CN114846279A - 通风设备和用于调节通风设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通风设备(1)，尤其具有热量回收的中央房屋通风设备，以及一种相关的调节方法。通风设备包括送风管线(7)、排风管线(6)、用于在送风管线(7)的送风流和排风管线(6)的排风流之间传递热量的热交换器(2)、设置在送风管线(7)中的送风温度传感器(12)和送风湿度传感器(13)、设置在排风管线(6)中的排风温度传感器(14)和排风湿度传感器(15)和带有冷凝液确定单元的调节装置(17)，其构成用于基于送风温度传感器(12)的、送风湿度传感器(13)的、排风温度传感器(14)的和排风湿度传感器(15)的数据确定积聚的冷凝液。

Description

通风设备和用于调节通风设备的方法

技术领域

本发明涉及一种通风设备，尤其具有热量回收的中央房屋通风设备，以及一种用于调节通风设备的相关方法。

背景技术

通风设备，尤其房屋通风设备并且特别是具有热量回收的中央房屋通风设备，通常配设有热交换器，也称为交叉对流式热交换器。在所述热交换器中，两个空气流，即排风流和送风流，通过多条小通道被引导经过彼此，使得在两个空气流之前进行热交换。

在冬天情况下，在送风流中的室外空气通常比排风更冷，使得室外空气通过排风流被加热(热量回收)。排风流在此冷却，使得根据温度和空气湿度情况会造成在热交换器中的冷凝。

在夏天情况下，也造成在热交换器中的冷凝。如果在送风流中的室外空气比排风流更热，所述室外空气的温度例如通过在住房中的空调设备保持得低，那么在室外空气湿度高的情况下同样在设备中和在热交换器中积聚冷凝液。

因此现有技术是，通风设备配设有带有至少一个冷凝液排出口的热量回收装置，以便将积聚的冷凝液导出。通常，冷凝液经由软管或收集容器中的冷凝液泵收集，或在极少情况下被直接导到排水通道中。

已知的是，通风设备可以借助全热交换器在空气流之间传递温度和湿度，使得显著降低积聚的冷凝液量，或根据通风设备的使用范围和构造方式(热交换器的尺寸和效率)，冷凝液排出口不再是必要的。然而成问题的是，室外空气和排风条件，即温度和空气湿度，是难以预测的，因为它们与使用地点、天气条件和用户行为相关，使得仅能困难地评估待预期的冷凝液量。

此外，存在不允许将冷凝液(定期)导出的使用位置，例如在通风设备挂在天花板上或安装在没有排水接口的地方时。

此外，存在外部的收集容器(桶)会溢出或设计得过小的风险。

发明内容

在此背景下，一个目的是，如下改进通风设备，使得更便捷地处理在通风设备中积聚的冷凝液。

根据本发明提出一种通风设备，尤其具有热量回收的中央房屋通风设备，所述通风设备包括送风管线、排风管线、用于在送风管线的送风流和排风管线的排风流之间传递热量的热交换器、设置在送风管线中的送风温度传感器和送风湿度传感器、设置在排风管线中的排风温度传感器和排风湿度传感器和冷凝液确定单元，所述冷凝液确定单元构成用于基于送风温度传感器的、送风湿度传感器的、排风温度传感器的和排风湿度传感器的数据确定积聚的冷凝液。

通过有利地使用传感器，即送风温度传感器、送风湿度传感器、排风温度传感器和排风湿度传感器，冷凝液确定单元能确定在通风设备中是否积聚冷凝液，并且如果是的话，那么积聚的冷凝液的量为多少。

在此，在送风管线中或者说在排风管线中在何处设置相应的温度或湿度传感器是不重要的，因此温度传感器可以关于热交换器设置在相同的位置处或也可以设置在不同的位置处，也就是说沿流动方向设置在热交换器上游和/或下游。特别优选的是，设有组合的传感器，其不仅可以确定温度而且可以确定湿度。由此可以减少通风设备的复杂性。据此，送风管线尤其包括在热交换器上游的室外空气和在热交换器下游的送风。相应地，排风管线尤其包括在热交换器上游的排风和热交换器下游的排气。

优选地，冷凝液确定单元构成用于，将送风温度传感器的、送风湿度传感器的、排风温度传感器的和排风湿度传感器的数据与保存的值，尤其呈物质参数、露点线、hx图表形式的值进行比较，以便确定冷凝液积聚。

由此，冷凝液确定单元能精确地确定在当前测量到的值的情况下冷凝液是否积聚。例如，冷凝液确定单元具有存储器部件，保存的值可以从存储器部件调取。

优选地，由通风设备输送的空气的体积流是可设定的并且提供给冷凝液确定单元，其中冷凝液确定单元构成用于基于体积流确定积聚的冷凝液的量。

据此可行的是，不仅确定冷凝液积聚，即确定冷凝液是否积聚，而且附加地确定积聚的冷凝液的量。由此，例如可以实现探测，一旦收集容器，例如桶或其他外部的收集容器，面临溢出。相应地，通风设备可以在收集容器面临或开始溢出时被通知并且附加地或替选地改变运行，使得例如没有进一步的冷凝液积聚。

在另一种情况下，通风设备可以在积聚的冷凝液的量超过或达到收集容器的容量时停止运行，使得防止溢出。收集容器的排空可以自动地被探测或由用户确认。

在此特别优选的是，将一定的安全系数加载到确定的冷凝液的量上，使得实际积聚的冷凝液无论如何都不超过确定的冷凝液量。

优选地，通风设备还具有用于调节通风设备的调节单元，其中调节单元配置用于基于由冷凝液确定单元确定的冷凝液调节通风设备。

优选地，调节单元执行不具有冷凝液积聚的运行方式，其中调节单元在此运行方式中构成用于，仅当在送风管线中和在排风管线中均未超出通过送风温度传感器的、送风湿度传感器的、排风温度传感器的和排风湿度传感器的数据确定的露点温度时，通风设备才在正常运行中运行，而否则尤其关断通风设备。

在一些运行方式中，可以接受一定的冷凝液积聚，在其他运行方式中则不能。因此，在所述优选的设计方案中，通过传感器的评估保证冷凝液完全不积聚，由此相应地保证无冷凝液的运行。

优选地，调节单元在不具有冷凝液积聚的运行模式中构成用于，通过送风流和排风流之间的体积流平衡和/或通过尤其借助于内部的和/或外部的加热调节器来预热送风流和排风流中的至少一个，延长运行时间。

通过体积流平衡可以防止两个流中的一个被冷却至低于露点温度从而造成冷凝液积聚。类似地，通过预热可以将温度保持在露点之上。特别优选地，体积流平衡以及预热用于扩展无冷凝液的运行。

优选地，调节单元构成用于，使通风设备按照标准在不具有冷凝液积聚的运行方式中运行，直至尤其由用户确认冷凝液排出口已按照规定安装。

通过所述设计方案可以在各种情况下保证无损坏的，即无冷凝液的运行，并且仅针对主动确认冷凝液排出口已按照规定安装的情况才获得与其不同的运行，即接受冷凝液积聚的这种运行。

优选地，通风设备还具有带有虹吸管的冷凝液排出口，其中冷凝液确定单元构成用于确定虹吸管的干燥。

在此，冷凝液确定单元可以识别或确定所需的从虹吸管中例如通过挥发而泄漏的量。所述量的冷凝液必须积聚，以便防止干燥。如果未达到积聚的冷凝液的量，也就是说，面临虹吸管的干燥，那么可以调整通风设备的运行，使得更多的冷凝液积聚，或者，替选地或附加地，可以要求用户将特定量的水引入虹吸管中，以便预防虹吸管的干燥。虹吸管的干燥例如造成不期望的气味会通过冷凝液排放口泄漏。

优选地，通风设备还具有天气数据单元，其用于例如经由互联网接收天气数据，其中冷凝液确定单元构成用于，还基于天气数据确定积聚的冷凝液。

冷凝液确定单元可以通过包含天气数据来提高冷凝液确定的准确性并且甚至针对在不久的将来预期的冷凝液做出预测。

优选地，通风设备还具有信息单元，尤其通风设备的显示器和/或用于例如与用户的终端设备无线地和/或有线地通信的通信接口，其中信息单元构成用于将关于冷凝液的信息传达给用户。

例如可以通知用户传达冷凝液是否积聚，并且如果是的话，那么积聚的冷凝液的量为多少。此外，例如可以通知为冷凝液设置的收集容器的液位和/或收集容器达到其容量极限。经由信息单元，优选告知用户，如果有的话，那么哪种类型的冷凝液排出口连结于通风设备。

优选地，信息单元构成用于，基于确定的冷凝液通知用户下述操作建议中的至少一个：i)连接冷凝液排出口，ii)停止通风设备，iii)重新填充用于虹吸管的水，iv)松开冷凝液排出口，v)排空冷凝液排出口。

操作建议可以特别优选在由通风设备的用户实施之后自动地被探测或经由确认由用户手动输入到信息单元中并且由通风设备检测。

在另一方面，提出一种用于调节通风设备尤其是具有热量回收的中央房屋通风设备的方法。通风设备包括送风管线、排风管线、用于在送风管线的送风流和排风管线的排风流之间传递热量的热交换器、设置在送风管线中的送风温度传感器和送风湿度传感器、设置在排风管线中的排风温度传感器和排风湿度传感器和冷凝液确定单元，所述冷凝液确定单元基于送风温度传感器的、送风湿度传感器的、排风温度传感器的和排风湿度传感器的数据确定积聚的冷凝液。基于由冷凝液确定单元确定的积聚的冷凝液调节通风设备。

通过用于调节通风设备的根据本发明的方法实现参照通风设备所详细描述的相同的优点。所述方法也可类似地相应扩展到通风设备的作为优选描述的实施方式。

附图说明

下面参照附图描述其他优点和设计方案。在此示出：

图1示意地且示例地示出通风设备；以及

图2示意地且示例地示出具有冷凝液排出口的通风设备。

具体实施方式

图1示意地且示例地示出通风设备1。通风设备1用于从通风设备1的空气侧，即送风侧8，抽吸送风并将其朝向通风设备1的其他空气侧，即排风侧或室内侧9输送，更确切地说置换排风，所述排风沿相反方向从排风侧9输送至送风侧8。因此，通风设备1用于将送风，优选新风，供给在图1未详细示出的室内或其一部分以置换与用过的室内空气。

为了一方面输入送风或者说另一方面输出排风，设有风扇装置3。在示出的实施例中，风扇装置3包括两个风扇4和5，其中风扇4用于输送排风，而风扇5设计用于输送送风。与之相应地，风扇4也设置在排风管线6中并且风扇5设置在送风管线7中。

排风的排风流和送风的送风流在本实例中在构成为交叉对流式热交换器的热交换器2中被引导经过彼此。当然，也可使用其他类型的热交换器。

在此，为了节能目的，传热在热交换器2之内发生，更确切地说，从排风到新风，如果新风比排风更冷的话，或者说沿相反方向，也就是说从新风到排风，只要新风比排风更热的话。从排风到新风的热传导尤其在新风相对更冷时，也就是说在冷的季节期间发生，而尤其在较热的季节期间，例如在夏季，发生沿相反方向的传热，也就是说从较热的新风到较冷的排风的传热。由风扇装置3引起的空气流动在送风方面和在排风方面在图1中由箭头10和11可辨别，其中箭头10表示排风的流动方向而箭头11表示送风的流动方向。

通风设备1还具有呈加热装置18形式的加热装置，其沿送风的流动方向连接在热交换器2上游。加热装置18可以在需要时加热送风，更确切地说尤其为了防冻目的，以便例如可以在冷的冬日里防止通风设备的热交换器2和/或其他引导空气的结构部件，例如排风管线6或送风管线7冻结。如下文所描述，在一些运行模式中通过加热装置18也可以保证预热使冷凝液积聚延迟或防止冷凝液积聚。

通风设备还具有测量装置16，即设置在送风管线7中的至少一个送风温度传感器12和送风湿度传感器13以及设置在排风管线6中的排风温度传感器14和排风湿度传感器15。

根据示出的实施例，设有送风方面的送风温度传感器12和送风湿度传感器13以及用于排风的排风温度传感器14和排风湿度传感器15。湿度传感器13、15构成用于确定送风的或排风的空气湿度。传感器12和13在送风管线7中沿送风的流动方向设置在热交换器2上游。关于排风的传感器14和15沿排风的流动方向同样设置在热交换器2上游。关于热交换器2的传感器12、13、14和15的设置方式也可以改变，其中两个传感器12、13或14、15中的各一个传感器也可以设置在热交换器2的两侧中的各一侧上。两个传感器12、13或14、15在热交换器2的相同侧上的设置，优选作为组合的构件，带来生产技术方面的优点。

传感器12、13、14和15与调节装置17处于通信连接19，在调节装置中包含根据本发明的冷凝液确定单元。带有冷凝液确定单元的调节装置17本身又以通信技术与加热装置18和风扇装置3耦联。

借助于测量装置16检测的测量值在比较电路或另一评估装置例如处理器、带有冷凝液确定单元的调节装置17中与可预设的比较值进行比较。根据比较结构，冷凝液确定单元确认，冷凝液是否积聚。

优选地，冷凝液确定单元或者说带有冷凝液确定单元的调节装置17为此构成为，将传感器12、13、14和15的测量值与保存的值，尤其呈物质参数、露点线、hx图表形式的值，进行比较，以便确定冷凝液积聚。根据比较结果进行通风设备1例如加热装置18的运行和/或风扇装置3的设定。

通风设备1还具有用于例如经由互联网接收天气数据的天气数据单元20，以及信息单元30，尤其通风设备1的显示器和/或用于例如与用户的终端设备无线和/或有线地通信的通信接口。用户尤其可以与信息单元30互动。

据此，根据本发明，通过在排风管线6和送风管线7中设置至少一个温度和湿度传感器以及通过评估测量到的温度和空气湿度以及例如与保存的值(物质参数、露点线、hx图表等)比较或者说调整，可以辨别冷凝液何时积聚在热交换器2中。

因为输送的体积流或者说输送的空气的质量流可经由风扇装置3的控制装置设定从而带有冷凝液确定单元的调节装置17是已知的，所以积聚的冷凝液的量也可以经由运行时长计算并且尤其被记录或者说记下。

由此可行的是，根据积聚的冷凝液量调节通风设备1。

特别有利的是，通风设备1中的最大允许的冷凝液量可由用户设定。

此外有利的是，电子部件例如经由设备的显示器中的视觉消息，通知通风设备的用户关于积聚的冷凝液。为此尤其设有信息单元30。

同样有利的是，给例如借助于信息单元30给出的冷凝液量加载安全系数，以便防止计算精度由于测量公差、温度波动、传感器迟缓、物质参数的近似值等受到影响。

此外，通过传感器12、13、14和15的评估，不具有冷凝液积聚的运行方式应当也是可行的。在此模式中，通风设备1仅当，受检测到的温度-湿度比例影响，在排风管线6中和在送风管线7中均未低于露点温度时，才在正常运行中运转。在其他情况下，通风设备1关断。

可选地，通过体积流平衡或通过有针对性地例如通过内部或外部的加热调节器如加热装置18预热空气流，可以延长运行时间。

特别有利的是，实施所述无冷凝液的运行方式，只要用户没有确认，冷凝液排出口40，参照图2，按照规定被安装，使得在未按照规定开始运行的情况下无论如何冷凝液不会积聚。

冷凝液排出口40可以安装在送风管线7中和/或在排风管线6中，这根据使用地点和/或使用目的来确定。

本发明还可以用于，为通风设备1的用户指示，冷凝液排出口40的变干燥的虹吸管42的风险，参见图2。通过本发明，冷凝液积聚的时间段还有冷凝液的量是已知的。相反，由此也可以识别，在较长时间段内仅少量或者说没有冷凝液积聚。通过评估传感器值或在经验决定因素的辅助的情况下可以确定虹吸管42何时变干燥的大约的时间点。

在一个特别有利的实施方式中，也可以评估地点相关的天气数据，以便做出更准确的预测，为此优选使用天线数据单元20。

实例1：

如果提供10升桶作为用于积聚的冷凝液的外部的收集容器，那么所述体积可以保存在通风设备1的软件中，例如保存在带有冷凝液确定单元的调节装置17中。

通风设备1在设定的正常运行中运转，直至积聚10升的冷凝液体积外加安全体积(安全系数)。

现在通风设备1关断，或在冷凝液不再积聚的运行方式中运转，也就是说在任何部位处均未低于露点。这例如可以受有益的温度/湿度比例影响，或通过增加加热装置18或通过体积流平衡实现。

在排空收集容器之后可以将在通风设备中的检测到的冷凝液量复位，例如由用户经由信息单元30。

实例2：

图2示意地示出具有冷凝液排出口40的通风设备1，在所述冷凝液排出口处固定软管，以便将冷凝液引导到排水通道中或收集容器中。为了保证气密性，软管在呈虹吸管42形式的平放的S环中引导并且在开始运行时用水填充。

由此防止在存在负压时空气经由冷凝液排出口40被抽吸。在冬天情况下，保持虹吸管42通过定期积聚的冷凝液用水填充。然而，如果将全热交换器用作为热交换器2或存在在较长时间段内干燥的空气情况，使得少量直至没有冷凝液积聚(夏天情况)，那么可以使虹吸管42变干燥。

带有冷凝液确定单元的调节装置17的软件在长时间段内评估温度和湿度值并且确定必须使冷凝液排出口40变干燥的大约的时间点，以便例如经由？警告用户。

实例3：

在通风设备1在临界的气候条件下运行时，在世界的一些地区必须集成两个冷凝液排出口——用于室外空气和用于排气。

然而，两个冷凝液排出口造成双重的维护耗费。此外，用水填充的虹吸管42会促使霉菌形成，这刚好对于在送风管线中的冷凝液排出口是关键的，因为空气被直接输送到住房中。

因此，根据架设地点可行的是，第二冷凝液排出口(尤其在室外空气中)不是必需的。

本发明提供以下可能性，即在开始运行时封闭用于室外空气的第二冷凝液排出口。通风设备1只要在设定的运行中运转，直至产生冷凝液也在室外空气通道中积聚的风险。这经由根据本发明的调节装置识别。

如果存在冷凝液积聚的风险，那么通风设备1关闭并且为用户指示：要按照规定安装用于室外空气的冷凝液排出口。所述方法也可以应用于排气的冷凝液排出口。由此，冷凝液排出口仅在需要时使用。

附图标记列表

1 通风设备

2 热交换器

3 风扇装置

4 风扇

5 风扇

6 排风管线

7 送风管线

8 送风侧

9 排风侧(室内侧)

10、11 流动方向

12 送风温度传感器

13 送风湿度传感器

14 排风温度传感器

15 排风湿度传感器

16 测量装置

17 带有冷凝液确定单元的调节装置

18 加热装置

19 以通信技术的连接

20 天气数据单元

30 信息单元

40 冷凝液排出口

42 虹吸管

Claims (12)

1.一种通风设备(1)，尤其具有热量回收的中央房屋通风设备，包括：

-送风管线(7)，

-排风管线(6)，

-用于在所述送风管线(7)的送风流和所述排风管线(6)的排风流之间传递热量的热交换器(2)，

-设置在所述送风管线(7)中的送风温度传感器(12)和送风湿度传感器(13)，

-设置在所述排风管线(6)中的排风温度传感器(14)和排风湿度传感器(15)，

-带有冷凝液确定单元的调节装置(17)，其构成用于，基于所述送风温度传感器(12)的、所述送风湿度传感器(13)的、所述排风温度传感器(14)的和所述排风湿度传感器(15)的数据确定积聚的冷凝液。

2.根据权利要求1所述的通风设备(1)，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)构成用于，将所述送风温度传感器(12)的、所述送风湿度传感器(13)的、所述排风温度传感器(14)的和所述排风湿度传感器(15)的数据与尤其呈材料参数、露点线、hx图表形式的保存的值进行比较，以便确定冷凝液积聚。

3.根据上述权利要求中任一项所述的通风设备(1)，其中由所述通风设备(1)输送的空气的体积流是可设定的并且提供给所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)构成用于，基于所述体积流确定积聚的冷凝液的量。

4.根据上述权利要求中任一项所述的通风设备(1)，所述通风设备还具有用于调节所述通风设备(1)的带有冷凝液确定单元的调节装置(17)，其中所述调节单元配置用于，基于由所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)确定的冷凝液调节所述通风设备(1)。

5.根据权利要求4所述的通风设备(1)，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)实施不具有冷凝液积聚的运行方式，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)在所述运行方式中构成用于，仅当在所述送风管线(7)中和在所述排风管线(6)中均未超出由所述送风温度传感器(12)的、所述送风湿度传感器(13)的、所述排风温度传感器(14)的和所述排风湿度传感器(15)的数据确定的露点温度时，所述通风设备(1)才在正常运行中运行，而否则尤其关断所述通风设备(1)。

6.根据权利要求5所述的通风设备(1)，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)在所述不具有冷凝液积聚的运行方式中构成用于，通过在送风流和排风流之间的体积流平衡和/或通过将所述送风流和所述排风流中的至少一个尤其借助于内部的和/或外部的加热装置(18)预热来延长运行时间。

7.根据权利要求5或6所述的通风设备(1)，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)构成用于，使所述通风设备(1)标准地在不具有冷凝液积聚的运行方式中运行，直至尤其由用户进行确认冷凝液排出口(40)已按照规定安装。

8.根据上述权利要求中任一项所述的通风设备(1)，所述通风设备还具有带有虹吸管(42)的冷凝液排出口(40)，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)构成用于，确定所述虹吸管(42)的干燥。

9.根据上述权利要求中任一项所述的通风设备(1)，其中所述通风设备(1)还具有天气数据单元(20)，所述天气数据单元用于例如经由互联网接收天气数据，其中所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)构成用于，还基于所述天气数据确定积聚的冷凝液。

10.根据上述权利要求中任一项所述的通风设备(1)，所述通风设备还具有信息单元(30)，尤其所述通风设备(1)的显示器和/或用于例如与用户的终端设备无线地和/或有线地通信的通信接口，其中所述信息单元(30)构成用于，将关于所述冷凝液的信息通知所述用户。

11.根据权利要求10所述的通风设备(1)，其中所述信息单元(30)构成用于，基于确定的冷凝液通知所述用户以下操作建议中的至少一个：

-连接冷凝液排出口(40)，

-停止通风设备(1)，

-重新填充用于虹吸管(42)的水，

-松开冷凝液排出口(40)，

-排空冷凝液排出口(40)。

12.一种用于调节通风设备(1)，尤其是具有热量回收的中央房屋通风设备的方法，所述通风设备包括：

-送风管线(7)，

-排风管线(6)，

-用于在所述送风管线(7)的送风流和所述排风管线(6)的排风流之间传递热量的热交换器(2)，

-设置在所述送风管线(7)中的送风温度传感器(12)和送风湿度传感器(13)，

-设置在所述排风管线(6)中的排风温度传感器(14)和排风湿度传感器(15)，

-带有冷凝液确定单元的调节装置(17)，其构成用于，基于所述送风温度传感器(12)的、所述送风湿度传感器(13)的、所述排风温度传感器(14)的和所述排风湿度传感器(15)的数据确定积聚的冷凝液，

其特征在于，

基于由所述带有冷凝液确定单元的调节装置(17)确定的积聚的冷凝液调节所述通风设备(1)。

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