DE1454653B2 - air conditioning - Google Patents

air conditioning

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DE1454653B2 DE19641454653 DE1454653A DE1454653B2 DE 1454653 B2 DE1454653 B2 DE 1454653B2 DE 19641454653 DE19641454653 DE 19641454653 DE 1454653 A DE1454653 A DE 1454653A DE 1454653 B2 DE1454653 B2 DE 1454653B2
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Kenneth John Voysey Fetcham Surrey Fowler (Großbritannien) F24fl3 10
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Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage mit mindestens einem Lüftungsgerät in jedem zu klimatisierenden Raum, das an einen Flüssigkeits-, insbesondere Wasserkreislauf, der die Geräte miteinander verbindet und ihnen je nach den Erfordernissen Wärme entzieht oder zuführt, und an einen offenen Luftkreislauf mil einer zentralen Anlage und Auslässen zu mindestens einigen der Räume angeschlossen ist.The invention relates to an air conditioning system with at least one ventilation device in each to be air conditioned Space connected to a fluid, especially water, circuit that connects the devices with one another and extracts or supplies heat from them depending on the requirements, and to an open air circuit with a central system and outlets connected to at least some of the rooms.

Es ist eine Klimaanlage mit geschlossenem Flüssigkeitskreislauf bekannt, bei der Induktionsgeräte verwendet werden, die in den einzelnen zu klimatisierenden Räumen eines Gebäudes angeordnet sind, denen klimatisierte Luft von einer zentralen Anlage aus zugeführt wird.There is known a closed liquid circuit air conditioner using induction devices which are arranged in the individual rooms to be air-conditioned in a building, which conditioned air is supplied from a central system.

Bei dieser bekannten Anlage werden sämtliche Induktionsgeräte von derselben Wärmeträgerflüssigkeit gleichzeitig beaufschlagt, die je nach der Jahreszeit entweder aufgeheizt oder abgekühlt ist. Die Wärmetauscher der bekannten Anlage können also jeweils gleichzeitig nur alle heizen oder alle kühlen. Es ist demnach nicht möglich, daß ein Teil der Wärmetauscher kühlt, während der andere Teil gleichzeitig heizt.In this known system, all induction devices are from the same heat transfer fluid acted upon at the same time, which is either heated or cooled depending on the season. the Heat exchangers of the known system can only heat all or cool all at the same time. It is therefore not possible for one part of the heat exchanger to cool while the other part heats at the same time.

Es sind auch schon Kleinwärmepumpen mit umschaltbarem Kreislauf bekannt. Die Kleinwärmepumpe ist ein Elektro-Wärmegerät, da ihr Kompressor elektrisch angetrieben wird. Die Geräte benutzen in den meisten Fällen die Luft als Wärmequelle. Sie sind oft mit einer temperaturabhängigen Umschaltung von Heizung auf Kühlung · ersehen.There are also small heat pumps with switchable Cycle known. The small heat pump is an electrical heating device, as its compressor is driven electrically. In most cases, the devices use air as a heat source. she are often seen with a temperature-dependent switchover from heating to cooling.

Durch Dreiwegeventile werden die Funktionen von Verdampfer und Kondensator vertauscht. Das Bekanntsein von Kleinwärmepumpen allein vermittelt jedoch noch nicht die technische Lehre, wie sie in eine Klimaanlage eingebaut werden können.The functions of evaporator and condenser are interchanged by three-way valves. The familiarity of small heat pumps alone does not convey the technical teaching as described in an air conditioning system can be installed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art mit mindestens einem Lüftungsgerät in jedem zu klimatisierenden Raum so auszubilden, daß gleichzeitig ein Teil der Räume mittels der Wärmetauscher gekühlt und die restlichen Räume geheizt werden können.The invention is based on the object of a Air conditioning of the type mentioned with at least one ventilation device in each to be air-conditioned To train space so that at the same time some of the rooms are cooled by means of the heat exchanger and the remaining rooms can be heated.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wärmetauscher der Klimageräte als Wärmepumpen mit umschaltbarem Kreislauf ausgebildet sind, in denen die Raumluft mit einem von beiden, dem Kondensator oder dem Verdampfer, und die umlaufende Flüssigkeit mit dem anderen der beiden, dem Kondensator oder dem Verdampfer, in Wärmeaustausch gebracht wird, und daß der Fliissigkcitskreislauf eine Wärmequelle, eine Wärmesenke und automatische Steuermittel zum Leiten der Flüssigkeit wahlweise durch die Wärmequelle oder die Wärmesenke oder durch beide zur Aiifrechtcrhaltung einer im wesentlichen konstanten Temperatur der Flüssigkeit an einer oder mehreren bestimmten Stellen des Kreislaufs aufweist. This object is achieved with the invention in that the heat exchangers of the air conditioning units are designed as heat pumps with a switchable circuit, in which the room air with one of the two, the condenser or the evaporator, and the circulating liquid with the other of the two, the condenser or the evaporator, is brought into heat exchange, and that the liquid circuit has a heat source, a heat sink and automatic control means for conducting the liquid either through the heat source or the heat sink or through both in order to maintain a substantially constant temperature of the liquid at one or more specific locations Having circulatory system.

Durch diesen Wärmepumpenbetrieb kann der Flüssigkeitskreislauf ganzjährig mit nahezu konstanter Vorlauftemperatur betrieben werden. Jeder Raum wird mit der umlaufenden Flüssigkeit von konstanter Temperatur versorgt, und die Wärmepumpe mit umschaltbarem Kreislauf nutzt diese Flüssigkeit je nach den von der Jahreszeit abhängigen Erfordernissen zum Wärmen oder Kühlen des Raumes aus. Hierdurch ist es möglich, Wärme von einem Raum zum anderen mit Hilfe der Wärmeträgerflüssigkeit zu ihertragen. Die Flüssigkeit wird also entsprechend dtr Oesamtwirkung aller Klimageräte genutzt.With this heat pump operation, the liquid circuit can be operated all year round with an almost constant flow temperature. Every room is supplied with the circulating liquid at a constant temperature, and the heat pump with switchable circuit uses this liquid depending on the the season-dependent requirements for heating or cooling the room. This makes it possible to transfer heat from a room to the to transfer them to others with the help of the heat transfer fluid. So the liquid will be accordingly The overall effect of all air conditioning units is used.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind im folgenden aufgeführt. Sind die Klimageräte in parallelen Zweigleitungen des Kreislaufes angeordnet, ist die Thermostatsteuerung von der Temperatur der Flüssigkeit am Einlaß der parallelen Zweigleitungen abhängig. Bei einer bevorzugten AusfiMirungsform der Erfindung besteht die Wärmequelle aus einem Heizkessel, der einen Wärmeerzeuger speist, durch den die umlaufende Flüssigkeit geleitet wird. Die Wärmequelle kann auch eine Abwärme-Rückgewinnungsanlage aufweisen. Die Wärmesenke wird vorteilhaft als Kühlturm ausgebildet. Schließlich ist es vorteilhaft, daß der offene Luftkreislauf den umgebenden Raum über von den Wärmetauschern getrennte Auslässe speist.Advantageous developments of the invention are listed below. Are the air conditioners in arranged parallel branches of the circuit, the thermostat control is on the temperature of the Liquid at the inlet of the parallel branch lines dependent. In a preferred embodiment According to the invention, the heat source consists of a boiler that feeds a heat generator which the circulating liquid is directed. The heat source can also be a waste heat recovery system exhibit. The heat sink is advantageously designed as a cooling tower. After all it is advantageous that the open air circuit separates the surrounding space from the heat exchangers Feeds outlets.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht.The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment illustrated schematically.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Anlage läuft eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, durch einen Wärmeerzeuger 1 über einen Vorlauf 2 zu einer Gruppe parallel zueinander verlaufender Rohre, von denen jedes mit einem Wärmetauschers verbunden ist. Der besseren Übersichtlichkeil wegen sind in der Zeichnung nur zwei Wärmetauscher 3 dargestellt.In the system shown in the drawing, a liquid, in particular water, runs through it a heat generator 1 via a flow 2 to a group of pipes running parallel to one another, from each of which is connected to a heat exchanger. For the sake of a better overview, the Only two heat exchangers 3 are shown in the drawing.

Durch eine Zwischenleitung 4 gelangt das Wasser zu einem Dreiwegeventil 5, mit dem das Wasser entweder einem Kühlturm 6 oder einer Umgehung 7 zugeführt wird. Der Kühlturm 6 und die Umgehung 7 führen beide in einen Rücklauf 8 zum Wärmeerzeuger 1. The water passes through an intermediate line 4 to a three-way valve 5, with which the water is fed either to a cooling tower 6 or to a bypass 7. The cooling tower 6 and the bypass 7 both lead into a return 8 to the heat generator 1.

Eine mit gestrichelten Linien dargestellte Nebenstromleitung 9 wird benutzt, wenn dem Wasser Wärme aus dem Luftabsaugsystem oder anderen Quellen anfallender oder sonst nutzlos vcrlorengehender Wärme zugeführt v/ius. Der Wärmeerzeugcr 1 wird bei Bedarf mittels Wasser erhitzt, das aus einem Heizkessel 10 kommt und über ein Dreiwegcventil Hl fließt, mit dem das Wasser dem Heizkessel 10 entweder über der« Wärmeerzeuger 1 oder direkt über eine Rückleitung 12 wieder zugeführt wird.A bypass line 9, shown with dashed lines, is used when heat from the air suction system or other sources of heat that accumulates or otherwise uselessly wasted is supplied to the water . The heat generator 1 is heated if necessary by means of water that comes from a boiler 10 and flows through a three-way valve Hl with which the water is fed back to the boiler 10 either via the heat generator 1 or directly via a return line 12.

Um die Temperatur im Vorlauf 2 auf einem vorherbestimmten Wert, beispielsweise 27" C zu halten, ist im Vorlauf 2 ein Thermostat 13 angeordnet, der die Drciwegeveiitile 5 und 11 steuert. Wenn das Dreiwegeventil 5 den Durchfluß zum Kühlturm 6 sperrt, unterbricht ein Hilfsschaiter ein Kühlturmgcbläse, die beide in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Ein anderer Hilfsschnltcr sorgt dafür, daß der Heizkessel 10 arbeitet, wenn das Dreiwegeventil 11 den Zufluß von Heizwasser aus dem Heizkessel 10 zum Wärmcerzeuger 1 freigibt.To keep the temperature in flow 2 on a predetermined To hold value, for example 27 "C, a thermostat 13 is arranged in the flow 2, the the Drciwegeveiitile 5 and 11 controls. When the three-way valve 5 blocks the flow to the cooling tower 6, an auxiliary switch interrupts a cooling tower blower, the both are not shown in the drawing. Another auxiliary device ensures that the boiler 10 works when the three-way valve 11 controls the flow of heating water from the boiler 10 to the heat generator 1 releases.

Fin weiterer Thermostat 14 regelt die Arbeitsweise des Heizkessels 10, um die Wassertemperatur im Kreislauf des Heizkessels 10 mit dem Wärmccrzeu- gcr 1 auf dem eingestellten Wert, z. B- 80° C, zu halten. Fin further thermostat 14 regulates the operation of the boiler 10 in order to keep the water temperature in the circuit of the boiler 10 with the heat generator 1 at the set value, e.g. B- 80 ° C.

Jeder Wärmetauscher 3 kann einzeln umgeschaltet und entweder als Heizkörper, der dem umlaufenden Wasser Wärme entzieht, oder als Kühler verwendet werden, der den Raum mit gekühlter Luft beschickt und die hierbei entwickelte Wärme an das Wasser abgibt. Zu diesem Zweck sind die Wärmetauscher 3 als Wärmepumpen mit umschaltbarem Kreislauf ausgebildet, in denen die Raumluft mit einem von bei- den, dem Kondensator oder dem Verdampfer, und die umlaufende Flüssigkeit mit dem anderen der beiden, dem Kondensator oder dem Verdampfer, in Wärmeaustausch gebracht wird. Eis kann automatisch Each heat exchanger 3 can be switched individually and used either as a radiator, which extracts heat from the circulating water, or as a cooler, which charges the room with cooled air and transfers the heat developed in this way to the water. For this purpose, the heat exchangers 3 are designed as heat pumps with a switchable circuit, in which the room air is brought into heat exchange with one of the two , the condenser or the evaporator, and the circulating liquid with the other of the two, the condenser or the evaporator will. Ice cream can be automatic

oder von Hand umgeschaltet werden. Das Kondensat pus dem Wärmetauscher 3 wird gesammelt und durch Leitungen 16 abgeführt.or can be switched manually. The condensate pus the heat exchanger 3 is collected and passed through Lines 16 discharged.

An jedem Wärmetauscher 3 kann ein einstellbarer Frischlufteinlaß und ein Hochleistungs-Luftfilter an- S gebracht sein. 1st das Gerät mit der Außenluft in nur ganz geringem Maße verbunden, werden hierdurch für cue Anlage keine Zusatzaggregate benötigt. Außerdem werden die Anlage- und Betriebskosten gesenkt.An adjustable fresh air inlet and a high-performance air filter can be connected to each heat exchanger 3 be brought. If the device is only slightly connected to the outside air, this means that no additional units required for cue system. In addition, the investment and operating costs lowered.

Wenn jedoch diese Ausbildung für das Klima ungeeignet ist, kann ein getrenntes Gebläse benutzt werden, wobei die Luft von einer zentralen Anlage zu den Geräten geführt und von diesen in dem gewünschten Zustand in den Raum gedrückt wird. Die Luft kann hierbei über die Geräte oder über separate JZinlaßvorrichtungen zugeführt v/erden.However, if this design is unsuitable for the climate, a separate fan can be used the air from a central system to the devices and from these in the desired State is pressed into the room. The air can here via the devices or via separate Inlet devices supplied to ground.

Durch diese letztere Ausbildung ergeben sich folgende Vorteile: Da die Geräte nur eine einfache Verbindungsleitung zum Wasser Kreislauf haben, kön- ao nen sie bei einer Änderung des Bauplanes sehr tchnell ausgebaut und ihr Einbau bis zum Fertigausbau aufgeschoben werden, so daß im Bedarfsfall di.. Mieter ihre Wahl treffen können.This latter training results in the following advantages: Since the devices only have a simple one Have connecting line to the water circuit, can ao If there is a change in the construction plan, they can be expanded very quickly and their installation through to completion be postponed so that if necessary the tenants can make their choice.

Eine zusätzliche Filtrierung und Regulierung der Luftfeuchtigkeit kann an der zentralen Anlage vorgesehen werden. Die Belüftung ist unabhängig von liußeren Faktoren, wie beispielsweise dem Windtlruck. Additional filtration and regulation of the air humidity can be provided on the central system will. The ventilation is independent of external factors, such as the wind pressure.

Mit einer derartigen Belüftungsanlage wird die Luft gefiltert und gereinigt und bei kälterem und trockenem Wetter erwärmt und angefeuchtet. Die I,uft wird durch ein einfaches Leitungssystem aus billigem Material und mit einer geringen Geschwindigkeit verteilt, wobei Ringleitungen in großer Höhe um den Gebäudekem herumlaufen. Das Wasser wird nur zu Kondensationszwecken in das Klimagerät geleitet, wodurch die Wärmeverluste äußerst gering gehalten werden.With such a ventilation system, the air is filtered and cleaned and when it is colder and warmed and humidified in dry weather. The air is drawn out through a simple pipe system cheap material and distributed at a slow rate, with loops at great heights walk around the building core. The water is only fed into the air conditioner for condensation purposes, whereby the heat losses are kept extremely low.

Die Herstellungs- und Betriebskosten der Anlage, der Leitungen und des Gebläses sind gering und l'ibcrtragungsverluste der Leitungen und Rohre werden vermieden, so daß keine Isolierung an irgend einer Stelle erforderlich ist.The manufacturing and operating costs of the system, the lines and the fan are low and The transmission losses of the lines and pipes will be avoided so that no insulation is required anywhere.

Die Anlage kann an vielen Stellen und Einrich-Hingen verwendet werden, wie beispielsweise in Büroliäusern, Hotels, Fabriken, Schiffen usw. In jedem Tall kann jedes Gerät selbständig gesteuert werden, wobei sich keine Auswirkung auf die anderen Genie ergibt, weil durch den Thermostat 13 eine allgemeine Steuerung vorgenommen wird. Weiterhin hat die Anlage aus den oben genannten Gründen einen geringen Flatzbcdarf. Auch ist keine zentrale Kühlanlage notwendig, wie sie bei vieien bekannten mit Auslaßgeräten in jedem Raum ausgestatteten Klimaanlagen erforderlich ist.The system can be installed in many places used, for example in office buildings, Hotels, factories, ships, etc. In each Tall, each device can be controlled independently, having no effect on the other genius results because a general control is made by the thermostat 13. Furthermore, the plant has for the reasons mentioned above, a low flat-rate requirement. There is also no need for a central cooling system, as in many known air conditioners equipped with exhaust devices in each room is required.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Klimaanlage mit mindestens einem Lüftungsgerät in jedem zu klimatisierenden Raum, das an einen Flüssigkeits-, insbesondere Wasserkreislauf, der die Geräte miteinander verbindet und ihnen je nach den Erfordernissen Wärme entzieht oder zuführt und an einen offenen Luftkreislauf mit einer zentralen Anlage und Auslässen zu mindestens einigen der Räume angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (3) der Klimageräte als Wärmepumpen rr;: umschaltbarem Kreislauf ausgebildet sind, in denen die Raumluft mit einem von beiden, dem Kondensator oder dem Verdampfer, und die umlaufende Flüssigkeit mit dem anderen der beiden, dem Kondensator oder dem Verdampfer in Wärmeaustausch gebracht wird, und daß der Flüssigkeitskreislauf eine Wärmequelle, eine Wärmesenke und automatische Steuermittel zum Leiten der Flüssigkeit wahlweise durch die Wärmequelle oder die Wärmesenke oder durch beide zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Temperatur der Flüssigkeit an einer oder mehreren bestimmten Stellen des Kreislaufes aufweist.1. Air conditioning system with at least one ventilation device in each room to be air-conditioned, connected to a fluid, in particular water circuit, which connects the devices with one another and extracts or supplies heat from them depending on the requirements, and to an open air circuit with a central system and outlets at least is connected to some of the rooms, characterized in that the heat exchangers (3) of the air conditioning units as heat pumps rr ; : switchable circuit are formed in which the room air is brought into heat exchange with one of the two, the condenser or the evaporator, and the circulating liquid with the other of the two, the condenser or the evaporator, and that the liquid circuit is a heat source, a heat sink and automatic control means for directing the liquid through either or both of the heat source and the heat sink to maintain a substantially constant temperature of the liquid at one or more specific points in the circuit. 2. Klimaanlage nach Anspruch 1, bei der die Klimageräte in parallelen Zweigleitungen des Kreislaufs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermostatsteu°rung von der Temperatur der Flüssigkeit am Einlaß der parallelen Zweigleitungen abhängig ist.2. Air conditioning system according to claim 1, wherein the Air conditioning units are arranged in parallel branch lines of the circuit, characterized in that that the thermostat control from the temperature of the liquid at the inlet of the parallel Branch lines is dependent. 3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle aus einem Heizkessel (10) besteht, der einen Wärmeerzeuger (1) speist, durch den die umlaufende Flüssigkeit geleitet wird.3. Air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the heat source consists of a boiler (10) which feeds a heat generator (1) through which the circulating Liquid is passed. 4. Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle eine Abwärme-Rückgewinnungsanlage aufweist.4. Air conditioning system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the heat source has a waste heat recovery system. 5. Klimaanlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke als Kühlturm (6) ausgebildet ist.5. Air conditioning system according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the heat sink as Cooling tower (6) is formed. 6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der offene L'üftkreislauf den umgebenden Raum über von den Wärmetauschern (3) getrennte Auslässe speist.6. Air conditioning system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the open L'üftkreislauf the surrounding space via outlets separate from the heat exchangers (3) feeds. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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