DE102012022158A1 - Verfahren zum Betrieb eines Gebläse-Konvektors, Gebläse-Konvektor und Raumluftklimaanlage zum Durchführen des Verfahrens mit einem Gebläse-Konvektor - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Gebläse-Konvektors, Gebläse-Konvektor und Raumluftklimaanlage zum Durchführen des Verfahrens mit einem Gebläse-Konvektor Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläse-Konvektors (1) zum Klimatisieren von Raumluft, der einen ersten Wärmetauscher (8) aufweist und mit einer Außeneinheit (2) verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Betriebsweisen aufweist: a) Von der Außeneinheit (2) bereitgestellte Kälte wird mittels eines Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor (1) transportiert und dort an die Raum-luft abgegeben, b) Von der Außeneinheit (2) bereitgestellte Wärme wird mittels des Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor (1) transportiert und dort an die Raum-luft abgegeben. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechenden Gebläse-Konvektor und eine Raumklimaanlage mit einem derartigen Gebläse-Konvektor zur Anwendung des Verfahrens. Um mit geringem Aufwand eine besonders wirtschaftliche und energieeffiziente Bereitstellung von Wärme zu ermöglichen, ist als weitere Betriebsweise vorgesehen, dass: c) Von einem fossilen Heizgerät (4) bereitgestellte Wärme mittels eines Wärmeträgermediums zum Gebläse-Konvektor (2) transportiert und dort an die Raumluft abgegeben wird, wobei eine Auswahl der Betriebsweise in Abhängigkeit von Betriebsparametern und Messwerten vorgenommen wird. Dafür weist der Gebläse-Konvektor neben dem ersten Wärmetauscher (8) einen zweiten Wärmetauscher (9) auf, der von einem fossilen Heizgerät 4 mit Wärme versorgbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläse-Konvektors zum Klimatisieren von Raumluft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Gebläse-Konvektor zum Durchführen eines derartigen Verfahrens und einer Raumluftklimaanlage mit einem entsprechenden Gebläse-Konvektor.
  • Gebläse-Konvektoren werden beispielsweise im Zusammenhang mit sogenannten „Split-Klima-Anlagen” eingesetzt, bei denen der Gebläse-Konvektor innerhalb des zu klimatisierenden Raumes und einer Außeneinheit außerhalb des Raumes bzw. außerhalb des Gebäudes platziert wird. Die in der Regel mit elektrischer Energie betriebene Außeneinheit kühlt oder erwärmt ein Heiz- und Kühlmedium beispielsweise nach dem Prinzip einer Wärmepumpe und steht über einen Heiz- und Kühlkreislauf mit einem Wärmetauscher des Gebläse-Konvektors in Verbindung. Über das Heiz- und Kühlmedium wird die von der Außeneinheit bereitgestellte Kälte oder Wärme zum Wärmetauscher des Gebläse-Konvektors transportiert und dort an die Raumluft abgegeben. Über ein Gebläse wird dabei die Raumluft über den Wärmetauscher geleitet, so dass ein effektiver Temperaturübergang erfolgt.
  • Häufig und insbesondere bei nachgerüsteten Anlagen dienen derartige Klimageräte jedoch nur zum Kühlen im Sommer, während eine Raumbeheizung im Winter mittels zusätzlicher Heizelemente erfolgt, die von einem fossilen Heizgerät mit Wärme versorgt werden. Derartige Heizelemente sind beispielsweise Heizkörper bzw. Radiatoren oder Fußbodenheizungen.
  • Als fossile Heizgeräte kommen beispielsweise Gas- oder Ölbrenner sowie Pelletheizungen und ähnliches in Betracht.
  • Ein derartiger paralleler Betrieb, bei dem der Gebläse-Konvektor mit der Außeneinheit nur zum Kühlen und ein fossiles Heizgerät mit entsprechenden Heizelementen nur zum Wärmen der Raumluft verwendet werden, ist allerdings nicht besonders effizient. Bei Außentemperaturen von größer als 0°C ist in der Regel eine Erwärmung der Raumluft über die Außeneinheit mit dem Gebläse-Konvektor effizienter als eine Erwärmung der Raumluft mit dem fossilen Heizgerät. Dies liegt daran, dass insbesondere bei der Verwendung einer Wärmepumpe in der Außeneinheit rund zwei Drittel der abgegebenen Wärmemenge aus der Außenluft aufgenommen werden können und nur ein Drittel der abgegebenen Wärmemenge zusätzlich elektrisch bereitgestellt werden muss. Allerdings sinkt die Effizienz der Wärmepumpe bzw. der Kombination der Außeneinheit mit dem Gebläse-Konvektor mit sinkenden Außentemperaturen, so dass bei Temperaturen von beispielsweise unter 0°C eine Erwärmung der Raumluft mit dem fossilen Heizgerät effizienter ist.
  • Neben der Außentemperatur haben allerdings auch die Energieeffizienzkennwerte, also beispielsweise die Wirkungsgrade, der Außeneinheit mit dem Gebläse-Konvektor und des fossilen Heizgeräts einen Einfluss darauf, ob das Heizen mit dem fossilen Heizgerät oder mit der Außeneinheit und dem Gebläse-Konvektor effizienter ist. Eine rein Außentemperatur abhängige Steuerung ist also zur Erreichung eines optimalen Ergebnisses nicht ausreichend.
  • Um die Außeneinheit mit der Wärmepumpe nicht nur zum Kühlen zu verwenden, sondern auch zum Erwärmen der Raumluft, kann diese hydraulisch mit dem fossilen Heizkörper gekoppelt werden. Dafür ist üblicherweise in einem Warmwasserkessel des fossilen Heizgerätes ein Wärmetauscher vorgesehen, der mit dem Heiz- und Kühlkreislauf der Außeneinheit in Verbindung steht. Zum Erwärmen eines Wärmeträgermediums des Heizkessels erfolgt dann eine Erwärmung des Heiz- und Kühlmediums, wobei die Wärme dann über diesen Wärmetauscher im Warmwasserkessel auf das Wärmeträgermedium übertragen wird. Das Gebläse des Gebläse-Konvektors ist dabei in der Regel ausgeschaltet. Es ist auch denkbar, den Gebläse-Konvektor über eine Bypass-Leitung zu umgehen.
  • Eine derartige hydraulische Kopplung ist jedoch relativ aufwändig und damit kostenintensiv, weil in der Regel spezielle Hydraulikboxen mit extra Umwälzpumpen erforderlich sind. Aufgrund des relativ großen Installationsbedarfs eignet sich diese Lösung auch nicht für Nachrüstanlagen.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Lösung anzugeben, die eine effiziente Klimatisierung von Raumluft ermöglicht und mit einem geringen Aufwand auch als Nachrüstlösung verwendbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 durch einen Gebläse-Konvektor mit den Merkmalen des Anspruchs 5 sowie durch eine Raumluftklimaanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Gebläse-Konvektors zum Klimatisieren von Raumluft, der mit einer Außeneinheit verbunden ist in einer ersten Betriebsweise eine von der Außeneinheit bereitgestellte Kälte mittels eines Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor transportiert und dort an die Raumluft abgibt und in einer zweiten Betriebsweise von der Außeneinheit bereitgestellte Wärme mittels des Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor transportiert und dort an die Raumluft abgibt, ist erfindungsgemäß als zusätzliche Betriebsweise vorgesehen, von einem fossilen Heizgerät bereitgestellte Wärme mittels eines Wärmeträgermediums zum Gebläse-Konvektor zu transportieren und dort an die Raumluft abzugeben, wobei eine Auswahl der Betriebsweise in Abhängigkeit von Betriebsparametern und Messwerten vorgenommen wird.
  • Der Gebläse-Konvektor dient also nicht nur zur Wärme- bzw. Kälteübertragung vom Heiz- und Kühlmedium auf die Raumluft, sondern auch zur Wärmeübertragung vom Wärmeträgermedium des fossilen Heizgerätes an die Raumluft. Dafür ist der Gebläse-Konvektor beispielsweise mit zwei Wärmetauschern versehen, wobei der erste Wärmetauscher mit dem Heiz- und Kühlmedium und der zweite Wärmetauscher mit dem Wärmeträgermedium durchströmbar ist. Der Gebläse-Konvektor kann dabei einen üblichen Heizkörper ersetzen und damit relativ einfach in bestehende Anlagen integriert werden. Durch eine Auswahl der Betriebsweise in Abhängigkeit von Betriebsparametern und Messwerten kann dabei sichergestellt werden, dass ein möglichst effizienter Betrieb erfolgt. Zum Kühlen der Raumluft wird wie bei einem bekannten Verfahren bzw. einem bekannten Gebläse-Konvektor die von der Außeneinheit bereitgestellte Kälte vom Gebläse-Konvektor an die Raumluft abgegeben. Wenn allerdings ein Erwärmen der Raumluft gewünscht ist, erfolgt in Abhängigkeit von Betriebsparametern und Messwerten eine Auswahl, ob die Wärme von der Außeneinheit bereitgestellt werden soll und mittels des Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor transportiert und dort abgegeben wird, oder ob die Wärme mit Hilfe des fossilen Heizgeräts bereitgestellt wird und dann vom Wärmeträgermedium zum Gebläse-Konvektor transportiert und dort abgegeben werden soll. Dadurch ist es möglich, immer die für die jeweiligen Bedingungen optimale Wärmequelle auszuwählen. Damit ist eine sehr energieeffiziente, ressourcenschonende Betriebsweise möglich.
  • Vorteilhafterweise werden als Betriebsparameter Energieeffizienzkennwerte des fossilen Heizgerätes und der Außeneinheit, Eigenschaften des jeweiligen Energieträgers und/oder eine Raumluft-Solltemperatur verwendet. Während für das fossile Heizgerät als Energieträger insbesondere Gas, Öl oder Holz bzw. Pellets verwendet werden, wird die Außeneinheit in der Regel mit elektrischer Energie bzw. Strom betrieben. Zu den Eigenschaften dieser jeweiligen Energieträger zählt dabei auch der jeweilige Beschaffungspreis, der bei der Auswahl der Betriebsweise berücksichtigt werden kann. Dadurch ist es möglich, einen nicht nur energieeffizienten, sondern auch kosteneffizienten Betrieb zu gewährleisten. Die Energieeffizienzkennwerte des fossilen Heizgerätes und der Außeneinheit sind üblicherweise bekannte Kennwerte, die in einer Steuereinrichtung hinterlegt sein können. Dabei wird auch die Raumluft-Soll-Temperatur als Betriebsparameter aufgefasst, der insbesondere vorgibt, ob ein Heizen oder Kühlen der Raumluft gewünscht wird und in welchem Maße eine Erwärmung oder Kühlung erforderlich ist.
  • Als Messwerte können dabei vorteilhafter Weise eine Raumluft-Ist-Temperatur und/oder eine Außentemperatur verwendet werden. Insbesondere die Außentemperatur hat dabei einen großen Einfluss auf die Energieeffizienz der Außeneinheit, da beispielsweise bei kälteren Temperaturen von weniger als beispielsweise 0°C die Effizienz der Außeneinheit abnimmt. Bei kälteren Außentemperaturen ist dann in der Regel der Betrieb des fossilen Heizgeräts ökonomischer. Dabei kann zwar eine Auswahl der Betriebsweise auch nur auf Grundlage der Außentemperatur vorgenommen werden, eine zusätzliche Berücksichtigung der weiteren Betriebsparameter erhöht aber die Effizienz des Gesamtsystems.
  • Bevorzugterweise erfolgt die Auswahl der Betriebsweise automatisch durch eine Steuereinrichtung. Dabei kann eine kontinuierliche Anpassung erfolgen, so dass immer ein optimaler Betrieb gewährleistet wird, ohne dass ein Bediener eingreifen muss.
  • Bei einem Gebläse-Konvektor zum Durchführen eines derartigen Verfahrens, der ein Gebläse und einen mit einer Außeneinheit verbindbaren Wärmetauscher aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gebläse-Konvektor einen zweiten Wärmetauscher aufweist, der mit einem fossilen Heizgerät verbindbar ist. Dadurch ist es relativ einfach möglich, über den Gebläse-Konvektor nicht nur die von der Außeneinheit bereitgestellte Temperatur an die Raumluft abzugeben, sondern auch die vom fossilen Heizgerät erzeugte Wärme. Eine hydraulische Kopplung zwischen diesen beiden Systemen erfolgt dabei nicht, vielmehr bleiben der Heiz- und Kühlkreislauf und der Wärmeträgerkreislauf vollständig getrennt voneinander. Je nach Auswahl der Betriebsweise erfolgt eine Wärmeabgabe an die Raumluft vom ersten oder vom zweiten Wärmetauscher. Durch den Verzicht auf eine hydraulische Kopplung ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau, wobei der Gebläse-Konvektor relativ einfach einen Heizkörper ersetzen kann, indem er anstelle eines Heizkörpers mit dem Wärmeträgerkreislauf verbunden wird. Der Gebläse-Konvektor, der damit einen Hybrid-Gebläse-Konvektor darstellt, ist damit mit relativ geringem Aufwand installierbar und nachrüstbar.
  • Dabei ist besonders bevorzugt, dass dem zweiten Wärmetauscher ein Absperrventil zugeordnet ist. Mit Hilfe dieses Absperrventils kann ein Durchströmen des zweiten Wärmetauschers mit Wärmeträgermedium verhindert werden, wenn die Wärmeübertragung an die Raumluft über den zweiten Wärmetauscher erfolgen soll, oder wenn nur eine Kühlung der Raumluft gewünscht ist. Die Belastung des fossilen Heizgeräts wird damit gering gehalten und der Gesamtwirkungsgrad verbessert.
  • Bevorzugterweise weist der Gebläse-Konvektor eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Gebläses der Außeneinheit und gegebenenfalls des Absperrventils auf. Die Steuereinrichtung kann dann eine automatische Auswahl der jeweils optimalen Betriebsweise vornehmen und die einzelnen Komponenten entsprechend ansteuern. Im Zusammenhang mit zusätzlichen Messfühlern, über die die Ist-Temperatur der Raumluft und gegebenenfalls eine Außentemperatur erfasst wird, kann dann auch eine Regelung der Raumlufttemperatur erfolgen.
  • Bei einer Raumluftklimaanlage zum Durchführen eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 und mit einem Gebläse-Konvektor nach einem der Ansprüche 5 bis 7 ist erfindungsgemäß eine Außeneinheit und ein fossiles Heizgerät vorgesehen, wobei die Außeneinheit über Kühl- und Heizleitungen mit einem ersten Wärmetauscher des Gebläse-Konvektors und das fossile Heizgerät über einen Vorlauf und einen Rücklauf mit dem zweiten Wärmetauscher des Gebläse-Konvektors verbunden ist. Die Kühl- und Heizleitungen bilden dann zusammen mit der Außeneinheit und dem ersten Wärmetauscher des Gebläse-Konvektors einen Kühl- und Heizkreislauf. Ein Wärmeträgerkreislauf wird durch den zweiten Wärmetauscher, den Vorlauf, den Rücklauf und das fossile Heizgerät bereitgestellt. Mit einer derartigen Raumluftklimaanlage ist ein sehr effizientes Erwärmen der Raumluft möglich, indem in Abhängigkeit von einer Außentemperatur und von weiteren Betriebsparametern und Messwerten ausgewählt wird, ob ein Erwärmen der Raumluft über die Außeneinheit und den ersten Wärmetauscher oder über das fossile Heizgerät mit dem zweiten Wärmetauscher erfolgt. Dabei ist diese Raumluftklimaanlage durch die Verwendung eines Gebläse-Konvektors, der neben dem Gebläse einen ersten und einen zweiten Wärmetauscher aufweist, mit geringem Aufwand realisierbar. Eine aufwändige hydraulische Kopplung zwischen der Außeneinheit und dem fossilen Heizgerät ist nicht erforderlich.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das fossile Heizgerät mit weiteren Heizelementen, insbesondere Heizkörpern und/oder Fußbodenheizungen verbunden. Über diese Heizelemente kann dann zusätzlich oder alternativ eine Erwärmung der Raumluft erfolgen, beispielsweise auch in anderen Räumen. Damit kann die Raumluftklimaanlage sehr individuell angepasst werden.
  • Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn jedem Heizelement jeweils ein insbesondere elektronisches Steuerventil zugeordnet ist, das durch eine Steuereinrichtung des Gebläse-Konvektors steuerbar ist. Die Steuereinrichtung des Gebläse-Konvektors ist damit sozusagen die Mastersteuerung, die nicht nur die Betriebsweise des Gebläse-Konvektors und die Leistung des Gebläses, sondern auch die Wärmeabgabe der Heizelemente steuert. Bei einer Erwärmung der Raumluft über die von der Außeneinheit bereitgestellte Wärme kann dann beispielsweise vorgesehen sein, die Steuerventile der Heizelemente zu schließen, so dass über diese Heizelemente keine Wärmeabgabe erfolgt. Ein Betrieb des fossilen Heizgeräts kann dann gegebenenfalls unterbrochen werden, wodurch ein sehr energieeffizienter und kosteneffizienter Betrieb ermöglicht wird.
  • Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:
  • 1: eine Anordnung eines Gebläse-Konvektors und eines Heizelements nach dem Stand der Technik,
  • 2: einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Gebläse-Konvektors und
  • 3a bis 3c: unterschiedliche Betriebsweisen des Gebläse-Konvektors.
  • Zur Veranschaulichung ist in 1 eine häufig eingesetzte Raumluftklimaanlage mit einem der Kühlung der Raumluft dienenden Gebläse-Konvektor 1, der mit einer außerhalb eines Gebäudes 5 angeordneten Außeneinheit 2 verbunden ist. Der Gebläse-Konvektor 1 bildet zusammen mit der Außeneinheit zwei eine sogenannte Split-Klimaanlage. Zur Erwärmung von Raumluft ist ein als Heizkörper ausgebildetes Heizelement 3 vorgesehen, das von einem Heizgerät 4, das als Gaskessel ausgebildet ist, mit Wärme versorgbar ist.
  • Die Außeneinheit 2 wird mit elektrischem Strom betrieben. Dabei weist die Außeneinheit 2 eine Wärmepumpe auf, mit deren Hilfe ein Heiz- und Kühlmedium abgekühlt wird, das eine Temperaturübertragung zum Gebläse-Konvektor 1 ermöglicht. Der Gebläse-Konvektor 1 weist einen Wärmetauscher auf, über den mit Hilfe eines Gebläses 6 die Raumluft geführt wird, die dadurch temperiert wird.
  • Zur Steuerung des Gebläse-Konvektors 1 mit der Außeneinheit 2 ist eine Funkfernbedienung 7 vorgesehen, die zur Bedienung einer Steuereinrichtung dient oder selber eine Steuereinrichtung darstellt. Über die Funkfernbedienung 7 können beispielsweise die Betriebsweise und auch eine Soll-Temperatur der Raumluft vorgegeben werden.
  • Zum Erwärmen der Raumluft wird bei einem üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Gebläse-Konvektor 1 mit der Außeneinheit 2 ausgeschaltet, so dass eine Wärmeübertragung nur vom Heizelement 3 auf die Raumluft erfolgt. Dafür ist das Heizelement 3 mit dem fossilen Heizgerät 4 über einen Vorlauf und einen Rücklauf verbunden, durch den ein erwärmtes Wärmeträgermedium geleitet werden kann, um vom Heizgerät 4 bereitgestellte Wärme zum Heizelement 3 zu transportieren und dort an die Raumluft abzugeben.
  • Falls bei einer derartigen Raumluftklimaanlage ein Erwärmen der Raumluft nicht über das Heizelement 3 mit dem Heizgerät 4, sondern über den Gebläse-Konvektor 1 mit der Außeneinheit 2 erfolgen soll, ist ein manueller Eingriff durch Sperren des Heizelements 3 und entsprechender Auswahl der Betriebsweise des Gebläse-Konvektors 1 mit der Außeneinheit 2 über die Funkfernbedienung 2 erforderlich.
  • In 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Gebläse-Konvektor 1 dargestellt, der einen ersten Wärmetauscher 8 und einen zweiten Wärmetauscher 9 aufweist. Ferner weist der Gebläse-Konvektor 1 ein Gebläse 6, das über einen Motor 10 angetrieben wird, und eine Steuereinrichtung 11 auf.
  • Der erste Wärmetauscher 8 ist über Heiz- und Kühlmittelleitungen 12 mit der Außeneinheit 2 verbunden. Der zweite Wärmetauscher 9 ist über einen Vorlauf 13 und einen Rücklauf 14 mit dem Heizgerät 4 verbunden. Dabei ist im Vorlauf 13 ein Absperrventil 15 angeordnet, das durch die Steuereinrichtung 11 betätigbar ist.
  • Als Heiz- und Kühlmedium kann beispielsweise Glykol, Wasser und ähnliches verwendet werden. Als Wärmeträgermedium wird in der Regel Wasser eingesetzt. Die Außeneinheit 2 weist eine mit elektrischem Strom betriebene Wärmepumpe auf. Das Heizgerät 4 kann beispielsweise mit Gas, Öl, Holz oder Pellets betrieben werden und dient zur Erwärmung des Wärmeträgermediums. Mit der Außeneinheit 2 kann eine Außentemperatur-Messeinrichtung verbunden oder darin integriert sein.
  • Der Gebläse-Konvektor 2 umfasst die Steuereinrichtung 11, die über Steuerleitungen 16, 17, 18 mit dem Motor 10 des Gebläses 6 der Außeneinheit 2 und dem Absperrventil 15 verbunden ist und damit eine entsprechende Steuerung bzw. Regelung bewirken kann.
  • Anstelle von Steuerleitungen kann auch eine Funkverbindung vorgesehen werden und gegebenenfalls auch eine Kommunikationsverbindung zum Heizgerät 4 erfolgen.
  • Wenn ein Kühlen der Raumluft gewünscht ist, wird durch die Steuereinrichtung 11 eine Betriebsweise ausgewählt, bei der von der Außeneinheit 2 Kälte bereitgestellt und mittels des Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor 2 transportiert wird und dort über den ersten Wärmetauscher 8 an die Raumluft abgegeben wird. Dieser Betriebszustand ist in 3a gezeigt.
  • Zum Erwärmen der Raumluft kann ebenfalls die Außeneinheit 2 verwendet werden, die in diesem Fall keine Kälte bereitstellt, sondern Wärme, wobei die Wärme über die Heiz- und Kühlmittelleitungen 12 zum ersten Wärmetauscher 8 transportiert und dort an die Raumluft abgegeben wird. Die entsprechende Betriebsweise der Außeneinheit 2 wird dabei durch die Steuereinrichtung 11 vorgegeben.
  • Während bei nicht allzu kalten Außentemperaturen, wie sie beispielsweise in den Übergangszeiten von Frühjahr und Herbst auftreten und die im einstelligen Temperaturbereich liegen, eine Erwärmung der Raumluft über die Außeneinheit 2 sehr effizient ist, sinkt die Effizienz der Außeneinheit 2 mit sinkenden Temperaturen. Bei Temperaturen unter 0°C ist dabei in der Regel eine Wärmebereitstellung über ein fossiles Heizgerät viel effizienter. Die Steuereinrichtung 11 schaltet dann die Außeneinheit 2 ab, sodass keine weitere Zirkulation des Heiz- und Kühlmediums durch den ersten Wärmetauscher 8 und auch kein Wärmeübergang zwischen dem ersten Wärmetauscher 8 und der Raumluft erfolgt. Dafür wird das Absperrventil 15 geöffnet und gegebenenfalls das Heizgerät 4 angestellt, so dass erwärmtes Wärmeträgermedium vom Heizgerät 4 zum zweiten Wärmetauscher 9 des Gebläse-Konvektors geleitet wird. Vom zweiten Wärmetauscher 9 erfolgt dann eine Wärmeübertragung auf die Raumluft.
  • Durch eine entsprechende Steuerung des Gebläses 6, beispielsweise durch die Drehzahl des Motors 10, kann dabei die Wärmeaufnahme der Raumluft zusätzlich beeinflusst werden. Beispielsweise bewirkt eine höhere Gebläseleistung eine stärkere Wärmeaufnahme als eine geringe Leistung.
  • Die Betriebsweise, bei der die Wärme von der Außeneinheit bereitgestellt wird und vom ersten Wärmetauscher des Gebläse-Konvektors an die Raumluft abgegeben wird, ist in 3b gezeigt, während die Betriebsweise, bei der die Wärme vom Heizgerät 4 bereitgestellt und über den zweiten Wärmetauscher 9 an die Raumluft abgegeben wird, in 3c gezeigt ist. Bei dieser Betriebsweise ist die Außeneinheit 2 abgeschaltet und verbraucht damit keine Ressourcen.
  • Durch den erfindungsgemäßen Gebläse-Konvektor erfolgt eine einfache Kombination bekannter Split-Klimaanlagen mit ebenfalls bekannten Heizungsanlagen, die ein fossiles Heizgerät zum Erzeugen von Wärme umfassen. Dabei bleiben die jeweiligen Kreisläufe hydraulisch voneinander getrennt, so dass der Installationsaufwand gering gehalten wird. Insbesondere kann durch den erfindungsgemäßen hybriden Gebläse-Konverter ein herkömmlicher Heizkörper ersetzt werden, was den Installationsaufwand und Raumbedarf weiter verringert. Dabei ergibt sich insbesondere auch durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein sehr energie- und kosteneffizienter Betrieb, da neben Energieeffizienz-Kennwerten der Außeneinheit bzw. des Heizgeräts auch Eigenschaften der jeweiligen Brennstoffe, also von Strom bzw. Öl, Gas oder Holz, wie dessen Beschaffungspreis berücksichtigt werden können. Dabei kann automatisch dafür gesorgt werden, dass die Wärme immer in möglichst ökonomischer und effizienter Weise bereitgestellt wird. Eine Bedienung des Gebläse-Konvektors kann beispielsweise über ein entsprechendes Bedienfeld, aber auch über eine Fernbedienung erfolgen. Dabei ist auch eine Kommunikation der Steuereinrichtung des Gebläse-Konvektors beispielsweise mit weiteren Heizelementen bzw. dessen Steuerventilen insbesondere kabellos vorteilhaft. Bei größeren Räumen sind häufig mehrere Heizelemente vorgesehen, wobei nur eines dieser Heizelemente gegebenenfalls durch den erfindungsgemäßen Gebläse-Konvektor ersetzt wird. Wenn allerdings nur eine geringe Erwärmung der Raumluft erforderlich ist, kann es ausreichend sein, nur den Gebläse-Konvektor zu betreiben, während die übrigen Heizelemente inaktiv bleiben. Dies kann dann problemlos über die Steuereinrichtung des Gebläse-Konvektors gesteuert werden, die damit als Master-Steuerung dient. Gegebenenfalls kann über diese Steuereinrichtung auch eine direkte Beeinflussung des Heizgeräts vorgesehen sein.
  • Insgesamt bietet die erfindungsgemäße Lösung ein mit geringem Aufwand installierbares und nachrüstbares System bzw. Verfahren, das eine besonders energieeffiziente und wirtschaftliche Betriebsweise ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gebläse-Konvektor
    2
    Außeneinheit
    3
    Heizelement 3
    4
    Heizgerät
    5
    Gebäude
    6
    Gebläse
    7
    Funkfernbedienung
    8
    erster Wärmetauscher
    9
    zweiter Wärmetauscher
    10
    Motor
    11
    Steuereinrichtung
    12
    Heiz- und Kühlmittelleitungen
    13
    Vorlauf
    14
    Rücklauf
    15
    Absperrventil
    16
    Steuerleitung
    17
    Steuerleitungen
    18
    Steuerleitung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Gebläse-Konvektors (1) zum Klimatisieren von Raumluft, der mit einer Außeneinheit (2) verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Betriebsweisen aufweist: a) Von der Außeneinheit (2) bereitgestellte Kälte wird mittels eines Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor (1) transportiert und dort an die Raumluft abgegeben, b) Von der Außeneinheit (2) bereitgestellte Wärme wird mittels des Heiz- und Kühlmediums zum Gebläse-Konvektor (1) transportiert und dort an die Raumluft abgegeben, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Betriebsweise umfasst: c) Von einem fossilen Heizgerät (4) bereitgestellte Wärme wird mittels eines Wärmeträgermediums zum Gebläse-Konvektor (2) transportiert und dort an die Raumluft abgegeben, wobei eine Auswahl der Betriebsweise in Abhängigkeit von Betriebsparametern und Messwerten vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter Energieeffizienzkennwerte des fossilen Heizgerätes (4) und der Außeneinheit (2), Eigenschaften des jeweiligen Energieträgers und/oder eine Raumluft-Solltemperatur verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messwerte eine Raumluft-Ist-Temperatur und/oder eine Außentemperatur verwendet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der Betriebsweise automatisch durch eine Steuereinrichtung (11) erfolgt.
  5. Gebläse-Konvektor zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ein Gebläse (6) und einen ersten Wärmetauscher (8) aufweist, der mit einer Außeneinheit (2) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebläse-Konvektor (1) einen zweiten Wärmetauscher (9) aufweist, der mit einem fossilen Heizgerät (4) verbindbar ist.
  6. Gebläse-Konvektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Wärmetauscher (9) ein Absperrventil (15) zugeordnet ist.
  7. Gebläse-Konvektor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Steuereinrichtung (11) zur Steuerung des Gebläses (6), der Außeneinheit (2) und gegebenenfalls des Absperrventils (15) aufweist.
  8. Raumluftklimaanlage zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gebläse-Konvektor (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, eine Außeneinheit (2) und ein fossiles Heizgerät (4) aufweist, wobei die Außeneinheit (2) über Kühl- und Heizleitungen (12) mit einem ersten Wärmetauscher (8) des Gebläse-Konvektors (1) und das fossile Heizgerät (4) über einen Vorlauf (13) und einen Rücklauf (14) mit dem zweiten Wärmetauscher (9) des Gebläse-Konvektors (1) verbunden ist.
  9. Raumluftklimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das fossile Heizgerät (4) mit weiteren Heizelementen, insbesondere Heizkörpern und/oder Fußbodenheizungen, verbunden ist.
  10. Raumluftklimaanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Heizelementen jeweils ein insbesondere elektronisches Steuerventil zugeordnet ist, dass durch eine Steuereinrichtung (11) des Gebläse-Konvektors (2) steuerbar ist.
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