DE102020105044B3 - Decentralized device for air conditioning and ventilation of individual interiors and system for air conditioning of interiors - Google Patents
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Abstract
Eine dezentrale Vorrichtung zur Klimatisierung und Belüftung von einzelnen Innenräumen, umfasst ein Gehäuse; eine im Gehäuse untergebrachte Konvektoreinheit (151) mit einem Zuluftkanal (130) und einem Abluftkanal (140), eine im Gehäuse untergebrachte Versorgungseinheit (152) mit einem Kältemittelkreislauf, eine Brennstoffzelleneinheit (170) sowie einen ersten, einen zweiten und einen dritten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager (105, 107, 111) auf. Der Kältemittelkreislauf umfasst ein Kältemittel, einen Verdichter (116), und ein Wegeventil (118) zur Steuerung einer Durchflussrichtung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf.A decentralized device for air conditioning and ventilation of individual interior spaces comprises a housing; a convector unit (151) accommodated in the housing with a supply air duct (130) and an exhaust air duct (140), a supply unit (152) accommodated in the housing with a refrigerant circuit, a fuel cell unit (170) and a first, a second and a third air refrigerant -Heat exchanger (105, 107, 111). The refrigerant circuit comprises a refrigerant, a compressor (116), and a directional control valve (118) for controlling a flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Heizungs- und Belüftungstechnik und betrifft eine dezentrale Vorrichtung zur Klimatisierung und Belüftung von einzelnen Innenräumen, insbesondere ein Klimagerät, welches an oder in Wänden, Decken oder Fußböden von Einzelräumen eingebaut und unabhängig von einer zentralen Wärme- und Kälteversorgung einen Einzelraum klimatisieren und Belüften kann. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zur Klimatisierung von Innenräumen, mit mindestens zwei separaten Klimageräten und einer Brennstoffzelleneinheit.The invention is in the field of heating and ventilation technology and relates to a decentralized device for air conditioning and ventilation of individual interiors, in particular an air conditioner which is installed on or in walls, ceilings or floors of individual rooms and is independent of a central heating and cooling supply Can air-condition and ventilate individual rooms. The invention also relates to a system for air conditioning interior spaces, with at least two separate air conditioning devices and a fuel cell unit.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Für die Klimatisierung von Innenräumen von Gebäuden werden häufig Vorrichtungen eingesetzt, welche einen Teil der zum Heizen benötigten Energie der Abluft, die aus dem Innenraum abgeführt wird, entnehmen und auf die dem Innenraum zugeführte Zuluft übertragen. Damit ist eine energieeffiziente Klimatisierung durch Teilrückgewinnung von thermischer Energie möglich. Die Wärmeübertragung zwischen der Abluft und der Zuluft erfolgt mittels eines Luft-Luft-Wärmeübertragers, der beispielsweise in Form eines Luft-Luft-Plattentauschers ausgeführt sein kann. Ein derartiger Luft-Luft-Wärmeübertrager dient der Übertragung von thermischer Energie von einem Stoffstrom (beispielsweise der Abluft) auf einen anderen Stoffstrom (beispielsweise der Zuluft) unter stofflicher Trennung der beiden Stoffströme.Devices are often used for air conditioning the interior of buildings which take some of the energy required for heating from the exhaust air that is discharged from the interior and transfer it to the supply air supplied to the interior. This enables energy-efficient air conditioning through partial recovery of thermal energy. The heat transfer between the exhaust air and the supply air takes place by means of an air-to-air heat exchanger, which can be designed, for example, in the form of an air-to-air plate exchanger. Such an air-to-air heat exchanger is used to transfer thermal energy from one material flow (for example the exhaust air) to another material flow (for example the supply air) with material separation of the two material flows.
Aus thermodynamischen und technischen Gründen reicht ein Luft-Luft-Wärmeübertrager jedoch allein nicht aus, um die in der Abluft noch enthaltende Nutzwärme vollständig auf die Zuluft zu übertragen. Daher wird oftmals zusätzlich eine Wärmepumpe verwendet, um die Nutzwärme der Abluft vollständig zu entziehen und auf die Zuluft zu übertragen. Durch Verwendung der Wärmepumpe ist es darüber hinaus möglich, die Innenräume nicht nur zu heizen sondern auch zu kühlen.For thermodynamic and technical reasons, however, an air-to-air heat exchanger alone is not sufficient to completely transfer the useful heat still contained in the exhaust air to the supply air. For this reason, a heat pump is often also used to completely extract the useful heat from the exhaust air and transfer it to the supply air. By using the heat pump, it is also possible not only to heat the interior but also to cool it.
Vorrichtungen zur Klimatisierung von Innenräumen mit Wärmepumpe und Luft-Luft-Wärmeübertrager sind beispielsweise in der
Aus
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Nachteilig bei diesen Vorrichtungen ist jedoch, dass diese relativ groß sind und sich daher nur bedingt für einen raumsparenden Einbau in Wände, beispielsweise unterhalb eines Fensters, Decken oder Fußböden eines Innenraums eignen.The disadvantage of these devices, however, is that they are relatively large and are therefore only suitable to a limited extent for space-saving installation in walls, for example below a window, ceiling or floor of an interior space.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund wird eine dezentrale Vorrichtung zur Klimatisierung und Belüftung von Innenräumen gemäß Anspruch 1 und ein System gemäß Anspruch 18 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, a decentralized device for air conditioning and ventilation of interiors according to claim 1 and a system according to claim 18 are proposed. Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and the following description.
Gemäß einer Ausführungsform weist die dezentrale Vorrichtung ein Gehäuse, eine im Gehäuse untergebrachte Konvektoreinheit mit einer Innenluftseite und einer Außenluftseite und eine im Gehäuse untergebrachte Versorgungseinheit auf.According to one embodiment, the decentralized device has a housing, a convector unit accommodated in the housing and having an inside air side and an outside air side, and a supply unit accommodated in the housing.
Die Konvektoreinheit weist einen Zuluftkanal zum Zuführen von Außenluft als Zuluft in den zu klimatisierenden Innenraum und einen zum Zuluftkanal separaten Abluftkanal zum Abführen von Innenluft als Abluft nach Außen auf.The convector unit has a supply air duct for supplying outside air as supply air into the interior space to be air-conditioned and an exhaust air duct separate from the supply air duct for discharging inside air as waste air to the outside.
Die Versorgungseinheit weist einen Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittel, einem Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, und ein Wegeventil (Mehrwegeventil) zur Steuerung einer Durchflussrichtung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf auf, um den Kältemittelkreislauf zwischen Heizbetrieb zum Heizen der Zuluft und Kühlbetrieb zum Kühlen der Zuluft umzuschalten.The supply unit has a refrigerant circuit with a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, and a directional control valve (multi-way valve) for controlling a flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit in order to switch the refrigerant circuit between heating mode for heating the supply air and cooling mode for cooling the supply air.
Weiterhin umfasst die dezentrale Vorrichtung einen ersten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager, der im Abluftkanal an der Außenluftseite des Abluftkanals angeordnet und strömungstechnisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist und eine Wärmeübertagung zwischen der Abluft und dem Kältemittel ermöglicht, einen zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager, der im Zuluftkanal an der Innenluftseite des Zuluftkanals angeordnet und strömungstechnisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist und eine Wärmeübertragung zwischen der Zuluft und dem Kältemittel ermöglicht, und einen dritten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager, der im Zuluftkanal an der Außenluftseite des Zuluftkanals angeordnet ist und eine Vorwärmung der Zuluft ermöglicht. Der dritte Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager kann optional strömungstechnisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden sein und eine zusätzliche Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und der Zuluft ermöglichen. Er kann aber auch vom Kältemittelkreislauf getrennt und mit einem eigenen Abwärmekreislauf verbunden sein, um die Abwärme einer Brennstoffzelle oder einer anderen Energieerzeugungseinheit zur Erwärmung der Zuluft zu nutzen.Furthermore, the decentralized device comprises a first air-refrigerant heat exchanger, which is arranged in the exhaust air duct on the outside air side of the exhaust air duct and is fluidically connected to the refrigerant circuit and enables heat to be transferred between the exhaust air and the refrigerant, a second air-refrigerant heat exchanger, which in the The supply air duct is arranged on the inside air side of the supply air duct and is fluidically connected to the refrigerant circuit and enables heat transfer between the supply air and the refrigerant, and a third air-refrigerant heat exchanger, which is arranged in the supply air duct on the outside air side of the supply air duct and enables the supply air to be preheated . The third air-refrigerant heat exchanger can optionally be fluidically connected to the refrigerant circuit and enable additional heat transfer between the refrigerant and the supply air. However, it can also be separated from the refrigerant circuit and connected to its own waste heat circuit in order to remove the waste heat from a fuel cell or to use another energy generation unit to heat the supply air.
Im Gegensatz zu vorbekannten Vorrichtungen zur Klimatisierung umfasst die hier beschriebene Vorrichtung drei Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager. Im Weiteren werden diese Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager der Einfachheit halber als Wärmeübertrager bezeichnet. Auch diese Wärmeübertrager dienen dazu, thermische Energie von einem Stoffstrom (Luft oder Kältemittel bzw. Wasser) auf einen zweiten Stoffstrom (Kältemittel bzw. Wasser oder Luft) unter stofflicher Trennung der beiden Stoffströme (Luft getrennt vom Kältemittel, bzw. Luft getrennt von Wasser) zu übertragen.In contrast to previously known devices for air conditioning, the device described here comprises three air-refrigerant heat exchangers. In the following, these air-refrigerant heat exchangers are referred to as heat exchangers for the sake of simplicity. These heat exchangers also serve to transfer thermal energy from one material flow (air or refrigerant or water) to a second material flow (refrigerant or water or air) with material separation of the two material flows (air separated from the refrigerant, or air separated from water) transferred to.
Zwei dieser Wärmeübertrager, und zwar der zweite Wärmeübertrager (zweiter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager) und der dritte Wärmeübertrager (dritter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager) sind strömungstechnisch in den Zuluftkanal integriert, d. h. Luft kann durch diese beiden Wärmeübertrager strömen. Der dritte Wärmeübertrager ist dabei im Zuluftkanal strömungstechnisch dem zweiten Wärmeübertrager vorgelagert. Der erste Wärmeübertrager (erster Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager) ist dagegen strömungstechnisch in den Abluftkanal integriert, d. h. Abluft kann durch diesen Wärmeübertrager strömen. Der erste und zweite Wärmeübertrager sind weiterhin Teil des Kältemittelkreislaufs und in diesen integriert. Der dritte Wärmeübertrager kann ebenfalls Teil des Kältemittelkreislaufs sein, oder mit einem eigenen Abwärmekreislauf verbunden sein. In diesem Fall weist die Versorgungseinheit zwei separate Kreisläufe auf, und zwar einen Kältemittelkreislauf und einen Abwärmekreislauf, oder alternativ wird der Abwärmekreislauf von außerhalb der Vorrichtung (Gehäuse) zugeführt.Two of these heat exchangers, namely the second heat exchanger (second air-refrigerant heat exchanger) and the third heat exchanger (third air-refrigerant heat exchanger) are fluidically integrated into the supply air duct, i.e. H. Air can flow through these two heat exchangers. The third heat exchanger is fluidically upstream of the second heat exchanger in the supply air duct. The first heat exchanger (first air-refrigerant heat exchanger), on the other hand, is fluidically integrated into the exhaust air duct, i. H. Exhaust air can flow through this heat exchanger. The first and second heat exchangers are still part of the refrigerant circuit and are integrated into it. The third heat exchanger can also be part of the refrigerant circuit or be connected to its own waste heat circuit. In this case, the supply unit has two separate circuits, namely a refrigerant circuit and a waste heat circuit, or alternatively the waste heat circuit is supplied from outside the device (housing).
Gemäß einer Ausführungsform ist der dritte Wärmeübertrager Teil des Kältemittelkreislaufs und in Durchflussrichtung des Kältemittels im Heizmodus gesehen dem Verdichter strömungstechnisch nachgeschaltet, und der zweite Wärmeübertrager ist dem dritten Wärmeübertrager strömungstechnisch nachgeschaltet.According to one embodiment, the third heat exchanger is part of the refrigerant circuit and, viewed in the flow direction of the refrigerant in the heating mode, is downstream of the compressor in terms of flow, and the second heat exchanger is downstream of the third heat exchanger in terms of flow.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kältemittelkreislauf weiterhin eine Ventileinheit auf, die so steuerbar ist, dass der dritte Wärmeübertrager im Heizmodus vom Kältemittel durchströmt wird, im Kühlmodus den Durchfluss von Kältemittel durch den dritten Wärmeübertrager aber unterbindet.According to a further embodiment, the refrigerant circuit furthermore has a valve unit which can be controlled such that the refrigerant flows through the third heat exchanger in heating mode, but prevents refrigerant from flowing through the third heat exchanger in cooling mode.
Der dritte Wärmeübertrager hat die Funktion, von der Außenluftseite angesaugte Außenluft vorzuwärmen, damit die in der Konvektoreinheit strömende Luft immer eine Mindesttemperatur aufweist. Damit wird verhindert, dass durch Einströmen besonders kalter Außenluft die Konvektoreinheit übermäßig abgekühlt und damit Energie verloren geht. Der dritte Wärmetauscher ist daher bevorzugt baulich sehr nah am Einlass des Zuluftkanals angeordnet, sodass die angesaugte Außenluft sofort auf eine Mindesttemperatur erwärmt wird und der Kälteeintrag in die Konvektoreinheit verringert wird. Dies ist insbesondere beim Ansaugen von sehr kalter Außenluft von Vorteil, da somit größere Temperaturunterscheide in der Konvektoreinheit vermieden und Wärmeverluste verringert werden.The third heat exchanger has the function of preheating outside air drawn in from the outside air side so that the air flowing in the convector unit always has a minimum temperature. This prevents the convector unit from cooling down excessively and thus losing energy when particularly cold outside air flows in. The third heat exchanger is therefore preferably arranged structurally very close to the inlet of the supply air duct, so that the outside air drawn in is immediately heated to a minimum temperature and the cold input into the convector unit is reduced. This is particularly advantageous when drawing in very cold outside air, since it avoids greater temperature differences in the convector unit and reduces heat losses.
Der dritte Wärmeübertrager, der luftströmungstechnisch im Zuluftkanal an der Außenseite des Zuluftkanals angeordnet ist, kann als Teil des Kältemittelkreislaufs strömungstechnisch im Heizbetrieb gesehen dem Verdichter nachgeschaltet sein. Beim Verdichten des Kältemittels wird dieses teilweise überhitzt. Der dritte Wärmeübertrager ist so dimensioniert, dass er einen Teil der im verdichteten Kältemittel enthaltenen Wärme auf die in den Zuluftkanal einströmende Außenluft überträgt und dabei das Kältemittel etwas abkühlt. Das den dritten Wärmeübertrager verlassene Kältemittel, welches weiterhin verdichtet ist, bleibt jedoch weiterhin warm genug, um beim nachfolgenden Durchströmen des zweiten Wärmeübertragers die Zuluft auf die gewünschte Zieltemperatur zu erwärmen.The third heat exchanger, which is arranged in terms of air flow in the supply air duct on the outside of the supply air duct, can be connected downstream of the compressor as part of the refrigerant circuit in terms of flow in heating mode. When the refrigerant is compressed, it is partially overheated. The third heat exchanger is dimensioned in such a way that it transfers part of the heat contained in the compressed refrigerant to the outside air flowing into the supply air duct and thereby cools the refrigerant somewhat. The refrigerant that has left the third heat exchanger and is still compressed, however, remains warm enough to heat the supply air to the desired target temperature when it subsequently flows through the second heat exchanger.
Die für die Erwärmung der Zuluft erforderliche Energie wird mittels des ersten Wärmeübertragers der Abluft entnommen. Dabei wird das den ersten Wärmeübertrager durchströmende Kältemittel verdampft und dem Verdichter zugeführt. Durch die Kompression des gasförmigen Kältemittels wird dieses weiter aufgeheizt und soweit verdichtet, dass es als flüssiges, aber „heißes“ Kältemittel den Verdichter verlässt.The energy required to heat the supply air is taken from the exhaust air by means of the first heat exchanger. The refrigerant flowing through the first heat exchanger is evaporated and fed to the compressor. The compression of the gaseous refrigerant further heats it up and compresses it to such an extent that it leaves the compressor as a liquid but “hot” refrigerant.
Der Kältemittelkreislauf bildet damit zusammen mit dem Verdichter und den drei Wärmeübertragern eine Wärmepumpe. Es ist damit möglich, Wärme aus dem zu klimatisierenden Innenraum eines Gebäudes zurückzugewinnen. Dieser Wärmegewinn wird in der Versorgungseinheit mittels des dritten Wärmeübertragers, der strömungstechnisch an der Außenluftseite des Zuluftkanals liegt, im Verdichter zusätzlich nutzbar gemacht, und zwar durch Vorwärmen der einströmenden Außenluft.The refrigerant circuit thus forms a heat pump together with the compressor and the three heat exchangers. It is thus possible to recover heat from the interior of a building that is to be air-conditioned. This heat gain is also made usable in the supply unit by means of the third heat exchanger, which is fluidically located on the outside air side of the supply air duct, in the compressor by preheating the incoming outside air.
Im Kühlbetrieb wird dagegen der dritte Wärmeübertrager nicht benötigt. Er wird im Kühlbetrieb strömungstechnisch vom Kältemittelkreislauf durch die Ventileinheit getrennt, welchen einen Bypass für das Kältemittel zur Umgehung des dritten Wärmeübertragers bereitstellt.In contrast, the third heat exchanger is not required in cooling mode. In cooling mode, it is fluidically separated from the refrigerant circuit by the valve unit, which provides a bypass for the refrigerant to bypass the third heat exchanger.
Gemäß einer Ausführungsform dient im Heizbetrieb der erste Wärmeübertrager als Verdampfer und entzieht der Abluft Wärme. Der dritte Wärmeübertrager dient als Heißgas-Wärmeübertrager und wärmt die von außen angesaugte Außenluft vor. Der zweite Wärmeübertrager, welcher im Zuluftkanal dem dritten Wärmeübertrager strömungstechnisch nachgeschaltet ist, dient als Kondensator und erwärmt die Zuluft auf eine Zieltemperatur.According to one embodiment, the first heat exchanger serves as an evaporator in the heating mode and extracts heat from the exhaust air. The third The heat exchanger serves as a hot gas heat exchanger and preheats the outside air drawn in from the outside. The second heat exchanger, which is downstream of the third heat exchanger in terms of flow in the supply air duct, serves as a condenser and heats the supply air to a target temperature.
Gemäß einer Ausführungsform dient im Kühlbetrieb der erste Wärmeübertrager als Kondensator und überträgt Wärme auf die Abluft. Der dritte Wärmeübertrager ist vom Kältemittelkreislauf getrennt. Der zweite Wärmeübertrager dient als Verdampfer und kühlt die Zuluft auf eine Zieltemperatur.According to one embodiment, the first heat exchanger serves as a condenser in the cooling mode and transfers heat to the exhaust air. The third heat exchanger is separated from the refrigerant circuit. The second heat exchanger serves as an evaporator and cools the supply air to a target temperature.
Die Temperatur des verdichteten Kältemittels kann nach Verlassen des Verdichters mit T0, nach Durchströmen des dritten Wärmeübertragers mit T3, nach Durchströmen des zweiten Wärmeübertragers mit T2 und nach Durchströmen des ersten Wärmeübertragers mit T1 bezeichnet werden. Im Heizbetrieb gilt folgende Beziehung:
T0 > T3 > T2 > T1The temperature of the compressed refrigerant can be designated by T0 after leaving the compressor, by T3 after flowing through the third heat exchanger, by T2 after flowing through the second heat exchanger and by T1 after flowing through the first heat exchanger. The following relationship applies in heating mode:
T0>T3>T2> T1
Dagegen gilt im Kühlbetrieb die folgende Beziehung:
T0 > T1 > T2
wobei T3 hier unbestimmt ist, da der dritte Wärmeübertrager im Kühlbetrieb nicht vom Kältemittel durchströmt wird.In contrast, the following relationship applies in cooling mode:
T0>T1> T2
where T3 is undefined here, since the third heat exchanger is not flowed through by the refrigerant in cooling mode.
Bei bisherigen Lösungen wird die einströmende Außenluft durch einen Luft-Luft-Wärmeübertrager vorgewärmt. Dieser Luft-Luft-Wärmeübertrager koppelt thermisch den Abluftkanal mit dem Zuluftkanal und dient dazu, der aus dem zu klimatisierenden Innenraum abgeführten Abluft Wärme zu entziehen und der Zuluft zuzuführen. Die so vorgewärmte Zuluft strömt dann noch durch einen Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager, um auf die gewünschte Zieltemperatur erwärmt zu werden. Allerdings müssen Luft-Luft-Wärmeübertrager vergleichsweise groß ausgeführt werden, damit sie die Wärme effektiv von der Abluft auf die Zuluft übertragen können. Daher benötigen Luft-Luft-Wärmeübertrager viel Platz, sodass bisherige Konvektoreinheiten sehr voluminös sind.In previous solutions, the incoming outside air is preheated by an air-to-air heat exchanger. This air-to-air heat exchanger thermally couples the exhaust air duct with the supply air duct and serves to extract heat from the exhaust air discharged from the interior to be air-conditioned and to supply it to the supply air. The supply air preheated in this way then flows through an air-refrigerant heat exchanger in order to be heated to the desired target temperature. However, air-to-air heat exchangers must be made comparatively large so that they can effectively transfer the heat from the exhaust air to the supply air. Therefore, air-to-air heat exchangers require a lot of space, so that previous convector units are very voluminous.
Im Gegensatz zu diesen vorbekannten Lösungen erfolgt die Vorerwärmung der Zuluft mittels des dritten Wärmeübertragers (dritter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager), sodass auf einen Luft-Luft-Wärmeübertrager verzichtet werden kann, oder ein volumenmäßig nur kleiner Luft-Luft-Wärmeübertrager nötig ist. Bevorzugt weist die Konvektoreinheit keinen Luft-Luft-Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme von der Abluft auf die Zuluft auf. Der sonst üblicherweise vorhandene Luft-Luft-Wärmeübertrager wird bei der hier beschriebenen Vorrichtung durch den dritten Wärmeübertrager (dritter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager) ersetzt. Die Konvektoreinheit kann damit erheblich kleiner ausgeführt werden, da Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager deutlich kleiner sind als Luft-Luft-Wärmeübertrager. Außerdem kann der dritte Wärmeübertrager strömungstechnisch, da er vergleichsweise wenig Bauraum benötigt, baulich direkt am Eingang des Zuluftkanals angeordnet werden, um so die einströmende Außenluft sofort vorzuwärmen und den Eintrag von kalter Außenluft zu minimieren.In contrast to these previously known solutions, the supply air is preheated by means of the third heat exchanger (third air-refrigerant heat exchanger), so that an air-to-air heat exchanger can be dispensed with, or an air-to-air heat exchanger that is only small in terms of volume is required. The convector unit preferably does not have an air-to-air heat exchanger for transferring heat from the exhaust air to the supply air. The air-to-air heat exchanger usually present is replaced in the device described here by the third heat exchanger (third air-to-refrigerant heat exchanger). The convector unit can thus be made considerably smaller, since air-refrigerant heat exchangers are significantly smaller than air-air heat exchangers. In addition, the flow of the third heat exchanger, since it requires comparatively little installation space, can be structurally arranged directly at the inlet of the supply air duct in order to preheat the incoming outside air immediately and to minimize the entry of cold outside air.
Durch den Wegfall des sonst verwendeten Luft-Luft-Wärmeübertragers kann das Gehäuse sowohl die Konvektoreinheit als auch die Versorgungseinheit mit dem Kältemittelkreislauf und ggf. dem Abwärmekreislauf, sofern der dritte Wärmeübertrager über einen eigenen Kreislauf verfügt, aufnehmen. Dies gestattet die Bildung von relativ kompakten Klimageräten, die für eine dezentrale Klimatisierung von Einzelräumen eingesetzt werden können. Damit unterscheidet sich die hier vorgestellte Lösung, welche eine dezentrale und autarke Klimatisierung ermöglicht, von zentralen Lösungen. Bei zentralen Lösungen werden einzelne Konvektoreinheiten zwar auch in die zu klimatisierenden Einzelräume integriert, benötigen aber entsprechende Kühl- und Heizmedien, d. h. entsprechende Rohrleitungssysteme, um die Kühl- und Heizmedien den jeweiligen Konvektoreinheiten zuzuführen. Weiterhin benötigen derartige zentrale Lösungen eine zentrale Anlage zur Erzeugung von Wärme bzw. Kälte. Wird hierfür eine zentrale Wärmepumpe eingesetzt, muss eine zusätzliche Wärmequelle bzw. Wärmesenke vorhanden sein, zum Beispiel Solarthermie, Tiefenbohrung oder ein Erdreichspeicher, die jedoch alle mit entsprechenden Wärmeverlusten aufgrund der langen Medienleitungen behaftet sind. Außerdem sind diese zentralen Anlagen vergleichsweise teuer.By eliminating the otherwise used air-to-air heat exchanger, the housing can accommodate both the convector unit and the supply unit with the refrigerant circuit and, if necessary, the waste heat circuit, provided the third heat exchanger has its own circuit. This allows the formation of relatively compact air conditioning units that can be used for decentralized air conditioning of individual rooms. The solution presented here, which enables decentralized and self-sufficient air conditioning, differs from centralized solutions. With central solutions, individual convector units are also integrated into the individual rooms to be air-conditioned, but they require appropriate cooling and heating media, i.e. H. Appropriate piping systems to feed the cooling and heating media to the respective convector units. Furthermore, such central solutions require a central system for generating heat or cold. If a central heat pump is used for this, an additional heat source or heat sink must be available, for example solar thermal energy, deep drilling or an underground storage system, all of which, however, are subject to corresponding heat losses due to the long media lines. In addition, these central systems are comparatively expensive.
Die hier beschriebene Vorrichtung zur Klimatisierung und Belüftung von Einzelräumen erfordert keine externe Zufuhr von Kühl- und Heizmedien, um die Zuluft entsprechend zu temperierten. Es wird lediglich die Zufuhr von elektrischer Energie für den Verdichter, Ventilatoren und eine typischerweise vorhandene Steuerung der Vorrichtung benötigt. Damit kann die hier beschriebene Vorrichtung zum Nachrüsten von Gebäuden verwendet werden, bei denen keine zentralen Kühl- und Heizmedien anliegen. Durch den Wegfall der für die zentralen Lösungen erforderlichen Rohrleitungssysteme wird der Energieverlust verringert und damit insgesamt eine energieeffizientere Klimatisierung ermöglicht.The device described here for air conditioning and ventilation of individual rooms does not require an external supply of cooling and heating media in order to control the temperature of the supply air accordingly. All that is required is the supply of electrical energy for the compressor, fans and a control system for the device that is typically present. This means that the device described here can be used to retrofit buildings in which there are no central cooling and heating media. By eliminating the piping systems required for the central solutions, energy loss is reduced and, overall, more energy-efficient air conditioning is made possible.
Da der sehr voluminöse Luft-Luft-Wärmeübertrager nicht benötigt wird und der dritte Wärmeübertrager (dritter Luft-Kältemittel Wärmeübertrager) vergleichsweise klein ist, kann ohne zusätzlichen Platzbedarf auch die Versorgungseinheit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden, welches bei gleichen energetischen Parametern genauso groß ist wie eine konventionelle Konvektoreinheit mit Luft-Luft Wärmeübertrager.Since the very voluminous air-to-air heat exchanger is not required and the third heat exchanger (third air-refrigerant heat exchanger) is comparatively small, the supply unit can also be accommodated in a common housing with the same energetic parameters without requiring additional space is the same size as a conventional convector unit with an air-to-air heat exchanger.
Zusätzlich ergibt sich eine Verminderung der Betriebsgeräusche der Vorrichtung durch den Wegfall des voluminösen Luft-Luft-Wärmeübertragers. Der Luft-Luft-Wärmeübertrager stellt einen erheblichen Strömungswiderstand für die durch ihn strömende Luft dar, da der Luft-Luft-Wärmeübertrager häufig über viele kreuzweise geführte Strömungskanäle verfügt, die jeweils für sich nur einen geringen Querschnitt aufweisen. Damit die Luft durch diese Strömungskanäle strömen kann, werden ausreichend dimensionierte Lüfter benötigt, die entsprechende Betriebsgeräusche abgeben. Durch Wegfall des Luft-Luft-Wärmeübertragers sinkt der strömungstechnische Widerstand im Zuluft- und Abluftkanal. Es können daher kleinere Lüfter verwendet werden, oder die Lüfter können mit verringerter Drehzahl arbeiten, wodurch weniger Energie verbraucht und die Geräuschentwicklung verringert wird. Damit kann die hier beschriebene Vorrichtung bevorzugt auch für solche Innenräume verwendet werden, bei denen eine Geräuschbelastung nachteilig ist. Beispiele hierfür sind Büros, Schulräume, aber auch Wohn- und Schlafräume.In addition, there is a reduction in the operating noise of the device due to the elimination of the voluminous air-to-air heat exchanger. The air-to-air heat exchanger represents a considerable flow resistance for the air flowing through it, since the air-to-air heat exchanger often has many cross-wise flow channels, each of which has only a small cross section. In order for the air to flow through these flow channels, fans of sufficient size are required that emit corresponding operating noises. The elimination of the air-to-air heat exchanger reduces the flow resistance in the supply air and exhaust air ducts. Smaller fans can therefore be used, or the fans can operate at a reduced speed, which uses less energy and reduces noise generation. In this way, the device described here can preferably also be used for those interior spaces in which noise pollution is disadvantageous. Examples of this are offices, school rooms, but also living rooms and bedrooms.
Da sowohl die Konvektoreinheit als auch die Versorgungseinheit mit dem Kältemittelkreislauf in dem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, ist die hier vorgestellte Vorrichtung kein Split-Gerät.Since both the convector unit and the supply unit with the refrigerant circuit are accommodated in the common housing, the device presented here is not a split device.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Versorgungseinheit weiterhin eine Brennstoffzelleneinheit mit einer Brennstoffzelle und einem Abwärmekreislauf zum Abführen von Abwärme, die beim Betreiben der Brennstoffzelle entsteht, auf. Der dritte Wärmeübertrager ist mit dem Abwärmekreislauf gekoppelt. Der dritte Wärmeübertrager ist dagegen nicht mit dem Kältemittelkreislauf verbunden. Bei dieser Ausführungsform verfügt die Versorgungseinheit über zwei Kreisläufe, den Kältemittelkreislauf und Abwärmekreislauf. Im Abwärmekreislauf kann Wasser als Kältemittel zirkulieren. Für den Kältemittelkreislauf wird dagegen typischerweise ein handelsübliches Kältemittel, z. B. CO2 oder ein fluorhaltiges Kältemittel verwendet. Bevorzugt sind solche Kältemittel, die umweltverträglich sind oder nur eine bedingte Umweltschädigung aufweisen.According to one embodiment, the supply unit furthermore has a fuel cell unit with a fuel cell and a waste heat circuit for dissipating waste heat that arises when the fuel cell is operated. The third heat exchanger is coupled to the waste heat circuit. The third heat exchanger, on the other hand, is not connected to the refrigerant circuit. In this embodiment, the supply unit has two circuits, the refrigerant circuit and the waste heat circuit. Water can circulate as a refrigerant in the waste heat cycle. In contrast, a commercially available refrigerant, e.g. B. CO 2 or a fluorine-containing refrigerant is used. Those refrigerants are preferred which are environmentally friendly or have only limited environmental damage.
Mittels der Brennstoffzelleeinheit wird elektrische Energie gewonnen, die beispielsweise dem Verdichter und anderen elektrischen Komponenten der Vorrichtung, z. B. Ventilatoren und einer zentralen Steuerung, zugeführt wird. Beim Erzeugen von elektrischer Energie durch die Brennstoffzelle entsteht Abwärme, die mittels des Abwärmekreislaufs abgeführt und dem dritten Wärmeübertrager zum Vorwärmen der einströmenden Außenluft zugeführt wird. Durch die Nutzung der Abwärme für das Vorwärmen der zugeführten Außenluft wird für die Wärmepumpe umfassend den Verdichter und den ersten und zweiten Wärmeübertrager ein vergleichsweise hoher COP-Wert (coefficient of performance), auch Leistungszahl genannt, erreicht. Der durch den dritten Wärmeübertrager vorgewärmten Luft muss durch den zweiten Wärmeübertrager nicht mehr so viel Energie zugeführt werden. Dadurch kann die Leistungsaufnahme des Verdichters verringert werden.By means of the fuel cell unit, electrical energy is obtained, which, for example, the compressor and other electrical components of the device, eg. B. fans and a central controller. When the fuel cell generates electrical energy, waste heat is generated, which is dissipated by means of the waste heat circuit and fed to the third heat exchanger to preheat the incoming outside air. By using the waste heat to preheat the supplied outside air, a comparatively high COP value (coefficient of performance), also known as the coefficient of performance, is achieved for the heat pump, including the compressor and the first and second heat exchangers. The air preheated by the third heat exchanger no longer has to be supplied as much energy by the second heat exchanger. This can reduce the power consumption of the compressor.
Gemäß einer Ausführungsform dient der erste Wärmeübertrager im Kühlbetrieb als Kondensator und überträgt Wärme auf die Abluft, der dritte Wärmeübertrager ist vom Abwärmekreislauf getrennt oder der Abwärmekreislauf ist deaktiviert, und der zweite Wärmeübertrager dient als Verdampfer und kühlt die Zuluft auf eine Zieltemperatur. Der dritte Wärmeübertrager ist im Kühlbetrieb daher nicht aktiv.According to one embodiment, the first heat exchanger serves as a condenser in cooling mode and transfers heat to the exhaust air, the third heat exchanger is separated from the waste heat circuit or the waste heat circuit is deactivated, and the second heat exchanger serves as an evaporator and cools the supply air to a target temperature. The third heat exchanger is therefore not active in cooling mode.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse Befestigungsschnittstellen zum Befestigen an oder in Decken, Wänden oder Fußböden eines zu klimatisierenden Innenraums eines Gebäudes auf.According to one embodiment, the housing has fastening interfaces for fastening on or in ceilings, walls or floors of an interior space of a building that is to be air-conditioned.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse mindestens einen Fortluftanschluss und einen Außenluftanschluss auf. Diese beiden Anschlüsse dienen dazu, das Gehäuse mit jeweiligen Luftkanälen strömungstechnisch zu verbinden, welche beispielsweise die Außenwand des Gebäudes durchdringen und so die Zufuhr von Außenluft bzw. die Abfuhr von Fortluft durch die Außenwand zu ermöglichen.According to a further embodiment, the housing has at least one exhaust air connection and one outside air connection. These two connections are used to fluidically connect the housing to respective air ducts which, for example, penetrate the outer wall of the building and thus enable the supply of outside air or the discharge of exhaust air through the outside wall.
Gemäß einer Ausführungsform weist darüber hinaus das Gehäuse einen Abluftanschluss bzw. eine Abluftöffnung und einen Zuluftanschluss bzw. eine Zuluftöffnung auf. Diese beiden Anschlüsse bzw. Öffnungen sind mit dem zu klimatisierenden Innenraum strömungstechnisch verbunden und dienen dazu, Abluft aus dem Innenraum abzuführen bzw. dem Innenraum Zuluft zuzuführen.According to one embodiment, the housing also has an exhaust air connection or an exhaust air opening and an air intake connection or an air intake opening. These two connections or openings are fluidically connected to the interior to be air-conditioned and serve to remove exhaust air from the interior or to supply air to the interior.
Wird beispielsweise die Vorrichtung als Klimagerät ausgeführt, welches im Innenraum an der Außenwand unterhalb eines Fensters angebracht und beispielsweise lediglich mit einer Blende verkleidet wird, so stellen die Zuluftöffnung und die Abluftöffnung den direkten Zugang zum Innenraum her. Wird dagegen die Vorrichtung beispielsweise in die Decke oder den Fußboden integriert und sind die gewünschten Lufteinlässe bzw. Luftauslässe nicht direkt oberhalb bzw. unterhalb der Vorrichtung sondern von dieser beabstandet, so werden der Abluftanschluss und/oder der Zuluftanschluss noch mit einem in der Decke oder den Fußboden integrierten Luftkanal verbunden, der den Abluftanschluss mit den boden- bzw. deckenseitigen Lufteinlässen und den Zuluftanschluss mit den boden- bzw. deckenseitigen Luftauslässen verbinden.If, for example, the device is designed as an air conditioner, which is attached in the interior to the outer wall below a window and, for example, is only covered with a panel, the inlet air opening and the exhaust air opening provide direct access to the interior. If, on the other hand, the device is integrated into the ceiling or the floor, for example, and the desired air inlets or air outlets are not directly above or below the device but are spaced from it, the exhaust air connection and / or the supply air connection are also connected to one in the ceiling or the Floor-integrated air duct connected, which connects the exhaust air connection with the floor or ceiling-side air inlets and the supply air connection with the floor or ceiling-side air outlets.
Mittels der Befestigungsschnittstellen kann das Gehäuse beispielsweise direkt mit der Decke, dem Fußboden oder der Außenwand verbunden werden. Das Gehäuse trägt dabei die Konvektoreinheit und die Versorgungseinheit. Darüber hinaus können Teile des Gehäuses auch Teilbereiche des Zuluftkanals und/oder des Abluftkanals bilden, beispielsweise einzelne Seitenwände der jeweiligen Kanäle, um Material und Gewicht zu sparen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Gehäuse eine tragende Struktur aufweist, welches die einzelnen Luftkanäle (Zuluftkanal und Abluftkanal) und die Versorgungseinheit trägt.The housing can be connected directly to the ceiling, the floor or the outer wall, for example, by means of the fastening interfaces. The housing carries the convector unit and the supply unit. In addition, parts of the housing can also form partial areas of the supply air duct and / or the exhaust air duct, for example individual side walls of the respective ducts, in order to save material and weight. Alternatively or additionally, it is possible for the housing to have a supporting structure which supports the individual air ducts (supply air duct and exhaust air duct) and the supply unit.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen gemeinsamen Innenraum zur Unterbringung der Konvektoreinheit und der Versorgungseinheit im gemeinsamen Innenraum auf. Das Gehäuse ist damit einteilig und die Konvektoreinheit und die Versorgungseinheit bilden eine Einheit.According to one embodiment, the housing has a common interior space for accommodating the convector unit and the supply unit in the common interior space. The housing is thus in one piece and the convector unit and the supply unit form a unit.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse modular aufgebaut und weist ein erstes Gehäuseteil und ein mit dem ersten Gehäuseteil lösbar verbundenes zweites Gehäuseteil auf. Das erste Gehäuseteil weist einen Innenraum auf, in dem die Konvektoreinheit und der erste, zweite und dritte Wärmeübertrager untergebracht sind. Das zweite Gehäuseteil weist einen vom Innenraum des ersten Gehäuseteils baulich getrennten Innenraum auf, in dem die Versorgungseinheit untergebracht ist. Das erste und zweite Gehäuseteil sind zwar miteinander verbunden, können aber voneinander getrennt werden. In diesem Fall sind Schnittstellen vorhanden, um die drei Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreislauf zu koppeln, bzw. den ersten und zweiten Wärmeübertrager mit dem Kältemittelkreislauf und den dritten Wärmeübertrager mit dem Abwärmekreislauf zu koppeln. Diese modulare Lösung gestattet auch ein Nach- bzw. Umrüsten von Vorrichtungen durch Austausch der Versorgungseinheit. Damit lassen sich die Vorrichtungen im Fall einer größeren Reparatur auch leichter warten.According to one embodiment, the housing has a modular structure and has a first housing part and a second housing part detachably connected to the first housing part. The first housing part has an interior space in which the convector unit and the first, second and third heat exchangers are accommodated. The second housing part has an interior space which is structurally separate from the interior space of the first housing part and in which the supply unit is accommodated. The first and second housing parts are connected to one another, but can be separated from one another. In this case, interfaces are provided to couple the three heat exchangers to the refrigerant circuit, or to couple the first and second heat exchangers to the refrigerant circuit and the third heat exchanger to the waste heat circuit. This modular solution also allows devices to be retrofitted or converted by replacing the supply unit. This also makes it easier to maintain the devices in the event of major repairs.
Gemäß einer Ausführungsform beherbergt das Gehäuse die Konvektoreinheit mit dem ersten, zweiten und dritten Wärmeübertrager und die Versorgungseinheit mit dem Kältemittelkreislauf, der mit dem ersten und zweiten Wärmeübertrager strömungstechnisch verbunden ist. Der dritte Wärmeübertrager ist mit einem zum Kältemittelkreislauf separaten Abwärmekreislauf gekoppelt, der von außerhalb des Gehäuses zugeführt wird. Dazu ist die Brennstoffzelleneinheit in einem separaten Gehäuse untergebracht. Die Brennstoffzelleneinheit ist daher nicht in die Versorgungseinheit integriert. Dieses separate Gehäuse der Brennstoffzelleneinheit kann mit dem Gehäuse der Vorrichtung (umfassend die Konvektoreinheit und die Versorgungseinheit) lösbar verbunden sein oder getrennt von diesem abgeordnet sein. Beispielsweise ist es gemäß einer Ausführungsform möglich, dass eine separate Brennstoffzelleneinheit den dritten Wärmetauscher von zwei oder mehrere Vorrichtungen mit Abwärme versorgt. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn der zu klimatisierende Innenraum sehr groß ist, beispielsweise ein Klassenraum einer Schule oder ein größeres Büro, und mehrere Vorrichtungen zum Klimatisieren erforderlich sind. Dann kann aus Effizienzgründen eine größer dimensionierte Brennstoffzelleneinheit bereitgestellt werden, welche die Vorrichtungen dieses größeren Einzelraums versorgt. Ggf. kann diese separate Brennstoffzelleneinheit auch Vorrichtungen von mehreren Räumen, z.B. auf einer gemeinsamen Etage, versorgen. Auch diese Lösung wird als dezentrale Lösung angesehen, da pro Etage jeweils mindestens eine Brennstoffzelleneinheit vorgesehen ist.According to one embodiment, the housing accommodates the convector unit with the first, second and third heat exchanger and the supply unit with the refrigerant circuit, which is fluidically connected to the first and second heat exchanger. The third heat exchanger is coupled to a waste heat circuit which is separate from the refrigerant circuit and which is supplied from outside the housing. For this purpose, the fuel cell unit is housed in a separate housing. The fuel cell unit is therefore not integrated into the supply unit. This separate housing of the fuel cell unit can be detachably connected to the housing of the device (comprising the convector unit and the supply unit) or can be placed separately therefrom. For example, according to one embodiment, it is possible for a separate fuel cell unit to supply the third heat exchanger from two or more devices with waste heat. This is advantageous, for example, if the interior space to be air-conditioned is very large, for example a classroom in a school or a larger office, and several devices are required for air-conditioning. Then, for reasons of efficiency, a larger-sized fuel cell unit can be provided which supplies the devices in this larger individual room. If necessary, this separate fuel cell unit can also supply devices from several rooms, e.g. on a common floor. This solution is also viewed as a decentralized solution, since at least one fuel cell unit is provided on each floor.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Abwärmekreislauf einer Brennstoffzelleneinheit jeweils mit dem dritten Wärmeübertrager von zwei oder mehreren Vorrichtungen zur Klimatisierung verbunden. Damit wird ein System zur Klimatisierung von Innenräumen geschaffen, das mindestens zwei Vorrichtungen (Klimageräte) zu Klimatisierung, die jeweils eine Konvektoreinheit und eine Versorgungseinheit mit Kältemittekreislauf, der mit dem jeweils ersten und zweiten Wärmeübertrager gekoppelt ist, und eine dazu separate Brennstoffzelleneinheit aufweist, die jeweils mit dem dritten Wärmetauscher der beiden Vorrichtungen verbunden ist.According to one embodiment, the waste heat circuit of a fuel cell unit is connected to the third heat exchanger of two or more devices for air conditioning. This creates a system for air conditioning interiors, which has at least two devices (air conditioning units) for air conditioning, each with a convector unit and a supply unit with a refrigerant circuit, which is coupled to the first and second heat exchanger, and a separate fuel cell unit, each with is connected to the third heat exchanger of the two devices.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Konvektoreinheit im Zuluftkanal einen Zuluftventilator zum Ansaugen von Außenluft auf, der im Zuluftkanal strömungstechnisch zwischen dem zweiten Wärmeübertrager und dem dritten Wärmeübertrager angeordnet ist. Der Zuluftventilator ist damit dem dritten Wärmeübertrager strömungstechnisch nachgeschaltet. Damit wird ein Abkühlen des Zuluftventilators durch Einströmen von kalter Außenluft und damit Energieverluste vermieden.According to one embodiment, the convector unit has a supply air fan in the supply air duct for sucking in outside air, which is fluidically arranged in the supply air duct between the second heat exchanger and the third heat exchanger. The supply air fan is thus downstream of the third heat exchanger in terms of flow. This prevents the supply air fan from cooling down due to the inflow of cold outside air and thus avoiding energy losses.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Konvektoreinheit im Abluftkanal einen Abluftventilator zum Ansaugen von Abluft aufweist, der im Abluftkanal strömungstechnisch vor dem ersten Wärmeübertrager angeordnet ist. Dies ist von Vorteil, da ein dem ersten Wärmeübertrager nachgeschalteter Abluftventilator thermisch auf Fortluftniveau wäre und damit zu einem Energieverlust führen würde, da der Abluftventilator Teil des Abluftkanals ist und mit diesem thermisch gekoppelt ist.According to one embodiment, the convector unit has an exhaust air fan in the exhaust air duct for sucking in exhaust air, which is arranged in the exhaust air duct upstream of the first heat exchanger in terms of flow. This is advantageous because an exhaust air fan connected downstream of the first heat exchanger would be thermally at the exhaust air level and thus lead to a loss of energy, since the exhaust air fan is part of the exhaust air duct and is thermally coupled to it.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Wegeventil, d. h. das Mehrwegeventil, ein 4-Wege Umkehrventil. Dies stellt eine zuverlässige Möglichkeit zur Steuerung der Durchflussrichtung des Kältemittels dar.According to one embodiment, the directional control valve, i. H. the multi-way valve, a 4-way reversing valve. This is a reliable way to control the direction of flow of the refrigerant.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Konvektoreinheit weiterhin einen auf der Innenluftseite angeordneten und steuerbaren ersten Umluftbypass zum strömungstechnischen Verbinden des Abluftkanals mit den Zuluftkanal auf, um bedarfsweise Abluft der Zuluft zuzuführen.According to one embodiment, the convector unit furthermore has a controllable first circulating air bypass arranged on the inside air side for fluidic connection of the exhaust air duct with the supply air duct in order to supply exhaust air to the supply air if necessary.
Weiterhin weist die Konvektoreinheit gemäß einer Ausführungsform einen auf der Außenluftseite angeordneten und steuerbaren zweiten Umluftbypass zum strömungstechnischen Verbinden des Abluftkanals mit den Zuluftkanal auf, um bedarfsweise Außenluft der Fortluft zuzuführen.Furthermore, according to one embodiment, the convector unit has a controllable second circulating air bypass arranged on the outside air side for fluidically connecting the exhaust air duct to the supply air duct in order to supply outside air to the exhaust air if necessary.
Die jeweiligen Bypässe können den Zuluftkanal und den Abluftkanal vollständig unter Sperrung der jeweiligen Kanäle verbinden. Beispielsweise ist es möglich, dass der erste Bypass die Abluft vollständig dem Zuluftkanal zuführt und dadurch als Zuluft wieder in den Innenraum eingeleitet wird. In diesem Fall wird typischerweise mittels des zweiten Bypasses die zugeführte Außenluft vollständig in den Abluftkanal eingeleitet und als Fortluft abgeführt. Damit sind sowohl der Zuluftkanal als auch der Abluftkanal gesperrt, d. h. die aus dem Innenraum angesaugte Abluft wird nicht als Fortluft nach Außen geführt, und die angesaugte Außenluft wird nicht als Zuluft in den Innenraum geführt. Die Bypässe dienen also dazu, einen Umluftbetrieb zu ermöglichen. Der außenseitige Umluftbetrieb (Außenluft wird durch den dritten Wärmeübertrager, den zweiten Bypass und den ersten Wärmeübertrager geführt) dient dazu, einen ausreichenden Luftvolumenstrom bereitzustellen, damit der erste Wärmeübertrager als Verdampfer oder Kondensator arbeiten kann. Der dritte Wärmeübertrager kann im Umluftbetrieb durch die Ventileinheit vom Kältemittelkreislauf getrennt werden und ist damit inaktiv. Der raumseitige Umluftbetrieb (Abluft wird über den ersten Bypass durch den zweiten Wärmeübertrager geführt) ermöglicht es, die abgeführte Innenraumluft direkt zu erwärmen und wieder in den Innenraum zurückzuführen. Der Umluftbetrieb gestattet insbesondere eine vergleichsweise rasche Klimatisierung, da keine Energieverluste durch Abführen von Abluft aus dem Innenraum, oder Zuführen von Außenluft in den Innenraum erfolgt. Weiterhin ist der Umluftbetrieb bei besonders hohen Temperaturunterschieden zwischen dem Innenraum und der Außenluft von Vorteil.The respective bypasses can connect the supply air duct and the exhaust air duct completely by blocking the respective ducts. For example, it is possible that the first bypass feeds the exhaust air completely into the supply air duct and is thereby fed back into the interior as supply air. In this case, the outside air supplied is typically completely introduced into the exhaust air duct by means of the second bypass and discharged as exhaust air. So that both the supply air duct and the exhaust air duct are blocked, i. H. the exhaust air sucked in from the interior is not led to the outside as exhaust air, and the sucked outside air is not led into the interior as supply air. The bypasses are therefore used to enable circulating air operation. The outside air circulation mode (outside air is passed through the third heat exchanger, the second bypass and the first heat exchanger) is used to provide a sufficient air volume flow so that the first heat exchanger can work as an evaporator or condenser. In recirculation mode, the third heat exchanger can be separated from the refrigerant circuit by the valve unit and is therefore inactive. The room-side air recirculation mode (exhaust air is routed through the first bypass through the second heat exchanger) enables the extracted indoor air to be heated directly and returned to the indoor area. The circulating air mode allows, in particular, a comparatively rapid air conditioning, since there is no energy loss due to the removal of exhaust air from the interior or the supply of outside air into the interior. Furthermore, the recirculation mode is advantageous in the case of particularly high temperature differences between the interior and the outside air.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Verdichter so ausgelegt, dass er mit einer Kleinspannung arbeitet. Die Versorgungseinheit weist dazu einen Gleichstromanschluss zum Versorgen des Verdichters mit einer Kleinspannung auf. Unter einer Kleinspannung wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung eine Gleichspannung von kleiner gleich 120 V verstanden. Bevorzugt wird als Kleinspannung eine Gleichspannung von kleiner als 60 V, insbesondere von 48 V angesehen. Damit ist es möglich, die Vorrichtung mit einer alternativen Energiequelle, beispielsweise eine Photovoltaikanlage direkt zu koppeln. Die benötigte elektrische Energie kann in Teilen oder vollständig durch regenerative Energiequellen bereitgestellt werden, wodurch die Energieeffizienz weiter verbessert wird.According to one embodiment, the compressor is designed so that it works with a low voltage. For this purpose, the supply unit has a direct current connection for supplying the compressor with a low voltage. In the context of the present disclosure, a low voltage is understood to mean a direct voltage of less than or equal to 120 V. A DC voltage of less than 60 V, in particular 48 V, is preferably regarded as the low voltage. This makes it possible to directly couple the device to an alternative energy source, for example a photovoltaic system. The required electrical energy can be provided in part or entirely by renewable energy sources, which further improves energy efficiency.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin eine Batterie zum Speichern von elektrischer Energie und zum Versorgen des Verdichters mit elektrischer Energie auf. Bevorzugt dient die Batterie zum Zwischenspeichern von elektrischer Energie, die von einer Photovoltaikanlage bereitgestellt wird.According to one embodiment, the device furthermore has a battery for storing electrical energy and for supplying the compressor with electrical energy. The battery is preferably used to temporarily store electrical energy that is provided by a photovoltaic system.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin einen Stromwandler zum Wandeln von Wechselstrom in eine Kleinspannung auf. Dies dient dazu, dass bei Ausfall der Energieversorgung durch die alternative Energiequelle elektrische Energie aus dem elektrischen Versorgungsnetz entnommen und genutzt werden kann.According to one embodiment, the device furthermore has a current converter for converting alternating current into a low voltage. This is so that if the energy supply fails by the alternative energy source, electrical energy can be drawn from the electrical supply network and used.
Verfügt die Versorgungseinheit über eine Brennstoffzelleneinheit, kann die Brennstoffzelle der Brennstoffzelleneinheit mit einer beispielsweise im Gehäuse untergebrachten Batterie zur Zwischenspeicherung der elektrischen Energie verbunden sein. Weiterhin ist es möglich, dass die Vorrichtung einen externen Anschluss zur Zuführung der Kleinspannung, z. B. aus Photovoltaik, zur Brennstoffzelleneinheit aufweist.If the supply unit has a fuel cell unit, the fuel cell of the fuel cell unit can be connected to a battery accommodated in the housing, for example, for intermediate storage of the electrical energy. It is also possible that the device has an external connection for supplying the low voltage, e.g. B. from photovoltaics, to the fuel cell unit.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Brennstoffzelleneinheit weiterhin einen Elektrolyseur aufweisen, der mittels der zugeführten Kleinspannung Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Der Wasserstoff kann zwischengespeichert und nachfolgend zum Betreiben der Brennstoffzelle genutzt werden.According to one embodiment, the fuel cell unit can furthermore have an electrolyser, which splits water into hydrogen and oxygen by means of the supplied low voltage. The hydrogen can be temporarily stored and then used to operate the fuel cell.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Kondenswasserleitung vom ersten und/oder zweiten Wärmeübertrager zum Verdichter auf. Dienen der erste oder zweite Wärmeübertrager als Verdampfer, wird die jeweils durch den ersten bzw. zweiten Wärmeübertrager strömende warme Luft abgekühlt. Dabei kann in der Luft befindlicher Wasserdampf im jeweiligen Wärmeübertrager kondensieren. Das Kondenswasser kann dann mittels der jeweiligen Kondenswasserleitung zum warmen Verdichter geleitet und dort abdampfen.According to one embodiment, the device has a condensation water line from the first and / or second heat exchanger to the compressor. If the first or second heat exchanger is used as an evaporator, the warm air flowing through the first or second heat exchanger is cooled. Water vapor in the air can condense in the respective heat exchanger. The condensation water can then be conducted to the warm compressor via the respective condensation water line and evaporate there.
Die vorliegende Erfindung macht sich daher insgesamt die Erkenntnis zunutze, dass eine Luft-Luft-Wärmeübertragung mittels eines Luft-Luft-Wärmeübertragers vergleichsweise viel Platz benötigt. Daher wird der typischerweise verwendete Luft-Luft-Wärmeübertrager durch einen dritten Wärmeübertrager ersetzt. Zwei Wärmeübertrager sind im Kältemittelkreislauf zur Bildung einer Wärmepumpe eingebunden. Der dritte Wärmeübertrager kann mit dem Kältemittelkreislauf gekoppelt sein und dient in diesem Fall als Heißgas-Wärmeübertrager. Er kann alternativ aber auch über einen eigenen Abwärmekreislauf verfügen und nutzt die Abwärme beispielsweise eine Brennstoffzelle. Der dritte Wärmeübertrager in der Außenluftseite des Zuluftkanals dient zur Vortemperierung der zugeführten Außenluft und ersetzt so den großvolumigen Luft-Luft-Wärmeübertrager (Kreuzstromübertrager). Das ist platz- und kostenmindernd.The present invention therefore makes use of the overall knowledge that air-to-air heat transfer by means of an air-to-air heat exchanger requires a comparatively large amount of space. The air-to-air heat exchanger that is typically used is therefore replaced by a third heat exchanger. Two heat exchangers are in Integrated refrigerant circuit to form a heat pump. The third heat exchanger can be coupled to the refrigerant circuit and in this case serves as a hot gas heat exchanger. Alternatively, it can also have its own waste heat circuit and use the waste heat, for example in a fuel cell. The third heat exchanger in the outside air side of the supply air duct serves to pre-temper the outside air and thus replaces the large-volume air-to-air heat exchanger (cross-flow exchanger). That saves space and costs.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die hier vorgestellte Vorrichtung, die Abwärmenutzung des jeweiligen Einzelraumes in Verbindung mit der zuzuführenden Außenluft, im Gegensatz zu zentralen Anlagen, die auf die zentrale Zuführung von Wärme und Kälte durch geeignete Rohrsysteme angewiesen sind. Zentrale Rohrleitungssysteme außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung sind daher nicht nötig.In an advantageous manner, the device presented here enables the waste heat to be used in the respective individual room in connection with the outside air to be supplied, in contrast to central systems which rely on the central supply of heat and cold through suitable pipe systems. Central piping systems outside the housing of the device are therefore not necessary.
Die Vorrichtung kann mit einer Kleinspannung, insbesondere mit einer Gleichspannung kleiner als 120 V, insbesondere mit 48 V DC betrieben werden, um photovoltaischen Strom in einer in der Vorrichtung integrierten Batterie zu speichern oder direkt zu nutzen. Strom aus dem öffentlichen Netz kann über den Inverter genutzt werden. Die Stromkosten sind gegenüber konventioneller Anlagentechnik ca. 60-70% geringer.The device can be operated with a low voltage, in particular with a direct voltage of less than 120 V, in particular with 48 V DC, in order to store photovoltaic current in a battery integrated in the device or to use it directly. Electricity from the public grid can be used via the inverter. The electricity costs are approx. 60-70% lower compared to conventional system technology.
Die Vorrichtung ist für die dezentrale Klimatisierung eines Raumes vorgesehen. Hierdurch kann eine zentrale RLT-Anlage oder zentrale Wohnraumlüftung ersetzt werden. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Nachrüstung von Gebäuden, die über keine Kühl- und/oder Heizmedien verfügen. Die Vorrichtung kann im Raum vor der Außenfassade angeordnet werden. Der Außen- und Fortluftanschluss kann beispielsweise direkt im Fenster-Brüstungsbereich der Außenfassade integriert werden.The device is intended for the decentralized air conditioning of a room. This means that a central air conditioning system or central living space ventilation can be replaced. The device is particularly suitable for retrofitting buildings that do not have any cooling and / or heating media. The device can be arranged in the space in front of the outer facade. The outside and exhaust air connection can, for example, be integrated directly in the window parapet area of the outside facade.
Die Vorrichtung kann modular aufgebaut sein und verfügt über eine interne Versorgungseinheit mit einem Verdichter zur Wärme- und Kälteerzeugung. Aufgrund des Wegfalls des Luft-Luft-Wärmeübertragers steht ausreichend Bauraum für die Aufnahme der Versorgungseinheit zur Verfügung. Die Konvektoreinheit kann im Vergleich zu einer Konvektoreinheit mit Luft-Luft-Wärmeübertrager unter Beibehaltung der lüftungstechnischen Parameter insgesamt kompakter ausgeführt werden. Der Kältemittelkreislauf kann durch die so ermöglichte Anordnung von Konvektoreinheit und Versorgungseinheit kleiner ausgeführt werden. Aufgrund der dezentralen Ausführung sind die Wärmeübertrager räumlich dicht zur Versorgungseinheit, d. h. es werden nur kurze Rohleitungen innerhalb der Versorgungseinheit benötigt.The device can have a modular structure and has an internal supply unit with a compressor for generating heat and cold. Because the air-to-air heat exchanger is no longer required, there is sufficient installation space to accommodate the supply unit. Compared to a convector unit with an air-to-air heat exchanger, the convector unit can be made more compact overall while maintaining the ventilation parameters. The arrangement of the convector unit and supply unit made possible in this way enables the refrigerant circuit to be made smaller. Due to the decentralized design, the heat exchangers are spatially close to the supply unit, i. H. only short pipes are required within the supply unit.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Klimatisierung und Belüftung von einzelnen Innenräumen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst:According to one embodiment, a method for air conditioning and ventilation of individual interior spaces is proposed. The procedure includes:
Inbetriebnehmen einer Vorrichtung zur Klimatisierung und Belüftung von einzelnen Innenräumen, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse; eine im Gehäuse untergebrachte Konvektoreinheit mit einem Zuluftkanal zum Zuführen von Außenluft als Zuluft in einen Innenraum, und einen zum Zuluftkanal separaten Abluftkanal zum Abführen von Innenluft als Abluft nach Außen; und eine im Gehäuse untergebrachte Versorgungseinheit aufweist, die einen Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittel, einem Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, und einem Wegeventil (Mehrwegeventil) zur Steuerung einer Durchflussrichtung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf, um den Kältemittelkreislauf zwischen Heizbetrieb zum Heizen der Zuluft und Kühlbetrieb zum Kühlen der Zuluft umzuschalten, aufweist, wobei ein erster Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager im Abluftkanal an der Außenluftseite des Abluftkanals angeordnet und strömungstechnisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist und eine Wärmeübertagung zwischen der Abluft und dem Kältemittel ermöglicht, ein zweiter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager im Zuluftkanal an der Innenluftseite des Zuluftkanals angeordnet und strömungstechnisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist und eine Wärmeübertragung zwischen der Zuluft und dem Kältemittel ermöglicht, und ein dritter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager im Zuluftkanal an der Außenluftseite des Zuluftkanals angeordnet ist und eine Vorwärmung der Zuluft ermöglicht. Das Verfahren umfasst die Schritte, Vorwärmen der im Zuluftkanal zugeführten Außenluft durch den dritten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager, und Erwärmen der vorgewärmten Außenluft durch den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager auf eine Zieltemperatur und Abgabe der so erwärmten Außenluft als Zuluft in den zu klimatisierenden Innenraum.Commissioning a device for air conditioning and ventilation of individual interior spaces, the device having a housing; a convector unit accommodated in the housing with a supply air duct for supplying outside air as supply air into an interior space, and an exhaust air duct separate from the supply air duct for discharging inside air as exhaust air to the outside; and a supply unit accommodated in the housing, which has a refrigerant circuit with a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, and a directional control valve (multi-way valve) for controlling a flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit to switch the refrigerant circuit between heating mode for heating the supply air and cooling mode for cooling to switch the supply air, wherein a first air-refrigerant heat exchanger is arranged in the exhaust air duct on the outside air side of the exhaust air duct and is fluidically connected to the refrigerant circuit and enables heat to be transferred between the exhaust air and the refrigerant, a second air-refrigerant heat exchanger in the supply air duct the inside air side of the supply air duct is arranged and fluidically connected to the refrigerant circuit and enables heat transfer between the supply air and the refrigerant, and a third air-refrigerant heat exchanger in the supply air duct to d it is arranged on the outside air side of the supply air duct and enables the supply air to be preheated. The method comprises the steps of preheating the outside air supplied in the supply air duct by the third air-refrigerant heat exchanger, and heating the preheated outside air by the second air-refrigerant heat exchanger to a target temperature and releasing the outside air thus heated as supply air into the interior to be air-conditioned .
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist der dritte Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager strömungstechnisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden.According to one embodiment of the method, the third air-refrigerant heat exchanger is fluidically connected to the refrigerant circuit.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der dritte Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager im Kühlbetrieb strömungstechnisch vom Kältemittelkreislauf getrennt, bevorzugt durch ein schaltbares Mehrwegeventil.According to one embodiment of the method, the third air-refrigerant heat exchanger is fluidically separated from the refrigerant circuit in cooling operation, preferably by a switchable multi-way valve.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist der dritte Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager strömungstechnisch mit einem Abwärmekreislauf verbunden, der separat zum Kältemittelkreislauf ist, wobei der Abwärmekreislauf mit einer Brennstoffzelle verbunden ist. Das Verfahren umfasst daher den Schritt: Vorwärmen der im Zuluftkanal zugeführten Außenluft durch den dritten Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager, der von der Abwärme einer Brennstoffzelle gespeist wird.According to one embodiment of the method, the third air-refrigerant heat exchanger is fluidically connected to a waste heat circuit that is separate from the refrigerant circuit, the waste heat circuit being connected to a fuel cell. The method therefore includes the step: preheating the air supplied in the supply air duct Outside air through the third air-refrigerant heat exchanger, which is fed by the waste heat from a fuel cell.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager (dritter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager) zum Vorwärmen von in einem Zuluftkanal strömender Außenluft verwendet und ein anderer Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager (zweiter Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager) wird zum Erwärmen der vorgewärmten Außenluft auf eine Zieltemperatur verwendet.According to one embodiment, an air-refrigerant heat exchanger (third air-refrigerant heat exchanger) is used to preheat outside air flowing in a supply air duct and another air-refrigerant heat exchanger (second air-refrigerant heat exchanger) is used to heat the preheated outside air a target temperature is used.
Darüber hinaus ist die Vorrichtung mit einer Frischluftzufuhr und Luftaufbereitung ausgerüstet. Beispielsweise kann die Vorrichtung über geeignete Filter verfügen, die im Zuluftkanal und/oder im Abluftkanal integriert sind.In addition, the device is equipped with a fresh air supply and air conditioning. For example, the device can have suitable filters that are integrated in the supply air duct and / or in the exhaust air duct.
FigurenlisteFigure list
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Verweis auf die Figuren erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
-
1 zeigt eine strömungstechnische Darstellung einer dezentralen Vorrichtung zur Klimatisierung eines Einzelraums im Kühlmodus gemäß einer Ausführungsform. -
2 zeigt eine strömungstechnische Darstellung der dezentralen Vorrichtung zur Klimatisierung eines Einzelraums im Heizmodus. -
3 zeigt die räumliche Ausgestaltung der dezentralen Vorrichtung. -
4 zeigt eine Ansicht gemäß des in3 angedeuteten Schnitts AA. -
5 zeigt eine Ansicht gemäß des in3 angedeuteten Schnitts BB. -
6 zeigt eine Sicht von oben auf die dezentrale Vorrichtung der3 . -
7 zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer Brennstoffzelleneinheit, wobei der dritte Wärmeübertrager mit einem Abwärmekreislauf der Brennstoffzelleneinheit verbunden ist.
-
1 shows a fluidic representation of a decentralized device for air conditioning an individual room in cooling mode according to one embodiment. -
2 shows a fluidic representation of the decentralized device for air conditioning an individual room in heating mode. -
3 shows the spatial configuration of the decentralized device. -
4th FIG. 11 shows a view according to FIG3 indicated section AA. -
5 FIG. 11 shows a view according to FIG3 indicated section BB. -
6th shows a view from above of the decentralized device of FIG3 . -
7th shows a further embodiment using a fuel cell unit, the third heat exchanger being connected to a waste heat circuit of the fuel cell unit.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Unter Verweis auf die
Die Vorrichtung kann beispielsweise in Form einer dezentralen Klimatisierungsvorrichtung (Klimagerät)
Das Klimagerät
Die Konvektoreinheit
Der Zuluftkanal
Die Konvektoreinheit
Die Versorgungseinheit
In
Im Heizbetrieb, der in
Darüber hinaus wird im Heizbetrieb der dritte Wärmeübertrager
Nach Durchfluss durch den zweiten Wärmeübertrager
Das selektive Zuschalten des dritten Wärmeübertragers
Insbesondere bei sehr geringen Außenlufttemperaturen unterhalb von 0°C ist das Vorwärmen der Außenluft durch den dritten Wärmeübertrager
Aus dem Vergleich der
Der Kältemittelkreislauf verfügt weiterhin über einen Flüssigkeitsabscheidung
Die
Die Zuluftöffnung befindet sich an der Oberseite des Klimageräts
Der Zuluftkanal
Im Umluftbetrieb werden dagegen die raumseitige Umluftklappe
Der Luftstrom des raumseitigen Umluftbetriebs ist in
Die
In
Wie in
Das Gehäuse
Alternativ ist es möglich, dass das Gehäuse
Das Klimagerät
Weiterhin wird lediglich ein Stromanschluss, bevorzugt ein Kleinspannungsanschluss (≤ 120 V DC), und insbesondere bevorzugt von 48 V DC, benötigt. Furthermore, only a power connection, preferably a low voltage connection (120 V DC), and particularly preferably 48 V DC, is required.
Alternativ kann das Klimagerät
Unter Bezugnahme auf
Da der dritte Wärmeübertrager
Der dritte Wärmeübertrager
Damit kann im Heizbetrieb mittels der durch die Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelleneinheit
Darüber hinaus kann der Stromanschluss
Die Brennstoffzelleneinheit
Der dritte Wärmeübertrager
Für die Speicherung des benötigten Wasserstoffs kann als Wasserstoffspeicher
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- KlimagerätAir conditioner
- 101101
- AbluftfilterExhaust air filter
- 102102
- Umluftklappe Raumseite Air recirculation flap on room side
- 103103
- Umluftklappe AußenseiteCirculating air flap outside
- 103a103a
- UmluftklappeRecirculation flap
- 104104
- AbluftventilatorExhaust fan
- 105105
- erster Wärmeübertrager (Verdampfer/Kondensator)first heat exchanger (evaporator / condenser)
- 106106
- FortluftklappeExhaust air damper
- 107107
- zweiter Wärmeübertrager (Kondensator/Verdampfer)second heat exchanger (condenser / evaporator)
- 108108
- ZuluftventilatorSupply air fan
- 109109
- Umluftklappe (Raumseite)Recirculation flap (room side)
- 110110
- Umluftklappe (Außenseite)Recirculation flap (outside)
- 111111
- dritter Wärmeübertrager (Heißgas)third heat exchanger (hot gas)
- 112112
- AußenluftfilterOutside air filter
- 113113
- AußenluftklappeOutside air damper
- 114114
- erster Umluftbypass (Raumseite / Innenluftseite)first recirculation bypass (room side / indoor air side)
- 115115
- zweiter Umluftbypass (Außenluftseite)second recirculation bypass (outside air side)
- 116116
- Verdichtercompressor
- 117117
- FlüssigkeitsabscheiderLiquid separator
- 118118
- 4-Wege Umkehrventil4-way reversing valve
- 119, 126, 128119, 126, 128
- Rückschlagventilcheck valve
- 120120
- SammlerCollector
- 121121
- FiltertrocknerFilter drier
- 122122
- SchauglasSight glass
- 123123
- Magnetventilmagnetic valve
- 124, 127124, 127
- ExpansionsventilExpansion valve
- 125125
- VentileinheitValve unit
- 130130
- ZuluftkanalSupply air duct
- 140140
- AbluftkanalExhaust duct
- 150150
- Gehäusecasing
- 151151
- KonvektoreinheitConvector unit
- 152152
- VersorgungseinheitSupply unit
- 170170
- BrennstoffzelleneinheitFuel cell unit
- 171171
- PEM BrennstoffzellePEM fuel cell
- 172172
- H2 SpeicherH2 storage
- 173173
- PEM ElektrolyseurPEM electrolyser
- 174174
- Wärmeübertrager Wasser/WasserHeat exchanger water / water
- 175175
- Wasseranschluss KonvektoreinheitWater connection convector unit
- 176176
- Stromanschluss zum VerdichterPower connection to the compressor
- 177177
- Stromanschluss an dezentrale PhotovoltaikanlagePower connection to the decentralized photovoltaic system
- 201201
- InnenluftseiteIndoor air side
- 202202
- AußenluftseiteOutside air side
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