DE19512852C1

DE19512852C1 - Air conditioning using evaporative cooling

Info

Publication number: DE19512852C1
Application number: DE1995112852
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Ing Busweiler
Original assignee: S & E Klima Sondertechnik GmbH
Current assignee: S & E Klima Sondertechnik GmbH
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2015-04-07

Abstract

Equipment for room air conditioning uses a heat exchanger(10) whose external surface, over which the air flows, is covered with an adsorptive material (16). A liquid medium flows through the closed inner surface (17) of the heat exchanger.Also claimed is the process by which the air is treated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klimatisieren insbesondere von Räumen mit Mitteln zum Zuführen von Luft und einen in den Luftweg eingebundenen Wärmetauscher und ein mit dieser Vorrichtung durch führbares Verfahren zum Klimatisieren.The invention relates to a device for air conditioning especially of rooms with means for Supply of air and one that is integrated into the airway Heat exchanger and one with this device feasible process for air conditioning.

Solche Vorrichtungen und Verfahren sind bekannt. Sie dienen dazu, Räume oder produktionstechnische Anlagen mit Luft be stimmter gewünscht er Temperatur und Feuchtigkeit zu ver sorgen. Bei der dabei je nach den Umständen eventuell er forderlichen Kühlung und/oder Entfeuchtung der in der Regel aus der Umgebung angesaugten Luft lassen sich zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren unterscheiden: die mit Oberflächenkühlung arbeitenden Verfahren und die Sorptions verfahren.Such devices and methods are known. You serve to rooms or production facilities with air more desirably he wanted to measure temperature and humidity to care. In doing so, depending on the circumstances, he may required cooling and / or dehumidifying the usually air sucked in from the environment can be two distinguish fundamentally different procedures: with Surface cooling working processes and the sorption method.

Bei den mit Oberflächenkühlung arbeitenden Verfahren werden sog. Oberflächenkühler eingesetzt, die von Kaltwasser durchflossen und an ihrer Oberfläche von der zu kühlenden und/oder zu entfeuchtenden Luft umströmt werden. Dabei geht von der Luft Wärmeenergie an jeden Kühler über, welche das Kaltwasser erwärmt und von diesem aus dem Kühler transpor tiert wird. Gleichzeitig kondensiert ein Teil der in der Luft enthaltenden Feuchtigkeit an der kalten Oberfläche des Kühlers. Die dabei freiwerdende Kondensationswärme geht ebenfalls auf das Kaltwasser über, das üblicherweise in ei nem Kreislauf geführt wird und daher vor erneutem Eintritt in den Oberflächenkühler gekühlt werden muß. Dazu werden Kältemaschinen eingesetzt, die aufgrund der verwendeten Kältemittel die bekannten nachteiligen Auswirkungen auf die Umwelt und den Menschen haben. Genannt seien hier nur Abbau der Ozonschicht, Verstärkung des Treibhauseffektes, Grund wassergefährdung, Brand- und Explosionsgefahr, Toxizität und die damit verbundenen Entsorgungsprobleme. Auf solche Kältemaschinen soll darum nach Möglichkeit verzichtet wer den, weshalb in den letzten Jahren verstärkt die sogenann ten Sorptionsverfahren Verbreitung gefunden haben.In the processes using surface cooling So-called surface cooler used by cold water flowed through and on their surface from the one to be cooled and / or air to be dehumidified. It goes from the air heat energy to each cooler, which is the Warm cold water and transport it out of the cooler is tiert. At the same time, part of the condenses in the Moisture on the cold surface of the air Cooler. The heat of condensation released in the process goes also on the cold water, which is usually in egg in a cycle and therefore before entering again must be cooled in the surface cooler. To do this Chillers used because of the used The known adverse effects on the refrigerant Environment and people. Only degradation should be mentioned here the ozone layer, increasing the greenhouse effect, reason water hazard, fire and explosion hazard, toxicity and the associated disposal problems. To such Chillers should therefore be avoided if possible which is why the so-called sorption processes have spread.

Bei den Sorptionsverfahren wird die Luft dadurch gekühlt, daß ihr die zum Verdunsten von Wasser nötige Verdunstungs wärme entzogen wird. Dies geschieht in den bekannten Ver dunstungsbefeuchtern, die um so besser arbeiten, je trocke ner die sie durchströmende Luft ist. Deshalb muß hierbei, insbesondere bei schwüler Witterung, die zu kühlende Luft zunächst entfeuchtet werden, wobei zwischen Adsorptions- und Absorptionsverfahren zu unterscheiden ist: bei den Ad sorptionsverfahren lagern sich in der Luft enthaltene Was sermoleküle an der Oberfläche geeigneter Sorptionsmittel an, deren Aufnahmekapazität, d. h. die Anzahl freier Anlage rungsplätze, naturgemäß begrenzt ist. Das Sorptionsmittel kann jedoch regeneriert werden, z. B. indem durch Wärmeein wirkung die angelagerten Wassermoleküle wieder verdampft werden. Dazu kann das zu regenerierende Sorptionsmittel z. B. einem heißen Luftstrom, dem sog. Regenerierluftstrom, ausgesetzt werden. Man spricht dann davon, daß das Sorpti onsmittel bzw. die mit diesem Mittel versehene Vorrichtung im "Regenerier-" oder "Desorptionsbetrieb" arbeitet, im Ge gensatz zum im "Adsorptions-", "Entfeuchtungs-" oder "Klimatisierungsbetrieb" arbeitenden adsorbierend wirkenden Sorptionsmittel.In the sorption process, the air is cooled by that you have the evaporation needed to evaporate water heat is removed. This happens in the known Ver humidifiers that work the better the dry ner is the air flowing through it. Therefore, especially in humid weather, the air to be cooled are first dehumidified, whereby between adsorption and absorption process is to be distinguished: in the Ad sorption processes store what is in the air Sermolecules on the surface of suitable sorbents whose absorption capacity, d. H. the number of free investments places, is naturally limited. The sorbent can, however, be regenerated, e.g. B. by by heat effect the accumulated water molecules evaporated again will. For this purpose, the sorbent to be regenerated e.g. B. a hot air flow, the so-called regeneration air flow, get abandoned. One then speaks of the Sorpti onsmittel or the device provided with this means works in "regeneration" or "desorption mode", in Ge in contrast to "adsorption", "dehumidification" or "Air conditioning company" working adsorbent Sorbent.

Soll nun kontinuierlich Luft entfeuchtet werden, so kann, wie z. B. in der DE 35 11 725 A1 beschrieben - mit zwei parallel in den Luftweg eingebundenen Schüttungen von gra nulatförmigem Sorptionsmittel gearbeitet werden, wobei die zu entfeuchtende Luft immer nur durch eine der Schüttungen geleitet wird, während die andere Schüttung regeneriert und die Luft erst dann durch diese zweite Schüttung geleitet wird, wenn die Aufnahmekapazität der ersten Schüttung er schöpft ist. Gleichzeitig wird dann die erste Schüttung re generiert und so fort. Der Wechsel zwischen den Betriebs arten jeder Schüttung, Entfeuchtungs- und Regenerierbe trieb, wird dadurch vorgenommen, daß der zu entfeuchtende Luftstrom und der heiße Regenerierluftstrom mit Hilfe von Luftklappen abwechselnd von einer Schüttung auf die andere umgelenkt werden.If air is to be dehumidified continuously, such as B. described in DE 35 11 725 A1 - with two parallel fillings of gra nulate sorbent are worked, the Air to be dehumidified only through one of the beds is directed, while the other bed regenerates and only then is the air passed through this second bed will when the capacity of the first bed he is scooped. At the same time, the first bed will be right generated and so on. The change between operating types of every filling, dehumidification and regeneration drove, is made in that the dehumidified Airflow and the hot regeneration airflow with the help of Air flaps alternate from one fill to the other be redirected.

Ein anderer Weg zum kontinuierlichen Entfeuchten von Luft mittels Adsorption besteht darin, das Sorptionsmittel mit einer Trägersubstanz zu verbinden, daraus dünne Folien zu schaffen und diese Folien abwechselnd in einer glatten und einer gewellten Lage aufzuwickeln, so daß sich eine runde Scheibe, ein sog. Sorptionsrad, mit einer Wabenstruktur er gibt, welches dann axial durchströmt werden kann. Ein sol ches mit Lager, Antrieb und Dichtungen versehenes Sorpti onsrad bildet einen sogenannten Sorptionsregenerator, wel cher derart in den Luftweg eingebunden wird, daß die zu entfeuchtende Luft jeweils nur durch einen Sektor des Rades strömt, während durch einen anderen Sektor heiße Regene rierluft geleitet werden kann. Durch Drehung des Sorptions rades wird sichergestellt, daß immer eine bestimmte Adsorp tionskapazität zur Verfügung steht. Another way to continuously dehumidify air by means of adsorption consists of using the sorbent to connect a carrier substance, thin films create and alternate these slides in a smooth and a curled layer so that a round Disc, a so-called sorption wheel, with a honeycomb structure there, which can then be flowed through axially. A sol sorpti with bearings, drive and seals onsrad forms a so-called sorption regenerator, wel cher is so involved in the airway that the too dehumidifying air only through one sector of the wheel flows while hot rains come through another sector air can be conducted. By rotating the sorption rades ensures that there is always a certain adsorb tion capacity is available.

Sowohl in der durchströmten Schüttung als auch im Sorpti onsregenerator erfolgen Adsorption und Regeneration in der Regel adiabat, also ohne äußere Wärmezu- oder -abfuhr. Dies hat den Nachteil, daß der zu entfeuchtende Luftstrom von der bei der Adsorption freigesetzten Adsorptionswärme stark erwärmt wird. Da die absolute Luftfeuchtigkeit, mit der der Luftstrom aus der jeweiligen Sorptionseinrichtung austritt, möglichst gering sein soll, die theoretisch minimal er reichbare Feuchtigkeit bei hohen Temperaturen jedoch höher liegt als bei niedrigen Temperaturen, verschlechtert der Temperaturanstieg in der zu entfeuchtenden Luft die Ent feuchtungsleistung. Außerdem muß mit apparativem Aufwand die Luft nach dem Austritt aus der Adsorptionseinrichtung gekühlt werden.Both in the flow through the bed and in the Sorpti onsregenerator take place adsorption and regeneration in the Usually adiabatic, i.e. without external heat supply or removal. This has the disadvantage that the air flow to be dehumidified the heat of adsorption released during adsorption is strong is heated. Since the absolute humidity with which the Air flow emerges from the respective sorption device, should be as low as possible, which is theoretically minimal attainable moisture is higher at high temperatures than at low temperatures, the deteriorates Temperature rise in the air to be dehumidified moisture output. In addition, must be done with equipment the air after exiting the adsorption device be cooled.

Zur Abführung wenigstens eines Teils der in einer Adsorber schüttung entstehenden Wärme ist es aus der bereits erwähn ten DE 35 11 725 A1 bekannt, in der Adsorberschüttung eine Kühlrohrschlange anzuordnen, durch welche ein Kühlmedium, z. B. Grundwasser, hindurchgeleitet wird. Ein solcher Wärme austausch läßt sich in einer Adsorberschüttung jedoch nur mit großem apparativen Aufwand verwirklichen. Zudem ver läuft in solchen Schüttungen aufgrund der langen Diffusi onswege des zu adsorbierenden Wasserdampfes in die einzel nen Adsorbenskörner einer Schüttungen die Adsorption rela tiv langsam, und noch feuchte Luft kann - bei nicht ausrei chender Größe der Schüttung - aus der Schüttung austreten, lange bevor deren eigentliche Adsorptionskapazität ausge schöpft ist. Es sind daher große Adsorberschüttungen not wendig, die sich aufgrund ihrer Ausdehnung nicht zur Unter bringung in den dafür üblicherweise in Gebäuden zur Verfü gung stehenden Räumlichkeiten eignen.To discharge at least part of the in an adsorber The resulting heat is already mentioned ten DE 35 11 725 A1 known in the adsorbent bed To arrange the cooling pipe coil through which a cooling medium, e.g. B. groundwater is passed through. Such warmth exchange can only in an adsorbent bed realize with great expenditure on equipment. In addition ver runs in such fillings due to the long diffusi ways of the water vapor to be adsorbed into the individual NEN adsorbent grains of a bed the adsorption rela tiv slow, and still moist air can - with not enough appropriate size of the bed - emerge from the bed, long before their actual adsorption capacity expired is scooped. Large adsorbent beds are therefore necessary manoeuvrable, which due to their expansion is not subordinate are usually available in buildings suitable premises.

Andere Möglichkeiten, die Entfeuchtung mit einer gleichzei tigen Abfuhr der Sorptionswärme zu koppeln - also nicht adiabat zu arbeiten - bieten die Absorptionsverfahren. So können z. B. Luft-Wasser- oder Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem flüssigen Sorptionsmittel (z. B. wäßrige Salzlösungen von LiCl, CaCl oder LiBr) besprüht werden, oder man benetzt die Oberfläche eines Wärmetauschers und läßt das Sorptions mittel an den Austauschflächen herunterrieseln. Durch die gleichzeitige Luftentfeuchtung und Kühlung (z. B. mit Kühl wasser aus einem Rückkühlwerk) können geringe Luftfeuchten erzielt und auf einen nachgeschalteten Wärmetauscher ver zichtet werden.Other ways of dehumidifying at the same time coupled removal of the sorption heat - so not Working adiabatically - the absorption processes offer. So can e.g. B. air-water or air-air heat exchanger with a liquid sorbent (e.g. aqueous salt solutions of LiCl, CaCl or LiBr) are sprayed, or one is wetted the surface of a heat exchanger and leaves the sorption trickle down the exchange areas. Through the simultaneous dehumidification and cooling (e.g. with cooling water from a chiller) can have low levels of humidity achieved and ver on a downstream heat exchanger to be waived.

Flüssige Sorptionsmittel haben jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen: So handelt es sich um grundwassergefährdende Substanzen, die mit dem Luftstrom mitgerissen werden und als Salzkristall in den zu klimatisierenden Raum gelangen bzw. sich in einem dem Sorptionsapparat nachgeschalteten Luftverteilsystem niederschlagen können. In Verbindung mit Feuchtigkeit greifen die Salze Metalle an, so daß die Appa rate und Rohrleitungen aus gegen die Salzlösung beständigen Werkstoffen bestehen müssen. Die Apparate und Leitungen neigen zum Verkrusten durch auskristallisierte Salze, und die Entsorgung des Sorptionsmittel ist aufwendig.However, liquid sorbents have quite a number of Disadvantages: So it is groundwater endangering Substances entrained in the air flow and get into the room to be air-conditioned as a salt crystal or in a downstream of the sorption apparatus Can precipitate air distribution system. Combined with Moisture the salts attack metals, so that the Appa rate and piping resistant to the saline solution Materials must exist. The apparatus and lines tend to crust through crystallized salts, and the disposal of the sorbent is complex.

Davon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Klimatisieren anzu geben, welche einerseits ohne Anwendung der herkömmlichen Kältemaschinentechnik verwirklichbar sind, gleichzeitig aber auch die Nachteile der ohne Kältemaschinen arbeitenden bekannten Adsorptions- und Absorptionsverfahren vermeiden.Proceeding from this, the object of the invention is to provide an apparatus and a method for air conditioning give which on the one hand without using the conventional Refrigeration technology can be realized at the same time but also the disadvantages of working without chillers Avoid known adsorption and absorption processes.

Die Aufgabe wird von einer Vorrichtung der eingangs genann ten Art gelöst, bei welcher die von der Luft umströmte Oberfläche des Wärmetauschers zumindest teilweise mit einem Sorptionsmittel beschichtet ist und bei welcher der Wärme tauscher einen gegen die den Wärmetauscher umströmende Luft abgedichteten und mit Anschlüssen zum Durchleiten eines fließfähigen Mediums versehenen Hohlraum aufweist. The task is called by a device of the beginning solved in which the air flowed around Surface of the heat exchanger at least partially with a Sorbent is coated and at which the heat exchange one for the air flowing around the heat exchanger sealed and with connections for passing a has flowable medium provided cavity.

Eine solche Vorrichtung verbindet die Vorteile der Adsorp tions- mit den Vorteilen der Absorptionsapparate. Sie benö tigt keine umweltgefährdenden oder gesundheitsschädlichen Substanzen und für die luftberührenden Bauteile sind keine besonderen Werkstoffe erforderlich. Es besteht keine Ge fahr, daß Sorptionsmittel in den Luftstrom gelangen könn ten. Eine Wärmezu- oder -abfuhr ist während des Sorptions vorganges möglich, ebenso wie die Regenerierung bei niedri gen Heizmitteltemperaturen. Dazu sind Anschlüsse vorgese hen, über welche dem Wärmetauscher ein fließfähiges Medium zur Zu- oder Abfuhr von Wärmeenergie zugeführt werden kann. Dabei hat sich insbesondere Kalt- oder Heißwasser bewährt. Es sei betont, daß aber auch andere Substanzen verwendet werden können. Der Einfachheit halber werden im folgenden alle kühlend wirkenden fließfähigen Medien als Kühlwasser bezeichnet, alle wärmeenergiezuführenden Medien als Heiz wasser.Such a device combines the advantages of the Adsorp with the advantages of the absorption apparatus. You need does not cause any environmental or health hazards Substances and for the air-contacting components are not special materials required. There is no Ge Drive that sorbent can get into the airflow Heat is added or removed during sorption operation possible, as well as the regeneration at low against heating medium temperatures. Connections are provided for this hen, through which the heat exchanger a flowable medium can be supplied for the supply or removal of thermal energy. Cold or hot water has proven particularly useful. It should be emphasized that other substances are also used can be. For the sake of simplicity, the following are all cooling fluent media as cooling water referred to all media supplying heat energy as heating water.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich zudem mit sehr kompakten Abmessungen erstellen, so daß sich gegenüber her kömmlichen Klimageräten kein erhöhter Platzbedarf ergibt. Dies hat den Vorteil, daß die Vorrichtung auch bei der Sa nierung bestehender Klima- und Kälteanlagen eingesetzt wer den kann.The device of the invention can also be very create compact dimensions so that they face each other conventional air conditioners do not require increased space. This has the advantage that the device also in Sa existing air conditioning and refrigeration systems that can.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung entspricht die Form des Hohlraums im wesentlichen der von der luftumström ten Oberfläche des Wärmetauschers bestimmten Form. Dadurch wird eine besonders günstige Wärmezu- oder -abfuhr in den Fällen gewährleistet, in denen ein fließfähiges Medium durch den Hohlraum des Wärmetauschers geleitet wird.In an advantageous development of the invention, the The shape of the cavity is essentially that of the air flow th surface of the heat exchanger certain shape. Thereby is a particularly favorable heat supply or removal in the Guaranteed cases where a flowable medium is passed through the cavity of the heat exchanger.

Je nach Art und Ausgestaltung der Gesamtanlage kann es zweckmäßig sein, den Wärmetauscher als Rippenrohrbündel, als Glattrohr, als Rohrschlange oder als Plattenwärmetauscher auszubilden. Dabei kann der Fachmann die im Einzel fall zweckmäßigste Ausbildung der erfindungsgemäßen Vor richtung wählen.Depending on the type and design of the overall system, it can be useful, the heat exchanger as a finned tube bundle, as a smooth pipe, as a coil or as a plate heat exchanger to train. The specialist can do this in detail case most appropriate training of the invention choose direction.

Wird der Wärmetauscher als feststehender Wärmetauscher ausgebildet, so hat dies den Vorteil, daß auf bewegte Teile, wie z. B. ein rotierendes Sorptionsrad, verzichtet werden kann und damit nicht nur der konstruktive Aufwand gesenkt, sondern auch der Platzbe darf um den bei bewegten Teilen die Zugänglichkeit gewähr leistenden Anteil reduziert werden kann.If the heat exchanger is as fixed Heat exchanger trained, this has the Advantage that moving parts such. B. a rotating Sorption wheel, can be dispensed with and therefore not only the design effort reduced, but also the space may grant accessibility for moving parts contributing share can be reduced.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann dabei als Sorptionsmittel Silicagel oder Zeolith verwendet werden, und das Sorptionsmittel kann mittels wasserdampfdurchlässi gem Kleber oder Binder auf dem Wärmetauscher aufgebracht sein.In an advantageous development of the invention can be used as Sorbent silica gel or zeolite can be used and the sorbent can be water vapor permeable applied to the heat exchanger according to adhesive or binder his.

Die Erfindung kann ferner dadurch zweckmäßig weitergebildet werden, daß Mittel zum Befeuchten zumindest eines Teils der von der Luft umströmten Oberfläche des Wärmetauschers vor gesehen werden. Dies hat den großen Vorteil, daß der Wärme tauscher je nach den gegebenen und den gewünschten Luftbe dingungen auch als Befeuchter eingesetzt werden kann, und zwar sowohl als adiabater Verdunstungsbefeuchter als auch als nicht-adiabater Befeuchter. Der Sorptionswärmetauscher stellt dabei aufgrund seiner im Verhältnis zu seinem Volu men sehr großen Oberfläche und seines definierten Wärme- und Stoffübergangsverhaltens zwischen Oberfläche und Luft ein Befeuchtungssystem dar, dessen Leistung sehr genau vor ausbestimmbar ist. Wegen der hydrophilen Eigenschaften des Sorptionsmittels kommt es zu einer sehr gleichmäßigen Be netzung der Oberfläche des Wärmetauschers. Wird der Wärme tauscher weder von Kühl- noch von Heizwasser durchströmt, so wirkt er bei Wasserbeaufschlagung als adiabater Verdun stungsbefeuchter. Wird der Wärmetauscher von Heizwasser durchströmt, so wirkt er gleichzeitig als Erhitzer und Be feuchter. Er kann also, z. B. wenn im Winter Lufterwärmung und Befeuchtung gefordert sind, gleichzeitig zwei Funktio nen übernehmen. Zur herstellungskostensenkenden und repara turunanfälligen konstruktiven Einfachheit kommt als weiterer Vorteil hinzu, daß bei nur einem Apparat der Druckverlust im Luftstrom geringer ist als bei zwei getrennten Appara ten, so daß mit der so ausgebildeten erfindungsgemäßen Vor richtung auch Energie bei der Luftförderung gespart werden kann. Wird der Wärmetauscher von Kühlwasser durchflossen, so wirkt er als Rückkühlwerk und kühlt das Kühlwasser. Schließlich kann über die Mittel zum Befeuchten zumindest eines Teils der von der Luft umströmten Oberfläche des Wär metauschers der Wärmetauscher insbesondere im Stillstand zur Desinfektion mit Heißwasser beaufschlagt und auf eine Mikroorganismen abtötende Temperatur aufgeheizt werden.The invention can also be suitably developed that means for moistening at least a portion of the air surface of the heat exchanger be seen. This has the great advantage of being warm exchanger depending on the given and the desired air conditions can also be used as a humidifier, and both as an adiabatic evaporative humidifier and as a non-adiabatic humidifier. The sorption heat exchanger poses in relation to his volu very large surface area and its defined thermal and mass transfer behavior between surface and air a humidification system whose performance is very accurate can be determined. Because of the hydrophilic properties of the Sorbent leads to a very even loading wetting the surface of the heat exchanger. Will the heat neither cooling nor heating water flows through the exchanger, it acts as an adiabatic verdun when exposed to water humidifier. The heat exchanger becomes heating water flows through, it acts both as a heater and loading wetter. He can, for. B. if air heating in winter and humidification are required, two functions at the same time take over. To reduce manufacturing costs and repara constructive simplicity, which is not susceptible to doors, comes as another Another advantage is that with only one device the pressure loss in the air flow is lower than with two separate devices ten, so that with the thus designed according to the invention direction also energy can be saved in air transportation can. If cooling water flows through the heat exchanger, so it acts as a recooling unit and cools the cooling water. Finally, at least about the means of moistening part of the surface of the heat around which the air flows Metauschers the heat exchanger especially at a standstill hot water for disinfection and on a Microorganism-killing temperature can be heated.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden dem Wärmetauscher an sich bekannte Lufterhitzer und/oder adia bate Luftbefeuchter und/oder nicht-adiabate Luftkühler nachgeschaltet. Dies erlaubt je nach Ausgestaltung und Ver wendungszweck der Gesamtanlage eine besonders günstige Re gelung von Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit.In an advantageous development of the invention Heat exchanger known air heaters and / or adia bate humidifiers and / or non-adiabatic air coolers downstream. Depending on the design and Ver application of the entire system a particularly favorable Re air temperature and humidity.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher den Anschlüssen des Hohlraums Mit tel zum Zuführen des fließfähigen Mediums (z. B. Wasser) zu geordnet sind, weisen die Mittel eine Regeleinrichtung zur Einstellung wenigstens zweier unterschiedlicher Temperatu ren des den Wärmetauscher durchströmenden Mediums auf. Dies hat den Vorteil, daß der Wärmetauscher z. B. zum Abführen der Adsorptionswärme mit einem kalten Medium durchströmt werden kann, während zur Regeneration des Wärmetauschers, also zur Desorption der Sorptionsschicht, der Wärmetauscher mittels der Regeleinrichtung mit einem Medium höherer Tem peratur durchströmt werden kann, was den Desorptionsvorgang auslöst oder unterstützt.In a preferred embodiment of the invention Device in which the connections of the cavity Mit to supply the flowable medium (e.g. water) are arranged, the means assign a control device Setting at least two different temperatures ren of the medium flowing through the heat exchanger. This has the advantage that the heat exchanger z. B. for removal a cold medium flows through the heat of adsorption can be used while regenerating the heat exchanger, So for the desorption of the sorption layer, the heat exchanger by means of the control device with a medium of higher temperature temperature can be flowed, resulting in the desorption process triggers or supports.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenig stens zwei Wärmetauscher in den Luftweg parallel derart eingebunden, daß jeder von ihnen separat mit Luft anström bar ist. Dies hat z. B. den Vorteil, daß immer wenigstens ein Wärmetauscher adsorbierend arbeiten kann, während ein anderer Wärmetauscher gleichzeitig desorbiert wird, so daß dann, wenn sich die Aufnahmekapazität des ersten Wärmetau schers dem Ende nähert, die zu entfeuchtende Luft auf einen anderen, regenerierten Wärmetauscher umgelenkt werden kann.In another preferred embodiment, there are few least two heat exchangers in the airway in parallel like this involved that each of them flows separately with air is cash. This has e.g. B. the advantage that always at least a heat exchanger can work adsorbing while a other heat exchanger is desorbed simultaneously, so that then when the capacity of the first heat rope Schers approaches the end, the air to be dehumidified other, regenerated heat exchanger can be redirected.

Zur leichten Regenerierung des Wärmetauschers, also der Desorption der an seiner Oberfläche adsorbierten Feuchtig keit, kann es sinnvoll sein, bei den Mitteln zum Zuführen von Luft einen Regenerierluftventilator vorzusehen. Dieser erlaubt vorteilhaft die Zu- oder Abfuhr der den jeweils zu regenerierenden Wärmetauscher umströmenden Luft. Hierauf wird im folgenden noch näher eingegangen.For easy regeneration of the heat exchanger, i.e. the Desorption of the moisture adsorbed on its surface ness, it can be useful in the means of feeding of air to provide a regeneration air fan. This advantageously allows the supply or removal of the to each regenerative heat exchanger flowing air. On that will be discussed in more detail below.

Eine energetisch besonders günstige Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht Mittel zum Abführen der Luft aus den zu klimatisierenden Räumen vor, wobei in den Abluftweg ein Wärmetauscher eingebunden ist, welcher mit dem bzw. den in den Zuluftweg eingebundenen Sorptions-Wär metauscher bzw. Wärmetauschern in thermischer Wechselwir kung steht. Dies erlaubt die Nutzung der in der Abluft ent haltenen Kälte oder Wärme zum Kühlen oder Heizen der zuzu führenden Luft. Dazu können die Wärmetauscher z. B. in ein gemeinsames Wasserleitungsnetz eingebunden werden. An energetically particularly favorable embodiment of a The device according to the invention provides means for removing the Air from the rooms to be air-conditioned, whereby in the Exhaust air a heat exchanger is integrated, which with the sorption heat integrated in the supply air path Metauscher or heat exchangers in thermal interaction kung stands. This allows the use of ent in the exhaust air keeping cold or heat for cooling or heating the zuzu leading air. For this purpose, the heat exchanger z. B. in a common water supply network can be integrated.

Die genannte Aufgabe wird ferner von einem Verfahren zum Klimatisieren von Räumen mit Mitteln zum Zuführen von Luft, einem in den Luftweg eingebundenen in seinem Inneren von einem fließfähigen Medium durchströmbaren Wärmetauscher nach Anspruch 1 und einer Steuereinrichtung gelöst, wobei ein Teil der physikalischen Parameter der Luft von der Steuereinrichtung gemessen, die Luft über eine sorptionsmittelbeschichtete Fläche des Wär metauschers geleitet und der Wärmetauscher in Abhängigkeit von den gemessenen Parametern mit einem Kühlmittel, einem Heizmittel oder gar nicht durchströmt wird.The above task is also a method for Air conditioning of rooms with means for supplying air, one inside the airway by a flowable heat exchanger according to claim 1 and one Control device solved, part of the physical Parameters of the air measured by the control device, the Air over a sorbent-coated surface of the heat Metauschers directed and the heat exchanger depending of the measured parameters with a coolant, a Heating medium or not at all.

Dieses Verfahren erlaubt die Klimatisierung insbesondere von Räumen ebenso wie die Bereitstellung von Luft einer bestimmten Temperatur und Feuchtigkeit für produktionstechnische Pro zesse in besonders vorteilhafter Weise.This method allows air conditioning, especially of rooms just as the supply of air to a particular one Temperature and humidity for production technology professionals zesse in a particularly advantageous manner.

Das Verfahren kann dann, wenn wenigstens zwei parallel in den Luftweg eingebundene Wärmetauscher, welche separat mit Luft anströmbar sind, zur Verfügung stehen, so durchgeführt werden, daß die zu entfeuchtende Luft über die adsorbie rende Fläche eines der Wärmetauscher geleitet wird (Klimatisierungsbetrieb), während die an der adsorbierenden Fläche eines anderen Wärmetauschers bereits adsorbierte Feuchtigkeit durch Zufuhr von Wärmeenergie desorbiert wird (Regenerationsbetrieb). Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß immer ein regenerierter Wärmetauscher zur Ver fügung steht, wenn die Adsorptionskapazität eines Wärmetau schers erschöpft ist. Dabei kann so vorgegangen werden, daß die den im Regenerationsbetrieb arbeitenden Wärmetauscher umströmende Luft direkt der Außenluft zugeleitet oder aber der wenigstens einen im Klimatisierungsbetrieb arbeitenden Wärmetauscher umströmenden Luft zugeleitet wird.The method can then, if at least two in parallel the airway-integrated heat exchanger, which is separate with Air can be flowed into, are available, so carried out be that the air to be dehumidified via the adsorbie surface of one of the heat exchangers is passed (Air conditioning operation), while those on the adsorbing Area of another heat exchanger already adsorbed Moisture is desorbed by supplying thermal energy (Regeneration operation). This way you can ensure be that always a regenerated heat exchanger for Ver Addition stands when the adsorption capacity of a heat rope is exhausted. It can be done in such a way that the heat exchanger operating in regeneration mode air flowing directly to the outside air or the at least one working in the air conditioning operation Heat exchanger flowing air is fed.

Das Verfahren arbeitet besonders ökonomisch, wenn die den im Regenerationsbetrieb arbeitenden Wärmetauscher umströ mende Luft einem Luftkühler zugeleitet und so die im Rege nerationsluftstrom enthaltene Wärmeenergie und der Wasser dampf nutzbar gemacht werden.The process works particularly economically if the flow around the heat exchanger operating in regeneration mode air is fed to an air cooler and so that usually heat energy and water contained in the generation air stream steam can be used.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing are shown and are described in more detail below. It shows:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit sorptionsmittelbeschichteter Ober fläche; Fig. 1 surface a heat exchanger according to the invention with upper sorptionsmittelbeschichteter;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit drei Wärmetauschern, einem Zuluft- und ei nem Regenerationsventilator; Figure 2 is a schematic representation of an arrangement with three heat exchangers, a supply air and egg nem regeneration fan.

Fig. 3 ein Schema einer Anordnung einer Vorrichtung mit drei Wärmetauschern und einem einzigen Ven tilator; Fig. 3 is a diagram of an arrangement of a device with three heat exchangers and a single Ven tilator;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung von drei Wärmetauschern, welchen je ein Luft kühler nachgeordnet ist; Figure 4 is a schematic representation of an arrangement of three heat exchangers, each of which is followed by an air cooler.

Fig. 5 ein Schema einer An ordnung von drei Wärmetauschern mit Rückführung des Regenerierluftstromes; Fig. 5 is a diagram of an arrangement of three heat exchangers with recirculation of the regenerating air flow;

Fig. 6 eine schematische Übersicht verschie dener Arten zur Kühlung des Kühlmedi ums und Fig. 6 is a schematic overview of various types for cooling the cooling medium and

Fig. 7 ein Schema einer Anwendung eines er findungsgemäßen Wärmetauschers zur Energierückgewinnung in einem ge schlossenen Kühlmittelkreislauf. Fig. 7 is a diagram of an application of an inventive heat exchanger for energy recovery in a ge closed coolant circuit.

In der Fig. 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeich neter Wärmetauscher dargestellt, welcher als Rippenrohr ausgebildet ist. Dabei ist um das Kernrohr 12 eine Vielzahl von Rippen 14 angeordnet, welche mit einem Sorptionsmittel 16, z. B. Silicagel oder Zeolith beschichtet sind. Nicht dargestellt sind die Anschlüsse für das fließfähige Medium, welches den in dem Wärmetauscher gebil deten Hohlraum 17 durchströmen kann und dem Wärmetauscher 10 dabei Wärmeenergie zuführt (Desorptions- bzw. Regenera tionsbetrieb) oder aber Wärmeenergie entzieht.In Fig. 1 is shown in its entirety with 10 designated heat exchanger, which is designed as a finned tube. Here, a plurality of ribs 14 is arranged around the core tube 12 , which with a sorbent 16 , for. B. silica gel or zeolite are coated. The connections for the flowable medium, which can flow through the cavity 17 formed in the heat exchanger and supply the heat exchanger 10 with thermal energy (desorption or regeneration operation) or else remove thermal energy, are not shown.

In der Fig. 2 ist ein Schema einer Anordnung dreier erfin dungsgemäßer Wärmetauscher 10 gezeigt, welche parallel zu einander in ein Luftleitungsnetz 18 eingebunden sind. Das Luftleitungsnetz 18 ist mit einer Anzahl von Luftklappen 20 und 22 versehen, wobei die Luftklappen 20 den einem zu kli matisierenden Raum zuzuführenden Luftstrom regeln, während die Luftklappen 22 den Regenerierluftstrom steuern. Sowohl der Zuluftstrom als auch der Regenerierluftstrom werden hier bei von je einem gesonderten Ventilator, dem Zuluftventila tor 24 und dem Regenerierluftventilator 26 erzeugt, wobei beide Ventilatoren leistungsmäßig aufeinander abgestimmt sein müssen. Bevor die Luft auf die Wärmetauscher 10 verteilt wird, wird sie noch über einen in das Leitungsnetz 18 eingebundenen Luftfilter 28 geführt. In der dem Wärmetauscher 10 nachgeordneten Luftzuleitung zu dem zu klimatisierenden, hier nicht gezeigten Raum sind ferner ein Lufterhitzer 30 und ein adiabatischer Luftbefeuchter 32 vorgesehen. Jeder Wärmetauscher 10 ist über mit Kaltwasserventilen 34 versehene entsprechende Anschlußmittel an ein gemeinsames Kühlwassernetz 36 und über mit Heizwasserventilen 38 verse hene entsprechende Anschlußmittel an das Heizwassernetz 40 angeschlossen, an welches auch der Lufterhitzer 30 ange schlossen ist. Die gezeigte Anordnung arbeitet z. B. beim Entfeuchten und Kühlen von Luft wie folgt: Von dem Zuluft ventilator 24 wird Außenluft über den Luftfilter 28 in das Luftleitungsnetz 18 gesaugt. Im hier gezeigten Momentanzu stand des Gesamtsystems wird dabei durch die Stellung der Luftklappen 20 gewährleistet, daß die Zuluft nur über den im Bild unteren Wärmetauscher 10 geleitet wird. Dieser ar beitet im Adsorptionsbetrieb und lagert Wassermoleküle aus dem Luftstrom an seiner Oberfläche an. Die dabei freiwer dende Adsorptionswärme wird mittels des den Wärmetauscher 10 durchströmenden Kühlwassers aus dem Wärmetauscher gelei tet. Dazu sind die diesem Wärmetauscher zugeordneten Kühl wasserventile 34 geöffnet (in der Zeichnung sind geöffnete Ventile schwarz, geschlossene Ventile weiß unterlegt), so daß Kühlwasser aus dem Kühlwassernetz 36 durch den Wärme tauscher fließen kann. Die entfeuchtete Luft wird über den beim Kühlen natürlich ausgeschalteten und nur rein optional vorgesehenen Lufterhitzer 30 dem adiabatischen Luftbefeuch ter 32 zugeführt und von diesem in bekannter Weise abge kühlt. Gleichzeitig wird der in der Figur mittlere Wärme tauscher 10 regeneriert. Die ihm zugeordnete Regenerier luftklappe 22 ist geöffnet, ebenso wie die ihm zugeordneten Heizwasserventile 38, so daß Heizwasser aus dem Heizwasser netz 40 den Wärmetauscher 10 durchströmen kann und den Desorptionsvorgang durch Energiezufuhr unterstützt. Der obere der drei in der Fig. gezeigten Wärmetauscher 10 ist bereits regeneriert worden und wird aufgrund der Klappen stellung der Zuluftklappen 20 und der Regenerierluftklappen 22 nicht von Luft durchströmt. Dennoch sind die ihm zuge ordneten Kühlwasserventile 34 bereits geöffnet, so daß der Wärmetauscher 10 auf seine Betriebstemperatur für den Ad sorptionsbetrieb vorgekühlt wird. Sobald die Aufnahmekapa zität des unteren Wärmetauschers 10 erschöpft ist, kann durch Umstellen der Zuluftklappen 20 der Zuluftstrom über den be reitgehaltenen oberen Wärmetauscher 10 geleitet werden, so daß die Luft kontinuierlich entfeuchtet werden kann.In FIG. 2 is a diagram of an arrangement of three is shown OF INVENTION dung according heat exchanger 10, which are embedded parallel to each other in an air duct network 18. The air duct network 18 is provided with a number of air flaps 20 and 22 , the air flaps 20 regulating the air flow to be supplied to an air-conditioned room, while the air flaps 22 control the regeneration air flow. Both the supply air flow and the regeneration air flow are generated here by a separate fan, the supply air gate 24 and the regeneration air fan 26 , both fans having to be matched in terms of performance. Before the air is distributed to the heat exchangers 10 , it is passed through an air filter 28 integrated into the line network 18 . An air heater 30 and an adiabatic humidifier 32 are also provided in the air supply line downstream of the heat exchanger 10 to the room to be air-conditioned, not shown here. Each heat exchanger 10 is connected via cold water valves 34 corresponding connection means to a common cooling water network 36 and with heating water valves 38 verse hen corresponding connection means to the heating water network 40 , to which the air heater 30 is also connected. The arrangement shown works for. B. when dehumidifying and cooling air as follows: From the supply air fan 24 , outside air is sucked through the air filter 28 into the air duct network 18 . In the moment shown here stood the entire system is ensured by the position of the air flaps 20 that the supply air is passed only through the lower heat exchanger 10 in the picture. This works in the adsorption mode and deposits water molecules from the air flow on its surface. The thereby released adsorption heat is supplied by means of the cooling water flowing through the heat exchanger 10 from the heat exchanger. For this purpose, the associated heat exchanger cooling water valves 34 are open (in the drawing, open valves are black, closed valves are highlighted in white), so that cooling water can flow from the cooling water network 36 through the heat exchanger. The dehumidified air is supplied to the adiabatic humidifier 32 via the air heater 30, which is naturally switched off during cooling and is only provided as an optional extra, and is cooled in a known manner by this. At the same time, the heat exchanger 10 in the figure is regenerated. The regeneration air flap 22 assigned to it is open, as are the heating water valves 38 assigned to it, so that heating water from the heating water network 40 can flow through the heat exchanger 10 and support the desorption process by supplying energy. The upper of the three heat exchanger 10 shown in the figure has already been regenerated and is not flowed through by air due to the flap position of the supply air flaps 20 and the regeneration air flaps 22 . Nevertheless, the assigned cooling water valves 34 are already open, so that the heat exchanger 10 is pre-cooled to its operating temperature for the adsorption operation. As soon as the absorption capacity of the lower heat exchanger 10 is exhausted, the supply air flow can be passed over the be kept upper heat exchanger 10 by switching the supply air flaps 20 so that the air can be dehumidified continuously.

In der Fig. 3 ist eine Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum klimati sieren gezeigt, bei welcher Regenerierluftstrom und Zuluft strom mittels eines gemeinsamen Ventilators 42 erzeugt wer den. Ansonsten sind wieder die bereits beschriebenen Ein richtungen, wie Luftfilter 28, Lufterhitzer 30, adiabati scher Verdunstungsbefeuchter 32 sowie die entsprechenden Mittel zum Versorgen der in das Luftleitungsnetz 18 einge bundenen Wärmetauscher 10 vorgesehen. Durch die Anordnung des Ventilators 42 unmittelbar nach dem Luftfilter 28 aber vor den Wärmetauschern 10 wird der apparative Aufwand des Klimasystems weiter verringert. Auf einen separaten Regene rierluftventilator kann verzichtet werden. Der gemeinsame Ventilator 42 ist dabei für die Summe aus Zuluft- und Rege nerierluft-Volumenstrom bemessen. Die gezeigte Anordnung kann sinnvoll dadurch ergänzt werden, daß dem Ventilator 42 eine Regeleinrichtung für den Volumenstrom der ihn durch strömenden Luft zugeordnet wird.In the Fig. 3 shows a modification of the arrangement shown in Fig. 2 is shown an inventive apparatus for Sieren climatic wherein Regenerierluftstrom and supply air stream by means of a common fan 42 generates the who. Otherwise, the devices already described, such as air filter 28 , air heater 30 , adiabatic evaporative humidifier 32 and the corresponding means for supplying the heat exchanger 10 incorporated into the air line network 18 are again provided. The arrangement of the fan 42 immediately after the air filter 28 but in front of the heat exchangers 10 further reduces the expenditure on equipment in the air-conditioning system. There is no need for a separate regenerating air fan. The common fan 42 is dimensioned for the sum of supply air and regeneration air flow. The arrangement shown can be usefully supplemented in that the fan 42 is assigned a control device for the volume flow of the air flowing through it.

In der Fig. 4 ist eine weitere Anordnung der erfindungsge mäßen Vorrichtung gezeigt, wobei wiederum drei Wärmetau scher 10 von einem gemeinsamen Ventilator 42 mit über den Luftfilter 28 geleiteter Luft versorgt werden. Dabei ist das gemeinsame Luftleitungsnetz 44 bei diesem Ausführungs beispiel besonders einfach ausgebildet, da keine gesonder ten Kanäle zum Ableiten der Regenerierluft vorgesehen sind. Statt dessen ist jedem Wärmetauscher 10 ein Luftkühler 46 zugeordnet, welcher über entsprechende mit Kühlwasserventi len 48 versehene Anschlußmittel an das Kühlwassernetz 36 angebunden ist. Allen Wärmetauschern 10 ist ferner der ge meinsame Lufterhitzer 30 und der Verdunstungsbefeuchter 32 nachgeordnet. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Hauptteil des zu entfeuchtenden Luftstromes wird durch entsprechende Stellung der Luftklappen über den im Adsorptionsbetrieb arbeitenden in der Fig. unteren Wärme tauscher 10 geleitet. Der diesem Wärmetauscher 10 nachgeschal tete Luftkühler 46 ist dabei außer Betrieb, wozu seine Kühlwasserventile 48 geschlossen sind. Der obere Wärmetau scher 10 ist gerade regeneriert worden und wird durch Öff nung der ihm zugeordneten Kühlwasserventile 34 auf seine Betriebstemperatur gebracht und für den Fall bereitgehal ten, daß die Adsorptionskapazität des unteren Wärmetau schers 10 erschöpft ist. Der in der Fig. mittlere Wärmetau scher 10 wird gerade regeneriert, wozu seine Heizwasserven tile 38 geöffnet sind, so daß er von Heizwasser relativ hoher Temperatur, z. B. 80°C oder mehr, stark erwärmt wird. Dabei ist die ihm zugeordnete Luftklappe 20 gerade so weit geöffnet, daß nur ein kleiner Teil der von dem Venti lator 42 in das Leitungsnetz 40 gedrückten Luft den Wärme tauscher 10 durchströmt und wie der oben beschriebene Rege nerierluftstrom wirkt. Der Regenerierluftstrom wird dabei so stark mit Wasserdampf beladen, daß der überwiegende Teil der Luftfeuchtigkeit im Kühler 46 auch bei vergleichsweise hohen Kühlwassertemperaturen kondensieren kann. Die ent feuchtete Luft aus dem im Adsorptionsbetrieb arbeitenden unteren Wärmetauscher 10 wird mit der abgekühlten und teil weise entfeuchteten Regenerierluft aus dem mittleren Wärme tauscher 10 gemischt und in dem Verdunstungsbefeuchter 32 auf die gewünschte Zulufttemperatur gebracht. Das in dem Luft kühler 46 erzeugte Kondensat kann z. B. in die Kanalisation abgegeben werden. Es kann aber auch im Verdunstungsbefeuchter 32 weiter verwendet werden, da es keine gelösten Bestandteile oder sonstigen Substanzen enthält, die nicht bereits vorher in der Außenluft waren. Dazu ist die in der Figur punktiert gezeigte Verbindungsleitung 52 vom Luftkühler 46 zum Ver dunstungsbefeuchter 32 vorgesehen. Es versteht sich von selbst, daß auch die den anderen Wärmetauschern 10 zugeord neten Luftkühler 46 mit entsprechenden Leitungen 52 mit dem Verdunstungsbefeuchter 32 verbunden werden können.In FIG. 4 shows a further arrangement of the erfindungsge MAESSEN device is shown, again with three Wärmetau shear 10 are supplied by a common fan 42 with guided through the air filter 28 air. The common air duct network 44 is particularly simple in this embodiment, for example, since no special channels for discharging the regeneration air are provided. Instead, each heat exchanger 10 is assigned an air cooler 46 , which is connected to the cooling water network 36 via corresponding connection means provided with cooling water valves 48 . All heat exchangers 10 is also the ge common air heater 30 and the evaporative humidifier 32 downstream. The device described works as follows: The main part of the air flow to be dehumidified is passed through appropriate position of the air flaps over the heat exchanger 10 working in the adsorption mode in FIG. The air exchanger 46 connected to this heat exchanger 10 is out of operation, for which purpose its cooling water valves 48 are closed. The upper Wärmetau shear 10 has just been regenerated and is brought to its operating temperature by opening the cooling water valves 34 assigned to it and ready in the event that the adsorption capacity of the lower heat exchanger 10 is exhausted. The heat exchanger shown in FIG. 10 is currently being regenerated, for which purpose his Heizwasserven tile 38 are open, so that it is heated by heating water of relatively high temperature, e.g. B. 80 ° C or more, is strongly heated. The air flap 20 assigned to it is just opened to such an extent that only a small part of the air pressed by the ventilator 42 into the network 40 flows through the heat exchanger 10 and how the above-described regenerating air flow acts. The regeneration air flow is so heavily loaded with water vapor that the major part of the air humidity in the cooler 46 can condense even at comparatively high cooling water temperatures. The dehumidified air from the lower heat exchanger 10 working in the adsorption mode is mixed with the cooled and partially dehumidified regeneration air from the medium heat exchanger 10 and brought to the desired supply air temperature in the evaporation humidifier 32 . The condensate generated in the air cooler 46 may e.g. B. are discharged into the sewage system. However, it can also continue to be used in the evaporation humidifier 32 , since it does not contain any dissolved constituents or other substances that were not previously in the outside air. For this purpose, the connecting line 52 shown dotted in the figure from the air cooler 46 to the evaporative humidifier 32 is provided. It goes without saying that also the other heat exchangers 10 zugeord Neten air cooler 46 can be connected to corresponding lines 52 to the evaporative humidifier 32nd

Fig. 5 ist schematisch eine Anordnung einer erfindungsge mäßen Vorrichtung mit drei Wärmetauschern 10 gezeigt, wel chen über den Luftfilter 28 von dem Ventilator 42 Luft zu geführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird - in Ab wandlung von dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel - der Regenerierluftstrom nicht mit dem Zuluftstrom ver mischt, sondern rückgeführt und erneut den Wärmetauschern zugeleitet. Dazu sind in dem Luftleitungsnetz 54 die be reits beschriebenen Zuluftklappen 20 und Regenerierluft klappen 22 derart angeordnet, daß die den gerade im Regene rationsbetrieb arbeitenden Wärmetauscher 10 (im gezeigten Bei spiel der mittlere Wärmetauscher) durchströmende Regene rierluft über einen für alle Wärmetauscher 10 gemeinsam wirkenden Luftkühler 46 geleitet und dem Ventilator 42 er neut zugeführt werden kann. Eine solche Anordnung ist be sonders dann vorteilhaft, wenn sehr tiefe Lufttemperaturen und Luftfeuchtigkeiten gefordert sind, so daß sich das Mischen von entfeuchteter Luft mit Luft aus der Regenerierung nachtei lig auswirken könnte. Dabei wird die in dem mittleren Wär metauscher 10 desorbierte Wasserdampfmenge im Kühler 46 zum größten Teil kondensiert. An das dabei anfallende Kondensat kann in der beschriebenen Weise z. B. in die Kanalisation abgeleitet oder aber über eine hier nicht dargestellte Lei tung dem Verdunstungsbefeuchter 32 zugeführt werden. Fig. 5 is shown schematically an arrangement of a device according to the invention with three heat exchangers 10 , which is supplied via the air filter 28 by the fan 42 to air. In this embodiment - in conversion from the embodiment shown in FIG. 4 - the regenerating air flow is not mixed with the supply air flow, but recirculated and fed back to the heat exchangers. For this purpose, the supply air flaps 20 and regeneration air flaps 22 which have already been described are arranged in the air line network 54 in such a way that the heat exchanger 10 which is currently operating in regeneration mode (in the example shown the middle heat exchanger) flowing through regenerative air via an air cooler acting jointly for all heat exchangers 10 46 passed and the fan 42 he can be supplied again. Such an arrangement is particularly advantageous when very low air temperatures and humidity are required, so that the mixing of dehumidified air with air from the regeneration could have a disadvantageous effect. The amount of water vapor desorbed in the middle heat exchanger 10 is largely condensed in the cooler 46 . At the resulting condensate in the manner described, for. B. derived into the sewer system or via a line, not shown here, the evaporation humidifier 32 are supplied.

In der Fig. 6 ist eine schematische Übersicht über ver schiedene Möglichkeiten zur Kühlung des Kühlwassers ge zeigt. So kann z. B. ein handelsübliches Rückkühlwerk 56 bzw. 58 in offener oder geschlossener Bauweise vorgesehen wer den. Vorteilhaft kann auch die aus den zu klimatisierenden Räumen o. dgl. über ein Abluftnetz 60 abgeführte Abluft zur Kühlung genutzt werden. Dazu werden in das Abluftnetz 60 Sprühbefeuchter 62, 64 eingebunden und wasserseitig entwe der direkt (Sprühbefeuchter 62) oder aber indirekt (Sprühbefeuchter 64) an das Kühlwassernetz angeschlossen. Schließlich kann in das Abluftnetz 60 auch ein zusätzliches Kühlregister (z. B. Rippenrohrregister) 66 eingebaut und dieses mit Wasser besprüht werden oder es kann einer der beschriebenen adsorbierend wirkenden Wärmetauscher 68 ein gesetzt und mit Wasser berieselt werden. Diese Verfahren zur Kühlung des Kühlwassers können zusätzlich im Winter als Wärmerückgewinnungs-System (Kreislaufverbundsystem) beson ders vorteilhaft genutzt werden. Dabei werden insbesondere durch die Mehrfachverwendung von Wärmetauscher 10 und Abluft kühler 60 die Strömungs- bzw. Druckverluste eines ansonsten erforderlichen Wärmerückgewinnungssystems vermieden, so daß weniger Energie aufgewendet werden muß, um Luft durch die Klimatisierungsvorrichtung zu saugen bzw. zu drücken.In FIG. 6 is a schematic overview of ver different possibilities for cooling the cooling water is showing ge. So z. B. a commercial recooling 56 or 58 is provided in an open or closed design who the. The exhaust air discharged from the rooms to be air-conditioned or the like via an exhaust air network 60 can also advantageously be used for cooling. For this purpose, 60 humidifiers 62 , 64 are integrated into the exhaust air network and either water side (spray humidifier 62 ) or indirectly (spray humidifier 64 ) is connected to the cooling water network. Finally, an additional cooling register (eg finned tube register) 66 can be installed in the exhaust air network 60 and this can be sprayed with water or one of the described adsorbing heat exchangers 68 can be inserted and sprinkled with water. These methods of cooling the cooling water can also be used particularly advantageously in winter as a heat recovery system (closed loop system). In particular, the multiple use of heat exchanger 10 and exhaust cooler 60 avoids the flow or pressure losses of an otherwise required heat recovery system, so that less energy has to be used to suck or push air through the air conditioning device.

In der Fig. 7 ist schematisch die Anwendung eines in ein Zuluft- oder Abluftnetz 60 eingebundenen Wärmetauschers 10 gezeigt, bei dem das den Wärmetauscher 10 durchströmende Medium in einem abgeschlossenen und von dem Kühlwassernetz 36 und dem Heizwassernetz 40 getrennten Kreislauf 70 geführt wird, wobei eine Pumpe 72 für die Strömung des Mediums in dem Kreislauf 70 sorgt. Um dem geschlossenen Kreislauf 70 Wärmeenergie zu- oder abzuführen sind zwei Wärmetauscher, ein Kühlwärmetauscher 74 und ein Heizwärmetauscher 76, vorgesehen, welche über die beschriebenen Anschlußmittel an das Kühlwasser- bzw. Heizwassernetz 36 bzw. 40 angeschlossen sind. Dabei hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß beim Umschalten von Heiz- und Kühlbetrieb Heizungswasser nicht in den Kaltwasserkreislauf 36 gelangen kann und umgekehrt.In FIG. 7, the application of an embedded into a supply or extract air network 60 heat exchanger 10 is schematically shown, in which the heat exchanger 10 by flowing medium is guided in a sealed and the cooling water network 36 and separate the Heizwassernetz 40 circuit 70 with a Pump 72 ensures the flow of the medium in the circuit 70 . In order to supply or remove thermal energy from the closed circuit 70 , two heat exchangers, a cooling heat exchanger 74 and a heating heat exchanger 76 , are provided, which are connected to the cooling water or heating water network 36 or 40 via the connection means described. This embodiment has the advantage that when switching from heating and cooling operation, heating water cannot get into the cold water circuit 36 and vice versa.

Es sind zahlreiche Weiter bildungen und Abwandlungen möglich. So kann die beschrie bene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren nicht nur zum Entfeuchten, Erwärmen, Kühlen und Befeuchten von Luft eingesetzt werden, es eignet sich auch je nach Ausgestal tung der Gesamtanlage und Art der verwendeten Materialien für verschiedene andere Gase. Der Fachmann kann im Bedarfs falle außer den gezeigten drei Wärmetauschern 10 in einer Klima tisierungsanlage beliebig viele erfindungsgemäße Wärmetau scher 10 anordnen und dabei die verschiedenen beschriebenen Möglichkeiten der Regenerierung und der Führung des Regene rierluftstromes zweckmäßig kombinieren.Numerous further training and modifications are possible. So the described device and the method described can not only be used for dehumidifying, heating, cooling and humidifying air, it is also suitable for various other gases, depending on the design of the overall system and the type of materials used. The person skilled in the case can, in addition to the three heat exchangers 10 shown in a climate control system, arrange any number of heat exchangers 10 according to the invention and thereby appropriately combine the various possibilities of regeneration and the management of the regenerating air flow.

BezugszeichenlisteReference list

10 Wärmetauscher
12 Kernrohr
14 Rippe
16 Sorptionsschicht
18 Luftleitungsnetz
20 Zuluftklappen
22 Regenerierluftklappen
24 Zuluftventilator
26 Regenerierluftventilator
28 Luftfilter
30 Lufterhitzer
32 Verdunstungsbefeuchter
34 Kühlwasserventil
36 Kühlwassernetz
38 Heizwasserventil
40 Heizwassernetz
42 Ventilator
44 Luftleitungsnetz
46 Kühler
48 Kühlwasserventil
50 Heizwasserventil
52 Verbindungsleitung
54 Luftleitungsnetz
56 Rückkühlwerk, offen
58 Rückkühlwerk, geschlossen
60 Abluftleitung
62 Sprühbefeuchter, direkt angeschlossen
64 Sprühbefeuchter, indirekt angeschlossen
66 Kühlregister
68 Wärmetauscher
70 geschlossener Kreislauf
72 Druckmittelquelle
74 Kaltwärmetauscher
76 Heißwärmetauscher 10 heat exchangers
12 core tube
14 rib
16 sorption layer
18 Air line network
20 supply air dampers
22 regeneration air flaps
24 supply air fan
26 Regeneration air fan
28 air filter
30 air heaters
32 evaporative humidifiers
34 cooling water valve
36 Cooling water network
38 heating water valve
40 heating water network
42 fan
44 Air line network
46 cooler
48 cooling water valve
50 heating water valve
52 connecting line
54 Air line network
56 Recooling unit, open
58 Recooling plant, closed
60 exhaust air duct
62 spray humidifiers, directly connected
64 spray humidifiers, indirectly connected
66 cooling registers
68 heat exchangers
70 closed circuit
72 pressure medium source
74 cold heat exchangers
76 heat exchanger

Claims

1. A device for air conditioning, in particular rooms with means for supplying air and a heat exchanger ( 10 ) integrated into the airway, characterized in that
that the air flow surface of the heat exchanger ( 10 ) is at least partially coated with a sorption agent ( 16 ) and
that the heat exchanger ( 10 ) has a sealed against the heat exchanger ( 10 ) flowing air and with connections to pass through a flowable medium verse hen cavity ( 17 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the shape of the cavity ( 17 ) substantially corresponds to the air flowed surface of the heat exchanger ( 10 ) determines th shape.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is designed as a finned tube bundle.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) forms out as a smooth tube.

5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is formed as a coil.

6. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is designed as a plate heat shear.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is designed as a fixed heat exchanger ( 10 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sorbent ( 16 ) is silica gel.

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sorbent ( 16 ) is zeolite.

10. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sorbent ( 16 ) is aluminum oxide.

11. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sorbent ( 16 ) is a polymer adsorber.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sorbent ( 16 ) with water vapor permeable adhesive or binder is applied to the heat exchanger ( 10 ).

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that means for moistening at least a portion of the surface of the heat exchanger ( 68 ) around which the air flows are provided.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is followed by an air heater ( 30 ).

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is followed by an evaporative humidifier ( 32 ).

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is followed by an air cooler.

17. The device according to one of claims 1 to 16, wherein the connections of the cavity ( 17 ) are assigned means for supplying the flowable medium, in particular water, characterized in that the means a device (cooling water valve 34 , heating water valve 38 ) for on position at least two different temperatures of the medium flowing through the heat exchanger ( 10 ).

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that at least two heat exchangers ( 10 ) in an air duct network ( 18 ) are integrated in parallel in such a way that each of them can be flowed separately with air.

19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the means for supplying air comprise a supply air fan ( 24 ) and a regeneration air fan ( 26 ).

20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that means for discharging the air from the rooms to be air-conditioned are provided and that in the exhaust air ( 60 ) from a heat exchanger ( 10 ) is integrated, wel cher with or heat exchanger or heat exchanger ( 10 ) integrated in the supply air path is in a thermal interaction.

21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) in a common Wasserlei line network (cooling water network 36 , heating water network 40 ) are integrated.

22. A method for air-conditioning rooms with means for supplying air, a heat exchanger according to claim 1 and a control device, which is integrated into the air path and through which a flowable medium can flow, and characterized in that
that part of the physical parameters of the air is measured by the control device,
that the air is passed over a sorbent-coated surface of the heat exchanger and
that the heat exchanger is flowed through depending on the measured parameters with a coolant, a heating medium or not at all.

23. The method according to claim 22 with at least two in parallel heat exchangers integrated in the airway, which se are ready to flow with air, characterized in that the air to be dehumidified via the adsorbing surface the heat exchanger is directed (Air conditioning operation), while those on the adsorbing Area of another heat exchanger already adsorbed Moisture is desorbed by supplying thermal energy (Regeneration operation).

24. The method according to claim 22, characterized in that that the heat dew working in the regeneration operation air flowing directly into the outside air becomes.

25. The method according to claim 22, characterized in that the heat dew working in the regeneration operation air flowing around the at least one in the climate air flowing around the heat exchanger is forwarded.

26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized characterized in that the work in the regeneration operation air flowing around the heat exchanger to an air cooler is directed.

27. The method according to claim 26, characterized in that that the regenerated heat exchanger before the renewed flow cooling with air to be dehumidified.