DD211396A1 - MULTI-STAGE CURRENT RECOVERY SYSTEM - Google Patents
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- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrstufiges Waermerueckgewinnungssystem aus Fortluftstroemen, insbesondere zur Anwendung von gekoppelten Waermerueckgewinnungssystemen in lueftungstechnischen Anlagen zur Gebaeudeheizung in Wohn-, Industrie- und Gesellschaftsbauten. Durch die erfindungsgemaesse Loesung wird eine wirksame und oekonomische Erwaermung der Zuluft bei Einsparung von Energie und ohne zusaetzlichen apparativen Aufwand sowie ein hoher Leistungskoeffizient durch zweifache Energierueckgewinnung erreicht. Durch Kopplung einer Luft/Luft-Waermepumpe mit einem regenerativen oder kreislaufverbundenen Waermeuebertrager findet eine zweistufige Energierueckgewinnung statt. Das wird dadurch erreicht, dass d. Verdampfer der Luft/Luft-Waermepumpe in d. Fortluftstrom nach d. Regenerator bzw. rekuperativen kreislaufverbundenen Waermeuebertrager angeordnet ist u. d. Kondensator d. Luft/Luft-Waermepumpe zusaetzlich mit d. aus d. Fortluftstrom zurueckgewonnenen Energie, d. auf d. Aussenluftstrom uebertragen wird, beaufschlagt wird.The invention relates to a multi-stage heat recovery system from exhaust air flows, in particular for the use of coupled heat recovery systems in ventilation systems for building heating in residential, industrial and community buildings. The solution according to the invention achieves an effective and economic warming of the supply air while saving energy and without additional expenditure on equipment, as well as a high coefficient of performance through twice the energy recovery. By coupling an air / air heat pump with a regenerative or loop-connected heat transfer a two-stage energy recovery takes place. This is achieved by d. Evaporator of the air / air heat pump in d. Exhaust air flow to d. Regenerator or recuperative circuit-connected heat transfer is arranged u. d. Capacitor d. Air / air heat pump in addition to d. from d. Exhaust air flow recovered energy, d. on d. Outside air flow is applied, is applied.
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Mehrstufiges V/ärmerückgewinnungssysteraMulti-level V / R recovery system
Die Erfindung "betrifft ein mehrstufiges Wärmerückgewinnungssystern aus Portluft strömen, insbesondere zur Anwendung von j gekoppelten Y/armerückgewinnungssystemen in lüftungstechnischen Anlagen zur Gebäudeheizung in Wohn-, Industrie- und Gesellschaftsbauten·The invention relates to a multi-stage Wärmerückgewinnungssystern from port air streams, in particular for the application of j coupled Y / armerückgewinnungssystemen in ventilation systems for heating buildings in residential, industrial and community buildings ·
Bekannte technische Lösungen zur Wärmerückgewinnung aus Fortluftströmen sind rekuperative und regenerative Wärmerückgewinnungssysteme sowie Wärmepumpen zur Ausnutzung von Umweltenergien wie Luft, Abwasser bzw· Erdreich. Diese Waruierückgewinnungssysteme kommen jeweils getrennt voneinander zur, Anwendung. Dabei werden mit Regeneratoren und Rekuperatoren unterschiedliche Wäraierückgewinnungsgrade erreicht.Known technical solutions for heat recovery from exhaust air streams are recuperative and regenerative heat recovery systems and heat pumps for the utilization of environmental energies such as air, waste water or soil. Each of these warfare recovery systems is used separately. Different recovery rates are achieved with regenerators and recuperators.
Luft/Luft-Wärinepumpen arbeiten beispielsweise mit Leistungszahlen von etwa 2,0··· 2,5.For example, air-to-air heat pumps operate with power ratings of about 2.0 ··· 2.5.
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Kin Nachteil der Wärmepumpen bei Anwendung in lüftungstechnischen Anlagen ist, daß in der Regel bivalente Heizsysteme erforderlich sind. Nachteilig bei Außen-Luft/Luft-Wärmepumpen ist weiterhin deren Einsatzgrenze, die etwa bei + 5 0O Außentemperatur liegt und sich nur durch erheblichen apparativen Aufwand günstiger gestalten läßt.Kin disadvantage of heat pumps when used in ventilation systems that usually bivalent heating systems are required. A disadvantage of outdoor air / air heat pumps is still the limit of use, which is about + 5 0 O outside temperature and can be made cheaper only by considerable expenditure on equipment.
Bekannt sind weiterhin technische Lösungen, bei denen beispielsweise Luft/Luft-Wärmepumpen mit einem Wärmerohr oder mit Plattenwärmeübertragern gekoppelt werden. Der Wirkungsgrad liegt in der rekuperativen Warmerückgewinnungsstufe relativ niedrig. Bei diesen Anlagen erfolgt nur eine Übertragung von fühlbarer Wärme. Weiterhin sind die Anlagenkosten sehr hoch, da große Wärmeübertragerflachen notwendig sind, die einen hohen Geräteaufwand erforderlich machen· Beim Unterschreiten der Taupunkttemperatur tritt Kondensation ein, was zu Korrosionserscheinungen führt und sich dabei negativ auf die Betriebseigenschaften auswirkt. Das Wärmerohr wird in Verbindung mit der Wärmepumpe bei bekannten Anlagen nur für kleine Leistungen eingesetzt.Also known are technical solutions in which, for example, air / air heat pumps are coupled to a heat pipe or plate heat exchangers. The efficiency is relatively low in the recuperative heat recovery stage. In these systems, only a transfer of sensible heat takes place. Furthermore, the system costs are very high, as large heat exchanger surfaces are necessary, which require a high equipment cost · When falling below the dew point temperature condensation occurs, which leads to corrosion phenomena and thereby has a negative effect on the operating characteristics. The heat pipe is used in conjunction with the heat pump in known systems only for small services.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch das mehrstufige V/ärmerückgewinnungs system eine wirksame und ökonomische Erwärmung der Zuluft bei Einsparung von Energie und ohne zusätzlichen apparativen Aufwand zu schaffen.The aim of the invention is to provide an effective and economical heating of the supply air while saving energy and without additional equipment through the multi-stage V / recovery system.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mehrstufigen Wärmerückgewinnungssystems mit hohen Leistungskoeffizienten durch eine zweifache EnergierückgewinnungThe object of the invention is to provide a multi-stage heat recovery system with high power coefficients by a dual energy recovery
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aus Portluftströmen.from port air streams.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem durch die Kopplung einer Luft/Luft-Wärmepumpe mit einem regenerativen Wärmeübertrager oder einen kreislaufverbundenen Wärmeübertrager eine zweistufige Energierückgewinnung aus Portluftströmen stattfinden kann. Das wird dadurch erreicht, daß der Verdampfer der Luft/Luft-V/ärmepumpe in den Portluftstrom nach dem Regenerator bzw. kreislaufverbundenen Wärmeübertrager angeordnet ist und der Kondensator der Luft/Luft-Wärmepumpe zusätzlich mit der aus dem Portluftstrom zurückgewonnenen Energie beaufschlagt wird· Die zurückgenommene Energie wird auf den Außenluftstrom übertragen. Dem Kondensator kann dabei eine bivalente Heizung zusätzlich nachgeordnet sein.According to the invention the object is achieved by a two-stage energy recovery from port air streams can take place by the coupling of an air / air heat pump with a regenerative heat exchanger or a loop-connected heat exchanger. This is achieved in that the evaporator of the air / air / heat pump is arranged in the port air flow to the regenerator or loop-connected heat exchanger and the condenser of the air / air heat pump is additionally charged with the recovered energy from the port air flow · The withdrawn Energy is transferred to the outside air stream. The condenser can be additionally subordinate a bivalent heater.
Denkbar wäre auch, daß die mehrstufige Wärmerückgewinnung, insbesondere in einem Kompaktgerät, indem sich alle Bauteile befinden, stattfindet. Die Luftförderung wird von in dem Kompaktgerät beispielsweise angeordneten Zuluft- und Abluftventilator vorgenommen.It would also be conceivable that the multi-stage heat recovery, especially in a compact device, in which all components are located takes place. The air is carried out by arranged in the compact unit, for example Zuluft- and exhaust fan.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher dargestellt. Dabei verdeutlichen die Zeichnungen:The invention is illustrated in more detail with reference to drawings. The drawings illustrate:
Pig. 1: Ein mehrstufiges Wärmerückgewinnungssystem mit regenerativen WärmeübertragerPig. 1: A multi-stage heat recovery system with regenerative heat exchanger
Pig. 2: Ein mehrstufiges Wärmerückgewinnungssystem mit kreislaufverbundenen WärmeübertragerPig. 2: A multi-stage heat recovery system with loop-connected heat exchanger
Pig. 3ϊ Ein mehrstufiges vtfärmerückgewinnungssystem mit regenerativen Wärmeübertrager als Kompaktgerät mit Zu- und AbluftventilatorPig. 3ϊ A multi-stage vtfärmerückgewinnungssystem with regenerative heat exchanger as a compact unit with supply and exhaust fan
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4: läin mehrstufiges Wärinerückgewinnungssystem mit regenerativen Wärmeübertrager und bivalenter Heizung4: läin multi-stage heat recovery system with regenerative heat exchanger and bivalent heating
Gemäß Fig. 1 wird aus einem Portiuftstrom 1 mit einem regenerativen Wärmeübertrager 2 Wärmeenergie zurückgewonnen und danach durch einen Verdampfer 3 einer mit Kältemittelverdichter 11 arbeitenden Luft/Luft-Wärmepumpe geführt. Die durch den regenerativen Wärmeübertrager 2 zurückgewonnene Energie wird nun auf einen Außenluftstrom 4 übertragen und danach diesem Außenluftstrom 4 durch einen Kondensator 5 der luft/Luft-Wärmepumpe ein zweiter Energieanteil in Abhängigkeit der Leistungszahl der Wärmepumpe übertragen. Dabei kann die austretende Luft 6 als Zuluft verwendet werden·According to FIG. 1, thermal energy is recovered from a port air flow 1 with a regenerative heat exchanger 2 and then passed through an evaporator 3 of an air / air heat pump operating with refrigerant compressor 11. The energy recovered by the regenerative heat exchanger 2 is now transferred to an outside air stream 4 and then this outside air stream 4 through a condenser 5 of the air / air heat pump, a second energy share depending on the coefficient of performance of the heat pump transferred. In this case, the exiting air 6 can be used as supply air ·
Anstelle des regenerativen Wärmeübertragers 2 kann, wie in Pig· 2 dargestellt, ein kreislaufverbundener Wärmeübertrager 7 eingesetzt werden·Instead of the regenerative heat exchanger 2, as shown in Pig · 2, a loop-connected heat exchanger 7 can be used ·
Ss ist erfindungsgemäß möglich, daß alle Punktionsbauelemente in einem gemeinsamen Gehäuse als Kompaktgerät angeordnet sind. Dabei werden zur Luftförderung Zu- und Abluftventilatoren 9j 10 verwendet, die ebenfalls im Gehäuse untergebracht werden (Pig. 3).Ss is possible according to the invention that all puncture devices are arranged in a common housing as a compact device. In this case, air intake and exhaust fans 9j 10 are used, which are also housed in the housing (Pig. 3).
Entsprechend Pig. 4 kann dem Kondensator 5 eine bivalente Heizung 8 nachgeordnet sein·According to Pig. 4 may be the capacitor 5 a bivalent heater 8 downstream ·
Durch die Annäherung von Portluft- und Außenlufttemperaturen v/erden mittels der 1. »Värmerückgewinnungsstufe (Regenerator oder kreislaufverbundener Wärmeübertrager 2; 7) die Einsatzbedingungen für die Luft/Luft-Wärmepumpe verbessert. Beispielsweise ist die Wärmepumpe auch bei Außenlufttemperaturen weit unter 0 0C mit guten Leistungszahlen einsetzbar. Daraus ergibt sich in einigen Anwendungsfällen die Möglichkeit, ein bivalentes Heizungssystem durch ein monovalentes System zu ersetzen. Im einzelnen wird durch die 1. ÜVärmerückgewinnungsstufe die Portluft abgekühlt und die Außen-By approximating the port air and outside air temperatures, the conditions of use for the air / air heat pump are improved by means of the first »heat recovery stage (regenerator or circuit-connected heat exchanger 2; 7). For example, the heat pump can be used at outside air temperatures well below 0 0 C with good performance figures. As a result, in some applications it is possible to replace a bivalent heating system with a monovalent system. Specifically, the port air is cooled by the first ÜVärmerückgewinnungsstufe and the external
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luft erwärmt, so daß im Fall des Heizbetriebes die «<arinepumpe eine geringere Temperaturdifferenz zwisehen Wärmequelle und Wärmesenke zu überbrücken hat (2. Wärmerückgewinnung s stufe). Dadurch ist es möglich, mittels »Värmepurape die Austrittstemperatur aus dem Kondensator 5 bis zur Zulufttemperatur im ganzjährigen Betrieb anzuheben.heated so that in the case of heating operation, the <arine pump has a smaller temperature difference zwisehen heat source and heat sink to bridge (2nd heat recovery stage s). This makes it possible to raise the outlet temperature from the condenser 5 to the supply air temperature during the whole year by means of »heat trap.
Durch eine Vorrangsschaltung wird ein minimaler Elektroenergiebeda.rf ermöglicht. Diese Vorrangs schaltung birgt in sich ein getrennte Fahrweise von Wärmepumpe und regenerativen bzw. kreislaufverbundenen Wärmeübertrager 2; 7, d. h« bei Erreichen einer bestimmten Temperatur wird die Yfärmepurape abgeschaltet und die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung arbeitet allein weiter. Bei Nachtbetrieb kann noch zusätzlich mit reduzierter Luftmenge gefahren v/erden. iüs ist auch denkbar, daß allein die bivalente Heizenergiezufuhr 8 für den Gesamtheizenergiebedarf ausreichend sein kann·By a priority circuit a minimum Elektroenergiebeda.rf is possible. This priority circuit entails a separate mode of operation of heat pump and regenerative or circuit-connected heat exchanger 2; 7, d. When a certain temperature is reached, the Yfärmepurape is switched off and the ventilation system with heat recovery continues to operate alone. In night mode can still be driven with reduced air volume v / earth. It is also conceivable that the bivalent heating energy supply 8 alone can be sufficient for the total heat energy requirement.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD82240261A DD211396A1 (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | MULTI-STAGE CURRENT RECOVERY SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD82240261A DD211396A1 (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | MULTI-STAGE CURRENT RECOVERY SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD211396A1 true DD211396A1 (en) | 1984-07-11 |
Family
ID=5538887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD82240261A DD211396A1 (en) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | MULTI-STAGE CURRENT RECOVERY SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD211396A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5263892A (en) * | 1991-07-03 | 1993-11-23 | Kool-Fire Research & Development | High efficiency heat exchanger system with glycol and refrigerant loops |
-
1982
- 1982-05-28 DD DD82240261A patent/DD211396A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5263892A (en) * | 1991-07-03 | 1993-11-23 | Kool-Fire Research & Development | High efficiency heat exchanger system with glycol and refrigerant loops |
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