CH694238A5 - Heizanordnung mit Brennstoffzelle und einem brennerbeheizten Heizgerät. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanordnung gemäss dem  Oberbegriff des Anspruches 1. 



   Bei derartigen Heizungsanordnungen werden die Abgase der Brennstoffzellen  direkt in einen Kamin eingeleitet, wobei deren Wärmeinhalt verloren  geht. Ausserdem erfordern Brennstoffzellen eine relativ aufwändige  Verrohrung, die kaum in ästhetisch ansprechender Form verlegt werden  kann. 



   Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine  Heizanordnung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich  durch eine sehr weit gehende Ausnutzung der eingesetzten Primärenergie  auszeichnet. 



   Erfindungsgemäss wird dies bei einer Heizungsanordnung der eingangs  erwähnten Art durch die kennzeichnenden Massnahmen des Anspruches  1 erreicht. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist es auf einfache Weise möglich,  den Wärmeinhalt der Abgase der Brennstoffzellen zu nutzen und der  Heiz-anordnung zuzuführen. Ausserdem ermöglicht die Unterbringung  der Brennstoffzellen in einer Unterdruckkammer auch eine Führung  der Verrohrung zu einem grossen Teil im Inneren derselben. 



     Die Massnahmen des Anspruches 2 ermöglichen auch die Ausnutzung  des Wärmeinhaltes der Abgase des brennerbeheizten Heizgerätes, wodurch  sich die Ausnutzung der eingesetzten Primärenergie verbessert. 



   Durch die Merkmale des Anspruches 3 wird ein in konstruktiver Hinsicht  einfacher Aufbau ermöglicht. 



   Die Merkmale des Anspruches 4 stellen sicher, dass sich die Temperatur  des Rücklaufs des Primär-Wärmetauschers des brennerbeheizten Heizgerätes  erhöht und dadurch die Gefahr einer Kondensatbildung verringert. 



   Die Merkmale des Anspruches 5 verringern die nötigen Rohrleitungen  und sichern überdies, verglichen mit einer separaten Montage, eine  Reduzierung der Schallabstrahlung. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei  zeigen die Fig. 1 und 2 schematisch zwei verschiedene Ausführungsformen  einer erfindungsgemässen Heizanordnung. 



   Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 sind in einer dichten Unterdruckkammer  1 eine, zwei oder mehr Brennstoffzellen 2, 7 untergebracht, die modular  aufgebaut sind und unterschiedliche Leistungen aufweisen können. 



   Diese sind über eine Gasleitung 9 und eine Gasaufbereitung 5 mit  wasserstoffhaltigem Gas versorgt und liefern über eine Leitung 10  Strom an einen Verbraucher. 



   Die Abgasleitungen 11 der Brennstoffzellen 2 bzw. 7 münden in eine  Brennstoffzellen-Abgasleitung 12, die in einen Wärmetauscher-Abgasanschluss  13 eines Wärmetauschers 4 mündet. 



     Bei diesem Wärmetauscher 4, der in der Unterdruckkammer 1 angeordnet  ist, werden die Abgase der Brennstoffzellen 7 über den Primärzweig  des Wärmetauschers 4 geführt, wobei ein Sekundärkreis des Wärmetauschers  4 von einer Heizungs-Rücklaufleitung 6 gebildet ist, wobei an den  Sekundärkreis weiters eine Verbindungsleitung 15 angeschlossen ist,  die den Rücklauf der Heizung 6 zu einem brennerbeheizten Heizgerät  3 führt, das mit einem Primär-Wärmetauscher versehen ist. Dabei ist  der Primär-Wärmetauscher über eine Heizungs-Vorlaufleitung 16 mit  der Heizungsanlage verbunden. 



   Weiters ist eine Wasserleitung 14 vorgesehen, die an die Gasaufbereitung  5 angeschlossen ist, um diese mit für die Bereitung von wasserstoffreichem  Gas erforderlichem Wasser zu versorgen. Dabei ist weiters eine Zweigleitung  17 vom Wärmetauscher 4 zur Wasserleitung 14 vorgesehen, die zur Ableitung  von Kondensat dient, wobei eine Rücklaufsperre in der Wasserleitung  14 angeordnet ist. Von der Gasleitung 9 zweigt weiters eine Abzweigleitung  19 zum brennerbeheizten Heizgerät 3 ab, in dem das Brauchwasser erwärmt  wird. 



   Das brennerbeheizte Heizgerät 3 ist über eine Zuluft-Abluftleitung  18 mit der Unterdruckkammer 1 verbunden, wobei zur Steuerung der  Zuluft zum Heizgerät Drosselklappen 8 an der Innenseite der Unterdruckkammer  1 angeordnet sind. 



   Bei dieser Ausführungsform werden auch die Abgase des Heizgerätes  3 über den Wärmetauscher 4 in der Unterdruckkammer 1 geführt und  dadurch deren Wärmeinhalt dem Rücklauf der Heizungsanlage zugeführt.                                                           



   Zur Aufrechterhaltung der Luftströmung in der Unterdruckkammer 1  ist ein Gebläse 20 vorgesehen, das einerseits für die Erzwingung  der Abgasströmung über den Wärmetauscher 4 sorgt und gleichzeitig  über einen Bypass 21 für das Ansaugen von Frischluft sorgt, die über  einen Zulufteinlass 22 in die Unterdruckkammer 1 einströmen kann.                                                              



     Die Abgase der Brennstoffzellen 2, 7 werden vom Gebläse 20 über  einen Abluftauslass 23 abgeführt. 



   Im Betrieb werden die Brennstoffzellen 2, 7 mit aufbereitetem wasserstoffreichem  Gas versorgt und liefern elektrischen Strom. Dabei wird auch Wärme  erzeugt, die im Wesentlichen in den Abgasen der Brennstoffzellen  2, 7 enthalten ist. 



   Diese Abgase strömen gemeinsam mit den Abgasen des brennerbeheizten  Heizgerätes 3 über den Wärmetauscher 4, über den der Rücklauf der  Heizungsanlage geführt ist und diesen vorwärmt. Falls die Aufheizung  im Wärmetauscher 4 nicht ausreicht, so wird der Rücklauf der Heizungsanlage  im brennerbeheizten Heizgerät 3 auf die erforderliche Temperatur  gebracht. 



   Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ist das brennerbeheizte Heizgerät,  z.B. ein Kessel, von der Unterdruckkammer 1 entfernt aufgestellt.                                                              



   Dabei ist eine Öffnung 24 der Unterdruckkammer 1, die zur Aufnahme  der Zuluft-Abluftleitung 18 dient, mit einem Stopfen 25 verschlossen.                                                          



   Der übrige Aufbau und die übrige Funktion ist gleich wie bei der  Ausführungsform nach der Fig. 1, mit Ausnahme der Führung der Abgase  des Heizgerätes 3 über den Wärmetauscher 4.

Claims (5)

1. Heizanordnung mit einem brennerbeheizten Heizgerät (3), mindestens einer Brennstoffzelle (2, 7) und einem Wärmetauscher (4), die über Leitungen mit einer Heizungsanlage und einer Gas- und Wasserversorgung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen (2, 7) gemeinsam mit dem Wärmetauscher (4) in einer Unterdruckkammer (1) angeordnet sind, die mit einem Zulufteinlass (22) und einer vom Wärmetauscher (4) wegführenden Abluftführung (23) versehen ist, wobei Abgasleitungen (11) der Brennstoffzellen (2, 7) mit dem Wärmetauscher (4) in Verbindung stehen.

2. Heizanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das brennerbeheizte Heizgerät (3) über eine Zuluft-Abluftleitung (18) mit der Unterdruckkammer (1) und somit dem Wärmetauscher (4) in Verbindung steht.

3.

Heizanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzellen (2, 7) modular aufgebaut sind und die Abgasleitungen (11) der Brennstoffzellen (2, 7) in einen gemeinsamen Wärmetauscher-Abgasanschluss (13) münden.

4. Heizanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufleitung (6) der Heizungsanlage über den Wärmetauscher (4) geführt ist, bevor sie in den Rücklauf des brennerbeheizten und mit einem Primär-Wärmetauscher versehenen Heizgerätes (3) mündet.

5. Heizanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abluft-Lüfter (20) in der Unterdruckkammer (1) angeordnet ist.