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WO1979000437A1 - Procede et dispositif de recuperation de la chaleur dans les cheminees, notamment dans les cheminees d'appartement - Google Patents

Procede et dispositif de recuperation de la chaleur dans les cheminees, notamment dans les cheminees d'appartement Download PDF

Info

Publication number
WO1979000437A1
WO1979000437A1 PCT/CH1978/000045 CH7800045W WO7900437A1 WO 1979000437 A1 WO1979000437 A1 WO 1979000437A1 CH 7800045 W CH7800045 W CH 7800045W WO 7900437 A1 WO7900437 A1 WO 7900437A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
chimneys
smoke
heated
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH1978/000045
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
H Lutz
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO1979000437A1 publication Critical patent/WO1979000437A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/185—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
    • F24B1/188—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas  
    • F24B1/1885—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas   the heat exchange medium being air only
    • F24B1/1886—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas   the heat exchange medium being air only the heat exchanger comprising only tubular air ducts within the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/183—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with additional provisions for heating water

Definitions

  • the invention relates to a method with which the heat recovery from chimneys, in particular from chemical plants, is made possible. This also includes a device for carrying out the method.
  • Various methods and devices are known today with which the heat generated especially in fireplace fires can be better utilized.
  • Various types of heat exchanger systems are usually heated directly by the flames.
  • the heat exchanger systems known to date have the following disadvantages: 1. the efficiency is relatively small, 2. systems with good efficiency are very expensive in terms of space and money.
  • the invention is based on the task of recovering the energy lost by the chimney with an efficiency of approximately 100% with minimal design effort. This is achieved according to the invention in that the smoke-carrying duct of the chimney is brought into direct contact with a second duct running in parallel. Air is blown through this second channel in the direction opposite the smoke flow, which air sc rauc u ren en ana mmer me r warm. Air heated in the counterflow principle is fed to the system to be heated.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section. Hot gases are generated in fire 1, which rise through chimney 2 and are conducted outside at 3. Cold fresh air is drawn in by the blower 4 and is conveyed through the duct 5 from top to bottom to the outlet opening 6. In the chimney 2 there is a warm gradient from the fire 1 to the outlet opening of the chimney 3 in that there are very high temperatures near the fire and lower temperatures at the outlet opening 3. In accordance with this gradient, the air which is blown from top to bottom through channel 5 is heated and extracts so much heat from the rising gases that ideally the smoke emerging at 3 has an outside temperature. The heat is controlled by switching the fan on and off. When the blower is switched off, the channel 5 can warm up again enough that previously condensed smoke components evaporate again.
  • FIG. 1 The principle shown in FIG. 1 can already be implemented during the construction of the chimney by suitable construction of the chimney elements to be stacked on top of one another. From Figure 2.
  • FIG. 2a shows a schematic cross section at the position of the element in FIG. 2b marked X-X.
  • Figure 2b shows the supervision of such an element.
  • the hot smoke rises in channel 1.
  • duct 3 the air to be heated is blown from top to bottom.
  • Cross connections 2 in a vertical or spiral arrangement between the channel walls la and 3a stabilize the channel 1 within the channel 3.
  • insulation material is referred to, which firmly connects the channel wall 3a with the outer wall of the element 5.
  • the surface and heat transfer can be increased by suitable shaping by using a particularly heat-conducting material (for example steel) in the construction of the wall la and the cross connections 2.
  • a suitable shaping of the upper and lower end edges of the channel 1 By means of a suitable shaping of the upper and lower end edges of the channel 1, a gas-tight connection between the individual elements can be achieved. Laying such elements on top of each other results in a chimney with a built-in heat exchanger.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zur armeruckgewinnung aus Schornsteinen, im besonderen von Cheminee-Anlagen, Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit welchem die Warmeruckgewinnung aus Schornsteinen, im besonderen von Cheminee-Anlagen ermöglicht wird. Im weiteren gehört dazu eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Es sind heute verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit welchen die voralle in Cheminee-Feuern entstehende Warme besser ausgenutzt werden kann. Dabei werden Warmeaustauschersysteme verschiedenster Art in der Regel unmittelbar durch die Flammen erhitzt. Die bis heute bekannten Warmeaustauschersysteme weisen fol¬ gende Nachteile auf: 1. der Wirkungsgrad ist relative klein, 2. Systeme mit gutem Wirkungsgrad sind raumlich und finanziell sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch den Schornstein verlorengehende Energie mit einem Wirkungsgrad von annähernd 100% bei minimalem konstruktivem Aufwand zurück zu- gewinnen. Erfindungsgemass wird dies dadurch erreicht, dass der rauchfuhrende Kanal des Schornsteins in unmittelbaren Kontakt mit einem zweiten, paralell verlaufenden Kanal gebracht wird. Durch diesen zweiten Kanal wird in der dem Rauch¬ strom entgegengesetzten Richtung Luft geblasen, welche s c am rauc u ren en ana mmer me r erwärm . e m Gegenstromprinzip erwärmte Luft wird dem zu erwärmenden System zugeführt.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung naher beschrie¬ ben.
Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt. Im Feuer 1 entstehen heisse Gase, welche durch den Schornstein 2 auf¬ steigen und bei 3 ins Freie geleitet werden. Durch das Geblase 4 wird kalte Frischluft angesogen und durch den Kanal 5 von oben nach unten zur Austrittsoffnung 6 be¬ fordert. Im Kamin 2 besteht vom Feuer 1 bis zur Aus¬ trittsoffnung des Schornsteins 3 ein Warmegradient indem nahe beim Feu¬ er sehr hohe, bei der Austrittsoffnung 3 geringere Tem¬ peraturen bestehen. Entsprechend diesem Gradienten er¬ wärmt sich nun die durch das Geblase von oben nach un¬ ten durch den Kanal 5 beforderte Luft und entzieht den aufsteigenden Gasen soviel Warme, dass im Idealfall der bei 3 austretende Rauch Aussentemperatur aufweist. Die Warmesteuerung erfolgt durch Ein- und Ausschalten des Geblases. Bei abgeschaltetem Geblase kann sich der Ka¬ nal 5 wieder soweit erwarmen, dass vorgangig kondensierte Rauchbestandteile wieder verdampfen.
Das in Figur 1 gezeigte Prinzip kann schon beim Bau des Kamins durch geeignete Konstruktion der aufeinanderzu- schichtenden Schornsteinelemente realisiert werden. Aus Figur 2.
- ξ_ EÄ OMPI ~~ ΪPO" ist der Aufbau solcher Schornsteinelemente naher ersichtlich. Figur 2a zeigt einen schematischen Querschnitt an der mit X—X gekennzeichneten Stelle des Elementes in Figur 2b. Fi¬ gur 2b zeigt die Aufsicht auf ein solches Element. Legen¬ de zu Figur 2: Im Kanal 1 steigt der heisse Rauch auf. Im Kanal 3 wird die zu erwärmende Luft von oben nach unten geblasen. Querverbindungen 2 in vertikaler oder sprialiger Anordnung zwischen den Kanalwanden la und 3a stabilisieren den Kanal 1 innerhalb des Kanals 3. Mit 4 ist Isolationsmaterial bezeichnet, welches die Kanalwand 3a mit der Aussenwand des Elementes 5 fest verbindet. Durch geeignete Formgebung durch Verwendung eines besonders wärmeleitenden Materials (zB. Stahl) bei der Konstruktion der Wand la und der Querverbindungen 2 lassen sich Oberflache und Wärmedurchgang vergrossern. Durch geeignete Formgebung der oberen und unteren Abschlusskanten des Kanals 1 lasst sich eine gasdichte Verbindung zwischen den einzelnen Elementen erzielen. Durch Aufeinanderschichten solcher Elemente ergibt sich ein Schornstein mit eingebautem Wärmeaustauscher.
Das hier beschriebene Verfahren fuhrt zu einem Wirkungsgrad, der Warmeruckgewinnung der auch in der Praxis nahe bei 100% liegen .kann. Insbesondere wenn die hier beschriebenen Elemente zum Bau eines Schornsteines verwendet werden, sind die finanziellen Aufwendungen minimal.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Warmeruckgewinnung aus Kaminen, im besonderen von Cheminde-Anlagen, Patentan¬ sprüchePatentansprüche
1. Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Kaminen, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erwärmende Luft räuml ch vom rauchführenden Kanal des Kamins durch eine wärmeleitende Wand getrennt, entgegen der Stromrichtung des Rauches geführt wird, wodurch, entsprechend dem Wärmegradienten, dem Rauch die Wärme entzogen wird.
2. Neben diesem Patentanspruch wird ein zweiter^geltend ge¬ macht: Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens., dadurch gekennzeichnet, dass die im 1. Patentanspruch geforderte räumliche Trennung der beiden Kanäle durch geeignete Form¬ gebung und Konstruktion der einzelnen Kaminsteine erreicht w d.
Unteransprüche
1. Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitende Wand zwischen dem Kanal, der die zu erhitzende Luft führt, und demjenigen, der den Rauch abführt, durch geeignete Formgebung eine Oberflächenvergrösserung erfährt. 2. Verfahren und Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2 sowie Unteranspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitende Wand zwischen dem Kanal, der die zu erhitzende Luft führt und demjenigen, der den Rauch abführt, aus gut wärmeleitendem, korrosionssicherem Metall besteht, wobei wiederum durch geeignete Konstruktion und Formgestaltung eine Oberflä'chenvergrösserung und damit ein besserer Wärmeübergang erzielt wird.
3. Verfahren und Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausser Luft auch andere der Wärmeübertragung dienende Stoffe dem rauchführenden System Wärme entziehen.
4. Verfahren und Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2 und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gewonnene Wärme nicht der Raumheizung, sondern der Energieumwandlung oder Energiespeicherung dient.
Verfahren und Vorrichtung zur Warmeruckgewinnung aus
__•*
Schornsteinen, im besonderen von Cheminee-Anlagen, Zusammen¬ fassung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens mit welchen die War eruck-
_* gewinnung aus Schornsteinen im besonderen von Cheminee-Anlagen mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die zu erwärmende Luft-lediglich durch eine wärmeleitende Wand vom rauchfuhrenden Kanal getrennt-antiparallel zu diesem dem zu erwärmenden Räume zugeführt wird. Das Verfahren lasst sich nicht nur durch nachtraglichen Einbau in bestehende Schornsteine sondern besonders einfach durch geeignete Konstruktion des beim Bau solcher Schornsteine verwendenten Elemente realisieren.
Gegenüber den bekannten Verfahren zur besseren Warmeausnutzung
-_» in Cheminee-Anlagen hat das hier beschriebene aufgrund der Patentansprüche zwei Vorteile: 1. es ist wesentlich billiger zu realisieren und 2. der Wirkungsgrad kann nahezu 100% betragen.
Die Patentansprüche erstrecken sich auf das Verfahren und auf verschiedene Vorrichtungen zur Durchfuhrung des Verfahrens.
PCT/CH1978/000045 1977-12-27 1978-12-05 Procede et dispositif de recuperation de la chaleur dans les cheminees, notamment dans les cheminees d'appartement Ceased WO1979000437A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1609677A CH628970A5 (de) 1977-12-27 1977-12-27 Verfahren und bauelement zur waermerueckgewinnung aus kaminen, im besonderen von cheminee-anlagen.
CH16096/77 1977-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1979000437A1 true WO1979000437A1 (fr) 1979-07-12

Family

ID=4414421

Family Applications (1)

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PCT/CH1978/000045 Ceased WO1979000437A1 (fr) 1977-12-27 1978-12-05 Procede et dispositif de recuperation de la chaleur dans les cheminees, notamment dans les cheminees d'appartement

Country Status (3)

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EP (1) EP0007316A1 (de)
CH (1) CH628970A5 (de)
WO (1) WO1979000437A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2522127A1 (fr) * 1982-02-19 1983-08-26 Stoebner Rodolphe Dispositif de recuperation de la chaleur des fumees de combustion d'appareils de chauffage

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FR2271530A1 (en) * 1974-05-14 1975-12-12 Ledroff Sa Cheminees Richard Room heater rear mounted heat exchanger - has insulated walls and attachment to fix into smoke offtake of external chimney
FR2294403A1 (fr) * 1974-12-12 1976-07-09 Lambert Jean Atre-chaudiere combinant le chauffage au bois et la ventilation mecanique controlee double flux
FR2300870A1 (fr) * 1975-02-17 1976-09-10 Homefire Holding Ag Foyer de cheminee domestique ouvert
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Also Published As

Publication number Publication date
CH628970A5 (de) 1982-03-31
EP0007316A1 (de) 1980-01-23

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