind. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Heizeinrichtungen (3) zum Erhitzen von Brauchwasser und die zweiten Heizeinrichtungen (4) zur Raumheizung ausgebildet sind. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Heizeinrichtungen (3) Radiatoren und die zweiten Heizeinrichtungen (4) eine Fußbodenheizung sind. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Heizeinrichtungen (3) zur Vegetationsheizung in einem Gartenbaubetrieb (2) und die zweiten Heizeinrichtungen (4) für Gewächshausbeheizung ausgebildet sind. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Erwärmungseinrichtung eine Wärmepumpe ist, insbesondere zur Ausnutzug von Erdwärme. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Erwärmungseinrichtung ein Blockheizkraftwerk ist. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung Solarkollektoren aufweist.






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