DE102015103594B3 - Lüftungsgerät und Verfahren zur dezentralen Raumlüftung - Google Patents

Lüftungsgerät und Verfahren zur dezentralen Raumlüftung Download PDF

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Abstract

Bei einem Lüftungsgerät (2) zur dezentralen Raumlüftung, das ein Gehäuse (11), einen ersten Ventilator (23) mit einer axialen Laufradöffnung (23a), ein Wärmeübertragungselement (13) und einen zwischen dem ersten Ventilator (23) und dem Wärmeübertragungselement (13) angeordneten zweiten Ventilator (24) mit einer axialen Laufradöffnung (24a) aufweist, wobei das Wärmeübertragungselement (13) und der erste und zweite Ventilator (23, 24) in dem Gehäuse (11) aufgenommen sind, und wobei der erste Ventilator (23) als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist und der zweite Ventilator (24) als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist, soll eine Lösung geschaffen werden, die ein verbessertes Lüftungsgerät bereitstellt, bei welchem trotz kompakter Bauweise ein guter Wirkungsgrad und eine geringe Geräuschemission erreicht werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass der erste Ventilator (23) und der zweite Ventilator (24) jeweils in ihrer Drehzahl variabel ausgebildet sind und derart entlang einer gleichen Rotationsachse (25) und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, dass die axiale Laufradöffnung (23a) des ersten Ventilators (23) in Richtung der axialen Laufradöffnung (24a) des zweiten Ventilators (24) ausgerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf ein Lüftungsgerät zur dezentralen Raumlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes, das ein in einer Gebäudeaußenwand einbaubares Gehäuse, einen ersten Ventilator mit einer axialen Laufradöffnung, ein Wärmeübertragungselement und einen zwischen dem ersten Ventilator und dem Wärmeübertragungselement angeordneten zweiten Ventilator mit einer axialen Laufradöffnung aufweist, wobei der erste und zweite Ventilator und das Wärmeübertragungselement in dem Gehäuse aufgenommen sind, wobei der erste Ventilator als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist und der zweite Ventilator als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist, und wobei das Lüftungsgerät alternierend zwischen einem Zuluftbetrieb und einem Abluftbetrieb betreibbar ausgebildet ist.
  • Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur dezentralen Raumlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes mit wenigstens zwei in einer jeweiligen Gebäudeaußenwand eingebauten Lüftungsgeräten nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei von einem ersten der wenigstens zwei Lüftungsgeräte eine Zuluftströmung von der Außenseite der Gebäudeaußenwand in den wenigstens einen Gebäudeinnenraum und von einem zweiten der wenigstens zwei Lüftungsgeräte eine Abluftströmung von dem wenigstens einen Gebäudeinnenraum zur Außenseite der Gebäudeaußenwand erzeugt wird, wobei die wenigstens zwei Lüftungsgeräte zur Raumlüftung alternierend zwischen einem Zuluftbetrieb mit Zuluftströmung und einem Abluftbetrieb mit Abluftströmung betrieben werden.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Lüftungsgerät für einen alternierenden Luftaustausch wenigstens eines Raumes und wird in der Wohnungslüftung angewendet.
  • Ein Lüftungsgerät der eingangs bezeichneten Art ist zum Beispiel aus der DE 196 38 535 C2 bekannt. Bei dem bekannten Lüftungsgerät sind die Ventilatoren als zwei Radialventilatoren ausgebildet, die um ihre Rotationsachse geneigt und somit derart schiefwinklig angeordnet sind, dass der durch einen Radialventilator geförderte Luftstrom im Wesentlichen an dem anderen Radialventilator vorbeiströmt. Dabei erfolgt mit Hilfe einer Steuereinrichtung für das Belüften und Entlüften eine zeitgetaktete Umschaltung von einem Radialventilator auf den anderen Radialventilator. Die schiefwinklige Anordnung der beiden Radialventilatoren verhindert in nachteiliger Weise eine kompakte Bauweise des Lüftungsgerätes, wobei aufgrund der Strömungsführung die an einem jeweiligen Radialventilator vorbeigeführte Luft mit Druckverlusten behaftet ist.
  • Es ist ferner aus der DE 42 02 970 A1 ein Lüftungsgerät bekannt, welches einen in der Drehrichtung veränderbaren Ventilator und ein luftdurchlässiges Wärmeübertragungselement aufweist. Dieses Lüftungsgerät hat den Nachteil, dass der Wirkungsgrad des in der Drehrichtung veränderbaren Ventilators, bei dem es sich um einen Axialventilator handelt, sehr schlecht ist, was unter anderem auf die Ausgestaltung der Beschaufelung zurückzuführen ist, die für beide Strömungsrichtungen geeignet sein muss und daher gar kein Optimum darstellen kann. Zusätzlich ist bei der aus akustischen Gründen maximal möglichen Drehzahl dieses Axialventilators kein druckstabiler Betrieb möglich. Auch entsteht in dem in der DE 42 02 970 A1 beschriebenen Wärmeübertragungselement Kondensat, welches sicher abgeleitet werden muss und entsprechende Maßnahmen gegen Vereisung notwendig macht.
  • Die DE 41 15 710 A1 offenbart ein Lüftungsgerät, in welchem unterschiedliche Aktivierungseinheiten für die Strömungsumkehr beschrieben werden. Die Verwendung von Umschaltklappen und einem schwenkbaren Ventilator ist wegen der großen Schalthäufigkeit störungsanfällig und für die Anwendung in der Wohnungslüftung nicht vorteilhaft. Für die Luftförderung wird als Variante die Verwendung von zwei Ventilatoren, die in der gleichen Rotationsachse angeordnet sind, vorgeschlagen. Der Nachteil bei einer solchen Ausführungsform ist der Druckverlust und die Geräuschentwicklung bei der Durchströmung des nicht aktivierten bzw. nicht im Betrieb befindlichen Ventilatorlaufrades. Zur Verbesserung wird alternativ der Einbau von zusätzlichen Klappen im Bereich der Ventilatoren vorgeschlagen, was aber die Anzahl der Bauteile und bewegbaren Teile erhöht, wodurch aber dann das Lüftungsgerät wiederum störanfälliger wird.
  • Aus der DE 196 39 128 A1 ist ferner ein Lüftungsgerät bekannt, welches in die Außenwand eines Gebäudes integriert ist und im Wesentlichen aus Wärmeübertragungselementen mit Speicherfunktion besteht. Diese Elemente sind als Hochlochkammerziegel gefertigt und stellen einen Teil des Mauerwerkes dar. Dieses Lüftungsgerät weist den Nachteil auf, dass die hygienischen Anforderungen an die Lüftung nicht erfüllt werden. Speziell die Reinigung der vertikalen Luftkanäle ist ein Problem. Zudem entsteht in diesen Ziegeln Kondensat mit den vorstehend beschriebenen Nachteilen.
  • Ferner ist aus der EP 2 306 106 A2 ein Luftaustauschsystem für die Belüftung wenigstens eines Raumes eines Gebäudes bekannt. Dieses dezentrale Luftaustauschsystem umfasst wenigstens zwei zum Luftaustausch betriebene Lüftungsgeräte, die jeweils ein rekuperativ wirkendes Wärmeübertragungselement, einen Zuluft-Lüfter und einen Abluft-Lüfter aufweisen. Der Luftaustausch erfolgt bei diesem System kontinuierlich, wobei dieses System den Nachteil aufweist, dass der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung klein ist und dass bei einer der beschriebenen Betriebsarten, bei der das Massenstromverhältnis von Außenluft zu Abluft kleiner als Eins ist, die Wärmerückgewinnung weiter reduziert wird.
  • Des Weiteren sind Lüftungsgeräte mit beispielsweise einem Wärmeübertragungselement aus Keramik aus der WO 2004/113816 A1 oder Wärmeübertragungselemente aus Aluminiumplatten allgemein bekannt.
  • Aus der US 2003/0051454 A1 ist eine Ventilator-Anordnung mit einem ersten Ventilator, einem zweiten Ventilator und einem Wärmetauscher bekannt. Die beiden Ventilatoren werden von einem gemeinsamen Motor angetrieben und sind entlang einer gleichen Rotationsachse angeordnet, wobei die jeweiligen axialen Laufradöffnungen in die gleiche Richtung weisen. Bei der Ventilator-Anordnung werden zwei getrennte Luftströme von den jeweiligen Ventilatoren zu dem Wärmetauscher gefördert. Von dem einen Ventilator wird Frischluft angesaugt und über eine Frischluftleitung zu dem Wärmetauscher gefördert, wohingegen der zweite Ventilator Innenluft durch einen Auslasskanal in Richtung des Wärmetauschers fördert. Im Wärmetauscher erfolgt dann eine indirekte Wärmeübertragung im Kreuzstrom von Frischluft und abzuführender Innenluft, bevor die abzuführende Innenluft abgeführt und die frische Luft dem Innenraum zugeführt wird.
  • Aus der chinesischsprachigen WO 2012/004978 A1 , die sich auf Ventilatoren eines Wärmetauschers richtet, ist aus den Figuren zu sehen, dass zwei Ventilatoren mit separaten Motoren gestattet werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen, die auf konstruktiv einfache Weise und kostengünstig ein verbessertes Lüftungsgerät bereitstellt, bei welchem trotz kompakter Bauweise ein guter Wirkungsgrad und eine geringe Geräuschemission erreicht werden können und welches dem wachsenden Komfortbewusstsein gerecht wird. Insbesondere soll der Schallleistungspegel in allen Betriebsphasen des Lüftungsgerätes reduziert werden, damit die hohen akustischen Anforderungen im Wohnbereich, wie zum Beispiel im Schlafzimmer, einen optimalen Betrieb erlauben.
  • Bei einem Lüftungsgerät der eingangs bezeichneten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Ventilator und der zweite Ventilator jeweils in ihrer Drehzahl variabel ausgebildet sind und derart entlang einer gleichen Rotationsachse und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, dass die axiale Laufradöffnung des ersten Ventilators in Richtung der axialen Laufradöffnung des zweiten Ventilators ausgerichtet ist. Folglich sind die jeweiligen axialen Laufradöffnungen der Ventilatoren sich gegenüberliegend angeordnet, so dass die Abströmung einer axialen Laufradöffnung gleichzeitig die Zuströmung zu der anderen axialen Laufradöffnung ist.
  • Auch wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Zuluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes der zweite Ventilator in einem Luft von der Außenseite ansaugenden Förderbetrieb betrieben wird, in welchem von dem zweiten Ventilator Zuluft in Richtung des Gebäudeinnenraumes gefördert wird und dabei der erste Ventilator von der Zuluft zentripetal durchströmt wird, und dass im Abluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes der erste Ventilator in einem Luft aus dem Gebäudeinnenraum ansaugenden Förderbetrieb betrieben wird, in welchem von dem ersten Ventilator Abluft in Richtung der Außenseite gefördert wird und dabei der zweite Ventilator von der Abluft zentripetal durchströmt wird. Der im Förderbetrieb befindliche Ventilator wird zentrifugal durchströmt, d.h. dass der im Förderbetrieb befindliche Ventilator axial angeströmt wird und die angesaugte Luft den Ventilator von innen nach außen durchströmt. Demgegenüber wird der andere Ventilator, der nicht im Förderbetrieb agiert, zentripetal durchströmt, d.h. er wird von außen nach innen durchströmt und weist eine axiale Abströmung auf.
  • Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den entsprechenden Unteransprüchen.
  • Durch die Erfindung werden auf konstruktiv einfache Weise ein Lüftungsgerät und ein Verfahren zur dezentralen Belüftung und Entlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes bereitgestellt, wobei sich das Lüftungsgerät und das Verfahren durch verbesserte akustische Eigenschaften auszeichnen und den Ansprüchen eines modernen Wohnraumkomforts gerecht werden. Das Gehäuse des Lüftungsgeräts ist dabei wenigstens abschnittsweise in einer Gebäudeaußenwand einbaubar. Die zwei hintereinander geschalteten Ventilatoren werden sowohl im Zuluftbetrieb als auch im Abluftbetrieb durchströmt, wobei aber nur einer der beiden Ventilatoren für die Luftförderung wirksam ist und in einem sogenannten Förderbetrieb agiert. Der zweite Ventilator agiert nicht zur Förderung von Luft, sondern wird lediglich durchströmt. Die direkt hintereinander angeordneten Ventilatoren ermöglichen eine hoch kompakte Bauweise bei einem gleichzeitig hohen Wirkungsgrad bei allen Betriebsbedingungen. Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lüftungsgeräten werden bei dem erfindungsgemäßen Lüftungsgerät keine Klappen oder andere bewegliche Bauteile zur Förderung der Luft verwendet. Bei dem erfindungsgemäßen Lüftungsgerät sind nur die Laufräder der beiden Ventilatoren die einzigen, bewegten Bauteile, wodurch das erfindungsgemäße Lüftungsgerät wartungsfreundlich ist. Die diagonale oder radiale Bauart der Ventilatoren trägt dazu bei, dass das Lüftungsgerät nicht nur einen hohen Wirkungsgrad aufweist, sondern auch geräuscharm betrieben werden kann. In Abhängigkeit der Betriebsart (Abluft- oder Zuluftbetrieb) ist immer der mit Bezug auf die durch das Lüftungsgerät hindurch geförderte Luftströmung stromab des anderen Ventilators liegend angeordnete Ventilator im Förderbetrieb. Die spezielle Anordnung der Ventilatoren, die derart spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, dass die axiale Laufradöffnung des ersten Ventilators in Richtung der axialen Laufradöffnung des zweiten Ventilators ausgerichtet ist, erlaubt eine optimale Auslegung der Ventilatoren für ihren entsprechenden Abluftbetrieb und Zuluftbetrieb, so dass ein hoher Ventilator-Wirkungsgrad mit geringer spezifischer elektrischer Leistung bei allen Betriebsbedingungen realisierbar ist. Dadurch, dass der erste Ventilator als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist und der zweite Ventilator als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist, ist im Unterschied zu Axialventilatoren eine größere Druckerhöhung bei gleichem Luftvolumen möglich, wobei insbesondere eine geringere Geräuschentwicklung bei diagonaler und radialer Bauart gegeben ist. Für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Luftleistung bei hohem Gegendruck und geringem Einbauplatz eignen sich in der Drehzahl variabel ausgebildete Diagonalventilatoren oder Radialventilatoren. Da ein Diagonalventilator oder Radialventilator schon bei geringen Drehzahlen einen ausreichenden Luftdurchsatz aufweist, ist er im Betrieb sehr leise. Aber auch bei hohen Drehzahlen und hohem Druckaufbau arbeitet der Diagonalventilator oder der Radialventilator sehr leise. Sowohl die radiale als auch die diagonale Bauart der beiden Ventilatoren des erfindungsgemäßen Lüftungsgerätes weisen einen breiten, stabilen Betriebs- und Arbeitsbereich auf, der größer als der von Axialventilatoren ist. Der Einsatz von Radial- und/oder Diagonalventilatoren begünstigt insbesondere, dass ein von witterungsbedingten Druckschwankungen und Druckänderungen, wie zum Beispiel durch Filterverschmutzung, unabhängiger Luftvolumenstrom einstellbar ist. Darüber hinaus erlaubt die radiale und/oder diagonale Bauart der beiden Ventilatoren einen Betrieb mit hohem elektrischen Wirkungsgrad und der notwendigen Druckstabilität im Betriebspunkt. Dabei ist die Schallleistung wegen der geringen Drehzahl wesentlich kleiner als bei den bekannten Lüftungsgeräten mit Axialventilatoren. Ferner ist es von Vorteil, dass die beiden Ventilatoren auf der dem Gebäudeinnenraum abgewandten Seite des Lüftungsgerätes angeordnet sind. Folglich ist zwischen den beiden Ventilatoren und dem Gebäudeinnenraum das Wärmeübertragungselement angeordnet, was eine günstige und konstruktiv einfache Möglichkeit ist, um die Geräuschemission des Lüftungsgerätes möglichst niedrig zu halten. Denn aufgrund seiner Anordnung kann das Wärmeübertragungselement etwaigen Schall der Ventilatoren dämpfen.
  • Der Ventilator, der während des Zuluftbetriebs oder des Abluftbetriebs nicht im Förderbetrieb agiert, wird trotzdem durchströmt. Die Durchströmung dieses Ventilators erfolgt zentripetal, d.h. die durch den Ventilator erfolgende Luftströmung ist von außen nach innen gerichtet, wobei die Abströmung bei diesem Ventilator dann an dessen axialer Laufradöffnung erfolgt. Wenn das Laufrad dieses nicht im Förderbetrieb agierenden Ventilators still steht, dann erfolgt eine drallbehaftete Abströmung, was die Geräuschemissionen erhöht und auch die Druckverluste steigert. Um diese beiden Nachteile zu vermeiden, sieht die Erfindung in Ausgestaltung des Lüftungsgerätes vor, dass der erste Ventilator und der zweite Ventilator jeweils in ihrer Drehrichtung variabel ausgebildet sind. Dadurch ist es möglich, dass der Ventilator, der nicht im Förderbetrieb sondern in einem sogenannten Gleichrichterbetrieb agiert, als Leitapparat zur Gleichrichtung der axialen Anströmung auf das Laufrad des im Förderbetrieb agierenden Ventilators dient. Folglich ist in Abhängigkeit der Betriebsart (Abluft- oder Zuluftbetrieb) immer der mit Bezug auf die durch das Lüftungsgerät hindurch geförderte Luftströmung stromab liegend angeordnete Ventilator im Förderbetrieb, wohingegen der stromauf liegend angeordnete Ventilator in einer Drehrichtung, die zu seiner Förderrichtung umgekehrt ist, in Betrieb (Gleichrichterbetrieb) ist und lediglich durch die Saugkraft des anderen Ventilators durchströmt wird. Somit sind beide Ventilatoren, die Diagonal- oder Radialventilatoren sind, in ihrer Drehzahl und Drehrichtung variabel betreibbar ausgebildet. Dabei wird die Drehzahl des im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators in Abhängigkeit der Drehzahl des im Förderbetrieb betriebenen Ventilators so gesteuert, dass eine drallfreie Anströmung des Ventilators im Förderbetrieb entsteht.
  • Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens bedeutet die Drallfreiheit der Zuströmung zu dem stromabliegenden Ventilator, dass im Zuluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes der erste Ventilator in einem Gleichrichterbetrieb mit einer Drehrichtung, welcher der Drehrichtung des Förderbetriebes des ersten Ventilators entgegengesetzt ist, betrieben wird.
  • Diesbezüglich ist es dann für das erfindungsgemäße Verfahren von Vorteil, wenn die Drehzahl des ersten, im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators in Abhängigkeit der zu fördernden Luftmenge derart eingestellt wird, dass der zweite, im Förderbetrieb betriebene Ventilator drallfrei angeströmt wird.
  • Andererseits ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenso vorteilhaft, dass im Abluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes der zweite Ventilator in einem Gleichrichterbetrieb mit einer Drehrichtung, welcher der Drehrichtung des Förderbetriebes des zweiten Ventilators entgegengesetzt ist, betrieben wird.
  • Entsprechend ist dann in Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass die Drehzahl des zweiten, im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators in Abhängigkeit der zu fördernden Luftmenge derart eingestellt wird, dass der erste, im Förderbetrieb betriebene Ventilator drallfrei angeströmt wird.
  • Dadurch, dass die Ventilatoren in ihrer Drehrichtung variabel ausgebildet sind, besteht ein weiterer Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Lüftungsgerätes darin, dass der stromauf liegende Ventilator zur direkten Durchflussmessung (Volumen- oder Massenstrommessung) verwendet werden kann. Mit einer entsprechend ausgebildeten Steuereinheit kann dieser Ventilator am Ende der Zykluszeit für ein kurzes Zeitfenster auf Leerlaufbetrieb gestellt werden. Das rückwärts gekrümmte Laufrad wird dann lediglich durch den Impuls des durchströmenden Luftdurchfluss, wie bei einem Flügelradanemometer, angetrieben. Mit der Leerlauf-Drehzahl des Ventilatorlaufrades kann dann der Durchfluss (zum Beispiel der Volumenstrom) berechnet werden. Aus der Differenz zwischen dem berechneten Ist-Durchfluss und dem Soll-Durchfluss kann eine Regeleinrichtung des Lüftungsgerätes die Stellgröße für den Ventilatormotor variieren und somit den Durchfluss (Volumenstrom oder Massenstrom) je nach Bedarf regeln. Dies ist zum Beispiel bei schwankender Windlast auf die Gebäudeaußenwand besonders vorteilhaft. Diese Durchflussregelung und Bedarfslüftung kann für den Zuluftbetrieb und den Abluftbetrieb angewendet werden, wobei dies ohne zusätzliche Sensoren möglich ist, da bei den in der Drehzahl variablen Ventilatormotoren (zum Beispiel EC-Motoren, d.h. bürstenlose Motoren) die Drehzahl sowieso gemessen wird.
  • Im Zusammenhang mit einer direkten Durchflussmessung (zum Beispiel Volumenstrommessung) ist es für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft, wenn im Zuluftbetrieb der erste Ventilator und/oder im Abluftbetrieb der zweite Ventilator in einem Leerlaufbetrieb zur Durchflussmessung betrieben werden, bei welchem die Leerlaufdrehzahl des entsprechenden Ventilatorlaufrades für eine vorbestimmte Zeitdauer gemessen wird.
  • Auf Basis dieser direkten Volumenstrommessung bzw. dieser direkten Messung des Durchflusses ist eine Anpassung dadurch möglich, dass gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Durchfluss im Zuluftbetrieb und/oder im Abluftbetrieb geregelt wird, indem der anhand der Leerlaufdrehzahl gemessene Durchfluss mit einem vorgegebenen Soll-Durchfluss verglichen wird und eine Abweichung vom Soll-Durchfluss durch eine Anpassung der Drehzahl des im Förderbetrieb betriebenen Ventilators ausgeglichen wird.
  • In weiterer Ausgestaltung des Lüftungsgerätes ist es für die Erfindung von Vorteil, wenn der erste Ventilator und/oder der zweite Ventilator rückwärts gekrümmte Schaufeln aufweist. Üblicherweise kommt diese Beschaufelung bei Radialventilatoren zum Einsatz. Solche Radialventilatoren mit rückwärts gekrümmten Schaufeln werden aufgrund ihres sehr guten Wirkungsgrades auch als Hochleistungsventilatoren bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Lüftungsgerät umfasst ein Gehäuse, ein regeneratives Wärmeübertragungselement und eine Ventilatorenbaugruppe. Zu der Ventilatorenbaugruppe gehören ein Untergehäuse, der erste Ventilator und der zweite Ventilator, wobei die beiden Ventilatoren jeweils einen integrierten EC-Motor aufweisen und mit einer jeweiligen sternenförmig ausgebildeten Motorenhalterung gehalten werden können. Das rohrförmige Untergehäuse hat im Bereich des ersten Ventilators radiale Öffnungen, durch welche die Zuluft angesaugt und Abluft abgeführt wird. Zur Reduzierung etwaiger Druckverluste während des Zuluftbetriebes und Abluftbetriebes sieht die Erfindung in Ausgestaltung des Lüftungsgeräts vor, dass ein Luftleitkanal die axiale Laufradöffnung des ersten Ventilators und die axiale Laufradöffnung des zweiten Ventilators miteinander strömungsverbindet. Auf diese Weise wird die Abströmung des stromaufliegenden Ventilators exakt auf die axiale Laufradöffnung ausgerichtet, wobei neben einer Reduzierung von Druckverlusten der Luftleitkanal auch eine Verringerung der wahrnehmbaren Geräuschentwicklung bewirkt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Axiallänge des Luftleitkanals kleiner als der Durchmesser des Luftleitkanals ist. Der rohrförmig ausgebildete Luftleitkanal ist Bestandteil der Ventilatorenbaugruppe und konzentrisch innerhalb des Untergehäuses angeordnet. Dabei wird der Luftleitkanal von einer Trennwand gehalten, die quer zur Rotationsachse verläuft und innenseitig am Untergehäuse befestigt ist. Der Luftleitkanal und die Trennwand unterteilen das Untergehäuse in eine erste Ventilator-Kammer und eine zweite Ventilator-Kammer, so dass der erste Ventilator in der ersten Ventilator-Kammer und der zweite Ventilator in der zweiten Ventilator-Kammer untergebracht sind. Der Luftleitkanal ist konzentrisch innerhalb des Gehäuses bzw. des Untergehäuses angeordnet. Hinsichtlich eines geräuscharmen Betriebs und eines hohen Ventilator-Wirkungsgrads weist der Luftleitkanal einen kleineren Durchmesser als die beiden axialen Laufradöffnungen auf, so dass ein jeweiliges Längsende des Luftleitkanals innerhalb der jeweiligen axialen Laufradöffnung liegend angeordnet ist. Folglich mündet ein jeweiliges Längsende des Luftleitkanals innerhalb einer entsprechenden axialen Laufradöffnung – der Luftleitkanal ist somit innen liegend um ca. 2mm überlappend mit den Laufraddüsen bzw. axialen Laufradöffnungen ausgeführt.
  • Insbesondere ist es im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung und einfache Montage vorteilhaft, wenn in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lüftungsgeräts der Luftleitkanal und das Gehäuse rohrförmig ausgebildet sind, wobei der Luftleitkanal konzentrisch innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
  • Ebenfalls zur Reduzierung von Druckverlusten des Lüftungsgerätes bei Zuluft- und Abluftbetrieb sieht die Erfindung in vorteilhafter Ausgestaltung ferner vor, dass ein Strömungsleitapparat zwischen dem zweiten Ventilator und dem Wärmeübertragungselement angeordnet ist, wobei der Strömungsleitapparat im Zuluftbetrieb eine in Richtung des Wärmeübertragungselements geförderte, radiale Luftströmung in eine axiale Luftströmung umlenkt und im Abluftbetrieb eine in Richtung des zweiten Ventilators geförderte, axiale Luftströmung in eine radiale Luftströmung umlenkt.
  • Aufgrund der Bauart des zweiten Ventilators als Diagonal- oder Radialventilator ist es im Hinblick auf eine effiziente und konstruktiv wenig Bauraum in Anspruch nehmende Möglichkeit zur Gleichrichtung der Strömung zwischen dem zweiten Ventilator und dem Wärmeübertragungselement von Vorteil, wenn der Strömungsleitapparat als eine zweigängige logarithmische Spirale ausgeführt ist.
  • Das Wärmeübertragungselement ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Enthalpieübertrager mit einer sorptiv wirkenden Oberfläche zum regenerativen Wärme- und Feuchteaustausch mit der durch das Lüftungsgerät strömenden Luft. Der Enthalpieübertrager ermöglicht nicht nur eine Wärmerückgewinnung sondern auch eine Feuchtigkeitsrückgewinnung. Die Feuchtigkeit wird mittels des Enthalpieübertragers, der Feuchtigkeit der Abluft aufnimmt, an die einströmende Frischluft bzw. Zuluft übertragen. Es findet insofern nicht nur eine Wärmeübertragung von der verbrauchten Raumluft bzw. Abluft auf die einströmende Frischluft sondern auch eine Feuchtigkeitsübertragung von der Raumluft auf die Frischluft statt. Dieser Feuchtigkeitsaustausch ist insofern von Vorteil, als dass ein Austrocknen der Raumluft verhindert wird, was insbesondere in der kalten Jahreszeit ein Problem darstellt, weil die von außen einströmende kalte Frischluft beim Erwärmen im Tauscher austrocknet. Das im Enthalpieübertrager vorhandene Tauschmaterial ist bevorzugter Weise antimikrobiell ausgerüstet, so dass der Durchgang von Bakterien und anderen Erregern und damit die Ausbreitung von Krankheiten über das Lüftungsgerät verhindert werden. Durch diese Ausgestaltung ist auf einfache Weise eine Feuchterückgewinnung bereitgestellt, welche die hygienischen Anforderungen erfüllt und auch bei tiefen Temperaturen ohne Kondensat oder Vereisung funktioniert. Es ist somit in Ausgestaltung der Erfindung für die sensible und latente Wärmerückgewinnung sowie Speicherung von Wärme und Feuchtigkeit ein sorptiv wirkender Enthalpieübertrager vorgesehen. Im Enthalpieübertrager werden Wasser-Moleküle bei einer Partialdruckdifferenz zwischen der Abluft und der Außenluft adsorbiert, gespeichert und desorbiert. Dieser Prozess ist besonders vorteilhaft, da er ohne Kondensatphase, also ohne freies Wasser, erfolgt. Es werden keine wasserlöslichen Gasanteile (wie zum Beispiel Geruchsmoleküle) übertragen, wobei auch kein Kondensat abgeführt werden muss, so dass keine Vereisungsschutz-Maßnahmen notwendig sind. Durch das als Enthalpieübertrager ausgebildete Wärmeübertragungselement ist infolge der sensiblen und latenten Wärmerückgewinnung die Erzielung eines hohen Wirkungsgrades möglich.
  • Um das Lüftungsgerät vor der Verschmutzung durch die Außenluft zu schützen, damit Insekten, Flusen, Blätter und dergleichen nicht in das Lüftungsgerät gefördert werden, ist es in Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich vorteilhaft, wenn ein Insektengitter an dem den ersten Ventilator aufweisenden Längsende des Lüftungsgerätes angeordnet ist. Dabei kann das Insektengitter zylindrisch ausgeführt sein, wobei die Maschenweite des gitterförmigen Außenmantels weniger als die Hälfte des hydraulischen Durchmessers eines einzigen Luftkanals des Wärmeübertragungselementes beträgt.
  • Aus Gründen der Hygiene ist es in Ausgestaltung der Erfindung ferner von Vorteil, wenn ein Filter vorgesehen ist, der an dem dem ersten Ventilator abgewandten Längsende des Lüftungsgerätes angeordnet ist. Der Filter ist demnach an dem Längsende des Lüftungsgerätes angeordnet, welches dem Gebäudeinnenraum zugewandt ist. Dabei kann der Filter mit einer antimikrobiell wirkenden Oberfläche versehen sein. Auch ist es denkbar, dass der Filter eine derartige Oberfläche aufweist, die kleinste Staub- und Pollenteilchen auch bei wechselnder Luftströmungsrichtung, wie bei Ab- und Zuluftbetrieb, festhält.
  • Durch den reversierenden Luftstrom der alternierend betriebenen Ventilatoren kann ein Wärme- und Feuchtespeicher des Lüftungsgerätes beim Zuluftbetrieb entladen und beim Abluftbetrieb geladen werden. Die Zykluszeit für die energetisch optimale Betriebsartenumschaltung setzt sich aus der Zeitdauer des Zuluftbetriebes, der Zeitdauer von zwei Umschaltphasen und der Zeitdauer des Abluftbetriebes zusammen und wird dabei in Abhängigkeit der Außentemperatur automatisch berechnet und eingestellt. Zu diesem Zweck ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn das Gehäuse ferner eine Steuereinheit zur automatischen Berechnung der Zykluszeit aufweist, die mit einem Außentemperatursensor, der an der dem zweiten Ventilator abgewandten Seite des ersten Ventilators angeordnet ist, und einem Innentemperatursensor, der an der dem zweiten Ventilator abgewandten Seite des Wärmeübertragungselements angeordnet ist, verbunden ist.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren ist diesbezüglich vorgesehen, dass die Zeitdauer für den Zuluftbetrieb und für den Abluftbetrieb als Funktion der Lufttemperatur an der Außenseite der Gebäudeaußenwand bestimmt wird.
  • Des Weiteren wird die Erfindung in Ausgestaltung des Verfahrens einem hohen Komfortanspruch dadurch gerecht, dass durch eine Steuer- und Regeleinrichtung automatisch die Zykluszeit für die Umschaltung der Betriebsart des Lüftungsgerätes in Abhängigkeit von der Außentemperatur gesteuert wird. Zusätzlich ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung vorgesehen, dass für eine Überwachung des Taupunktes des Filters die Lufttemperatur sowie die Feuchte der Abluft ermittelt werden und daraus dann der Taupunkt berechnet wird, der mit der Temperatur der Zuluft verglichen wird. Mit anderen Worten wird automatisch die Zykluszeit für die Umschaltung der Betriebsart in Abhängigkeit der Außentemperatur gesteuert und der Taupunkt des Filters überwacht.
  • Von der Erfindung ist auch ein Lüftungssystem zur dezentralen Raumlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes umfasst. Das Lüftungssystem weist wenigstens zwei Lüftungsgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auf, die jeweils in einem Wandeinbaukanal einer Gebäudeaußenwand eingebaut sind und die zur Förderung einer Zuluftströmung von der Außenseite der Gebäudeaußenwand in den Gebäudeinnenraum und einer Abluftströmung vom Gebäudeinnenraum zur Außenseite der Gebäudeaußenwand dienen, wobei der erste Ventilator des jeweiligen Lüftungsgerätes an dem dem Gebäudeinnenraum abgewandten Längsende des jeweiligen Lüftungsgerätes angeordnet ist. In Ausgestaltung kann das Lüftungssystem zusätzlich eine Steuer- und Regeleinrichtung aufweisen, welche zum Beispiel die Zykluszeiten der jeweiligen Ventilatoren steuert.
  • Schließlich sieht die Erfindung in Ausgestaltung des Lüftungssystems vor, dass auf der Außenseite der Gebäudeaußenwand ein haubenförmig ausgebildeter und den ersten Ventilator des jeweiligen Lüftungsgerätes abschirmender Durchlass mit einer schalldämmenden Auskleidung angeordnet ist. Diese schalldämmende Auskleidung ist vor allem für die Reduktion der Schallübertragung von außen in den Gebäudeinnenraum dimensioniert.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der beispielhaft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 in Schnittansicht ein in einem Wandeinbaukanal einer Gebäudeaußenwand eingebautes Lüftungsgerät gemäß der Erfindung,
  • 2 in axialer Ansicht einen zwischen einem Ventilator und einem Wärmeübertragungselement angeordneten Strömungsleitapparat des Lüftungsgerätes,
  • 3 in schematischer Schnittansicht ein Laufrad eines Ventilators des Lüftungsgerätes und
  • 4 eine schematische Schnittansicht einer Ventilatorenbaugruppe des Lüftungsgerätes gemäß der Erfindung.
  • In der 1 ist ein Teil eines Lüftungssystem 1 zur dezentralen Belüftung und Entlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes 5 gezeigt. Das komplette Lüftungssystem 1 umfasst wenigstens zwei Lüftungsgeräte 2, wobei eines der wenigstens zwei Lüftungsgeräte 2 im Zuluftbetrieb und eines der wenigstens zwei Lüftungsgeräte 2 im Abluftbetrieb arbeitet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der 1 nur ein einziges Lüftungsgerät 2 dargestellt, obgleich wenigstens zwei Lüftungsgeräte 2 und eine in den Figuren nicht gezeigte Steuer- und Regeleinrichtung für ein Lüftungssystem 1 vorzusehen sind. Da jedoch die Lüftungsgeräte 2 baugleich sind, reicht die in 1 gewählte Darstellung für ein Lüftungsgerät 2 aus, um dessen Funktion und Aufbau zu beschreiben.
  • Das jeweilige Lüftungsgerät 2 zur dezentralen Be- und Entlüftung des Gebäudeinnenraumes 5 ist jeweils wenigstens abschnittsweise in einer Gebäudeaußenwand 4, genauer gesagt in einem Wandeinbaukanal 3 einer Gebäudeaußenwand 4, eingebaut und für einen Luftaustausch zwischen dem Gebäudeinnenraum 5 und der Außenseite 6 der Gebäudeaußenwand 4, die durch den Wandeinbaukanal 3 miteinander verbunden sind, bestimmt. Das Lüftungsgerät 2 dient dabei zur Förderung einer Zuluftströmung (Pfeile 7 und 8 in der 1) von der Außenseite 6 der Gebäudeaußenwand 4 in den Gebäudeinnenraum 5 und einer Abluftströmung (Pfeile 9 und 10 in der 1) vom Gebäudeinnenraum 5 zur Außenseite 6 der Gebäudeaußenwand 4.
  • Mit Bezug auf 1 dient das Lüftungsgerät 2 zur Förderung der Abluftströmung 9, 10 und der Zuluftströmung 7, 8 durch den Wandeinbaukanal 3. Das Lüftungsgerät 2 weist ein Gehäuse 11, eine Ventilatorenbaugruppe 12 und ein regeneratives Wärmeübertragungselement 13 auf. Die Ventilatorenbaugruppe 12 wird nachstehend noch näher im Detail beschrieben, insbesondere mit Bezug auf 4. Ferner weist das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel des Lüftungsgerätes 2 einen Strömungsleitapparat 14 auf, der zur Reduktion von Druckverlusten dient und zwischen der Ventilatorenbaugruppe 12 und dem Wärmeübertragungselement 13 angeordnet ist. Der Strömungsleitapparat 14 ist in 2 in einer Vorderansicht bzw. axialen Ansicht dargestellt und lenkt im Zuluftbetrieb eine in Richtung des Wärmeübertragungselements 13 geförderte, radiale Luftströmung in eine axiale Luftströmung um, wohingegen er im Abluftbetrieb eine in Richtung der Ventilatorenbaugruppe 12 geförderte, axiale Luftströmung in eine radiale Luftströmung umlenkt. Aus der 2 ist zu erkennen, dass der Strömungsleitapparat 14 als eine zweigängige logarithmische Spirale 28 ausgeführt ist, wobei auch davon abweichende Ausgestaltungen denkbar sind.
  • In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist ferner für das gezeigte Lüftungsgerät 2 ein Filter 15 vorgesehen, welcher auf der der Ventilatorenbaugruppe 12 abgewandten Seite des Wärmeübertragungselements 13, also an einem dem Gebäudeinnenraum 5 zugewandten Längsende 16 des Lüftungsgerätes 2, angeordnet ist. Dieses Längsende 16 ist in dem Ausführungsbeispiel der 1 mit einem Luftdurchlass und einer Verschlussvorrichtung 17, die innenraumseitig an dem Lüftungsgerät 2 montiert sind, versehen. Ferner ist an diesem Längsende 16 eine Anschlussbox mit einer integrierten Steuereinheit 18 an dem Lüftungsgerät 2 angebracht. Die Steuereinheit 18 ist ferner mit einem Außentemperatursensor 19 und einem Innenraumtemperatursensor 20 informationsverbunden, die beide an dem Lüftungsgerät befestigt sind. Der Außentemperatursensor 19 ist dabei an der dem zweiten Ventilator 24 abgewandten Seite des ersten Ventilators 23 angeordnet, wohingegen der Innentemperatursensor 20 an der dem zweiten Ventilator 24 abgewandten Seite des Wärmeübertragungselements 13 angeordnet ist.
  • Das dem Gebäudeinnenraum 5 gegenüberliegende Längsende 21 des Lüftungsgerätes 2 steht mit der Außenseite 6, d.h. mit dem Freien, in Strömungsverbindung, wobei ein zum Lüftungsgerät 2 führender Durchlass 22 als Haube mit einer schalldämmenden Auskleidung ausgeführt ist. Mit anderen Worten sind auf der Außenseite 6 der Gebäudeaußenwand 4 der haubenförmig ausgebildete und das Lüftungsgerät 2 abschirmende Durchlass 22 angeordnet.
  • Wie ferner in der 1 zu erkennen ist, ist die Ventilatorenbaugruppe 12 an dem dem Gebäudeinnenraum 5 abgewandten Längsende 21 des Lüftungsgerätes 2 angeordnet, was sich positiv auf eine Minderung unerwünschter und von dem Lüftungsgerät 2 erzeugter Geräusche auswirkt.
  • Die in 1 dargestellte Ventilatorenbaugruppe 12 dient dazu, das Lüftungsgerät 2 alternierend zwischen einem Zuluftbetrieb 7, 8 und einem Abluftbetrieb 9, 10 zu betreiben. Für die alternierende Betriebsweise des Lüftungsgerätes 2 sind ein erster Ventilator 23 und ein zweiter Ventilator 24 vorgesehen, welche in dem Ausführungsbeispiel die Ventilatorenbaugruppe 12 definieren und die in dem Gehäuse 11 des Lüftungsgerätes 2 aufgenommen sind.
  • Bei Abluftbetrieb des in der 1 gezeigten Lüftungsgerätes 2 ist im Wesentlichen nur der erste Ventilator 23 eingeschaltet, der die durch die Pfeile 9 und 10 angedeutete Abluftströmung erzeugt, bei welcher Luft aus dem Gebäudeinnenraum 5 in Richtung der Außenseite 6 durch das Lüftungsgerät 2 hindurch gefördert wird. Der erste Ventilator 23 bewirkt somit beim Abluftbetrieb die vom Wärmeübertragungselement 13 in Richtung des ersten Ventilators 23 verlaufende Abluftströmung.
  • Bei Zuluftbetrieb des Lüftungsgerätes 2 ist im Wesentlichen nur der zweite Ventilator 24 eingeschaltet, der die durch die Pfeile 7 und 8 angedeutete Zuluftströmung erzeugt, bei welcher Luft von der Außenseite 6 in Richtung des Gebäudeinnenraumes 5 durch das Lüftungsgerät 2 hindurch gefördert wird. Der zweite Ventilator 24 bewirkt damit beim Zuluftbetrieb die durch den ersten Ventilator 23 in Richtung des Wärmeübertragungselements 13 verlaufende Zuluftströmung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der erste Ventilator 23 und der zweite Ventilator 24 jeweils als ein in der Drehrichtung und in der Drehzahl variabler Radialventilator oder als ein in der Drehrichtung und in der Drehzahl variabler Diagonalventilator ausgebildet, wobei der erste Ventilator 23 eine axiale Laufradöffnung 23a und der zweite Ventilator 24 eine axiale Laufradöffnung 24a aufweisen. In der 1 sind der erste Ventilator 23 und der zweite Ventilator 24 absichtlich „radial-diagonal“ dargestellt, damit die 1 für beide Bauarten der Ventilatoren gelten. Laut dem Erfinder und im Sinne der Erfindung gibt es in der Ventilatorentechnik keine scharfe Abgrenzung zwischen Radial- und Diagonalventilatoren, denn beide Bauarten zählen zur Hauptgruppe der Radialventilatoren, bei denen in ihrem Förderbetrieb die zu fördernde Luft über die axiale Laufradöffnung angesaugt wird und im Laufrad zentrifugal, d.h. von innen nach außen, befördert wird. Es sei am Rande erwähnt, dass lediglich als theoretische Abwandlung eine Kombination denkbar wäre, bei welcher die Ventilatorenbaugruppe einen Radialventilator und einen Diagonalventilator aufweist. Ausgeschlossen ist hingegen die Verwendung eines Axialventilators bei der Ventilatorenbaugruppe 12 gemäß der Erfindung.
  • Der erste Ventilator 23 und der zweite Ventilator 24 sind hintereinander liegend angeordnet. Genauer gesagt sind der erste Ventilator 23 und der zweite Ventilator 24 derart entlang einer gleichen Rotationsachse 25 und spiegelbildlich zueinander angeordnet, dass die axiale Laufradöffnung 23a des ersten Ventilators 23 in Richtung der axialen Laufradöffnung 24a des zweiten Ventilators 24 ausgerichtet ist. Dementsprechend wird die axiale Abströmung des einen Ventilators zur axialen Zuströmung zu dem anderen Ventilator. Somit sorgt der Ventilator 24 oder 23, der nicht im Förderbetrieb agiert, für den im Förderbetrieb agierenden Ventilator 23 oder 24 immer für eine axiale Zuströmung, wobei der erste Ventilator 23 für den vorstehend beschriebenen Abluftbetrieb und der zweite Ventilator 24 für den vorstehend beschriebenen Zuluftbetrieb in einem Förderbetrieb agieren. Je nach Betriebsart erfolgt für den im Förderbetrieb befindlichen Ventilator 23 oder 24 eine axiale Zuströmung und eine radiale oder diagonale Abströmung, wohingegen der andere Ventilator 24 oder 23, der nicht im Förderbetrieb agiert, eine axiale Abströmung aufweist, die der axialen Zuströmung zu dem im Förderbetrieb agierenden Ventilator 23 oder 24 entspricht. Der alternierende Betrieb der beiden Ventilatoren 23, 24 erzeugt einen reversierenden Luftstrom durch das Lüftungsgerät 2 hindurch, nämlich den Zuluftstrom und den Abluftstrom. Dabei agiert immer der mit Bezug auf die Strömungsrichtung des geförderten Luftstroms stromab liegende Ventilator 23 oder 24 im Förderbetrieb und wird axial angeströmt. Beim Abluftbetrieb strömt die Abluftströmung von der axialen Öffnung 24a des zweiten Ventilators 24 axial ab und dem im Förderbetrieb agierenden, ersten Ventilator 23 axial zu, wohingegen beim Zuluftbetrieb die Zuluft bei dem ersten Ventilator 23 axial abströmt und dem im Förderbetrieb agierenden, zweiten Ventilator 24 axial zuströmt. Dadurch ist gewährleistet, dass eine im Wesentlichen axiale und drallfreie Zuströmung zu den axialen Laufradöffnungen 23a, 24a der Ventilatoren 23, 24 im Betrieb des Lüftungsgerätes 2 vorherrscht.
  • Hinsichtlich des Aspekts der Drallfreiheit sind die beiden Ventilatoren 23, 24 nicht nur in ihrer Drehzahl, sondern auch in ihrer Drehrichtung variabel ausgebildet. In 3 ist exemplarisch ein Laufrad 30 eines der Ventilatoren 23, 24 gezeigt. Wenn das Laufrad 30 des Ventilators 23, 24, der nicht im Förderbetrieb agiert, nur still stehen würde, dann würde die durch diesen Ventilator 23, 24 strömende und von dem anderen Ventilator angesaugte Luft von dem still stehenden Laufrad umgelenkt und einen Drall erhalten, wie es durch den Pfeil 29 (Umlenkung der Luftströmung bei still stehendem Laufrad 30 des nicht im Förderbetrieb agierenden Ventilators) in 3 angedeutet ist. Dieser erzeugte Drall bewirkt dann nicht nur einen Druckverlust, sondern sorgt auch für eine unerwünschte Geräuschzunahme. Daher ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Ventilator 23, 24, der im Betrieb des Lüftungsgerätes 2 nicht im Förderbetrieb agiert, in einem sogenannten Gleichrichterbetrieb agiert. Die Drehrichtung des Laufrades 30 ist im Gleichrichterbetrieb der Drehrichtung des Laufrades 30 im Förderbetrieb entgegengesetzt, was durch den Pfeil 31 in 3 angedeutet ist. Dabei wird die Drehzahl des im Gleichrichterbetrieb agierenden Ventilators 23, 24 so gesteuert, dass der im Gleichrichterbetrieb agierende Ventiltor eine drallfreie Zuströmung zu dem im Förderbetrieb agierenden Ventilator erzeugt. Die Richtung der zentripetal (von außen nach innen) durch den im Gleichrichterbetrieb agierenden Ventilator gesaugten Luftströmung, die drallfrei zu dem im Förderbetrieb agierenden Ventilator geleitet wird, ist durch den Pfeil 32 in 3 gekennzeichnet. Aus 3 ist aber auch die für das gewählte Ausführungsbeispiel gewählte Beschaufelung ersichtlich, bei der es sich um eine Schaufelgeometrie mit rückwärts gekrümmten Schaufeln 33 handelt. Ventilatoren mit einer solchen Schaufelgeometrie werden aufgrund ihres sehr guten Wirkungsgrades auch als Hochleistungsventilatoren bezeichnet.
  • In 4 ist die Ventilatorenbaugruppe 12 nochmals in einer Schnittansicht dargestellt. Die Ventilatorenbaugruppe 12 umfasst die beiden Ventilatoren 23 und 24, zwei sternförmige Motorhalterungen und ein in dem Gehäuse 11 untergebrachtes, rohrförmiges Untergehäuse 40, wobei die Ventilatoren 23 und 24 jeweils einen nicht dargestellten integrierten EC-Motor aufweisen. Das rohrförmige Untergehäuse 40 hat im Bereich des ersten Ventilators 23 radiale Öffnungen 41, durch welche die Zuluft angesaugt und Abluft abgeführt wird. Um die Strömung von dem einen Ventilator 23 oder 24 auf den anderen Ventilator 24 oder 23 zu richten und etwaige Druckverluste zu vermeiden, ist zwischen dem ersten Ventilator 23 und dem zweiten Ventilator 24 ein Luftleitkanal 34 vorgesehen, der Bestandteil der Ventilatorenbaugruppe 12 ist. Der Luftleitkanal 34 verbindet dabei die axiale Laufradöffnung 23a des ersten Ventilators 23 mit der axialen Laufradöffnung 24a des zweiten Ventilators 24, so dass die gesamte Abströmung des einen Ventilators gleichzeitig die Zuströmung zu dem anderen Ventilator ist. Der rohrförmig ausgebildete Luftleitkanal 34 ist konzentrisch innerhalb des Untergehäuses 40 angeordnet. Dabei wird der Luftleitkanal 34 von einer Trennwand 42 gehalten, die quer zur Rotationsachse 25 verläuft und innenseitig am Untergehäuse 40 befestigt ist. Der Luftleitkanal 34 und die Trennwand 42 unterteilen lufttechnisch bzw. strömungsmechanisch betrachtet das Untergehäuse 40 in eine erste Ventilator-Kammer 23b und eine zweite Ventilator-Kammer 24b. Dementsprechend ist der erste Ventilator 23 in der ersten Ventilator-Kammer 23b angeordnet und steht strömungstechnisch mit der ersten Ventilatoren-Kammer 23b und dem Luftleitkanal 34 in Verbindung, wohingegen der zweite Ventilator 24 in der zweiten Ventilator-Kammer 24b untergebracht ist und strömungstechnisch mit der zweiten Ventilator-Kammer 24b und dem Luftleitkanal 34 in Verbindung steht. Dabei steht die erste Ventilator-Kammer 23b über die radialen Öffnungen 41 mit der äußeren Umgebung in Strömungsverbindung, wohingegen die zweite Ventilator-Kammer 24b über den Strömungsleitapparat 14 mit dem Gebäudeinnenraum 5 in Strömungsverbindung steht. Der Luftleitkanal 34 und das Gehäuse 11 sind rohrförmig bzw. zylinderförmig ausgebildet, wobei in den 1 und 2 der Luftleitkanal 34 konzentrisch innerhalb des Gehäuses 11 bzw. des Untergehäuses 40 angeordnet ist. Wegen der kompakten Bauweise ist es vorteilhaft, den Luftleitkanal 34 möglichst kurz auszubilden. Dabei ist bei der gezeigten Ausführungsform die Axiallänge des Luftleitkanals 34 kleiner als der Durchmesser des Luftleitkanals 34. Zudem ist der konzentrisch innerhalb des Gehäuses 11 bzw. des Untergehäuses 40 angeordnete Luftleitkanal 34 in Bezug auf die beiden Laufraddüsen bzw. auf die beiden axialen Laufradöffnungen 23a und 24b speziell angeordnet, um einen geräuscharmen Betrieb und einen hohen Ventilator-Wirkungsgrad zu erzielen. Zu diesem Zweck weist der Luftleitkanal 34 einen kleineren Durchmesser als die beiden axialen Laufradöffnungen 23a, 24a auf, so dass er innerhalb der jeweiligen axialen Laufradöffnung 23a, 24a liegend angeordnet ist. Folglich mündet ein jeweiliges Längsende des Luftleitkanals 34 innerhalb einer entsprechenden axialen Laufradöffnung 23a, 24a. Der konzentrische Luftleitkanal 34 ist somit innen liegend um ca. 2mm überlappend mit den Laufraddüsen bzw. axialen Laufradöffnungen 23a, 24a ausgeführt.
  • Bezüglich eines weiteren Aspekts ist bei der Ausführungsform der 1 das regenerativ wirkende Wärmeübertragungselement 13 mit geradlinig verlaufenden Luftkanälen 26 ausgebildet, so dass das Wärmeübertragungselement 13 für den Zu- und Abluftstrom luftdurchlässig ist. Darüber hinaus wirken die Luftkanäle 26 als Strömungsgleichrichter, so dass Turbulenzen, Verwirbelungen, Vorstörungen oder asymmetrische Strömungsprofile beseitigt werden können.
  • Das luftdurchlässige Wärmeübertragungselement 13 dient in der Ausführungsform nach 1 primär einem regenerativen Wärme- und Feuchteaustausch mit der durch das Lüftungsgerät 2 strömenden Luft. Zu diesem Zweck weist das regenerative Wärmeübertragungselement 13 eine sorptiv wirkende Oberfläche auf, durch das das Wärmeübertragungselement 13 zu einem Enthalpieübertrager wird, wodurch nicht nur ein Wärmeaustausch sondern auch ein Feuchtigkeitsaustausch ermöglicht wird. In dem sorptiv wirkenden Enthalpieübertrager werden Wasser-Moleküle bei einer Partialdruckdifferenz zwischen der Abluft und der Außenluft adsorbiert, gespeichert und desorbiert. Dieser Prozess ist besonders vorteilhaft, da er ohne Kondensatphase, also ohne freies Wasser, erfolgt. Es werden keine wasserlöslichen Gasanteile übertragen, wobei auch kein Kondensat abgeführt werden muss, so dass keine Vereisungsschutz-Maßnahmen notwendig sind. Auf diese Weise ist durch das als Enthalpieübertrager ausgebildete Wärmeübertragungselement infolge der sensiblen und latenten Wärmerückgewinnung ein hoher Wirkungsgrad des Lüftungsgerätes 2 möglich. Das als Enthalpieübertrager ausgebildete und regenerativ wirkende Wärmeübertragungselement 13 wird durch den alternierenden Betrieb der beiden Ventilatoren 23, 24 aufgrund des reversierenden Luftstromes mit Wärmeenergie und Feuchte be- und entladen.
  • Das Lüftungsgerät 2 weist ferner ein Insektengitter 27 auf, um den Gebäudeinnenraum 5 vor Verschmutzung durch die Außenluft, insbesondere vor Insekten, Flusen, Blätter und dergleichen, zu schützen. Das Insektengitter 27 ist an dem den ersten Ventilator 23 aufweisenden Längsende 21 des Lüftungsgerätes 2 angeordnet und zylindrisch ausgeführt, wobei der gitterförmige Außenmantel des Insektengitters 27 eine Maschenweite aufweist, die weniger als die Hälfte des hydraulischen Durchmessers der Luftkanäle 26 im Wärmeübertragungselement 13 beträgt. Das Insektengitter 27 ist so gestaltet, dass die Reinigung vom Gebäudeinnenraum 5 aus möglich ist. Nach Demontage der Verschlussvorrichtung 17 kann das Lüftungsgerät 2 mit dem Insektengitter 27 aus dem Wandeinbaukanal 3 herausgezogen und gereinigt werden. Es ist ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Bauteile des Lüftungsgerätes 2 in dem im Querschnitt kreiszylinderförmigen Gehäuse 11 des Lüftungsgerätes 2 untergebracht sind.
  • Nachstehend wird auf das Verfahren zum Betrieb des Lüftungssystems 1 zur dezentralen Raumbelüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes 5 eingegangen. Bei diesem Verfahren kommen wenigstens zwei – wie vorstehend beschriebene – Lüftungsgeräte 2 zum Einsatz, die jeweils zumindest abschnittsweise in einem jeweiligen Wandeinbaukanal 3 der Gebäudeaußenwand 4 eingebaut sind. Dabei wird von einem ersten der wenigstens beiden Lüftungsgeräte 2 die Zuluftströmung (Pfeile 7 und 8 in der 1), die von der Außenseite 6 der Gebäudeaußenwand 4 in den Gebäudeinnenraum 5 gerichtet ist, oder die Abluftströmung (Pfeile 9 und 10 in der 1), die vom Gebäudeinnenraum 5 zur Außenseite 6 der Gebäudeaußenwand 4 gerichtet ist, erzeugt. Zeitgleich erzeugt ein zweites Lüftungsgerät 2 eine Abluftströmung, wenn das erste Lüftungsgerät 2 eine Zuluftströmung erzeugt, oder aber eine Zuluftströmung, wenn das erste Lüftungsgerät 2 eine Abluftströmung erzeugt. Ein jeweiliges Lüftungsgerät 2 wird alternierend zwischen dem Zuluftbetrieb mit Zuluftströmung und dem Abluftbetrieb mit Abluftströmung betrieben. Andererseits werden die wenigstens zwei Lüftungsgeräte 2 zur Raumbelüftung und Raumentlüftung alternierend betrieben, so dass ein Lüftungsgerät 2 im Zuluftbetrieb und das andere Lüftungsgerät 2 im Abluftbetrieb betrieben wird.
  • Dabei wird bei einem jeweiligen Lüftungsgerät 2 im Zuluftbetrieb der zweite Ventilator 24 im Förderbetrieb betrieben. Im Förderbetrieb wird durch den zweiten Ventilator 24 Luft von der Außenseite 6 durch den ersten Ventilator 23 hindurch in Richtung des Gebäudeinnenraumes 5 gefördert, wobei der erste Ventilator 23 von der Zuluft zentripetal durchströmt wird.
  • Demgegenüber wird bei einem jeweiligen Lüftungsgerät 2 im Abluftbetrieb der erste Ventilator 23 im Förderbetrieb betrieben. Im Förderbetrieb wird durch den ersten Ventilator 23 Luft aus dem Gebäudeinnenraum 5 durch den zweiten Ventilator 24 in Richtung der Außenseite 6 gefördert, wobei der zweite Ventilator 24 von der Abluft zentripetal durchströmt wird.
  • Gemäß der Erfindung sind bei einem jeweiligen Lüftungsgerät 2 ein Ventilator für den Zuluftbetrieb (der zweite Ventilator 24) und der andere Ventilator für den Abluftbetrieb (der erste Ventilator 23) bestimmt und entsprechend ausgelegt sowie nur für eine vorbestimmte Drehrichtung eingeschaltet. Insbesondere ist das jeweilige Lüftungsgerät 2 derart ausgestaltet, dass in Abhängigkeit der Betriebsart des Lüftungsgerätes 2, d.h. entweder der Zuluftbetrieb oder der Abluftbetrieb, immer nur der Ventilator im Förderbetrieb agiert, der mit Bezug auf die Strömungsrichtung der durch das Lüftungsgerät 2 geförderten Luft stromauf liegend angeordnet ist, wobei die geförderte Luft den anderen Ventilator, der nicht im Förderbetrieb agiert, durchströmt. Somit agieren beide Ventilatoren 23, 24 im Saugbetrieb, so dass im Betrieb im Lüftungsgerät 2 immer ein Unterdruck herrscht.
  • Um eine drallfreie Zuströmung zu dem im Förderbetrieb agierenden Ventilator 23, 24 zu gewährleisten, wird im Zuluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes 2 der erste Ventilator 23 im Gleichrichterbetrieb mit einer Drehrichtung, welcher der Drehrichtung des Förderbetriebes des ersten Ventilators 23 entgegengesetzt ist, betrieben, wobei die Drehzahl des ersten, im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators 23 in Abhängigkeit der zu fördernden Luftmenge derart eingestellt wird, dass der zweite, im Förderbetrieb betriebene Ventilator 24 drallfrei angeströmt wird. Demgegenüber wird im Abluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes 2 der zweite Ventilator 24 im Gleichrichterbetrieb mit einer Drehrichtung betrieben, welcher der Drehrichtung des Förderbetriebes des zweiten Ventilators 24 entgegengesetzt ist. Die Drehzahl des zweiten, im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators 24 wird auch hierbei in Abhängigkeit der zu fördernden Luftmenge derart eingestellt, dass der erste, im Förderbetrieb betriebene Ventilator 23 drallfrei angeströmt wird.
  • Gemäß der Erfindung kann jedes Lüftungsgerät 2 den Ventilator 23 oder 24, der im Gleichrichterbetrieb agiert, zur direkten Volumenstrommessung nutzen. Zu diesem Zweck kann der stromauf liegende Ventilator 23 oder 24 am Ende einer Zykluszeit (setzt sich zusammen aus der Zeitdauer des Zuluftbetriebes, der Zeitdauer des Abluftbetriebes und der Zeitdauer von zwei Umschaltphasen) mittels einer Steuereinheit für ein kurzes Zeitfenster auf Leerlaufbetrieb gestellt werden. Das rückwärts gekrümmte Laufrad des entsprechenden Ventilators 23, 24 wird dann lediglich durch den Impuls des durchströmenden Luftmassenstromes, wie bei einem Flügelradanemometer, angetrieben. Mit der Leerlauf-Drehzahl des Ventilatorlaufrades kann dann der Volumenstrom berechnet werden. Aus der Differenz zwischen dem berechneten Ist-Volumenstrom und dem Soll-Volumenstrom kann die Regeleinrichtung die Stellgröße für den Ventilator-Motor variieren und somit den Volumenstrom je nach Bedarf regeln. Diese Volumenstromregelung und Bedarfslüftung kann für den Zuluftbetrieb und den Abluftbetrieb angewendet werden.
  • Ferner wird gemäß der Erfindung mit einer Steuer- und Regeleinrichtung automatisch die Zykluszeit für die Betriebsartenumschaltung eingestellt und gleichzeitig der Taupunkt des Filters 15 überwacht. Dazu sind im Lüftungsgerät 2 der Außentemperatursensor 19 und der Innentemperatursensor 20 in dem Lüftungsgerät 2 eingebaut. In Abhängigkeit der Außentemperatur und einer Steuerkurve wird die Zykluszeit von einem Minimum, wie zum Beispiel 40 Sekunden, bis zu einem Maximum, wie zum Beispiel 80 Sekunden, berechnet. Wenn die von dem Außentemperatursensor 19 gemessene Außentemperatur größer als die Heizgrenze ist, dann ist die Zykluszeit unendlich, d.h. die zugeordneten Lüftungsgeräte werden konstant im Zuluft- oder Abluftbetrieb gesteuert. Bei Unterschreitung der Taupunkttemperatur im Filter 15 wird die Zykluszeit auf ein Minimum gesteuert und somit die maximale Wärmerückgewinnung eingestellt. Die Taupunkttemperatur im Filter 15 wird aus der Ablufttemperatur vom Innentemperatursensor 20 und der Raumluftfeuchte, welche im Bedien- und Regelgerät gemessen wird, bestimmt.
  • Zusammenfassend richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Lüftungsgerät 2 für den alternierenden Luftaustausch. Die Erfindung betrifft damit ein Lüftungsgerät 2 für den alternierenden Luftaustausch in wenigstens einem Raum 5 und wird in der Wohnungslüftung angewendet. Bei diesem dezentralen Luftaustauschsystem 1 sind wenigstens zwei in einer Außenwand 4 montierte Lüftungsgeräte 2 mit einer Steuer- und Regeleinrichtung notwendig. Diese Lüftungsgeräte 2 werden alternierend von Außenluftbetrieb auf Abluftbetrieb umgeschaltet.
  • Gemäß der Erfindung kann das Lüftungsgerät 2 ein Wärmeübertragungselement 13, einen Filter 15 und eine Ventilatorenbaugruppe 12 für die dezentrale Lüftung von wenigstens einem Raum 5 und den alternierenden Luftaustausch aufweisen, wobei der alternierende Betrieb mit zwei hintereinander liegend angeordneten und in der Drehzahl und in der Drehrichtung variabel ausgebildeten Radial- oder Diagonalventilatoren 23, 24 ausgeführt ist. Die Ventilatorenbaugruppe 12, bestehend aus zwei Radial- oder zwei Diagonalventilatoren 23, 24, kann auf der Außenseite der Außenwand 6 angeordnet sein.
  • Das Wärmeübertragungselement 13 kann ferner mit einer sorptiv wirkenden Oberfläche zur regenerativen Wärme- und Feuchteübertragung sowie Speicherung nach Art eines sogenannten Enthalpieübertragers ausgeführt sein.
  • Das Wärmeübertragungselement 13 kann mit geraden Luftkanälen 26 ausgestattet sein und als Gleichrichter dienen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lüftungsgerät 2 für den alternierenden Luftaustausch in wenigstens einem Raum 5 und wird bei der Wohnungslüftung angewendet. Bei diesem dezentralen Luftaustauschsystem 1 sind wenigstens zwei in der Außenwand 4 montierte Lüftungsgeräte 2 mit einer Steuer- und Regeleinrichtung notwendig. Der Schallleistungspegel und der elektrische Wirkungsgrad der Ventilatoren 23, 24 wird in allen Betriebsphasen reduziert. Neben der regenerativen Wärmerückgewinnung wird ebenso eine Feuchterückgewinnung ermöglicht. Das erfindungsgemäße Lüftungsgerät 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass der alternierende Betrieb mit zwei hintereinander liegend angeordneten, in der Drehzahl und in der Drehrichtung variablen Radial- oder Diagonalventilatoren 23, 24 ausgeführt ist, wobei der erste Ventilator 23 und der zweite Ventilator 24 derart entlang einer gleichen Rotationsachse 25 und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, dass die axiale Laufradöffnung 23a des ersten Ventilators 23 in Richtung der axialen Laufradöffnung 24a des zweiten Ventilators 24 ausgerichtet ist. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Wärme- und Feuchterückgewinnung mit einem sorptiv wirkenden Enthalpieübertrager ausgeführt wird.
  • Die vorstehend beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Es ist ersichtlich, dass an den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen zahlreiche, dem Fachmann entsprechend der beabsichtigten Anwendung naheliegende Abänderungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Dabei gehört zur Erfindung alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und/oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.

Claims (20)

  1. Lüftungsgerät (2) zur dezentralen Raumlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes (5), das ein in einer Gebäudeaußenwand (4) einbaubares Gehäuse (11), einen ersten Ventilator (23) mit einer axialen Laufradöffnung (23a), ein Wärmeübertragungselement (13) und einen zwischen dem ersten Ventilator (23) und dem Wärmeübertragungselement (13) angeordneten zweiten Ventilator (24) mit einer axialen Laufradöffnung (24a) aufweist, wobei der erste und zweite Ventilator (23, 24) und das Wärmeübertragungselement (13) in dem Gehäuse (11) aufgenommen sind, wobei der erste Ventilator (23) als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist und der zweite Ventilator (24) als ein Diagonalventilator oder Radialventilator ausgebildet ist, und wobei das Lüftungsgerät (2) alternierend zwischen einem Zuluftbetrieb (7, 8) und einem Abluftbetrieb (9, 10) betreibbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilator (23) und der zweite Ventilator (24) jeweils in ihrer Drehzahl variabel ausgebildet sind und derart entlang einer gleichen Rotationsachse (25) und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, dass die axiale Laufradöffnung (23a) des ersten Ventilators (23) in Richtung der axialen Laufradöffnung (24a) des zweiten Ventilators (24) ausgerichtet ist und dass die Abströmung einer axialen Laufradöffnung (23a, 24a) gleichzeitig die Zuströmung zu der anderen axialen Laufradöffnung (24a, 23a) ist.
  2. Lüftungsgerät (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilator (23) und der zweite Ventilator (24) jeweils in ihrer Drehrichtung variabel ausgebildet sind.
  3. Lüftungsgerät (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilator (23) und/oder der zweite Ventilator (24) rückwärts gekrümmte Schaufeln (33) aufweist.
  4. Lüftungsgerät (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftleitkanal (34) die axiale Laufradöffnung (23a) des ersten Ventilators (23) und die axiale Laufradöffnung (24a) des zweiten Ventilators (24) miteinander strömungsverbindet.
  5. Lüftungsgerät (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkanal (34) und das Gehäuse (11) rohrförmig ausgebildet sind, wobei der Luftleitkanal (34) konzentrisch innerhalb des Gehäuses (11) angeordnet ist.
  6. Lüftungsgerät (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsleitapparat (14) zwischen dem zweiten Ventilator (24) und dem Wärmeübertragungselement (13) angeordnet ist, wobei der Strömungsleitapparat (14) im Zuluftbetrieb eine in Richtung des Wärmeübertragungselements (13) geförderte, radiale Luftströmung in eine axiale Luftströmung umlenkt und im Abluftbetrieb eine in Richtung des zweiten Ventilators (24) geförderte, axiale Luftströmung in eine radiale Luftströmung umlenkt.
  7. Lüftungsgerät (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsleitapparat (14) als eine zweigängige logarithmische Spirale (28) ausgeführt ist.
  8. Lüftungsgerät (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (13) ein Enthalpieübertrager mit einer sorptiv wirkenden Oberfläche zum regenerativen Wärme- und Feuchteaustausch mit der durch das Lüftungsgerät (2) strömenden Luft ist.
  9. Lüftungsgerät (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Insektengitter (27) an dem den ersten Ventilator (23) aufweisenden Längsende (21) des Lüftungsgerätes (2) angeordnet ist.
  10. Lüftungsgerät (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (15) vorgesehen ist, der an dem dem zweiten Ventilator (24) abgewandten Längsende des Wärmeübertragungselements (13) angeordnet ist.
  11. Lüftungsgerät (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) ferner eine Steuereinheit (18) aufweist, die mit einem Außentemperatursensor (19), der an der dem zweiten Ventilator (24) abgewandten Seite des ersten Ventilators (23) angeordnet ist, und einem Innentemperatursensor (20), der an der dem zweiten Ventilator (24) abgewandten Seite des Wärmeübertragungselements (13) angeordnet ist, verbunden ist.
  12. Verfahren zur dezentralen Raumlüftung wenigstens eines Gebäudeinnenraumes (5) mit wenigstens zwei in einer jeweiligen Gebäudeaußenwand (4) eingebauten Lüftungsgeräten (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei von einem ersten der wenigstens zwei Lüftungsgeräte (2) eine Zuluftströmung (7, 8) von der Außenseite (6) der Gebäudeaußenwand (4) in den wenigstens einen Gebäudeinnenraum (5) und von einem zweiten der wenigstens zwei Lüftungsgeräte (2) eine Abluftströmung (9, 10) von dem wenigstens einen Gebäudeinnenraum (5) zur Außenseite (6) der Gebäudeaußenwand (4) erzeugt wird, wobei die wenigstens zwei Lüftungsgeräte (2) zur Raumlüftung alternierend zwischen einem Zuluftbetrieb mit Zuluftströmung (7, 8) und einem Abluftbetrieb mit Abluftströmung (9, 10) betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes (2) der zweite Ventilator (24) in einem Luft von der Außenseite (6) ansaugenden Förderbetrieb betrieben wird, in welchem von dem zweiten Ventilator (24) Zuluft in Richtung des Gebäudeinnenraumes (5) gefördert wird und dabei der erste Ventilator (23) von der Zuluft zentripetal durchströmt wird, und dass im Abluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes (2) der erste Ventilator (23) in einem Luft aus dem Gebäudeinnenraum (5) ansaugenden Förderbetrieb betrieben wird, in welchem von dem ersten Ventilator (23) Abluft in Richtung der Außenseite (6) gefördert wird und dabei der zweite Ventilator (24) von der Abluft zentripetal durchströmt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes (2) der erste Ventilator (23) in einem Gleichrichterbetrieb mit einer Drehrichtung, welcher der Drehrichtung des Förderbetriebes des zweiten Ventilators (24) entgegengesetzt ist, betrieben wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des ersten, im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators (23) in Abhängigkeit der zu fördernden Luftmenge derart eingestellt wird, dass der zweite, im Förderbetrieb betriebene Ventilator (24) drallfrei angeströmt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Abluftbetrieb des jeweiligen Lüftungsgerätes (2) der zweite Ventilator (24) in einem Gleichrichterbetrieb mit einer Drehrichtung, welcher der Drehrichtung des Förderbetriebes des ersten Ventilators (23) entgegengesetzt ist, betrieben wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des zweiten, im Gleichrichterbetrieb betriebenen Ventilators (24) in Abhängigkeit der zu fördernden Luftmenge derart eingestellt wird, dass der erste, im Förderbetrieb betriebene Ventilator (23) drallfrei angeströmt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuluftbetrieb der erste Ventilator (23) und/oder im Abluftbetrieb der zweite Ventilator (24) in einem Leerlaufbetrieb zur Durchflussmessung betrieben werden, bei welchem die Leerlaufdrehzahl des entsprechenden Ventilatorlaufrades für eine vorbestimmte Zeitdauer gemessen wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss im Zuluftbetrieb und/oder im Abluftbetrieb geregelt wird, indem der anhand der Leerlaufdrehzahl gemessene Durchfluss mit einem vorgegebenen Soll-Durchfluss verglichen wird und eine Abweichung vom Soll-Durchfluss durch eine Anpassung der Drehzahl des im Förderbetrieb betriebenen Ventilators (23, 24) ausgeglichen wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer für den Zuluftbetrieb und für den Abluftbetrieb als Funktion der Lufttemperatur an der Außenseite (6) bestimmt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Überwachung des Taupunktes des Filters (15) die Lufttemperatur sowie die Feuchte der Abluft ermittelt werden und daraus dann der Taupunkt berechnet wird, der mit der Temperatur der Zuluft verglichen wird.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018233775A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Oliver Schmitz Wärmespeicherelement für dezentrale raumbelüftungsanlagen mit axiallüfter, wärmespeicheranordnung sowie dezentrale raumbelüftungsanlage
WO2020009640A1 (en) * 2018-07-04 2020-01-09 Kabe Ab A mobile accommodation unit with air exchange system
WO2020207542A1 (de) * 2019-04-09 2020-10-15 Ziehl-Abegg Se Ventilator
EP3789617A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-10 Ziehl-Abegg Se Ventilator
DE102021110148A1 (de) 2021-04-21 2022-10-27 Ventomaxx Gmbh Lüftungsvorrichtung, Wandventilatoreinsatz und zugehöriger Mauerkasten
DE102022209258B3 (de) 2022-09-06 2023-11-30 Ziehl-Abegg Se Verfahren und System zur Kalibrierungsanpassung eines drehzahlbasierten Anemometers, insbesondere eines Flügelradanemometers, im Betrieb
WO2024056808A1 (de) * 2022-09-14 2024-03-21 LUNOS Lüftungstechnik GmbH & Co. KG für Raumluftsysteme Modularer wärmetauscher und lüftungsgerät

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2984089A (en) * 1958-11-12 1961-05-16 Amana Refrigeration Inc Air conditioner
US4711293A (en) * 1986-08-28 1987-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Ventilator of the heat exchange type
DE4115710A1 (de) * 1990-05-15 1992-04-16 Erling Berner Luftaustausch- und/oder entfeuchtungseinrichtung
DE4202970A1 (de) * 1992-02-03 1993-08-05 Klingenburg Gmbh Belueftungseinrichtung fuer innenraeume
DE19639128A1 (de) * 1996-09-24 1998-03-26 Bast Bau Gmbh Lüftungswärmetauscher
DE19638535C2 (de) * 1996-09-20 1999-05-20 Diels Manfred Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
US20030051454A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-20 Yeung Kui Wong Ventilator or ventilating apparatus with thermal exchanger and air filter
WO2004113816A1 (de) * 2003-06-23 2004-12-29 Porzellanfabrik Frauenthal Gmbh Wabenkörpereinrichtung für die thermische abgasbehandlung
EP2306106A2 (de) * 2002-09-24 2011-04-06 Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG Luftaustauschsystem für die Belüftung wenigstens eines Raums eines Gebäudes
WO2012004978A1 (ja) * 2010-07-07 2012-01-12 パナソニック株式会社 熱交換形換気装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2984089A (en) * 1958-11-12 1961-05-16 Amana Refrigeration Inc Air conditioner
US4711293A (en) * 1986-08-28 1987-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Ventilator of the heat exchange type
DE4115710A1 (de) * 1990-05-15 1992-04-16 Erling Berner Luftaustausch- und/oder entfeuchtungseinrichtung
DE4202970A1 (de) * 1992-02-03 1993-08-05 Klingenburg Gmbh Belueftungseinrichtung fuer innenraeume
DE19638535C2 (de) * 1996-09-20 1999-05-20 Diels Manfred Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
DE19639128A1 (de) * 1996-09-24 1998-03-26 Bast Bau Gmbh Lüftungswärmetauscher
US20030051454A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-20 Yeung Kui Wong Ventilator or ventilating apparatus with thermal exchanger and air filter
EP2306106A2 (de) * 2002-09-24 2011-04-06 Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG Luftaustauschsystem für die Belüftung wenigstens eines Raums eines Gebäudes
WO2004113816A1 (de) * 2003-06-23 2004-12-29 Porzellanfabrik Frauenthal Gmbh Wabenkörpereinrichtung für die thermische abgasbehandlung
WO2012004978A1 (ja) * 2010-07-07 2012-01-12 パナソニック株式会社 熱交換形換気装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018233775A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Oliver Schmitz Wärmespeicherelement für dezentrale raumbelüftungsanlagen mit axiallüfter, wärmespeicheranordnung sowie dezentrale raumbelüftungsanlage
CN110785621A (zh) * 2017-06-23 2020-02-11 奥利弗.施米兹 用于带轴流风扇的分布式空间通风设施的蓄热元件、蓄热装置和分布式空间通风设施
WO2020009640A1 (en) * 2018-07-04 2020-01-09 Kabe Ab A mobile accommodation unit with air exchange system
WO2020207542A1 (de) * 2019-04-09 2020-10-15 Ziehl-Abegg Se Ventilator
DE102019205041A1 (de) * 2019-04-09 2020-10-15 Ziehl-Abegg Se Ventilator
CN113924419A (zh) * 2019-04-09 2022-01-11 施乐百有限公司 风机
US11768090B2 (en) 2019-04-09 2023-09-26 Ziehl-Abegg Se Fan
EP3789617A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-10 Ziehl-Abegg Se Ventilator
DE102021110148A1 (de) 2021-04-21 2022-10-27 Ventomaxx Gmbh Lüftungsvorrichtung, Wandventilatoreinsatz und zugehöriger Mauerkasten
DE102022209258B3 (de) 2022-09-06 2023-11-30 Ziehl-Abegg Se Verfahren und System zur Kalibrierungsanpassung eines drehzahlbasierten Anemometers, insbesondere eines Flügelradanemometers, im Betrieb
WO2024056808A1 (de) * 2022-09-14 2024-03-21 LUNOS Lüftungstechnik GmbH & Co. KG für Raumluftsysteme Modularer wärmetauscher und lüftungsgerät

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