DE10315802B4 - Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft - Google Patents

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Abstract

Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft, mit einem geschlossenen Grundgehäuse, das einen Anschluss für einen temperierten Zuluftstrom aufweist, zwei durch eine Trennwand in Strömungsrichtung getrennte Zuluftverteilerkammern, von denen eine einen Heizbetrieb und die andere eine Temperierung/Kühlung ermöglicht, wobei sich in der Zuluftverteilerkammer für den Heizbetrieb ein Wärmetauscher zur Nachheizung befindet und wobei am geschlossenen Grundgehäuse mehrere kontinuierlich steuerbare Umschalteinrichtungen zur Umschaltung/Mischung der Luftströme der Zuluftverteilerkammern auf Anschlüsse zur Verteilung auf die einzelnen Räume angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (35) für den temperierten Zuluftstrom mit einer Wärmerückgewinnungsanlage (13) verbunden ist, der Wärmetauscher (6) ein Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher ist und dass auf einer Außenwand des Grundgehäuses (31) der Zuluftverteilerkammer für den Heizbetrieb (2) vor dem Wärmetauscher (6) ein über eine steuerbare Umschalteinrichtung (7) mit seinem Innenraum verbundenes Gehäuse (33) mit einer Anschlusseinheit für Luftkollektoren angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft über eine Einzelraumregelung auch ohne Veränderung des Luftvolumenstromes, die Zuluft von einer Wärmerückgewinnungsanlage erhält und einen Wärmetauscher zur Nachheizung verwendet.
  • In der Vergangenheit wurden Heizung, Be-/Entlüftung und Klimatisierung von Räumen in Gebäuden als autarke Systeme ausgeführt. Zu diesen Einzelsystemen sind eine Vielzahl von Lösungen bekannt.
  • Die inzwischen sehr verbreiteten und nach Inkrafttreten der EnEV gesetzlich geforderten Niedrigenergiehäuser und noch mehr die an praktischer Bedeutung gewinnenden Passivhäuser erfordern komplexe Lösungen, um mit sehr wenig Energie ein angenehmes Raumklima bei erforderlichem Luftwechsel zu schaffen. Der notwendige kontinuierliche Luftwechsel kann bei geforderter luftdichter Bauausführung der Gebäudehülle nur mit einer kontrollierten Be- und Entlüftungsanlage realisiert werden. Zweckmäßigerweise stellt diese die Energie zur Deckung des Lüftungswärmebedarfes des Gebäudes zur Verfügung. Sind bei moderner Bauweise die Transmissionswärmeverluste entsprechend gering, wird auch die dafür erforderliche Energie über das Lüftungssystem eingebracht, so dass ein separates, aktives Heizungssystem entfallen kann.
  • Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung (WRG) und einfachem Nachheizregister sind von verschiedenen Herstellern bekannt. Die Wärmerückgewinnung erfolgt über ein zentrales Zu- und ein ebenfalls zentrales Abluftsystem. Die zentrale Nachheizung wird meist über einen Zentralregler vorgenommen. Das gesamte Haus stellt somit eine thermische Zone dar. Eine Regelung verschiedener Temperaturzonen und erst recht eine Einzelraumregelung ist dabei nicht möglich.
  • Von mehreren Herstellern werden Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung und integrierter Luft-/Luft-Wärmepumpe angeboten. Die Funktion dieser Anlagen ist größtenteils dreistufig:
    • – Erwärmung der Zuluft durch WRG über einen Wärmetauscher
    • – Zentrale Erwärmung durch eine Luft-/Luft-Wärmepumpe
    • – Nachheizung über ein zentrales oder mehrere Einzelheizregister
  • Im Außentemperatur-Übergangsbereich und bei von der Planung abweichender Nutzung treten ähnliche Probleme auf wie bei der vorherigen Lösung. Wird eine Einzelraum-Nachheizung realisiert, treten hohe Kosten und/oder ein großer Aufwand auf.
  • In der Broschüre „Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser” vom Verlag „Das Beispiel GmbH” ist auf Seite 46 eine Prinzipskizze eines Wärmepumpen-Kompaktgerätes als besonders elegante Möglichkeit für die Wärme- und Warmwasserbereitstellung dargestellt und kurz beschrieben. Als Wärmequelle für die Wärmepumpe wird die Fortluft nach dem Luft-Luft-Wärmeübertrager genutzt. Ein kleiner Kompakt-Kompressor aus dem Kühlgerätebereich entzieht der Fortluft Wärme, die der Zuluft zugeführt wird. Die Wärmepumpe wird in das Lüftungsgerät eingebaut. Ihr Verdampfer liegt im Fortluftstrang und ihr Verflüssiger im Zuluftstrang strömungsseitig hinter dem Plattenwärmeübertrager. Als Option kann zusätzlich eine Wärmebereitstellung für das Wärmepumpen-Kompaktgerät mit einem Warmwasserspeicher durch eine Solaranlage erfolgen. Diese Lösung erfordert an jeder Schnittstelle mit einem Luftstrom einen Wärmetauscher, da die Wärmepumpe nur mit flüssigen Medien arbeitet. Eine Kühlung in den Sommermonaten ist mit solchen Anlagen optional möglich, verursachen aber einen hohen Energieauffwand. Die vorgestellte Lösung verwendet wieder eine zentrale Nachheizung, wodurch eine individuelle Temperierung der einzelnen Räume nicht möglich ist.
  • Auch in der Druckschrift CH 693 114 A5 ist eine Wärmepumpen-Kompaktvorrichtung mit integrierter Primärenergie-Wärmequelle zur kontrollierten Lüftung und Wärmeenergieversorgung von Niedrig-Energie-Gebäuden oder Passivhäusern bekannt. Das Wärmepumpen-Kompaktgerät besteht aus mindestens einem Wärmetauscher, der der Gebäudeabluft Wärmeenergie entzieht und an die Gebäudezuluft abgibt und mindestens einer dem Wärmetauscher nachgeschalteten Wärmepumpe, die durch weiteren Wärmeentzug der den Wärmetauscher durchströmenden Gebäudeabluft eine zusätzliche Erwärmung der Gebäudezuluft bewirkt oder der Brauchwassererwärmung oder beidem dient.
  • Aus der Druckschrift DE 198 19 639 C2 ist ein Verfahren zur Beheizung und/oder Warmwasserversorgung von Passiv- oder Niedrigenergiehäusern bekannt. Die Frischluft wird in einem Erdwärmetauscher und in einem von Fortluft durchströmten Wärmetauscher vorgewärmt. Der Fortluft wird weitere Wärme in einem Verdampfer einer Wärmepumpe entzogen. Nach dem Verdampfer wird die Fortluft in einem zweiten Erdwärmetauscher wieder erwärmt. Anschließend wird ihr in einem zweiten Verdampfer Wärme entzogen, die zur Erwärmung der Frischluft und/oder des Brauchwassers dient. Diese Anordnung ist technisch aufwendig und bringt ähnliche Probleme wie die vorangegangenen.
  • In der Druckschrift FR 2 089 767 A5 ist eine Vorrichtung zur Mehrbereichs-Luft-Klimatisierung beschrieben, die ein geschlossenes Gehäuse mit einem Anschluss für den gesamten temperierten Luftstrom enthält. Das Gehäuse weist in Längsrichtung eine Trennwand auf, wodurch eine Zuluftverteilerkammer für Heizbetrieb und eine Zuluftverteilerkammer für Temperierung/Kühlung gebildet werden. In der Zuluftverteilerkammer für Heizbetrieb ist ein Wärmetauscher zur Nachheizung angeordnet. Durch mehrere steuerbare Umschalteinrichtungen zur Umschaltung/Mischung der Luftströme der Zuluftverteilerkammern erfolgt eine Verteilung auf die Anschlüsse mehrerer Zonen. Für den Heizbetrieb ist ein Wärmetauscher zur Nachheizung vorgesehen, der gasbeheizt ist. Es ist keine thermische Regelung der Umluft und keine Wärmerückgewinnung vorhanden.
  • Angeboten werden auch Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung und einfachem Nachheizregister mit Einbindung von Solar-Luft-Systemen. Durch die Einbindung des Solar-Luft-Systems wird gegenüber den vorgenannten Lösungen eine zusätzliche Zulufterwärmung möglich. Das Solar-Luft-System stellt wieder eine zentrale Nachheizung dar, wodurch eine individuelle Temperierung der einzelnen Räume nicht möglich ist und sich die thermische Disharmonie des Gebäudes noch verstärkt. Gerade bei sonnigem Wetter, wenn die Anlage eine hohe Leistung erbringt, heizt sich das Gebäude im südlichen Bereich ohnehin schon durch passive Solarenergienutzung (Südfenster) auf, während andere Zonen im Haus noch eine Nachheizung erfordern.
  • Für Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung und einfachem Nachheizregister, die eine Einzelraumregelung aufweisen sollen, werden ebenfalls eine zentrale Wärmerückgewinnung und ein zentrales Nachheizregister verwendet. Durch die Anlage wird der Luftvolumenstrom nach individuell geschalteter Stufe und je nach Heizanforderung in den einzelnen Räumen als Regelung verändert. Dabei stellen einzelne Drosselklappen die Zuluftzufuhr in den Räumen. Trotz in ständiger Dynamik arbeitender Anlage bleibt, sowie ein Raum Heizanforderung meldet, der Nachteil zentraler Erwärmung der Zuluft erhalten. Die „Regelung” erfolgt auf der Basis einer Veränderung des Luftvolumenstromes. Dies führt zu Disharmonie beim Verhältnis Heizen/Lüften. Bei Nutzung von Räumen mit wechselnder Personenzahl oder mit Erzeugung anderer Fremdwärme, z. B. durch Elektrogeräte, drosselt die Anlage die Raumheizung und damit die Luftzufuhr. Somit besteht die Gefahr einer nicht ausreichenden Belüftung.
  • Aus der Druckschrift DE 28 43 813 A1 ist eine Lüftungs- und Klimatisierungsanlage zur temperierten Belüftung von Wohn- und Geschäftsräumen mit wahlweise vorbestimmten Lufteinblastemperaturen bekannt. Zum gegenseitigen Wärmeaustausch der Abluft und der Zuluft ist ein Wärmeaustauscher und ein zweiter Wärmeaustauscher eines Kühlkreislaufes mit einem Wärmeträger und einem im Erdreich verlegten Rohrregister im Zuluftkanal angeordnet. Dem Kühlkreislauf ist eine Sonnenkollektoranlage mit einem Wärmeträgerkreislauf zugeordnet. Der Wärmeträgerkreislauf der Solaranlage ist über eine Beimischstrecke mit Mischventil an den Kühlkreislauf des Wärmetauschers direkt angeschlossen, wobei für beide Kreislaufsysteme das gleiche Medium vorgesehen ist. Durch die notwendige Wärmeübertragung der Solarenergie über den Umweg einer Solarflüssigkeit auf die temperierte Raumluft tritt ein Wirkungsgradverlust der Solaranlage auf.
  • Aufgabe der Erfindung ist eine Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft, die eine Einzelraumregelung für ein angenehmes Raumklima auch ohne Veränderung des Luftvolumenstromes ermöglicht, die Zuluft von einer Wärmerückgewinnung erhält und einen Wärmetauscher zur Nachheizung verwendet, so auszuführen, dass diese mit geringem Aufwand die Realisierung unterschiedlicher Projekte für Heizung, Warmwasserbereitung und Kühlung ermöglicht und die Montage auf der Baustelle wesentlich vereinfacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß werden in einem geschlossenen Gehäuse mit einem Anschluss für den gesamten temperierten Zuluftstrom in Strömungsrichtung durch eine Trennwand eine Zuluftverteilerkammer Heizbetrieb und eine Zuluftverteilerkammer für Temperierung/Kühlung gebildet. In der Zuluftverteilerkammer für Heizbetrieb ist ein Wärmetauscher zur Nachheizung angeordnet. Mehrere, kontinuierlich steuerbare Umschalteinrichtungen sind zur Umschaltung/Mischung der Luftströme der Zuluftverteilerkammern auf die Anschlüsse zur Verteilung auf die einzelnen Räume vorhanden.
  • Die Umschalteinrichtungen sind erfindungsgemäß motorisch betriebene Umschaltventile, die je Anschluss zu den zu versorgenden Räumen aus einem in einem Außenrohr mit Öffnungen geführten Innenrohr mit Öffnungen bestehen.
  • In Ausgestaltung werden die oberen Öffnungen im Bereich der Zuluftverteiler für Heizbetrieb und die unteren Öffnungen im Bereich der Zuluftverteiler für Temperierung/Kühlung wirksam.
  • Die Öffnungen des Außenrohres liegen in Längsrichtung in einer Flucht und die Öffnungen des Innenrohres sind in Längsrichtung versetzt angeordnet, vorzugsweise um 90°.
  • Erfindungsgemäß ist auf eine Außenwand im Bereich der Zuluftverteilerkammer des Grundgehäuses vor dem Wärmetauscher eine über eine steuerbare Umschalteinrichtung mit seinem Innenraum verbundenes Gehäuse einer Anschlusseinheit für Luftkollektoren angeordnet.
  • Die Umschalteinrichtung ist vorzugsweise eine motorisch betriebene Umschaltklappe.
  • In weiterer Ausgestaltung weist das Gehäuse einen Wärmetauscher zur Übergabe von Solarwärme, ein Luft-Überströmventil und Anschlüsse für den Luft-Kollektorein- und -austritt einer Solaranlage auf.
  • Nach einer weiteren Ausführung können die Umschaltventile zur Umschaltung/Mischung der Luftströme in einem separaten Rohr-/Kanalsystem für Heizbetrieb und für Temperierung/Kühlung auf die Anschlüsse zur Verteilung auf die einzelnen Räume angeordnet sein.
  • In der Zuluftverteilerkammer Temperierung/Kühlung oder außerhalb des Grundgehäuses ist eine Mischventil-/Pumpengruppe installiert.
  • Erfindungsgemäß ist diese Grundausführung in ihrem Gesamtkonzept ein Thermo-Air-Splitting-Compaktgerät (TASC).
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist an die Anschlüsse des Gehäuses der Anschlusseinheit ein Solar-Luft-Kollektor (19) angeschlossen.
  • Es ist zweckmäßig, dass der Luft-/Wasser-Wärmetauscher zur Übergabe von Solarwärme mit einem Solar-Pufferspeicher verbunden ist.
  • Der Anschluss am Grundgehäuse für den gesamten Zuluftstrom ist an eine Wärmerückgewinnungsanlage mit Wärmetauscher verbunden.
  • Nach der Erfindung weist die Wärmerückgewinnungsanlage für die Kühlfunktion einen Bypass zum Umfahren des Wärmetauschers für die Außenluft auf.
  • Es ist vorteilhaft, dass zwischen dem Thermo-Air-Splitting-Compaktgerät und der Wärmerückgewinnungsanlage eine Schallentkopplung geschaltet ist.
  • Erfindungsgemäß kann an den Eingang der Wärmerückgewinnungsanlage ein Erdwärmetauscher mit Ansaugfilter zur Vorwärmung/Kühlung der Außenluft angeschlossen sein.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird die Umschaltklappe durch eine Differenztemperaturregelung aus den Temperaturen des temperierten Zuluftstromes und des Solar-Luftkollektors gesteuert.
  • Zur Steuerung einer Solarkreis-Umwälzpumpe für den Solar-Heizungs-/Warm-Wasserspeicher wird eine Differenztemperaturregelung aus den Temperaturen des Speichers und des Wärmetauschers im Luftstrom zum Solarkollektor eingesetzt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellung:
  • 1: Aufbau des erfindungsgemäßen Kompaktgerätes
  • 2: Aufbau der Gesamtanordnung
  • 3: Kühlung/Temperierbetrieb ohne Solarenergienutzung
  • 4: Temperier- und Heizbetrieb ohne Solarenergienutzung
  • 5: Heizbetrieb ohne Solarenergienutzung
  • 6: Heizbetrieb- mit Solarenergienutzung
  • 7: Temperier- und Heizbetrieb mit Speicherung der solaren Überschüsse
  • 8: Kühlung/Temperierbetrieb mit Speicherung der gesamten Solarenergie
  • 9: Aufbau der Umschalt-/Mischventile des Kompaktgerätes
  • 10: Funktion der Umschalt-/Mischventile des Kompaktgerätes
  • Die erfindungsgemäße Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft ist nach 1 als Kompaktgerät ausgeführt. In einem geschlossenen Gehäuse 31 mit einem Anschluss 35 für den gesamten temperierten Zuluftstrom 1 werden in Strömungsrichtung durch eine Trennwand 32 eine Zuluftverteilerkammer 2 Heizbetrieb und eine Zuluftverteilerkammer 3 für Temperierung/Kühlung gebildet. In der Zuluftverteilerkammer 2 für Heizbetrieb ist ein Wärmetauscher 6 zur Nachheizung im Heizbetrieb angeordnet. Zur Umschaltung/Mischung der Luftströme der Zuluftverteilerkammern 2; 3 auf die Anschlüsse 10a10n zur Verteilung auf die einzelnen Räume sind mehrere, kontinuierlich steuerbare Umschaltventile 4a4n vorhanden, die später näher beschrieben werden. Das Grundgehäuse 31 kann verschieden ausgeführt und sollte strömungstechnisch optimiert sein. Es ist zweckmäßig, dass es länger als hoch, d. h. langgestreckt ist. Der Querschnitt kann rechteckig, quadratisch, mehreckig oder kreisförmig sein. Nach 1 weist das Grundgehäuse 31 zum Anschluss 35 für den gesamten temperierten Luftstrom 1 eine Verjüngung 34 auf, die aus strömungstechnischen Gründen anders aussehen kann. Für den größten Teil der Anwendungen der Erfindung ist auf eine Außenwand im Bereich der Zuluftverteilerkammer 2 des Grundgehäuses 31 vor dem Wärmetauscher 6 eine über eine steuerbare Umschaltklappe 7 mit seinem Innenraum verbundenes Gehäuse 33 einer Anschlusseinheit für Luftkollektoren angeordnet. Das Gehäuse 33 weist einen Wärmetauscher 8 zur Übergabe von Solarwärme, ein Luft-Überströmventil 9 und Anschlüsse für den Luft-Kollektorein- und -austritt 11; 12 einer Solaranlage auf.
  • Die von einer Wärmerückgewinnungsanlage (WRG) temperierte Zuluft 1 wird in zwei Luftströme aufgeteilt, also gesplittet und in zwei Zuluftverteilern 2; 3 zur Verfügung gestellt. Während ein Verteiler 3 die temperierte/gekühlte Zuluft bereitstellt, wird die Zuluft des anderen Verteilers 2 im Wärmetauscher 6 nachgeheizt. Raumtemperaturregler steuern dabei die Motoren der Umschaltventile 4a4n an, so dass je nach Bedarf temperierte oder erwärmte Zuluft in den entsprechenden Raum geleitet wird. In der Zuluftverteilerkammer 3 oder außerhalb des Gehäuses 31 ist eine Mischventil-/Pumpengruppe 5 installiert.
  • In 2 ist die erfindungsgemäße Anordnung in ihrem Gesamtkonzept mit dem Thermo-Air-Splitting-Compaktgerät (TASC) 30 ausgeführt. Es ist nur der Grundaufbau dargestellt. Die konkrete Wirkungsweise wird später an hand weiterer Figuren mit den einzelnen Betriebsarten erläutert.
  • Eine an sich bekannte Wärmerückgewinnungsanlage (WRG) 13 mittels Wärmetauscher Abluft/Außenluft ist über eine Schallentkopplung 15 zwischen WRG-Ventilatoren und TASC geschaltet. Wenn ein Betrieb mit Kühlung erforderlich ist, wird ein Beipass 14 zum Umfahren des Wärmetauschers in der WRG 13 für die Außenluft 18 angeordnet. Die Abluft 16 des Gebäudes wird durch den Wärmetauscher in der WRG 13 geführt und verlässt als abgekühlte Fortluft 17 das Gebäude.
  • Bei einem sehr großen Anteil der Anwendungen der Erfindung wird eine Solar-Luftkollektor-Anlage 19 eingesetzt werden, in deren Zuleitung ein Ventilator 19a angeordnet ist. Es ist zweckmäßig, die Solar-Luftkollektor-Anlage 19 mit einem Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher 20 zu betreiben, der eine Solarkreis-Umwälzpumpe 20a im Flüssigkeits-Kreislauf aufweist und mit dem Wärmetauscher 8 direkt und über die Mischventil-/Pumpengruppe 5 mit dem Wärmetauscher 6 verbunden ist. Optional ist es möglich, einen Erdwärmetauscher 21 mit Ansaugfilter zur Vorwärmung/Kühlung der Außenluft 18 einzusetzen. Dies bringt wesentliche Vorteile, insbesondere bei erforderlicher Kühlung.
  • Um eine konstante Be- und Entlüftung zu gewährleisten, muss der vorgegebene Luftvolumenstrom gleichbleibend sein. Veränderungen sollten lediglich durch Handumstellungen bei Mehrbedarf an Lüftung auftreten, nicht aber durch die automatische Regelung der Temperatur. Bleibt allerdings der Volumenstrom konstant, so kann nach dem kalorischen Gesetz die Wärmemenge nur durch die Temperatur der Zuluft geregelt werden. Deshalb wird bei der vorliegenden Erfindung die Zuluft für die verschiedenen Betriebszustände in drei entsprechenden Temperaturbereichen zur Verfügung gestellt:
    • 1. Kühlung
    • 2. Einfache Be- und Entlüftung
    • 3. Heizen
  • Für den Betriebszustand „Kühlung” nach 3 gilt:
    Wärmegewinne > Wärmeverluste des Gebäudes
    Außentemperatur > Raumsolltemperatur
  • Dieser Betriebszustand wird sich vornehmlich im Sommerhalbjahr einstellen. Die Zuluft übernimmt die Kühlfunktion, überschüssige Wärme wird mit der Abluft 16 des Gebäudes fortgeleitet.
  • Technisch wird dies durch den Erdwärmetauscher 21 mit Kühlung durch die Außenluft realisiert. Um die Wärme abzuleiten ohne dabei die gekühlte Zuluft wieder aufzuheizen, muss die WRG 13 mit einem Bypass 14 zum Umfahren des Wärmetauschers ausgestattet sein. Dieser sollte aus Komfortgründen automatisch arbeiten, d. h. in der Kühlfunktion geöffnet sein. Übersteigt die Ablufttemperatur 16 die Raumsolltemperatur, ist von Energiegewinnen im Gebäude auszugehen. Damit wäre die Anforderung der Kühlung gegeben. Dieser Zustand bezieht sich i. d. R. auf das gesamte Gebäude. Bei der Auswahl des Wärmerückgewinnungsgerätes 13 ist dies zu beachten. Wie aus 3 zu ersehen ist, gelangt der gesamte Zuluftstrom 1 direkt über die Zuluftver teilerkammer 3 und die Umschaltventile 4a4n als gekühlte Luft in die zu versorgenden Räume.
  • Wegen der Vermeidung von Elektrosmog und zusätzlicher Installation von FI-Schaltern arbeiten die Raumthermostate im Niederspannungsbereich. Da in keinem Raum eine Wärmeanforderung besteht, bedingt die Schaltung bei Solarbetrieb auch ein Sperren der Umwälzpumpe 20a sowie der Solar-Umschaltklappe 7 in den Heizbetrieb. Hat ein Raumthermostat eine Wärmeanforderung gestellt, wird die Sperre der Pumpe aufgehoben.
  • Für die einfache Be- und Entlüftung gilt, dass die Wärmegewinne etwa den Wärmeverlusten des Gebäudes entsprechen. Dieser Betriebszustand stellt sich in der Übergangszeit oder bei entsprechendem Einfluss von Fremdwärme ein. Die Zuluft für das Gebäude wird durch die Wärme der Abluft 16 über den Wärmetauscher der Wärmerückgewinnungsanlage 13 ohne Überbrückung durch den Bypass 14 temperiert. Der gesamte Luftvolumenstrom 1 wird nicht gesplittet, sondern nach 3 voll in die untere Zuluftverteilerkammer 3 geleitet, da die Umschaltventile 4a4n wie in der Betriebsart „Kühlen” den oberen Weg nicht freigeben.
  • Ist die Wärme der Abluft 16 für eine Temperierung nicht ausreichend, muss nachgeheizt werden. Dazu teilt sich der gesamte temperierte Zuluftstrom 1 nach 4 in die Teilströme 2a; 3a auf, wobei der Zuluft-Teilstrom 2a im Wärmetauscher 6 in der Zuluftverteilerkammer 2 nachgeheizt werden kann. Der Zuluft-Teilstrom 3a gelangt von der WRG 13 temperiert in die Zuluft-Verteilerkammer 3 für Temperierung/Kühlung. Über die motorisch betriebenen Umschaltventile 4a4n werden die Zuluft-Teilströme 2a; 3a umgeschaltet/gemischt und bedarfsgerecht auf die Räume verteilt.
  • Dazu ein kurzes Beispiel. Ein Thermostat hat Wärmeanforderung gestellt. Über die Außentemperatur-Regelung wird ein Sollwert für die Zulufttemperatur 2a im oberen Verteiler 2 vorgegeben. Diese wird über das Mischventil 5 geregelt. Der Vorteil besteht darin, dass ein genau dosiertes Nachheizen der, auch durch das Solar-Luftsystem evtl. vorgewärmten Zuluft erfolgt und somit aus dem Speicher 20 nicht mehr als notwendig Energie gezapft und eine Schichtung nicht zerstört wird.
  • Das Installieren der Mischventil-/Pumpengruppe 5 im unteren Verteiler 3 nutzt den Platz aus, wärmt die temperierte Zuluft nach und verhindert Energieverluste.
  • Für die Betriebsart „Heizen” gilt, dass die Wärmegewinne kleiner als die Wärmeverluste des Gebäudes sind. Dieser Betriebszustand stellt sich im Winterhalbjahr ein. Der gesamte von der WRG 13 temperierte Zuluftstrom 1 wird nach 5 über einen Wärmetauscher 6 als Zuluftteilstrom 2a nachgeheizt. Die Verteilung erfolgt je nachdem welche Thermostate in welchen Räumen Wärmeanforderung zeigen. Die Umschalt-Ventile 4a4n bringen sich entsprechend in Stellung und versorgen die Räume mit der erforderlichen Temperatur.
  • Hier zeigt sich die Dynamik des Systems, bei konstantem Luftvolumenstrom der Be- und Entlüftung die jeweils gewünschte Temperatur zu realisieren.
  • Winter- bzw. Aufheizbetrieb: Alle Umschaltklappen sind auf „Heizen” gestellt. Der Luftvolumenstrom wird gänzlich über den Wärmetauscher geleitet und nachgeheizt. Während der Betriebszustand der Kühlung im Sommer das gesamte Gebäude betrifft, wird je nach Einfluss von Fremdwärme und Nutzung der Betriebszustand zwischen Temperieren und Heizen wechseln. Gerade auch die ermöglichte Einzelraumregelung lässt es zu, dass einzelne Räume mit unterschiedlicher Raumtemperatur versehen werden können. Somit ist beim Wechsel der Betriebszustände eine Dynamik des Systems erforderlich, die sich nicht nur zentral auf das gesamte Gebäude, sondern auf jeden einzeln zu regelnden Raum bzw. festgelegte Temperaturzone be zieht.
  • Nach 6 ist für den Heizbetrieb die besonders vorteilhafte Solarenergienutzung eingebunden. Die Umschaltklappe 7 ist auf Solarbetrieb geschaltet, d. h. geöffnet. Der gesamte temperierte Zuluftstrom 1 fließt als Zuluftstrom 2b im Gehäuse 33 der Anschlusseinheit über den Anschluss 11 zur Solar-Luftkollektor-Anlage 19 und fließt erwärmt über den Anschluss 12 zurück in die Luftverteilerkammer 2 für Heizen. Der Zuluftstrom 2a gelangt über die geöffneten Umschaltventile 4a4n als Warmluft in die angeschlossenen Räume.
  • Im Winter- bzw. Aufheizbetrieb bringt das Solar-Luftsystem einen Energiegewinn, der das Heizen unterstützt, größtenteils reicht er für die Beheizung des Gebäudes aus. Das Schalten eines Raumthermostaten bewirkt die Freigabe der Solar-Umschaltklappe 7. Durch die Solarregelung wird sie dann geschaltet und gibt den Weg für die Zuluft 2b über die Kollektoren 19 frei. So wird sie durch Solarenergie erwärmt und anschließend durch den Wärmetauscher 6, gut dosiert vom gemischten Heizkreis auf Solltemperatur gebracht.
  • Bei der Beschreibung der 7 wird mit auf die 2 zurückgegriffen, da solare Überschüsse im Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher 20 gespeichert werden können. Der gesamte temperierte Zuluftstrom 1 teilt sich in die Teilströme 2c und 3 auf. Der Teil-Zuluftstrom 2c wird durch Umschalten der Solar-Luft-Klappe 7 wie nach 6 zum Solarkollektor 19 geleitet. Es wird nicht die gesamte Solarenergie zum Beheizen der Räume benötigt. Ein Luftstrom 2d wird zum Solarkollektor 19 geleitet, der aus dem temperierten Zuluft-Teilstrom 2c und dem Teilstrom 2d des Umluft-Kreises der Luftkollektor-Anlage 19 über das Luft-Überströmventil 9 besteht. Dem Teilstrom 2d entspricht der Umluft-Anteil des von der Solar-Luftkollektor-Anlage erwärmten Luftstromes 2e. Der in der Solar-Luftkollektor-Anlage erwärmte Luftstrom 2e/2d gibt über den Wärmetauscher 8 Solarwärme an den Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher 20 ab. Der Zuluft-Teilstrom 2f entspricht dem in der Solar-Luftkollektor-Anlage erwärmten Zuluft-Teilstrom 2c und wird zur Beheizung der Wärme anfordernden Räume genutzt. Die Zuluft-Teilströme 2a und 3a werden entsprechend den Anforderungen der einzelnen Räume in den Umschalt-Ventilen 4a4n gemischt und verteilt.
  • Im Sommerbetrieb besteht keine Wärmeanforderung. Die Thermostate haben somit wieder die Heizkreispumpe 20a und die Solar-Umschaltklappe 7 verriegelt. In das Gebäude wird ausschließlich temperierte Zuluft 1 geleitet. Das Solar-Luftsystem ist auf Umluft geschaltet und sämtliche Solargewinne werden in den Solarspeicher 20 eingebracht.
  • Die Zuluftsolltemperatur wird erreicht. Eine Nachheizung ist nicht erforderlich. Das Mischventil 5 hat den Heizkreis geschlossen.
  • Der Energiegewinn des Solar-Luftsystems ist größer als der Energiebedarf zur Beheizung des Gebäudes. Zum Teil gehen die Umschaltventile 4a4n in den Temperier-Betrieb. Der vom Solarventilator 19a erzeugte Druck wird über das Lüftungssystem nicht mehr abgebaut. Das Überströmventil 9 öffnet und lenkt die Warmluft 2e in den Umluftbetrieb des Solarsystems unter Beimischung von Zuluft 2c. Heizt sich dadurch der Solarwärmetauscher 8 auf eine Temperatur auf, die über der des Solarspeichers 20 liegt, geht die Solarpumpe 20a in Betrieb und trägt die überschüssigen solaren Gewinne in den Speicher 20 ein. Diese Energie wird dann wiederum nach Abschalten der Solaranlage am Abend für die Beheizung oder zur Warmwasserbe reitung genutzt.
  • Nach der in 8 gezeigten Betriebsart liegt keine Heizanforderung vor. Die motorisch betriebene Umschaltklappe 7 ist geschlossen. Der gesamte temperierte Luftstrom 1 gelangt über den Zuluftverteiler 3 und die Umschalt-Ventile 4a4n zur Temperierung/Kühlung in die entsprechenden Räume. Die gesamte Solarenergie wird im Wärmetauscher 8 aus dem Gesamt-Luftstrom 12a im Umluftbetrieb der Solar-Luftkollektor-Anlage 19 entnommen und kann dem Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher zugeführt werden.
  • Sommerbetrieb, es besteht keine Wärmeanforderung. Die Thermostate haben somit wieder die Heizkreispumpe und die Solar-Umschaltklappe verriegelt. In das Gebäude wird ausschließlich temperierte Zuluft geleitet. Das Solar-Luftsystem ist auf Umluft geschaltet und sämtliche Solargewinne werden in den Solarspeicher eingebracht.
  • Die motorisch betriebenen Umschaltventile 4a4n bestehen im Wesentlichen aus zwei konzentrisch ineinander geführten Rohren 22; 23. Der Außendurchmesser des Innenrohres 23 entspricht dem Innendurchmesser des Außenrohres 22. Lediglich etwas Spiel ermöglicht die Bewegung untereinander, muss aber durch eine Beschichtung des Innenrohres 23 abgedichtet sein.
  • Nach 9 weist jeweils das Außenrohr 22 Öffnungen 24a; 25a und das Innenrohr 23 Öffnungen 24b; 25b auf. Das Außenrohr 22 wirkt als Ventilsitz, ist oben geschlossen und unten als Anschluss 10 geöffnet. Das Innenrohr 23 wirkt als Ventilküken, weist oben eine Achse zur Aufnahme des Motors auf und ist unten geöffnet. Mit einem Motor versehen, ist es um 90° drehbar. Die Öffnungen 24a; 24b werden im Bereich der Zuluftverteiler 2 für Heizbetrieb und die Öffnungen 25a; 25b im Bereich der Zuluftverteiler 3 für Temperierung/Kühlung wirksam. Die Öffnungen 24a; 25a des Außenrohres 22 liegen zweckmäßig in Längsrichtung in einer Flucht. Es ist vorteilhaft, dass die Öffnungen 24b; 25b des Innenrohres 23 in Längrichtung um 90° versetzt angeordnet sind.
  • Die 10 dient der Erläuterung der Funktion der Umschalt-/Mischventile 4a4n. Durch die zwei auf axialer Linie um 90° versetzten Öffnungen, die in Größe und Höhenanordnung denen des Außenrohres 22 entsprechen, wird somit bei einer 90°-Drehung ein Umschalten des Einzelzuluftauslasses auf den jeweils anderen Verteiler realisiert.
  • Dargestellt ist ein Umschalt-Ventil 4a4n aus den beiden ineinander geschobenen, gegeneinander verschiebbaren Rohren 22; 23 in den Stellungen:
    • 24a/24b – offen, 25a/25b – geschlossen
    • • beide halb geöffnet
    • 24a/24b – geschlossen, 25a/25b – offen.
  • Das Außenrohr 22 ist fest im Grundkörper des TASC 30 installiert. Auf axial gleicher Linie befindet sich in jedem der beiden Zuluft-Verteiler 2; 3 eine Öffnung. Zum Luftauslass hin ist das Rohr offen. Um die Kompaktheit des Gerätes zu erweitern bietet sich am Auslass die Installation einer Drosselklappe oder eines Volumenstrombegrenzers an.
  • Nach der Erfindung können die Umschaltventile 4a4n zur Umschaltung/Mischung der Luftströme auch in einem separaten Rohr-/Kanalsystem je für Heizbetrieb und für Temperierung/Kühlung auf Anschlüsse zur Verteilung auf die einzelnen Räume ein gesetzt werden.
  • Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Anordnung können handelsübliche Regelungen verwendet werden. Benötigt werden die Reglerfunktionen Außentemperatur- und Differenztemperaturregelung.
  • Die Außentemperatur-Regelung erfasst die Außentemperatur, die Temperatur der Zuluft im Heiz-Verteiler und steuert nach eingegebenen Zeiten, Betriebsarten und der Heizkurve die Heizkreispumpe sowie das Mischventil an.
  • Die beiden Differenztemperaturschaltungen werden für Solarregelungen benötigt. Die erste Solarregelung vergleicht die Temperaturen der temperierten Zuluft und des Luftkollektors. Ist die Soll-Differenz erreicht, wird der LK-Ventilator und die Solar-Umschaltklappe angesteuert.
  • Die zweite Solarregelung vergleicht die Temperaturen des Solarspeichers und des Wärmetauschers im Solar-Umluftkanal. Ist die Soll-Differenz erreicht, wird die Solarpumpe in Betrieb gesetzt.
  • Diese Reglerbausteine sind i. d. R. Bestandteil der Komponenten Wärmeerzeuger, Solar-Luftsystem und Solar-Speichersystem.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung bietet eine Reihe von Vorteilen, die je nach Erfordernis teilweise oder in ihrer Gesamtheit genutzt werden können. Sie ermöglicht eine optimale Regelung und Anpassung der haustechnischen Anlage in Bezug auf Lüftung, Heizung und Warmwasserbereitung unter allen Nutzungs- und Bedarfsbedingungen. Das sind im einzelnen:
    • • Kontrollierte Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung (Zu- und Abluft zentral)
    • • Übernahme der Heizfunktion, auch autark
    • • Einzelraumregelung, auch ohne Veränderung des Luftvolumenstromes
    • • Nutzung von Erdwärme
    • • Kühlung im Sommer
    • • Direkte Einbindung einer Solaranlage, insbesondere mit Luft-Kollektoren
    • • Energiemanagement durch Einbindung eines Pufferspeichers
    • • Überschüsse der Solaranlage zur Nutzung bei der Warmwasserbereitung
    • • Einbindung jedes Wärmeerzeugers möglich.
  • Die Anlage selbst kann einfach und robust aufgebaut werden und auf langlebige Betriebsdauer ausgelegt sein. Durch die Konstruktion als Kompaktgerät kann diese industriell vorgefertigt und mit geringem Montageaufwand auf der Baustelle eingebaut werden. Die kompakte Bauweise bietet auch gute Möglichkeiten der Unterbringung. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine optimale Ausnutzung regenerativer Energien und erfordert geringe Investitions- und Betriebskosten.
  • 1
    gesamter temperierter Zuluftstrom
    2
    Zuluftverteilerkammer (Heizbetrieb)
    2a
    Zuluft-Teilstrom im Heizbetrieb-Verteiler
    2b
    gesamter Zuluftstrom zum Solarkollektor
    2c
    Teil-Zuluftstrom zum Solarkollektor
    2d
    Luftstrom zum Solarkollektor
    2e
    Umluft-Anteil des von der Solar-Luftkollektor-Anlage erwärmten Luftstromes
    2f
    Teil-Zuluftstrom zur Beheizung der Wärme anfordernden Räume
    3
    Zuluftverteilerkammer (Temperierung/Kühlung)
    3a
    Zuluft-Teilstrom temperiert von der WRG im temperierten Verteiler
    4a–4n
    motorisch betriebene Umschalt-Ventile
    5
    Mischventil-/Pumpengruppe
    6
    Wärmetauscher zur Nachheizung im Heizbetrieb-Zuluft-Verteiler
    7
    motorisch betriebene Umschaltklappe zur Umschaltung auf Solarbetrieb
    8
    Wärmetauscher zur Übergabe von Solarwärme (Luft) an den Solarspeicher
    9
    Luft-Überströmventil
    10a–10n
    Anschlüsse zum Austritt der Zuluft zu den einzelnen zu versorgenden Räumen
    11
    Anschluß für die Verbindung mit der Solar-Luftkollektor-Anlage (Kollektor-Eintritt)
    12
    Anschluß für die Verbindung mit der Solar-Luftkollektor-Anlage (Kollektor-Austritt)
    12a
    Gesamt-Luftstrom im Umluftbetrieb der Solar-Luftkollektor-Anlage (Sommerbetrieb)
    13
    Wärmerückgewinnungsanlage mittels Wärmetauscher (Abluft-Außenluft)
    14
    Beipass zum Umfahren des Wärmetauschers für die Außenluft
    15
    Schallentkopplung zwischen WRG-Ventilatoren und TASC
    16
    Abluft des Gebäudes
    17
    Fortluft des Gebäudes
    18
    Außenluft
    19
    Solar-Luftkollektor-Anlage
    19a
    Ventilator der Solar-Luftkollektor-Anlage
    20
    Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher
    20a
    Solarkreis-Umwälzpumpe (Flüssigkeits-Kreislauf)
    21
    Erdwärmetauscher mit Ansaugfilter zur Vorwärmung/Kühlung der Außenluft
    22
    Außenrohr (Ventilsitz)
    23
    Innenrohr (Ventilküken)
    24a
    Öffnung des Ventil-Außenrohrs in der oberen Verteilerkammer
    25a
    Öffnung des Ventil-Außenrohrs in der unteren Verteilerkammer
    24b
    Öffnung des Ventil-Innenrohrs in der oberen Verteilerkammer
    25b
    Öffnung des Ventil-Innenrohrs in der unteren Verteilerkammer (um 90° zu 24b versetzt)
    30
    Thermo-Air-Splitting-Compaktgerät (TASC)
    31
    Grundgehäuse des TASC
    32
    Trennwand Heizbetrieb/Temperierung
    33
    Gehäuse der Anschlusseinheit für die Luftkollektoren
    34
    Verjüngung des Grundgehäuses 31
    35
    Anschlussdom für den gesamten temperierten Zuluftstrom

Claims (17)

  1. Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft, mit einem geschlossenen Grundgehäuse, das einen Anschluss für einen temperierten Zuluftstrom aufweist, zwei durch eine Trennwand in Strömungsrichtung getrennte Zuluftverteilerkammern, von denen eine einen Heizbetrieb und die andere eine Temperierung/Kühlung ermöglicht, wobei sich in der Zuluftverteilerkammer für den Heizbetrieb ein Wärmetauscher zur Nachheizung befindet und wobei am geschlossenen Grundgehäuse mehrere kontinuierlich steuerbare Umschalteinrichtungen zur Umschaltung/Mischung der Luftströme der Zuluftverteilerkammern auf Anschlüsse zur Verteilung auf die einzelnen Räume angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (35) für den temperierten Zuluftstrom mit einer Wärmerückgewinnungsanlage (13) verbunden ist, der Wärmetauscher (6) ein Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher ist und dass auf einer Außenwand des Grundgehäuses (31) der Zuluftverteilerkammer für den Heizbetrieb (2) vor dem Wärmetauscher (6) ein über eine steuerbare Umschalteinrichtung (7) mit seinem Innenraum verbundenes Gehäuse (33) mit einer Anschlusseinheit für Luftkollektoren angeordnet ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (33) einen Luft-Wasser-Wärmetauscher (8) zur Übergabe von Solarwärme, ein Luft-Überströmventil (9) und Anschlüsse für den Luft-Kollektor-Ein- und -Austritt (11; 12) einer Solaranlage aufweist.
  3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (7) eine motorisch betriebene Umschaltklappe ist.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtungen motorisch betriebene Umschaltventile (4a4n) sind.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Umschaltventil (4a4n) aus einem in einem Außenrohr (22) mit Öffnungen (24a; 25a) geführten Innenrohr (23) mit Öffnungen (24b; 25b) besteht.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (24a; 24b) im Bereich der Zuluftverteilerkammer (2) für Heizbetrieb und die Öffnungen (25a, 25b) im Bereich der Zuluftverteilerkammer (3) für Temperierung/Kühlung wirksam werden.
  7. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (24a; 25a) des Außenrohres (22) in Längsrichtung in einer Flucht liegen.
  8. Anordnung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (24b; 25b) des Innenrohres (23) in Längsrichtung um 90° versetzt angeordnet sind.
  9. Anordnung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltventile (4a4n) zur Umschaltung/Mischung der Luftströme in einem separaten Rohr-/Kanalsystem für Heizbetrieb und für Temperierung/Kühlung auf die Anschlüsse (10a10n) zur Verteilung auf die einzelnen Räume vorhanden sind.
  10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuluftverteilerkammer (3) oder außerhalb des Grundgehäuses (31) eine Mischventil-/Pumpengruppe (5) installiert ist.
  11. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an die Anschlüsse für den Luftkollektor-Ein- und Austritt (11; 12) ein Solar-Luft-Kollektor (19) angeschlossen ist.
  12. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-/Wasser-Wärmetauscher (8) zur Übergabe von Solarwärme mit einem Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher (20) verbunden ist.
  13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerückgewinnungsanlage (13) für die Kühlfunktion einen Bypass (14) zum Umfahren des Wärmetauschers für die Außenluft aufweist.
  14. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschluss (35) des Grundgehäuses (31) und der Wärmerückgewinnungsanlage (13) eine Schallentkopplung (15) geschaltet ist.
  15. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Eingang der Wärmerückgewinnungsanlage (13) ein Erdwärmetauscher (21) mit Ansaugfilter zur Vorwärmung/Kühlung der Außenluft angeschlossen ist.
  16. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (7) durch eine Differenztemperaturregelung aus den Temperaturen des temperierten Zuluftstromes und des Solar-Luftkollektors (19) gesteuert wird.
  17. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung einer Solarkreis-Umwälzpumpe (20a) für den Solar-Heizungs-/Warmwasserspeicher (20) eine Differenztemperaturregelung aus den Temperaturen des Speichers (20) und des Wärmetauschers (8) in einem Luftstrom (2d) zum Solarkollektor eingesetzt wird.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005029465A1 (de) * 2005-06-24 2006-12-28 Thomas Habel Vorrichtung und Verfahren zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes
FR2938900B1 (fr) * 2008-11-27 2013-02-15 Solgener Dispositif de conditionnement d'air comportant un puit canadien et un echangeur de chaleur secondaire
GB2541326B (en) * 2014-05-14 2020-04-01 Mitsubishi Electric Corp Air-conditioning apparatus and air-conditioning system
DE102014108118B3 (de) * 2014-06-10 2015-02-12 Hans-Jörg Heidelmeier Wohnraumlüftungssystem mit Heizungsfunktion
DE102018115586A1 (de) * 2018-06-28 2020-01-02 TCA.systems GmbH Klimatisierungssystem
IT201900005292A1 (it) 2019-04-05 2020-10-05 Sistema di ventilazione meccanica controllata con unita' miscelatrice di aria

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2089767A5 (de) * 1970-04-17 1972-01-07 Trane Co
DE2843813A1 (de) * 1978-10-07 1980-04-10 Reinhold Laroche Verfahren zur temperierten belueftung von wohn- und geschaeftsraeumen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens
JPS60226644A (ja) * 1984-04-25 1985-11-11 Matsushita Electric Works Ltd 熱交換換気装置
DE29519093U1 (de) * 1995-12-01 1996-01-25 Merkl, Rupert, Dipl.-Ing., 86956 Schongau Vorrichtung zum Gewinnen von Frischluft für die Luftkonditionierung
DE19819639C2 (de) * 1998-05-05 2000-05-31 Caldyn Apparatebau Gmbh Beheizung von Passivhäusern
DE10013689A1 (de) * 2000-03-21 2001-09-27 Siegenia Frank Kg Lüftungsvorrichtung
DE20216395U1 (de) * 2002-06-20 2003-01-09 Grohmann Erwin Lüftungsgerät insbesondere für Niedrigenergiehäuser
CH693114A5 (de) * 1997-12-11 2003-02-28 Fraunhofer Ges Forschung Wärmepumpen-Kompaktvorrichtung mit integrierter Primärenergie-Wärmequelle zur kontrollierten Lüftung und Wärmeenergieversorgung von Niedrig-Energie-Gebäuden oder Passivhäusern sowie Verfahre

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2089767A5 (de) * 1970-04-17 1972-01-07 Trane Co
DE2843813A1 (de) * 1978-10-07 1980-04-10 Reinhold Laroche Verfahren zur temperierten belueftung von wohn- und geschaeftsraeumen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens
JPS60226644A (ja) * 1984-04-25 1985-11-11 Matsushita Electric Works Ltd 熱交換換気装置
DE29519093U1 (de) * 1995-12-01 1996-01-25 Merkl, Rupert, Dipl.-Ing., 86956 Schongau Vorrichtung zum Gewinnen von Frischluft für die Luftkonditionierung
CH693114A5 (de) * 1997-12-11 2003-02-28 Fraunhofer Ges Forschung Wärmepumpen-Kompaktvorrichtung mit integrierter Primärenergie-Wärmequelle zur kontrollierten Lüftung und Wärmeenergieversorgung von Niedrig-Energie-Gebäuden oder Passivhäusern sowie Verfahre
DE19819639C2 (de) * 1998-05-05 2000-05-31 Caldyn Apparatebau Gmbh Beheizung von Passivhäusern
DE10013689A1 (de) * 2000-03-21 2001-09-27 Siegenia Frank Kg Lüftungsvorrichtung
DE20216395U1 (de) * 2002-06-20 2003-01-09 Grohmann Erwin Lüftungsgerät insbesondere für Niedrigenergiehäuser

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GESTALTUNGSGRUNDLAGEN PASSIVHÄUSER, VERLAG "DAS BEISPIEL GMBH" S. 46 *
Patent Abstracts of Japan & JP 60226644 A *
Patent Abstracts of Japan JP 60226644 A GESTALTUNGSGRUNDLAGEN PASSIVHÄUSER, VERLAG "DAS BEISPIEL GMBH" S. 46

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