DE10103150A1 - Lüftungsanlage - Google Patents
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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.
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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