DE10103150B4 - ventilation - Google Patents

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Abstract

Lüftungsanlage mit einem von einem Außenluftstrom (AU) beaufschlagten ersten Wärmetauscher (1), wobei der erste Wärmetauscher (1) ein Luft-Luft-Wärmetauscher ist, in dem ein Abluftstrom aus zu beheizenden Räumen Wärmeenergie auf den Außenluftstrom (AU) 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 einer Wärmepumpe beaufschlagt ist, um den ersten Wärmetauscher (1) reiffrei und/oder eisfrei zu halten.Ventilation system with one of an outside air flow (AU) acted upon first heat exchanger (1), wherein the first heat exchanger (1) is an air-air heat exchanger in which an exhaust air stream from rooms to be heated transfers heat energy to the outside air flow (AU), characterized in that a second heat exchanger (7) is provided, via which the outside air flow (AU) fed to the first heat exchanger (1) is guided, wherein the second heat exchanger (7) is acted upon by the refrigerant of a heat pump, around the first heat exchanger (1) free of tires and / or ice-free.

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.The invention relates to a ventilation system with an acted upon by an outside air flow first heat exchanger, said outside air is previously passed through a second heat exchanger, which is traversed by refrigerant of a heat pump.

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.Such a ventilation system is used as air conditioning in the DE 197 02 903 A1 described. In the refrigerant circuit of the heat pump, an air-refrigerant heat exchanger is arranged, which is located in the exhaust air stream of an air-air cross-flow heat exchanger. In the cross-flow heat exchanger, heat is transferred from the exhaust air of the rooms to be heated to the outside air flow.

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.In the DE 197 02 903 A1 is described that the air-refrigerant heat exchanger can freeze. To defrost it, the heat pump cycle is switched. During defrosting, the heat recovery is interrupted for a Nutzkreis. The risk of icing of the cross-flow heat exchanger is in the DE 197 02 903 A1 not seen.

Ähnliche Klimaanlagen sind aus der DE 199 13 861 C1 und der DE 30 23 531 A1 bekannt.Similar air conditioners are from the DE 199 13 861 C1 and the DE 30 23 531 A1 known.

DE 29 07 263 A1 beschreibt eine 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. Ferner ist ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen, über den der dem ersten Wärmetauscher zugeführte Außenluftstrom geführt ist. DE 29 07 263 A1 describes a ventilation system with an acted upon by an outside air flow first heat exchanger, wherein the first heat exchanger is an air-air heat exchanger in which an exhaust air stream from rooms to be heated transfers heat energy to the outside air stream. Furthermore, a second heat exchanger is provided, via which the first heat exchanger supplied outside air flow is performed.

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.The object of the invention is to keep in a ventilation system of the type mentioned acted upon by the outside air flow heat exchanger free of frost and ice, without an additional radiator is needed and without the heat pump cycle must be reversed.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des 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.According to the above object is achieved by the features of claim 1. It is thereby achieved that the outside air flow supplied to the first heat exchanger is preheated in such a way that it can not lead to a tire or icing of the first heat exchanger. Additional primary energy or interruption of heat pump operation is not required.

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.Preferably, the heat exchanger is acted upon by the condensed refrigerant of the refrigerant circuit of the heat pump, wherein it is heated by sensible heat of the condensed refrigerant. The preheating of the outside air flow takes place by supercooling enthalpy. Their use causes no additional costs. Because it does not have to be bought with an increase in the input power of the compressor of the heat pump.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description.

Die Figur zeigt ein Teil-Blockschaltbild einer Lüftungsanlage mit Wärmegewinnung und Wärmepumpe.The figure shows a partial block diagram of a ventilation system with heat recovery and heat pump.

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.A ventilation system has a central unit, as the first heat exchanger 1 an air-to-air crossflow heat exchanger or an air to air counterflow heat exchanger. Through the heat exchanger 1 an outside air flow AU is conveyed from the environment, which is supplied as supply air flow to the rooms to be heated. An exhaust air flow AB from the rooms to be heated is through the first heat exchanger 1 promoted and leaves it as exhaust air flow FO. The exhaust air flow AB transfers heat to the outside air flow AU and thus the supply air flow 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.The exhaust air flow FO is via an evaporator 2 a heat pump cycle 3 a heat pump integrated in the central unit. In the heat pump cycle 3 are in the usual way the evaporator 2 , a compressor 4 , a liquefier 5 or condenser and a controllable expansion valve 6 arranged.

Der Verflüssiger 5 überträgt Wärme Q auf die zu beheizenden Räume, beispielsweise über Radiatoren oder eine Fußbodenheizung und/oder ist erreicht, einen Brauchwasserspeicher, wie dies beispielsweise in der DE 197 02 903 A1 und der DE 199 13 861 C1 beschrieben ist.The condenser 5 transfers heat Q to the rooms to be heated, for example via radiators or underfloor heating and / or is reached, a water heater, as for example in the DE 197 02 903 A1 and the DE 199 13 861 C1 is described.

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.The liquefier 5 is in the flow direction of the refrigerant of the heat pump cycle 3 a second heat exchanger 7 downstream, which is for example a finned tube heat exchanger. This second heat exchanger 7 is on the one hand by the liquefied refrigerant of the heat pump cycle 3 and on the other hand flows through the outside air flow AU, before this in the first heat exchanger 1 entry.

Das verflüssigte Kältemittel hat am Ausgang 8 des Verflüssigers 5 beispielsweise eine Temperatur in der Größenordnung von 30°C.The liquefied refrigerant is at the outlet 8th of the liquefier 5 for example, a temperature of the order of 30 ° C.

Es wurde herausgefunden, 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.It has been found that at low ambient temperatures, ie low temperatures of the outside air flow AU, in particular below 0 ° C, there is a risk that the first heat exchanger 1 frosted or iced when the second heat exchanger 7 is not provided.

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.By means of the flowed through by the condensed refrigerant second heat exchanger 7 the outside air flow AU is preheated, which is a tire and / or icing of the first heat exchanger 1 counteracts. At the same time, the refrigerant of the heat transfer circuit is cooled further. This is favorable for the heat pump operation, because it supports the liquefaction of the refrigerant.

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.In the described system, sensors are unnecessary for determining a tire or icing of the first heat exchanger 1 , Accordingly, no relevant control devices are necessary. An interruption of the heat pump operation or an additional primary energy source for defrosting the first heat exchanger 1 not necessary.

Claims (7)

Lüftungsanlage mit einem von einem Außenluftstrom (AU) beaufschlagten ersten Wärmetauscher (1), wobei der erste Wärmetauscher (1) ein Luft-Luft-Wärmetauscher ist, in dem ein Abluftstrom aus zu beheizenden Räumen Wärmeenergie auf den Außenluftstrom (AU) 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 einer Wärmepumpe beaufschlagt ist, um den ersten Wärmetauscher (1) reiffrei und/oder eisfrei zu halten.Ventilation system with a first heat exchanger acted upon by an outside air flow (AU) ( 1 ), wherein the first heat exchanger ( 1 ) is an air-to-air heat exchanger in which an exhaust air stream from rooms to be heated transfers heat energy to the outside air flow (AU), characterized in that a second heat exchanger ( 7 ) is provided, via which the first heat exchanger ( 1 ) is conducted outside air flow (AU), wherein the second heat exchanger ( 7 ) is acted upon by the refrigerant of a heat pump to the first heat exchanger ( 1 ) free from frost and / or ice. 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.Ventilation system according to claim 1, characterized in that the second heat exchanger ( 7 ) of condensed refrigerant of the heat pump cycle ( 3 ) is applied to the heat pump, being heated by sensible heat of the condensed refrigerant. 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.Ventilation system according to one of the preceding claims, characterized in that the second heat exchanger ( 7 ) in the flow direction of the refrigerant behind the condenser ( 5 ) of the heat pump circuit ( 3 ) lies. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (7) ein Lamellenrohr-Wärmetauscher ist.Ventilation system according to one of the preceding claims, characterized in that the second heat exchanger ( 7 ) is a finned tube heat exchanger. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (1) ein Kreuzstrom-Wärmetauscher oder ein Gegenstrom-Wärmetauscher ist.Ventilation system according to one of the preceding claims, characterized in that the first heat exchanger ( 1 ) is a cross-flow heat exchanger or a counterflow heat exchanger. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Wärmepumpe eine Heizungs- und/oder Brauchwasseranlage betrieben wird.Ventilation system according to one of the preceding claims, characterized in that with the heat pump, a heating and / or service water system is operated. Lüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe nur zur Eisfreihaltung des ersten Wärmetauschers (1) verwendet wird.Ventilation system according to one of the preceding claims, characterized in that the heat pump only for Eisfreihaltung of the first heat exchanger ( 1 ) is used.
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