DE1929063C3 - Hallenbad - Google Patents

Description

Gegenstand des Patents 18 12 353 ist ein Hallenbad mit einer Beckenheizung, einer Luftaufbereitungsanlage zur Gewinnung von Luft mit einem niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt als dem der feuchten Raumluft und einer Heizvorrichtung zur Aufrechterhaltung der Raumlufttemperatur. Dabei wird die Hallenluft durch eine nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitende Luftentfeuchtungsanlage umgewälzt und anschließend aufgeheizt, wobei die gesamte für die Beheizung des Beckenwassers und der Hallenluft erforderliche Energie mit Ausnahme der vom Verdichterteil benötigten Energie dem Beckenwasser zuzuführen und darin zu speichern ist. Dadurch wird die gesamte vom Beckenwasser durch Verdampfung und Wärmeübergang an die Hallenluft abgegebene Wärmemenge mittels einer Wärmepumpe zurückgewonnen und für die Aufrechterhaltung des Raumluftzustandes und der damit zusammenhängenden Deckung der Transmissionsverluste wieder verwendet.

Es wurde nun gefunden, daß infolge der zu obigen Zweck kontinuierlich oder in gewissen Zeltintervallen

zu betreibenden Wärmepumpe durch die dem Verdichterteil zuzuführende Energie ein so großer Wärmeüberschuß am Kondensatorteil anfallt, daß er ohne Beeinträchtigung des gewünschten Raumluftzustandcs, insbesondere bei hohen Außenlufttemperaiuren, vom s KondensatorteU abgeführt und !ür andere Zwecke nutzbar gemacht werden kam ν Dies geschieht nach der Zusatzerfindung dadurch, daß der Kondensatorteil der Wärmepumpe mit dem Beckenwa&serheizungskreislauf wahlweise in Wärmeaustausch zu bringen ist. Dadurch kann der am Kondensatorteil anfallende WärmeüberschuD in wirtschaftlich wirkungsvoller Weise im Beckenwasser gespeichert werden, wobei er entweder durch natürliche Verdampfung wieder in die Hallenluft übergeht und somit den natürlichen Wärmekreislauf schließt oder auch durch erzwungenen Wärmeübergang mittels eines das Beckenwasser beaufschlagenden Wärmeaustauschers anderen Verbraucherkreisen zugeführt werden kana Hierbei ist wesentlich, daß eine Erhöhung der Beckenwassertemj.eratur infolge der relativ großen Speicherkapazität schon bei kleinen Beckengrößen von etwa 40 000 kcai pro Grad Celsius nicht den Behaglichkeitsgrad der badenden Personen beeinträchtigt. Andererseits wirkt sich eine Erhöhung der Beckenwassertemperatiir von beispielsweise nur 1-2 C nicht derartig nachteilig auf eine erhöhte Wasserverdampfung und auf eine entsprechende Feuchtigkeitszunahme der Luft aus, daß dadurch die Wärmepumpenleistung und damit die Verdichterleistung entsprechend erhöht werden müßten und somit letztlich ein erneuter und diesmal gai erhöhter Wärmeüberschuß entsteht, da die Verdampfungsgeschwindigkeit vornehmlich von der Größe der Beckenwasseroberfläche, der Wellenbewegung, der Luftgeschwindigkeit und anderen Faktoren abhängt, hingegen durch kleinere Temperaturdifferenzen von 1-2^CC nur wenig beeinflußt wird.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Beckenwasserhcizungskreislauf direkt an den Kondensatorteil der Wärmepumpe geschaltet, wodurch infoige der direkten Beschickung des Beckenwasserheizungskreislaufes mit dem anfallenden Wärmeüberschuß ein ausgezeichneter Wirkungsgrad hinsichtlich des Wärmeüberganges erzielt wird. Der Beckenwasserkreislauf kann aber auch indirekt über einen Zwischenkreislauf mit dem Kondensatorteil der Wärmepumpe verbunden werden, wodurch einerseits der Wärmepumpenkreislauf mit dem korrosiven Beckenwasser nicht in Berührung kommt und andererseits die gesamte Anlage durch Einschalten einer in diesem Zwischenkreislauf angeordneten elektrischen Widerstandsheizpatrone sowohl luftseitig als auch beckenwasserseilie hochgefahren werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Kondensatorteil der Wärmepumpe aus mehreren kältemittelseitig hintereinander angeordneten Kondensatoren, die verschiedenen voneinander getrennten Verbraucherkreisen zugeordnet sind. Auf diese Weise kann der am Kondensatorteil anfallende Wärmeüberschuß sowohl dem Beckenwasserheizungskreislauf als auch wahlweise anderen Verbraucherkreisen, beispielsweise örtlichen Schwimmbadheizflächen bzw. einem Warmwasserspeicher für Duschanlagen zugeführt werden, was nicht nur bei Ausfall des Kondensators für den Beckenwasserkreislauf von Vorteil ist, sondern darüber hinaus einen regeltechnisch einfachen und wirtschaftlichen Betrieb der einzelnen Verbraucherkreise bei ihren individuell verschiedenen Betriebstemperaturen ermöglicht

Da eine Senkung des vornehmlich in das Beckenwasser abzuführenden Wärmeüberschusses und eine Verkleinerung der damit zusammenhängenden Warmeaustauschflächen nur durch eine Verkleinerung der Verdichterleistung unter gleichzeitiger Erhöhung der Leistungsziffer der Wärmepumpe wirtschaftlich möglich ist, kann vorteilhaft weiterhin die Wärmepumpe aus mehreren parallel zueinander angeordneten Wärmepumpeneinheiten bestehen, deren Kondensatoren verbraucherseilig parallel oder in Reihe geschaltet sind. Auf diese Weise können je nach Bedarf zur Aufrechterhaltung des gewünschten Raumluftzustandes eine oder mehrere Wärmepumpeneinheiten in Betrieb gesetzt werden, wodurch der durch die Verdichterleistungen notwendigerweise anfallende und in das Beckenwasser abzuschiebende Wärmeüberschuß durch ein Arbeiten der einzelnen Wärmepumpeneinheiten auf ihrem jeweils optimalen Betriebspunkt heruntergedrückt wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung beruht darin, daß bei Ausfall einer Wärmepumpeneinheit oder ihrer Teile die Gesanvanlage. wenn auch mit verminderter Leistung weiter betrieben werden kann.

Eine Verminderung der anfallenden Überschußwärme durch Absenkung der Verdichterleistung ist nach einer weiteren sehr vorteilhaften Ausbildung der Erfindung auch dadurch möglich, daß den durch die Wärmepumpe betriebenen Wärmetauschern der Luftaufbereitungsauflage jeweils weitere Wärmetauscher vorgeschaltet sind, die zu einem in sich geschlossenen, lediglich durch eine Umwälzpumpe betriebenen Wasserkreislauf gehören. Da in diesem Fall die Umwälzpumpe im Gegensatz zu den Verdichtern der Wärmepumpe nur eine vernachlässigbar kleine Schubarbeit zu verrichten hat, braucht die durch diesen Wasserkreislauf verrichtete Wärmetransportarbeit durch den Verdichterteil nicht mehr aufgebracht zu werden, wodurch sich auch der anfallende, ins Beckenwasser einzuschiebende Wärmeüberschuß entsprechend verringert.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Dabei zeigt

Fig. I eine Wärmepumpeneinheit mit mehreren in Reihe geschalteten Kondensatoren und daren angeschlossenen Verbraucherkreisen,

F i g. 2 zwei zueinander parallelgeschaltete Wärmepumpeneinheiten mit jeweils drei kältemittelseitig hintereinander liegenden Kondensatoren, von denen je zwei einmal parallel und einmal in Reihe abnehmerseitig verschaltet sind,

F i g. 3 zwei zueinander parallel angeordnete Wärmepumpeneinheiten, von denen jeweils zwei Kondensatoren kältemittelseitig in Reihe, abnehmerseitig parallel zueinander verschaltet sind sowie einen im Luftkanal angeordneten, mittels eines Warmwasserspeichers betriebenen Wärmetausch ^r zur Nachheizung der Luft,

Fig.4 eine Wärmepumpeneinheit mit einem vorgeschalteten, durch eine Umwälzpumpe betriebenen Wasserkreislauf sowie einem im Luftkanal befindlichen Blockspeicher zur Nachheizung der Luft,

F i g. 5 eine von zwei Verdichtern betriebene Wärmepumpeneinheit mit vorgeschaltetem Wasserkreislauf sowie einem zwischen der Wärmepumpeneinheit und dem Beckenwasserkreislauf geschalteten Zwischenkreislauf,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Zwischenkreislauf und einer direkt in den Beckenwasserkreislauf Beschalteten Widerstandshei7r>atrnnp 7iir

Aufheizung des Becken wassers und

Fig. 7 eine Teilansicht eines Mollier-Diagramms, das die beim Zusammenwirken einer Wärmepumpeneinheit mit einem vorgeschalteten Wasserkreislauf gemaii den Fig.4 und 5 auftretenden Luftaufbereitungsvorgänge veranschaulicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Wärrnepumpenkreislauf S besteht im wesentlichen aus dem von der feuchtwarmen Hallenluft beaufschlagten Verdampfer 2, dem Verdichterterl 3, dem Kondensatorteil 4, der sich insgesamt aus den Kondensatoren 4', 4", 4'" und 4^IV zusammensetzt, sowie dem Druckreduzierventil 5. Der Kondensator 4" wird von dem Beckenwasserkreislauf 6 direkt beaufschlagt, während der Kondensator 4'" vom Kreislauf 7 eines Warmwasserspeichers T und der Kondensator 4^IV von einem Kreisläufe für eine Fußbodenheizung 8' überflutet werden

In dem Beckenwasserkreislauf 6 befinden sich eine Hauptpumpe 6' und eine Nebenpumpe 6" sowie die beiden Rückschlagventile 6'". Die Hauptpumpe 6' zo drückt das Beckenwasser durch den Schmutzfilter 9 und die Widerstandsheizperiode 10, während die Nebenpumpe 6" das Wasser durch das Drosselventil 6^IV und den Kondensator 4" hindurchdrückt.

Die feuchtwarme Hallenluft tritt in Pfeilrichtung in den Kanal 11 ein, trifft dort auf den Staubfilter 12 und alsdann auf den Verdampfer 2, an dem sie heruntergekühlt und entfeuchtet wird und alsdann auf einen Tropfenabscheider 12'. um anschließend in diesem gekühlten und entfeuchteten Zustand am Kondensator 4' wieder aufgewärmt und vom Ventilator 13 über die angeschlossenen Luftkanäle wieder in die Schwimmbadhalle zurückgedrückt zu werden. Die von der feuchtwarmen Hallenluft an den Verdampfer 2 abgegebene Wärmemenge gelangt unter Zuführung der mechanischen Arbeit des Verdichterteils 3 an den Kondensatorteil 4. Da zur Erwärmung der vom Verdampfer 2 kommenden gekühlten und entfeuchteten Luft am Kondensator 4' nur eine geringere Wärmemenge notwendig ist. als sie insgesamt am Kondensatorteil 4 anfällt, muß deren Überschuß abgeführt werden. Dies unter anderem geschieht über den Kondensator 4" zum Beckenwasserkreislauf 6. soweit nicht andere Verbraucherkreise 7,8 hinsichtlich ihres Betriebes ein vorrangiges Interesse erfordern. Erst wenn beispielsweise der Bedarf der Fußbodenheizung 8' und der des Warmwasserspeichers T für die im Hallenbad angebrachten Duschen gedeckt ist wird der dann noch anfallende Wärmeüberschuß durch Einschaltung der Nebenpumpe 6" und öffnen des Ventils 6^IV dem Kondensator 4" entnommen und in das Beckenwasser 14 gedruckt Bei Betrieb der Pumpe 6" ist die Hauptpumpe 6' ausgeschaltet damit beide Pumpen nicht gegeneinander arbeiten, was jedoch bei entsprechender Auslegung und Abstimmung selbst unter FbnäassoHg der Ventile 6" eicht einzutreten braucht Daöei ist die häufig emzasehakende Nebenpumpe 6" kleiner als die eigentliche Haupt- bzw. Fflterpumpe 6' aasgelegt, odurch die elektrische Leistung und die GaäusdÄadnngentsprechend gesenkt werden.

Falls ^Temperatur des Wassers in der Rücklaufleitangdarcfi AnsfcBhlüngtmter 8ir Sofl-Nmara absinkt so wird ober den Thermostaten 13 die Pumpe 6' dlfe«ei faSs dam das aas dem Becken 14

a Wasser ebenfalls das Sofl-Temperatsrm- a fcäit m&ät% «ad SJer die Zeitschaltuhr 15' die tiae m eingeschaltet Dabei wird Widerstandsheizung 10 stets -nur in Zeiten eines niedrigeren Energieangebotes in Betrieb genommen werden kann.

Werden an Stelle des einen Kompressors 3 zwei parallelgeschaltete Kompressoren 3' und 3" eingesetzt dann wird nicht nur die Betriebssicherheit erhöht, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, einen der beiden Kompressoren in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt der in den Kanal 11 einströmenden Hallenluft einzuschalten. Für diesen Fall kann ein Hygrostat vorgesehen werden, der den Kompressor 3' erst oberhalb eines vorbestimmten Feuchtigkeitsgehaltes der Hallenluft zuschaltet. Dann kann bei geringer Luftfeuchtigkeit die Entfeuchtung mit verringerter Kompressorgesamlleislung durchgeführt werden.

Entsprechendes gilt für den in Fig. 2 dargestellten BcckcnWasscrheiZuiigbkreiMauf 6. Hier besteht aber die Wärmepumpe aus zwei parallel zueinander angeordneten Wärmepumpeneinheiten 16, 17 mit jeweils drei kältemittelseitig hintereinandergeschalteten Kondensatoren 16', 16", 16'" bzw. 17'. 17", 17'" und je einem Verdampfer 2 bzw. 2'. wobei die Kondensatoren 16" und 17" jeweils hintereinander von dem Beckenwasserkreislaufe überflutet werden, während die zueinander parallelgeschalteten Kondensatoren 16'" und 17'" von dem Heizungskreislauf 18 beaufschlagt sind, der sowohl die Fußbodenheizung 18' als auch eine weitere örtliche Heizfläche 18" über den Warmwasserspeicher T speist. Der besondere Vorteil dieser Anordnung beruht darin, daß bei Ausfall einer der beiden Wärmepumpeneinheiten 116, 17 oder eines oder mehrerer ihrer Teile eine höhere Betriebssicherheit gegeben ist und daß andererseits sowohl auf der klimatechniüchen als auch auf der kältetechnischen Seite durch zwei kleinere Wärmepumpeneinheiten aus einer Serienfabrikation eine einfache und billige Regelung erzielt wird.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der in Fig.2 gezeigten dadurch, daß die Verdampfer 2 und 2' ebenso wie die Kondensatoren 16' und 17' der Wärmepumpeneinheit 16,17 hintereinander im Luftkanal 11 angeordnet sind und zur Nachheizung noch ein weiterer Luftwärmetauscher 19' nachgeschaltet ist. der von einem vorzugsweise mittels Niedertarifstrom aufzuladenden Heizkessel 19 in einem getrennten Wasserkreislauf 19" über ein Mischventil 19'" gespeist wird. Um einen Teil der von den Verdampfern 2 und 2' kommenden, gekühlten und entfeuchteten Luft in die freie Atmosphäre abzuleiten und statt dessen eine entsprechende Frischluftmenge zuzuführen, ist zwischen dem Verdampfer 2' und dem Kondensator 16' jeweils e.n mittels einer Drosseleinrichtung regelbarer Ablu.tkanal 11" und Frischluftkanal 11' vorgesehen. Der Kondensatorteil der Wärmepumpeneinheit 16 besteht aus drei hintereinandergeschalteten Kondensatoren 16', W und 16". währead da- Kondensatertefl der warmepumpeneinheit 17 ebenfalls aus drei käfiemittel· settig himereinandergeschaiteten Kondeasasoren \T,

a *!, ^X1" ^besteht- Dafce» smd die Kondensatoren 16" iMid 17 paralJdzueinaradei-andöiBedcenwasserfcrds-ÜT ^P⁰*¹¹⁰**⁵⁰· WGfoingegen die Werner ausgelegten Hfüfskondensatoren \W und IF" ebenfafls mcsM ZBeroander an den Kraslanf 8 der i^öbodaÄeizangS' angeschlossen sind.

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Thermostaten 20 und den Hygrostaten 21 einerseits über den Stellmotor 6^V das Drosselventil 6^IV geöffnet und andererseits die Pumpe 6' in Tätigkeit gesetzt. Alsdann wird der an den Kondensatoren 16" und 17" anfallende Wärmeüberschuß in das Becken 14 abgeführt. Auf diese Weise kann z. B. eine erhöhte Sonneneinstrahlungsenergie tagsüber im Beckenwasser derart gespeichert werden, daß sich eine Nachheizung mit der Heizpatrone 10 während der Niedertarifzeit erübrigt, wodurch eine wirtschaftliche Vollklimatisierung in der Halle sichergestellt ist. Sinken andernfalls die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit oder beide unter ihren Sollwert ab, beispielsweise durch erhöhte Transmissionsverluste im Winter, durch eine starke Auskühlung des Beckens od. dgl., so werden durch den Thermostaten 20 und den Hygrostaten 21 sowohl die Pumpe 6' als auch der Stellmotor 6^V des Drosselventils 6^IY u.'sij weiterhin das Mischventil i9" über den Stellmotor 19^IV in Tätigkeit gesetzt. Zugleich wird auch durch den in die Vorlaufleitung des Beckenwasserkreislaufes 6 geschalteten Thermostaten 15 über die Zeitschaltuhr 15' die Widerstandsheizpatrone 10 in Tätigkeit gesetzt, wie das aus den Fig. 1 und 2 bereits zu entnehmen ist. Auf diese Weise kann sowohl die Temperatur des Beckenwassers wie auch die Temperatür der Hallenluft durch den Luftwärmetauscher 19' des Speicherkreislaufes 19" hochgefahren werden. Der Vorteil auch dieser Anlage beruht vornehmlich in einer Erhöhung der Störungssicherheit bei Ausfall einzelner Wärmepumpenteile, beispielsweise bei Ausfall eines der beiden Kondensatoren 16" oder 17", wodurch über den jeweils noch intakten Kondensator der Wärmeüberschuß auch weiterhin bis zur Behebung des Schadens in den Beckenwass°rkreislauf 6 abgeführt werden kann. Weiterhin lassen sich die beiden Wärmepumpeneinheiten 16 und 17 sowohl auf der kältetechnischen als auch auf der klimatechnischen Seite einfach und zuverlässig regeln.

Die Ausführung in Γ i g. 4 besteht im wesentlichen aus dem in F i g. 1 dargestellten Wärmepumpenkreislauf 1 mit dem Luftkondensater 4' und dem Kondensator 4", der direkt vom Beckenwasserkreislauf 6 überflutet wird. Dem Verdampfer 2 des Wärmepumpenkreislaufes 1 ist ein Luftwärmetauscher22' vorgeschaltet und desgleichen ein weiterer Luftwärmetauscher 22" dem Kondensator 4'. Dabei werden die Wärmetauscher 22' und 22" von einem mittels der Umwälzpumpe 22'" betriebenen Wassersatz 22 gespeist. Hier wird die Luft am Wärmetauscher 22' gekühlt, am Verdampfer 2 noch weiter heruntergekühlt und dabei entfeuchtet und am Wärmetauscher 22" wieder erwärmt sowie am Kondensator 4' weiter erwärmt und durch den nachgeschalteten, vorzugsweise elektrisch betriebenen Blockspeicher 23 bei Bedarf über die By-Paßleitung 23' durch öffnen der Klappe 23" entsprechend nachgeheizt. Hier wird die an den Kondensatoren 4', 4" anfallende Wärmemenge einerseits in den Luftstrom und andererseits direkt über den Beckenwasserheizungskreislauf 6 in das Becken 14 abgeführt FaHs der Wärniebedarf sowohl der Luft als auch der des Beckenwassers gedeckt ist, wird die am Kondensator 4" anfallende Wärmemenge durch öffnen des Zulaufventils 24 und des Ablaufventils 24' unter gleichzeitigem Schließen des Venöls 25 in ein nicht dargestelltes Stadtwassernetz abgeführt Andernfalls, beispielsweise bei zu geringer Beckenwassertempera- <·5 tür, wird über den Thermostaten 15 and über die Zeitschaltuhr 15' die Widerstandsheizpatrone 10 in Tätigkeit gesetzt and das Beckenwasser 14 aufgeheizt Unterhalb des Beckenwasserkreislaufes 6 ist ein Filterkreislauf 26 angeordnet, der über die Filterpumpe 26' und das Beckenfilter 26" für eine ständige Reinigung des Beckenwassers 14 sorgt. Auf diese Weise können sowohl das Filter 9 im Beckenwasserheizungskreislauf 6 als auch die Pumpe 6' entsprechend kleiner ausgelegt werden, wodurch sowohl der Kondensator 4" als auch der gesamte Beckenwasserheizungskreislauf 6 in vermindertem Umfang dem relativ korrosiven Beckenwasser ausgesetzt werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Auch hier ist dem Wärmepumpenkreislauf 1 ein in sich geschlossener, lediglich durch eine Umwälzpumpe 22'" betriebener Wasserkreislauf 22 vorgeschaltet, während zwischen dem Wärmepumpenkreislauf 1 und dem Beckenwasserheizungskreislauf 6 ein Zwischenkreislauf 27 angeordnet ist. Dieser Zwischenkreislauf 27 setzt sich im wesentlichen aus der Umwälzpumpe 27', der durch den Thermostaten 27^V geregelten Widerstandsheizpatrone 10, dem durch den Stellmotor 27^IV geregelten Verteilerventil 27", dem Wärmetauscher 27'", dem Wärmepuffer 28 und dem Wärmetauscher 29 zusammen. Dabei wird die gesamte am Kondensator 4" anfallende Wärme vom Zwischenkreislauf 27 aufgenommen und durch eine entsprechende Regelung des Verteilerventils 27" wahlweise dem Wärmepuffer 28 bzw. dem Wärmetauscher 29 einerseits und dem Wärmetauscher 27'" für den Beckenwasserheizungskreislauf 6 andererseits zugeführt. Falls sowohl der Wärmebedarf der Luftseite als auch der des Beckenwasserheizungskreislaufes 6 gedeckt sind, kann die dann noch anfallende Überschußwärme durch Betätigung des Schalters 30, der dann einerseits das Ventil 31 schließt und gleichzeitig das Ventil 32 öffnet, über den zu dem Zwischenkreislauf 27 parallelgeschalteten Luftkühler 33 in die freie Atmosphäre abgeführt werden. An die Pumpe 27' des Zwischenkreislaufes 27 ist eine örtliche Schwimmbadheizfläche 8', beispielsweise eine Fußbodenheizung, über den Kreislauf 8 mittels einer By-Paßschaltung angeschlossen. Es versteht sich, daß hierzu parallel noch weitere Verbraucherkreise angeschlossen werden können.

Durch den im Luftkanal 11 angeordneten Thermostaten 20 und den in der Halle befindlichen Hygrostaten 21 wird über den Stellmotor 27^IV das Verteilerventil 27" so geöffnet, daß einerseits der zur Aufheizung der Luft am Wärmetauscher 29 notwendige Wärmebedarf gedeckt wird und andererseits der dann noch anfallende Wärmeüberschuß über den Wärmetauscher 27'" und den Beckenwasserheizungskreislauf 6 direkt dem Bekkenwasser 14 zugeführt wird Dabei hat der Zwischenkreislauf 27 den Vorteil, daß sämtliche seiner Teile nicht in direkter Berührung mit dem relativ korrosiven Beckenwasser stehen. Weiterhin kann durch die im Zwischenkreislauf 27 angeordnete Widerstandsheizpatrone 10 die gesamte Anlage sowohl auf der Luft- als auch auf der Wasserseite gleichzeitig hochgefahren werdea wobei der Wärmepuffer 28 dafür sorgt, daß auch bei Stillstand des Wärmepumpenkreislaofes 1 die in ihm 28 gespeicherte Wärmemenge zur Luftaufwärmung Verwendung finden kana Hn weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß bei Ausfall der gesamten Wärmepumpe die Anlage ober den Zwischenkreislauf 27 mittels der Heizpatrone IO weiterbetrieben werden kann.

Den besonderen Vorteil der in den Fig.4 and 5 abgebildeten Anlagen veranschaulicht das ia Fig.7

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dargestellte Moliier-Diagramm. In dem Luftkanal 11 trifft die feuchtwarme Hallenluft nach Durchströmen des Luftfilters 12 auf den Wärmetauscher 22' des vorgeschalteten Wasserkreislaufes 22, an dem sie gemäß der Pi ozeßlinie AB heruntergekühlt wird. Alsdann trifft diese vorgekühlte Luft auf den Verdamp fer 2 der Wärmepumpe 1, an dem sie gemäß der Prozeßlinie BC noch weiter heruntergekühlt sowie unter Auskondensieren eines Teiles des in ihr enthaltenen Wasserdampfes entfeuchtet wird. Die so gekühlte und entfeuchtete Luft durchströmt den Wärmetauscher 22", der ihr die am Wärmetauscher 22' entnommene Wärmemenge gemäß der Prozeßlinie CD wieder zuführt. Am Wärmetauscher 29 erfährt die nunmehr vorgewärmte Luft eine weitere Erwärmung gemäß der Prozeßlinie D-E-F, wobei bei einer vollen Erwärmung der Luft auf 53°C (s. Punkt Fin Fig. 7) vorausgesetzt werden muß. Haß dann Ha« Verteüerver.ti! 27" (Fig.5) sämtliche am Kondensator 4" aufgenommene Wärme über den Wärmepuffer 28 ausschließlich diesem Wärmetauscher 29 zuführt Hierbei ist wesentlich, daß die an den Wärmetauscher 22' abgegebene Wärmemenge Δ i_t gleich der am Wärmetauscher 22" an die entfeuchtete und gekühlte Luft abgegebenen Wärmemenge Δ /j ist und die Pumpe 22'" lediglich eine geringfügige, hinsichtlich der aufzubringenden Verdichterleistung vernachlässigbar kleine Schubarbeit leistet. Da die zueinander parallelgeschalteten Verdichter 3' und 3" infolge der nunmehr bereits vorgekühlten Luft eine geringere Arbeit A ■ Li zu verrichten haben, wird auch der bei ihrem Betrieb entstehende Wärmeüberschuß infolge einer Einsparung ihrer Maschinenleistung von etwa 27% entsprechend stark gem.ndert, wodurch die gesamten zur Abführung des Wärmeüberschusses in das Becken notwendigen Teile des Kreislaufes 6 kleiner ausgelegt werden können. Die in Fig. 7 mit Δ h bezeichnete Enthalpie stellt dabei die reine Verdampfungsieistung des Kältemittels dar. Die beiden zueinander parallelgeschalteten Verdichter 3', 3" haben den Vorteil, daß die Anlage auf der kältetechnischen Seite je nach Größe der Verdampfungsgeschwindigkeit des Beckenwassers 14 leicht zu regeln sind. Hierbei ist wiederum wesentlich, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit je nach Anzahl der badenden Personen und der damit verbundenen Vergrößerung der Wasseroberfläche, deren Wellenbewegung usw. zwischen dem

ίο einfachen und dem doppelten Wert schwanken kann. Falls durch einen unvorhergesehenen Zwischenfall der Druck und damit die Temperatur im Kältemittelkreislauf 1 eine erhöhte Abnahme am Kondensator 4" erforderlich werden lassen, beispielsweise bei falsch

eingestelltem Hygrostaten 21 oder bei einem außergewöhnlich hohen Anfall an Feuchtigkeit, so wird über den in den Kältemittelkreislauf geschalteten Pressostaten 34 der Sicümoior 27^!V Jcs Veneiierventiis 27" in eine den Durchfluß zum Wärmetauscher 27'" entsprechend weit öffnende Stellung gefahren.

Die Anlage nach Fig.6 unterscheidet sich von der nach Fig.5 dadurch, daß der Wasserkreislauf 22 fortgefallen ist und an Stelle des Beckenwasserkreislaufes 6 sowie des Luftkiihlers 33 nach F i g. 5 nunmehr der

Beckenwasserkreislauf 6 und der Filterkreislauf 26 entsprechend Fig.4 an den Wärmetauscher 27'" angeschlossen sind. Weiterhin ist hierbei der Verdampfer 2 zweikreisig ausgebildet, derart, daß beispielsweise durch den Verdichter 3' die erste und jeweils

übernächste Rohrschlange und deren Kühlflächen und durch den Verdampfer 3" die dazwischenliegenden Rohrschlangen und deren Kühlflächen mittels sogenannter, nicht dargestellter Verteilerspinnen beaufschlagt werden, was einen über die gesamte Wärmeaus-

tauschfläche gleichmäßigeren Wärmeübergang gewährleistet.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Hallenbad mit einer Beckenheizung, einer Luftaufbereitungsanlage zur Gewinnung von Luft s mit einem niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt als dem der feuchten Raumluft und einer Heizvorrichtung zur Aufrechterhaltuing der RaumJufttemperauir. wobei die Hallenluft durch eine nach aem Wärmepumpenprinzip arbeitende Luftentfeuchtungsanlage umgewälzt und anschließend aufgeheizt wird, wobei die gesamte für die Beheizung des Beckenwassers und der Hallenluft erforderlich? Energie mit Ausnahme der vom Verdichterteil benötigten Energie dem Becken wasser zuzuführen und darin zu speichern ist nach Patent 18 12 353, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorteil (4) der Wärmepumpe (1,116.17) mit dem Beckenwasserheizungskreislauf (6) wahlweise in Wärmeaustausch zu bringen ist (F i g. 1 bis 6).

2. Hallenbad nach Anspruch >, dadurch gekennzeichnet, daß der Beckenwasserheizungskreislauf (6) direkt an den Kondensatorteil (4) der Wärmepumpe (1.16.17)geschaltet ist (Fig. I bis4).

3. Hallenbad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet daß der Beckenwasserheizungskreislauf (6) indirekt über einen Zwischenkreislauf (27) mit dem Kondensatortei! (4) der Wärmepumpe (1) verbunden ist(Fig. 5 und 6).

4. Hallenbad nach den Ansprüchen I bis 3. dadurch gekennzeichnet daß der Kondensatorteil (4) der

. Wärmepumpe (1. 16. 17) aus mehreren kältemittelseitig hintereinander angeordneten Kondensatoren (4'. 4". 4'". 4^IV) besteht, dip verschiedenen voneinander getrennten Verbraucherkreisen (6 bis 8) zugeordnet sind (F i g. 1 bis 3).

5. Hallenbad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe aus mehreren parallel zueinander angeoidneten Wärmepumpeneinheiten (16. 17) besteht, deren Kondensatoren (16'. 16". 16'". 17'. 17". 17'") verbraucherseitig parallel oder in Reihe geschaltet sind (F i g. 2 und 3).

6. Hallenbad nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkreislauf (27) aus einem mittels einer Pumpe (27) betriebenen Wassersatz besteht der dem Kondensatorteil (4") der Wärmepumpe (1) die dort anfallende Wärmemenge entzieht und diese über ein Verteilerventil (27") wahlweise einem Wärmeaustauscher (29) zur Erwärmung der gekühlten und entfeuchteten Hallenluft oder einen Wärmeaustauscher (27'") für den Beckenwasserheizungskreislauf (6) zuführt (F 1 g. 5 und 6).

7. Hallenbad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerveniil (27) über einen Stellmotor (27^IV) von einem durch den feuchtwarmen Hallenluftstrom beaufschlagten Thermostaten (20) und Hygrostaten (21) sowie weiterhin von einem in den Wärmepumpenkreislauf (1) geschalteten Pressostaten (34) zu verstellen ist (F i g. 5 und 6).

8. Hallenbad nach den Ansprüchen 6 und 7. dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenkreislauf (27) /.wischen dem Verteilerventil (27") und dem Luftwärmeaustauscher (29) ein Wärmepuffer (28) in Form eines Warmwasserspeichers vorgesehen ist (Fig. 5und6).

9. Hallenbad nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kondensatorteil (4) bzw. Hie am zweiten Wärmeaustauscher (27'") ucs Zwischenkreislaufes (27) für den Beckenwasserhe zungskreislauf (6) anfallende Wärmemenge b< dessen Sättigung durch die Zu- und Abwasserleitun eines Stadtwassernetzes oder durch einen Luftküfc ler (33) abzuführen ist (F i g. 5 und 6).

IG. Hallenbad nach einem oder mehreren de Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß di Beckenwasserheizung von einer elek:riscnen Wider standsheizpatrone (10) gebildet wird, die in Beckenwasserkreisiauf (6) angeordnet und durcl einen in die Beckenwasserrücklaufleitung geschalte ten Thermostaten (15) über eine Zeitschaltuhr (15" ein- bzw.abzuschalten ist (Fig. 1 bis4 und 6).

II. Hallenbad nach einem oder mehreren dei Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Widerstandsheizpatrone (10) in dem Zwischenkreislauf (27) angeordnet ist und durch einen in dessen Vorlaufleitung geschalteten Thermostaten (27^V) zu regeln ist (F i g. 5).

IZ Hallenbad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß an die Pumpe des Zwischenkreislaufes eine örtliche Schwimmbadheizfläche mittels einer By-Paßschaltung angeschlossen ist (F i g. 5 und 6).

13. Hallenbad nach einen; der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den durch die Wärmepumpe (1) betriebenen Wärmetauschern (2, 4'. 29) der Luftaufbereitungsanlage jeweils weitere Wärmetauscher (22'. 22") vorgeschaltet sind, die zu einem in sich geschlossenen, lediglich durch eine Umwälzpumpe (22'") betriebenen Wasserkreislauf (22) gehören (F i g. 4 und 5).

14. Hallenbad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterteil (3) der Wärmepumpe (1, 16, 17) aus mehreren parallel zueinander angeordneten Verdichtern (3.3") besteht (F ig. 1 bis 6).

15. Hallenbad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Wärmetauschern (16', 17', 22") zur Aufheizung der gekühlten und entfeuchteten Luft ein Blockspeicher (23) oder ein Warmwasserspeicher (19) mit Luftwärmetauscher (19') zur Nachheizung angeordnet ist (F i g. 3 und 4).