RS65375B1

RS65375B1 - Uređaj za zagrevanje sa poboljšanom efikasnošću

Info

Publication number: RS65375B1
Application number: RS20240396A
Authority: RS
Inventors: Gordan Dzeba; Mike Flückiger
Original assignee: Suter Entfeuchtungstechnik AG
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2024-04-30
Also published as: EP4177528A1; PL4177528T3; US12405010B2; JP2023070110A; EP4177528B1; ES2977264T3; HRP20240481T1; EP4177528C0; SMT202400139T1; CN116066815A; US20230139453A1; CA3181447A1; HUE066447T2

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na uređaj za zagrevanje, poželjno za sagorevanje proizvoda biomase, posebno peleta od biomase, sa povećanom efikasnošću, na postupak za povećanje efikasnosti (odgovarajućih) uređaja za zagrevanje kao i na odgovarajuće upotrebe.

[0002] Širok spektar uređaja za zagrevanje poznat je iz stanja tehnike. Takođe je poznat rad uređaja za zagrevanje sa peletima. Uređaji za zagrevanje iz stanja tehnike obuhvataju, na primer, pored komore za sagorevanje u kojoj se sagoreva gorivo, i izmenjivače toplote smeštene uz komora za sagorevanje ili vruće izduvne cevi, koji se zauzvrat koriste da predaju toplotu vazduhu koji se zagreva, pri čemu se voda ili vazduh koriste kao sredstvo za prenos toplote.

[0003] Kao stanje tehnike može se navesti na primer: DE 202010016404 U1 ili DE 202018001770 U1. DE 202018001770 U1, koji čini najbliže stanje tehnike, opisuje grejač za zagrevanje prostorija i za proizvodnju tople vode, sagorevanjem drvenih peleta, koji se sastoji od kontejnera za pelet koji je preko transportnog uređaja povezan sa plamenikom za termičko sagorevanje drvenih peleta, sa mlaznicom za sagorevanje drvnog gasa, postavljen u komori za sagorevanje, pri čemu se vreli gasovi sagorevanja kreću iz komore za sagorevanje kroz najmanje jednu cev pregrejača sa izmenjivačem toplote ka ventilatoru za usisavanje izduvnih gasova.

[0004] U slučajevima uređaja iz stanja tehnike, zavisno od konstrukcije, veća količina neiskorišćene toplote oslobađa se u okolinu preko izduvnih gasova. Efikasnost ovih uređaja nije optimalna.

[0005] U vezi s tim, i dalje postoji značajan potencijal za poboljšanje na osnovu trenutnog stanja tehnike.

[0006] Prema tome, predmet ovog pronalaska je kako obezbediti uređaje za zagrevanje koji pokazuju poboljšane nivoe efikasnosti u odnosu na uređaje iz stanja tehnike.

[0007] Jednovremeno je predmet ovog pronalaska kako obezbediti postupak pomoću kojeg se može postići povećanje efikasnosti uređaja za zagrevanje.

[0008] Konačno, trebalo bi pronaći moguće upotrebe uređaja za zagrevanje sa povećanom efikasnošću.

[0009] Dalji zadaci proističu iz sledećeg opisa.

[0010] Ovi i drugi zadaci u kontekstu ovog pronalaska rešeni su predmetom nezavisnih patentnih zahteva.

[0011] Poželjni načini ostvarivanja proizilaze iz zavisnih patentnih zahteva kao i opisa koji sledi.

[0012] U kontekstu ovog pronalaska, osim ako nije drugačije navedeno, temperature su izražene u stepenima Celzijusa (°C).

[0013] Osim ako nije drugačije navedeno, sagorevanje se izvodi na pritisku okoline (=normalni pritisak/atmosferski pritisak), tj. na 1013 mbar.

[0014] U kontekstu ovog pronalaska, pojam „obuhvata“ takođe obuhvata „sastoji se od“; to jest odgovarajući spisak, pored eksplicitno navedenih elemenata, može da sadrži (= obuhvata) druge elemente, ili može da sadrži (=se sastoji od) upravo ove elemente (pri čemu nebitni elementi kao što su vijci, oznake itd. nisu uzeti u obzir).

[0015] Za relativne informacije kao što su gore, dole, levo, desno ili slično, u kontekstu ovog pronalaska kao referentni sistem uzima se posmatrač koji stoji uspravno na tlu ispred predmeta o kojem se govori.

[0016] Predmet ovog pronalaska je, posebno, uređaj za zagrevanje koji obuhvata:

A) gorionik koji obuhvata

- komoru za sagorevanje,

- dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje, koji ima gornji otvor koji se otvara u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja,

- kanal za dimne gasove, koji vodi dimni gas nadole duž komore za sagorevanje, - zonu izmenjivača toplote koja se nastavlja na kanal za dimne gasove i koja obuhvata - prvo, izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima,

- potom izmenjivač toplote tercijarnog vazduha,

- dimnjak za odvod dimnih gasova,

- izmenjivač toplote zračenjem postavljen iznad komore za sagorevanje,

- klapnu za dimne gasove na gornjem kraju kanala za dimne gasove, koja, kada je otvorena, povezuje kanal za dimne gasove sa dimnjakom,

B) grejni deo koji obuhvata

- ventilator za usisavanje vazduha,

- izmenjivač toplote izduvnog vazduha sa istim sredstvom za prenos toplote kao kod izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima,

- izlazni otvor za zagrejani vazduh,

pri čemu izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem toplote izduvnog vazduha obrazuje krug izmenjivača toplote.

[0017] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, komora za sagorevanje obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za primarni vazduh i sekundarni vazduh, rešetku za sagorevanje i plamenik, otvor za dovod goriva i komoru za sakupljanje otpada goriva i/ili uređaj za ispuštanje otpada goriva, poželjno kanal, posebno povezan sa komorom za sagorevanje preko transportnog puža za uklanjanje otpada goriva. Osim toga, u varijantama se može obezbediti kontrolni prozor kojim se vizuelno može proveravati sagorevanje u komori za sagorevanje. Međutim, takođe je moguće i poželjno u varijantama ovog pronalaska da se (automatski) prati sagorevanje elektronskim uređajem za praćenje, na primer termalnim senzorima i kamerama.

[0018] U nekim poželjnim varijantama ovog pronalaska, ulaz primarnog vazduha u komoru za sagorevanje je kraj kanala za usisavanje vazduha, koji vodi duž zida komore za sagorevanje. Ovo dovodi do toga da, tokom rada, primarni vazduh ulazi u sistem koji je prethodno zagrejan (toplotom koja se emituje preko zida komore za sagorevanje); pored toga, toplota koja se emituje kroz zid komore za sagorevanje koristi se razumno i ne ispušta se neiskorišćena. Jednovremeno, može se prethodno zagrejati i sekundarni vazduh kroz odgovarajući kanal.

[0019] Sagorevanje se može podstaći na bilo koji pogodan način, na primer može da se koristi gasni plamen za paljenje. Ovo može biti deo uređaja u obliku malog gasnog gorionika. Ili se keramički element za paljenje, kao deo uređaja, može koristiti za paljenje pomoću struje vazduha.

[0020] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, uređaj za zagrevanje obuhvata rezervoar za skladištenje (peleta) koji je povezan sa komorom za sagorevanje preko otvora za dovod goriva, poželjno preko transportnog puža.

[0021] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska gornji otvor dvoslojnog zida sa šupljinom komore za sagorevanje otvara se u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja. Pored toga, dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje u poželjnim varijantama ovog pronalaska obuhvata donji otvor ili priključak konfigurisan za uvođenje tercijarnog vazduha. Na ovaj način postiže se da se vazduh prethodno zagrejan izmenjivačem toplote tercijarnog vazduha dalje zagreva kroz zid (komore za sagorevanje) u dvoslojnom zidu sa šupljinom komore za sagorevanje i uvodi se u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja u kvazi dvostruko prethodno zagrejanom stanju i meša se sa dimnim gasom. Ovo dovodi do nekoliko povoljnih efekata: s jedne strane, dimni gas se razblažuje tako da izduvni gasovi koji kasnije izlaze iz dimnjaka imaju manju koncentraciju zagađivača. S druge strane, postiže se da tercijarni vazduh „zarobljava“ energiju, a koja bi inače kao neiskorišćena pobegla iz sistema, s jedne strane, direktno nakon zone izmenjivača toplote i, s druge strane, kroz zid komore za sagorevanje.

[0022] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, kanal za dimne gasove smešten je s druge strane komore za sagorevanje u odnosu na dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje, i vodi dimni gas nadole duž zida kanala za dimne gasove koji je smešten uz komoru za sagorevanje. Koristi se svojevrsni protivstrujni princip, pri čemu se dimni gasovi dalje zagrevaju od zagrejanog zida (komore za sagorevanje). Zajedno sa upotrebom tercijarnog vazduha, ovo takođe znači da se koristi toplotna energija koja se odaje kroz zid komore za sagorevanje i ne ostavlja sistem neiskorišćen.

[0023] U dalje poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, bočni zidovi komore za sagorevanje, osim ulaza za primarni i sekundarni vazduh kao i za dovod goriva i, po potrebi, odvod goriva, mogu biti potpuno zatvoreni kanalom za dimne gasove i dvoslojnim zidom sa šupljinom komore za sagorevanje, na primer oko polovine, ili u odnosu 1:2, ili 1:3, ili 1:4 ili bilo kom drugom odnosu kanala za dimne gasove prema dvoslojnom zidu sa šupljinom komore za sagorevanje, u svakom slučaju na osnovu udela obima odgovarajućeg prekrivenog zida komore za sagorevanje. Na ovaj način može se optimizovati „zarobljavanje“ energije koja se emituje kroz bočne zidove komore za sagorevanje. Naravno, takođe je moguće u ovom slučaju da se obezbede dodatne šupljine za, na primer, prozor za nadgledanje i/ili kontrolni prozor.

[0024] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, zona izmenjivača toplote smeštena je iza kanala za dimne gasove u smeru strujanja dimnog gasa. Pritom, izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima radi sa termalnim uljem kao sredstvom za prenos toplote. Termalno ulje se poželjno bira od mineralnih ulja, sintetičkih ulja ili silikonskih ulja, posebno poželjno u kontekstu ovog pronalaska koristi se silikonsko ulje. Izmenjivač toplote tercijarnog vazduha ima, pritom, ulazne kanale ili ulazne otvore za tercijarni vazduh i odvode za zagrejani tercijarni vazduh, koji su povezani sa dvoslojnim zidom sa šupljinom komore za sagorevanje. Izmenjivač toplote tercijarnog vazduha uvlači, pritom, vazduh od spolja, koji se zatim zagreva dimnim gasom. Tako zagrejani vazduh se potom usmerava ka dvoslojnom zidu sa šupljinom komore za sagorevanje, kroz njega uz dalje zagrevanje i konačno u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja. Dvoslojni zid komore za sagorevanje je poželjno izveden sa unutrašnjim odbojnim pločama koje blokiraju deo putanje strujanja i stoga preusmeravaju struju vazduha, tako da nastaje struja vazduha koja struji kroz unutrašnji prostor dvoslojnog zida komore za sagorevanje na krivudav ili vijugav način. Ovo dovodi do toga da struja tercijarnog gasa struji skoro u potpunosti duž (vrućeg) zida komore za sagorevanje i stoga se odvija najefikasniji prenos toplote na tercijarni vazduh.

[0025] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, na zonu izmenjivača toplote nastavlja se zona sa usisnim ventilatorom; u varijantama, međutim, usisni ventilator može, takođe, da bude postavljen u ili na dimnjaku za odvod dimnih gasova, po potrebi i dodatno. Ovi ventilatori imaju svrhu da stvaraju podpritisak u gorioniku, tako da se, s jedne strane, vazduh (primarni, sekundarni i tercijarni vazduh) usisava kroz uređaj, dok s druge strane nikakvi dimni gasovi ne izlaze usled eventualnog curenja.

[0026] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, grejni deo obuhvata usisni deo za vazduh, poželjno u obliku najmanje jednog kanala za vazduh, koji usisava vazduh iznad izmenjivača toplote zračenjem ili kroz izmenjivač toplote zračenjem.

[0027] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, ventilator za usisavanje vazduha grejnog dela je konfigurisan ili modifikovan tako da usisava vazduh najmanje delimično, poželjno delimično, posebno poželjno 40 do 60%, naročito 50%, iz usisnog dela za vazduh, a inače usisava vazduh iz okoline, pri čemu se procenti odnose na ukupnu zapreminu usisanog vazduha.

[0028] U poželjnim načinima ostvarivanja ovog pronalaska, dva dela A) i B) (gorionik i grejni deo) povezani su cevovodom izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem toplote izduvnog vazduha, i po potrebi vezom dovoda vazduha grejnog dela sa izmenjivačem toplote zračenjem, a inače su fizički odvojene jedinice. Međutim, u kontekstu ovog pronalaska takođe je moguće, i prema tome poželjno u varijantama, da su dva dela međusobno povezana čvrstom vezom (pomoću vijaka, zavarivanjem, zakivanjem itd.).

[0029] Posebno poželjan uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku, poželjno za sagorevanje biomase, posebno peleta od biomase, stoga obuhvata ili ga čine:

A) gorionik koji obuhvata

- komoru za sagorevanje koja obuhvata

- ulazne kanale ili ulazne otvore za primarni vazduh i sekundarni vazduh,

- rešetku za sagorevanje i plamenik

- otvor za dovod goriva,

- komoru za sakupljanje otpada goriva i/ili uređaj za ispuštanje otpada goriva, poželjno kanal, koji je posebno povezan sa komorom za sagorevanje preko transportnog puža za uklanjanje otpada goriva,

- rezervoar za skladištenje (peleta), koji je povezan sa komorom za sagorevanje preko otvora za dovod goriva, poželjno preko transportnog puža,

- dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje, koji ima gornji otvor, koji se otvara u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i ima donji otvor ili priključak konfigurisan za uvođenje tercijarnog vazduha,

- kanal za dimne gasove, koji je postavljen s druge strane komore za sagorevanje u odnosu na dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje, i vodi dimni gas odozgo nadole duž svog zida koji se graniči sa komorom za sagorevanje,

- zonu izmenjivača toplote koja se nastavlja na kanal za dimne gasove i smeštena je iza kanala za dimne gasove kada se posmatra iz pravca komore za sagorevanje, a koja obuhvata

- prvo, izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima, poželjno sa termalnim uljem kao sredstvom za prenos toplote,

- potom izmenjivač toplote tercijarnog vazduha koji obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za tercijarni vazduh i odvode za zagrejani tercijarni vazduh, koji su povezani sa dvoslojnim zidom sa šupljinom komore za sagorevanje,

- opciono, zonu sa usisnim ventilatorom koja se nastavlja na zonu izmenjivača toplote,

- dimnjak za odvod dimnih gasova,

- izmenjivač toplote zračenjem postavljen iznad komore za sagorevanje,

B) grejni deo koji obuhvata

- usisni deo za vazduh, koji usisava vazduh iznad izmenjivača toplote zračenjem ili kroz izmenjivač toplote zračenjem,

- ventilator za usisavanje vazduha, koji usisava vazduh najmanje delimično, poželjno delimično, posebno poželjno 40 do 60%, naročito 50%, iz usisnog dela za vazduh, a inače usisava vazduh iz okoline, pri čemu se procenti odnose na ukupnu količinu usisanog vazduha,

- izmenjivač toplote izduvnog vazduha sa istim sredstvom za prenos toplote kao kod izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima, poželjno termalno ulje,

- izlazni otvor za zagrejani vazduh,

pri čemu izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem toplote izduvnog vazduha obrazuje krug izmenjivača toplote, i dva dela A) i B) povezani su cevovodom izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem toplote izduvnog vazduha, i po potrebi vezom dovoda vazduha grejnog dela sa izmenjivačem toplote zračenjem, a inače su fizički odvojene jedinice.

[0030] Činjenica da su grejni deo i gorionik odvojene jedinice omogućava fleksibilno rukovanje. Ovo znači da ako je neki deo neispravan, taj deo se može brzo zameniti, bez zamene celog uređaja za zagrevanje. Osim toga, moguća je zamena pojedinačnih delova kako bi se prilagodili okolnostima, na primer za postavljanje većih ili manjih jedinica. Ipak, grejni deo i gorionik se obično koriste/transportuju/postavljaju zajedno kao uređaj za zagrevanje, posebno ako je on projektovan kao pokretna varijanta (za koji se može onda obezbediti ram ili potporni ram, koji može biti ram auto prikolice).

[0031] U kontekstu ovog pronalaska, izlazni otvor za zagrejani vazduh može biti opremljen crevom u odgovarajućim daljim načinima ostvarivanja, kako bi se mogao bolje usmeriti/voditi izlazni zagrejani vazduh ka željenom mestu.

[0032] Dalje, predmet ovog pronalaska je postupak za povećanje efikasnosti uređaja za zagrevanje

- podsticanjem sagorevanja u komori za sagorevanje, kao što je opisano u kontekstu ovog pronalaska, dovođenjem primarnog vazduha kroz zonu sagorevanja i dovođenjem sekundarnog vazduha na gornjem kraju zone sagorevanja,

- provođenjem dimnih gasova najpre preko izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima, a potom preko izmenjivača toplote tercijarnog vazduha,

- usmeravanjem tako zagrejanog tercijarnog vazduha u dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje radi daljeg zagrevanja,

- uvođenjem zagrejanog tercijarnog vazduha iz dvoslojnog zida sa šupljinom komore za sagorevanje u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i mešanjem sa dimnim gasom,

- prenosom toplote na najmanje deo vazduha koji se zagreva, izmenjivačem toplote postavljenim iznad komore za sagorevanje,

- prenosom dodatne toplote na vazduh koji se zagreva izmenjivačem toplote izduvnog vazduha korišćenjem sredstva za prenos toplote, poželjno termalnog ulja, posebno silikonskog ulja, zagrejanog u izmenjivaču toplote dimnih gasova sa ravnim cevima i/ili pločastom izmenjivaču toplote.

[0033] Neki drugi predmet ovog pronalaska je gorionik za uređaje za zagrevanje, kao što je drugačije opisano u ovoj prijavi. Cevovod izmenjivača toplote namenjen za prenos toplote na grejni deo je pritom samo opcioni; može ali ne mora biti prethodno ugrađen. Za ovaj predmet ovog pronalaska bitan je protok vazduha i gasa u vezi sa ugrađenim izmenjivačima toplote gorionika.

[0034] Prema tome poželjan je gorionik, poželjno za uređaj za zagrevanje, koji obuhvata

- komoru za sagorevanje koja obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za primarni vazduh i sekundarni vazduh, rešetku za sagorevanje i plamenik, otvor za dovod goriva, komoru za sakupljanje otpada goriva i/ili uređaj za ispuštanje otpada goriva,

- dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje, koji ima gornji otvor koji se otvara u komoru za sagorevanje iznad zone sagorevanja, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i donji otvor konfigurisan za uvođenje tercijarnog vazduha,

- zonu izmenjivača toplote koja se nastavlja na kanal za dimne gasove i smeštena je iza kanala za dimne gasove u smeru strujanja dimnog gasa, i koja obuhvata, kao prvo, izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima, poželjno sa termalnim uljem kao sredstvom za prenos toplote, potom izmenjivač toplote tercijarnog vazduha koji obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za tercijarni vazduh i odvode za zagrejani tercijarni vazduh, koji su povezani sa dvoslojnim zidom sa šupljinom komore za sagorevanje,

- dimnjak za odvod dimnih gasova,

- izmenjivač toplote zračenjem postavljen iznad komore za sagorevanje,

- klapnu za dimne gasove na gornjem kraju kanala za dimne gasove, koja, kada je otvorena, povezuje kanal za dimne gasove sa dimnjakom.

[0035] Dalji predmet ovog pronalaska je upotreba uređaja za zagrevanje prema ovom pronalasku za zagrevanje zona koje treba da se zagreju, posebno (delimično) razdvojenih oblasti, posebno prostorija. U kontekstu ovog pronalaska prostorije uključuju ne samo sobe već i šatore, sajamske tezge ili slično.

[0036] Pored toga, predmet ovog pronalaska je i upotreba postupka prema ovom pronalasku za povećanje efikasnosti uređaja za zagrevanje. Pored toga, predmet ovog pronalaska je i upotreba gorionika prema ovom pronalasku za sagorevanje goriva, poželjno biomase, posebno drvenih peleta, ili za zagrevanje zona koje je potrebno zagrejati, opciono zajedno sa grejnim delom, posebno grejnim delom kako je drugačije opisan u ovoj prijavi.

[0037] U nastavku se nalaze dalje poželjni načini ostvarivanja.

[0038] Uređaj za zagrevanje ovog pronalaska može da bude izveden i kao stacionarna jedinica i kao pokretna jedinica. U nekim poželjnim varijantama, izveden je kao pokretna jedinica. U ovom slučaju, ispod uređaja za zagrevanje mogu da se montiraju koturovi ili točkovi. U drugim varijantama, uređaj za zagrevanje može da se izvede ili postavi na komercijalno dostupnoj auto prikolici. U drugim varijantama, može se izvesti kao uređaj na točkovima sa kukom za prikolicu, odnosno može i sam da predstavlja prikolicu.

[0039] Uređaj za zagrevanje ovog pronalaska nije ograničen na određenu veličinu. Međutim, za što fleksibilniju i najekonomičniju upotrebu, poželjne su veličine koje odgovaraju ili se uklapaju u standardne auto prikolice. U vezi s tim, uređaji ovog pronalaska u poželjnim načinima ostvarivanja imaju dužinu približno 1 do 3 m, širinu 1,5 do 2,5 m i visinu 1,5 do 2,5 m. Ako uređaji za zagrevanje prema ovom pronalasku (ili gorionik prema ovom pronalasku) imaju točkove ili koture ili se mogu utovariti na auto prikolicu, uređaj može da predstavlja pokretni uređaj za zagrevanje.

[0040] U varijantama poželjno je ako se uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku (ili gorionik prema ovom pronalasku) elektronski reguliše i/ili kontroliše. U tu svrhu su na uređaju postavljeni odgovarajući senzori i najmanje jedna upravljačka jedinica. Shodno tome, upravljačka jedinica ima radnu jedinicu kojom korisnik može da rukuje.

[0041] Po potrebi, takođe je moguće postaviti upravljačku jedinicu na uređaju, kojom se može daljinski upravljati, te se samim tim uređajem može daljinski upravljati (na primer, ako postane previše toplo u zagrejanoj zoni, snaga uređaja se može smanjiti). Takvo daljinsko upravljanje može se izvoditi preko W-LAN, blututa (ili neke druge radio veze) ili slično, na primer pomoću aplikacije (na pametnom telefonu).

[0042] Upravljanje prema ovom pronalasku se poželjno izvodi na takav način da se garantuje optimalno dovođenje vazduha i odvođenje dimnih gasova prilikom zagrevanja ili pokretanja postupka sagorevanja i tokom rada, posebno regulacijom jačine usisnog ventilatora u gorioniku kao i po potrebi otvaranjem i zatvaranjem prigušnih ventila u kanalima ili ulazima primarnog, sekundarnog i tercijarnog vazduha. Pored toga, ventilator za usisavanje vazduha grejnog dela u varijantama reguliše se na takav način da se postigne optimalni odnos protok vazduha/apsorpcija toplote. Poželjno je da se ne dovodi tercijarni vazduh prilikom zagrevanja ili puštanja u rad. Na primer, na ovaj način bi se najpre ohladila struja dimnog gasa i, shodno tome, smanjio bi se efekat dimnjaka (tako da bi ventilatoru bila potrebna veća snaga).

[0043] U toku postupka sagorevanja (to jest nakon zagrevanja/pokretanja), efekat usisavanja vazduha koji se diže u dvoslojnom zidu sa šupljinom komore za sagorevanje (zbog činjenice da je zagrejan), dovoljan je da dovede potrebnu količinu tercijarnog vazduha u sistem. Međutim, u kontekstu ovog pronalaska takođe je moguće alternativno postaviti ventilator u sistem tercijarnog vazduha. Slično, otvori/ulazi za dovod vazduha obično su dovoljni za primarni ili sekundarni vazduh; međutim ovde se takođe može postaviti ventilator kako bi se podržao odgovarajući protok vazduha (na primer da se „zapali“ sagorevanje).

[0044] Pored toga, poželjno je da se položaj klapne za dimne gasove reguliše zavisno od temperature u gorioniku. Iako je ovo moguće primeniti korišćenjem mehaničkih uređaja, kao što su topljivi osigurači ili slično, ovo je manje poželjno u smislu da se takvi osigurači moraju zameniti nakon upotrebe. Zbog toga, poželjno je da se klapna za dimne gasove reguliše elektronski.

[0045] Zbog strukture izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima gas struji kroz njega relativno sporo (ili struji oko rebara ravnih cevi) i stoga ima dosta vremena da efikasno prenese toplotu sredstvu za prenos toplote, posebno termalnom ulju.

[0046] U poželjnim varijantama ovog pronalaska snabdevanje gorivom se reguliše preko brzine obrtanja transportnog puža od rezervoar za skladištenje (peleta) do komore za sagorevanje. Na ovaj način je omogućeno da se, s jedne strane, ne isporučuje previše goriva, što može dovesti do pregrevanja, a s druge strane da se ne isporučuje premalo goriva tako da se sagorevanje ne zaustavlja, ili da se ne generiše premalo toplote.

[0047] Prema tome, poželjna varijanta ovog pronalaska je da se elektronski reguliše ceo uređaj, odnosno posebno poželjno je da se dovod vazduha, dovod goriva, praćenje preostale količine goriva, temperatura (u komori za sagorevanje), performanse ventilatora, performanse pumpe za krug izmenjivača toplote kojeg čine izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima/izmenjivač toplote izduvnog vazduha, klapna za dimne gasove, eventualni uslovi isključenja u hitnim slučajevima prate senzorima i u skladu s tim elektronski (naknadno) regulišu.

[0048] U kontekstu ovog pronalaska neočekivano je otkriveno da se veoma visok nivo efikasnosti može postići uređajem za zagrevanje prema ovom pronalasku, gorionikom prema ovom pronalasku ili postupkom prema ovom pronalasku. Prema ovom pronalasku ovo se postiže time što se celokupnim konstrukcionim merama postiže veoma visoko iskorišćenje toplote nastale sagorevanjem, što prevazilazi postignuto u stanju tehnike. U kontekstu ovog pronalaska toplota se prenosi na grejni deo direktno preko dva izmenjivača toplote (izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima i izmenjivač toplote zračenjem). Pored toga, unutar gorionika sprovodi se visoko efikasno upravljanje energijom, u smislu da se toplota, koja se stvara u komori za sagorevanje, ne samo jednostavno prenosi kroz dimne gasove već se dimni gasovi dodatno zagrevaju prolazeći kroz kanal za dimne gasove uz zid komore za sagorevanje i mešanjem već zagrejanog tercijarnog vazduha sa dimnim gasom. Pored toga, „okruživanjem“ komore za sagorevanje kanalom za dimne gasove, dvoslojnim zidom sa šupljinom komore za sagorevanje kao i, po potrebi, kanalima za dovođenje primarnog i sekundarnog vazduha, postiže se efikasno korišćenje toplote koja se odaje kroz zidove komore za sagorevanje, te se ona stoga ne oslobađa neiskorišćena u okolinu, odnosno eliminiše se potreba za dodatnom složenom i skupom izolacijom komore za sagorevanje. Generalno, ovim pronalaskom se energija, koja se oslobađa sagorevanjem, hvata ili pretvara što je moguće efikasnije na što je moguće više mesta.

[0049] Funkcionisanje uređaja za zagrevanje prema ovom pronalasku može se ukratko opisati kao u nastavku:

U komori za sagorevanje zapali se gorivo, poželjno na bazi biomase, posebno (drvenih) peleta, koji se transportnim uređajem, posebno transportnim pužem, uvode u komoru za sagorevanje. Za sagorevanje se uvodi vazduh iz kanala za primarni i sekundarni vazduh. Na ovaj način generišu se dimni gasovi. Usisnim ventilatorom stvara se podpritisak. Pritom se dimni gasovi mešaju sa tercijarnim vazduhom (on se usisava usled podpritiska od spolja kroz izmenjivač toplote tercijarnog vazduha, preko veze sa dvoslojnim zidom sa šupljinom komore za sagorevanje i potom kroz njega). Ovaj pomenuti tercijarni vazduh se zagreva u dve faze. Prva faza je izmenjivač toplote tercijarnog vazduha, pri čemu se koristi temperatura preostalih dimnih gasova. U drugoj fazi se prethodno zagrejan vazduh dovodi u dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje preko kanala, koji ima kontinuirano promenljiv prigušni ventil, i na taj način se dalje zagreva toplotom koja se prenosi zračenjem. Dimni gasovi mešani sa tercijarnim vazduhom odvode se kroz bočni kanal u izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima i izmenjivač toplote tercijarnog vazduha. Oni se zatim oslobađaju u atmosferu kroz dimnjak. Termalno ulje se zagreva pomoću dimnih gasova koji struje kroz izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima. Zatim se transportuje pumpom kroz izmenjivač toplote izduvnog vazduha u grejni deo. Korisna toplota izduvnog gasa generiše se u grejnom delu u dve faze. S jedne strane, deo usisanog vazduha za modul izduvnog vazduha prethodno se zagreva kroz izmenjivač toplote zračenjem. Dok, s druge strane, izduvni vazduh se zagreva preko izmenjivača toplote izduvnog vazduha.

[0050] Rezervoar za skladištenje (peleta) je u kontekstu ovog pronalaska povezan sa komorom za sagorevanje poželjno na takav način da se (kontrolisano) gorivo sredstvo ili gorivo (ova dva pojma koriste se kao sinonimi u ovom pronalasku) uvodi u komoru za sagorevanje. Poželjno se ovo izvodi preko transportnog puža, koji ima različite prednosti, uključujući dobru kontrolu (količine) i mali rizik od povratnog sagorevanja. Rezervoar za skladištenje (peleta) je obično velika posuda koja se puni gorivom i gravitacijom dolazi do donjeg dela rezervoara; u vezi s tim, rezervoar je poželjno projektovan da najmanje delom bude nagnut nadole. U poželjnim načinima ostvarenja, na ovom donjem delu postavljen je transportni puž koji transportuje gorivo (na kontrolisan način) u komoru za sagorevanje.

[0051] Pored toga, uređaj za praćenje nivoa punjenja može se postaviti u ili na rezervoaru za skladištenje (peleta). U principu to može biti bilo koji uređaj pogodan za ovu svrhu, ali se poželjno koristi ultrazvučna ili radarska sonda, posebno radarska sonda.

[0052] Izmenjivači toplote, koji se koriste u uređaju za zagrevanje ovog pronalaska, su uobičajeni izmenjivači toplote u kojima se sredstvo za prenos toplote koje teče kroz vodove zagreva ili hladi fluidom koji teče oko ovih vodova, pri čemu fluid prenosi toplotu na sredstvo za prenos toplote ili je apsorbuje od njega; fluidi u kontekstu ovog pronalaska su, s jedne strane, dimni gas (ili mešavina dimnog gasa/tercijarnog vazduha) a, s druge strane, vazduh koji treba da se zagreje.

[0053] U kontekstu ovog pronalaska poželjno se koristi termalno ulje (u kontekstu ovog pronalaska kao sinonim se koristi termo ulje) kao sredstvo za prenos toplote za prenošenje toplote između gorionika i dela za grejanje vazduha, preko kruga izmenjivača toplote gasa sa ravnim cevima-izmenjivača toplote izduvnog vazduha.

[0054] Ovakva termalna ulja za hlađenje uljem i za zagrevanje industrijskih sistema i procesa u zatvorenim krugovima su opšte poznata i ova termalna ulja mogu da imaju različita svojstva zavisno od njihovog hemijskog sastava. U kontekstu ovog pronalaska kao termalna ulja mogu se povoljno koristiti mineralna ulja (na primer dizel-gorivo), sintetička ulja (na primer silikonska ulja), aromatični ugljovodonici (na primer DP/DPO). Posebno poželjno termalno ulje je Therminol SP.

[0055] Dimni gasovi (izduvni gasovi sagorevanja) izvlače se iz uređaja za zagrevanje, tačnije komore gorionika, usisnim ventilatorom. Na ovaj način je osigurano da komponente kao što su rezervoar za skladištenje (peleta), komora za sagorevanje, zona izmenjivača toplote, kanali za tercijarni vazduh (kanali, posebno u dvoslojnom zidu sa šupljinom komore za sagorevanje) imaju unutrašnji pritisak koji je niži od okolnog pritiska. Ovo je posebno pogodno prilikom puštanja u rad uređaja za zagrevanje, ali ima i pomoćni efekat tokom rada. Pored toga, osigurava se da dimni gasovi izlaze (mogu da se vode) samo kroz dimnjak, a ne nekim mogućim curenjem. Usisni ventilator može da se sastoji od, na primer, motora ventilatora sa regulacijom brzine koji pokreće rotor ventilatora.

[0056] Ventilator postavljen u grejnom delu može imati i motor sa regulacijom brzine koji pogoni rotor ventilatora. Ventilator u grejnom delu može isto tako lako da bude kombinovan uređaj od nekoliko rotora ventilatora.

[0057] U poželjnim načinima ostvarivanja, dovod goriva do uređaja za zagrevanje preko transportnog puža ima relativno mali poprečni presek sa relativno velikim linearnim širenjem, tako da se veliki deo toplote emituje preko (čeličnih) zidova uređaja za dovođenje i veoma brzo pada temperatura od komore za sagorevanje ka rezervoaru za skladištenje (peleta). Pored toga, relativno mala količina goriva sadržana je u transportnom pužu, koja obično ne može da razvije dovoljno toplote za povratno sagorevanje, jer gubici toplote preovlađuju i bilo kakav žar ne može da se nastavi. Iako je rizik od ponovnog sagorevanja iz komore za sagorevanje ka rezervoaru za skladištenje (peleta) klasifikovan kao nizak sa pužnim transporterom goriva u komoru za sagorevanje, što je poželjnom prema ovom pronalasku, u varijantama ovog pronalaska može se, radi bezbednosti, postaviti osigurač, npr. topljivi osigurač, pri čemu voda za gašenje, COz, N2, ili neko drugo sredstvo za gašenje može da se pokrene da bi se ugasilo takvo povratno sagorevanje.

[0058] Što je bolje izolovana i što je kraća veza izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima i izmenjivača toplote izduvnog vazduha, to je efektivnija toplotna efikasnost prenosa toplote; u vezi s tim, u kontekstu ovog pronalaska poželjno je ako je ova veza što je moguće kraća i bolje izolovana.

[0059] Neki značajni aspekti ovog pronalaska, između ostalog, uključuju sledeće:

Uređaj za zagrevanje ovog pronalaska poželjno koristi gorivo na bazi biomase, posebno drvene peleti, i poželjno koristi termalno ulje kao sredstvo za prenos toplote radi prenosa toplote od gorionika na grejni deo.

[0060] Da bi se povećala efikasnost, uređaj za zagrevanje ovog pronalaska poželjno koristi i regulisani tercijarni vazduh (količina usisanog tercijarnog vazduha reguliše se kontinuirano podesivom klapnom ventilatora, zavisno od temperature u komori za sagorevanje; prilikom pokretanja uređaja za zagrevanje inicijalno se ne usisava tercijarni vazduh), pri čemu se izvlačenje energije izvodi u dve faze; u prvoj fazi se izmenjivačem toplote tercijarnog vazduha zagreva sveže usisan tercijarni vazduh dimnim gasom (ili mešavinom dimni gas/vazduh) dok se u drugoj fazi otpušta toplota komore za sagorevanje, kada tercijarni vazduh prethodno zagrejan u izmenjivaču toplote tercijarnog vazduha struji kroz dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje.

[0061] Uređaj za zagrevanje ovog pronalaska obuhvata klapnu za dimne gasove koja se (automatski) kontroliše da bi se obezbedila pouzdana zaštita od pregrevanja.

[0062] Uređaj za zagrevanje ovog pronalaska omogućava direktnu rekuperaciju toplote zajedničkom upotrebom izmenjivača toplote zračenjem.

[0063] Uređaj za zagrevanje ovog pronalaska ima automatsko praćenje snabdevanja gorivom, u jednoj varijanti poželjno pomoću radarske sonde za kontinuirano merenje i praćenje snabdevanja gorivom na bazi biomase (peleti).

[0064] Rešetka za sagorevanje u komori za sagorevanje u poželjnim varijantama sastoji se od visokotemperaturnih čeličnih lamela na centralnom vratilu na kojem su postavljene tako da ne mogu da se obrću.

[0065] U ovom slučaju, lamele rešetke za sagorevanje drže se na definisanom rastojanju pomoću odstojnih elemenata i na taj način omogućavaju, s jedne strane, dovod primarnog vazduha (pod strujom) do goriva, a s druge strane služe (podržavaju) za čišćenje ili uklanjanje pepela u posudu za pepeo koja je postavljena ispod.

[0066] U nekim poželjnim varijantama čišćenje se automatski pokreće u zavisnosti od vrednosti izduvnih gasova, koje određuje lambda sonda. Postupak čišćenja može, na primer, da se izvede na takav način da se obrtno kretanje izvodi pod unapred određenim uglom rešetke za sagorevanje, koja se provlači kroz fiksiran češljasti alat u krajnjoj tački kretanja. Sam češljasti alat se, pritom, poželjno sastoji od fiksnih lamela.

[0067] Kao izmenjivač toplote za zagrevanje termalnog ulja posebno se koristi izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima (konverzija energije u primarnom krugu kotla za zagrevanje), pri čemu su takvi izmenjivači toplote komercijalno dostupni, na primer, od Fercher GmbH.

[0068] Klapna za dimne gasove služi kao zaštita od pregrevanja, pri čemu se prati temperatura sredstva za prenos toplote i/ili sistema i ako se dostignu kritične granične temperature, onda se klapna za dimne gasove automatski otvara. Granične vrednosti za dimne gasove su na 550°C i za termalno ulje 280°C u normalnom radu. U slučaju prinudnog isključivanja ili nestanka struje, ovo se aktivira pri temperaturi dimnih gasova od 150°C.

[0069] Iako je ovaj pronalazak pre svega usmeren na upotrebu proizvoda biomase kao goriva, podrazumeva se da je uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku takođe pogodan za sagorevanje drugih supstanci. Na primer, može da se sagoreva i ugalj (koji u širem smislu takođe može da potpada pod biomasu) ili plastika, poželjno u obliku granula. Za sagorevanje plastike, međutim, neophodna je ugradnja filtera za izduvne gasove ili sistema filtera za izduvne gasove (čist polietilen, na primer, može da se sagoreva i bez filtera ako se uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku kontroliše na odgovarajući način). U vezi s tim, korišćenje uređaja za zagrevanje prema ovom pronalasku za sagorevanje plastike takođe je uključeno u ovom pronalasku.

[0070] Opciono je uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku opremljen uređajem za generisanje električne energije. Ovde, u nekoj mogućoj varijanti, elementi koji rade prema Sibekovom efektu, poželjno komercijalno dostupni Peltier elementi, su u dobrom toplovodnom kontaktu između vrućih gasova sagorevanja s jedne strane i izmenjivača toplote koji je i dalje ili ponovo hladniji s druge strane. Na ovaj način stvara se gradijent temperature unutar elemenata, koji generiše električni napon i omogućava prikupljanje električne energije. U najboljem slučaju, proizvedena električna energija dovoljna je da napaja motor (s reduktorom) za dovod goriva, usisni ventilator i kontrolni uređaj odnosno upravljačku elektroniku (ako je prisutna) i da preko standardizovanog utikačkog kontakta napaja spoljne male potrošače kao što su LED lampe ili puni baterije mobilnih uređaja. Prema tome, uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku pogodan je i za upotrebu u udaljenim područjima u kojima nije dostupna ni javna električna mreža niti priključak na akumulator vozila ili karavana.

[0071] Stručnjak može jednostavno da odredi tačnu konstrukciju komore za sagorevanje kao što su, na primer, veličina, debljina zida, materijali itd. za određen materijal za sagorevanje ili određenu konverziju energije/kalorijsku vrednost u okviru svog opšteg stručnog znanja.

[0072] Ako su delovi ili ceo uređaj u opisu uređaja prema ovom pronalasku označeni kao „koji čini“, podrazumeva se da se to odnosi na pomenute bitne komponente. Ovo ne isključuje očigledne ili inheretne delove kao što su vodovi, ventili, vijci, uređaji za merenje, itd. Međutim, poželjno su isključene druge bitne komponente, kao što su dodatne komore za sagorevanje, ili slično, koje bi promenile funkciju (funkcionalnost).

[0073] Opis nacrta:

Ovaj pronalazak je detaljnije objašnjen u nastavku upućivanjem na slike. Slike ne treba tumačiti na ograničavajući način i nisu u tačnoj razmeri. Slike su šematske i ne sadrže sve karakteristike koje imaju konvencionalni uređaji, već su svedeni na karakteristike koje su od suštinskog značaja za ovaj pronalazak i njegovo razumevanje, na primer vijci, spojevi itd., nisu prikazani ili nisu detaljno prikazani. Iste pozivne oznake označavaju iste karakteristike na slikama, u opisu i patentnim zahtevima.

[0074] Fig.1 prikazuje, šematski i spreda, način ostvarivanja jedne varijante uređaja za zagrevanje prema ovom pronalasku. Deo gorionika prikazan je levo dok je grejni deo prikazan desno. U gorioniku dole desno prikazan je otvor ili ulaz za primarni vazduh 9 (ovde je prikazan kao jedan otvor, ali može biti i više kanala, a može biti projektovano u obliku rešetke ili na neki drugi način; oblik rešetke se pokazao efikasnim kako bi se sprečilo da gorivo iscuri). Odatle vazduh struji u komoru 8 za sagorevanje. U komori za sagorevanje naznačeni su rešetka 19 za sagorevanje, otvor za dovod goriva 20 i, na samom dnu, transportni puž za uklanjanje 21 otpada goriva (sama komora za sakupljanje goriva ovde nije prikazana, jer je iza nje na ovoj slici transportni puž 21). Iznad rešetke 19 za sagorevanje je otvor 6 za sekundarni vazduh (ovde prikazan kao pun, zaobljen pravougaonik, a inače može da bude projektovan na primer u obliku mreže ili na neki drugi način; oblik mreže pokazao se korisnim kako bi se sprečilo da gorivo pobegne). U komori 8 za sagorevanje se gorivo sagoreva dok se razvijaju dimni gasovi. Oni dolaze do granice komore 8 za sagorevanje na vrhu, gde odaju toplotu izmenjivaču 5 toplote zračenjem koji je smešten na njoj, a inače prate putanju nalevo u kanal 22 za dimne gasove (videti punu strelicu). Putanja kroz kanal 22 za dimne gasove vodi potom nadole, protivstrujno duž (vrućeg) zida u komoru 8 za sagorevanje. Od dna put vodi nalevo (videti punu strelicu) i nagore u zonu izmenjivača toplote. U njoj, dimni gas struji najpre kroz izmenjivač 3 toplote dimnih gasova sa ravnim cevima a potom kroz izmenjivač 2 toplote tercijarnog vazduha. Iznad ovoga postavljen je usisni ventilator 1 koji generiše podpritisak u gorioniku. Na kraju, dimni gas struji kroz dimnjak 11 napolje. Osim toga, prikazana je klapna 4 za dimne gasove koja, ako je temperatura previsoka, uspostavlja direktnu vezu od početka kanala 4 za dimne gasove do početka dimnjaka 11, da bi se sprečilo pregrevanje uređaja ili sredstva za prenos toplote u izmenjivaču toplote dimnih gasova sa ravnim cevima (ovde je prikazana u otvorenom položaju). Izmenjivač 2 toplote tercijarnog vazduha ovde je prikazan kao niz krugova koji predstavljaju cevi. Oko njih struji vruć dimni gas dok se kroz njih usisava tercijarni vazduh. Ovaj tercijarni vazduh zatim struji kroz vodove (nisu prikazani) do dvoslojnog zida 10 sa šupljinom komore za sagorevanje koji je ovde prikazan u obliku pravougaonika kako bi naznačile odbojne ploče koje izazivaju vijugavo vođenje struje. U dvoslojnom zidu 10 sa šupljinom komore za sagorevanje struji tercijarni vazduh nagore na vijugav način, pri čemu se zagreva preko vrućeg zida komore za sagorevanje, i izlazi na gornjem kraju kroz otvor dvoslojnog zida 10 sa šupljinom komore za sagorevanje i ulazi u komoru za sagorevanje, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja. Dimni gas potom struji kroz gorionik na opisan način.

[0075] Grejni deo, koji je desno prikazan na slici, obuhvata ventilator 23 za usisavanje vazduha koji usisava vazduh, koji treba da se zagreje, od spolja. Grejni deo takođe obuhvata na svom gornjem kraju sa usisnim delom 25 za vazduh, vezu sa izmenjivačem 5 toplote zračenjem (pri čemu se tamo zagrejani vazduh usisava ili iznad izmenjivača 5 toplote zračenjem ili kroz izmenjivač 5 toplote zračenjem – videti punu strelicu). U vezi s tim, deo usisanog vazduha je već zagrejan (izmenjivačem 5 toplote zračenjem) dok se deo direktno usisava iz okoline. Vazduh koji se zagreva, a koji je delimično već blago zagrejan, zatim struji ovde nadole i preko izmenjivača 7 toplote izduvnog vazduha (videti punu strelicu), pri čemu se vazduh zagreva. Kroz izmenjivač 7 toplote izduvnog vazduha protiče vruće termalno ulje koje je zagrejano u gorioniku u izmenjivaču 3 toplote dimnih gasova sa ravnim cevima vrućim dimnim gasom. Potom, zagrejani vazduh izlazi iz uređaja kroz izlazni otvor za zagrejani vazduh 24 (videti punu strelicu) i može da se koristi za zagrevanje.

[0076] Fig.2 prikazuje način ostvarivanja prema Fig.1 otpozadi, te je stoga gorionik na desnoj strani dok je grejni deo levo. Približno na sredini te slike prikazan je rezervoar 14 za skladištenje (peleta) iz kojeg se gorivo prenosi u komoru za sagorevanje. Na gornjem kraju rezervoara 14 za skladištenje (peleta) ugrađena je radarska sonda 13 kojom se prati nivo punjenja rezervoara 14 za skladištenje (peleta). Pored toga, usisni ventilator 1 prikazan je na desnoj strani kao krug, budući da je odgovarajući pogonski motor ventilatora obično (kao što je ovde prikazano) ugrađen na zadnjem zidu gorionika. Ispod usisnog ventilatora 1 postavljeni su izmenjivači toplote koji ovde nisu prikazani. Međutim, prikazani su ulazni tok u izmenjivač 15 toplote dimnih gasova sa ravnim cevima i povratni tok iz izmenjivača 16 toplote dimnih gasova sa ravnim cevima u vezi sa pumpom 12. Pumpa 12 prikazana je ovde ispod kućišta zbog jednostavnijeg prikaza, a obično je smeštena neposredno na ili malo iza zadnjeg zida kućišta. Shodno tome, ulazni tok u izmenjivač 17 toplote izduvnog vazduha i povratni tok iz izmenjivača 18 toplote izduvnog vazduha takođe su povezani sa pumpom, budući da ta dva izmenjivača toplote obrazuju krug kroz koji teče sredstvo za prenos toplote, poželjno termalno ulje. Ova dva cevovoda završavaju se na levoj strani grejnog dela na mestu gde je izmenjivač 7 toplote izduvnog vazduha.

Primer:

[0077] Ovaj pronalazak je u nastavku objašnjen upućivanjem na sledeći, neograničavajući primer.

[0078] Uređaj za zagrevanje, kao što je prikazan na slikama, napaja se komercijalno dostupnim drvenim peletima kao gorivom i sagorevanje započinje. Nakon postizanja stacionarnog stanja, na izmenjivaču toplote dimnih gasova sa ravnim cevima postiže se stabilna temperatura između 220°C i 250°C.

[0079] Tokom sagorevanja, ventilator za usisavanje vazduha u grejnom delu radi sa izlaznom snagom od oko 6000 m<3>čime se postiže zapreminski protok vazduha od 10000 m<3>, koji je mogao da se zagreje do 82°C pri spoljnoj temperaturi od 0°C.

[0080] Postignuta je konstantna snaga od 200 kW (osim pri startovanju i isključivanju).

[0081] Iz podataka može se videti da je uređaj za zagrevanje prema ovom pronalasku veoma efikasan i da postiže visok stepen efikasnosti.

Spisak pozivnih oznaka

[0082]

1 usisni ventilator

2 izmenjivač toplote tercijarnog vazduha

3 izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima

4 klapna za dimne gasove

5 izmenjivač toplote zračenjem

6 kanal ili ulaz sekundarnog vazduha

7 izmenjivač toplote izduvnog vazduha

8 komora za sagorevanje

9 kanal ili ulaz primarnog vazduha

10 dvoslojni zid sa šupljinom komore za sagorevanje (sa unutrašnjim odbojnim pločama za vijugavo usmeravanje struje)

11 dimnjak

12 pumpa

13 (radarska) sonda

14 rezervoar za skladištenje (peleta)

15 ulazni tok u izmenjivač toplote dimnih gasova sa ravnim cevima

16 povratni tok iz izmenjivača toplote dimnih gasova sa ravnim cevima

17 ulazni tok u izmenjivač toplote izduvnog vazduha

18 povratni tok iz izmenjivača toplote izduvnog vazduha

19 rešetka za sagorevanje

20 otvor za dovod goriva

21 transportni puž za uklanjanje otpada goriva

Claims

22 kanal za dimne gasove 23 ventilator za usisavanje vazduha 24 izlazni otvor za zagrejani vazduh 25 usisni deo za vazduh, koji usisava vazduh iznad izmenjivača toplote zračenjem ili kroz izmenjivač toplote zračenjem Patentni zahtevi

1. Uređaj za zagrevanje koji obuhvata

A) gorionik koji obuhvata

- komoru (8) za sagorevanje,

- dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje, koji ima gornji otvor koji se otvara u komoru (8) za sagorevanje iznad zone sagorevanja,

- kanal (22) za dimne gasove, koji vodi dimni gas nadole duž komore (8) za sagorevanje, - zonu izmenjivača toplote koja se nastavlja na kanal (22) za dimne gasove i koja obuhvata - prvo, izmenjivač (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima,

- potom, izmenjivač (2) toplote tercijarnog vazduha,

- dimnjak (11) za odvod dimnih gasova,

- izmenjivač (5) toplote zračenjem postavljen iznad komore (8) za sagorevanje, - klapnu (4) za dimne gasove na gornjem kraju kanala (22) za dimne gasove, koja, kada je otvorena, povezuje kanal (22) za dimne gasove sa dimnjakom (11),

B) grejni deo koji obuhvata

- ventilator (23) za usisavanje vazduha,

- izmenjivač (7) toplote izduvnog vazduha sa istim sredstvom za prenos toplote kao kod izmenjivača (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima,

- izlazni otvor za zagrejani vazduh (24),

pri čemu izmenjivač (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem (7) toplote izduvnog vazduha obrazuje krug izmenjivača toplote.

2. Uređaj za zagrevanje prema zahtevu 1, naznačen time, što komora (8) za sagorevanje obuhvata - ulazne kanale ili ulazne otvore za primarni vazduh i sekundarni vazduh (6, 9),

- rešetku (19) za sagorevanje i, opciono, plamenik,

- otvor za dovod goriva (20),

- komoru za sakupljanje otpada goriva i/ili uređaj za ispuštanje otpada goriva, poželjno kanal, posebno povezan sa komorom (8) za sagorevanje preko transportnog puža za uklanjanje otpada (21) goriva.

3. Uređaj za zagrevanje prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što obuhvata rezervoar (14) za skladištenje (peleta) koji je povezan sa komorom (8) za sagorevanje preko otvora za dovod goriva (20), poželjno preko transportnog puža.

4. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 3, naznačen time, što se gornji otvor dvoslojnog zida (10) sa šupljinom komore za sagorevanje otvara u komoru (8) za sagorevanje poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i što dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje ima donji otvor ili priključak konfigurisan za uvođenje tercijarnog vazduha.

5. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 4, naznačen time, što je kanal (22) za dimne gasove postavljen s druge strane komore (8) za sagorevanje u odnosu na dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje, i vodi dimni gas nadole duž svog zida u komoru za sagorevanje.

6. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 5, naznačen time, što je zona izmenjivača toplote, kada se posmatra iz pravca komore (8) za sagorevanje, smeštena iza kanala (22) za dimne gasove, i izmenjivač (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima radi sa termalnim uljem kao sredstvom za prenos toplote dok izmenjivač (2) toplote tercijarnog vazduha obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za tercijarni vazduh i obuhvata odvode za zagrejani tercijarni vazduh, koji su povezani sa dvoslojnim zidom (10) sa šupljinom komore za sagorevanje.

7. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 6, naznačen time, što se na zonu izmenjivača toplote nastavlja zona sa usisnim ventilatorom (1), ili što je usisni ventilator (1) postavljen u ili na dimnjaku (11) za odvod dimnih gasova.

8. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 7, naznačen time, što grejni deo obuhvata usisni deo (25) za vazduh koji usisava vazduh iznad izmenjivača (5) toplote zračenjem ili kroz izmenjivač (5) toplote zračenjem.

9. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 3, naznačen time, što ventilator (23) za usisavanje vazduha grejnog dela usisava vazduh najmanje delimično, poželjno delimično, posebno poželjno 40 do 60%, naročito 50%, iz usisnog dela (25) za vazduh, a inače usisava vazduh iz okoline, pri čemu se procenti odnose na ukupnu količinu usisanog vazduha.

10. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 9, naznačen time, što su dva dela A) i B) povezani cevovodom izmenjivača (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem (7) toplote izduvnog vazduha, i, po potrebi, vezom dovoda vazduha grejnog dela sa izmenjivačem (5) toplote zračenjem, a inače su fizički odvojene jedinice.

11. Uređaj za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 10, poželjno za sagorevanje biomase, posebno peleti od biomase, koji obuhvata ili kojeg čine

A) gorionik koji obuhvata

- komoru (8) za sagorevanje koja obuhvata

- ulazne kanale ili ulazne otvore za primarni vazduh i sekundarni vazduh (6, 9),

- rešetku (19) za sagorevanje i plamenik

- otvor za dovod goriva (20),

- komoru za sakupljanje otpada goriva i/ili uređaj za ispuštanje otpada goriva, poželjno kanal, posebno povezan sa komorom (8) za sagorevanje preko transportnog puža za uklanjanje otpada (21) goriva,

- rezervoar (14) za skladištenje (peleta) koji je povezan sa komorom (8) za sagorevanje preko otvora za dovod goriva (20), poželjno preko transportnog puža,

- dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje, koji ima gornji otvor koji se otvara u komoru (8) za sagorevanje iznad zone sagorevanja, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i ima donji otvor ili priključak konfigurisan za uvođenje tercijarnog vazduha,

- kanal (22) za dimne gasove, koji je postavljen s druge strane komore (8) za sagorevanje u odnosu na dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje, i vodi dimni gas odozgo nadole duž svog zida koji se graniči sa komorom za sagorevanje,

- zonu izmenjivača toplote koja se nastavlja na kanal (22) za dimne gasove, smeštenu iza kanala (22) za dimne gasove u smeru strujanja dimnog gasa, i koja obuhvata

- prvo, izmenjivač (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima, poželjno sa termalnim uljem kao sredstvom za prenos toplote,

- potom izmenjivač (2) toplote tercijarnog vazduha koji obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za tercijarni vazduh i odvode za zagrejani tercijarni vazduh, koji su povezani sa dvoslojnim zidom (10) sa šupljinom komore za sagorevanje,

- opciono, zonu sa usisnim ventilatorom (1) koja se nastavlja na zonu izmenjivača toplote, - dimnjak (11) za odvod dimnih gasova,

B) grejni deo koji obuhvata

- usisni deo (25) za vazduh, koji usisava vazduh iznad izmenjivača (5) toplote zračenjem ili kroz izmenjivač (5) toplote zračenjem,

- ventilator (23) za usisavanje vazduha, koji usisava vazduh najmanje delimično, poželjno delimično, posebno poželjno 40 do 60%, naročito 50%, iz usisnog dela (25) za vazduh, a inače usisava vazduh iz okoline, pri čemu se procenti odnose na ukupnu količinu usisanog vazduha, - izmenjivač (7) toplote izduvnog vazduha sa istim sredstvom za prenos toplote kao kod izmenjivača (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima, poželjno termalno ulje, - izlazni otvor za zagrejani vazduh,

pri čemu izmenjivač (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem (7) toplote izduvnog vazduha obrazuje krug izmenjivača toplote, i dva dela A) i B) povezani su cevovodom izmenjivača (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima sa izmenjivačem (7) toplote izduvnog vazduha, i, po potrebi, vezom usisnog dela (25) za vazduh grejnog dela sa izmenjivačem (5) toplote zračenjem, a inače su fizički odvojene jedinice.

12. Gorionik, poželjno za uređaj za zagrevanje, koji obuhvata

- komoru (8) za sagorevanje koja obuhvata

- rešetku (19) za sagorevanje i plamenik

- otvor za dovod goriva (20),

- komoru za sakupljanje otpada goriva i/ili uređaj za ispuštanje otpada goriva

- rezervoar (14) za skladištenje (peleta), koji je povezan sa komorom (8) za sagorevanje preko otvora za dovod goriva (20), poželjno preko transportnog puža,

- dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje, koji ima gornji otvor koji se otvara u komoru (8) za sagorevanje iznad zone sagorevanja, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i donji otvor konfigurisan za uvođenje tercijarnog vazduha,

- potom, izmenjivač (2) toplote tercijarnog vazduha koji obuhvata ulazne kanale ili ulazne otvore za tercijarni vazduh i odvode za zagrejani tercijarni vazduh, koji su povezani sa dvoslojnim zidom (10) sa šupljinom komore za sagorevanje,

- izmenjivač (5) toplote zračenjem postavljen iznad komore (8) za sagorevanje,

- klapnu (4) za dimne gasove na gornjem kraju kanala (22) za dimne gasove, koja, kada je otvorena, povezuje kanal (22) za dimne gasove sa dimnjakom (11).

13. Postupak za povećanje efikasnosti uređaja za zagrevanje

- podsticanjem sagorevanja u komori (8) za sagorevanje, poželjno kao što je opisano u prethodnim zahtevima, dovođenjem primarnog vazduha kroz zonu sagorevanja i dovođenjem sekundarnog vazduha na gornjem kraju zone sagorevanja,

- provođenjem dimnih gasova najpre preko izmenjivača (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima i potom preko izmenjivača (2) toplote tercijarnog vazduha,

- usmeravanjem tako zagrejanog tercijarnog vazduha u dvoslojni zid (10) sa šupljinom komore za sagorevanje radi daljeg zagrevanja,

- uvođenjem zagrejanog tercijarnog vazduha iz dvoslojnog zida (10) sa šupljinom komore za sagorevanje u komoru (8) za sagorevanje iznad zone sagorevanja, poželjno iznad zone sagorevanja i zone naknadnog sagorevanja, i mešanjem sa dimnim gasom,

- prenosom toplote na najmanje deo vazduha koji se zagreva, izmenjivačem (5) toplote koji je postavljen iznad komore (8) za sagorevanje,

- prenosom dodatne toplote na vazduh koji se zagreva izmenjivačem (7) toplote izduvnog vazduha korišćenjem sredstva za prenos toplote, posebno termalnog ulja, zagrejanog u izmenjivaču (3) toplote dimnih gasova sa ravnim cevima.

14. Upotreba uređaja za zagrevanje prema bilo kom od zahteva 1 do 11 za zagrevanje zona koje treba da se zagreju, ili postupka prema zahtevu 13 za povećanje efikasnosti uređaja za zagrevanje.

15. Upotreba gorionika prema zahtevu 12 za sagorevanje goriva, poželjno biomase, posebno drvenih peleti, ili za zagrevanje zona koje treba da se zagreju, opciono zajedno sa grejnim delom, posebno grejnim delom kao što je opisan u zahtevima 1 do 11.