DE102018115586A1

DE102018115586A1 - Cooling system

Info

Publication number: DE102018115586A1
Application number: DE102018115586.7A
Authority: DE
Inventors: Erik Martini
Original assignee: Tca Systems GmbH; TcaSystems GmbH
Current assignee: Tca Systems GmbH; TcaSystems GmbH
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem (1) für ein Gebäude, welches einen effizienten Luftaustausch und eine individuelle Klimatisierung einzelner Räume in einem Gebäude gewährleistet. Hierzu ist ein erster Wärmetauscher (3), welcher eine Wärmeübertragung zwischen einer aus dem Gebäude entnommenen Abluft und einer von außen zugeführten Frischluft ermöglicht, und in einer Zuluftleitung (5) zwischen dem ersten Wärmetauscher (3) und mindestens einem Raum (2a; 2b; 2c) des Gebäudes ein zweiter Wärmetauscher (6a; 6b; 6c) vorgesehen.The invention relates to an air conditioning system (1) for a building, which ensures efficient air exchange and individual air conditioning of individual rooms in a building. For this purpose, there is a first heat exchanger (3), which enables heat to be transferred between exhaust air taken from the building and fresh air supplied from outside, and in a supply air line (5) between the first heat exchanger (3) and at least one room (2a; 2b; 2c) of the building, a second heat exchanger (6a; 6b; 6c) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für Gebäude nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes.The invention relates to an air conditioning system for buildings according to the preamble of claim 1 and a method for air conditioning a building.

Durch Benutzung bekannt sind Klimatisierungssysteme, welche unter Verwendung einer Wärmepumpe bzw. Kältemaschine die Luft in einem Gebäude abkühlen. Zur Verteilung der kühlen Raumluft auf die Räume des Gebäudes können entsprechende Lüftungsrohre vorgesehen sein. Die entstehende Abwärme wird aus dem Gebäude geführt und an die Umwelt abgegeben. Für einen Austausch der Raumluft können auch Fenster bzw. Türen geöffnet werden, was jedoch mit entsprechenden Energieverlusten einhergeht.Air conditioning systems are known from use which cool the air in a building using a heat pump or chiller. Appropriate ventilation pipes can be provided to distribute the cool room air to the rooms in the building. The waste heat is removed from the building and released into the environment. Windows or doors can also be opened to exchange the indoor air, but this entails corresponding energy losses.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klimatisierungssystem zu schaffen, welches einen effizienten Luftaustausch und eine individuelle Klimatisierung einzelner Räume in einem Gebäude ermöglicht.The object of the invention is to provide an air conditioning system which enables efficient air exchange and individual air conditioning of individual rooms in a building.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Klimatisierungssystem einen zentralen ersten Wärmetauscher umfasst, welcher eine Wärmeübertragung zwischen einer aus dem Gebäude entnommenen Abluft und einer von außen zugeführten Frischluft ermöglicht, und in einer Zuluftleitung zwischen dem ersten Wärmetauscher und mindestens einem Raum des Gebäudes ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen ist. Durch den ersten Wärmetauscher, welcher beispielsweise als Gleichstrom- oder Gegenstromtauscher ausgebildet sein kann, kann eine Wärme- oder Kälteübertragung aus der Abluft auf die Frischluft erfolgen, sodass die Wärme- oder Kälteverluste auf ein Minimum reduziert werden. Zudem kann der erste Wärmetauscher noch eine Vorrichtung zur Regulierung der Luftfeuchtigkeit umfassen. Die Abluft kann dabei, insbesondere auch durch einen weiteren Wärmetauscher in der Abluftleitung nach dem ersten Wärmetauscher, durch weitere Entnahmen von Wärmeenergie auf unter 0° C abgekühlt werden, wobei das Abluftrohrsystem mit entsprechender Dämmung und Kondensatsammlung ausgestattet sein kann.This object is achieved in that the air conditioning system comprises a central first heat exchanger, which enables heat transfer between an exhaust air taken from the building and fresh air supplied from the outside, and a second heat exchanger in a supply air line between the first heat exchanger and at least one room in the building is provided. The first heat exchanger, which can be designed, for example, as a cocurrent or countercurrent exchanger, can transfer heat or cold from the exhaust air to the fresh air, so that the heat or cold losses are reduced to a minimum. In addition, the first heat exchanger can also include a device for regulating the air humidity. The exhaust air can be cooled to below 0 ° C., in particular also by a further heat exchanger in the exhaust air line after the first heat exchanger, it being possible for the exhaust air pipe system to be equipped with appropriate insulation and condensate collection.

Der zweite Wärmetauscher ermöglicht eine Anpassung der Temperatur der Frischluft, insbesondere um +/- 5 Kelvin, so dass sehr genau eine bestimmte Temperatur durch Erwärmen oder Kühlen der Frischluft einstellbar ist. Beispielsweise kann durch Nachkühlen mittels des zweiten Wärmetauschers in einem Schlafzimmer ein gegenüber den anderen Räumen niedrigeres Temperaturniveau eingestellt werden. Die aus der Frischluft entnommene Wärme kann dann beispielsweise in einem Wärmespeicher gespeichert und zur Erwärmung eines Bads verwendet werden.The second heat exchanger enables the temperature of the fresh air to be adjusted, in particular by +/- 5 Kelvin, so that a specific temperature can be set very precisely by heating or cooling the fresh air. For example, after cooling by means of the second heat exchanger in a bedroom, a lower temperature level than the other rooms can be set. The heat taken from the fresh air can then be stored in a heat store, for example, and used to heat a bath.

In einer bevorzugten Ausführungsform führt die Zuluftleitung von dem zentralen ersten Wärmetauscher zu mehreren Räumen in dem Gebäude und es ist vor einem Auslass in jedem Raum jeweils ein zweiter Wärmetauscher angeordnet. Hierdurch kann die Frischluft individuell für jeden Raum einzeln abgekühlt oder erwärmt werden, so dass eine gesonderte Klimatisierung jedes Raumes möglich ist.In a preferred embodiment, the supply air line leads from the central first heat exchanger to several rooms in the building and a second heat exchanger is arranged in front of an outlet in each room. As a result, the fresh air can be individually cooled or heated for each room, so that a separate air conditioning of each room is possible.

Zum Abkühlen oder Erwärmen der Frischluft kann bevorzugt eine Zu- und Ablaufleitung für eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder ein Kältemittel, zu jedem zweiten Wärmetauscher vorgesehen sein. Da Flüssigkeiten und insbesondere Wasser eine besonders hohe spezifische Wärmekapazität aufweisen, kann hierdurch ein besonders effektiver Wärmetransport und damit eine große Heiz-/Kühlleistung erreicht werden.To cool or heat the fresh air, an inlet and outlet line for a liquid, in particular water or a refrigerant, can preferably be provided to every second heat exchanger. Since liquids and in particular water have a particularly high specific heat capacity, a particularly effective heat transport and thus a large heating / cooling capacity can be achieved.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Wärmetauscher zur Anordnungen in einer Wand, insbesondere einer Decke eines Raums, oder einem Boden ausgebildet und kann zudem eine spiralförmig, insbesondere konisch spiralförmig, gebogene Rohrleitung für die Flüssigkeit aufweisen. Zu Wartungs- und Reparaturzwecken kann der zweite Wärmetauscher demontiert werden.In a particularly preferred embodiment, the second heat exchanger is designed to be arranged in a wall, in particular a ceiling of a room, or in a floor and can also have a spiral, in particular a conical, spiral, pipeline for the liquid. The second heat exchanger can be dismantled for maintenance and repair purposes.

Zur Versorgung des mindestens einen zweiten Wärmetauschers kann ein Wärmespeicher mit warmer Flüssigkeit und/oder ein Kältespeicher mit kalter Flüssigkeit vorgesehen sein, wobei bevorzugt eine Ventilschaltung derart ausgebildet ist, dass wahlweise entweder die Zuführung von warmer Flüssigkeit aus dem Wärmespeicher oder kalter Flüssigkeit aus dem Kältespeicher zu jedem zweiten Wärmetauscher möglich ist. Soll beispielsweise die Frischluft für einen Raum gekühlt werden, kann der entsprechende zweite Wärmetauscher über die Ventilschaltung mit dem Kältespeicher verbunden werden, so dass kalte Flüssigkeit von dem Kältespeicher zum zweiten Wärmetauscher fließt und dort Wärmeenergie von der Frischluft aufnehmen kann, wodurch die Frischluft abkühlt. Um ein Erwärmen der Frischluft zu erreichen, kann mittels der Ventilschaltung der Wärmespeicher mit dem betreffenden zweiten Wärmetauscher verbunden werden. Der Zu-und Ablauf der Flüssigkeit kann über je ein Ventil geregelt werden, sodass es zu keiner Vermischung zwischen Zu-und Ablauf zwischen dem Wärmespeicher und dem Kältespeicher kommt.To supply the at least one second heat exchanger, a heat store with warm liquid and / or a cold store with cold liquid can be provided, wherein a valve circuit is preferably designed such that either the supply of warm liquid from the heat store or cold liquid from the cold store is optionally provided every second heat exchanger is possible. If, for example, the fresh air for a room is to be cooled, the corresponding second heat exchanger can be connected to the cold store via the valve circuit, so that cold liquid flows from the cold store to the second heat exchanger and can absorb heat energy from the fresh air there, thereby cooling the fresh air. In order to heat the fresh air, the heat accumulator can be connected to the relevant second heat exchanger by means of the valve circuit. The inflow and outflow of the liquid can be regulated via one valve each, so that there is no mixing between the inflow and outflow between the heat accumulator and the cold accumulator.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der erste Wärmetauscher mit mindestens einer Wärmepumpe verbunden sein, um die Abluft aus dem Gebäude zum Erwärmen des Wärmespeichers oder Abkühlen des Kältespeichers zu verwenden. Mittels der (elektrisch angetriebenen) Wärmepumpe kann folglich zusätzlich Restwärme aus der Abluft entnommen und zum Erwärmen des Wärmespeichers verwendet werden. Alternativ ist es auch möglich, mittels der Wärmepumpe Wärme aus dem Kältespeicher zu entziehen und diese Wärme der Abluft oder auch dem Wärmespeicher zuzuführen.In an advantageous embodiment, the first heat exchanger can be connected to at least one heat pump in order to use the exhaust air from the building to heat the heat store or to cool the cold store. By means of the (electrically driven) heat pump, residual heat can consequently be extracted from the exhaust air and used to heat the heat accumulator be used. Alternatively, it is also possible to use the heat pump to extract heat from the cold store and to supply this heat to the exhaust air or also to the heat store.

Zudem kann auch ein Brauchwasserspeicher vorgesehen sein, welcher über eine insbesondere mit dem ersten Wärmetauscher verbundene Wärmepumpe beheizbar ist. Auch hier kann die Restwärme in der Abluft des Gebäudes genutzt werden, um mittels der Wärmepumpe den Brauchwasserspeicher zu erwärmen.In addition, a domestic hot water tank can also be provided, which can be heated via a heat pump, in particular connected to the first heat exchanger. Here, too, the residual heat in the building's exhaust air can be used to heat the domestic hot water tank using the heat pump.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine thermische Solaranlage, insbesondere in Kombination mit einer Photovoltaikanlage, vorgesehen sein, um die Flüssigkeit in den Wärmespeicher und/oder dem Brauchwasserspeicher zu erwärmen. Die mit der Photovoltaikanlage gewonnene elektrische Energie kann zudem direkt zur Versorgung des Gebäudes genutzt, in einer Speicherbatterie gespeichert oder gegebenenfalls über einen Wechselrichter in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.In a preferred embodiment, a thermal solar system, in particular in combination with a photovoltaic system, can be provided in order to heat the liquid in the heat store and / or the domestic hot water tank. The electrical energy obtained with the photovoltaic system can also be used directly to supply the building, stored in a storage battery or possibly fed into the public power grid via an inverter.

In einer Frischluftleitung zu dem ersten Wärmetauscher kann vorteilhaft ein dritter Wärmetauscher zu Erwärmung und/oder Abkühlung der Frischluft angeordnet sein. Insbesondere bei kalten Außentemperaturen kann durch den dritten Wärmetauscher ein Erwärmen der Frischluft erfolgen, so dass ein Vereisen des ersten Wärmetauschers verhindert und eine optimale Zulufttemperatur zu jedem zweiten Wärmetauscher von beispielsweise 18° C oder 20 °C eingestellt werden kann. Bevorzugt kann der dritte Wärmetauscher mit dem Wärmespeicher verbunden sein, sodass die im Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie zum dritten Wärmetauscher transportiert und dort auf die Frischluft übertragen werden kann.A third heat exchanger for heating and / or cooling the fresh air can advantageously be arranged in a fresh air line to the first heat exchanger. In particular at cold outside temperatures, the third heat exchanger can heat the fresh air, so that the first heat exchanger does not ice up and an optimal supply air temperature of, for example, 18 ° C. or 20 ° C. can be set for every second heat exchanger. The third heat exchanger can preferably be connected to the heat accumulator, so that the thermal energy stored in the heat accumulator can be transported to the third heat exchanger and transferred there to the fresh air.

Um die Temperatur in den Räumen des Gebäudes präzise regeln zu können, kann eine Regelungseinheit vorgesehen sein, welche die Temperatur in dem Raum des Gebäudes mittels eines Sensors erfasst und in Abhängigkeit der erfassten Temperatur den zweiten Wärmetauscher regelt, also insbesondere mittels der Ventilschaltung den Zustrom von warmer oder kalter Flüssigkeit zu dem zweiten Wärmetauscher einstellt. Hierdurch wird eine vollautomatische und individuelle Klimatisierung jedes Raumes des Gebäudes ermöglicht.In order to be able to precisely regulate the temperature in the rooms of the building, a control unit can be provided which detects the temperature in the room of the building by means of a sensor and regulates the second heat exchanger as a function of the detected temperature, that is to say in particular by means of the valve circuit, the inflow of sets warm or cold liquid to the second heat exchanger. This enables fully automatic and individual air conditioning of every room in the building.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes beansprucht, bei welchem Abluft aus mindestens einem Raum des Gebäudes entnommen und mittels eines ersten Wärmetauschers Wärmeenergie von der Abluft auf eine Frischluft übertragen wird, die Frischluft anschließend mittels eines zweiten Wärmetauschers erhitzt oder gekühlt wird und dann die temperierte Frischluft in einen Raum des Gebäudes eingeleitet wird.Furthermore, a method for air conditioning a building is claimed, in which exhaust air is taken from at least one room in the building and thermal energy is transferred from the exhaust air to fresh air by means of a first heat exchanger, the fresh air is then heated or cooled by means of a second heat exchanger and then the tempered fresh air is introduced into a room of the building.

Vorteilhaft kann die Frischluft vor dem ersten Wärmetauscher durch einen dritten Wärmetauscher geleitet und insbesondere erwärmt werden, um ein Verreisen des ersten Wärmetauschers zu verhindern und eine bestimmte, allgemeine Frischlufttemperatur einzustellen.The fresh air before the first heat exchanger can advantageously be passed through a third heat exchanger and in particular heated in order to prevent the first heat exchanger from traveling and to set a specific, general fresh air temperature.

Besonders bevorzugt können mehrere Räume individuell temperiert werden, indem jedem Raum ein zweiter Wärmetauscher zugeordnet ist, durch welchen die Frischluft vor Einleitung in den Raum erwärmt oder gekühlt wird.It is particularly preferred for a plurality of rooms to be individually tempered by assigning a second heat exchanger to each room, by means of which the fresh air is heated or cooled before being introduced into the room.

Die Abluft von dem ersten Wärmetauscher kann dabei zu mindestens einer Wärmepumpe für das Erwärmen eines Wärmespeichers oder eines Brauchwasserspeichers oder das Kühlen eines Kältespeichers geleitet werden. Soweit gewünscht, kann damit der Abluft derart viel Energie entzogen werden, dass diese noch unter die Außentemperatur abgekühlt wird. Sollte insbesondere im Sommer ein Überschuss an Wärmeenergie vorhanden sein, kann diese beispielsweise zur Erwärmung eines Pools verwendet, in ein Fernwärmenetz eingespeist oder über die Abluft in die Umwelt abgegeben werden.The exhaust air from the first heat exchanger can be directed to at least one heat pump for heating a heat store or a domestic hot water tank or for cooling a cold store. If desired, so much energy can be extracted from the exhaust air that it is still cooled below the outside temperature. If there is an excess of thermal energy, especially in summer, it can be used to heat a pool, fed into a district heating network or released into the environment via the exhaust air.

Das Klimatisierungssystem kann zudem einen Schadstoffsensor umfassen, so dass bei einer bestimmten Schadstoffbelastung die Zuluftleitung geschlossen und auf einen Umluftbetrieb umgeschaltet wird.The air conditioning system can also include a pollutant sensor, so that the supply air line is closed and switched to a recirculation mode when there is a certain pollutant load.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.Further special features and advantages of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment with reference to the drawing.

In 1 ist ein Klimatisierungssystem 1 für ein Gebäude mit drei schematisch angedeuteten Räumen 2a, 2b, 2c gezeigt. Zur Klimatisierung der Räume 2a, 2b, 2c ist ein erster Wärmetauscher 3 vorgesehen, welcher über eine Abluftleitung 4 mit jedem Raum 2a, 2b, 2c verbunden ist und somit aus den Räumen 2a, 2b, 2c entnommenen Abluft durch den ersten Wärmetauscher 3 geleitet wird. Zudem ist der erste Wärmetauscher 3 auch über eine Zuluftleitung 5 mit den Räumen 2a, 2b, 2c verbunden, um von außen zugeführte Frischluft durch den ersten Wärmetauscher zu den Räumen 2a, 2b, 2c zu führen. In dem ersten Wärmetauscher 3 erfolgt dabei eine Wärmeübertragung zwischen der Abluft und der Frischluft, so das beispielsweise im Winter die Wärmeenergie aus der warmen Abluft auf die kalte Frischluft übertragen wird oder im Sommer die warme Frischluft die Wärmeenergie auf die gekühlte Abluft übertragen kann und hierdurch gekühlt wird. Hierdurch kann das einmal eingestellte Temperaturniveau in den Räumen 2a, 2b, 2c trotz Austausch der Luft gehalten werden und die Energieverluste werden minimiert.In 1 is an air conditioning system 1 for a building with three schematically indicated clear 2a . 2 B . 2c shown. For air conditioning the rooms 2a . 2 B . 2c is a first heat exchanger 3 provided, which via an exhaust pipe 4 with every room 2a . 2 B . 2c connected and thus from the rooms 2a . 2 B . 2c extracted air through the first heat exchanger 3 is directed. It is also the first heat exchanger 3 also via a supply air line 5 with the rooms 2a . 2 B . 2c connected to fresh air supplied from outside through the first heat exchanger to the rooms 2a . 2 B . 2c respectively. In the first heat exchanger 3 There is a heat transfer between the exhaust air and the fresh air, so that, for example, the heat energy from the warm exhaust air is transferred to the cold fresh air in winter or the warm fresh air in summer can transfer the heat energy to the cooled exhaust air and is thereby cooled. This allows the temperature level in the rooms to be set once 2a . 2 B . 2c are maintained despite the exchange of air and energy losses are minimized.

Zur individuellen Temperierung der Räume 2a, 2b, 2c ist in der Zuluftleitung 5, welche sich zu den Räumen 2a, 2b, 2c verzweigt, jeweils vor einem Auslass in jeden Raum ein zweiter Wärmetauscher 6a, 6b, 6c angeordnet, sodass die Frischluft vom ersten Wärmetauscher vor dem Eintritt in die Räume 2a, 2b, 2c durch jeweils einen zweiten Wärmetauscher 6a, 6b, 6c geleitet wird. Jeder zweite Wärmetauscher 6a, 6b, 6c ist dabei zur Anordnung in einer Wand oder einem Boden, insbesondere einer Decke des Raums, ausgebildet, so dass diese besonders platzsparend in die Räume integriert werden können. Die Zu- und Ablaufleitungen können ebenfalls in den Wänden, dem Boden oder der Decke integriert sein. Für einen besonders effektiven Wärmeübergang zwischen der Flüssigkeit und der Frischluft kann jeder zweite Wärmetauscher eine spiralförmig, insbesondere konisch spiralförmig, gebogene Rohrleitung für die Flüssigkeit umfassen. Die konisch spiralförmige Rohrleitung ist bevorzugt derart angeordnet, dass diese von der Frischluft entlang der Längsachse des Konus umströmt wird. Zudem kann bei einer Anordnung des zweiten Wärmetauschers in einer Decke die Längsachse des Konus der spiralförmig gebogenen Rohrleitung vertikal nach unten ausgerichtet sein und sich der Konus nach unten verjüngen, was ein besonders gutes Abscheiden von Kondensat ermöglicht.For individual temperature control of the rooms 2a . 2 B . 2c is in the supply air line 5 which go to the rooms 2a . 2 B . 2c branches, a second heat exchanger in front of an outlet in each room 6a . 6b . 6c arranged so that the fresh air from the first heat exchanger before entering the rooms 2a . 2 B . 2c by a second heat exchanger each 6a . 6b . 6c is directed. Every second heat exchanger 6a . 6b . 6c is designed to be arranged in a wall or a floor, in particular a ceiling of the room, so that they can be integrated into the rooms in a particularly space-saving manner. The inlet and outlet lines can also be integrated in the walls, floor or ceiling. For a particularly effective heat transfer between the liquid and the fresh air, every second heat exchanger can comprise a spiral, in particular conical spiral, bent pipe for the liquid. The conical spiral pipeline is preferably arranged such that fresh air flows around it along the longitudinal axis of the cone. In addition, in the case of an arrangement of the second heat exchanger in a ceiling, the longitudinal axis of the cone of the spirally bent pipeline can be oriented vertically downwards and the cone can taper downwards, which enables a particularly good separation of condensate.

Um die Zuluft abzukühlen oder zu erwärmen ist an jedem zweiten Wärmetauscher 6a, 6b, 6c jeweils eine Zu- und Ablaufleitung angeschlossen, welche eine Zuführung einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu jedem zweiten Wärmetauscher 6a, 6b, 6c ermöglicht. In der Zeichnung sind die Zu- und Ablaufleistung zur einfacheren Darstellung als doppelte Linie dargestellt und eine der Zu- und Ablaufleitungen ist mit dem Bezugszeichen 7 versehen. Die doppelte Linie steht symbolisch für je eine Zulaufleitung und eine Ablaufleistung, so das über die Zulaufleitung Wasser zu jedem zweiten Wärmetauscher 6a, 6b, 6c transportiert und über die Ablaufleistung wieder zurück gefördert werden kann.Every second heat exchanger is used to cool or heat the supply air 6a . 6b . 6c In each case, an inlet and outlet line connected, which supplies a liquid, in particular water, to every second heat exchanger 6a . 6b . 6c allows. In the drawing, the inflow and outflow performance are shown as a double line for ease of illustration and one of the inflow and outflow lines is identified by the reference symbol 7 Mistake. The double line symbolically represents an inlet line and an outlet capacity, so that water is supplied to every second heat exchanger via the inlet line 6a . 6b . 6c transported and can be promoted back via the drainage performance.

Über die Zu- und Ablaufleitungen ist jeder zweite Wärmetauscher 6a, 6b, 6c mit einer Ventilschaltung 8 verbunden, welche einen Warmwasser-Verteiler 9 und einen Kaltwasser-Verteiler 10 umfasst. Der Warmwasser-Verteiler 9 ist dabei über eine Warmwasser- Zu- und Ablaufleistung 11 mit einem Wärmespeicher 12 in Form eines Warmwassertanks verbunden. Der Kaltwasser-Verteiler 10 ist über eine Kaltwasser- Zu-und Ablaufleistung 13 mit einem Kältespeicher 14 verbunden, welcher ebenfalls in Form eines Kaltwassertanks ausgebildet ist. Die Ventilschaltung 8 kann damit je nach Bedarf Warmwasser von dem Wärmespeicher 12 oder Kaltwasser von dem Kältespeicher 14 individuell zu jedem zweiten Wärmetauscher 6a, 6b, 6c leiten. Der Wärmespeicher 12 kann insbesondere auch mit Heizkörpern in dem Gebäude verbunden sein, um die Räume, beispielsweise ein Bad, zusätzlich zu Erwärmen. Zusätzlich kann der Wärmespeicher 12 auch verwendet werden, um bei Bedarf einen, ggf. von mehreren Gebäuden gemeinsam genutzten, Pool aufzuwärmen oder die Überschusswärme in ein Fernwärmenetz einzuspeisen.Every second heat exchanger is via the inlet and outlet lines 6a . 6b . 6c with a valve circuit 8th connected which is a hot water distributor 9 and a cold water distributor 10 includes. The hot water distributor 9 is about a hot water inlet and outlet capacity 11 with a heat accumulator 12 connected in the form of a hot water tank. The cold water distributor 10 is about a cold water inlet and outlet 13 with a cold store 14 connected, which is also designed in the form of a cold water tank. The valve circuit 8th can therefore hot water from the heat accumulator as required 12 or cold water from the cold storage 14 individually for every second heat exchanger 6a . 6b . 6c conduct. The heat storage 12 can in particular also be connected to radiators in the building in order to additionally heat the rooms, for example a bathroom. In addition, the heat storage 12 can also be used to heat up a pool, if necessary shared between several buildings, or to feed the excess heat into a district heating network.

Zur einfachen Darstellung der Leitungen 4, 5, 7 wurde die Art der Überlappungen und Leitungsverzweigungen nicht extra gekennzeichnet. Die Darstellung ist daher dahingehend zu verstehen, dass Kreuzungen von Leitungen keinen Durchgang zwischen den Leitungen darstellen, die Leitungen aber an T-Stellen miteinander verbunden sind. Bei den mit Doppelstrich dargestellten zu-und Ablaufleitungen bedeutet hierbei eine T-Stelle, dass jeweils die Zulaufleitungen und die Ablaufleitungen dort miteinander gebunden sind. Um jedoch einen ungewünschten Übergang vom Kaltwasser-Kreislauf in den Warmwasser-Kreislauf zu verhindern, umfasst die Ventilschaltung 8 in der Zeichnung nicht dargestellte weitere Ventile, welche insbesondere an den T-Stellen der Zu- und Ablaufleitungen angeordnet sind und an mindestens zwei der drei Seiten einer T-Stelle das Abschließen der Zu-und Ablaufleitung ermöglichen.For simple representation of the cables 4 . 5 . 7 the type of overlap and branching was not specially marked. The illustration is therefore to be understood in such a way that crossings of lines do not represent a passage between the lines, but the lines are connected to one another at T-locations. In the case of the inlet and outlet lines shown with a double line, a T-point means that the inlet lines and the outlet lines are bound to one another there. However, in order to prevent an unwanted transition from the cold water circuit to the hot water circuit, the valve circuit includes 8th Further valves, not shown in the drawing, which are arranged in particular at the T-points of the inlet and outlet lines and enable the inlet and outlet line to be closed on at least two of the three sides of a T-point.

Die Abluft nach dem ersten Wärmetauscher 3 kann entweder über einen ersten Auslass 15 an die Umwelt abgegeben oder zu einer Wärmepumpe geführt werden, welche beispielsweise in dem Wärmespeicher 12 und/oder dem Kältespeicher 14 integriert ist. Die Restwärme in der Abluft kann damit beispielsweise genutzt werden, um mittels einer in dem Wärmespeicher 12 integrierten Wärmepumpe das Wasser in dem Wärmespeicher 12 zu erhitzen oder mittels einer in den Kältespeicher 14 integrierten Wärmepumpe das Wasser in dem Kältespeicher 14 abzukühlen. Die entsprechend erwärmte oder gekühlte Abluft kann anschließend über einen zweiten Auslass 16 an die Umwelt abgegeben werden.The exhaust air after the first heat exchanger 3 can either have a first outlet 15 released to the environment or led to a heat pump, which, for example, in the heat storage 12 and / or the cold store 14 is integrated. The residual heat in the exhaust air can thus be used, for example, by means of one in the heat store 12 integrated heat pump the water in the heat accumulator 12 to heat or by means of one in the cold store 14 integrated heat pump the water in the cold storage 14 cool. The correspondingly heated or cooled exhaust air can then be fed through a second outlet 16 be released to the environment.

Das Klimatisierungssystem 1 umfasst zudem einen Brauchwasserspeicher 17, in welchem Brauchwasser beispielsweise für Duschen und/oder Badewannen vorgewärmt und gespeichert wird. Der Brauchwasserspeicher 17 kann ebenfalls eine hier nicht dargestellte Wärmepumpe umfassen, welche mit dem ersten Wärmetauscher 3 verbunden ist, sodass Abluft aus dem ersten Wärmetauscher 3 zu der Wärmepumpe des Brauchwasserspeichers 17 geführt wird und die Restwärme in der Abluft verwendet werden kann, um das Brauchwasser zu erwärmen.The air conditioning system 1 also includes a domestic hot water tank 17 in which domestic water is preheated and stored, for example for showers and / or bathtubs. The domestic hot water tank 17 can also include a heat pump, not shown here, which is connected to the first heat exchanger 3 is connected so that exhaust air from the first heat exchanger 3 to the heat pump of the domestic hot water tank 17 and the residual heat in the exhaust air can be used to heat the domestic water.

Um die Abluft des ersten Wärmetauschers 3 gezielt zur Wärmepumpe des Wärmespeichers 12, des Kältespeichers 14 und/oder des Brauchwasserspeichers 17 zuführen zu können, kann eine Abluftleitung vorgesehen sein, welche sich zu dem Wärmespeicher 12, dem Kältespeicher 14 und/oder dem Brauchwasserspeicher 17 verzweigt, und nach der Verzweigung jeweils ein Ventil angeordnet ist, welches bei Bedarf den Durchtritt für die Abluft freigibt.The exhaust air from the first heat exchanger 3 targeted to the heat pump of the heat accumulator 12 , the cold store 14 and / or the domestic hot water tank 17 To be able to supply, an exhaust duct can be provided, which leads to the heat storage 12 , the cold store 14 and / or the domestic hot water tank 17 branches, and after the branching a valve is arranged, which releases the passage for the exhaust air if necessary.

Um das Wasser in dem Wärmespeicher 12 und/oder dem Brauchwasserspeicher 17 zusätzlich zu erwärmen, ist eine thermische Solaranlage 18 vorgesehen, welche zudem eine Photovoltaikanlage umfasst. Über die schematisch dargestellte Zu- und Ablaufleitung ist die thermische Solaranlage 18 mit dem Wärmespeicher 12 und dem Brauchwasserspeicher 17 verbunden, sodass die Wärmeenergie von der thermischen Solaranlage 18 genutzt werden kann, um das Wasser im Wärmespeicher 12 und dem Brauchwasserspeicher 17 zu erwärmen.To the water in the heat accumulator 12 and / or the domestic hot water tank 17 to heat in addition is a thermal solar system 18 provided, which also includes a photovoltaic system. The thermal solar system is via the schematically illustrated inlet and outlet line 18 with the heat accumulator 12 and the domestic hot water tank 17 connected so that the thermal energy from the thermal solar system 18 can be used to store water in the heat 12 and the domestic hot water tank 17 to warm up.

In einer Frischluftleitung 19, mit welcher Frischluft zu dem ersten Wärmetauscher 3 geführt wird, ist ein dritter Wärmetauscher 20 zur Erwärmung und/oder Abkühlung der Frischluft angeordnet. Der dritte Wärmetauscher 20 ist über eine Zu-und Ablaufleitung mit dem Warmwasser-Verteiler 9 der Ventilschaltung 8 verbunden, so dass bei entsprechender Ansteuerung der Ventilschaltung 8 warmes Wasser von dem Wärmespeicher 12 zu dem dritten Wärmetauscher 20 gefördert werden kann. Mittels des dritten Wärmetauschers 20 kann die Frischluft auf ein bestimmtes Niveau erwärmt werden, so dass ein Verreisen des ersten Wärmetauschers 3 verhindert wird und eine gewünschte Temperatur der Frischluft einstellbar ist.In a fresh air line 19 with which fresh air to the first heat exchanger 3 is a third heat exchanger 20 arranged for heating and / or cooling the fresh air. The third heat exchanger 20 is via an inlet and outlet pipe with the hot water distributor 9 the valve circuit 8th connected so that with appropriate control of the valve circuit 8th warm water from the heat accumulator 12 to the third heat exchanger 20 can be promoted. By means of the third heat exchanger 20 the fresh air can be heated to a certain level, so that the first heat exchanger travels 3 is prevented and a desired temperature of the fresh air can be set.

Zur präzisen Steuerung der Temperatur in jedem Raum 2a, 2b, 2c ist eine Regelungseinheit 21 vorgesehen, welche einen Temperatursensor in jedem Raum 2a, 2b, 2c umfasst. Beispielhaft ist der Temperatursensor 22 in dem Raum 2a gekennzeichnet. In Abhängigkeit der erfassten Temperatur in dem jeweiligen Raum kann durch die Regelungseinheit 21 der zweite Wärmetauscher 6a, 6b, 6c insbesondere mittels der Ventilschaltung 8 individuell geregelt werden, so dass für jeden Raum 2a, 2b, 2c die gewünschte Temperatur einstellbar ist.For precise control of the temperature in every room 2a . 2 B . 2c is a control unit 21 provided which has a temperature sensor in each room 2a . 2 B . 2c includes. The temperature sensor is an example 22 in the room 2a characterized. Depending on the temperature recorded in the respective room, the control unit can 21 the second heat exchanger 6a . 6b . 6c in particular by means of the valve circuit 8th be regulated individually so that for each room 2a . 2 B . 2c the desired temperature can be set.

Anstelle des Wassers kann auch eine andere Flüssigkeit in den Zu- und Auflaufleitungen vorgesehen sein, um die Wärmeenergie zu übertragen. Hierfür ist grundsätzlich jede Flüssigkeit geeignet, welche eine hohe spezifische Wärmekapazität aufweist.Instead of the water, another liquid can also be provided in the inlet and outlet lines in order to transmit the thermal energy. Any liquid that has a high specific heat capacity is basically suitable for this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: KlimatisierungssystemCooling system
2a, 2b, 2c2a, 2b, 2c: Raumroom
33: Erster WärmetauscherFirst heat exchanger
44: Abluftleitungexhaust duct
55: Zuluftleitungair supply
6a, 6b, 6c6a, 6b, 6c: Zweiter WärmetauscherSecond heat exchanger
77: Zu- und AblaufleitungInlet and outlet line
88th: Ventilschaltungvalve circuit
99: Warmwasser-VerteilerHot water distribution
1010: Kaltwasser-VerteilerCold water distribution
1111: Warmwasser-Zu- und AblaufleitungHot water inlet and outlet pipe
1212: Wärmespeicherheat storage
1313: Kaltwasser-Zu- und AblaufleitungCold water inlet and outlet pipe
1414: Kältespeichercold storage
1515: Erster AuslassFirst outlet
1616: Zweiter AuslassSecond outlet
1717: BrauchwasserspeicherHot water heater
1818: Thermische SolaranlageThermal solar system
1919: FrischluftleitungFresh air line
2020: Dritter WärmetauscherThird heat exchanger
2121: Regelungseinheitcontrol unit
2222: Temperatursensortemperature sensor

Claims

Air conditioning system (1) for a building, characterized by a first heat exchanger (3), which enables heat to be transferred between exhaust air extracted from the building and fresh air supplied from outside, and a second heat exchanger (6a; 6b; 6c) in an air supply line ( 5) between the first heat exchanger (3) and at least one room (2a; 2b; 2c) of the building.

Air conditioning system (1) according to Claim 1 , characterized in that from the first heat exchanger (3) the supply air line (5) leads to several rooms (2a; 2b; 2c) in the building and in front of an outlet in each room (2a; 2b; 2c) a second heat exchanger ( 6a; 6b; 6c) is arranged.

Air conditioning system (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that an inlet and outlet line (7) for a liquid, in particular water, to every second heat exchanger (6a; 6b; 6c) is provided for cooling or heating the supply air.

Air conditioning system (1) according to Claim 3 , characterized in that the second heat exchanger (6a; 6b; 6c) is designed to be arranged in a wall, a floor or a ceiling of a room (2a; 2b; 2c) and is circular, in particular includes a spiral, curved pipeline for a liquid.

Air conditioning system (1) according to Claim 4 , characterized in that a heat store (12) with warm liquid and / or a cold store (14) with cold liquid is provided and a valve circuit (8) is designed to selectively either the supply of warm liquid from the heat store (12) or to enable cold liquid from the cold store (14) to the second heat exchanger (6a; 6b; 6c).

Air conditioning system (1) according to Claim 5 , characterized in that the first heat exchanger (3) is connected to at least one heat pump in order to use the exhaust air for heating the heat accumulator (12) or cooling the cold accumulator (14).

Air conditioning system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a domestic water tank (17) is provided which can be heated via a heat pump, in particular connected to the first heat exchanger (3) via an exhaust air line.

Air conditioning system (1) according to one of the Claims 5 to 7 , characterized in that a thermal solar system (18), in particular in combination with a photovoltaic system, is provided in order to heat the liquid in the heat store (12) and / or the process water store (17).

Air conditioning system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a third heat exchanger (20) for heating and / or cooling the fresh air is arranged in a fresh air line (19) to the first heat exchanger (3).

Air conditioning system (1) according to Claim 9 , characterized in that the third heat exchanger (20) is connected to the heat accumulator (12).

Air conditioning system (1) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that a control unit (21) is provided which detects the temperature in at least one room of the building by means of a sensor (22) and regulates the second heat exchanger (6a; 6b; 6c) as a function of the detected temperature, in particular by means of the Valve circuit (8).

Method for air conditioning a building, characterized by the steps: - extracting exhaust air from at least one room (2a; 2b; 2c) of the building, - transferring the thermal energy of the exhaust air to fresh air by means of a first heat exchanger (3), - heating or cooling the fresh air by means of a second heat exchanger (6a; 6b; 6c), - introducing the fresh air into the at least one room (2a; 2b; 2c).

Procedure according to Claim 12 , characterized in that the fresh air is passed before the first heat exchanger (3) through a third heat exchanger (20) and in particular heated.

Procedure according to Claim 12 or 13 , characterized in that several rooms (2a; 2b; 2c) are provided and each room (2a; 2b; 2c) is assigned a second heat exchanger (6a; 6b; 6c) through which the fresh air is introduced before entering the room (2a ; 2b; 2c) is heated or cooled.

Procedure according to one of the Claims 12 to 14 , characterized in that the exhaust air is conducted from the first heat exchanger (3) to at least one heat pump for heating a heat store (12) and / or service water store (17) and / or cooling a cold store (14).