DE102016008964A1 - Hybrid air conditioning with tumble dryer unit - Google Patents

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    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser

Abstract

Kombination einer Raum Klimaanlage und einer Einrichtung zum Trocknen von Wäsche oder ähnlichem Klimatisierungs- oder Erwärmungsprozesse von Luft und andere Medien sind immer Energie aufwändige Vorgänge. Heute werden zu diesem Zweck immer zwei getrennte Geräte eingesetzt. Die neue Hybrid Kombination ermöglicht die optimale Ausnutzung der eingesetzten Energie unter Verwendung der Klimaanlagen Abwärme für Trocknungsprozesse von Wäsche oder ähnlichem. Durch die Kombination und dem Verbinden der Prozesse Klimatisierung (A) und der Wäschetrocknung (B) kann und wird die Energie effizienter genutzt. Hierbei wird die Abwärme der Raumklimatisierung (A) bevor sie über die Außeneinheit abgekühlt wird zuerst über die innen liegende Wäschetrocknereinheit (B) geleitet. Hierbei erfolgt der Wäschetrocknungsprozess weitgehend ohne zusätzliche Energieeinspeisung. Die Prozesse sind wahlweise über entsprechende Betriebsartenwahl auch einzeln zu betreiben. Diese neue Hybrid Kombination ermöglicht in privaten Haushalten, aber auch im industriellen Bereichen wie Hotelbetrieben oder ähnlichen die optimale Nutzung der eingesetzten Energie welche heute im hohen Maße für Raumkühlung oder Wäschetrocknung eingesetzt wird. Durch isolierte Verbindungsleitungen können die Einheiten räumlich getrennt voneinander installiert sein.Combination of a room air conditioner and a device for drying laundry or the like air conditioning or heating processes of air and other media are always energy consuming operations. Today, two separate devices are always used for this purpose. The new hybrid combination allows the optimal use of the energy used by using the air conditioners waste heat for drying processes of laundry or the like. By combining and combining the air conditioning (A) and the laundry drying (B) processes, energy can and will be used more efficiently. Here, the waste heat of the room air conditioning (A) before it is cooled over the outdoor unit is first passed through the inside tumble dryer unit (B). Here, the laundry drying process is largely without additional energy input. The processes can also be operated individually via appropriate operating mode selection. This new hybrid combination enables the optimal use of the energy used in private households, but also in industrial areas such as hotels or similar, which is today used extensively for space cooling or laundry drying. Through isolated connection lines, the units can be installed spatially separated from each other.

Description

Anwendungsgebiet: Die Erfindung richtet sich auf die Kombination und auf das Zusammenwirken von einer Raum-Klimaanlage und einer Einrichtung zum Trocknen von Wäsche oder ähnlichem. Hierbei wird die der Raumluft entzogene Wärme zum Erwärmen der Wäschetrocknereinheit genutzt.Field of application: The invention is directed to the combination and the interaction of a room air conditioner and a device for drying laundry or the like. Here, the heat extracted from the room air is used to heat the clothes dryer unit.

Stand der Technik: Klimatisierungs- oder Erwärmungsprozesse von Luft und andere Medien sind immer energieaufwändige Vorgänge. Heute werden zu diesem Zweck immer zwei getrennte Geräte eingesetzt.Background Art Air conditioning or heating processes of air and other media are always energy consuming operations. Today, two separate devices are always used for this purpose.

Bei den heute bekannten Klimatisierungsanlagen wird durch den Wärmetauscher die aus der Raumluft entzogene Wärme sowie die Kompressionswärme, welche bei dem Kühlmittelkreislauf des Kältemittels entsteht, an die Außenluft ungenutzt abgegeben. Durch das abgekühlte und verflüssigte Kältemittel wird die für den Kühlkreislauf benötigte Kälte erzeugt.In today's air conditioning systems, the heat extracted from the room air heat and the heat of compression, which arises in the refrigerant circuit of the refrigerant discharged to the outside air unused by the heat exchanger. Due to the cooled and liquefied refrigerant, the cooling required for the cooling circuit is generated.

Heute bekannte Wäschetrockner dagegen benötigen ein hohes Maß an Energie um die Trocknungsluft zu erwärmen und dadurch den Trocknungsvorganges der Wäsche oder ähnlichem zu beschleunigen.On the other hand, today's dryers require a high degree of energy to heat the drying air and thereby accelerate the drying process of the laundry or the like.

In beiden Fällen ist der Energieaufwand erheblich und die jeweilige Abwärme wird ungenutzt an die Atmosphäre abgegeben.In both cases, the energy consumption is considerable and the respective waste heat is released unused to the atmosphere.

Nachteile des Standes der Technik: Problematisch ist bei beiden Verfahren der sehr hohe Energieeinsatz und der niedrige Wirkungsgrad, da die ungenutzte Abwärme in beiden Fällen an die Atmosphäre abgegeben wird und somit für eine weitere Nutzung weitgehend verloren ist.Disadvantages of the Prior Art: The problem with both methods is the very high energy input and the low efficiency, since the unused waste heat is released to the atmosphere in both cases and thus largely lost for further use.

Aufgabe der Erfindung: Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mit welcher der Energieeinsatz optimaler genutzt wird. Durch die Kombination und das Verbinden der Prozesse Klimatisierung A und der Wäschetrocknung B kann und wird die Energie effizienter genutzt.OBJECT OF THE INVENTION: The invention is therefore based on the object to provide a solution with which the use of energy is used optimally. By combining and connecting the Air Conditioning A and Drying B processes, energy can and will be used more efficiently.

Beschreibung der Lösung (hierzu 2 zusätzliche Zeichnungen 1 u. 2):Description of the solution (see 2 additional drawings 1 u. 2 ):

Im Gesamtprozess Ablauf saugt der Kompressor, also ein Verdichter 1, in der Außeneinheit C das gasförmige Kältemittel an und verdichtet es durch Kompression auf einen hohen Druck. Hierbei entsteht gleichzeitig eine hohe Temperatur. Der somit erhitzte Kältemitteldampf wird nun über ein Umschaltventil 2 wahlweise über isolierte Leitungen zurück in das Gebäude zu der Wäschetrocknereinheit B oder in den außen befindlichen Verflüssiger 4 gepumpt.In the overall process drain sucks the compressor, so a compressor 1 , in the outdoor unit C the gaseous refrigerant and compresses it by compression to a high pressure. This creates a high temperature at the same time. The thus heated refrigerant vapor is now via a switching valve 2 optionally via insulated pipes back into the building to the tumble dryer unit B or to the external condenser 4 pumped.

Hierbei können nun 3 Betriebsarten gewählt werden:Here you can select 3 operating modes:

Betriebsart Raumklimatisierung ohne Wäschetrockner (Fig. 1):Operating mode room air conditioning without tumble dryer (Fig. 1):

Bei der Betriebsart Klimatisierung „ohne Wäschetrockner” wird in dem Verflüssiger 4 der komprimierte heiße Kältemitteldampf von einem Ventilator mit Umgebungsaußenluft gekühlt. Durch den Wärmeaustausch kühlt das Kältemittel ab und wird flüssig. Bevor das nun flüssiges Kältemittel in die innen liegende Kühleinheit, dem Verdampfer, gelangt wird es an der Engstelle 6 und dem Expansionsventil 5 angestaut, wodurch der Druck schnell sinkt. Dieser Bereich wird auch häufig als Drosselorgan bezeichnet. Dies wiederum bewirkt einen schlagartigen Temperaturabfall, wobei sich das Kältemittel verflüssigt. Das nun sehr kalte Kältemittel wird über isolierte Leitungen in das Gebäude geführt, wo es über die Lüfter-Einheit 10 die angesaugte Raumluft kühlt. Hierbei verdampft das Kältemittel erneut und steht für die nächste Prozessrunde bereit.In the operating mode air conditioning "without tumble dryer" is in the condenser 4 the compressed hot refrigerant vapor is cooled by a fan with ambient outside air. Through the heat exchange, the refrigerant cools down and becomes liquid. Before the now liquid refrigerant enters the inside cooling unit, the evaporator, it gets to the constriction 6 and the expansion valve 5 accumulated, whereby the pressure drops quickly. This area is also often referred to as throttle body. This in turn causes a sudden drop in temperature, the refrigerant liquefies. The now very cold refrigerant is routed via insulated pipes into the building, where it passes through the fan unit 10 the intake air cools. The refrigerant evaporates again and is ready for the next round of the process.

Betriebsart Raumklimatisierung mit Wäschetrockner (Fig. 2):Operating mode room air conditioning with tumble dryer (Fig. 2):

Bei der Betriebsart „mit Wäschetrockner” wird in dem Verflüssiger der komprimierte heiße Kältemitteldampf durch isolierte Leitungen in das Gebäude, durch die Heizspiralen 3 der Wäschetrocknereinheit B, gepumpt. Mit Hilfe eines innen liegenden Lüfters 7 wird die angesaugte Luft stark erwärmt und anschließend in die rotierende Wäschetrocknertrommel 8 geleitet. Der Wäsche wird durch die Wärme die Feuchtigkeit entzogen. Durch einen Abluftkanal wird das anfallende Kondensat sowie die überschüssige warme Abluft an die Außenluft abgegeben. Das nun vorgekühlte Kältemittel wird wieder durch isolierte Leitungen zurück an die Außeneinheit C geleitet. Von dort wird über die Umschalteinheit 2 ebenfalls der Verflüssiger 4 durchströmt und an der Engstelle 6 und dem Expansionsventil 5 angestaut, wodurch der Druck schnell sinkt. Dies wiederum bewirkt erneut einen schlagartigen Temperaturabfall, wobei sich das Kältemittel verflüssigt. Das flüssige Kältemittel durchströmt den Kühlkreislauf in der innen liegenden Kühleinheit, verdampft und steht danach für die erneute Prozessrunde bereit.In the "with dryer" operating mode, in the condenser, the compressed hot refrigerant vapor passes through insulated pipes into the building, through the heating coils 3 the clothes dryer unit B, pumped. With the help of an internal fan 7 the sucked air is strongly heated and then into the rotating tumble drier drum 8th directed. The laundry is deprived of moisture by the heat. Through an exhaust duct, the resulting condensate and the excess warm air is discharged to the outside air. The now pre-cooled refrigerant is led back through insulated lines back to the outdoor unit C. From there is via the switching unit 2 also the liquefier 4 flows through and at the bottleneck 6 and the expansion valve 5 accumulated, whereby the pressure drops quickly. This in turn causes a sudden drop in temperature, the refrigerant liquefies. The liquid refrigerant flows through the cooling circuit in the internal cooling unit, evaporates and is then ready for the next round of processing.

Betriebsart Wäschetrockner ohne Raumklimatisierung:Operating mode tumble dryer without room air conditioning:

Für die Betriebsart ”Wäschetrockner ohne Klimatisierung” wird durch die Umkehrfunktion der Klimaeinheit die benötigte Wärme für den Trocknungsvorgang erzeugt. Hierbei dient die Außeneinheit C als wärmeerzeugendes Element. Das warme Kältemittel wird durch isolierte Leitungen in das Gebäude, durch die Heizspiralen 3 der Wäschetrocknereinheit B, gepumpt. Mit Hilfe eines innen liegenden Lüfters 7 wird die angesaugte Luft stark erwärmt und anschließend in die rotierende Wäschetrocknertrommel 8 geleitet. Der Wäsche wird durch die Wärme die Feuchtigkeit entzogen. Durch einen Abluftkanal wird das anfallende Kondensat sowie die überschüssige warme Abluft an die Außenluft abgegeben. Das nun vorgekühlte Kältemittel wird wieder durch isolierte Leitungen zurück an die Außeneinheit 11 geleitet. Hier beginnt die erneute Aufladung mit Wärme für den laufenden Wäschetrockungsvorgang.For the operating mode "tumble dryer without air conditioning", the reversing function of the air conditioning unit generates the required heat for the drying process. Here, the outdoor unit C serves as a heat generating element. The warm refrigerant is through insulated pipes in the building, through the heating coils 3 the clothes dryer unit B, pumped. With the help of an internal fan 7 the sucked air is strongly heated and then into the rotating tumble drier drum 8th directed. The laundry is deprived of moisture by the heat. Through an exhaust duct, the resulting condensate and the excess warm air is discharged to the outside air. The now pre-cooled refrigerant is returned through insulated lines back to the outdoor unit 11 directed. Here recharging begins with heat for the ongoing laundry drying process.

Claims (8)

Hybrid Klimaanlage mit Wäschetrocknereinheit dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Prozesse Klimatisierung und Wäschetrocknung kombiniert sind um den Energieeinsatz optimal zu nutzen.Hybrid air conditioning with tumble dryer unit, characterized in that the individual processes air conditioning and laundry drying are combined to optimally use the energy input. Verfahren nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärme der Klimatisierung in der Wäschetrocknereinheit genutzt wird.A method according to claim (1), characterized in that the waste heat of the air conditioning is used in the laundry dryer unit. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinheit durch den Betriebsartenschalter herkömmlich und als Einzelprozess betrieben werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the air conditioning unit can be operated by the mode switch conventionally and as a single process. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Wäschetrocknereinheit durch den Betriebsartenschalter herkömmlich, mit Hilfe der Klimatisierungseinheit zur Wärmeerzeugung, betrieben werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the clothes dryer unit by the mode switch conventionally, with the aid of the air conditioning unit for heat generation, can be operated. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass beide Prozesse räumlich voneinander getrennt betrieben werden können und über isolierte Leitungen miteinander verbunden sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that both processes can be operated spatially separated from each other and are connected to each other via insulated lines. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Kondensationsflüssigkeit jeweils außerhalb des Gebäudes abgeschieden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that condensation liquid is deposited in each case outside the building. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Trockner Einheit wahlweise als Ablufttrockner oder auch als Kondensationstrockener ausgeführt werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dryer unit can be performed either as an exhaust air dryer or as a condensation dryer. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungsabwärme im Rahmen der Energierückgewinnung auch zum Erwärmen von Brauchwasser oder ähnlichen verwendet werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the air conditioning waste heat can be used in the context of energy recovery for heating domestic hot water or the like.
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