DE102007033055B4

DE102007033055B4 - Raumlufttechnisches Gerät

Info

Publication number: DE102007033055B4
Application number: DE102007033055A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr.-Ing. Kaup; Christian Dipl.-Ing. Backes
Original assignee: HOWATHERM KLIMATECH GmbH; HOWATHERM-KLIMATECHNIK GmbH
Current assignee: HOWATHERM KLIMATECH GmbH; HOWATHERM-KLIMATECHNIK GmbH
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: DE102007033055A1

Abstract

Raumlufttechnisches Gerät mit Wärmespeicher, Ventilator, Luftansaugöffnungen, Luftauslassöffnungen und einem Klappensystem zum abwechselnden Umschalten der Luftströme aus Außenluft und Fortluft durch den Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, dass das Raumlufttechnische Gerät (1, 2) einen Wärmespeicher (W) und einen Ventilator (V) hat und dass jeweils die Luftansaugöffnungen (AL, RL) und jeweils die Luftauslassöffnungen (ZL, FL) im raumlufttechnischen Gerät einander zugeordnet sind, wobei jede Öffnung (AL, RL, ZL, FL) mit einer Umschaltklappe (UAL, URL, UZL, UFL) versehen ist und entweder die Umschaltklappe (UAL) der Luftansaugöffnung (AL) und die Umschaltklappe (UZL) der Luftauslassöffnung (ZL) oder die Umschaltklappe (URL) der Luftansaugöffnung (RL) und die Umschaltklappe (UFL) der Luftauslassöffnung (FL) geöffnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein raumlufttechnisches Gerät mit Wärmespeicher, Ventilator, Luftansaugöffnung, Luftauslassöffnungen und einem Klappensystem zum abwechselnden Umschalten der Luftströme aus Außenluft und Fortluft durch den Wärmespeicher.
Aus RECKNAGEL, SPRENGER, SCHRAMEK: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. München [u. a.]: Oldenbourg Industrieverlag. 2005, S. 1384–1395, ISBN 3-486-26534-2 ist ein raumlufttechnisches Gerät mit zwei Wärmespeicherpaketen bekannt, durch die Außenluft und Fortluft wechselweise durch Umschalten der Luftströme geführt werden. Zum intermittierenden Laden und Entladen der Wärmespeicher weist dieses raumlufttechnische Gerät eine Ansaugöffnung für Außenluft, eine Ansaugöffnung für Raumluft, eine Auslasslöffnung für Zuluft und eine Auslassöffnung für Fortluft, zwei Ventilatoren und ein Klappensystem aus acht Umschaltklappen auf.
Diese Umschaltklappen werden so gesteuert, dass über den einen Wärmespeicher Außenluft zugeführt wird, während gleichzeitig über den anderen Wärmespeicher Fortluft abgeführt wird. In diesem Zyklus wird der eine Wärmespeicher entladen und der andere Wärmespeicher geladen. Anschließend wird das Klappensystem umgesteuert, so dass über den einen Wärmespeicher Fortluft zum Laden des einen Wärmespeichers abgeführt wird, während über den anderen Wärmespeicher Außenluft zum Entladen des anderen Wärmespeichers zugeführt wird.
Diese raumlufttechnische Gerät ist in seiner Herstellung wegen der vielen Bauelemente sehr aufwändig. Diese raumlufttechnische Gerät kann als aus zwei miteinander verbunden raumlufttechnischen Geräten bestehend angesehen werden (zwei Ventilatoren, zwei Wärmespeicher).
Diesem bekannten Stand der Technik gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein raumlufttechnisches Gerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem eine Wärmerückgewinnung durch eine Reduzierung von Geräteeinheiten möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das raumlufttechnische Gerät nur einen Wärmespeicher (W) und nur einen Ventilator (V) hat und dass jeweils die Luftansaugöffnugen (AL, RL) und jeweils die Luftauslassöffnungen (ZL, FL) im raumlufttechnischen Gerät einander zugeordnet sind, wobei jede Öffnung (AL, RL, ZL, FL) mit einer Umschaltklappe (UAL, URL, UZL, UFL) versehen ist und wobei entweder die Umschaltklappe (UAL) der Luftansaugöffnung (AL) und die Umschaltklappe (UZL) der Luftauslassöffnung (ZL) oder die. Umschaltklappe (URL) der Luftansaugöffnung (RL) und die Umschaltklappe (UFL) der Luftauslassöffnung (FL) geöffnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind im raumlufttechnischen Gerät durch Klappen gesteuerte Bypässe zur Umkehr der Durchströmungsrichtung des Regenerators/Wärmetauschers angeordnet.
Vorteilhaft sind im raumlufttechnischen Gerät ein oder mehrere Filterkammern und/oder ein oder mehrere Schalldämpfer und/oder weitere, je nach Anwendungsfall benötigte Komponenten (z. B. Befeuchter) vorgesehen.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
1 ein raumlufttechnisches Gerät im Zuluftbetrieb,
2 ein raumlufttechnisches Gerät im Abluftbetrieb,
3 eine andere Ausführungsform des raumlufttechnischen Gerätes mit Bypässen im Abluftbetrieb,
4 die andere Ausführungsform des raumlufttechnischen Gerätes mit Bypässen im Zuluftbetrieb und
5 die andere Ausführungsform des raumlufttechnischen Gerätes mit Bypässen im Bypassbetrieb.
Nach den 1 und 2 besteht ein raumlufttechnisches Gerät 1 und nach den 3 bis 5 besteht ein raumlufttechnisches Gerät 2 aus einem Filter F, einem als Regenerator (Speicher) verwendeten Wärmetauscher W und einem Ventilator V.
Die raumlufttechnischen Geräte 1 und 2 haben eine Luftansaugöffnung AL mit einer Umschaltklappe UAL, eine weitere Luftansaugöffnung RL mit einer Umschaltklappe URL, eine Luftauslassöffnung FL mit einer Umschaltklappe UFL und eine weitere Luftauslassöffnung ZL mit einer Umschaltklappe UZL.
Bei der Ausführungsform des raumlufttechnischen Gerätes 2 nach den 3 bis 5 sind für den Wärmetauscher W zwei Bypässe BP1 und BP2 vorgesehen. Der Bypass BP1 ist über Umschaltklappen U1 und U2 steuerbar, während der Bypass BP2 durch Umschaltklappen U3 und U4 steuerbar ist.
Die raumlufttechnischen Geräte 1 und 2 können darüber hinaus noch weitere Komponenten enthalten, wie z. B. einen oder mehrere Schalldämpfer.
In dem in 2 dargestellten Zuluftbetrieb des raumlufttechnischen Gerätes 1 und dem in 4 dargestellten Zuluftbetrieb des raumlufttechnischen Gerätes 2 sowie in dem in 5 dargestellten Bypassbetrieb des raumlufttechnischen Gerätes 2 ist die Umschaltklappe UAL der Luftansaugöffnung AL geöffnet, sodass Außenluft angesaugt wird. Die angesaugte Außenluft passiert gemäß 2 und 4 den Wärmetauscher W und nimmt dabei die im Wärmetauscher W gespeicherte Wärme auf und wird über den Ventilator V durch die geöffnete Umschaltklappe UZL über die Luftauslassöffnung ZL als Zuluft dem Raum zugeführt.
Im Abluftbetrieb des raumlufttechnischen Gerätes 1 nach 1 und des raumlufttechnischen Gerätes 2 nach 3 ist die Umschaltklappe URL der Luftansaugöffnung RL geöffnet, sodass Raumluft angesaugt wird, die über den Filter F den Wärmetauscher W, der durch die Wärme der Raumluft aufgeladen wird, und den Ventilator V über die Luftauslassöffnung FL und die geöffnete Umschaltklappe UFL als Fortluft nach außen abgegeben wird.
Die erfindungsgemäßen raumlufttechnischen Geräte 1 und 2 bieten den Vorteil, dass mit einem Ventilator V sowohl, Zuluft als auch Abluft intermittierend gefördert werden kann. Mit den Umschaltklappen wird der kontinuierlich laufende Ventilator V so geschaltet, dass er entweder aus dem Raum saugt und die angesaugte Abluft über den Wärmetauscher nach außen fördert oder aber dass er Außenluft als Frischluft über den Wärmetauscher in den Raum fördert.
Während des Abluftbetriebes wird der als Regenerator (Speicher) verwendete Wärmetauscher W geladen, also aufgewärmt, während der Regenerator im Zuluftbetrieb die Wärme an den Frischluftstrom abgibt.
Durch diese Anordnung wird der konstruktive Aufwand wesentlich verringert, da nur ein Ventilator V, ein Wärmetauscher W und ein Filter F erforderlich sind.
Besonders vorteilhafte Wirkungsgrade ergeben sich bei dem raumlufttechnischen Gerät 2 durch Umschaltung der Durchströmungsrichtung des Wärmetauschers W. In dem Abluftbetrieb nach 3 sind die Umschaltklappen U1 und U4 geöffnet, während die Umschaltklappen U2 und U3 geschlossen sind. Damit durchstömt die warme Raumluft zunächst den Bypass BP1, den Wärmetauscher W von rechts nach links und anschließend den Bypass BP2 und wird durch die Umschaltklappe UFL nach außen als Fortluft abgegeben.
Im Zuluftbetrieb nach 4 sind die Umschaltklappen U1 und U4 geschlossen, während die Umschaltklappen U2 und U3 geöffnet sind, sodass der Wärmetauscher W von links nach rechts von der kalten Außenluft durchströmt wird und als Zuluft in den Raum abgegeben wird.
Durch die Umkehr der Strömungsrichtung im Regenerator/Wärmetauscher W wird der Gegenstromanteil maximiert, denn im Gegenstrom werden physikalisch die höchsten Wirkungsgrade erzielt.
In dem in 5 dargestellten Bypassbetrieb sind die Umschaltklappen U1 bis U4 geöffnet. Die Außenluft durchströmt im Übergangsbetrieb teilweise den Wärmetauscher W isotherm ohne Wärme aufzunehmen und teilweise die Bypassumgehungen BP1 und BP2, um die Strömungswiderstände des Wärmetauschers W zu minimieren.
Ein eventueller Überdruck oder Unterdruck im Raum wird dadurch kompensiert, dass bei großen Räumen (z. B. bei Industriebauten) mehrere raumlufttechnische Geräte der in Rede stehenden Art verwendet werden. Bei der Nutzung von mehreren Geräten werden dann die raumlufttechnischen Geräte versetzt geschaltet, während ein raumlufttechnisches Gerät im Zuluftbetrieb arbeitet, arbeitet das weitere Gerät im Abluftbetrieb.
Bei Verwendung nur eines raumlufttechnischen Gerätes können durch die Abstimmung der Taktzeiten die Drücke im Raum in einem vorgegebenen Toleranzbereich gehalten werden (Pufferbetrieb).
Das vorgeschlagene raumlufttechnische Gerät kann standardisiert gefertigt werden, da nicht mehr zwischen Zu- und Abluft unterschieden werden muss.

Claims

Raumlufttechnisches Gerät mit Wärmespeicher, Ventilator, Luftansaugöffnungen, Luftauslassöffnungen und einem Klappensystem zum abwechselnden Umschalten der Luftströme aus Außenluft und Fortluft durch den Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, dass das Raumlufttechnische Gerät (1, 2) einen Wärmespeicher (W) und einen Ventilator (V) hat und dass jeweils die Luftansaugöffnungen (AL, RL) und jeweils die Luftauslassöffnungen (ZL, FL) im raumlufttechnischen Gerät einander zugeordnet sind, wobei jede Öffnung (AL, RL, ZL, FL) mit einer Umschaltklappe (UAL, URL, UZL, UFL) versehen ist und entweder die Umschaltklappe (UAL) der Luftansaugöffnung (AL) und die Umschaltklappe (UZL) der Luftauslassöffnung (ZL) oder die Umschaltklappe (URL) der Luftansaugöffnung (RL) und die Umschaltklappe (UFL) der Luftauslassöffnung (FL) geöffnet sind.
Raumlufttechnisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im raumlufttechnischen Gerät (2) durch Umschaltklappen (U1 bis U4) gesteuerte Bypässe (BPI und BP2) zur Umkehr der Durchströmungsrichtung des Regenerators/Wärmetauschers (W) angeordnet sind.