DE102013114603A1 - Heat recovery for ventilation systems - Google Patents

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Abstract

Um die Regelung des Betriebs der Pumpe (8) in einer Wärmerückgewinnungsanlage (1) weniger aufwendig zu gestalten, wird vorgeschlagen, statt Luftmengen-, Durchflußmengen- und Wärmemengenmessungen lediglich Temperaturmessungen vorzunehmen und die Regelung auf dieser Basis auszuführen.In order to make the control of the operation of the pump (8) in a heat recovery system (1) less expensive, it is proposed to make only temperature measurements instead of air flow, Durchflußmengen- and heat quantity measurements and to carry out the control on this basis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmerückgewinnungsanlage für eine raumlufttechnische Anlage oder artverwandte Anwendungen. The invention relates to a heat recovery system for a ventilation system or related applications.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Wärmerückgewinnungsanlage mit einem in einem Abluftstrom eingebauten ersten Wärmetauscher und mit einem in einem Zuluftstrom eingebauten zweiten Wärmetauscher, mit einem den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher zu einem Kreislaufverbundsystem verbindenden Rohrsystem zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeträgers, mit einer Pumpe zur Zirkulation des Wärmeträgers in dem Kreislaufverbundsystem, mit einer Anzahl Meßsensoren zum Erfassen von Meßwerten wenigstens eines Betriebsparameters der Wärmerückgewinnungsanlage, und mit einer Regeleinheit zur Regelung des Betriebs der Pumpe auf der Grundlage eines Vergleiches eines unter Verwendung der erfaßten Meßwerte gewonnenen Istwertes mit einem Sollwert. In particular, the invention relates to a heat recovery system with a first heat exchanger installed in an exhaust air stream and with a second heat exchanger installed in a supply air stream, with a pipe system connecting the first heat exchanger and the second heat exchanger to a circulatory system for receiving a liquid heat carrier, with a pump for circulating the A heat transfer medium in the circulatory system, comprising a number of measuring sensors for acquiring measured values of at least one operating parameter of the heat recovery system, and a control unit for controlling the operation of the pump on the basis of a comparison of an actual value obtained using the detected measured values with a desired value.

Raumlufttechnische Anlagen, insbesondere Lüftungsanlagen, mit Wärmerückgewinnung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei der Wärmerückgewinnung wird die Abwärme bzw. Kühle der verbrauchten Luft (Abluft) genutzt, um frische Luft (Zuluft) im Winter aufzuwärmen bzw. im Sommer zu kühlen. Die Wärmeübertragung von dem Abluftstrom auf den Zuluftstrom erfolgt dabei entweder direkt über die Trennwand eines Wärmetauschers oder indirekt über ein als Wärmeträger dienendes in der Regel flüssiges Zwischenmedium. In Kreislaufverbundsystemen mit zwei Wärmetauschern, die jeweils im Abluftstrom und im Zuluftstrom eingebaut sind, zirkuliert das Zwischenmedium in einem Rohrsystem oder dergleichen zwischen den Wärmetauschern. Zum Umwälzen des Wärmeträgers kommt in der Regel eine zwischen den beiden Wärmetauschern angeordnete Pumpe zum Einsatz. Bei den Wärmetauschern handelt es sich zumeist um Lamellenwärmetauscher. Bei dem Wärmeträger handelt es sich oftmals um eine Salz-Wasser-Lösung bzw. um ein als Kühlflüssigkeit dienendes Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch, das auch als Sole bezeichnet wird, beispielsweise ein Wasser-Glykol-Gemisch, welches dazu dient, den Gefrierpunkt herabzusetzen. Ventilation systems, in particular ventilation systems, with heat recovery are known from the prior art. During heat recovery, the waste heat or coolness of the used air (exhaust air) is used to warm up fresh air (supply air) in winter or to cool it in summer. The heat transfer from the exhaust air flow to the supply air flow takes place either directly via the partition wall of a heat exchanger or indirectly via serving as a heat carrier usually liquid intermediate medium. In circulating composite systems with two heat exchangers, which are installed in the exhaust air flow and in the supply air flow, the intermediate medium circulates in a pipe system or the like between the heat exchangers. For circulating the heat carrier is usually arranged between the two heat exchangers pump used. The heat exchangers are mostly finned heat exchangers. The heat carrier is often a salt-water solution or serving as a coolant liquid water-antifreeze mixture, which is also referred to as brine, for example, a water-glycol mixture, which serves to reduce the freezing point.

Die Menge des zu pumpenden Wärmeträgers wird bei modernen Wärmerückgewinnungsanlagen mit Hilfe einer Regelstrecke automatisch in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern der Wärmerückgewinnungsanlage geregelt. Mit anderen Worten erfolgt die Regelung des Pumpenbetriebs mit Hilfe einer Regeleinheit auf der Grundlage eines Soll-Istwert-Vergleiches. Dabei wird ein unter Verwendung bestimmter Betriebsparameter-Meßwerte gewonnener Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Wichtige Betriebsparameter sind hierbei u. a. die strömenden Luftmengen und die Volumenströme des Wärmeträgers. The amount of heat transfer medium to be pumped is automatically controlled in modern heat recovery systems using a controlled system as a function of certain operating parameters of the heat recovery system. In other words, the regulation of the pump operation takes place with the aid of a control unit on the basis of a desired-actual value comparison. In this case, an actual value obtained using certain operating parameter measured values is compared with a predetermined desired value. Important operating parameters are u. a. the flowing air volumes and the volume flows of the heat carrier.

Von Nachteil ist jedoch, daß zum Erfassen dieser Meßwerte aufwendige Meßapparaturen, insbesondere Meßsensoren zur Luftmengen-, Durchflußmengen- und Wärmemengenmessung, erforderlich sind. Es liegt in der Natur der Sache, daß diese Sensoren verschmutzungs- und vor allem bei aggressiven Medien auch ausfallanfällig sind. Die Meßapparaturen werden daher zum Beispiel aus Edelstahl gefertigt und sind entsprechend teuer. The disadvantage, however, is that consuming measuring devices, in particular measuring sensors for measuring the amount of air, flow rate and heat quantity, are required to acquire these measured values. It is in the nature of things that these sensors pollution and especially with aggressive media are susceptible to failure. The measuring apparatuses are therefore made of stainless steel, for example, and are correspondingly expensive.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärmerückgewinnungsanlage bereitzustellen, bei der die Regelung des Betriebs der Pumpe weniger aufwendig ist. An object of the present invention is to provide a heat recovery system in which the control of the operation of the pump is less expensive.

Diese Aufgabe wird durch eine Wärmerückgewinnungsanlage nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die im Folgenden im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. This object is achieved by a heat recovery system according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. The advantages and embodiments explained below in connection with the system according to the invention also apply mutatis mutandis to the method according to the invention and vice versa.

Um die Regelung des Betriebs der Pumpe in einer Wärmerückgewinnungsanlage weniger aufwendig zu gestalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, statt Luftmengen-, Durchflußmengen- und Wärmemengenmessungen lediglich Temperaturmessungen vorzunehmen und die Regelung auf dieser Basis auszuführen. In order to make the control of the operation of the pump in a heat recovery system less expensive, the invention proposes to make only temperature measurements instead of air flow, Durchflußmengen- and heat quantity measurements and to carry out the control on this basis.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß es allein mit Hilfe von einfachen Temperaturmessungen, nämlich mit Hilfe einer Lufttemperaturmessung und einer Wärmeträgertemperaturmessung, möglich ist, den Betrieb der Pumpe in der für ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Wärmerückgewinnungsanlage gewünschten Art und Weise automatisch zu regeln, ohne daß hierfür ein aufwendiges Erfassen von Luft-, Durchfluß- und Wärmemengen erforderlich ist. The invention is based on the surprising realization that it is possible solely by means of simple temperature measurements, namely with the aid of an air temperature measurement and a heat transfer temperature measurement, to automatically regulate the operation of the pump in the manner required for proper functioning of the heat recovery system, without that this requires a complicated detection of air, flow and heat quantities.

Die Regelung der Pumpe erfolgt erfindungsgemäß auf der Grundlage eines Vergleiches eines ausschließlich unter Verwendung der erfaßten Temperatur-Meßwerte ermittelten Istwertes mit einem vorgegebenen Sollwert und ist somit deutlich weniger aufwendig als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen. Anstelle von teuren Meßapparaturen für Luftmengen-, Durchflußmengen- und Wärmemengenmessungen können einfache und preiswerte Temperatursensoren verwendet werden. The control of the pump according to the invention is based on a comparison of an exclusively using the detected temperature measured values determined actual value with a predetermined desired value and is thus much less expensive than in the known from the prior art solutions. Instead of expensive measuring equipment for Luftmengen-, Durchflußmengen- and heat quantity measurements simple and inexpensive temperature sensors can be used.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei welcher der Istwert als Differenzwert zwischen der ermittelten Lufttemperatur und der ermittelten Wärmeträgertemperatur bestimmt wird. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich nicht einzelne gemessene Temperaturabsolutwerte, sondern ein solcher Differenzwert besonders gut als Führungsgröße für die Regelung des Pumpenbetriebs eignet. Zum Zweck der Regelung des Pumpenbetriebs wird dieser ermittelte Temperaturdifferenz-Istwert mit einem Temperaturdifferenz-Sollwert vergleichen, welcher Sollwert einem bestimmten angestrebten, vorzugsweise optimalen Betriebspunkt der Wärmerückgewinnungsanlage zugeordnet ist. Einer Wärmerückgewinnungsanlage können mehrere Betriebspunkte und damit auch mehrere Temperaturdifferenz-Sollwerte zugeordnet sein. An embodiment of the invention has proved to be particularly advantageous in which the actual value is determined as a difference value between the determined value Air temperature and the determined heat carrier temperature is determined. Surprisingly, it has been found that not individual measured absolute temperature values, but such a difference value is particularly well suited as a reference variable for the regulation of the pump operation. For the purpose of regulating the pump operation, this ascertained temperature difference actual value is compared with a temperature difference set value, which set value is assigned to a specific desired, preferably optimal operating point of the heat recovery system. A heat recovery system can be assigned several operating points and thus also a plurality of temperature difference setpoints.

Ganz besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der einerseits die Lufttemperatur des Abluftstromes und andererseits die Wärmeträgertemperatur des den ersten Wärmetauscher verlassenden bzw. des dem zweiten Wärmetauscher zugeführten Wärmeträgers verwendet werden, um den Differenzwert zu bestimmen. Besonders bei Verwendung dieser beiden Temperaturwerte ergibt sich ein Differenzwert, der sich als Führungsgröße der Pumpenregelung sehr gut eignet, um die beiden Wärmetauscher und damit die Wärmerückgewinnungsanlage in einem optimalen Betriebspunkt zu betreiben. Wie leicht erkennbar, ist die Erfindung besonders bei aggressiver Abluft von Vorteil, da der Abluft nur ein vergleichsweise einfach zu schützender Temperatursensor ausgesetzt ist. An embodiment of the invention is particularly advantageous in which, on the one hand, the air temperature of the exhaust air stream and, on the other hand, the heat transfer medium temperature of the heat transfer medium leaving the first heat exchanger or that supplied to the second heat exchanger are used to determine the difference value. Especially when using these two temperature values results in a difference value, which is very well suited as a reference variable of the pump control to operate the two heat exchangers and thus the heat recovery system in an optimal operating point. As can easily be seen, the invention is particularly advantageous for aggressive exhaust air, since the exhaust air is exposed only to a comparatively easy to protect temperature sensor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit einer Wärmerückgewinnungsanlage 1. Die Zeichnung zeigt die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. This shows a schematic representation of a ventilation system with a heat recovery system 1 , The drawing does not show the invention to scale, only schematically and only with their essential components. The same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.

Die Wärmerückgewinnungsanlage 1 umfaßt einen in einem Abluftstrom 2 eines Raumes, beispielsweise eines Hörsaales 3 einer Hochschule, eingebauten, im Gegenstrom betriebenen Fortluftwärmetauscher 4 und einen in einem Zuluftstrom 5 einer diesem Raum zuzuführenden Zuluft eingebauten, im Gegenstrom betriebenen Außenluftwärmetauscher 6. Dabei können die Wärmetauscher 4, 6 in die vorhandenen Zu- und Abluftkanäle eingebaut werden. The heat recovery system 1 includes one in an exhaust air stream 2 a room, for example a lecture theater 3 a university, built-in, operated in countercurrent continuous-heat exchanger 4 and one in a supply air stream 5 a supply air supplied to this room, operated in countercurrent outdoor air heat exchanger 6 , The heat exchangers can 4 . 6 be installed in the existing supply and exhaust air ducts.

Die Wärmerückgewinnungsanlage 1 umfaßt weiterhin ein den Fortluftwärmetauscher 4 und den Außenluftwärmetauscher 6 zu einem Kreislaufverbundsystem verbindendes Rohrsystem 7 zur Aufnahme von Sole, hier Ethylenglycol, als flüssigem Wärmeträger sowie eine Umwälzpumpe 8 zur Zirkulation der Sole in dem Kreislaufverbundsystem, wie nachfolgend beschrieben. The heat recovery system 1 further comprises a the continuous heat exchanger 4 and the outdoor air heat exchanger 6 Pipe system connecting to a circuit composite system 7 for holding brine, here ethylene glycol, as a liquid heat transfer medium and a circulation pump 8th for circulating the brine in the circulatory system as described below.

Der Fortluftwärmetauscher 4 nimmt die Abluft 2 des Hörsaales 3 beispielsweise mit einem Volumen von 42000 m3/h und einer Ablufttemperatur T(ABL) = 20°C auf, entzieht der Abluft 2 Wärme, die er auf die ihm von der Pumpe 8 zugeführte kalte Sole überträgt, die beispielsweise eine Soleeintrittstemperatur T(SOK) = –2,8°C aufweist. Anschließend gibt der Fortluftwärmetauscher 4 die gekühlte Luft als Fortluft 9 mit einer Fortlufttemperatur T(FOR) = 3,5°C nach außen ab. Die derart erwärmte Sole, die nun eine Soleaustrittstemperatur T(SOW) = 16,2°C aufweist, wird von dem Fortluftwärmetauscher 4 dem Außenluftwärmetauscher 6 zugeführt. Der Außenluftwärmetauscher 6 nimmt Außenluft 11 mit beispielsweise einer Außenlufttemperatur T(AUS) = –15°C von außen auf und überträgt Wärme von der erwärmten Sole auf diese Außenluft 11. Anschließend gibt der Außenluftwärmetauscher 6 die erwärmte Außenluft 11 als Zuluft 5 mit einer Zulufttemperatur T(ZUL) = 6,6°C an den Hörsaal 3 ab. Die gekühlte Sole mit der Soletemperatur T(SOK) = –2,8°C wird von dem Außenluftwärmetauscher 6 über die Pumpe 8 wieder dem Fortluftwärmetauscher 4 zugeführt. The exhaust air heat exchanger 4 takes the exhaust air 2 of the lecture hall 3 For example, with a volume of 42000 m 3 / h and an exhaust air temperature T (ABL) = 20 ° C on, the exhaust air extracts 2 Heat he put on him by the pump 8th supplied cold brine having, for example, a brine inlet temperature T (SOK) = -2.8 ° C. Then there is the continuous heat exchanger 4 the cooled air as exhaust air 9 with an exhaust air temperature T (FOR) = 3.5 ° C to the outside. The thus heated brine, which now has a brine outlet temperature T (SOW) = 16.2 ° C, is from the continuous heat exchanger 4 the outside air heat exchanger 6 fed. The outside air heat exchanger 6 takes outside air 11 with, for example, an outside air temperature T (OFF) = -15 ° C from outside and transfers heat from the heated brine to this outside air 11 , Then there is the outdoor air heat exchanger 6 the heated outside air 11 as supply air 5 with a supply air temperature T (ZUL) = 6.6 ° C to the lecture hall 3 from. The cooled brine with the brine temperature T (SOK) = -2.8 ° C is from the outdoor air heat exchanger 6 over the pump 8th again the continuous heat exchanger 4 fed.

Die Wärmerückgewinnungsanlage 1 umfaßt darüber hinaus einen Temperatursensoren zum Ermitteln der oben angegebenen Luft- und Wärmeträgertemperaturen, insbesondere einen Lufttemperatursensor 13 zum Ermitteln der Ablufttemperatur T(ABL) und einen Wärmeträgertemperatursensor 14 zum Ermitteln der Soletemperatur T(SOW) der aus dem Fortluftwärmetauscher 4 austretenden Sole. The heat recovery system 1 moreover comprises a temperature sensor for determining the air and heat carrier temperatures specified above, in particular an air temperature sensor 13 for determining the exhaust air temperature T (ABL) and a heat carrier temperature sensor 14 for determining the brine temperature T (SOW) from the continuous-flow heat exchanger 4 leaking brine.

Schließlich umfaßt die Wärmerückgewinnungsanlage 1 eine Regeleinheit 15 zur Regelung des Betriebs der Pumpe 8 auf der Grundlage eines Vergleiches eines ausschließlich unter Verwendung der erfaßten Temperaturmeßwerte T(ABL), T(SOW) gewonnenen Istwertes mit einem vorgegebenen Sollwert. Die Regeleinheit 15 für die Pumpe 8 und die Pumpe 8 selbst sind in räumlicher Nähe zueinander in einem Hydraulikschrank 16 untergebracht, der getrennt von den beiden Wärmetauschern 4, 6 aufgestellt werden kann. Aufgrund dieser drei fertig gelieferten Einheiten 4, 6, 16 sind die Montagezeiten der Wärmerückgewinnungsanlage 1 gering. Finally, the heat recovery system includes 1 a control unit 15 for controlling the operation of the pump 8th on the basis of a comparison of an actual value obtained exclusively with the use of the detected temperature measurement values T (ABL), T (SOW) with a predetermined desired value. The control unit 15 for the pump 8th and the pump 8th themselves are in close proximity to each other in a hydraulic cabinet 16 housed, separated from the two heat exchangers 4 . 6 can be set up. Because of these three finished units 4 . 6 . 16 are the installation times of the heat recovery system 1 low.

Die Regelung des Betriebs der Pumpe 8 erfolgt mit Hilfe eines Pumpenbetriebregelsignals, zu welchem Zweck die Regeleinheit 15 ein mit der Pumpe 8, genauer gesagt mit dem (nicht dargestellten) Pumpenantrieb verbundenes Signalerzeugungsmittel 17 umfaßt, das zur Erzeugung des Pumpenbetriebregelsignals ausgebildet ist. Die Erzeugung des Pumpenbetriebregelsignals erfolgt auf der Grundlage eines Vergleiches des ermittelten Istwertes mit dem Sollwert, zu welchem Zweck die Regeleinheit 15 ein mit dem Signalerzeugungsmittel 17 verbundenes Soll-Istwert-Vergleichsmittel 18 umfaßt. Zuvor wird der Istwert als Differenzwert ΔT(IST) zwischen der ermittelten Ablufttemperatur T(ABL) und der ermittelten Soletemperatur T(SOW) bestimmt, zu welchem Zweck die Regeleinheit 15 ein mit dem Soll-Istwert-Vergleichsmittel 18 verbundenes Istwert-Bestimmungsmittel 19 umfaßt. Das Istwert-Bestimmungsmittel 19 ist mit den beiden Temperatursensoren 13, 14 für die Ablufttemperatur T(ABL) und die Soletemperatur T(SOW) verbunden. The regulation of the operation of the pump 8th takes place by means of a pump operating control signal, for which purpose the control unit 15 one with the pump 8th More specifically, the signal generating means connected to the pump drive (not shown) 17 comprises, which is designed to generate the Pumpenbetriebregelsignals. The generation of the pump operating control signal takes place on the basis of a comparison of the determined actual value with the desired value, for which purpose the control unit 15 one with the signal generating means 17 connected desired-actual value comparison means 18 includes. Previously, the actual value is determined as the difference value .DELTA.T (IST) between the determined exhaust air temperature T (ABL) and the determined brine temperature T (SOW), for what purpose the control unit 15 a with the setpoint-actual comparison means 18 Connected actual value determining means 19 includes. The actual value determining means 19 is with the two temperature sensors 13 . 14 for the exhaust air temperature T (ABL) and the brine temperature T (SOW) connected.

In dem beschriebenen Beispiel beträgt der Istwert ΔT(IST) = T(ABL) – T(SOW) = 3,8K. Der Soll-Istwert-Vergleich erfolgt mit einem vorgegebenen Sollwert ΔT(SOLL) = 4,5K für einen aktuell gewählten optimalen Betriebspunkt der Wärmerückgewinnungsanlage 1. Dieser Sollwert kann zuvor durch Versuche oder Berechnungen ermittelt werden. In the example described, the actual value is ΔT (IST) = T (ABL) -T (SOW) = 3.8K. The desired-actual value comparison is carried out with a predetermined desired value .DELTA.T (DESIRED) = 4.5K for a currently selected optimum operating point of the heat recovery system 1 , This setpoint can be determined beforehand by tests or calculations.

Somit wird ein im wesentlichen von betrieblichen Kenngrößen der Wärmerückgewinnungsanlage 1, wie beispielsweise von Durchflußmengen, abhängiger Temperaturdifferenz-Istwert ΔT(IST) ermittelt und mit einem Temperaturdifferenz-Sollwert ΔT(SOLL) verglichen, welcher einen bestimmten Betriebspunkt der Wärmerückgewinnungsanlage 1 definiert und in erster Linie von der Abluftfeuchtigkeit sowie der Ablufttemperatur T(ABL) abhängig ist. All dies erfolgt unter ausschließlicher Verwendung von Temperaturmeßwerten T(ABL), T(SOW). Es werden keine aufwendig zu ermittelten Volumenstrommeßwerte mehr benötigt. Jedoch muß die Regelung des Betriebs der Pumpe 8 nicht ausschließlich auf der Grundlage dieses Soll-Istwert-Vergleiches erfolgen, die Regelung kann auch auf der Grundlage weiterer Parameter erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die gesamte Regelung des Pumpenbetriebs auf der Grundlage diese einen Soll-Istwert-Vergleiches erfolgt. Thus, a substantially of operational characteristics of the heat recovery system 1 , For example, determined by flow rates, dependent temperature difference actual value .DELTA.T (IST) and compared with a temperature difference setpoint .DELTA.T (SOLL), which is a specific operating point of the heat recovery system 1 defined and depends primarily on the exhaust air humidity and the exhaust air temperature T (ABL). All of this is done using only temperature readings T (ABL), T (SOW). It is no longer necessary to calculate volumetric flow rates. However, the regulation of the operation of the pump 8th not exclusively on the basis of this target / actual value comparison, the control can also be based on other parameters. However, it is particularly advantageous if the entire control of the pump operation takes place on the basis of these a setpoint-actual value comparison.

Die Regelung des Pumpenbetriebs und damit die Regelung der umzuwälzenden Wärmeträgermenge erfolgt vorzugsweise vollautomatisch durch die Regeleinheit 15. Das Ziel dabei ist stets, einen Temperaturdifferenzwert ΔT zu erreichen, bei dem die Wärmerückgewinnungsanlage 1, insbesondere der Fortluftwärmeträger 4, optimal zu betrieben ist. The regulation of the pump operation and thus the regulation of the heat transfer medium to be circulated is preferably carried out fully automatically by the control unit 15 , The goal is always to achieve a temperature difference .DELTA.T at which the heat recovery system 1 , in particular the continuous heat carrier 4 , is optimally operated.

Erhöht sich die Luftmenge der Abluft 2 und steigt dadurch die Austrittstemperatur T(SOW) der aus dem Fortluftwärmetauscher 4 austretenden Sole, dann fällt der Temperaturdifferenz-Istwert ΔT(IST), beispielsweise auf den Wert ΔT(IST) = 3,8K, wie in dem oben beschriebenen Beispiel, und das Signalerzeugungsmittel 17 der Regeleinheit 15 erzeugt automatisch ein Pumpenbetriebregelsignal, das die Pumpenfrequenz erhöht, wodurch so lange mehr Sole gepumpt wird, bis der Temperaturdifferenz-Sollwert ΔT(SOLL) = 4,5K wieder erreicht ist. Increases the air volume of the exhaust air 2 and thereby increases the outlet temperature T (SOW) that from the continuous heat exchanger 4 leaking brine, then the temperature difference actual value ΔT (IST) falls, for example, to the value ΔT (IST) = 3.8K, as in the example described above, and the signal generating means 17 the control unit 15 automatically generates a pump operating control signal that increases the pump frequency, which causes more brine to be pumped until the temperature differential setpoint ΔT (DESIRED) = 4.5K is reached again.

Verringert sich hingegen die Luftmenge der Abluft 2, so daß die Austrittstemperatur T(SOW) der aus dem Fortluftwärmetauscher 4 austretenden Sole fällt, dann steigt der Temperaturdifferenz-Istwert ΔT(IST) an und das Signalerzeugungsmittel 17 der Regeleinheit 15 erzeugt ein Pumpenbetriebregelsignal, das die Pumpenfrequenz zurückfährt, wodurch so lange weniger Sole gepumpt wird, bis der Temperaturdifferenz-Sollwert ΔT(SOLL) = 4,5K wieder erreicht ist. On the other hand, the amount of air in the exhaust air decreases 2 , so that the outlet temperature T (SOW) from the exhaust air heat exchanger 4 leaking brine drops, then the temperature difference actual value ΔT (IST) increases and the signal generating means 17 the control unit 15 generates a pump operating control signal that returns the pump frequency, which causes less brine to be pumped until the temperature differential setpoint ΔT (DESIRED) = 4.5K is reached again.

Das Istwert-Bestimmungsmittel 19, das Soll-Istwert-Vergleichsmittel 18 und das Signalerzeugungsmittel 17 sind in der hier beschriebenen Ausführungsform als integrierte Funktionsmodule der Regeleinheit 15 ausgeführt und ebenso wie alle anderen Komponenten der Regeleinheit 15, wie auch alle anderen Komponenten der gesamten Wärmerückgewinnungsanlage 1, zur Durchführung des beschriebenen Verfahren ausgebildet. Die wesentlichen konstruktiven und funktionalen Merkmale derartiger Module bzw. Komponenten, ebenso wie weitere Elemente der Wärmerückgewinnungsanlage 1, wie beispielsweise die Verrohrung 7, der Pumpenantrieb sowie elektrische und hydraulische Anschlüsse und dergleichen sowie deren Aufbau und Funktion, sind dem Fachmann bekannt und müssen daher im Rahmen dieser Beschreibung nicht im Detail beschrieben werden. The actual value determining means 19 , the target-actual value comparison means 18 and the signal generating means 17 are in the embodiment described here as integrated functional modules of the control unit 15 executed as well as all other components of the control unit 15 as well as all other components of the entire heat recovery system 1 , designed for carrying out the method described. The main structural and functional features of such modules or components, as well as other elements of the heat recovery system 1 , such as the piping 7 , the pump drive and electrical and hydraulic connections and the like, and their structure and function, are known in the art and therefore need not be described in detail in the context of this description.

Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die Wärmerückgewinnungsanlage 1 nicht nur für eine Lüftungsanlage eines Gebäudes, sondern auch für andere raumlufttechnische Anlagen, wie beispielsweise die Nutzung der Abluft von industriellen Prozessen oder artverwandte Anwendungen eingesetzt werden. Die eingesetzten Wärmetauscher 4, 6 können individuell an den jeweiligen Einsatzzweck angepaßt sein. The invention is not limited to this embodiment. So can the heat recovery system 1 Not only for a ventilation system of a building, but also for other ventilation and air conditioning systems, such as the use of exhaust air from industrial processes or related applications are used. The heat exchangers used 4 . 6 can be individually adapted to the respective application.

Wird die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsanlage 1 nicht zum Vorwärmen der Zuluft 5 für die Lüftungsanlage eines Hörsaales 3, sondern beispielsweise in einem industriellen Prozeß eingesetzt, dann kann die Wärmerückgewinnung, beispielsweise mit einem Abluftvolumen von 23000 m3/h, bei folgenden beispielhaften Temperaturwerten ablaufen: Ablufttemperatur T(ABL) = 65°C, Wärmeträgertemperatur beim Eintritt T(SOK) = 33°C, Fortlufttemperatur T(FOR) = 51,6°C, Wärmeträgertemperatur beim Austritt T(SOW) = 55,8°C, Außenlufttemperatur T(AUS) = –15°C, Zulufttemperatur T(ZUL) = 45,3°C. Will the heat recovery system of the invention 1 not for preheating the supply air 5 for the ventilation system of a lecture hall 3 but, for example, used in an industrial process, then the heat recovery, for example, with an exhaust air volume of 23000 m 3 / h, run at the following exemplary temperature values: exhaust air temperature T (ABL) = 65 ° C, heat transfer temperature at the entrance T (SOK) = 33 ° C, exhaust air temperature T (FOR) = 51.6 ° C, heat carrier temperature at outlet T (SOW) = 55.8 ° C, outside air temperature T (AUS) = -15 ° C, supply air temperature T (ZUL) = 45.3 ° C.

Solange es sich bei dem einen Temperaturmeßwert um eine Lufttemperatur und bei dem anderen Temperaturmeßwert um eine Wärmeträgertemperatur handelt, können in weiteren Ausführungsformen der Erfindung statt der Ablufttemperatur T(ABL) und der Austrittstemperatur T(SOW) des Wärmeträgers auch andere Temperaturmeßwerte für die Bestimmung des Temperaturdifferenz-Istwertes ΔT(IST) und damit für die Regelung des Pumpenbetriebs verwendet werden. As long as the one temperature measurement value is an air temperature and the other temperature measurement value is a heat carrier temperature, other embodiments of the invention may use other temperature measurement values for the determination of the temperature difference instead of the exhaust air temperature T (ABL) and the outlet temperature T (SOW) of the heat transfer medium Actual value ΔT (IST) and thus used for controlling the pump operation.

Beispielsweise eignet sich ein weiterer Differenzwert ΔT’ = T(FOR) – T(SOK) als Führungsgröße für die Regelung des Pumpenbetriebs, der den Temperaturunterschied zwischen der Fortlufttemperatur T(FOR) einerseits und der Temperatur T(SOK) des Wärmeträgers beim Eintritt in den Fortluftwärmetauscher 4 bzw. beim Austritt aus dem Außenluftwärmetauscher 6 andererseits beschreibt. In diesem Fall sind die entsprechenden Temperatursensoren für T(SOK) und T(FOR) mit dem Istwert-Bestimmungsmittel 19 verbunden. For example, another difference value .DELTA.T '= T (FOR) -T (SOK) is suitable as a reference variable for the control of the pump operation, the temperature difference between the exhaust air temperature T (FOR) on the one hand and the temperature T (SOK) of the heat carrier when entering the Exhaust air heat exchanger 4 or when exiting the outside air heat exchanger 6 on the other hand describes. In this case, the corresponding temperature sensors for T (SOK) and T (FOR) with the actual value determining means 19 connected.

Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, die gemessenen Temperaturwerte T und/oder die daraus ermittelten Differenzwerte ΔT und/oder ΔT’ miteinander zu vergleichen und/oder miteinander zu verrechnen, insbesondere Differenzwerte daraus zu ermitteln, um einen geeigneten Istwert für einen entsprechenden Soll-Istwert-Vergleich zur Regelung des Betriebs der Pumpe 8 zu erhalten. Moreover, it is likewise possible to compare the measured temperature values T and / or the difference values ΔT and / or ΔT 'determined therefrom with each other and / or to calculate them, in particular to determine difference values therefrom, by a suitable actual value for a corresponding setpoint actual value -Comparison to the regulation of the operation of the pump 8th to obtain.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln. als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. All features set forth in the description, the appended claims and the drawings may be considered individually. as well as in any combination with each other essential to the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wärmerückgewinnungsanlage  heat recovery system
22
Abluft  exhaust
33
Hörsaal, Raum  Lecture hall, room
44
Fortluftwärmetauscher  Exhaust air heat exchanger
55
Zuluft  supply air
66
Außenluftwärmetauscher  Outdoor air heat exchanger
77
Rohrsystem  pipe system
88th
Pumpe  pump
99
Fortluft  Exhaust air
10 10
(frei) (free)
11 11
Außenluft outside air
12 12
(frei) (free)
13 13
Lufttemperatursensor Air temperature sensor
14 14
Wärmeträgertemperatursensor Heat carrier temperature sensor
15 15
Regeleinheit control unit
16 16
Hydraulikschrank hydraulic cabinet
17 17
Signalerzeugungsmittel Signal generation means
18 18
Soll-Istwert-Vergleichsmittel Target actual value comparison means
19 19
Istwert-Bestimmungsmittel Actual value determination means

Claims (4)

Wärmerückgewinnungsanlage (1) für eine raumlufttechnische Anlage oder artverwandte Anwendungen, mit einem in einem Abluftstrom (2) eingebauten ersten Wärmetauscher (4) und mit einem in einem Zuluftstrom (5) eingebauten zweiten Wärmetauscher (6), mit einem den ersten Wärmetauscher (4) und den zweiten Wärmetauscher (6) zu einem Kreislaufverbundsystem verbindenden Rohrsystem (7) zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeträgers, mit einer Pumpe (8) zur Zirkulation des Wärmeträgers in dem Kreislaufverbundsystem, mit einer Anzahl Meßsensoren (13, 14) zum Erfassen von Meßwerten wenigstens eines Betriebsparameters der Wärmerückgewinnungsanlage (1), mit einer Regeleinheit (15) zur Regelung des Betriebs der Pumpe (8) auf der Grundlage eines Vergleiches eines unter Verwendung der erfaßten Meßwerte gewonnenen Istwertes mit einem Sollwert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl erster Meßsensoren (13) zum Ermitteln einer Lufttemperatur und eine Anzahl zweiter Meßsensoren (14) zum Ermitteln einer Wärmeträgertemperatur ausgebildet sind und daß die Regeleinheit (15) ausgebildet ist zur Regelung des Betriebs der Pumpe (8) auf der Grundlage eines Vergleiches eines ausschließlich unter Verwendung der erfaßten Temperatur-Meßwerte ermittelten Istwertes mit einem Sollwert. Heat recovery system ( 1 ) for an air conditioning system or similar applications, with one in an exhaust air flow ( 2 ) built-in first heat exchanger ( 4 ) and with one in a supply air stream ( 5 ) built-in second heat exchanger ( 6 ), with a first heat exchanger ( 4 ) and the second heat exchanger ( 6 ) connected to a circuit composite system pipe system ( 7 ) for receiving a liquid heat carrier, with a pump ( 8th ) for the circulation of the heat carrier in the circuit composite system, with a number of measuring sensors ( 13 . 14 ) for acquiring measured values of at least one operating parameter of the heat recovery system ( 1 ), with a control unit ( 15 ) for controlling the operation of the pump ( 8th ) on the basis of a comparison of an actual value obtained using the detected measured values with a desired value, characterized in that a number of first measuring sensors ( 13 ) for determining an air temperature and a number of second measuring sensors ( 14 ) are designed to determine a heat carrier temperature and that the control unit ( 15 ) is designed to control the operation of the pump ( 8th ) on the basis of a comparison of an actual value determined exclusively using the detected temperature measured values with a desired value. Anlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (15) ausgebildet ist zur Ermittlung des Istwertes als Differenzwert (ΔT) zwischen der ermittelten Lufttemperatur und der ermittelten Wärmeträgertemperatur. Investment ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the control unit ( 15 ) is designed to determine the actual value as a difference value (.DELTA.T) between the determined air temperature and the determined heat carrier temperature. Anlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (15) ausgebildet ist zur Ermittlung des Istwertes (ΔT(IST)) als Differenzwert zwischen der ermittelten Lufttemperatur (T(ABL)) des Abluftstromes (2) und der ermittelten Wärmeträgertemperatur (T(SOW)) des den ersten Wärmetauscher (4) verlassenden Wärmeträgers. Investment ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the control unit ( 15 ) is designed to determine the actual value (ΔT (IST)) as the difference value between the determined air temperature (T (ABL)) of the exhaust air flow ( 2 ) and the determined heat carrier temperature (T (SOW)) of the first heat exchanger ( 4 ) leaving the heat carrier. Raumlufttechnische Anlage mit einer Wärmerückgewinnungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3. Ventilation system with a heat recovery system ( 1 ) according to one of claims 1 to 3.
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