DE102018124643A1

DE102018124643A1 - Gehäuse für ein RLT-Gerät oder einen Luftkanal und ein RLT-Gerät umfassend ein solches Gehäuse

Info

Publication number: DE102018124643A1
Application number: DE102018124643.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Loose
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2020-04-09

Abstract

Gehäuse (10) für ein RLT-Gerät und/oder einen Luftkanal mit wenigstens einer Gehäusewand (13), die mindestens jeweils einen Abluft-, Zuluft-, Fortluft- und Außenluftanschluss aufweist, wobei in dem Gehäuse (10) wenigstens eine Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) angeordnet ist, in die wenigstens ein Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54), das von einem Funktionsluftstrom (24) durchströmbar ist, einbaubar ist, wodurch ein erster Bereich (22) gebildet ist, der den Funktionsluftstrom (24) führt, und wobei ferner wenigstens eine Bypassvorrichtung, die als ein Strömungskanal für einen Bypassluftstrom (30) des Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) ausgebildet ist, wenigstens einen dem ersten Bereich (22) zugeordneten zweiten Bereich (46) bildet, der in Längserstreckungsrichtung des Gehäuses (10) sich mindestens über die gesamte Länge des ersten Bereiches (22) erstreckt, so dass der Funktionsluftstrom (24) eines Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) und der jeweilige Bypassluftstrom (30) in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54) zu einem Mischluftstrom (40) zusammengeführt sind, wobei die Bypassvorrichtung (26) in Längserstreckungsrichtung des Gehäuses (10) eine Längsachse aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bypassvorrichtung (26) lufteintrittseitig wenigstens in eine Richtung mit einer feststehenden, lichten Öffnung von 10 bis 60 mm orthogonal zur Längsachse und einer Längsausdehnung von wenigstens 4 cm ausgebildet ist, wobei die Summe der Bypassvorrichtungen (26) lufteintrittseitig eine Querschnittsfläche zwischen 4 % und 16 % der Querschnittsfläche des ersten Bereiches (22) besitzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Raumlufttechnisches Gerät (RLT-Gerät) oder einen Luftkanal gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben Art und ein RLT-Gerät mit einem solchen Gehäuse nach Patentanspruch 20.
Zur Luftbehandlung können in einem RLT-Gerät oder einer raumlufttechnische Anlage mehrere thermische Funktionsluftmodule, beispielsweise eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung, ein Kühlmodul und/oder ein Heizmodul nacheinander angeordnet sein. Je nach aktuell notwendiger Luftaufbereitung und Aufgabenstellung wird ein Funktionsluftmodul alleine benutzt, manchmal werden zwei oder ganz selten alle drei gemeinsam verwendet. In der Regel sind die in Reihe geschalteten thermischen Funktionsluftmodule mit dem aktuell benötigten Gesamtluftstrom durchströmt, unabhängig von der individuell gerade erforderlichen thermischen Behandlung an lediglich einem oder mehreren Funktionsluftmodulen. Das erzeugt einen großen Luftwiderstand und es entsteht ein hoher Strombedarf am Motor des Ventilators. Alleine in Europa benötigten die RLT-Anlagen im Jahre 2012 laut der EU-Verordnung 1253/2014 etwa 78 TWh/Jahr nur für die darin eingebauten Ventilatoren. Mittlerweile, in 2018, sind das schätzungsweise 90 TWh/Jahr.
Es gibt bereits mehrere Möglichkeiten, die Luftwiderstände in einem RLT-Gerät zu reduzieren und damit den Stromverbrauch und letztendlich auch CO₂ - Emissionen einzusparen. Zur Luftwiderstandsreduktion an Funktionsluftmodulen gibt es beispielsweise Bypässe, um Luft am Funktionsluftmodul vorbeizuleiten.
Bei einem Funktionsluftmodul, das als Kühlmodul ausgebildet ist, gibt es manchmal einen sogenannten Strömungsbypass, der einseitig zwischen dem Gerätegehäuse und dem Kühlmodul angeordnet ist. Der Strömungsbypass hat eine Auf/Zu-Klappe, die sich öffnet, sobald das Kühlmodul aktuell nicht benötigt ist. Die Größe des Strömungskanals ist durch die Größe Auf/Zu-Klappe bedingt.
Bei einem Funktionsluftmodul, das als Wärmerückgewinnungsvorrichtung ausgebildet ist, kann es zur Reduktion des Luftwiderstandes einen thermischen Bypass geben, der mittels einer Strömungssteuereinrichtung stetig geöffnet oder geschlossen wird. Auch dieser Bypass ist meistens einseitig am Funktionsluftmodul angeordnet und weist eine Klappe auf, die aufgrund der Regelungsfunktion zumeist mit zwei übereinander liegenden Klappenblättern ausgebildet ist und dadurch einen größeren Querschnitt aufweist.
Jede übliche Bypassklappe schränkt die Bauhöhe des Funktionsluftmoduls im RLT-Gerät ein und erhöht damit dessen Luftwiderstand. Dazu gibt es noch weitere Nachteile.
Sobald bei einem Funktionsluftmodul mit geöffneter Bypassklappe ein nachfolgendes Funktionsluftmodul aktiv ist, gibt es am nachfolgenden Funktionsluftmodul regelungstechnische Probleme, weil sich der Bypassluftstrom, physikalisch bedingt, vorwiegend an die Gehäusewand des RLT-Gerätes anlehnt. Dadurch ist das nachfolgende Funktionsluftmodul nicht gleichmäßig angeströmt, und nur ein Teil der thermischen Behandlungsfläche ist beaufschlagt. Durch die einseitige Anströmung des Funktionsluftmoduls muss die stärker durchströmte Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls eine erhöhte Leistung aufbringen, um die insgesamt gewünschte Leistung zu erzielen. Das führt im Kühlfall wegen einer hier teilweise auftretenden latenten Kühlung zu einer erhöhten thermischen Leistung und somit zu einem höheren Stromverbrauch. Das kann mit groß gewählten Abständen zwischen den Funktionsluftmodulen behoben werden, was jedoch zu längeren und entsprechend teureren RLT-Geräten führt.
Ein weiterer Vorschlag zur Reduktion der Luftwiderstände steht in der für alle RLT-Gerätehersteller verbindlichen EU-Verordnung 1253/2014 zur Ökodesignverordnung, die angibt, dass speziell definierte RLT-Geräte an der Wärmerückgewinnungsvorrichtung einen thermischen Bypass haben müssen. Durch die in der VO gleichzeitig erfolgte Definition einer maximal erlaubten spezifischen Ventilatorleistung, vorerst lediglich bezogen auf die Luftwiderstände der Wärmerückgewinnungsvorrichtungen und Filter, entstehen zwangsläufig größere Gehäusequerschnitte für das RLT-Gerät. Dadurch sinken die Luftwiderstände an allen eingebauten Funktionsluftmodulen, aber die Geräte müssen viel größer werden, so dass ein eigentlich dringend notwendiger Austausch von Altgeräten, die einen erhöhten Stromverbrauch aufweisen, in vielen Fällen nicht möglich ist. So geht europaweit ein hohes Einsparpotenzial verloren.
Die DE 10 2008 029 922 B4 und DE 10 2013 102 347 A1 offenbaren weitere Vorschläge zur Luftwiderstandsreduktion von Funktionsluftmodulen bei RLT-Geräten. Zwei in der Regel gegensinnig arbeitende thermische Funktionsluftmodule, beispielsweise eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung und ein Kühlmodul, sind in unterschiedlichen Strömungswegen parallel zueinander angeordnet. Der Nachteil dieser Erfindung ist jedoch, dass ein hoher Steuer- und Regelungsaufwand erforderlich ist. Zudem ist die jahrzehntelang übliche Gerätekonstruktion zu ändern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gehäuse für ein RLT-Gerät oder einen Luftkanal gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass bei gleichem Gehäusequerschnitt des RLT-Gerätes, die Luftwiderstände an allen thermischen Funktionsluftmodulen reduziert sind. Dadurch können auch kleine RLT-Altgeräte Strom sparend erneuert werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
In bekannter Art und Weise umfasst ein Gehäuse für ein RLT-Gerät und/oder einen Luftkanal wenigstens eine Gehäusewand, die mindestens jeweils einen Anschluss für Abluft, Zuluft, Fortluft und Außenluft aufweist. Das in modularer Bauweise ausgeführte Gehäuse weist wenigstens eine Befestigungsvorrichtung auf, in die wenigstens ein Funktionsluftmodul, das von einem Funktionsluftstrom durchströmbar ist, einbaubar ist.
Durch das in die Befestigungsvorrichtung eingebaute Funktionsluftmodul mit seinem eigenen, üblichen Rahmen ist ein erster Bereich gebildet, der den Funktionsluftstrom führt. Eine Bypassvorrichtung, die in Längserstreckungsrichtung des Gehäuses eine Längsachse aufweist, ist als ein Strömungskanal für einen Bypassluftstrom des Funktionsluftmoduls ausgebildet. Durch die Bypassvorrichtung bildet sich ein zweiter Bereich, der dem ersten Bereich zugeordnet ist. In Längserstreckungsrichtung des Gehäuses erstreckt sich der zweite Bereich mindestens über die gesamte Länge des ersten Bereiches.
In Strömungsrichtung sind der Funktionsluftstrom des Funktionsluftmoduls und der jeweilige Bypassluftstrom unmittelbar nach dem Funktionsluftmodul zusammengeführt. Unmittelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Bypassvorrichtung den austretenden Bypassluftstrom des jeweiligen Funktionsluftmoduls von der Gehäusewand weg zu einem Mischpunkt im austretenden Funktionsluftstrom hin lenkt, so dass der Funktionsluftstrom und der Bypassluftstrom sich zu einem Mischluftstrom vereinigen, wobei der Mischpunkt möglichst nah am Funktionsluftmodul liegt. Dadurch bildet sich aus dem Funktionsluftstrom und dem Bypassluftstrom ein Mischluftstrom, der das eventuell nachfolgende Funktionsluftmodul gleichmäßig beaufschlagt.
Erfindungsgemäß ist die Bypassvorrichtung lufteintrittseitig wenigstens in eine Richtung mit einer feststehenden, lichten Öffnung von 10 bis 60 mm orthogonal zur Längsachse und einer Längsausdehnung von wenigstens 4 cm ausgebildet, wobei die Summe der Bypassvorrichtungen lufteintrittseitig eine Querschnittsfläche zwischen 4 % und 16 % der Querschnittsfläche des ersten Bereiches besitzt. Dadurch ist die erfindungsgemäße Bypassvorrichtung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Bypassvorrichtungen viel kleiner/schmäler ausgebildet.
Vorzugsweise sind zwei Bypassvorrichtungen pro Funktionsluftmodul vorhanden.
Eine Bypassvorrichtung umfasst einen Strömungskanal, der den Bypassluftstrom am Funktionsluftmodul vorbei führt und ihn danach umlenkt. Der Strömungskanal ist durch einen engen Spalt gebildet, der sich in Längserstreckungsrichtung über die gesamte Länge des ersten Bereiches erstreckt. Der Strömungskanal ist wesentlich geringer ausgebildet als eine herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte, parallel zum Funktionsluftmodul einseitig angeordnete Bypassvorrichtung, die entweder als ein Strömungsbypass mit einer Auf/Zu-Klappe oder als ein thermischer Bypass mit einer Strömungssteuereinrichtung ausgebildet ist.
Durch die Nutzung der erfindungsgemäß sehr schmal ausgeführten Bypassvorrichtung, ist es möglich ein größeres und dadurch widerstandsärmeres Funktionsluftmodul in das RLT-Gehäuse einzubauen, im Vergleich zu einem Funktionsluftmodul, dem eine herkömmliche Bypassvorrichtung mit Klappe zugeordnet ist. Dadurch sind in vorteilhafter Weise die Ventilatorleistung und der Stromverbrauch des Ventilators reduziert.
Ferner ermöglicht die ständige Nutzung der Bypassvorrichtung, um einen Bypassluftstrom am Funktionsluftmodul vorbeizuleiten, eine Reduzierung des Funktionsluftstroms. Insgesamt strömt damit dauerhaft weniger Luft über das Funktionsluftmodul. Dadurch ist der gesamte Luftwiderstand, den der Ventilator zur Luftförderung überwinden muss, reduziert und folglich ist auch der Strombedarf des Ventilators reduziert.
Bevorzugt ist die Befestigungsvorrichtung lösbar mit dem Gehäuse verbunden. Die Befestigungsvorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise als eine Führungsleiste, ein Winkel, eine Rahmenkonstruktion, eine Einschubschiene, eine Aufnahmeplatte, ein Ständerwerk, usw. In vorteilhafter Weise ist die lösbare Befestigungsvorrichtung nachträglich in das Gehäuse einbaubar. Ein weiterer Vorteil entsteht im Hinblick auf Teilekosten, die bei einer lösbaren Verbindung oftmals günstiger sind.
Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden. Die Befestigungsvorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise als eine Führungsleiste, ein Winkel, eine Rahmenkonstruktion, eine Einschubschiene, eine Aufnahmeplatte, ein Ständerwerk, usw. Eine stoffschlüssige Verbindung ermöglicht eine integrierte Fertigung und weist eine hohe Stabilität auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung, die insbesondere die luftdichte Befestigung des Funktionsluftmoduls ermöglicht, Aufnahmen zur Befestigung des Funktionsluftmoduls an der Befestigungsvorrichtung auf. Die Aufnahmen ermöglichen eine Verbindung zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Funktionsluftmodul. Dadurch ist die Stabilität des Funktionsluftmoduls erhöht.
Die Befestigungsvorrichtung ermöglicht insbesondere, dass der erste Bereich luftdicht gegenüber dem zweiten Bereich und/oder luftdicht gegenüber dem Gehäuse abgeschlossen ist. Das luftdichte Abschließen des Funktionsluftmoduls gegenüber der Bypassvorrichtung und/oder gegenüber dem Gehäuse minimiert Leckagen zwischen dem Funktionsluftmodul und der Bypassvorrichtung und/oder zwischen dem Funktionsluftmodul und dem Gehäuse und gewährleistet bei der vorgesehenen bewussten Luftaufteilung die Energieeffizenz des Funktionsluftmoduls.
Vorzugsweise ist es möglich, dass ein Funktionsluftmodul mit der daran angebauten Bypassvorrichtung bereits komplett montiert angeliefert und an einer dazu geeigneten Befestigungsvorrichtung im Gerätegehäuse angebracht wird.
Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung dazu ausgebildet, ein Funktionsluftmodul, das zur thermischen Behandlung des Funktionsluftstroms als ein Kühlmodul, ein Heizmodul, ein Kombinationsmodul für Heizen/Kühlen oder als eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung ausgebildet ist, aufzunehmen. Je nach benötigter thermischer Luftaufbereitung, ist ein Funktionsluftmodul alleine eingebaut, manchmal sind zwei gemeinsam oder alle drei gemeinsam eingebaut. Das jeweilige Funktionsluftmodul ist im Gehäuse in eines der in Reihe angeordneten Befestigungsvorrichtungen einbaubar. Die Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise als eine Führungsleiste, ein Winkel, eine Rahmenkonstruktion, eine Einschubschiene, eine Aufnahmeplatte, ein Ständerwerk, usw. ausgebildet. Dadurch ist ein erster Bereich gebildet, der den über das jeweilige Funktionsluftmodul strömenden Funktionsluftstrom führt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Strömungskanal zur Führung des Bypassluftstroms allseitig von einer Wandung begrenzt, wobei die Wandung wenigstens teilweise durch die Gehäusewand und/oder einer Wandung des Funktionsluftmoduls und/oder einer zusätzlichen Wandung gebildet ist. Der Strömungskanal ist durch einen engen Spalt zwischen dem Funktionsluftmodul und der Gehäusewand gebildet und führt einen Bypassluftstrom am Funktionsluftmodul vorbei. In Längsrichtung des Gehäuses kann die Wandung des Strömungskanals unterschiedlich gebildet sein. Sie kann beispielsweise durch die Gehäusewand und die Wandung des Funktionsluftmoduls gebildet sein. Alternativ kann die Wandung des Strömungskanals durch die Gehäusewand und einer zusätzlichen Wandung, oder durch die Wandung des Funktionsluftmoduls und einer zusätzlichen Wandung gebildet sein. Es ist auch möglich, dass die Wandung des Strömungskanals durch verschiedene Teilkombinationen der oben genannten Möglichkeiten gebildet ist. Ferner kann der Strömungskanal allseitig mittels einer zusätzlichen Wandung umschlossen sein. Durch die allseitige Wandung weist der Strömungskanal eine niedrige Oberflächenrauheit auf und der Bypassluftstrom strömt in vorteilhafter Weise mit einem geringen Turbulenzgrad und einer dementsprechend geringen Geräuschentwicklung durch die Bypassvorrichtung an dem Funktionsluftmodul vorbei.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bypassvorrichtung Luftwiderstand-erzeugende Bauteile, die das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms zum Funktionsluftstrom definieren. In der Bypassvorrichtung sind Bauteile angeordnet, die die Luftströmung hemmen. Der Luftwiderstand der Bypassvorrichtung ist derart auf den Luftwiderstand des jeweiligen Funktionsluftmoduls abgestimmt, dass ein in der Größe festgelegter Bypassluftstrom durch die Bypassvorrichtung strömt. Über die Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile in der Bypassvorrichtung ist der jeweilige Bypassluftstrom aufgabenbedingt in seiner Größe anpassbar, bei gleichbleibender Größe des Strömungskanals. Das ermöglicht beispielsweise bei einer serienmäßigen Anfertigung des Gehäuses eine flexible Anpassung der Bypassvorrichtung.
Durch das festgelegte Volumen des Bypassluftstroms, ist das Volumen des Funktionsluftstroms, der über das Funktionsluftmodul strömt, festgelegt. Angestrebt ist, das Volumen des Funktionsluftstroms so klein wie möglich zu gestalten, um eine möglichst geringe Ventilatorleistung zu erzielen. Insbesondere ist angestrebt, dass 50% bis 60% des Gesamtluftstroms, der durch das Gehäuse strömt, als Bypassluftstrom am Funktionsluftmodul vorbeigeleitet ist, sofern die zur Verfügung stehende Fluidvorlauftemperatur das erlaubt. Dadurch sinkt das Volumen des Funktionsluftstroms und der gesamte Luftwiderstand des Funktionsluftmoduls reduziert sich auf 16% bis 25%. Dadurch reduziert sich die Ventilatorleistung erheblich und der Stromverbrauch des Ventilators ist reduziert.
Das feste Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms zum Funktionsluftstrom ist für die thermische Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls unerheblich, bringt aber eine vereinfachte Regelung für die zu erreichende Temperatur in Strömungsrichtung nach dem Funktionsmodul. Der Funktionsluftstrom und der Bypassluftstrom vermischen sich in Strömungsrichtung nach dem jeweiligen Funktionsluftmodul zu einem Mischluftstrom, der eine gewünschte Endtemperatur aufweisen soll. Wenn der Mischluftstrom anteilig aus einem großen Bypassluftstrom und einem kleinen Funktionsluftstrom besteht, behandelt das Funktionsluftmodul ein kleines Luftvolumen, wobei der lufteintrittseitige Funktionsluftstrom einen großen Temperaturunterschied (delta K) zum luftaustrittseitigen Funktionsluftstrom aufweist. Ist der Funktionsluftstrom hingegen größer, behandelt das Funktionsluftmodul ein großes Luftvolumen, und der lufteintrittseitige Funktionsluftstrom weist einen geringen Temperaturunterschied (delta K) zum luftaustrittseitigen Funktionsluftstrom auf. Die Übertragungsleistung, um die gewünschte Endtemperatur für die am Funktionsluftmodul zu behandelnde gesamte Luftmenge zu erreichen, ist in beiden Fällen ähnlich.
Bevorzugt ist das Luftwiderstand-erzeugende Bauteil als ein gezielt luftdurchlässiges Bauteil ausgebildet. Es ist denkbar, dass das Luftwiderstand-erzeugende Bauteil als ein Lochblech und/oder ein Schlitzblech ausgebildet ist. Das Bauteil ermöglicht, dass der Luftwiderstand der Bypassvorrichtung individuell angepasst ist, so dass ein in der Größe festgelegter Bypassluftstrom durch die Bypassvorrichtung strömt.
Vorzugsweise kann das Luftwiderstand-erzeugende Bauteil als poröses Material ausgebildet sein. Poröses Material ermöglicht ein individuelles Anpassen des Luftwiderstands der Bypassvorrichtung, wobei die Größe des Bypassluftstroms gezielt festlegbar ist. Ein poröses Material ermöglicht bei einem ganz engen Strömungskanal der Bypassvorrichtung durch die Masse des in den Spalt eingefügten Materials in sehr einfacher Weise einen beliebigen Luftwiderstand für die Bypassvorrichtung zu erzeugen, möglichst ohne störende Strömungsgeräusche.
Es ist auch möglich, das Heizmodul mit dem angebauten, individuell gewünschten, durch poröses Material ergänzbaren Bypasswiderstand anzuliefern und somit als komplette Einheit in das RLT-Gerät einzuschieben, wie bisher üblich. Das ist besonders bei einem Heizmodul geeignet, wo ständig 60% Bypassluftstrom eingestellt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bypassvorrichtung eine Austrittsöffnung auf, deren Querschnitt größer ist als der eintrittseitige Querschnitt. Die Bypassvorrichtung ist durch einen bewusst engen Strömungskanal gebildet, der zwischen der Gehäusewand und dem Funktionsluftmodul vorgesehen ist. Luftaustrittseitig ist die Bypassvorrichtung derart gestaltet, dass die Austrittsöffnung in Längsrichtung des Gehäuses sich zunehmend aufweitet. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Wandung der Bypassvorrichtung austrittseitig gespreizt ist. Dadurch geht der enge Strömungskanal der Bypassvorrichtung in eine Austrittsöffnung über, deren Querschnitt größer ist als der eintrittseitige Querschnitt. In vorteilhafter Weise ermöglicht der zunehmende Querschnitt der Austrittsöffnung, dass die Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile außerhalb des engen Strömungskanals anbringbar sind.
Bevorzugt ist das Luftwiderstand-erzeugende Bauteil luftaustrittseitig als ein Luftauslasselement ausgebildet, das den Bypassluftstrom in Strömungsrichtung in einem Winkel von 5° bis 60° zur Gehäusewand weg lenkt und den Bypassluftstrom zu einem Mischpunkt lenkt, um den Bypassluftstrom mit dem Funktionsluftstrom zu einem Mischluftstrom zusammenzuführen. Das an der Austrittsöffnung der Bypassvorrichtung angeordnete Luftwiderstand-erzeugende Bauteil ist ein luftdurchlässiges Bauteil, das zu einem Luftauslasselement ausgebildet ist, und den aus der Bypassvorrichtung ausströmenden Bypassluftstrom lenkt. Das Luftauslasselement ist derart angeordnet, dass der Bypassluftstrom bewusst schräg, nämlich in einem Winkel von 5° bis 60° von der Gehäusewand weg geleitet ist. Das verhindert, dass der Bypassluftstrom parallel zur Gehäusewand strömt. Das nachfolgende, eventuell aktive Funktionsluftmodul ist dadurch gleichmäßiger angeströmt und regelungstechnische Probleme, die eine ungewollt erhöhte thermische Leistung am eventuell nachfolgenden Funktionsluftmodul hervorrufen, sind verhindert.
Über das Luftauslasselement ist der Bypassluftstrom unmittelbar nach dem jeweiligen Funktionsluftmodul zu einem Mischpunkt gelenkt, zur Zusammenführung mit dem jeweiligen Funktionsluftstrom. Hier bedeutet unmittelbar, dass der Mischpunkt in Strömungsrichtung so nah wie möglich am jeweiligen Funktionsluftmodul liegt. Der Bypassluftstrom und der Funktionsluftstrom vermischen sich zu einem Mischluftstrom, der dann in Strömungsrichtung ein eventuell nachfolgendes Funktionsluftmodul gleichmäßig beaufschlagen kann. In vorteilhafter Weise ist es möglich, dass der Abstand zwischen den aufeinander folgenden Funktionsluftmodulen gering ist und eine ungleiche Anströmung des nachfolgenden Funktionsluftmoduls dennoch verhindert ist.
Vorzugsweise ist das Luftauslasselement in der Austrittsöffnung angeordnet, wobei es sich gegen die Strömungsrichtung zur Gehäusewand hin neigt und einen spitzen Winkel von 30° bis 85° zur Gehäusewand aufweist. Dadurch lenkt das Luftauslasselement den Bypassluftstrom in einem Winkel von 5° bis 60° zur Gehäusewand weg und führt den Bypassluftstrom zu einem Mischpunkt, um den Bypassluftstrom mit dem Funktionsluftstrom zu einem Mischluftstrom zusammenzuführen. In vorteilhafter Weise können dadurch die Abstände der in Reihe angeordneten Funktionsluftmodule gering sein, wobei das nachfolgende Funktionsluftmodul dennoch gleichmäßig vom Mischluftstrom angeströmt ist, und eine erhöhte thermische Leistung des nachfolgenden Funktionsluftmoduls verhindert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Bypassvorrichtung Aufnahmen zur Anbringung einer Strömungssteuereinrichtung auf. Die Aufnahmen sind bevorzugt an der Austrittsöffnung der Bypassvorrichtung angeordnet, weil die Austrittsöffnung einen größeren Querschnitt aufweist als der eintrittseitige Querschnitt des engen Strömungskanals. Der größere Querschnitt der Austrittsöffnung ermöglicht eine einfachere Montage einer beliebig gestalteten Strömungssteuereinrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bypassvorrichtung wenigstens eine Strömungssteuereinrichtung zur Regelung des Aufteilungsverhältnisses zwischen dem Bypassluftstrom und dem Funktionsluftstrom auf. Die Bypassvorrichtung ist mit einer zunehmend aufweitenden Austrittsöffnung gestaltet, in der eine Strömungssteuereinrichtung an den dafür vorgesehenen Aufnahmen angeordnet ist. Die Strömungssteuereinrichtung kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als eine Irisblende, eine Regelklappe oder ein Schlitzschieber mit Auf/Zu-Antrieb.
Durch die Strömungssteuereinrichtung ist der Bypassluftstrom mit Auswirkung auf den Funktionsluftstrom sowohl geregelt veränderbar oder gegebenenfalls absperrbar. Die Drosselung des Bypassluftstroms durch die Strömungssteuereinrichtung erhöht den Funktionsluftstrom.
Eine Strömungssteuereinrichtung ist beispielsweise bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung, die z.B. ein Wärmerad mit jeweils einer Funktionsebene für den Zuluftteil und den Abluftteil eines RLT-Geräts aufweist, vorteilhaft. Die zu übertragende thermische Leistung ist zumindest teilweise durch das Schließen der Bypassvorrichtungen regelbar. Je nach Außenluft-, Abluft- und Zulufttemperatur am Einsatzort können unterschiedlich große Bypassluftströme in den jeweiligen Funktionsebenen der Wärmerückgewinnungsvorrichtung erzeugt sein.
Bei maximal erforderlicher Übertragungsleistung sind alle Bypassvorrichtungen geschlossen, so dass der gesamte Luftstrom als Funktionsluftstrom über die Wärmerückgewinnungsvorrichtung strömt. Sobald die notwendige Übertragungsleistung sinkt, öffnen sich je nach Aufgabenstellung die Bypassvorrichtungen einer jeweiligen Funktionsebene, wobei der Funktionsluftstrom sowie der Luftwiderstand der jeweiligen Funktionsebene reduziert sind. Anschließend öffnen sich die Bypassvorrichtungen der jeweils anderen Funktionsebene, deren Funktionsluftstrom und Luftwiderstand dadurch auch reduziert sind. Im Betrieb ist angestrebt, dass die Bypassvorrichtungen möglichst lange offen sind, um den Funktionsluftstrom möglichst lange gering zu halten. Dadurch reduziert sich die Antriebsleistung der Ventilatoren sowie der Stromverbrauch.
Bei sehr kalter Außentemperatur beispielsweise verhindert die Strömungssteuereinrichtung das Einfrieren der Wärmeradporen, indem der Funktionsluftstrom in der wärmeabgebenden Funktionsebene des Abluftteils relativ zum Funktionsluftstrom in der wärmeaufnehmenden Funktionsebene des Zuluftteils erhöht ist.
Bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung mit einem Wärmerad ist, aufgrund der Vorgabe in der EU-VO 1253/2014, eine Strömungssteuereinrichtung, die beispielsweise als eine mehrgliedrige Klappe ausgebildet sein kann, einseitig am Wärmerad angeordnet. Dadurch ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Wärmerad kleiner ausgebildet und hat bei der erforderlichen Übertragungsleistung einen höheren Luftwiderstand.
Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform der Bypassvorrichtung ist es möglich ein größeres Wärmerad mit weniger Luftwiderstand zu nutzen. Denn hier ist die spezielle Bypassvorrichtung beispielsweise in den Ecken des Gehäuses angebracht. Die eigentliche Wärmerückgewinnungsvorrichtung mit dem darin integriertem Wärmerad ist innerhalb der Befestigungsvorrichtung, z.B. in einem achteckigen Rahmen, angebracht, vorteilhaft dort eingeschoben und am Rahmen befestigt.
Bei dieser Art eines Wärmerückgewinnungsmoduls kann bei voller thermischer Leistung ein leichtes Öffnen einer Strömungssteuereinrichtung, zumindest in einer Funktionsebene des Wärmerades infolge eines so bewusst herbei geführten Druckausgleiches ggf. sogar eine ungewollte Fehlluft zwischen Abluft und Zuluft über die Spalte am Radumfang und an den Trennflächen zwischen den beiden Funktionsebenen vermindern. Das dazu wegen eines besseren thermischen Wirkungsgrades ausgewählte dickere Wärmerad hat für eine gewünschte thermische Übertragungsleistung einen höheren Luftwiderstand. Dieser wird durch das leichte Öffnen einer Strömungssteuereinrichtung reduziert. Entscheidend ist jedoch, dass der dadurch verschlechterte gesamte Wirkungsgrad im Laufe der Betriebszeit mehr als eliminiert ist, da zumeist wesentlich weniger Luftwiderstand am Wärmerad selbst entsteht.
Bei einem Kühlmodul, das nur selten benötigt ist und/oder eine große Kühlleistung aufweist, kann eine Strömungssteuereinrichtung auch vorteilhaft sein. Insbesondere wenn der lufteintrittseitige und luftaustrittseitige Funktionsluftstrom am Kühlmodul einen großen Temperaturunterschied (delta K) aufweisen, kann es bei der Abkühlung des Funktionsluftstroms zu einer ungewollten latenten Kühlung des Funktionsluftstroms am Funktionsluftmodul führen. Mittels einer Strömungssteuereinrichtung ist der Bypassluftstrom drosselbar. Das erhöht nunmehr das Aufteilungsverhältnis von Funktionsluftstrom zu Bypassluftstrom, so dass das Funktionsluftmodul einen höheren Anteil des Gesamtluftstroms behandelt. Folglich ist der Temperaturunterschied (delta K) zwischen dem lufteintrittseitigen und dem luftaustrittseitigen Funktionsluftstrom reduziert und am Kühlmodul findet nur noch die sensible Kühlung, anstelle der unerwünschten latenten Kühlung, statt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bypassvorrichtung zwei Mal vorhanden und verläuft an zwei insbesondere gegenüberliegenden Seiten des ersten Bereiches. Bei einem ständig benutzten Funktionsluftmodul entstehen erfindungsgemäß in der Regel dauerhaft drei in der Größe festgelegte Teilluftströme, nämlich zwei Bypassluftströme und ein Funktionsluftstrom. Der Funktionsluftstrom strömt durch das Funktionsluftmodul und die beiden Bypassluftströme sind an der thermischen Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls vorbei geleitet. Dadurch ist der Luftwiderstand des Funktionsluftmoduls reduziert, und der Ventilator benötigt weniger Strom.
Die zwei Bypassvorrichtungen lenken die Bypassluftströme unmittelbar nach dem jeweiligen Funktionsluftmodul zu einem Mischpunkt, um die Bypassluftströme mit dem Funktionsluftstrom zu einem Mischluftstrom zusammenzuführen. Unmittelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Mischpunkt in Strömungsrichtung möglichst nah am jeweiligen Funktionsluftmodul liegt, wobei die Bypassvorrichtung den austretenden Bypassluftstrom des jeweiligen Funktionsluftmoduls von der Gehäusewand weg zum austretenden Funktionsluftstrom hin lenkt, so dass der Funktionsluftstrom und der Bypassluftstrom sich zu einem Mischluftstrom vereinigen. Dadurch ist es möglich, dass ein Mischluftstrom gebildet ist, der das eventuell nachfolgende Funktionsluftmodul gleichmäßig anströmt, wodurch eine erhöhte thermische Leistung des nachfolgenden Funktionsluftmoduls verhindert ist.
Vorzugsweise ist die Bypassvorrichtung drei Mal vorhanden und verläuft an drei Seiten des ersten Bereiches. Bei einem ständig benutzten Funktionsluftmodul entstehen erfindungsgemäß in der Regel dauerhaft vier in ihrer Größe festgelegte Teilluftströme, nämlich drei Bypassluftströme und ein Funktionsluftstrom. Der Funktionsluftstrom strömt durch das Funktionsluftmodul und die Bypassluftströme sind an der thermischen Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls vorbei geleitet. Dadurch ist der Luftwiderstand des Funktionsluftmoduls reduziert, und der Ventilator benötigt weniger Strom.
Die drei Bypassvorrichtungen lenken die Bypassluftströme unmittelbar nach dem jeweiligen Funktionsluftmodul zu einem Mischpunkt, der in Strömungsrichtung so nah wie möglich am jeweiligen Funktionsluftmodul liegt. Die Bypassluftströme sind mit dem Funktionsluftstrom zu einem Mischluftstrom zusammengeführt. Dadurch können die Abstände der in Reihe angeordneten Funktionsluftmodule gering sein und es ist dennochgewährleistet, dass das nachfolgende Funktionsluftmodul gleichmäßig vom Mischluftstrom angeströmt ist. In vorteilhafter Weise ist dadurch eine erhöhte thermische Leistung des nachfolgenden Funktionsluftmoduls verhindert.
Bevorzugt ist die Bypassvorrichtung vier Mal vorhanden und verläuft an vier Seiten des ersten Bereiches. Bei einem ständig benutzten Funktionsluftmodul entstehen erfindungsgemäß in der Regel dauerhaft fünf in ihrer Größe festgelegte Teilluftströme, nämlich vier Bypassluftströme und ein Funktionsluftstrom. Der Funktionsluftstrom strömt durch das Funktionsluftmodul und die Bypassluftströme sind an der thermischen Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls vorbei geleitet. Dadurch ist der Luftwiderstand des Funktionsluftmoduls reduziert, und der Ventilator benötigt weniger Strom. Die Ausführungsform mit vier Bypassvorrichtungen kann bei sehr großen RLT-Geräten vorteilhaft sein, da eine deutlich verbesserte Anströmung des eventuell nachfolgenden Funktionsluftmoduls gegeben ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Bypassvorrichtung innerhalb des ersten Bereichs angeordnet, wobei das Funktionsluftmodul eine geteilte thermische Behandlungsfläche aufweist. Es ist denkbar, dass die Bypassvorrichtung bei dieser Ausführungsform durch einen engen Strömungskanal gebildet ist. Auch hier lässt sich durch die nachfolgende Aufweitung des engen Strömungskanals in Strömungsrichtung nach dem Funktionsluftmodul eine ausreichend große Strömungssteuereinrichtung ergänzen. Auch hier kann ein ggf. nachfolgendes Funktionsluftmodul gleichmäßiger angeströmt werden als bei einer üblichen, nur einseitigen, Klappe.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das RLT-Gehäuse mehrere Befestigungsvorrichtungen auf, die im Gehäuse in Längsrichtung nacheinander angeordnet sind und in die jeweils unterschiedliche Funktionsluftmodule einbaubar sind, wobei die jeweils zugeordneten Bypassvorrichtungen unterschiedlich ausgebildet sind.
Je nach Aufgabenstellung und notwendiger Luftaufbereitung ist in einem RLT-Gerät oder einem Luftkanal, beispielsweise zur Nachbehandlung der Luft, nur ein Funktionsluftmodul angeordnet. Bei einem RLT-Gerät kann es eine Kombination unterschiedlicher Funktionsluftmodule in Reihe geben. Die Funktionsluftmodule sind beispielsweise als eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung, ein Kühlmodul, ein Heizmodul oder ein Kombinationsmodul für Heizen/Kühlen ausgebildet. Zur aktuell notwendigen Zuluftaufbereitung sind alle im RLT-Gerät eingebauten Funktionsluftmodule gemeinsam oder in verschiedenen Kombinationen miteinander verwendbar.
Gemeinsam bilden die in Reihe angeordneten Funktionsluftmodule üblicherweise einen hohen Luftwiderstand, der vom Ventilator zur Luftförderung zu überwinden ist. Um den Luftwiderstand der jeweiligen Funktionsluftmodule zu verringern, sind erfindungsgemäß an allen Funktionsluftmodulen Bypassvorrichtungen vorgesehen, die jeweils einen Bypassluftstrom am Funktionsluftmodul vorbeiführen. Die Bypassvorrichtungen der jeweiligen Funktionsluftmodule sind je nach Anwendungsfall unterschiedlich ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein RLT-Gerät erfindungsgemäß ein zuvor beschriebenes Gehäuse, in dem zumindest ein Ventilator zur Luftförderung, sowie wenigstens eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung und/oder ein Kühlmodul und/oder ein Heizmodul und/oder ein Kombinationsmodul für Heizen/Kühlen in Reihe angeordnet sind.
RLT-Geräte benötigen zur Zuluftaufbereitung je nach Aufgabenstellung unterschiedliche thermische Funktionsluftmodule. Je nach aktuell benötigter thermischer Luftaufbereitung ist ein Funktionsluftmodul alleine verwendbar, manchmal sind zwei gemeinsam oder in seltenen Fällen sind alle drei gemeinsam verwendbar. Üblicherweise sind die Funktionsluftmodule im RLT-Gerät in Reihe angeordnet. Dadurch entsteht ein großer Luftwiderstand. Der Ventilator fördert einen bestimmten Gesamtluftstrom durch das RLT-Gerät und erzeugt dabei eine Druckerhöhung, die den Strömungswiderstand des gesamten RLT-Gerätes überwindet, wobei, wie zuvor beschrieben, durch die erfindungsgemäße Bypassvorrichtung ein deutlich reduzierter Luftwiderstand an den Funktionsluftmodulen erzeugt ist, und die Ventilatorleistung und der Stromverbrauch entsprechend reduziert sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bypassvorrichtung der Wärmerückgewinnungsvorrichtung und/oder des Kühlmoduls Luftwiderstand-erzeugende Bauteile auf, die derart auf das jeweilige Funktionsluftmodul abgestimmt sind, dass das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms zum Funktionsluftstrom maximal 50% beträgt. Der jeweils erforderliche Luftwiderstand der Bypassvorrichtung ist in Abhängigkeit des Auslegungsluftwiderstandes des Funktionsluftmoduls ausgelegt, der für die maximale thermische Übertragungsleistung bei maximal erwarteten Luftstrom entsteht. Auf diese Weise entsteht der gewünschte prozentuale Bypassluftstrom vom Gesamtluftstrom. Als Rest entsteht der festgelegte ständige Funktionsluftstrom. Die Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile in der Bypassvorrichtung sind derart auf die Wärmerückgewinnungsvorrichtung oder das Kühlmodul abgestimmt, dass der Gesamtluftstrom, der durch das RLT-Gerät strömt, auf 50% Bypassluftstrom und 50% Funktionsluftstrom aufgeteilt ist.
Bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung wird dieser Bypass jedoch nur dann genutzt, wenn die Übertragungsleistung sinken muss. Bei einem Kühlmodul ist 50% Bypasstrom insbesondere dann geeignet, wenn eine geringfügige Kühlung stattfindet, beispielsweise wenn der Luftstrom bereits durch eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung vorgekühlt ist. Wegen des bewusst halben Funktionsluftstroms gegenüber dem Gesamtluftstrom sinkt im Betrieb der Luftwiderstand des jeweiligen Funktionsluftmoduls erheblich, nämlich bis auf ein Viertel des Auslegungswiderstandes. Dadurch sinkt auch die anteilige Antriebsleistung beim Ventilator bis auf ein Viertel.
Bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung ist im Betrieb angestrebt, dass die Bypassvorrichtungen möglichst lange zumindest gering geöffnet sind und die thermische Übertragungsleistung durch die Drehzahl des Rades ausgeregelt ist. Dadurch strömt bis zu 50% des Gesamtluftstroms über die gesamte Bypassvorrichtung, wodurch ein reduzierter Luftwiderstand der Wärmerückgewinnungsvorrichtung erzielt wird, und die Leistung des Ventilators sowie der Stromverbrauch reduziert sind.
Bevorzugt weist die Bypassvorrichtung des Heizmoduls Luftwiderstand-erzeugende Bauteile auf, die derart auf das Heizmodul abgestimmt sind, dass das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms zum Funktionsluftstrom maximal 70% beträgt, vorausgesetzt, die Fluidvorlauftemperatur erlaubt das. Der jeweils erforderliche Luftwiderstand der Bypassvorrichtung ist in Abhängigkeit des Auslegungsluftwiderstandes ausgelegt, der beim Heizmodul für die maximale Heizleistung bei maximal erwartetem Luftvolumenstrom entsteht. Auf diese Weise entsteht der gewünschte prozentuale Bypassluftstrom vom Gesamtluftstrom. Als Rest entsteht der festgelegte ständige Funktionsluftstrom. Bei einem Heizmodul ist angestrebt, den ständigen Funktionsluftstrom gegenüber dem Gesamtluftstrom möglichst klein zu halten, so dass ein geringer Funktionsluftstrom über das Heizmodul strömt. Dadurch sinkt der Luftwiderstand des Funktionsluftmoduls und entsprechend auch die anteilige Antriebsleistung des Ventilators, bei ähnlicher Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Strömungssteuereinrichtung jeweils an der Bypassvorrichtung der Wärmerückgewinnungsvorrichtung und/oder des Kühlmoduls angeordnet, wodurch das Verhältnis von Funktionsluftstrom zu Bypassluftstrom einstellbar ist. Durch die Strömungssteuereinrichtung ist der Bypassluftstrom mit Auswirkung auf den Funktionsluftstrom sowohl geregelt veränderbar oder gegebenenfalls absperrbar. Die Drosselung des Bypassluftstroms durch das Schließen eines Bypasses erhöht den Funktionsluftstrom.
Eine Strömungssteuereinrichtung ist beispielsweise bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung vorteilhaft, da die zu übertragende thermische Leistung zumindest teilweise durch das Schließen der Bypassvorrichtungen regelbar ist. Bei maximal erforderlicher thermischer Übertragung sind alle Bypassvorrichtungen geschlossen, so dass der Gesamtluftstrom als Funktionsluftstrom über die Wärmerückgewinnungsvorrichtung strömt. Sobald die notwendige Übertragungsleistung sinkt, öffnen sich je nach Aufgabenstellung die Bypassvorrichtungen einer jeweiligen Funktionsebene der Wärmerückgewinnungsvorrichtung, wobei der Funktionsluftstrom sowie der Luftwiderstand der jeweiligen Funktionsebene reduziert sind. Anschließend öffnen sich die Bypassvorrichtungen der jeweils anderen Funktionsebene, deren Funktionsluftstrom und Luftwiderstand dadurch auch reduziert sind. Im Betrieb ist angestrebt, dass die Bypassvorrichtungen möglichst lange offen sind, um den Funktionsluftstrom möglichst lange gering zu halten. Dadurch reduziert sich die Antriebsleistung der Ventilatoren sowie der Stromverbrauch.
Ferner kann bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung, die beispielsweise mit einem Wärmerad ausgebildet ist, bei sehr kalter Außentemperatur die geregelte Veränderung des Bypassluftstroms z.B. das Einfrieren der Wärmeradporen verhindern, indem der Funktionsluftstrom in der wärmeabgebenden Funktionsebene erhöht ist im Vergleich zum Funktionsluftstrom in der wärmeaufnehmenden Funktionsebene.
Bei einem Kühlmodul, das nur selten benötigt ist und/oder für eine sehr große Kühlleistung verwendet ist, kann eine Strömungssteuereinrichtung aufgrund des konstanten Aufteilungsverhältnisses zwischen dem Bypassluftstrom und dem Funktionsluftstrom nützlich sein. Bei der Abkühlung eines Funktionsluftstroms, der einen hohen Temperaturunterschied zum Bypassluftstrom aufweist, kann die erforderliche Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls so groß sein, das der Taupunkt des austretenden Funktionsluftstroms unterschritten ist. Dadurch findet eine ungewollte latente Kühlung am Funktionsluftmodul statt. Über die Strömungssteuermodule ist es möglich den Funktionsluftstrom größer vorzugeben, so dass der Temperaturunterschied zwischen dem austretenden Funktionsluftstrom und dem Bypassluftstrom geringer ist. Dadurch findet nur noch die sensible Kühlung anstelle der unerwünschten latenten Kühlung am Kühlmodul statt.
Vorzugsweise umfasst das Funktionsluftmodul einen Regler und wenigstens einen Temperaturfühler, wobei der wenigstens eine Temperaturfühler im Mischluftstrom angeordnet ist, und der Regler abhängig vom Signal des im Mischluftstrom angeordneten Temperaturfühlers die Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls mittels eines durchströmenden Fluids regelt. Die thermische Behandlungsfläche eines Funktionsluftmoduls besteht zumeist aus mehreren Rohrreihen, die von einem Fluid durchströmt sind. Die thermische Übertragungsleistung erfolgt durch die Regelung des Fluids, das durch die Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls strömt. Das Signal für den Regler kommt vom Temperaturfühler, der im Mischluftstrom in Strömungsrichtung nach der Zusammenführung des austretenden Funktionsluftstroms und des Bypassluftstroms angebracht ist. Es ist auch denkbar, dass der Temperaturfühler im Mischluftstrom nach dem Ventilator angebracht ist.
Ferner ist es denkbar, dass ein zusätzlicher Temperaturfühler, kombiniert mit einem Feuchtefühler, luftaustrittseitig an einem Funktionsluftmodul angeordnet ist, das insbesondere als Kühlmodul oder als Kombinationsmodul für Heizen/Kühlen ausgebildet ist, um die Austrittstemperatur und Luftfeuchte des Funktionsluftstroms am jeweiligen Funktionsluftmodul zu ermitteln. Das ist sinnvoll bei einer hohen Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls, wenn der Taupunkt des austretenden Funktionsluftstroms unterschritten ist und eine latente Kühlung stattfindet.
Bevorzugt regelt der Regler die thermische Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls mittels einer veränderbaren Menge des Fluids bei konstanter Vorlauftemperatur. Das Fluid, das durch die Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls strömt, weist eine konstante Vorlauftemperatur auf. Der Temperaturfühler im Mischluftstrom misst die entstandene Temperatur des Mischluftstroms. Aufgrund eines Soll/Ist - Vergleiches der Temperaturmessung, regelt der Regler in Verbindung mit einem beliebigen Ventil oder einer Förderpumpe die Fluidmenge, die durch die thermische Behandlungsfläche strömt.
Vorzugsweise regelt der Regler die thermische Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls mittels einer veränderbaren Temperatur des Fluids bei konstanter Fluidmenge. Ein konstanter Fluidstrom durchströmt die thermische Behandlungsfläche des Funktionsluftmoduls. Aufgrund eines Soll/Ist-Vergleiches der Temperaturmessung des Mischluftstroms wird eine Vorlauftemperatur des durchströmenden Fluids verändert, um die thermische Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls zu regeln. Die Vorlauftemperatur des Fluids ist beispielsweise mittels eines Drei-Wege-Ventils veränderbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wirkt der oben genannte Regler mit einem zweiten Regler der Strömungssteuereinrichtung zusammen, um das Aufteilungsverhältnis zwischen dem Bypassluftstrom und dem Funktionsluftstrom zu regeln. Insbesondere bei einem Kühlmodul ist es möglich, dass aufgrund des konstanten Aufteilungsverhältnisses zwischen dem Bypassluftstrom und dem Funktionsluftstrom, die erforderliche Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls so groß ist, das der Taupunkt des austretenden Funktionsluftstroms unterschritten ist. Über die Strömungssteuermodule kann der Regler aufgrund eines Signals des zusätzlichen Temperaturfühlers und Feuchtefühlers der beispielsweise im austretenden Funktionsluftstrom eines Kühlmoduls oder Kombinationsmoduls für Heizen/Kühlen angeordnet ist, den Funktionsluftstrom größer vorgeben. Der aus dem Funktionsluftmodul austretende größere Funktionsluftstrom weist einen kleineren Temperaturunterschied (delta K) zum lufteintrittseitigen Funktionsluftstrom auf, wodurch stets eine sensible Kühlung des Kühlmoduls gewährleistet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:

1a ein erfindungsgemäßes Gehäuse für ein RLT-Gerät mit einem eingebauten Kühlmodul;
1 b ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Gehäuses für ein RLT-Gerät mit einem eingebauten Kühlmodul;
2 eine schematische axiale Ansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses;
3 eine schematische axiale Ansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses;
4 ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einem eingebauten Heizmodul;
5 ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einem eingebauten Kühlmodul;
6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einem eingebauten Kühlmodul;
7a eine axiale Ansicht in Strömungsrichtung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einer eingebauten Wärmerückgewinnungsvorrichtung;
7b eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßes Gehäuse wie in 7a dargestellt ist;
8 ein Teil eines RLT-Gerätes, umfassend ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit drei eingebauten Funktionsluftmodulen;
9 ein Teil eines RLT-Gerätes, umfassend ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit drei eingebauten Befestigungseinrichtungen.

1 bis 9 zeigen in einer schematischen Darstellung ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes Gehäuse für ein RLT-Gerät, in das unterschiedliche Funktionsluftmodule 18 einbaubar sind. Das Gehäuse kann auch für einen Luftkanal sein, in dem eine Luftnachbehandlung, zumeist nur an einem Funktionsluftmodul, stattfindet.
1a zeigt einen Längsschnitt und 1b einen Querschnitt eines Gehäuses 10 für ein RLT-Gerät durch das ein Gesamtluftstrom 14 strömt. Das Gehäuse 10 umfasst wenigstens eine Gehäusewand 13. Es weist eine Befestigungsvorrichtung 16 auf, die vorliegend als Rahmengestell 17 ausgebildet ist. In das Rahmengestell 17 ist ein thermisches Funktionsluftmodul eingebaut, das vorliegend als ein Kühlmodul 20 ausgebildet ist. Dadurch ist ein erster Bereich 22 gebildet, der einen Funktionsluftstrom 24 führt. Der Funktionsluftstrom 24 beaufschlagt das in den ersten Bereich 22 eingebaute Kühlmodul 20. Zwischen dem Kühlmodul 20 und dem Gehäuse 10 ist vorliegend an zwei gegenüberliegenden Seiten des Kühlmoduls 20 jeweils eine Bypassvorrichtung 26 vorgesehen, die je einen Strömungskanal 28 für einen Bypassluftstrom 30 umfasst, der am Kühlmodul 20 vorbeigeleitet ist. Die Bypassvorrichtungen bilden einen zweiten Bereich 46, der dem ersten Bereich 22 zugeordnet ist.
Die Bypassvorrichtungen 26 weisen jeweils einen engen Strömungskanal 28 auf, der sich in Längsrichtung LR des Gehäuses 10 mindestens über die gesamte Länge des Funktionsluftmoduls 20 erstreckt. Vorliegend ist der Strömungskanal 28 allseitig von Wandungen 32, beispielsweise von Blechen, begrenzt. Es ist auch denkbar, dass die Wandung 32 des Strömungskanals 28 durch die Gehäusewand 13 und die Wandung des Funktionsluftmoduls 20 gebildet ist.
Der lufteintrittseitige Strömungskanal 28 ist wesentlich kleiner als eine aus dem Stand der Technik bekannte Bypassvorrichtung, in der üblicherweise eine Klappe, ein Strömungssteuereinrichtung oder ein thermisches Bypassmodul angeordnet ist. Durch den erfindungsgemäß wesentlich kleineren Strömungskanal 28 der Bypassvorrichtung 26 ist das vorliegend eingebaute Kühlmodul 20 in vorteilhafter Weise größer ausgebildet und weist damit einen kleineren Luftwiderstand bei gleicher Kühlleistung auf, welches ein Ziel der Erfindung ist.
1 ist gut mit einem konkreten Beispiel zu erläutern. In einem quadratischen Gehäuse 10 mit den Abmessungen 90 cm × 90 cm ist am Kühlmodul 20 an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Strömungskanal 28 vorgesehen, der orthogonal zur Längsrichtung des Gehäuses 10 jeweils 4 cm besitzt. Das ergibt bei Betrachtung der Blechstärke der Wandungen 32 der Bypassvorrichtungen 26 eine Höhe des Funktionsmoduls von ca. 81,6 cm. Somit entsteht bei den Kantenlängen von 81,6 cm × 90 cm des Funktionsluftmoduls eine Fläche für den definierten ersten Bereich 22 von 7.344 cm². Die gesamte Querschnittsfläche des zweiten Bereichs 46 der beiden engen Strömungskanäle 28 beträgt vorliegend beispielsweise 2 × 4 × 90 cm = 720 cm² und somit ca. 10% der Querschnittsfläche des ersten Bereichs 22.
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Regelklappe mit zwei übereinander angeordneten Klappenblättern benötigt beispielsweise 20,5 cm in der Höhe. Bei gleich bleibender Gehäusegröße weist das Kühlmodul eine Fläche von 69,5 cm × 90 cm = 6.255 cm². Somit ist die Fläche des Kühlmoduls um ca. 15% kleiner als das in 1. dargestellte Kühlmodul 20, welches eine ständige Widerstandsreduktion von ca. 27,5% gegenüber einer Ausführungsform eines Kühlmoduls mit einer üblichen Regelklappe aufweist.
In dem vorliegenden Beispiel ist die theoretische Luftgeschwindigkeit im zweiten Bereich 46, insbesondere in den Strömungskanälen 28 ohne dortigem Luftwiderstand ca. 10 × größer als im ersten Bereich 22; d.h. reziprok zum oben berechneten Verhältnis Querschnittsflächen. Da in der Bypassvorrichtung 26 jedoch bewusst Luftwiderstände angeordnet sind, damit der Funktionsluftstrom 24 und die Bypassvolumenströme 30 gleich groß sind, sinkt die Luftgeschwindigkeit in den Spalten 28 auf die gleiche, aber viel kleinere Luftgeschwindigkeit, die sich beim Funktionsluftstrom 24 einstellt.
Die Bypassvorrichtung 26 weist eine Austrittsöffnung 34 auf, deren Querschnitt größer ist als der eintrittseitige Querschnitt des Strömungskanals 28. In Längsrichtung LR des Gehäuses 10 weist die Austrittsöffnung 34 eine zunehmende Aufweitung auf. Das ermöglicht die einfache Montage einer Strömungssteuereinrichtung 36 im Bereich der Austrittsöffnung 34. Vorliegend weist nur die in 1a oben abgebildete Bypassvorrichtung 26 eine Strömungssteuereinrichtung 36 auf, die als eine Auf/Zu-Klappe ausgebildet ist.
Beide Bypassvorrichtungen 26 weisen vorliegend je ein Luftwiderstand-erzeugendes Bauteil 38 auf, das als Luftauslasselement 39 an der Austrittsöffnung 34 angeordnet sind. Das Luftauslasselement 39 ist beispielsweise als ein Lochblech oder als ein Schlitzblech ausgebildet. Die Luftauslasselemente 39 der Bypassvorrichtungen 26 sind derart auf das Kühlmodul 20 abgestimmt, dass der Gesamtluftstrom 14, der durch das RLT-Gerät 12 strömt, ständig auf insgesamt 50% Bypassluftstrom 30 und 50% Funktionsluftstrom 24 aufgeteilt ist. Das Aufteilungsverhältnis zwischen dem Bypassluftstrom 30 und dem Funktionsluftstrom 24 kann über die Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile auch in einem anderen Aufteilungsverhältnis festgelegt sein.
Ferner weisen die an der Austrittsöffnung angeordneten Luftauslasselemente 39 entgegen der Strömungsrichtung eine Neigung zur Gehäusewand auf. Insbesondere sind die Luftauslasselemente 39 in einem Winkel α zwischen 30° und 85° zur Gehäusewand 13 angeordnet, vorliegend weisen die Winkel ca. 65° auf. Dadurch lenken die Luftauslasselemente 39 die am Funktionsluftmodul 20 vorbeigeleiteten Bypassluftströme 30 in einem Winkel zwischen 5° und 60° zur Gehäusewand 13 hin zu einem Mischpunkt, der in Strömungsrichtung möglichst nah am Funktionsluftmodul liegt. Die Bypassluftströme 30 und der Funktionsluftstrom 24 werden in Strömungsrichtung nach dem jeweiligen Funktionsluftmodul 20 zu einem Mischluftstrom 40 zusammengeführt. Dadurch ist ein nachfolgendes Funktionsluftmodul 18 vom Mischluftstrom 40 gleichmäßig beaufschlagbar.
Die Einstellung der thermischen Übertragungsleistung des Kühlmoduls 20 erfolgt mittels eines Reglers, der ein Signal von einem Temperaturfühler 42 bekommt, der im Mischluftstrom 40 angeordnet ist. Aufgrund eines Soll/Ist - Vergleiches der Temperatur des Mischluftstroms 40, regelt der Regler in Verbindung mit einem Ventil 44, ein Fluid, das durch die thermische Behandlungsfläche des Kühlmoduls 20 strömt. Es ist denkbar, dass die Regelung der Fluidmenge auch mittels einer stufenlos regelbaren Förderpumpe 65 erfolgen kann.
Die Vorteile der Erfindung können durch ein Beispiel erläutert werden, bei dem das Kühlmodul 20 für eine ständige Benutzung bei Erzielung einer Zulufttemperatur von etwa 20°C ausgelegt ist: Das vorliegende Kühlmodul 20 kann eine ständige, jedoch geringfügige Kühlung des Funktionsluftstroms 24 vornehmen. Diese Funktion ist besonders sinnvoll, wenn bereits eine Vorkühlung durch eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung, ggf. durch eine unterstützende adiabate Kühlung stattgefunden hat. Vorliegend sind aufgrund der Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile 38, die in den beiden Bypassvorrichtungen 26 angeordnet sind, die beiden Bypassluftströme 30 bewusst auf die Hälfte des Gesamtluftstroms 14 eingestellt. Dadurch beträgt auch der Funktionsluftstrom 24 dauerhaft 50% des Gesamtluftstroms 14. Der Funktionsluftstrom 24 führt über das Kühlmodul 20. Zwei gleich große Bypassluftströme 30 führen über die Bypassvorrichtung 26 am Kühlmodul 20 vorbei. Diese Teilluftströme sind ständig im gleichen Verhältnis aufgeteilt.
Die Bypassluftströme 30 weisen eine Temperatur von 28°C auf und sind über die Luftauslasselemente 39, die an den Austrittsöffnungen 34 der Bypassvorrichtungen 26 angeordnet sind, vom Gehäuse 10 weg zum austretenden, gekühlten Funktionsluftstrom 24 gelenkt. Dabei entsteht ein Mischluftstrom 40, der die gewünschten 20°C ergeben soll. Deswegen ist der Funktionsluftstrom 24, der 50% des Gesamtluftstroms 14 beträgt, in diesem Beispiel von 28°C auf 12°C abzukühlen. Die thermische Leistung zur Abkühlung des Funktionsluftstroms 24 um 16°C erfordert eine ähnliche thermische Leistung wie wenn der Gesamtluftstrom 14, der doppelt so groß ist wie der Funktionsluftstrom 24, über das Kühlmodul 20 strömt und insgesamt um 8 K abzukühlen ist.
Der Luftwiderstand des Kühlmoduls 20 wird bestimmt, wenn der Gesamtluftstrom 14 darüber strömt und die maximale Kühlleistung erfolgt. So beträgt der Luftwiderstand des Kühlmoduls 20 beispielsweise 300 Pa. Wenn der Luftwiderstand der Bypassvorrichtung nur die Hälfte des Luftwiderstandes des Kühlmoduls beträgt, reduziert sich im Betrieb der gesamte Luftwiderstand des Kühlmoduls 20 ständig auf ein Viertel, d.h. auf ca. 75 Pa. Der größte Vorteil der Erfindung entsteht also dadurch, dass bei ähnlicher thermischer Leistung, der Luftwiderstand des Kühlmoduls 20 sehr stark sinkt und die aufzubringende anteilige Antriebsleistung des Ventilators 62 für das Kühlmodul 20 beispielsweise auf ein Viertel zurückgeht.
Das aufgeführte Beispiel ist beispielsweise bei Rechenzentren oder anderen ständig zu kühlenden Räumen benutzbar. Insbesondere ist es bei Büroräumen nützlich, bei denen wegen der immer mehr und häufiger steigenden Außenlufttemperaturen häufiger eine Kühlung erforderlich ist und eine Luftzuführung von unten nach oben erfolgt, bei der die Zulufttemperatur zwischen 20°C und 24°C liegt.
Die beschriebene Bypassvorrichtung 26 könnte auch in einem Luftkanal angeordnet sein, wo eine ständige Nachkühlung stattfinden muss.
2 zeigt eine schematische axiale Ansicht eines Gehäuses 10 für ein RLT-Gerät in Strömungsrichtung gesehen, umfassend eine Befestigungsvorrichtung 16, die vorliegend als ein Unterbaurahmen 19 ausgebildet ist. Durch die Befestigungsvorrichtung 16, in die ein Funktionsluftmodul 18 eingebaut ist, sind ein erster Bereich 22 und ein zweiter Bereich 46 vorgesehen. Der erste Bereich 22 dient zur Führung des Funktionsluftstroms 24. Die Bypassvorrichtung 26, umfassend den Strömungskanal 28, bildet den zweiten Bereich 46, der dem ersten Bereich 22 zugeordnet ist. Vorliegend sind an vier Seiten des Funktionsluftmoduls 18 Bypassvorrichtungen 26 vorgesehen. Das ist bei großen RLT-Geräten interessant, da das eventuell nachfolgende thermische Funktionsluftmodul 18 gleichmäßiger angeströmt ist. Die Regelung der Fluidmenge, die durch das Funktionsluftmodul strömt, erfolgt vorliegend mittels einer stufenlos regelbaren Förderpumpe 65.
In 3 ist eine schematische axiale Ansicht eines Gehäuses für ein RLT-Gerät in Strömungsrichtung gesehen, umfassend eine Befestigungsvorrichtung 16, die vorliegend für ein Funktionsluftmodul 18 vorgesehen ist, das eine geteilte Behandlungsfläche aufweist. Durch die Befestigungsvorrichtung 16 ist ein erster Bereich 22 vorgesehen, in den das geteilte Funktionsluftmodul 18 eingebaut ist und der den Funktionsluftstrom 24 führt. Der Strömungskanal 28 der Bypassvorrichtung 26 ist innerhalb des ersten Bereiches 22 angeordnet, wobei die Bypassvorrichtung 26 einen zweiten Bereich 46 bildet, der dem ersten Bereich 22 zugeordnet ist. Der Strömungskanal 28 ist durch eine Öffnung zwischen den Wandungen des Funktionsluftmoduls 18 gebildet. Diese Ausführungsform der Bypassvorrichtung ermöglicht eine sehr gleichmäße Anströmung eines nachfolgenden Funktionsluftmoduls 18.
4 stellt ein Gehäuse 10 eines RLT-Geräts dar, umfassend eine Befestigungsvorrichtung 16, die vorliegend zu einem Einbaurahmen 47 ausgebildet ist. In den Einbaurahmen 47 ist ein Heizmodul 48 eingebaut. Das RLT-Gerät ist von einem Gesamtluftstrom 14 durchströmt, der in einen Funktionsluftstrom 24 und zwei Bypassluftströme aufgeteilt ist. Der Funktionsluftstrom 24 beaufschlagt das Heizmodul 48. Zwei Bypassvorrichtungen 26 führen die Bypassluftströme an gegenüberliegenden Seiten des Heizmoduls 48 vorbei.
Die Bypassvorrichtungen 26 umfassen einen engen Strömungskanal 28 zwischen dem Gehäuse 10 und dem Heizmodul 48. Der Strömungskanal 28 ist vorliegend durch die Wandung des Einbaurahmens 47 und durch eine zusätzliche Wandung 32 auf der Gehäuseseite begrenzt. In Richtung Austrittsöffnung 34 spreizen sich die Wandungen, wodurch die Austrittsöffnung 34 der Bypassvorrichtung 26 mit einem größeren Querschnitt ausgebildet sind als der eintrittseitige Querschnitt.
Die gesamte Querschnittsfläche der eintrittseitigen Bypassvorrichtung 26 besitzt zwischen 4 % und 16 % der Querschnittsfläche des ersten Bereiches 22. Das lässt sich in 4 sich gut mit einem konkreten Beispiel erläutern. Das Heizmodul 48 ist in einem quadratischen Gehäuse 10 mit den Abmessungen ca. 40 cm × 40 cm eingebaut. An zwei gegenüberliegenden Seiten des Heizmoduls 48 ist jeweils eine Bypassvorrichtung 26 angeordnet, deren lufteingangseitige Öffnung eine Ausdehnung von 27 mm orthogonal zur Längsachse der Bypassvorrichtung 26 besitzt. Das ergibt bei Betrachtung der Blechstärke der Wandungen 32 der Bypassvorrichtungen 26 eine Höhe des ersten Bereichs 22 von ca. 34,4 cm. Somit entsteht bei den Kantenlängen von ca. 34,4 cm × 40 cm des ersten Bereichs 22 eine Querschnittsfläche von 1.376 cm². Die Summe der Bypassvorrichtungen weisen lufteingangseitig eine Querschnittsfläche von 2 × 2,7 × 40 cm = 216 cm². Vorliegend besitzt die gesamte Bypassvorrichtung 26 lufteingangseitig eine Querschnittsfläche von 15,7% (216 cm²/ 1.376 cm² = 0,1569) der Querschnittsfläche des ersten Bereiches 22.
An den Austrittsöffnungen 34 sind Luftwiderstand-erhöhende Bauteile 38 angeordnet.Die Luftwiderstand-erhöhenden Bauteile 38 sind vorliegend als Luftauslasselemente 39 der Austrittsöffnungen 34 ausgebildet. Die Luftauslasselemente 39 können beispielsweise als Lochbleche ausgebildet sein. Das jeweilige Luftauslasselement 39 ist geneigt zu Gehäusewand 13 in der Austrittsöffnung 34 angeordnet. Das Luftauslasselement weist gegen die Strömungsrichtung einen Winkel α zwischen 45° und 85° zur Gehäusewand 13 auf, vorliegend weist der Winkel α ca. 65° auf. Dadurch ist der abströmende Bypassluftstrom 30 in einem Winkel von ca. 25° von der Gehäusewand 13 weg zum Funktionsluftstrom 24 gelenkt. Der Bypassluftstrom 30 und der austretende Funktionsluftstrom 24 sind in Strömungsrichtung möglichst nah zum Heizmodul 48 zu einem Mischluftstrom 40 zusammengeführt, so dass ein eventuell nachfolgendes Funktionsluftmodul 18 gleichmäßig beaufschlagt ist.
Die Luftauslasselemente 39 sind in Abhängigkeit des Luftwiderstandes des Heizmoduls 48 ausgelegt, der entsteht, wenn bei maximalem Gesamtluftstrom 14 die maximale Heizleistung erbracht wird. So entsteht bei minimalster Größe des Strömungskanals 28 der gewünschte prozentuale Bypassluftstrom 30 des Gesamtluftstroms 14. Dadurch ist der ständige Funktionsluftstrom 24 ebenfalls dauerhaft festgelegt. Bei einem Heizmodul 48 ist der ständige Funktionsluftstrom 24 gegenüber dem Gesamtluftstrom 14 möglichst gering. Vorzugsweise beträgt er etwa 40 % des Gesamtluftstroms 14.
Wenn das Heizmodul 48 vom Gesamtluftstrom 14 beaufschlagt ist und dabei einen Luftwiderstand (Auslegungswiderstand) von 80 Pa hat, sinkt der Luftwiderstand des Heizmoduls 48 bei 40% Funktionsluftstrom 24 auf 0,4 × 0,4 × 80 Pa, d.h. insgesamt auf ungefähr 13 Pa. Dadurch beträgt der Luftwiderstand des Heizmoduls 48 ständig nur 16 % des Auslegungswiderstandes. Der gesamte Luftwiderstand der beiden Bypassvorrichtungen 26 ist nach der Formel V1 / V2 = (Δp2 / Δp1)² berechnet. Somit entstehen hier Δp2 = 13 Pa × √(40% / 60%), also ca. 11 Pa.
Dabei sind die beiden gleich großen Bypassluftströme 30 in Wirklichkeit einem höheren Luftwiderstand ausgesetzt, nämlich ca. 16 Pa, berechnet durch 11 Pa × √2. Da bei mehreren parallelen Teilluftströmen, physikalisch bedingt, nur der Luftwiderstand des größten Teilstromes auf den Ventilator 62 wirkt, gibt es am Heizmodul 48 ständig nur 13 Pa anstelle von 80 Pa ohne Bypassvorrichtung.
Bei einer aus dem Stand der Technik üblichen Bypassklappe, die parallel zum Heizmodul 48 angeordnet ist und bei Nichtnutzung des Heizmoduls 48 ganz offen ist, entsteht vergleichsweise ein viel höherer Luftwiderstand. Je nach Klappengröße können 20 Pa bis 80 Pa entstehen. Bei einer widerstandsarmen, und somit größeren Klappe mit lediglich 20 Pa ist der Luftwiderstand des dann kleineren Heizmoduls viel größer. Die erfindungsgemäße, viel kleinere Bypassvorrichtung 26 ermöglicht, dass ein größeres Heizmodul 48 mit einem geringeren Luftwiderstand verwendbar ist. Durch Nutzung der Bypassvorrichtung 26 entsteht ein kleinerer Funktionsluftstrom 24, der beispielsweise ständig auf 50% oder 40% des Gesamtluftstroms 14 festgelegt ist. In vorteilhafter Weise ist dadurch der vom Ventilator 62 zu überwindende Luftwiderstand deutlich reduziert.
Die thermische Regelung des Heizmoduls 48 erfolgt, indem ein im Mischluftstrom 40 angeordneter Temperaturfühler 42 die Temperatur des entstandenen Mischluftstroms 40 misst, und aufgrund des Soll/Ist - Vergleiches der Temperaturmessung ein Regler in Verbindung mit einem beliebigen Ventil 44 die Fluidmenge regelt, die bei konstanter Vorlauftemperatur durch die thermische Behandlungsfläche des Heizmoduls 48 strömt.
Die Vorteile der Erfindung sind durch ein Beispiel nachvollziehbar. Ein kalter Gesamtluftstrom 14, der beispielsweise nach der Behandlung durch eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung eine Temperatur von 10°C aufweist, soll auf die Zulufttemperatur von 16°C aufgewärmt werden. Der Funktionsluftstrom 24 beträgt 40 % des Gesamtluftstroms 14. Dadurch ist der Funktionsluftstrom 24 um 15 K aufzuheizen, von 10°C auf 25°C. Beim Zusammenführen des aus dem Heizmodul 48 austretenden Funktionsluftstroms 24 mit dem Bypassluftstrom 30 entsteht ein Mischluftstrom 40. Dieser besteht aus 40 % Funktionsluftstrom 24 mit einer Temperatur von 25°C und 60 % Bypassluftstrom 30 mit einer Temperatur von 10°C. Dadurch entsteht ein Mischluftstrom 40, der zugleich der Zuluftstrom ist, mit den gewünschten 16°C.
Die aufzuwendende Heizenergie ist ähnlich, egal ob der Funktionsluftstrom 24 um 15 K zu erwärmen ist oder ob der Gesamtluftstrom 14 um 6 K aufzuheizen ist. Der Luftwiderstand am vorliegenden Heizmodul 48, dem die erfindungsgemäßen Bypassvorrichtung 26 zugeordnet sind, ist jedoch wesentlich kleiner als ohne Bypassvorrichtung, oder mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Bypassvorrichtung. In vorliegendem Beispiel geht die beim Ventilator 62 aufzuwendende Teilleistung ständig auf 16% zurück.
Bei einer höheren oder niedrigeren Heizleistung funktioniert das analog mit einem anderen Temperaturunterschied des Funktionsluftstroms 24 zum Mischluftstrom 40. Der individuell erforderliche Anteil des Bypassluftstroms 30 hängt von der zur Verfügung stehenden Vorlauftemperatur des Fluids ab, welche bei der notwendigen maximalen Heizleistung durch die Behandlungsfläche des Heizmoduls 48 strömt. Bei auszutauschenden alten RLT-Geräten 12, wo man im ebenfalls alten Heizungskreislauf zumeist noch Vorlauftemperaturen von bis zu 70°C hat, könnte der Bypassluftstrom 30 größer gewählt sein als die hier angenommenen 60 %.
Das Beispiel ist nicht nur auf RLT-Geräte 12 beschränkt. Die erfindungsgemäße Bypassvorrichtung 26 ist auch in einem Lüftungskanal eines Lüftungssystems oder an einem dem Zentralgerät folgenden RLT-Gerät 12 für eine bestimmte Raumzone bei der Nachwärmung des Luftstroms eine energiesparende Lösung.
5 stellt ein Gehäuse 10 für ein RLT-Gerät 12 dar, umfassend eine Befestigungsvorrichtung 16 in die vorliegend ein Kühlmodul 20 eingebaut ist, das für eine größere Kühlleistung geeignet ist. Die Befestigungsvorrichtung 16 ist vorliegend als ein Unterbaurahmen 19 ausgebildet. An den zwei gegenüberliegenden Seiten des Kühlmoduls 20 ist jeweils eine Bypassvorrichtung 26 vorgesehen.
Die Bypassvorrichtungen 26 umfassen einen schmalen Strömungskanal 28 zwischen der Gehäusewand 13 und dem Kühlmodul 20. Vorliegend weist der oben dargestellte Strömungskanal einen kleineren Querschnitt auf als der untere Strömungskanal.
Luftaustrittseitig sind die Bypassvorrichtungen 26 mit einem größeren Querschnitt ausgebildet als lufteintrittseitig. An der Austrittsöffnung 34 der Bypassvorrichtungen 26 sind Luftauslasselemente 39, beispielsweise Lochbleche oder Schlitzbleche, angeordnet. Die Luftauslasselemente 39 erhöhen den Luftwiderstand der Bypassvorrichtungen 26. Vorliegend hat die oben dargestellte Bypassvorrichtung 26 wegen der hier erwarteten höheren Kühlleistung beispielsweise einen höheren Luftwiderstand als die untere Bypassvorrichtung 26. Dadurch fallen die beiden Bypassluftströme 30 in 5 unterschiedlich groß aus.
Die an der Austrittsöffnung angeordneten Luftauslasselemente 39 weisen eine Neigung zur Gehäusewand auf. Insbesondere sind die Luftauslasselemente 39 entgegen der Strömungsrichtung in einem Winkel α zwischen 45° und 85° zur Gehäusewand 13 angeordnet. Die Luftauslasselemente lenken den Bypassluftströme 30 in einem Winkel zwischen 5° und 60° (vorliegend sind es ca. 25°) von der Gehäusewand 13 weg zu einem Mischpunkt im austretenden Funktionsluftstrom 24. Es bildet sich in Strömungsrichtung nach dem Kühlmodul 20 ein Mischluftstrom 40. Im Mischluftstrom 40 ist ein Temperaturfühler 42 angeordnet. Aufgrund eines Soll/Ist - Vergleiches am Temperaturfühler 42 im Mischluftstrom 40, kann ein Regler in Verbindung mit einer regelbaren Förderpumpe oder einem Ventil die Fluidmenge regeln, die durch die thermische Behandlungsfläche des Kühlmoduls 20 strömt, wodurch die eigentliche Kühlleistung erfolgt.
Die zunehmend aufweitende Austrittsöffnung 34 der Bypassvorrichtung 26 ermöglicht die Anbringung einer Strömungssteuereinrichtung 36. Die in 5 unten dargestellte Bypassvorrichtung 26 weist eine Strömungssteuereinrichtung 36 mit Auf/Zu-Funktion auf. Sie kann beispielsweise als per Antrieb nutzbare Klappe mit einseitiger Achse ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Strömungssteuereinrichtung 36 als ein Luftschieber mit Magnetantrieb und Federrücklauf oder als eine übliche Luftklappe ausgebildet ist. Die Strömungssteuereinrichtung 36 ermöglicht das bedarfsgerechte Öffnen oder Schließen der Bypassvorrichtung 26.
Beim zumeist angestrebten Aufteilungsverhältnis mit insgesamt 50% Bypassluftstrom 30 sind beide Bypassvorrichtungen 26 genutzt. Bei geringer Kühlleistung ist die Strömungssteuereinrichtung 36 der unten dargestellten Bypassvorrichtung 26 geöffnet und der Funktionsluftstrom 24 ist gleich groß wie der gesamte Bypassluftstrom 30. Bei hoher Kühlleistung verringert sich die Austrittstemperatur des Funktionsluftstroms 24. Bevor die Temperatur so gering ist, dass am Kühlmodul 20 eine ungewollte, latente Kühlung stattfindet, schließt die Strömungssteuereinrichtung 36. Das kann beispielsweise bei einer bestimmten Außentemperatur erfolgen. Dadurch ist der Gesamtluftstrom 14 auf zwei Teilluftströme anstelle von drei Teilluftströmen verteilbar. Nun erhöht sich der Anteil des Funktionsluftstroms 24, und der Temperaturunterschied zwischen dem austretenden Funktionsluftstrom 24 und dem Mischluftstrom 40 verringert sich, und es findet nur noch die sensible Kühlung statt.
Unter der Annahme, dass das Kühlmodul 20 von einem maximalen Gesamtluftstrom 14 durchströmt ist, weist das Kühlmodul 20 einen Luftwiderstand von 400 Pa (Auslegungswiderstand) auf. Der Funktionsluftstrom 24 ist beispielsweise halb so groß wie der Gesamtluftstrom 14. Daher sinkt der Luftwiderstand am Kühlmodul 20 im angestrebten häufigen Kühlfall bei einer kleinen Kühlleistung vorerst auf 0,5 × 0,5 × 400 Pa = 100 Pa.
Der Gesamtluftstrom kann beispielsweise 12.000 m³/h betragen, wobei der Funktionsluftstrom anfangs 6.000 m³/h, bzw. der untere Bypassluftstrom 4.000 m³/h und der obere Bypassluftstrom 2.000 m³/h beträgt. Wenn die Bypassvorrichtung 26 schließt, ist der Gesamtluftstrom 14 von 12.000 m³/h auf zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der Funktionsluftstrom ca. 8.000 m³/h und obere Bypassluftstrom ca. 4.000 m³/h betragen. Dadurch steigt zwar der Luftwiderstand des Funktionsluftstroms 24 am Kühlmodul 20, ist aber immer noch wesentlich geringer als der Auslegungswiderstand. Der Luftwiderstand am Kühlmodul 20 weist jetzt voraussichtlich nur ca. 44% des Auslegungswiderstandes auf. Der Luftwiderstand sinkt im Quadrat zur kleineren Fläche.
Das Beispiel ist mit Temperaturen ergänzbar. Die zu kühlende Luft hat eine Temperatur von 22°C und die Zulufttemperatur soll 16°C betragen. Von 16°C bis 22°C Außentemperatur reduziert sich der mittlere Luftwiderstand am gesamten Kühlmodul 20 wegen des halben Funktionsluftstroms 24 auf 25%.
Insofern ist der Funktionsluftstrom 24 auf 10°C abzukühlen, ohne dass eine latente Kühlung am Kühlmodul 20 stattfindet. Der Funktionsluftstrom 24 mit einer Temperatur von 10°C mischt sich mit den beiden Bypassluftströmen, die eine Temperatur von 22°C haben. So entstehen die gewünschten 16°C für den Mischluftstrom 40.
Sobald die zu kühlende Temperatur höher ist als 22°C, bzw. wenn der Funktionsluftstrom 24 auf mehr als 10°C abgekühlt wird, schließt die Strömungssteuereinrichtung 36 beispielsweise eine Bypassvorrichtung 26. Insgesamt betrachtet entsteht beim in 5 dargestellten Kühlmodul 20 im Jahresmittel ein wesentlich kleinerer Luftwiderstand als die hier angenommenen 400 Pa für den Auslegungswiderstand bei voller thermischer Leistung. Eine Überschlagsrechnung ergibt, dass bei 90% der Jahresnutzungszeit des Kühlmoduls 20 ein Luftwiderstand von 25% (oder 100 Pa) entsteht und in 10 % der Zeit entstehen 44,4% Luftwiderstand (oder ca. 178 Pa). Übers Jahr gesehen ergibt das lediglich einen mittleren Luftwiderstand von ca. 108 Pa.
Daraus ergibt sich, dass ein Kühlmodul 20 wie es in 5 dargestellt ist, keine stufenlos regelbare Strömungssteuereinrichtung 36 benötigt. Es reicht ein beliebiges, einfach gestaltetes, preiswertes Absperrorgan an der Bypassvorrichtung mit einer ganz einfachen Regelung. Trotz ähnlicher thermischer Kühlleistung, wie bei einem Kühlmodul 20 ohne Bypassvorrichtung, sinkt die Ventilatorleistung zur Überwindung des Luftwiderstandes beim Kühlmodul 20 in diesem Beispiel im Jahresmittel auf etwa 27 %.
6 zeigt ein Gehäuse 10 für ein RLT-Gerät, umfassend eine Befestigungsvorrichtung 16 in die ein Kühlmodul 20 für eine hohe Kühlleistung eingebaut ist. Aufgrund des Gewichtes des Kühlmoduls 20 ist die Befestigungsvorrichtung 16 als ein Unterbaurahmen 19 ausgebildet. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Kühlmoduls 20 führt jeweils eine Bypassvorrichtung 26 je einen Bypassluftstrom 30 am Kühlmodul vorbei. Die Bypassvorrichtung 26 ist zwischen dem Kühlmodul 20 und dem Gehäuse 10 als enger Strömungskanal 28 ausgebildet. Der Strömungskanal 28 ist vorliegend allseitig von zusätzlichen Wandungen 32 begrenzt. Es ist aber auch möglich, dass der Strömungskanal auf einer Seite durch die Gehäusewand 13 und auf der anderen Seite durch die Wandung des Funktionsluftmoduls 20 begrenzt ist.
Luftaustrittseitig weitet sich die Bypassvorrichtung 26 zu einer Austrittsöffnung 34, die einen größeren Querschnitt aufweist als der lufteintrittseitige Querschnitt. Vorliegend ist an den Austrittsöffnungen 34 jeweils eine regelbare Strömungssteuereinrichtung 36 angeordnet. Diese Ausführungsform der Bypassvorrichtung 26 ist sinnvoll für ein selten benötigtes Kühlmodul 20, das eine große Kühlleistung und/oder eine Entfeuchtung der zu behandelnden Luft leistet. Der untere Strömungskanal 28 ist mit einer hier nicht dargestellten Wanne für das austretende Kondensat ergänzt.
Sobald das Kühlmodul 20 aktiv ist, schließen die Strömungssteuereinrichtungen 36 teilweise. Der Luftwiderstand der Strömungssteuereinrichtungen 36, zusammen mit dem jeweiligen Luftwiderstand der Strömungskanäle 28, ist derart auf den Luftwiderstand des Kühlmoduls 20 abgestimmt, dass 50% des Gesamtluftstroms 14 auf die Bypassluftströme 30 verteilt ist. Die thermische Leistungsregelung erfolgt wie in 1 oder 5 beschrieben ist. Das Aufteilungsverhältnis von 50% Bypassluftstrom 30 wird so lange wie möglich genutzt. Dadurch sinkt der gesamte Luftwiderstand des Kühlmoduls 20 die meiste Zeit auf ein Viertel des Auslegungswiderstands.
Wenn eine besonders hohe Kühlleistung erforderlich ist, sind die beiden Strömungssteuereinrichtungen 36 beispielsweise in Abhängigkeit der Außenlufttemperatur geregelt reduziert oder geschlossen. Das reduziert das Aufteilungsverhältnis der Bypassluftströme 30 zum Funktionsluftstrom. Die Erhöhung des Funktionsluftstroms 24 verhindert, dass am Kühlmodul 20 eine ungewollte latente Kühlung stattfindet. Die Regelung der Strömungssteuereinrichtung 36 erfolgt in Abhängigkeit eines zweiten Temperaturfühlers 52, der direkt nach dem Kühlmodul 20 großflächig angebracht ist. Dieser misst die Temperatur und Feuchte des Funktionsluftstroms 24 und kann somit beispielsweise in Verbindung mit einem im MSR-Programm des zugehörigen Schaltschrankes integrierten h-x Diagrammes den dort erkannten aktuellen Taupunkt erkennen. In Verbindung mit dem Temperaturfühler 42 im Mischluftstrom 40 wird danach der aktuell zu bildende Funktionsluftstrom 24 herbeigeführt. Dabei gibt es vorwiegend nur die gewünschte sensible Kühlung.
7a zeigt in Strömungsrichtung eine schematische axiale Ansicht eines Gehäuses 10 für ein RLT-Gerät und 7b zeigt einen diagonalen Längsschnitt entlang der Linie A-A. Das Gehäuse 10 umfasst eine Befestigungsvorrichtung 16 in die eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 eingebaut ist. Vorliegend ist die Befestigungsvorrichtung 16 als ein achteckiger Einbaurahmen 50 ausgebildet, der beispielsweise an vier Seiten des Gehäuses 13 befestigt ist.
Die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 ist als ein Wärmerad 55 mit eigenem Gehäuse 51 ausgebildet. Durch die Befestigungsvorrichtung 16, die als achteckiger Einbaurahmen 50 ausgebildet ist, bildet sich ein erster Bereich 22, in den das Wärmerad 55 mit seinem zugehörigen Gehäuse 51 eingebaut ist. Es ist denkbar, dass die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 sowie ein hier nicht dargestellter Radantrieb für das Wärmerad 55 beispielsweise als Zubehörteile zum Lieferumfang eines Herstellers/Zulieferers gehören, die nach Anlieferung im Gehäuse 10 einbaubar sind. Die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 weist zwei Funktionsebenen auf, die jeweils eine Zuluftseite 58 und eine Abluftseite 60 von weiteren, angeschlossenen RLT-Geräteteilen umfassen. Die Funktionsebenen 58, 60 sind jeweils von einem Gesamtluftstrom 14 durchströmt. Ein Trennsteg 67 ist zwischen der Zuluftseite 58 und der Abluftseite 60 angeordnet.
Vorliegend weisen die jeweiligen Funktionsebenen 58, 60 der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 jeweils zwei Bypassvorrichtungen 26 auf, die als Strömungskanäle 28 mit einer jeweiligen Trapezeintrittsfläche ausgebildet sind. Die Strömungskanäle 28 führen jeweils einen Bypassluftstrom 30 an der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 vorbei. Die restliche Luft strömt als Funktionsluftstrom 24 über das Wärmerad 55. Die Bypassvorrichtungen 26 sind vorliegend diagonal in den vier Ecken des Gehäuses 10 innerhalb des Einbaurahmens 50 vorgesehen. Die Bypassvorrichtungen 26 können beispielsweise auch als kleine dreieckige oder runde Öffnungen ausgebildet sein. Die Querschnittsfläche der gesamten Bypassvorrichtungen 26 einer Funktionsebene 58, 60 beträgt vorliegend beispielsweise etwa 10% vom lichten Querschnitt des ersten Bereiches 22.
Die Anordnung der Bypassvorrichtungen 26 sowie insbesondere die geringe Größe der Bypassvorrichtungen 26 ermöglichen, dass das Wärmerad 55 mit einem größeren Durchmesser ausgebildet ist und dadurch einen geringeren Luftwiderstand erzeugt, im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik üblichen Wärmerad, dem bei gleicher Gehäusegröße eine einseitige, größere Bypassvorrichtung, die zumeist eine Klappe mit 2 Blättern aufweist, angeordnet ist.
An den Austrittsöffnungen 34 der Bypassvorrichtungen 26 ist jeweils eine Strömungssteuereinrichtung 36 angeordnet, die vorliegend als eine Auf/Zu-Klappe ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, dass die Strömungssteuereinrichtung 36 als eine Regelklappe ausgebildet ist. Die Strömungssteuereinrichtungen 36 einer jeweiligen Funktionsebene 58, 60 haben im geöffneten Zustand einen bestimmten Luftwiderstand. Es ist denkbar, dass in den Bypassvorrichtungen 26 ein zusätzliches Luftwiderstanderhöhendes Bauteil 38 angeordnet ist, um den Luftwiderstand von allen Bypassvorrichtungen 26 der jeweils einen Funktionsebene 58, 60 auf den Luftwiderstand der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 abzustimmen. Insbesondere ist bei thermischer Nichtnutzung des Wärmerads 55 der Luftwiderstand der gesamten Bypassvorrichtungen 26 einer Funktionsebene 58, 60 maximal gleich hoch wie der Luftwiderstand des Wärmerads 55. Bei maximal geöffneter Strömungssteuereinrichtung 36 ist die Größe des gesamten Bypassluftstroms 30 einer Funktionsebene 58, 60 auf maximal 50% des Gesamtluftstroms 14 festgelegt, wobei die restlichen 50 % als Funktionsluftstrom 24 über das Wärmerad 55 strömen. Das Aufteilungsverhältnis von Bypassluftstrom 30 zu Funktionsluftstrom 24 kann je nach Aufgabenstellung auch anders sein.
Die thermische Übertragungsleistung ist sowohl durch das Öffnen/Schließen der Bypassvorrichtungen 26 als auch durch die Drehzahl des Wärmerades 55 geregelt. Bei maximal erforderlicher Übertragungsleistung läuft das Wärmerad 55 mit maximaler Drehzahl und alle Strömungssteuereinrichtungen 36 der beiden Funktionsebenen 58, 60 sind geschlossen. Der Luftwiderstand des Wärmerades kann bei 100 % Funktionsluftstrom 24 beispielsweise 100 Pa betragen. Sobald die notwendige Übertragungsleistung der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 sinkt, öffnen sich bedarfsgerecht zuerst die Strömungssteuereinrichtungen 36 der Zuluftseite 58, ggf. öffnen sie sich nacheinander. Danach öffnen sich bedarfsgerecht die Strömungssteuereinrichtungen 36 der Abluftseite 60. Schließlich wird die Drehzahl des Wärmerads 55 reduziert, bis es still steht. Angestrebt ist, dass im Betrieb die jeweiligen Bypassvorrichtungen 26 pro Funktionsebene 58, 60 möglichst lange geöffnet sind. Dadurch reduziert sich der Luftwiderstand am Wärmerad 55 erheblich.
Wenn der gesamte Bypassluftstrom 30, der pro Funktionsebene 58, 60 auf zwei Bypassluftströme 30 aufgeteilt ist, beispielsweise insgesamt ca. 40 % des Gesamtluftstroms 14 beträgt, reduziert sich der Luftwiderstand des Wärmerades 55 im o.g. Beispiel von 100 Pa auf ca. 36 Pa, alleine aufgrund der Nutzung der Bypassvorrichtungen 26. Im Jahresmittel reduziert sich somit der Luftwiderstand an der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 und infolgedessen werden Leistungen bei den beiden Ventilatoren für Zuluft und Abluft eingespart. Hinzu kommt gegenüber einer üblichen Ausführung noch die Einsparung durch den Luftwiderstand des kleineren Wärmerades 55.
Im Teilleistungsbereich der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 ist im Abluftteil 60 ein größerer Funktionsluftstrom 24 angesteuert als im Zuluftteil 58. Das ergibt theoretisch eine bessere thermische Übertragungsleistung, die in der Praxis durch die Bypassvorrichtung 26 im Zuluftteil 58 wieder neutralisiert ist. Der Vorteil ist jedoch, dass der Luftwiderstand im Zuluftteil 58 erheblich sinkt.
Die Ansteuerung der Strömungssteuereinrichtungen 36 erfolgt im Schaltschrank des RLT-Geräteherstellers in Verknüpfung mit den anderen Funktionsluftmodulen 20, 48 für Heizen oder Kühlen. In vorteilhafter Weise muss nur ein Signal zur Regelung der Drehzahl oder Abschaltung des Wärmerades 55 an die Steuerungstechnik der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54, dem Zulieferer, abgegeben werden.
Bei den in 7a und 7b dargestellten Auf/Zu-Klappen 36 treten die Bypassluftströme 30 mit einer höheren Luftgeschwindigkeit aus den Bypassvorrichtungen 26 heraus als der am Wärmerad 55 austretende Funktionsluftstrom 24. Dadurch entstehen Verwirbelungen, die den Funktionsluftstrom 24 und die Bypassluftströme zu einem Mischluftstrom 40 vermischen, der eine gleichmäßigere Anströmung eines eventuell nachfolgenden Funktionsluftmoduls 18 ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen, einseitig an der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 angeordneten Bypassvorrichtungen 26 bei denen sich der Bypassluftstrom 30 an der Gehäusewand 13 anlehnt.
Die vorliegend eingebauten Auf/Zu-Klappen 36 schließen nicht ganz dicht. Dadurch ist in vorteilhafter Weise ein Druckausgleich zwischen beiden Funktionsebenen 58, 60 möglich, so dass über die Dichtfläche am Umfang und am Trennsteg 67 des sich drehenden Wärmerades 55 weniger Fehlluft von der Abluftseite zur Zuluftseite 58 übertragbar ist. Um einen besseren thermischen Wirkungsgrad zu erzielen, weist die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 vorliegend ein in Strömungsrichtung breiteres Wärmerad 55 auf, das im Vergleich zu einem schmaleren Wärmerad einen relativ hohen Luftwiderstand aufweist. Der höhere Luftwiderstand ist jedoch durch das leichte Öffnen einer Strömungssteuereinrichtung 36 reduziert. Der dadurch verschlechterte gesamte Wirkungsgrad ist im Laufe der Betriebszeit jedoch mehr als eliminiert, da zumeist wesentlich weniger Luftwiderstand am Wärmerad 55 selbst entsteht.
In 8 ist ein Gehäuse 10 für ein RLT-Gerät 12 dargestellt, umfassend drei in Reihe angeordnete unterschiedlich ausgeführte Bypassvorrichtungen 26, in die jeweils ein Funktionsluftmodul 20, 48, 54 eingebaut ist. Ein Ventilator 62 fördert einen Gesamtluftstrom 14 durch das RLT-Gerät. An den jeweiligen Funktionsluftmodulen 20, 48, 54 sind an zwei gegenüberliegenden Seiten Bypassvorrichtungen 26 vorgesehen. Der Gesamtluftstrom 14 ist aufgeteilt in einen Funktionsluftstrom 24, der die jeweiligen Funktionsluftmodule 20, 48, 54 beaufschlagt, und in zwei Bypassluftströme 30 die an den jeweiligen Funktionsluftmodulen 20, 48, 54 vorbeiströmen.
Die Bypassvorrichtungen 26 der jeweiligen Funktionsluftmodule 20, 48, 54 sind derart ausgebildet, dass die Austrittsöffnung 34 einen größeren Querschnitt aufweist als der lufteinrittseitige Querschnitt. Dadurch ist es möglich, luftaustrittseitig Luftwiderstand-erhöhende Bauteile 38 und/oder Strömungssteuereinrichtungen 36 an die Bypassvorrichtungen 26 anzuordnen. Die Luftwiderstand-erhöhende Bauteile 38 passen einerseits den Luftwiderstand der Bypassvorrichtungen 26 an den Luftwiderstand des jeweiligen Funktionsmoduls 20, 48, 54 an. Dadurch definieren sie das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms 30 zum Funktionsluftstrom 24, um somit den Luftwiderstand des jeweiligen Funktionsluftmoduls 20, 48, 54 zu verringern.
Eine weitere Funktion der Luftwiderstand-erhöhenden Bauteile 38 liegt darin, dass sie als Luftauslasselemente 39 an den Austrittsöffnungen 34 der Bypassvorrichtungen 26 angeordnet sind. Sie sind entgegen der Strömungsrichtung zur Gehäusewand 13 geneigt und weisen üblicherweise einen unterschiedlich spitzen Winkel von 30° bis 85° zur Gehäusewand 13 auf. Sie lenken den austretenden Bypassluftstrom 30 der jeweiligen Bypassvorrichtung 26 in einem Winkel von 5 bis 60° von der Gehäusewand 13 weg, vorliegend in Strömungsrichtung unterschiedlich in dieser Reihenfolge: 45°, 35° und 35°. Dadurch ist der Bypassluftstrom 30 zu einem Mischpunkt im austretenden Funktionsluftstrom 24 gelenkt. Durch die Anordnung der Luftauslasselemente 39 liegt der Mischpunkt in Strömungsrichtung in vorteilhafter Weise sehr nah am jeweiligen Funktionsluftmodul 20, 48, 54. Der Bypassluftstrom 30 und der Funktionsluftstrom 24 sind in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem jeweiligen Funktionluftmodul 20, 48, 54 zu einem Mischluftstrom 40 zusammengeführt. Beim Heizmodul 48 bildet sich der Mischluftstrom 40 nach dem Ventilator 62, der sowohl die Bypassluftströme 30 als auch den Funktionsluftstrom 24 gemeinsam ansaugt. Durch diese Regelung über den Zuluftfühler 66 ist auch noch die entstehende Ventilatorwärme einbezogen. Das bedeutet, dass große Abstände zwischen einem vorgelagerten und nachfolgenden Funktionsluftmodul 20, 48, 54 verhindert sind, was sich vorteilhaft auf die Länge des RLT-Geräts auswirkt.
In Strömungsrichtung ist das erste Funktionsluftmodul als eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 ausgebildet, die beispielsweise Teil eines Kreislaufverbundsystems ist. Es ist auch denkbar, dass das erste Funktionsluftmodul als ein Platten- oder Kreuzstromwärmetauscher ausgebildet ist mit besonderer Anordnung der Bypässe, oder als ein Wärmerückgewinnungsmodul mit Wärmerad 55, wie in 7 dargestellt ist, ausgebildet ist.
Die zwei an der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 angeordneten Bypassvorrichtungen 26 weisen eine regelbare Strömungssteuereinrichtung 36 auf. Wenn der Gesamtluftstrom 14 ohne Bypassvorrichtung 26 über die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 strömt, beträgt der Luftwiderstand beispielsweise 400 Pa. Wenn die Bypassvorrichtungen 26 vollständig geöffnet sind, beträgt der Luftwiderstand voraussichtlich nur 50 Pa, und wenn die Bypassvorrichtungen 26 hingegen zur Hälfte geöffnet sind, entstehen 100 Pa Luftwiderstand. Durch die Strömungssteuereinrichtung 36 ist die Größe des gesamten Bypassluftstroms 30, und folglich des Funktionsluftstroms 24, regelbar. Auf diese Weise ist es möglich, den Luftwiderstand der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 zu reduzieren.
Das in Strömungsrichtung zweite Funktionsluftmodul ist als ein Kühlmodul 20 ausgebildet mit einem hier nicht dargestellten Tropfenabscheider. Für die maximal zu erzeugende Kühlleistung hat das Kühlmodul 20 ohne Nutzung der jeweiligen Bypassvorrichtungen 26 beispielsweise einen Luftwiderstand von 500 Pa. An der unten dargestellten Bypassvorrichtung 26 des Kühlmoduls 20 ist vorliegend eine Strömungssteuereinrichtung 36 angeordnet, die als Auf/Zu-Klappe ausgebildet sind. Analog zu der Beschreibung in 5, hat das Kühlmodul 20 bei häufiger Nutzung einen Luftwiderstand von lediglich 125 Pa.
Das in Strömungsrichtung dritte Funktionsluftmodul ist als ein Heizmodul 48 ausgebildet wie es in 4 beschrieben ist. Der Auslegungsluftwiderstand des Heizmoduls 48 beträgt bei maximal erforderlicher Heizleistung beispielsweise 80 Pa. Der Luftwiderstand der Bypassvorrichtungen 26 ist derart ausgelegt, dass der beaufschlagende Funktionsluftstrom 24 beispielsweise ständig 40 % des Gesamtluftstroms 14 beträgt. Das ergibt einen Luftwiderstand von lediglich ständig nur ca. 13 Pa am Heizmodul 48.
Aufgrund einer ausführlichen Berechnung entstehen in einer gemäßigten Klimazone (z.B. München) bei gemischtem Tag- und Nachtbetrieb am Wärmerückgewinnungsmodul im Jahresdurchschnitt geregelt ca. 33,33% Bypassluftstrom, am Kühlmodul 20 (incl. dem seltenen Entfeuchtungsbetrieb) gesteuert ca. 48% Bypassluftstrom. Beim Heizmodul 48 entsteht, bewusst vorgegeben, ständig ein Bypassluftstrom 30 der 60% des Gesamtluftstroms 14 beträgt. Somit entstehen im Jahresdurchschnitt am Wärmerückgewinnungsmodul nur mehr 0,666 × 0,666 × 400 Pa = 177 Pa, am Kühlmodul 20 nur 0,52 × 0,52 × 500 Pa = 135 Pa und am Heizmodul 48 sogar nur 0,4 × 0,4 × 100 Pa = 13 Pa. Das ergibt in der Summe 325 Pa.
Ohne die erfindungsgemäßen Bypassvorrichtungen 26 hätte der Ventilator 62 ständig einen Luftwiderstand von 400 Pa + 500 Pa + 80 Pa = 980 Pa zu überwinden. Dadurch ergibt sich in 8 bei den Luftwiderständen im Jahresmittel eine Einsparung von 655 Pa. Das sind bei ähnlich hohen thermischen Leistungen der Funktionsluftmodule 20, 48, 54 eine Einsparung beim Strom von etwa 67%.
Bei einer üblichen RLT-Geräteausführung gemäß der ab 2016 für eine RLT-Geräteherstellung verpflichtenden EU-Verordnung 1253/2014 (Ökodesignverordnung mit Energiesparvorgabe) mit lediglich einer einseitigen thermischen Bypassvorrichtung mit Auf/Zu-Klappe bei einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung entsteht im Jahresmittel ein Luftwiderstand von ca. 200 Pa an der Wärmerückgewinnungsvorrichtung. Somit gibt es bei einem aus dem Stand der Technik üblichen RLT-Gerät in dem drei übliche Funktionsluftmodule 20, 48, 54 angeordnet sind 200 Pa + 500 Pa + 80 Pa = 780 Pa. Die erfindungsgemäße Ausführungsform eines RLT-Geräts 12, wie beispielsweise in 8 dargestellt ist, weist im Jahresmittel 325 Pa zur Luftförderung auf. Das ist eine Einsparung von ca. 59% beim Strom bei ähnlicher thermischer Leistung der Funktionsluftmodule 20, 48, 54.
Durch den Vorschlag, auch im Abluftteil 60 der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 eine Bypassvorrichtung 26 vorzusehen, liegt beim Abluftventilator auch eine Stromeinsparung vor.
Ferner, wenn bei der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 dieses RLT-Geräts eine durchschnittliche Umluftnutzung von beispielsweise 30% in der gesamten Betriebszeit möglich ist, wobei die Umluft direkt vor dem Ventilator saugseitig beigemischt wird, ist die Stromeinsparung noch höher. Da vorliegend alle Funktionsluftmodule 20, 48, 54, die in Strömungsrichtung vor dem Zuluftventilator 62 angeordnet sind, im Durchschnitt nur mehr mit 70% des Gesamtluftstroms 14 durchströmt sind, sinken die Luftwiderstände an allen Funktionsluftmodulen 20, 48, 54 im Jahresmittel auf etwa 159 Pa, so berechnet: 325 Pa × 0,7 × 0,7 = 159 Pa.
Im vorliegenden RLT-Geräteausschnitt ist in Strömungsrichtung nach jedem Funktionsluftmodul 20, 48, 54 jeweils ein Temperaturfühler 42, 52, 66 angeordnet. Ein Temperaturfühler 42, ist in Strömungsrichtung nach der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 im Mischluftstrom 40 angeordnet. Aufgrund eines Soll/Ist-Vergleichs der gemessenen Temperatur des Mischluftstroms 40, verändert ein Regler über die Strömungssteuereinrichtung 36 das Aufteilungsverhältnis zwischen dem Bypassluftstrom 30 und dem Funktionsluftstrom 24. Das Ziel ist, eine zugeordnete, analog zu der am Temperaturfühler 66 vorgegebene Sollwert-Temperatur des Zuluftstroms 68 am austretenden Funktionsluftstrom 24 der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 einzuhalten. Falls die gewünschte Sollwert-Temperatur in Strömungsrichtung nach der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 nicht erreicht wird, heizt entweder das Heizmodul 48 den Funktionsluftstrom 24 nach oder das Kühlmodul 20 kühlt den Funktionsluftstrom 24 nach.
In Strömungsrichtung nach dem Kühlmodul 20 ist ein weiterer Temperaturfühler 52, kombiniert mit einem Feuchtefühler, angebracht. Der Temperaturfühler 52 wirkt mit einem Regler zusammen, der unabhängig von dem vorgenannten Regelkreis am Wärmerückgewinnungsmodul 54 die übliche, vorgegebene Grundeinstellung des Verhältnisses von Bypassluftstrom 30 zu Funktionsluftstrom 24 verändert. Das bedeutet beispielsweise, dass das generell vorgegebene Aufteilungsverhältnis von 50% Bypassluftstrom 30 derart verändert wird, dass der am Kühlmodul 20 austretende Funktionsluftstrom 24 den Taupunkt nicht erreicht und somit keine größere ungewollte latente Kühlung stattfindet.
Falls die Aufgabenstellung auch eine Entfeuchtung der zu behandelnden Luft erfordert, ist am Kühlmodul 20 an jeder Bypassvorrichtung 26 eine Strömungssteuereinrichtung 36 angebracht. Das Kühlmodul 20 kühlt den jeweiligen Funktionsluftstrom 24 auf den Taupunkt ab. Das nachfolgende Heizmodul 48 heizt den jeweiligen Funktionsluftstrom 24 unter Berücksichtigung der Ventilatorwärme auf, so dass die Sollwert-Temperatur des Zuluftstroms 68 erreicht ist.
9 zeigt einen Längsschnitt eines Gehäuses 10 für ein RLT-Gerät 12, umfassend wenigstens eine Gehäusewand 13 sowie drei in Längsrichtung des Gehäuses 10 in Reihe angeordnete Befestigungsvorrichtungen 16 in die jeweils ein Funktionsluftmodul 18, 20, 48, 54 einbaubar ist. Ein Zuluftventilator 62 ist in Strömungsrichtung nach den Befestigungsvorrichtungen 16 angeordnet.
In Strömungsrichtung sind zur Aufnahme der jeweils ersten beiden Funktionsluftmodule 18, 20, 48, 54 senkrechte Führungsschienen 70 angeordnet, in die beispielsweise eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung 54 oder ein Kühlmodul 20 einbaubar sind. Die dritte Befestigungsvorrichtung 16 ist vorliegend durch waagerechte Führungsschienen 72 gebildet, in die beispielsweise ein Heizmodul 48 einschiebbar ist.
Durch die jeweiligen Befestigungsvorrichtungen 16, die vorliegend als Führungsschienen 70, 72 ausgebildet sind, ist ein erster Bereich 22 gebildet, der zur Führung eines Funktionsluftstroms 24 dient. Eingebaute Funktionsluftmodule 18, 20, 48, 54 sind vom Funktionsluftstrom 24 durchströmbar.
An gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen ersten Bereiches 22 ist vorliegend jeweils eine Bypassvorrichtung 26 vorgesehen. Die Bypassvorrichtung 26, die als ein Strömungskanal für einen Bypassluftstrom 30 des Funktionsluftmoduls 18, 20, 48, 54 ausgebildet ist, bildet einen zweiten Bereich 46. Der zweite Bereich 46 ist dem ersten Bereich 22 zugeordnet, und erstreckt sich in Längserstreckungsrichtung des Gehäuses 10 mindestens über die gesamte Länge des jeweiligen ersten Bereiches 22.
Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
12: RLT-Gerät
13: Gehäusewand
14: Gesamtluftstrom
16: Befestigungsvorrichtung
17: Rahmengestell
18: Funktionsluftmodul
19: Unterbaurahmen
20: Kühlmodul
22: erster Bereich
24: Funktionsluftstrom
26: Bypassvorrichtung
28: Strömungskanal
30: Bypassluftstrom
32: Wandungen
34: Austrittsöffnung
36: Strömungssteuereinrichtung
38: Luftwiderstand-erzeugendes Bauteil
39: Luftauslasselement
40: Mischluftstrom
42: Temperaturfühler
44: Ventil
46: zweiter Bereich
47: Einbaurahmen
48: Heizmodul
50: Einbaurahmen für ein Wärmerad
51: Gehäuse des Wärmerads
52: Temperatur- und Feuchtefühler
54: Wärmerückgewinnungsvorrichtung
55: Wärmerad
58: Funktionsebene Zuluftteil
60: Funktionsebene Abluftteil
62: Zuluftventilator
65: Regelpumpe
66: Temperaturfühler im Zuluftstrom
67: Trennsteg
68: Zuluftstrom
70: senkrechte Führungsschienen
72: waagerechte Führungsschienen
LR: Längsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008029922 B4 [0009]
DE 102013102347 A1 [0009]

Claims

Gehäuse (10) für ein RLT-Gerät und/oder einen Luftkanal mit wenigstens einer Gehäusewand (13), die mindestens jeweils einen Abluft-, Zuluft-, Fortluft- und Außenluftanschluss aufweist, wobei in dem Gehäuse (10) wenigstens eine Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) angeordnet ist, in die wenigstens ein Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54), das von einem Funktionsluftstrom (24) durchströmbar ist, einbaubar ist, wodurch ein erster Bereich (22) gebildet ist, der den Funktionsluftstrom (24) führt, und wobei ferner wenigstens eine Bypassvorrichtung, die als ein Strömungskanal für einen Bypassluftstrom (30) des Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) ausgebildet ist, wenigstens einen dem ersten Bereich (22) zugeordneten zweiten Bereich (46) bildet, der in Längserstreckungsrichtung des Gehäuses (10) sich mindestens über die gesamte Länge des ersten Bereiches (22) erstreckt, so dass der Funktionsluftstrom (24) eines Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) und der jeweilige Bypassluftstrom (30) in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54) zu einem Mischluftstrom (40) zusammengeführt sind, wobei die Bypassvorrichtung (26) in Längserstreckungsrichtung des Gehäuses (10) eine Längsachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) lufteintrittseitig wenigstens in eine Richtung mit einer feststehenden, lichten Öffnung von 10 bis 60 mm orthogonal zur Längsachse und einer Längsausdehnung von wenigstens 4 cm ausgebildet ist, wobei die Summe der Bypassvorrichtungen (26) lufteintrittseitig eine Querschnittsfläche zwischen 4 % und 16 % der Querschnittsfläche des ersten Bereiches (22) besitzt.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) lösbar mit dem Gehäuse (10) verbunden ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) stoffschlüssig mit dem Gehäuse (10) verbunden ist.
Gehäuse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) Aufnahmen zur insbesondere luftdichten Befestigung des Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) an der Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) aufweist.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (16, 17, 19, 47) dazu ausgebildet ist, ein Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54), das zur thermischen Behandlung des Funktionsluftstroms (24) als ein Kühlmodul (20), ein Heizmodul (48), ein Kombinationsmodul für Heizen/Kühlen oder als eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung (54) ausgebildet ist, aufzunehmen.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal, der den Bypassluftstrom (30) in Längsrichtung führt, allseitig von einer Wandung (32) begrenzt ist, wobei die Wandung (32) wenigstens teilweise durch die Gehäusewand (13) und/oder einer Wandung (32) des Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) und/oder einer zusätzlichen Wandung (32) gebildet ist.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) Luftwiderstand-erzeugende Bauteile (38) umfasst, die das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms (30) zum Funktionsluftstrom (24) definieren.
Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile (38) als Lochbleche und/oder Schlitzbleche ausgebildet sind.
Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftwiderstand-erzeugenden Bauteile (38) als poröses Material ausgebildet sind.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) eine Austrittsöffnung (34) aufweist, die mit einem größeren Querschnitt ausgebildet ist als der eintrittseitige Querschnitt.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftwiderstand-erzeugende Bauteil (38) luftaustrittseitig als ein Luftauslasselement (39) ausgebildet ist, das den Bypassluftstrom (30) zu einem Winkel von 5° bis 60° zur Gehäusewand (13) ablenkt und den Bypassluftstrom (30) zu einem Mischpunkt lenkt, um den Bypassluftstrom (30) mit dem Funktionsluftstrom (24) zu einem Mischluftstrom (40) zusammenzuführen.
Gehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftauslasselement (39) sich entgegen der Strömungsrichtung zur Gehäusewand (13) neigt, wobei das Luftauslasselement (39) einen spitzen Winkel von 30° bis 85° zur Gehäusewand (13) aufweist.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) Aufnahmen zur Anbringung einer Strömungssteuereinrichtung (36) aufweist.
Gehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) wenigstens eine Strömungssteuereinrichtung (36) zur Regelung des Aufteilungsverhältnisses zwischen dem Bypassluftstrom (30) und dem Funktionsluftstrom (24) aufweist.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) zwei Mal vorhanden ist und an zwei Seiten des ersten Bereiches (22) verläuft.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) drei Mal vorhanden ist und an drei Seiten des ersten Bereiches (22) verläuft.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) vier Mal vorhanden ist und an vier Seiten des ersten Bereiches (22) verläuft.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) im Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54) angeordnet ist, wobei das Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54) eine geteilte thermische Behandlungsfläche aufweist.
Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mehrere Befestigungsvorrichtungen (16, 17, 19, 47) aufweist, die im Gehäuse (10) in Längsrichtung nacheinander angeordnet sind und in die jeweils unterschiedliche Funktionsluftmodule (18, 20, 48, 54) einbaubar sind, wobei die jeweils zugeordneten Bypassvorrichtungen (26) unterschiedlich ausgebildet sind.
RLT-Gerät (12), umfassend ein Gehäuse (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (10) zumindest ein Ventilator (62) zur Luftförderung, sowie wenigstens eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung (54) und/oder ein Kühlmodul (20) und/oder ein Heizmodul (48) und/oder ein Kombinationsmodul für Heizen/Kühlen in Reihe im Gehäuse (10) angeordnet sind.
RLT-Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) der Wärmerückgewinnungsvorrichtung (54) und/oder des Kühlmoduls (20) Luftwiderstand-erzeugende Bauteile (38) aufweisen, die derart auf das jeweilige Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54) abgestimmt sind, dass das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms (30) zum Funktionsluftstrom (24) maximal 50 % beträgt.
RLT-Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassvorrichtung (26) des Heizmoduls (48) Luftwiderstand-erzeugende Bauteile (38) aufweist, die derart auf das Heizmodul (48) abgestimmt sind, dass das Aufteilungsverhältnis des Bypassluftstroms (30) zum Funktionsluftstrom (24) maximal 70 % beträgt.
RLT-Gerät nach Anspruch 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Strömungssteuereinrichtung (36) jeweils an der Bypassvorrichtung (26) der Wärmerückgewinnungsvorrichtung (54) und/oder des Kühlmoduls (20) und/oder eines Kombinationsmoduls für Heizen und Kühlen angebracht ist, wodurch das Verhältnis von Funktionsluftstrom (24) zu Bypassluftstrom (30) regelbar ist.
RLT-Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsluftmodul (18, 20, 48, 54) wenigstens einen Regler und wenigstens einen Temperaturfühler (42, 52, 66) umfasst, wobei wenigstens ein Temperaturfühler (42) im Mischluftstrom (40) angeordnet ist, und der wenigstens eine Regler abhängig vom Signal des im Mischluftstrom (40) angeordneten Temperaturfühlers (42) die thermische Übertragungsleistung des Funktionsluftmoduls (18, 20, 48, 54) mittels eines durchströmenden Fluids regelt.
RLT-Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler aufgrund eines Signals des Temperaturfühlers (42, 52) mit der Strömungssteuereinrichtung (36) zusammenwirkt, um das Aufteilungsverhältnis zwischen Bypassluftstrom (30) und Funktionsluftstrom (24) zu regeln.