DE10103150A1 - Lüftungsanlage - Google Patents

Lüftungsanlage

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Abstract

Bei einer Lüftungsanlage ist ein erster Wärmetauscher (1) vorgesehen, in dem Wärme eines Abluftstroms (AB) auf einem Außenluftstrom (AU) übertragen wird. Die Lüftungsanlage arbeitet mit einer Wärmepumpe (3) zusammen. DOLLAR A Um den ersten Wärmetauscher (1) reiffrei zu halten, ist ein zweiter Wärmetauscher (7) vorgesehen, über den der dem ersten Wärmetauscher (1) zugeführte Außenluftstrom (AU) und das kondensierte Kältemittel eines Wärmepumpenkreises (3) geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftungsanlage mit einem von einem Außenluftstrom beaufschlagten ersten Wärmetauscher, wobei diese Außenluft vorher über einen zweiten Wärmetauscher geführt ist, der von Kältemittel einer Wärmepumpe durchflossen ist.
Eine derartige Lüftungsanlage ist als Klimaanlage in der DE 197 02 903 A1 beschrieben. Im Kältemittelkreis der Wärmepumpe ist ein Luft- Kältemittel-Wärmetauscher angeordnet, der im Fortluftstrom eines Luft- Luft-Kreuzstrom-Wärmetauschers liegt. Im Kreuzstrom-Wärmetauscher wird Wärme aus der Abluft der zu beheizenden Räume auf den Außenluftstrom übertragen.
In der DE 197 02 903 A1 ist beschrieben, dass der Luft-Kältemittel- Wärmetauscher vereisen kann. Um ihn abzutauen, wird der Wärmepumpenkreis umgeschaltet. Während des Abtauens ist die Wärmegewinnung für einen Nutzkreis unterbrochen. Die Gefahr einer Vereisung des Kreuzstrom-Wärmetauschers ist in der DE 197 02 903 A1 nicht gesehen.
Eine ähnliche Klimaanlage ist aus der DE 199 13 861 C1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Lüftungsanlage der eingangs genannten Art den vom Außenluftstrom beaufschlagten Wärmetauscher reiffrei und eisfrei zu halten, ohne dass ein zusätzlicher Heizkörper nötig ist und ohne dass der Wärmepumpenkreislauf umgekehrt werden muss.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch ist erreicht, dass der dem ersten Wärmetauscher zugeführte Außenluftstrom derart vorerwärmt wird, dass es nicht zu einer Bereifung oder Vereisung des ersten Wärmetauschers kommen kann. Zusätzliche Primärenergie oder eine Unterbrechung des Wärmepumpenbetriebs sind hierfür nicht erforderlich.
Vorzugsweise ist der Wärmetauscher vom kondensierten Kältemittel des Kältemittelkreises der Wärmepumpe beaufschlagt, wobei er durch sensible Wärme des kondensierten Kältemittels erwärmt wird. Die Vorerwärmung des Außenluftstroms erfolgt dabei durch Unterkühlungsenthalpie. Deren Nutzung verursacht keine Zusatzkosten. Denn sie muss nicht mit einer Verstärkung der Aufnahmeleistung des Verdichters der Wärmepumpe erkauft werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Die Figur zeigt ein Teil-Blockschaltbild einer Lüftungsanlage mit Wärmegewinnung und Wärmepumpe.
Eine Lüftungsanlage weist ein Zentralgerät auf, das als ersten Wärmetauscher 1 einen Luft-Luft-Kreuzstrom-Wärmetauscher oder einen Luft-Luft-Gegenstrom-Wärmetauscher umfasst. Durch den Wärmetauscher 1 wird aus der Umgebung ein Außenluftstrom AU gefördert, der als Zuluftstrom ZU den zu beheizenden Räumen zugeführt wird. Ein Abluftstrom AB aus den zu beheizenden Räumen wird durch den ersten Wärmetauscher 1 gefördert und verlässt diesen als Fortluftstrom FO. Der Abluftstrom AB überträgt Wärme auf den Außenluftstrom AU und damit den Zuluftstrom ZU.
Der Fortluftstrom FO wird über einen Verdampfer 2 eines Wärmepumpenkreises 3 einer in das Zentralgerät integrierten Wärmepumpe geleitet. In dem Wärmepumpenkreis 3 sind in üblicher Weise der Verdampfer 2, ein Verdichter 4, ein Verflüssiger 5 bzw. Kondensator und ein steuerbares Expansionsventil 6 angeordnet.
Der Verflüssiger 5 überträgt Wärme Q auf die zu beheizenden Räume, beispielsweise über Radiatoren oder eine Fußbodenheizung, und/oder einen Brauchwasserspeicher, wie dies beispielsweise in der DE 197 02 903 A1 und der DE 199 13 861 C1 beschrieben ist.
Dem Verflüssiger 5 ist in Strömungsrichtung des Kältemittels des Wärmepumpenkreises 3 ein zweiter Wärmetauscher 7 nachgeschaltet, der beispielsweise ein Lamellenrohr-Wärmetauscher ist. Dieser zweite Wärmetauscher 7 ist einerseits vom verflüssigten Kältemittel des Wärmepumpenkreises 3 und andererseits vom Außenluftstrom AU durchströmt, bevor dieser in den ersten Wärmetauscher 1 eintritt.
Das verflüssigte Kältemittel hat am Ausgang 8 des Verflüssigers 5 beispielsweise eine Temperatur in der Größenordnung von 30°C.
Es wurde gefunden, dass bei niedrigen Umgebungstemperaturen, d. h. niedrigen Temperaturen des Außenluftstroms AU, insbesondere unter 0°C, die Gefahr besteht, dass der erste Wärmetauscher 1 bereift oder vereist, wenn der zweite Wärmetauscher 7 nicht vorgesehen ist.
Mittels des vom kondensierten Kältemittel durchströmten zweiten Wärmetauschers 7 wird der Außenluftstrom AU vorerwärmt, was einer Bereifung und/oder Vereisung des ersten Wärmetauschers 1 entgegenwirkt. Dabei wird gleichzeitig das Kältemittel des Wärmeträgerkreises weiter abgekühlt. Dies ist für den Wärmepumpenbetrieb günstig, weil dadurch die Verflüssigung des Kältemittels unterstützt wird.
Bei der beschriebenen Anlage erübrigen sich Fühler zur Feststellung einer Bereifung oder Vereisung des ersten Wärmetauschers 1. Dementsprechend sind auch keine diesbezüglichen Regeleinrichtungen nötig. Eine Unterbrechung des Wärmepumpenbetriebs oder eine zusätzliche Primärenergiequelle zum Abtauen des ersten Wärmetauschers 1 ist nicht erforderlich.

Claims (7)

1. Lüftungsanlage mit einem von einem Außenluftstrom beaufschlagten ersten Wärmetauscher, wobei der erste Wärmetauscher ein Luft-Luft- Wärmetauscher ist, in dem ein Abluftstrom aus zu beheizenden Räumen Wärmeenergie auf den Außenluftstrom überträgt, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweiter Wärmetauscher (7) vorgesehen ist, über den der dem ersten Wärmetauscher (1) zugeführte Außenluftstrom (AU) geführt ist,
wobei der zweite Wärmetauscher (7) vom Kältemittel der Wärmepumpe beaufschlagt ist, um den ersten Wärmetauscher (1) reiffrei und/oder eisfrei zu halten.
2. Lüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) von kondensiertem Kältemittel des Wärmepumpenkreises (3) der Wärmepumpe beaufschlagt ist, wobei er durch sensible Wärme des kondensierten Kältemittels erwärmt wird.
3. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) in Strömungsrichtung des Kältemittels hinter dem Verflüssiger (5) des Wärmepumpenkreises (3) liegt.
4. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) ein Lamellenrohr-Wärmetauscher ist.
5. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (1) ein Kreuzstrom-Wärmetauscher oder ein Gegenstrom-Wärmetauscher ist.
6. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Wärmepumpe eine Heizungs- und/oder Brauchwasseranlage betrieben wird.
7. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe nur zur Eisfreihaltung des ersten Wärmetauschers (1) verwendet wird.
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