專利名稱：具有可調(diào)煙道氣流裝置的煙道，包括作為并聯(lián)熱發(fā)生器的可選的集成換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)爐熱源供熱的設(shè)備及其方法，該設(shè)備可通過(guò)設(shè)置在煙道內(nèi)的導(dǎo)板系統(tǒng)交替使煙道氣偏轉(zhuǎn)，并在操作過(guò)程中可進(jìn)行調(diào)節(jié)，更有效地利用熱能。優(yōu)選地，該換熱器設(shè)置在煙道氣排放管內(nèi)部，與導(dǎo)板系統(tǒng)結(jié)合運(yùn)行，將熱能輸送到熱水系統(tǒng)。并聯(lián)熱發(fā)生器的熱能儲(chǔ)存通過(guò)蓄熱器實(shí)現(xiàn)，例如，用于建筑物采暖和/或生產(chǎn)來(lái)自飲用水的熱水。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的煙囪或煙囪爐采用建筑采暖用的煙道氣流裝置，該裝置具有可更換的或固定的障礙物對(duì)煙道氣進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以造成煙道氣湍流?，F(xiàn)有的用于熱氣煙道的鉸接插入元件為方便清洗，設(shè)計(jì)較為松散，且可移除，以便減少橫截面積(參見DE 189989U :第I頁(yè)第I段；第2頁(yè)第3、4段以及圖1、2的角度位置)。進(jìn)一步地，針對(duì)現(xiàn)有的煙道氣導(dǎo)向插件，專業(yè)技術(shù)人員可根據(jù)所需的運(yùn)行條件在預(yù)定的固定位置用工具活動(dòng)調(diào)節(jié)一次，但調(diào)節(jié)需在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行，且運(yùn)行條件應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果確定(參見DE 9216274U1第4頁(yè)第I段和圖2，通過(guò)螺母12)。矩形導(dǎo)板型材相互緊貼用螺絲緊固在一起或焊接在一起，并靠煙道氣管壁放置在一側(cè)上(第6頁(yè)第2段)，或包括一個(gè)金屬條(第10頁(yè)第3段)。

發(fā)明內(nèi)容
在爐加熱或在燃燒過(guò)程中，現(xiàn)有的固定或活動(dòng)式煙道流裝置不能靈活調(diào)節(jié)。煙道氣流裝置既可懸置在煙道氣管內(nèi)，無(wú)任何連接也無(wú)法從外面接近任何調(diào)節(jié)設(shè)備，也可由專業(yè)技術(shù)人員在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)內(nèi)部螺絲接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)，以考慮到所需的運(yùn)行條件。無(wú)操作人員手動(dòng)設(shè)置或通過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置的方式可用?，F(xiàn)有活動(dòng)煙道氣流裝置并不使用煙道氣管換熱器，因此無(wú)法從煙道氣管抽取多余的熱能并將其輸送到并聯(lián)熱管路內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法，煙道氣流可在爐運(yùn)行過(guò)程中或加熱時(shí)進(jìn)行可變?cè)O(shè)置。煙道氣流(22 )由多個(gè)導(dǎo)板(37 )設(shè)置，導(dǎo)板繞其本身的中心樞軸、沿縱向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置在煙道氣管(28)內(nèi)，隨著擺角(24)的交替變換，導(dǎo)板相互偏斜。根據(jù)導(dǎo)板的角度位置的設(shè)置情況，可將其按明顯彎折的形式(圖5)偏斜多或少些。最大偏斜度發(fā)生在整個(gè)煙道氣截面上。優(yōu)選地，使用所需的交替轉(zhuǎn)向?qū)О逡詿煹罋獾钠D(zhuǎn)進(jìn)行換向時(shí)，針對(duì)旋轉(zhuǎn)桿(35和36)的機(jī)械連接，在旋轉(zhuǎn)桿(35和36)的支點(diǎn)相對(duì)位置設(shè)置一個(gè)連接桿(43)，以這種方式互連時(shí)，可對(duì)導(dǎo)板同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但一個(gè)導(dǎo)板至下一個(gè)導(dǎo)板(圖2)之間的角度方向相反。同樣，受到管道里煙霧氣流沖擊的換熱器(29)在轉(zhuǎn)向?qū)О?37)和煙道氣排放管(28)之間的內(nèi)管壁之間沿?zé)煹罋夤芸v向設(shè)置，將熱能傳輸?shù)綗崴到y(tǒng)中，增加了湍流，且由于集成設(shè)置在煙道氣排放管內(nèi)，具有更大的換熱面積。為放置轉(zhuǎn)向?qū)О?，管道換熱器包括一個(gè)中空的氣流室，室內(nèi)連續(xù)設(shè)置的導(dǎo)板可繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。設(shè)置的電動(dòng)風(fēng)扇可增加煙道氣流或調(diào)節(jié)供氧，優(yōu)選地，在新鮮空氣區(qū)域，結(jié)合轉(zhuǎn)向?qū)О搴推淞髁恳种苿?dòng)作使用。隨著煙道換熱器所需的熱輸出和/或煙道氣管內(nèi)所需的流速和/或煙道氣管內(nèi)或煙道氣管上的所需的溫度變化，可通過(guò)控制系統(tǒng)或手動(dòng)操作方式啟動(dòng)風(fēng)扇。隨著各個(gè)主要運(yùn)行條件的變化，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在可對(duì)燃燒進(jìn)行可變調(diào)節(jié)。為此，一方面，通風(fēng)裝置的供氧用作控制變量，另一方面，使煙道氣流成為或大或小的湍流甚至阻斷其流動(dòng)，以便燃燒室內(nèi)的溫度更高，因此煙道氣的停留時(shí)間更長(zhǎng)。
在將熱傳輸?shù)叫顭崞鞯囊毫魇覂?nèi)，每個(gè)并聯(lián)熱管路(I、2 )均設(shè)置各自的執(zhí)行元件，該執(zhí)行元件可由控制系統(tǒng)獨(dú)立啟動(dòng)或調(diào)節(jié)，優(yōu)選包括一個(gè)循環(huán)泵。通過(guò)設(shè)置與每個(gè)熱管路連接的流量限制器(20、21)，可針對(duì)每個(gè)熱管路分別對(duì)介質(zhì)管路阻力和/或流速進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。 可在煙道換熱器(29)和其它并聯(lián)熱管路(I)內(nèi)的液體介質(zhì)區(qū)使用熱載體液體，如水或太陽(yáng)能液體。


圖I :配備可調(diào)煙道氣流裝置、用作并聯(lián)熱發(fā)生器的集成設(shè)置的換熱器。圖2 :轉(zhuǎn)向?qū)О?，包括用于同步進(jìn)行導(dǎo)板角度設(shè)置的機(jī)械連接元件。圖3:導(dǎo)板在0°和90°設(shè)置下通過(guò)煙道氣排放管的截面圖。圖4 :內(nèi)嵌盤管的煙道換熱器。圖5 :導(dǎo)板造成的煙道氣流上的效果示例說(shuō)明。圖6 :內(nèi)嵌水套換熱器的煙道換熱器。圖7 :帶輸送流和回流中空環(huán)的管狀桿換熱器。圖8 :帶180°環(huán)形管彎頭的管狀桿換熱器。圖9 :帶/不帶煙道氣偏轉(zhuǎn)和通風(fēng)裝置的管套換熱器輸出比較圖10 :帶控制變量“風(fēng)扇”的輸出控制。
具體實(shí)施例方式熱管路類別一種配備并聯(lián)的煙囪爐設(shè)備的太陽(yáng)能加熱設(shè)備，作為加熱和熱水生產(chǎn)中傳熱的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。涉及使用兩個(gè)不連續(xù)運(yùn)行的熱源。太陽(yáng)能裝置(I)和煙 爐裝置(2)并非永久設(shè)置或持續(xù)運(yùn)行。只有在確實(shí)可行時(shí)，才會(huì)將其作為持續(xù)運(yùn)行的熱源基本系統(tǒng)的補(bǔ)充而附加設(shè)置。與此相反，基本系統(tǒng)(也稱作主系統(tǒng))是永久設(shè)置的，其完全自主運(yùn)行，以便實(shí)施例中并聯(lián)熱管路可降低基本系統(tǒng)的能量需求。將煙囪爐裝置(2)作為基本系統(tǒng)使用時(shí)可采用多種實(shí)施例形式。在所述實(shí)施例中，太陽(yáng)能裝置可用作并聯(lián)熱管路I (1)，而煙囪爐裝置可用作并聯(lián)熱管路2 (2)的爐熱源。多個(gè)并聯(lián)的熱管路上設(shè)置了一個(gè)換熱器(4)，換熱器為熱水儲(chǔ)存部件或蓄熱器(3)提供熱能。蓄熱器(3)既可用于生產(chǎn)熱水，也可用于支持加熱系統(tǒng)。里！示出了多個(gè)并聯(lián)的熱管路(I)的總體設(shè)置情況，包括與本發(fā)明有關(guān)的部件和功能。圖中省去了用于裝置安全和運(yùn)行維護(hù)的實(shí)際裝置用的各種部件?？稍鲈O(shè)的太陽(yáng)能裝置以及煙囪爐裝置的下列部件也未示出-2個(gè)機(jī)械溫度顯示裝置-壓力顯示的機(jī)械壓力計(jì)-手動(dòng)截止閥-超壓專用的帶排放系統(tǒng)的溢流閥-超壓貯存部件的接頭
-超壓貯存部件-灌注泵排氣閥(30 )設(shè)置在熱管路(2 )的最高點(diǎn)，可設(shè)置在煙道換熱器(29 )的內(nèi)部或內(nèi)外部區(qū)域。本實(shí)施例和權(quán)利要求書說(shuō)明中未提及安全開關(guān)各執(zhí)行元件滯后現(xiàn)象所需的值，但包含在實(shí)現(xiàn)發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容中。功能原理帶轉(zhuǎn)向?qū)О宓募稍O(shè)置的煙道換熱器在所述實(shí)施例中，從煙囪爐裝置的傳熱通過(guò)煙道換熱器(29 )實(shí)現(xiàn)，該換熱器能夠利用爐熱源(2 )的煙道氣(22 )，是由于它的中空體設(shè)計(jì)以及在煙道換熱器(29 )內(nèi)部的氣相介質(zhì)室(44)和外部氣相介質(zhì)室(45)的煙道氣排放管(28)內(nèi)一體設(shè)置。在內(nèi)部中空部分(44 )內(nèi)，優(yōu)選沿?zé)煹罋夤?28 )縱向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置6個(gè)轉(zhuǎn)向?qū)О?37 )，以便對(duì)通過(guò)氣管的煙道氣(22)進(jìn)行強(qiáng)制導(dǎo)向和偏轉(zhuǎn)。根據(jù)導(dǎo)板(37)的擺角設(shè)置(24)情況，可將煙道氣流
(22)的偏斜度調(diào)大或調(diào)小些。轉(zhuǎn)向?qū)О?37)的角度設(shè)置(24)通過(guò)驅(qū)動(dòng)相連的繞導(dǎo)板軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)桿(35或36)進(jìn)行，有效角度為0°至90°，以便于有效截面積隨無(wú)障礙煙道氣流(22)的角度(24)的增長(zhǎng)而增加。隨著擺角(24)0°至90°的增加，導(dǎo)板(37)的徑向鉸接過(guò)程中內(nèi)部的氣流室(44)內(nèi)的有效煙道氣流的截面積會(huì)增加。相反，減小擺角(24)會(huì)使截面積更小，則會(huì)對(duì)煙道氣流(22 )強(qiáng)制轉(zhuǎn)向和完全阻止住，這樣隨著導(dǎo)板擺角的減小，整個(gè)氣相介質(zhì)室(44和45)內(nèi)的氣流更強(qiáng)更湍急，如圖5所示。湍流的煙道氣流使整個(gè)煙道氣體的換熱器區(qū)域(44、45)產(chǎn)生更大的摩擦，可顯著提高傳熱的效率。根據(jù)凰！所述的實(shí)施例中的導(dǎo)板通過(guò)機(jī)械方式互相連接，以提高單個(gè)和相互的可調(diào)節(jié)性。鉸接杠桿I (41)可形成第一個(gè)機(jī)械連接，如圖2所示，按擺角(24)的角度驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿I (35)，將三個(gè)轉(zhuǎn)向?qū)О?37)互連，該擺角由機(jī)械互連的導(dǎo)板(37)的同步動(dòng)作順序確定。為此，煙道氣排放管(28)首先縱向排列第一導(dǎo)板，每個(gè)第二導(dǎo)板(37)均進(jìn)行連接，緊隨第二導(dǎo)板的是第三導(dǎo)板，最后是第五導(dǎo)板，每個(gè)導(dǎo)板(37)的連接均需采用一個(gè)帶支點(diǎn)(38)的機(jī)械鉸鏈，該鉸鏈以機(jī)械方式與鉸接杠桿I (41)連接。鉸接杠桿2 (42)可形成第二個(gè)機(jī)械連接，如圖2所示，按擺角(24)的角度驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿2 (36)，將三個(gè)轉(zhuǎn)向?qū)О?37)互連，該擺角由機(jī)械互連的導(dǎo)板(37)的同步動(dòng)作順序確定。為此，煙道氣排放管(28)首先縱向排列第二導(dǎo)板，每個(gè)第二導(dǎo)板(37)均進(jìn)行連接，緊隨第二導(dǎo)板的是第四導(dǎo)板，最后是第六導(dǎo)板，每個(gè)導(dǎo)板(37)的連接均需采用一個(gè)帶支點(diǎn)(38)的機(jī)械鉸鏈，該鉸鏈以機(jī)械方式與鉸接杠桿2 (42)連接。兩個(gè)鉸接杠桿(41、42)相對(duì)設(shè)置在圍繞其旋轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)板(37)的外部區(qū)域的左側(cè)和右側(cè)，如里I所示。m示出了進(jìn)行相應(yīng)說(shuō)明的截面A，處于導(dǎo)板的0°位置，兩個(gè)導(dǎo)板
(37)的鉸鏈(38)設(shè)置在左右兩側(cè)，優(yōu)選用機(jī)械方式連接將鉸接杠桿I (41)與鉸接杠桿2
(42)連接至鉸鏈。導(dǎo)板的0° (39)角度設(shè)置顯示了幾乎完全打開的煙道氣管截面。另一方面，根據(jù)凰I的導(dǎo)板90° (40)角度設(shè)置的截面A顯示可幾乎完全閉合的煙道氣管截面。通過(guò)連接桿(43)將兩個(gè)旋轉(zhuǎn)桿(35和36)以對(duì)角旋轉(zhuǎn)方式互連，相反，會(huì)得到兩個(gè)鉸接杠桿I和2 (41、42)的朝相同方向運(yùn)動(dòng)動(dòng)作方向同步。這樣得到相同的擺角(24)值，但一個(gè)導(dǎo)板(37)至下一導(dǎo)板的角度方向卻相反。在煙道氣流(22)的縱向觀察時(shí)，同步設(shè)置導(dǎo)板(37)的擺角會(huì)使介質(zhì)流動(dòng)方向的流量分配基本相同，甚至是采用了不同的擺角(24)。機(jī)械連接元件(41、42和43)的機(jī)械連接會(huì)使導(dǎo)板的擺角范圍(24)最大話，約為-90°至 +90。。如里^的編號(hào)(40)所示，由于-90°或+90°的導(dǎo)板角度設(shè)置表示了煙道氣流的可能的最大截面積，因此該角度設(shè)置(24)尤其適用于清潔煙道換熱器元件，也是針對(duì)爐系統(tǒng)(47)的加熱工序的較佳角度設(shè)置。由此可想象到各種實(shí)施例類別，其中采用的導(dǎo)板數(shù)量可為6個(gè)以上或以下。進(jìn)一步地，可完全或部分地省去同步角度設(shè)置所需的機(jī)械連接。煙道換熱器的實(shí)施例所述實(shí)施例中所用的煙道換熱器(29)，包括多個(gè)管狀鋼桿，鋼桿采用多個(gè)180°管道彎頭互連，如里^所示。與麗^一樣，具體設(shè)置受四周密封的氣相熱載體介質(zhì)流的影響。管狀桿以及與其相連的管道接頭的空間布置采用環(huán)狀形式，以便煙道氣管(28)內(nèi)可獲得圓形的中空體。中空體提供了用于放置轉(zhuǎn)向?qū)О?37)所需的空間，并在管道開始的位置設(shè)置了回流連接套筒(27)。管道相對(duì)的另一端設(shè)置了供給流連接套筒(26)。通過(guò)連接套筒(27、26 )將傳熱所需的液態(tài)熱載體介質(zhì)送入煙道換熱器內(nèi)。如圖8所示，設(shè)置在煙道氣管(28 )內(nèi)的管道環(huán)路受四周密封好的煙道氣流的影響，這樣傳熱時(shí)可獲得更大的換熱面積。換熱面積更大時(shí)，可使從氣相至液相換熱器介質(zhì)區(qū)域的傳熱效果更佳。具有螺旋盤管的煙道換熱器的實(shí)施例集成的煙道換熱器(29)作為有效的實(shí)施例，可通過(guò)環(huán)形的盤管(52)形成，如圖4所示。優(yōu)選采用至少5mm的足夠大氣隙形成一環(huán)接一環(huán)的盤管結(jié)構(gòu)，這樣可在煙道氣排放管內(nèi)獲得圓形的中空體。中空體提供了用于放置轉(zhuǎn)向?qū)О?37)所需的空間，并在管道開始的位置設(shè)置了回流連接套筒(27)。管道相對(duì)的另一端設(shè)置了供給流連接套筒(26)。通過(guò)連接套筒(27、26 )將傳熱所需的液態(tài)熱載體介質(zhì)送入煙道換熱器內(nèi)。帶輸送流和回流中空環(huán)的管狀桿換熱器的實(shí)施例此外，通過(guò)兩個(gè)中空環(huán)設(shè)計(jì)的換熱器實(shí)施例，如凰！所示，用于連接管狀桿，其中第一中空環(huán)上設(shè)置了連接套筒，用于輸送流(26)，而回流(27)用連接套筒設(shè)置在第二中空環(huán)上。換熱器設(shè)計(jì)為與導(dǎo)板(37)集成的中空體，煙道氣通過(guò)其內(nèi)表面(44)和外表面(45)流動(dòng)。液套換熱器的實(shí)施例提供的煙道換熱器(29)進(jìn)一步的實(shí)施例類型為，可處理設(shè)置在煙道氣排放管(28)內(nèi)的兩個(gè)套管之間的液套(51)，熱載體液體通過(guò)套管流動(dòng)，其中煙道氣排放管的外套管表面和內(nèi)表面之間存在用于煙道氣導(dǎo)流(45)的氣隙。該換熱器同樣設(shè)計(jì)為與導(dǎo)板(37)集成的中空體，煙道氣(22)通過(guò)中空體的內(nèi)表面區(qū)域(44)流動(dòng)。_示出了液套換熱器
(50)。煙道換熱器的固定優(yōu)選在連接套筒(26、27)的襯套處將煙道換熱器(29)機(jī)械方式固定到煙道氣排放管(28)上，襯套上設(shè)有兩個(gè)通孔，位于煙道氣排放管(28)的外層(46)內(nèi)。連接套筒(26和27)固定在整個(gè)套筒圓周上，尤其固定在煙道氣排放管的外層。換熱器的機(jī)械連接部件管狀桿的輸送流和回流連接套筒在管彎頭或中空環(huán)上的機(jī)械連接方式如圖4、6、7M8所示，優(yōu)選通過(guò)焊接或硬焊方式固定。·換熱器和導(dǎo)板的清潔在如圖2所沭的實(shí)施例中，位于90°彎頭區(qū)域的煙道氣排放管(28)的清潔孔隙
(23)較大，通過(guò)該孔可用清潔刷手動(dòng)清潔導(dǎo)板(24)表面[sic]、煙道氣排放管(28)的內(nèi)表面和外層(46)的里面部分。按所需清潔間隔里外移動(dòng)清潔刷，以移除煙灰。清潔刷上設(shè)置了一個(gè)手柄，該手柄優(yōu)選可逐級(jí)或連續(xù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，這樣清潔孔隙和室內(nèi)天花板之間就有足夠大的距離，便于從清潔孔隙到爐(47)的整個(gè)內(nèi)表面使用清潔刷進(jìn)行清潔。蓋合清潔孔隙的可移除的蓋子優(yōu)選與煙道氣排放管分開設(shè)置，或通過(guò)螺絲連接固定到煙道氣排放管。紋理表面可使湍流更多通過(guò)煙道氣排放管(28 )使用紋理或粗糙表面，煙道換熱器(29 )和轉(zhuǎn)向?qū)О?37 )會(huì)在氣流室內(nèi)的介質(zhì)傳輸期間以及在介質(zhì)傳輸表面產(chǎn)生更大的煙道氣流(22 )摩擦，提高了氣相至液相介質(zhì)的傳熱系效果，甚至在低流速下效果也較佳。由此造成的紋理表面可增加煙道換熱器(29)的效率。相異的內(nèi)部煙道氣流方向和渦流造成的湍流會(huì)使摩擦更大。由淚珠狀或蜂窩狀各層組成的金屬表面尤其適用。加強(qiáng)煙道氣流的通風(fēng)裝置實(shí)施例，包括供氣區(qū)域內(nèi)的管道風(fēng)扇電動(dòng)風(fēng)扇(19)用于加強(qiáng)煙道氣流(22)或結(jié)合轉(zhuǎn)向?qū)О?37)和抑流動(dòng)作分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。風(fēng)扇設(shè)計(jì)為管道風(fēng)扇。在爐(47)的供氣區(qū)域使用風(fēng)扇，并為進(jìn)行燃燒而用風(fēng)扇(19)將供氣壓入燃燒室，這是經(jīng)濟(jì)有效的解決方案，但爐(47 )需配備獨(dú)立的連通供氣的接頭。打開爐門前，加熱過(guò)程中，可手動(dòng)或通過(guò)控制系統(tǒng)(5)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)扇(19)，這樣由于可能出現(xiàn)的超氣壓，不會(huì)有煙道氣或臟污顆粒從爐室內(nèi)逃脫。自動(dòng)模式下的風(fēng)扇，手動(dòng)設(shè)置導(dǎo)板的擺角在所述實(shí)施例中，風(fēng)扇(19)開關(guān)動(dòng)作由一個(gè)控制調(diào)節(jié)裝置(5)自動(dòng)進(jìn)行，參見控制系統(tǒng)(5)。隨著當(dāng)前主要煙道換熱器溫度(9)的變化，可開啟或關(guān)閉風(fēng)扇(19)?？刂葡到y(tǒng)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)向?qū)О?37)處于最佳運(yùn)作位置，并繞樞軸旋轉(zhuǎn)(需要時(shí))至點(diǎn)火或清潔位置。點(diǎn)火模式下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和擺角設(shè)置實(shí)踐證明具有以下優(yōu)勢(shì)在冷態(tài)下的爐點(diǎn)火過(guò)程中，導(dǎo)板(37)的最佳擺角(24)設(shè)置在大約90°位置，而風(fēng)扇轉(zhuǎn)速應(yīng)在所需值的上限范圍內(nèi)，這樣會(huì)盡快進(jìn)行燃燒而不會(huì)形成煙氣。由于可調(diào)節(jié)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可降低煙氣的形成，因此對(duì)環(huán)境影響更小。
加熱模式下的最佳擺角實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，為獲取最佳燃燒和燃燒輸出，點(diǎn)火爐內(nèi)的導(dǎo)板的角度設(shè)置(24)在優(yōu)選的約+/-45°的最佳擺角時(shí)更好。該擺角代表了合適的運(yùn)行位置。風(fēng)扇功能的使用，從最低溫度限值起如計(jì)量箱(25)的空間區(qū)域的實(shí)際溫度水平(9)超過(guò)實(shí)際應(yīng)用、可測(cè)或計(jì)算得出的爐換熱器最小溫度，尤其是50C，則風(fēng)扇(19)優(yōu)選僅用控制系統(tǒng)(5)自動(dòng)啟動(dòng)。低于該溫度限值時(shí)，煙道換熱器(29)無(wú)法提供足夠有用的熱能。啟動(dòng)溫度值通過(guò)將蓄熱溫度(7)加上溫度滯后值計(jì)算得出，可規(guī)定為恒定值，或優(yōu)選為一個(gè)可變參數(shù)。通過(guò)通風(fēng)裝置(19)建立的基礎(chǔ)為，結(jié)合使用集成的轉(zhuǎn)向?qū)О?37)，設(shè)置特定的煙道氣流速(22 )，獲得爐(47 )和煙道換熱器(29 )最終燃燒性能。由于燃燒輸出通過(guò)最大可調(diào)的煙道氣流速(22)可保持恒定，該做法可在優(yōu)異的裝置專用性能范圍的基礎(chǔ)上，優(yōu)化煙道換熱器的效率，但只要燃燒室內(nèi)有所需燃料或由于提前燒盡及時(shí)填充燃料。 通過(guò)控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”進(jìn)行燃料換熱器輸出的自動(dòng)控制在實(shí)施例中，如_所示，根據(jù)所需的煙道換熱器輸出情況，風(fēng)扇(19)的轉(zhuǎn)速變量可逐級(jí)調(diào)節(jié)。隨著預(yù)設(shè)為所需值和按實(shí)際輸出值計(jì)算得出的煙道換熱器輸出的控制偏差的變化，對(duì)由控制系統(tǒng)(5)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(19)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果換熱器輸出值太低，控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速變量增加，相反，如換熱器輸出值太高，則會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變量減少。手動(dòng)模式或與自動(dòng)運(yùn)行結(jié)合使用的風(fēng)扇啟動(dòng)在進(jìn)一步的實(shí)施例類型中，風(fēng)扇可通過(guò)手動(dòng)方式以逐級(jí)或連續(xù)調(diào)節(jié)速度驅(qū)動(dòng)。恒定或變量轉(zhuǎn)速設(shè)置啟動(dòng)風(fēng)扇(19)需由有經(jīng)驗(yàn)的操作員完成。同樣，“手動(dòng)”或“自動(dòng)運(yùn)行”的動(dòng)作模式可手動(dòng)選擇，如需要可結(jié)合使用。如果希望避免控制系統(tǒng)成本過(guò)高，或如果自動(dòng)調(diào)節(jié)的執(zhí)行元件效率不符合要求，可采用手動(dòng)操作。例如，如添加的燃料太多或太少，或如果爐門在爐運(yùn)行期間被打開造成控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行，則會(huì)發(fā)生這種情況。進(jìn)一步實(shí)施例例行和通風(fēng)裝置的安裝位置安裝在煙道段側(cè)面或煙囪區(qū)域內(nèi)作為噴射風(fēng)扇(19)比較好，因?yàn)檫@樣風(fēng)扇(19)會(huì)將多余的空氣壓入煙道氣排放區(qū)域，以此沖走爐(47)上的煙道氣。也可安裝在煙道氣排放管內(nèi)，由于溫度較低，最好盡可能遠(yuǎn)離燃燒室。風(fēng)扇(19)可進(jìn)一步設(shè)置在煙囪上，作為煙囪頂部風(fēng)扇。煙道換熱器控制系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施例類別和組合通過(guò)控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”控制流量需要規(guī)定流量的實(shí)施例中，應(yīng)選擇通過(guò)控制變速“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”的執(zhí)行方式。可在爐內(nèi)設(shè)置減少煙灰顆粒的裝置。該類實(shí)施例需設(shè)置可調(diào)煙道氣流的通風(fēng)裝置，因此如可能，可采用根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)結(jié)合煙灰顆粒過(guò)濾功能的裝置。隨著煙道氣管(28)內(nèi)所需流速
(22)的變化，可由控制系統(tǒng)(5)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇(19)。此時(shí)，可將變量風(fēng)扇轉(zhuǎn)速作為控制系統(tǒng)輸出的控制變量使用。用預(yù)設(shè)為所需值的控制偏差減去按實(shí)際流量計(jì)算得出的煙道換熱器
(29)內(nèi)煙道氣流速(22)的控制偏差，得出該控制變量?？刂葡到y(tǒng)以這種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，一方面，如煙道氣流速太低，可增加作為控制變量的所需轉(zhuǎn)速值，另一方面如果煙道氣流速太高，可相應(yīng)降低所需轉(zhuǎn)速值。為簡(jiǎn)潔起見，可不用設(shè)置流速的閉合控制回路，尤其是不用采集實(shí)際流量值，即可控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
通過(guò)控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”和/或“導(dǎo)板的角度位置”控制煙道氣溫度在要求特定或最小煙道氣溫(9)的實(shí)施例中，亦同樣可使用控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”和/或“導(dǎo)板的角度位置”。為避免煙囪內(nèi)生成煙灰，如煙囪頂部溫度降至煙囪最低溫度(優(yōu)選55C)以下，則可采用。隨著煙道氣管(28)內(nèi)或煙道氣管外測(cè)得的所需的煙道氣溫(9)(作為煙道氣管溫度(9))的變化，由控制系統(tǒng)(5)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇(19)。用預(yù)設(shè)為所需值的溫度減去按實(shí)際溫度水平(9)確定的控制偏差，獲得控制變量?？刂葡到y(tǒng)以這種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，一方面，如溫度太低，可逐級(jí)或連續(xù)增加作為控制變量的所需轉(zhuǎn)速值，相反如果溫度太高，可相應(yīng)降低所需轉(zhuǎn)速值?？刂谱兞俊皩?dǎo)板的角度位置(24)”的作用是，如果煙道氣溫(9)太低，為增加煙道氣流(22)，將導(dǎo)板的角度設(shè)置(24)為連續(xù)或逐級(jí)增加，相反如煙道氣溫(9)太高，則減小導(dǎo)板的角度設(shè)置(24)。兩個(gè)控制變量在所需效果方面互補(bǔ)，也能結(jié)合運(yùn)用。通過(guò)“導(dǎo)板擺角”控制流速如在通風(fēng)應(yīng)用中無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制或風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，可采用導(dǎo)板擺角自動(dòng)設(shè)置。 導(dǎo)板擺角(24)自動(dòng)設(shè)置由控制系統(tǒng)(5)完成，該動(dòng)作可調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度位置。此示例中，帶軸排孔的伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接至旋轉(zhuǎn)桿I或旋轉(zhuǎn)桿2上的任一導(dǎo)板軸，這樣旋轉(zhuǎn)角的當(dāng)前位置可確定導(dǎo)板的擺角。用預(yù)設(shè)為所需流速值的控制偏差，減去煙道換熱器
(29)內(nèi)的煙道氣流速(22)的實(shí)際流速值確定的控制偏差，進(jìn)行角度設(shè)置，這樣煙道氣流速太低時(shí)，增加作為控制變量的導(dǎo)板角(22)，煙道氣流速太高時(shí)，相應(yīng)減小導(dǎo)板角(24)。通過(guò)控制變量“導(dǎo)板擺角”控制煙道換熱器輸出如在通風(fēng)應(yīng)用中無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制或風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，可采用導(dǎo)板擺角自動(dòng)設(shè)置。導(dǎo)板擺角(24)自動(dòng)設(shè)置由控制系統(tǒng)(5)完成，該動(dòng)作可調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度位置。此示例中，帶軸排孔的伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接至旋轉(zhuǎn)桿I或旋轉(zhuǎn)桿2上的任一導(dǎo)板軸，這樣旋轉(zhuǎn)角的當(dāng)前位置可確定導(dǎo)板的擺角。用預(yù)設(shè)為所需輸出值的控制偏差，減去煙道換熱器輸出的實(shí)際輸出值確定的控制偏差，進(jìn)行角度設(shè)置，這樣換熱器輸出太低時(shí)，增加作為控制變量的導(dǎo)板角(24)，換熱器輸出太高時(shí)，相應(yīng)減小該角度。通過(guò)控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”和由導(dǎo)板當(dāng)前擺角位置得出的速度校正值，控制煙道換熱器輸出或流速為提高通過(guò)控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”進(jìn)行煙道換熱器輸出或流速控制過(guò)程中的控制精度，優(yōu)選在速度控制變量基礎(chǔ)上加上速度校正值，或乘以一個(gè)系數(shù)，該系數(shù)根據(jù)導(dǎo)板的當(dāng)前角度位置(24)確定。通過(guò)數(shù)學(xué)公式可計(jì)算出該校正系數(shù)，或在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定，該系數(shù)值可憑經(jīng)驗(yàn)獲得結(jié)果并列表說(shuō)明。根據(jù)圖I并聯(lián)的熱管路的連接所述實(shí)施例中，通過(guò)太陽(yáng)能液體作為熱載體，將太陽(yáng)能加熱管路(I)并聯(lián)至爐加熱管路(2)上。由于使用兩個(gè)相同熱源的當(dāng)前熱輸出值應(yīng)盡可能高，因此可同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)加熱管路，但前提是每個(gè)管路中均有租客可用的熱能。每個(gè)管路(1、2)上均設(shè)置一個(gè)循環(huán)泵(IOUl)0進(jìn)而可通過(guò)控制系統(tǒng)(5)啟動(dòng)獨(dú)立啟動(dòng)并聯(lián)的加熱管路?？稍趩?dòng)期間用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式對(duì)循環(huán)泵(10、11)的步進(jìn)變量泵速進(jìn)行設(shè)置。在所述實(shí)施例中，可采用換熱器(4)通過(guò)獨(dú)立控制介質(zhì)流量(14、15和31)將加熱管路并聯(lián)至蓄熱器(3)進(jìn)行傳熱?？刂七壿嫼鸵簤合到y(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)共同作用的功能部件。
此外，通過(guò)調(diào)節(jié)與每個(gè)加熱管路(1、2)連接的流量限制器(20、21)，可對(duì)每個(gè)加熱管路(1、2)的介質(zhì)管路阻力或介質(zhì)流量(14、15)分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)手動(dòng)方式同樣也可對(duì)介質(zhì)管路阻力(20、21)進(jìn)行調(diào)節(jié)。控制系統(tǒng)(5)根據(jù)溫度開啟或關(guān)閉循環(huán)泵(10)和(11)的執(zhí)行元件，進(jìn)而發(fā)出啟動(dòng)循環(huán)泵(10)和(11)的信號(hào)(17)。隨著熱源(8、9)的介質(zhì)溫度和蓄熱器(7)內(nèi)的介質(zhì)溫度變化，控制系統(tǒng)(5)會(huì)啟動(dòng)并聯(lián)加熱管路的執(zhí)行元件。為此，尤其提供了以下四種操作模式-禁用加熱管路I和2-啟動(dòng)加熱管路I-啟動(dòng)加熱管路2·-啟動(dòng)加熱管路I和2如果只啟動(dòng)了一個(gè)熱源，則止回閥(12或13)就會(huì)阻止并聯(lián)加熱管路(I或2)之間不需要的介質(zhì)流量(14和15)。通過(guò)打開執(zhí)行元件(11)或通過(guò)控制信號(hào)(19)可啟動(dòng)加熱管路(2)。打開止回閥(13)會(huì)使介質(zhì)(15)和(16)流動(dòng)。由于位于加熱管路I (I)內(nèi)的止回閥(12)被不活動(dòng)的執(zhí)行元件(10)關(guān)閉，因此不會(huì)發(fā)生介質(zhì)流動(dòng)(14)。打開執(zhí)行元件(10)并通過(guò)執(zhí)行元件(10)的排放壓力強(qiáng)制打開止回閥(12)后，SP可啟動(dòng)加熱回路(1)，進(jìn)而造成介質(zhì)(14)和(16)流動(dòng)。接通控制信號(hào)(18)即可由控制系統(tǒng)(5)啟動(dòng)執(zhí)行元件(10)。由于位于加熱管路2 (2)內(nèi)的止回閥(13)被不活動(dòng)的執(zhí)行元件(11)關(guān)閉，因此不會(huì)發(fā)生介質(zhì)流動(dòng)(15)。啟動(dòng)要求為安全起見，如沒有超過(guò)蓄熱器(7)內(nèi)的最大水溫，則可只打開循環(huán)泵(10和/或11)。尤其是，測(cè)得的最大溫度值不超過(guò)95C。設(shè)置最佳運(yùn)行參數(shù)時(shí)，每個(gè)加熱管路(1、2)均分別使用一個(gè)獨(dú)立開關(guān)的變速泵(10、11)，如有三個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)基本速度進(jìn)行介質(zhì)流量設(shè)置。此外，可通過(guò)調(diào)節(jié)與每個(gè)加熱管路相連的流量限制器(20、22)的設(shè)置，對(duì)介質(zhì)管路阻力進(jìn)行設(shè)置，以便混合時(shí)，介質(zhì)流量可
獨(dú)立設(shè)置。在滿足工廠規(guī)定和操作要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)并聯(lián)加熱管路流量和流輸出設(shè)置，獲得最佳運(yùn)行參數(shù)。加熱管路(1、2)的介質(zhì)流量?jī)?yōu)選設(shè)置為1.5升/分鐘，其中兩個(gè)循環(huán)泵(10、11)優(yōu)選設(shè)置在約40W的功耗的最低輸出水平。最低輸出水平也包括傳熱必須的介質(zhì)運(yùn)輸發(fā)生的最低總能耗。尤其是，加熱管路的介質(zhì)流的數(shù)量級(jí)大致相同時(shí)，就可得到最佳介質(zhì)流量設(shè)置值。此處的循環(huán)泵的流速應(yīng)可大致相同。尤其是，運(yùn)行期間，介質(zhì)流量所選的設(shè)置可避免分別或同時(shí)打開和關(guān)閉加熱管路造成的不必要的溫度影響。隨相關(guān)實(shí)際溫度水平變化啟動(dòng)加熱管路在所述實(shí)施例中，在比較了并聯(lián)加熱管路之間的溫度的基礎(chǔ)上，控制系統(tǒng)(5)啟動(dòng)加熱管路(I和/或2)，以便開啟該加熱管路，該加熱管路的實(shí)際溫度值(8和/或9)比蓄熱溫度(7)高。為實(shí)現(xiàn)所述的實(shí)施例，需在蓄熱器(3)的較低區(qū)域或在換熱器(4)的就近區(qū)域設(shè)置一個(gè)實(shí)際溫度水平發(fā)送器。加熱管路I的啟動(dòng)
并聯(lián)加熱管路I內(nèi)獲取的實(shí)際溫度水平(8)與蓄熱器的較低區(qū)域(7)的溫度類似。如果并聯(lián)加熱管路I (8)的進(jìn)液溫度比蓄熱器較低區(qū)域(7)的溫度高，則通過(guò)控制變量(17)打開并聯(lián)加熱管路I (I)的循環(huán)泵(10)，并啟動(dòng)加熱管路(14)和(16)。如果并聯(lián)加熱管路
1(8)的進(jìn)液溫度比蓄熱器較低區(qū)域(7)的溫度低，則通過(guò)控制變量(17)關(guān)閉并聯(lián)加熱管路I (I)的循環(huán)泵(10)，并使加熱管路(14)和(16)處于關(guān)閉狀態(tài)。加熱管路2的啟動(dòng)并聯(lián)加熱管路2內(nèi)獲取的實(shí)際溫度水平(9)與蓄熱器的較低區(qū)域(7)的溫度類似。如果并聯(lián)加熱管路2 (9)的進(jìn)液溫度比蓄熱器較低區(qū)域(7)的溫度高，則通過(guò)控制變量(18)打開并聯(lián)加熱管路2 (2)的循環(huán)泵(11)，并啟動(dòng)加熱管路(15)和(16)。如果并聯(lián)加熱管路
2(9)的進(jìn)液溫度比蓄熱器較低區(qū)域(7)的溫度低，則通過(guò)控制變量(18)關(guān)閉并聯(lián)加熱管路2 (2)的循環(huán)泵(11)，并使加熱管路(15)和(16)處于關(guān)閉狀態(tài)。
同時(shí)啟動(dòng)加熱管路I和2 :如果兩個(gè)實(shí)際溫度水平(8和9)比蓄熱器下部區(qū)域(7)的溫度高，則同時(shí)啟用兩個(gè)循環(huán)泵(10和11)。此時(shí)，兩個(gè)管路(1、2)會(huì)同時(shí)產(chǎn)生熱能，并將熱源(1、2)當(dāng)前輸出相加起來(lái)。為此，如可獲取熱輸出可能達(dá)到的最高水平，則所述的實(shí)施例尤其適用于連接的加熱管路。由于不同的應(yīng)用場(chǎng)合，可有多種并聯(lián)的加熱管路實(shí)施例類型。加熱管路I或2中僅啟動(dòng)一個(gè)熱源時(shí)的實(shí)施例類型熱源I和2可互換使用。使用相比蓄熱器(7)內(nèi)的介質(zhì)溫度，具有更高介質(zhì)溫度(8或9)的熱源。為避免加熱管路(14或15)之間的不必要的溫度傳輸，只可同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)加熱管路中一個(gè)(14或15)。具有較高實(shí)際溫度水平(8或9)的介質(zhì)管路(14或15)由兩個(gè)循環(huán)泵中任一個(gè)(10或11)啟動(dòng)。該類實(shí)施例適用于以下情況尤其是在應(yīng)用中的任何情況下熱源之間均不發(fā)生傳熱，以及無(wú)來(lái)自爐熱源等的熱能傳輸?shù)教?yáng)能組件上(假定太陽(yáng)能組件安裝在室外屋頂)。因而該類實(shí)施例可完全避免加熱回路之間的能量平衡。單獨(dú)啟動(dòng)加熱管路(1、2)的關(guān)鍵前提條件是，安裝如圖所示的循環(huán)泵(10)和
(11)，包括止回閥(12)和(13),如圖I中的液壓原理圖所示。活動(dòng)的循環(huán)泵(10)只能打開止回閥(12)，而此時(shí)止回閥(13)保持閉合狀態(tài)。但活動(dòng)的循環(huán)泵(11)也只能打開止回閥
(13),相反,此時(shí)止回閥(12)保持閉合狀態(tài)。作為二次系統(tǒng)的爐加熱管路的實(shí)施例該類實(shí)施例中，爐加熱管路(2)用作加熱和熱水生產(chǎn)的二次系統(tǒng)。此時(shí)，加熱管路(I)形成并聯(lián)的主系統(tǒng)。該實(shí)施例尤其適用于連接的加熱管路，管路由加熱管路I (I)的連續(xù)可用的能源(油加熱、氣體加熱、加熱泵和遠(yuǎn)距離加熱等)、以及加熱管路2 (2)的間斷運(yùn)行的能源(煙囪爐、瓷磚烤爐、太陽(yáng)能加熱等)供能。控制系統(tǒng)(5)可獨(dú)立于主系統(tǒng)現(xiàn)有控制裝置運(yùn)行。為此，所述實(shí)施例尤其適用于裝置擴(kuò)充時(shí)，如加裝爐加熱管路等，而無(wú)需適應(yīng)或修改主系統(tǒng)現(xiàn)有的控制系統(tǒng)。進(jìn)一步地，有利于實(shí)際應(yīng)用，其中溫度可能不會(huì)降到規(guī)定值以下。尤其對(duì)加熱飲用水來(lái)說(shuō)，如熱水蓄熱器內(nèi)的溫度優(yōu)選至少為60C，為確保消滅了軍團(tuán)菌，該程序非常有用。所需溫度水平(6)為啟動(dòng)加熱管路(I)供熱的溫度臨界點(diǎn)。所需溫度水平可為測(cè)得的恒定值或變量值。加熱管路I (I)的啟動(dòng)
如果實(shí)際溫度水平(7)低于所需的溫度水平(6)，則采用控制信號(hào)(17)和與其連接的執(zhí)行元件(10)啟動(dòng)，通過(guò)加熱管路I (I)進(jìn)行供熱。這樣就使介質(zhì)管路(14)和(16)內(nèi)的介質(zhì)流動(dòng)。如果實(shí)際溫度水平(7)高于所需的溫度水平(6)，則關(guān)閉基本系統(tǒng)(I)的供熱。加熱管路2 (2)的啟動(dòng)并聯(lián)的加熱管路2上記錄的實(shí)際溫度水平(9)與所需溫度(6)類似。如果實(shí)際溫度水平(9)高于所需溫度(6)，則通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件(18)啟動(dòng)并聯(lián)的加熱管路2 (2)的執(zhí)行元件(11)，進(jìn)而啟動(dòng)加熱管路(15)和(16)。在低于預(yù)設(shè)的溫度(6)時(shí)，并聯(lián)的加熱管路2關(guān)閉。因而高于所需溫度(6)的能量供應(yīng)由并聯(lián)的加熱管路2 (2)接替。如果控制裝置
(5)可獲得與實(shí)際溫度水平(9)進(jìn)行比較的實(shí)際溫度水平(7)，則相對(duì)于在所需的溫度(6)下打開開關(guān)，該程序更有效，因而在應(yīng)用中更有利。作為主系統(tǒng)的爐加熱管路的實(shí)施例 或者，將作為主系統(tǒng)的爐加熱管路(2)用于加熱和熱水生產(chǎn)。此時(shí)并聯(lián)的加熱管路(I)作為輔助系統(tǒng)工作。該實(shí)施例尤其適用于連接的加熱管路，管路由加熱管路2 (2)的連續(xù)可用的爐熱源(瓷磚烤爐、煙囪爐、顆粒加熱等)、以及加熱管路I (I)的間斷運(yùn)行的能源(太陽(yáng)能加熱等)供能。所需溫度水平(6)為啟動(dòng)爐加熱管路(2)供熱的溫度臨界點(diǎn)。所需溫度水平可為測(cè)得的恒定值或變量值。爐加熱管路2 (2)的啟動(dòng)如果蓄熱器(3)內(nèi)的實(shí)際溫度水平(7)低于所需的溫度水平(6)，則采用控制信號(hào)(18)和與其連接的執(zhí)行元件(11)啟動(dòng)，通過(guò)加熱管路2 (2)進(jìn)行供熱。這樣就使介質(zhì)管路(15)和(16)內(nèi)的介質(zhì)流動(dòng)。如果實(shí)際溫度水平(7)高于所需的溫度水平(6)，則關(guān)閉基本系統(tǒng)(I)的供熱。加熱管路I (I)的啟動(dòng)并聯(lián)的加熱管路I上記錄的實(shí)際溫度水平(8)與所需溫度(6)類似。如果實(shí)際溫度水平(8)高于所需溫度(6)，則通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件(17)啟動(dòng)并聯(lián)的加熱管路I (I)的執(zhí)行元件(10)，進(jìn)而啟動(dòng)加熱管路(14)和(16)。在低于預(yù)設(shè)的溫度(6)時(shí)，并聯(lián)的加熱管路I關(guān)閉。因而高于所需溫度(6)的能量供應(yīng)由并聯(lián)的加熱管路I
(I)接替。如果控制裝置(5)可獲得與實(shí)際溫度水平(8)進(jìn)行比較的實(shí)際溫度水平(7)，則相對(duì)于在所需的溫度(6)下打開開關(guān)，該程序更有效，因而在應(yīng)用中更有利。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)使用包含通風(fēng)裝置集成的轉(zhuǎn)向?qū)О蹇山档瓦M(jìn)入煙囪而未被利用的爐的熱能損耗，由于爐內(nèi)的燃燒溫度更高，因此相比現(xiàn)有的煙道換熱器，具有更高更充分的煙道廢氣熱能的利用率。在氣相介質(zhì)區(qū)域內(nèi)的煙道氣的摩擦更高，因此可調(diào)高效率。轉(zhuǎn)向?qū)О蹇勺鳛闄C(jī)械障礙物使煙道氣偏轉(zhuǎn)，因而生成湍流的煙道氣流，使摩擦增加。與轉(zhuǎn)向?qū)О褰Y(jié)合使用的通風(fēng)裝置可增加煙道氣管內(nèi)的壓力、流速和加大湍流，因此造成氣相介質(zhì)室內(nèi)的摩擦更大，進(jìn)而再次提高了整個(gè)爐的效率。圖9通過(guò)兩個(gè)輸出曲線(55、56)對(duì)效率的提高講行圖解說(shuō)明，曲線是連續(xù)及時(shí)記錄并同時(shí)相比較展示出的。兩次試運(yùn)行均采用2kg的松木在余熱的煙囪爐中進(jìn)行。每次試運(yùn)行中均將木塊燃燒約50分鐘，在此期間煙道換熱器輸出(53)，該輸出用傳感器裝置(32、33、34)測(cè)得并利用控制系統(tǒng)(5)計(jì)算出隨時(shí)間循環(huán)的數(shù)值。在煙道氣管周外側(cè)設(shè)置煙道換熱器，再手動(dòng)打開或關(guān)閉風(fēng)扇。兩次試運(yùn)行的數(shù)據(jù)每隔3分鐘(54)記錄一次。試運(yùn)行2的燃燒過(guò)程中可手動(dòng)調(diào)節(jié)燃燒空氣的供應(yīng)，使木塊的燃燒時(shí)間與試運(yùn)行I大致相同，以便對(duì)相同燃燒時(shí)特定時(shí)間內(nèi)的輸出測(cè)得值可進(jìn)行必要的比較。記錄測(cè)量系列值I (55)時(shí)，在整個(gè)測(cè)量期間均將風(fēng)扇打開至最大或分別恒定的輸出(20W)，安裝在煙道換熱器內(nèi)的4個(gè)導(dǎo)板均以相同的+45°導(dǎo)板角設(shè)置。記錄測(cè)量系列值2 (56)時(shí)，關(guān)閉風(fēng)扇，所有導(dǎo)板角度設(shè)置為90°，這樣煙道氣可排出，而不會(huì)在煙道氣管內(nèi)受影響。在如圖所示的條件下，通風(fēng)裝置和導(dǎo)板角度設(shè)置在45°，增加的輸出減去風(fēng)扇當(dāng)前損耗，比煙道換熱 器輸出高出約31. 5%或約 250. 5ff0此外，如從氣相至液相介質(zhì)空間的換熱器有效表面面積較大，可通過(guò)換熱器接觸四周均密封好的煙道氣爐管內(nèi)部的氣流增加該面積，則換熱器的效率會(huì)大幅提高。該方法能獲得兩倍的換熱器面積，進(jìn)而使煙道換熱器輸出翻倍。優(yōu)選的紋理或非平面表面的導(dǎo)板表面提高了效率，因而在氣相介質(zhì)空間造成進(jìn)一步的瑞流或潤(rùn)流。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法尤其適用于結(jié)合各種設(shè)備，以降低需要增設(shè)通風(fēng)裝置的爐內(nèi)的煙灰顆粒，以便調(diào)節(jié)至恒定的煙道氣流，優(yōu)化效率。煙灰顆粒過(guò)濾器的應(yīng)用將來(lái)會(huì)顯著增加，該類過(guò)濾系統(tǒng)的安裝應(yīng)按規(guī)定期限依照德國(guó)的爐系統(tǒng)法律規(guī)定執(zhí)行。由于可通過(guò)規(guī)定測(cè)得的或計(jì)算得出的煙道氣風(fēng)扇所需速度值對(duì)煙道氣體積流量的可調(diào)節(jié)性，結(jié)合轉(zhuǎn)向?qū)О宓目烧{(diào)節(jié)性，因此可在使用煙道氣管換熱器時(shí)進(jìn)行燃燒控制。_為使用控制變量“風(fēng)扇”在“開”或“關(guān)”位置進(jìn)行輸出控制的測(cè)量示意圖?？刂茻煹罁Q熱器輸出的風(fēng)扇恒定在該測(cè)量系列值所需的最大標(biāo)稱轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，超出或未達(dá)到限定的輸出限值時(shí)打開或關(guān)閉風(fēng)扇?？刂圃頌槿鐭煹罁Q熱器輸出太低，則增加燃燒過(guò)程的供氧量，相反，如輸出太高，則通過(guò)風(fēng)扇功能降低供氧量。當(dāng)前實(shí)際輸出值由以下兩個(gè)值得出當(dāng)前換熱器介質(zhì)流，以及換熱器管路的輸送流和回流溫度之間的溫差。記錄的數(shù)據(jù)反映了從測(cè)量I到結(jié)束的測(cè)量136的點(diǎn)火的試驗(yàn)圖形變化，由于缺乏柴火，燃燒過(guò)程和測(cè)量值記錄均只是大體總結(jié)結(jié)果?？刂仆L(fēng)的輸出臨界值根據(jù)裝置專用換熱器輸出值在爐運(yùn)行期間憑經(jīng)驗(yàn)確定，具體限定如下-P_Min_UG :240W，輸出下限，包括關(guān)閉風(fēng)扇的滯后現(xiàn)象-P_Min_0G :300W，風(fēng)扇開啟功率-P_Max_UG :540W，風(fēng)扇關(guān)閉功率的輸出下限，包括滯后現(xiàn)象-P_Max_0G :600W，風(fēng)扇關(guān)閉功率的輸出下限。記錄的二進(jìn)制信號(hào)“風(fēng)扇_開”指出了風(fēng)扇狀態(tài)，該狀態(tài)為相對(duì)于當(dāng)前測(cè)得的煙道換熱器輸出和與其相關(guān)的臨界值，由控制系統(tǒng)在測(cè)量期間確定。測(cè)量相對(duì)于控制路徑慣性約+/-300W的偏差，尤其是在關(guān)閉風(fēng)扇后的慢速冷卻過(guò)程。由于通風(fēng)裝置打開后輸出增加，相反關(guān)閉后輸出則降低，上限內(nèi)的輸出平均值在所需的范圍即540至600W內(nèi)，因此控制系統(tǒng)的功效很明顯。用于生產(chǎn)熱水或家用加熱系統(tǒng)的備用加熱方式時(shí)，該應(yīng)用則非常有利，可配備新的加熱系統(tǒng)，或用于系統(tǒng)擴(kuò)展或現(xiàn)代化改造。集成的煙道換熱器可用于所有已知的爐熱源中。尤其是，可連接非封閉式壁爐、煙囪爐、瓷磚烤爐、顆粒爐或傳統(tǒng)爐。并聯(lián)至爐加熱管路時(shí)，可采用建筑物已知熱源，如油加熱系統(tǒng)、氣體加熱系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離加熱系統(tǒng)、加熱泵或太陽(yáng)能熱裝置等。由于可結(jié)合使用最優(yōu)的再生能源，因此采用并聯(lián)加熱管路對(duì)太陽(yáng)能裝置和爐之間的連接尤其有利。最佳的方式是，白天使用太陽(yáng)能，晚上使用可再生的燃料、木材等為原料的爐。通過(guò)僅使用一個(gè)換熱器用于將并聯(lián)的加熱管路熱能傳輸?shù)叫顭崞?，并使用太?yáng)能載體液體作為傳熱介質(zhì)，可將煙道換熱器的介質(zhì)直接連接至太陽(yáng)能熱裝置內(nèi)。通過(guò)單獨(dú)啟動(dòng)和調(diào)節(jié)并聯(lián)的加熱管路內(nèi)的介質(zhì)流功能，可自主決定加熱管路的成功啟動(dòng)和快速優(yōu)化，確保運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。爐加熱管路的模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省空間且成本合算?？梢勒仗?yáng)能熱技術(shù)通過(guò)預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)備選擇。太陽(yáng)能傳熱液體溫度結(jié)果一直與裝置的使用相關(guān)，直到達(dá)到爐加熱管路內(nèi)的沸點(diǎn)。由于太陽(yáng)能熱載體液體的沸點(diǎn)為約150C，該液體將不會(huì)在100C至150C的升溫過(guò)程中·蒸發(fā)。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備內(nèi)的太陽(yáng)能熱載體液體可加熱至約300C，而不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題或出現(xiàn)分解現(xiàn)象。符號(hào)說(shuō)明(I)與熱源I并聯(lián)的加熱管路I，如太陽(yáng)能熱裝置(2)與熱源2并聯(lián)的加熱管路2，煙囪爐(3)蓄熱器(4)蓄熱器(5)控制系統(tǒng)(6)加熱管路I的所需溫度水平(7)蓄熱器的溫度傳感器(8)并聯(lián)加熱管路I的溫度傳感器，熱源I的介質(zhì)溫度(9)并聯(lián)加熱管路2的溫度傳感器，熱源2的介質(zhì)溫度(煙道氣溫度或煙道氣管溫度)(10)并聯(lián)加熱管路I的執(zhí)行元件，尤其是具有三個(gè)不同速度檔位或可連續(xù)調(diào)節(jié)的循環(huán)泵(11)并聯(lián)加熱管路2的執(zhí)行元件，尤其是具有三個(gè)不同速度檔位或可連續(xù)調(diào)節(jié)的循環(huán)泵(12)控制介質(zhì)流量的止回閥，并聯(lián)加熱管路I(13)控制介質(zhì)流量的止回閥，并聯(lián)加熱管路2(14)并聯(lián)解熱管路I活動(dòng)狀態(tài)下的介質(zhì)流向(15)并聯(lián)解熱管路2活動(dòng)狀態(tài)下的介質(zhì)流向( 16)并聯(lián)解熱管路I或2活動(dòng)狀態(tài)下的介質(zhì)流向(17)并聯(lián)加熱管路I的執(zhí)行元件控制(18)并聯(lián)加熱管路2的執(zhí)行元件控制(19)電動(dòng)風(fēng)扇，控制變量“風(fēng)扇轉(zhuǎn)速”(20)加熱管路I的流量限制器(21)加熱管路2的流量限制器
(22)氣相熱載體介質(zhì)內(nèi)的煙道氣流，煙道氣流速(23)包括蓋子和翼形螺釘?shù)那鍧嵖紫?24)轉(zhuǎn)向?qū)О宓慕嵌瓤烧{(diào)節(jié)范圍，控制變量“導(dǎo)板的角度位置”(25)溫度傳感器用計(jì)量箱(26)輸送流，VL(27)回流，RL
( 28 )煙道氣排放管，包括壁部接頭(29)煙道換熱器，包括所有設(shè)計(jì)(30)通風(fēng)閥(31)進(jìn)一步并聯(lián)熱源的連接可能性(32)輸出計(jì)算用傳感器流量測(cè)量(33)輸出計(jì)算用輸送流溫度(34)輸出計(jì)算用回流溫度(35)鉸接導(dǎo)板用旋轉(zhuǎn)桿I(36)鉸接導(dǎo)板用旋轉(zhuǎn)桿2(37)轉(zhuǎn)向?qū)О?，包括中心的樞軸(38)鉸接導(dǎo)板用的帶旋轉(zhuǎn)中心的鉸鏈(39)截面圖A :導(dǎo)板角=0°(40 )截面圖A 導(dǎo)板角=90 °(41)導(dǎo)板同時(shí)或均勻調(diào)節(jié)所需的鉸接杠桿I(42)導(dǎo)板同時(shí)或均勻調(diào)節(jié)所需的鉸接杠桿2(43)所有導(dǎo)板同時(shí)鉸接的連接桿(44)換熱器內(nèi)部煙道氣流的空間(45)煙道氣排放管內(nèi)表面和換熱器外表面之間的煙道氣流的空間(46)煙道氣排放管的外部金屬層(47)爐(48)加熱管路I的開關(guān)閥(49)加熱管路2的開關(guān)閥(50)內(nèi)嵌液套換熱器的煙道換熱器(51)管道內(nèi)外壁之間的液套(52)內(nèi)嵌盤管的煙道換熱器(53)煙道換熱器輸出，單位瓦特(W)(54)測(cè)量3min的時(shí)間間隔(55)測(cè)量系列I :導(dǎo)板角為45° ,帶通風(fēng)裝置(56)測(cè)量系列2 :導(dǎo)板角為90°，帶通風(fēng)裝置(57)導(dǎo)板樞軸上的伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)的機(jī)械連接點(diǎn)
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)導(dǎo)板從煙道氣管內(nèi)的爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其中導(dǎo)板可產(chǎn)生湍流，用于建筑取暖和/或生產(chǎn)熱水，其特征在于多個(gè)導(dǎo)板(37)的動(dòng)作可使整個(gè)煙道氣管截面上的煙道氣流(22)受到盡可能大的沖擊，導(dǎo)板繞其本身的中心樞軸、沿縱向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置，隨著擺角(24)相同或不同變化，優(yōu)選交替變換，通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)擺角設(shè)置，將煙道氣流的偏斜度在彎折路徑中的導(dǎo)板間調(diào)大或調(diào)小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 轉(zhuǎn)向?qū)О?37)的角度通過(guò)機(jī)械連接的連接元件單個(gè)或共同設(shè)置(24)，尤其是通過(guò)至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)桿(35和/或36)進(jìn)行設(shè)置，以便鉸接導(dǎo)板(37)，導(dǎo)板可繞其本身的旋轉(zhuǎn)軸由鉸接杠桿(41和/或42 )連接，尤其采用連接桿(43 )通過(guò)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)中心(35、43 )以增設(shè)方式機(jī)械連接至旋轉(zhuǎn)桿(35和36)，以這種互連方式，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)板角度同時(shí)設(shè)置，但一個(gè)導(dǎo)板(37)至下一導(dǎo)板的角度方向(24)卻相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 一個(gè)煙道換熱器(29)，由金屬制成，用于傳輸液態(tài)熱載體介質(zhì)，所述煙道換熱器包括用多個(gè)180°管彎頭連接在一起的多個(gè)管狀桿， 優(yōu)選相互焊接而成，以形成相互串聯(lián)而成的多個(gè)管道回路，形成圓形的中空體，在起始點(diǎn)設(shè)置回流(27)的連接套筒，終點(diǎn)設(shè)置輸送流(26)的連接套筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 煙道換熱器(29)由金屬制成，用于傳輸液態(tài)熱載體介質(zhì)，所述煙道換熱器包括用兩個(gè)中空環(huán)連接在一起的多個(gè)管狀桿，兩個(gè)環(huán)分別設(shè)置在管狀桿的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，優(yōu)選相互焊接而成，以形成圓形的中空體，一個(gè)中空環(huán)上設(shè)置了回流(27)的連接套筒，另一個(gè)設(shè)置了輸送流(26)的連接套筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 煙道換熱器(29 )由金屬制成，用于傳輸液態(tài)熱載體介質(zhì)，所述煙道換熱器由盤管(52 )構(gòu)成，盤管由環(huán)形彎管形成，每個(gè)回路優(yōu)選包括一個(gè)氣隙，以通過(guò)四周密封的氣流影響氣態(tài)熱載體介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 煙道換熱器(29 )由金屬制成，用于傳輸液態(tài)熱載體介質(zhì)，該換熱器包括使用爐換熱器元件(50),其上設(shè)置了一個(gè)液套(51),該液套位于煙道氣管(28)內(nèi)或外部周圍的兩個(gè)套管之間，熱載體液體通過(guò)套管流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 尤其是，設(shè)置的電動(dòng)風(fēng)扇(19)可增加和/或調(diào)節(jié)以下位置的的煙道氣流(22)，包括煙道氣排放管(28)內(nèi)或壁爐內(nèi)或煙 內(nèi)或煙 端部或，依據(jù)噴射器原理，煙道氣排放管(28)旁或優(yōu)選的爐的新鮮空氣供應(yīng)區(qū)域內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6所述的從爐熱源(2)傳熱的設(shè)備，其特征在于 在至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)桿(35)或(36)上設(shè)置一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)(57)，優(yōu)選電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)，或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)(57)，用于調(diào)節(jié)導(dǎo)板的角度位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至6中至少一項(xiàng)權(quán)利要求所述的并聯(lián)的多個(gè)加熱管路的設(shè)備，其特征在于 緩沖儲(chǔ)存器(3)用作無(wú)換熱器(4)的敞開系統(tǒng)，以傳輸和儲(chǔ)存熱能。
10.根據(jù)權(quán)利要求7和/或8所述的從爐熱源傳熱的方法，其特征在于 爐加熱時(shí)候，可手動(dòng)或自動(dòng)控制操作(5)方式設(shè)置煙道氣流(19)，尤其是逐級(jí)設(shè)置通風(fēng)裝置的轉(zhuǎn)速和/或?qū)О宓慕嵌任恢没蜻B續(xù)設(shè)置通風(fēng)裝置的轉(zhuǎn)速和/或?qū)О宓慕嵌任恢谩?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的從爐熱源傳熱的方法，其特征在于 通過(guò)手動(dòng)調(diào)整或用控制系統(tǒng)(5)自動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，依據(jù)煙道氣溫或煙道氣管溫度或煙道氣流或，尤其是煙道換熱器輸出的當(dāng)前實(shí)際值，進(jìn)行通風(fēng)裝置轉(zhuǎn)速和/或?qū)О褰嵌任恢玫脑O(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求I和權(quán)利要求2至11中任一項(xiàng)所述的為通過(guò)煙道換熱器(29)生產(chǎn)熱水而從爐熱源(2)傳熱的方法，其特征在于 熱發(fā)生器(1、2)并聯(lián)至加熱管路(14或15)上，以使用蓄熱器(3)內(nèi)的換熱器(4)、通過(guò)液態(tài)熱載體介質(zhì)(如水或，尤其是太陽(yáng)能熱載體液體)使用連接的加熱管路(16)提供熱能，這樣控制系統(tǒng)(5)通過(guò)控制信號(hào)(17或18)啟動(dòng)執(zhí)行元件(10、11)，如兩個(gè)執(zhí)行元件(10、11)均未啟動(dòng)或只啟動(dòng)一個(gè)執(zhí)行元件(10或11),則可通過(guò)止回閥(12或13)避免并聯(lián)加熱管路(I和2)之間介質(zhì)同時(shí)流動(dòng)(14和15)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的并聯(lián)多個(gè)加熱管路的方法，其特征在于 使用了熱發(fā)生器，與蓄熱器(7)內(nèi)的介質(zhì)溫度相比，該熱發(fā)生器的介質(zhì)溫度(8或9)更高，或者發(fā)生器當(dāng)前能量更大，以及此時(shí)，啟動(dòng)至少一個(gè)加熱管路(I和/或2)或甚至同時(shí)啟動(dòng)所有加熱管路(I和2和31)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的并聯(lián)多個(gè)加熱管路的方法，其特征在于 針對(duì)體積流量,加熱管路(14、15和16)內(nèi)的介質(zhì)流提供的介質(zhì)流量以逐級(jí)或連續(xù)方式手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，并可用執(zhí)行元件(10、11)分別獨(dú)立調(diào)節(jié)，和/或，采用可逐級(jí)或連續(xù)調(diào)節(jié)的流量閥(20、21)對(duì)加熱管路(1、2)的流量阻力進(jìn)行變化。
全文摘要
現(xiàn)有的煙囪或煙囪爐采用建筑采暖用的煙道氣流裝置，該裝置具有可更換的或固定的障礙物對(duì)煙道氣進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以造成煙道氣湍流。本發(fā)明通過(guò)煙道氣管(28)傳熱的設(shè)備和方法，其中(44、45)轉(zhuǎn)向?qū)О?37)沿管道縱向插入，煙道氣流在插入位置出現(xiàn)或多或少的偏轉(zhuǎn)，氣流成彎折態(tài)勢(shì)，并隨著導(dǎo)板(37)的擺角(24)而變化，擺角可在爐運(yùn)行期間進(jìn)行調(diào)節(jié)。增設(shè)的風(fēng)扇(19)可加劇煙道氣流(22)?？蛇x的爐換熱器(29)可額外生成所需的熱水?？刂破?5)可啟動(dòng)風(fēng)扇、導(dǎo)板擺角設(shè)置(24)和至少一個(gè)循環(huán)泵(10或11)的執(zhí)行元件，具體隨規(guī)定的控制變量而變化，如煙道氣溫、箱內(nèi)溫度、換熱器性能或煙道氣流等。由于改進(jìn)了燃燒性能，本發(fā)明可增加爐系統(tǒng)的效能，降低污染排放和燃料消耗，增加操作舒適性?？瑟?dú)立調(diào)節(jié)和啟動(dòng)的介質(zhì)流使與其它加熱管路的集成設(shè)置更簡(jiǎn)便。本發(fā)明可采用水或太陽(yáng)能載體流體作為儲(chǔ)熱的傳熱液體。
文檔編號(hào)F24H9/00GK102947648SQ201180026252
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者克勞斯·施密特 申請(qǐng)人:克勞斯·施密特