DE19600470A1 - H-Thermokompaktgerät - Google Patents

H-Thermokompaktgerät

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    • F24F5/0042Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect

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Description

Es ist bekannt, daß lufttechnische Anlagen, speziell Klimaanlagen Räume jeglicher Art be- und entlüften, be- und entfeuchten, heizen und kühlen. Das Standard-Klimagerät bzw. Lüftungsgerät, das aus Ventilatoren, Wärmetauschern, gegebenenfalls aus Befeuchtungseinrichtungen, Wärmerückgewinnungen, Klappensteuerungen und Sensoren (Fühler) besteht, und das mittels einer Regelung die Temperatur und Feuchte reguliert, ist mit einem Luftkanalsystem verbunden. Die quer im Klimagerät montierten Wärmetauscher werden mit Wasser bzw. Wasserglykolgemisch, das thermisch angereichert ist, durchspült. Einerseits wird das in Windungen verlaufende Rohrsystem des Wärmetauschers mit Wasser bzw. Wasserglykolgemisch durchspült, andererseits werden die um das Rohrsystem anmontierten Lamellen mit Luft durchspült. Je nach Temperaturgefälle zwischen der Luft und den Wärmetauschern wird die thermische Energie auf die Luft übertragen. Ventilatoren sorgen für den Luftdurchsatz durch die Tauscher und stellen gleichzeitig den Frischluftbedarf für die Räume sicher. Das Luftkanalnetz, das an das oder die Klimageräte bzw. Lüftungsgeräte angebunden ist, sorgt einerseits für die Kanalisierung der Luft, andererseits wird dadurch eine Dosierung der konditionierten Luftmenge für die einzelnen Räume erzielt.
Eine Besonderheit stellen Kühldecken und Fußbodenheizungen dar, deren Tauscher in der Deckenkonstruktion bzw. im Deckenpaneel oder im Estrich integriert sind. Überwiegend werden die Wärmetauscher, die aus einem weitverzweigten Rohrsystem in der Deckenkonstruktion oder im Estrich bestehen, mit Wasser oder einem Wasserglykolgemisch durchspült, das die thermische Energie auf den oder die Kühlkörper (bei Decken) oder den Estrich überträgt. Je nach Temperaturgefälle zwischen der Luft und den Wärmeträgern, wie Estrich, Kühlkörper usw. wird die thermische Energie auf die Luft übertragen. Über die Luft erfolgt eine Verteilung dieser Wärme- bzw. Kälteenergie im Raum. Die Wärmeerzeugung durch direkte Umwandlung von elektrischer Energie mit Widerstandshitzedrähten, die fast ausschließlich in Fußböden eingelassen sind, kommt seltener vor.
Die Beheizung bzw. Kühlung des Raums erfolgt fast ausschließlich durch die natürliche Strahlung und Konvektion. Unterstützend sind meist Luftumwälzungsanlagen montiert, die einerseits den Frischluftbedarf decken andererseits eine bessere Raumdurchspülung bewirken.
Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt das Problem zugrunde, daß die Beheizung bzw. Kühlung der Klimaanlagen ausschließlich durch ein flüssiges Medium wie Wasser oder ein Wasserglykolgemisch geschieht. Es ist bekannt, daß bei der konventionellen Heizung Heizungsanlagen und bei der Kühlung Kältemaschinen Verwendung finden, die die thermische Energie an das Wasser bzw. an das Wasser­ glykolgemisch abgeben. Die mediengebundene thermische Energie wird zum jeweiligen Klimagerät, zu Kühldecken, zu Radiatoren oder zu der Fußbodenheizung geleitet, um dort diese mittels der Wärmetauscher, Kühlkörper (bei Decken), Heizkörper oder Estrich an die Luft bzw. in den Raum abzugeben. Die mediengebundene thermische Energie wird häufig nicht vor Ort erzeugt, ihr Transport an den Verwendungsort zu den Wärmetauschern oder zu den Räumen bedeutet jedoch einen nicht zu unterschätzenden Aufwand. Zudem ist mit der Umwandlung von Energie in thermische Energie meist ein großer Schadstoffausstoß verbunden, der insbesondere in Ballungsgebieten problematisch erscheint. Deshalb ist eine Wärme- und Kältegewinnung am Verwendungsort im Raum zweck­ mäßiger, wobei der Transport und die Umwandlung in thermische Energie mit sogenannter körperlich leichter Energie (elektrische Energie) erfolgt. Bei einer sogenannten körperlich leichten Energieübertragung und der direkten Gewinnung von Wärme- und Kälteenergie am Verwendungsort sind die Verluste durch die langen Transportwege der thermischen Energieübertragung der sogenannten körperlich schweren Energieart (mediale Energie; Fernwärme, Öl usw.) geringer und der Schadstoffausstoß gesenkt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gerät, das H-Thermokompaktgerät, das primär aus Peltier-Elementen bzw. Thermo-Element- Blöcken, Kühlkörperblöcken, Fluidkörperblöcken, Wärmeisolierstoffen usw. und dessen Bestückungsteilen wie variabler Energieversorgung, Schutzeinrichtungen usw. besteht, mit zusätzlichen Geräteteilen wie Ventilatoren, Klappen usw. kombiniert und mit einem Medienkanalsystem vernetzt wird. Das H-Thermokompaktgerät leistet sowohl die Funktion eines Heiz- und/oder Kühlgeräts als auch die Funktion des Wärme- und/oder Kältetauschers mit der Möglichkeit der Wärmerückgewinnung und der Entfeuchtung. Elektrische Energie wird durch ein dotiertes Halbleiterelement, das Peltier-Element, direkt in thermische Energie sprich Wärme- und Kälte-Energie umgewandelt. Die thermische Energie wird in Wärme und Kälte separiert und polarisiert zu den Oberflächen des Peltier- Elements geleitet, um sich dort zu kumulieren. Sie tritt dabei gleichzeitig an den gegenüberliegenden Oberflächen auf, das heißt, eine Oberfläche ist heiß, die andere ist kalt. Mehrere Peltier-Elemente, die an ihren Schenkeln mit Kupferbrücken miteinander verbunden und nach außen mit einer elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Isolierschicht (Keramikschicht) abgedeckt sind, bilden einen Thermo-Element-Block. Durch die elektrische Reihenschaltung und die thermische Parallelschaltung von Peltier- Elementen wird der oben beschriebene Effekt der Energieumwandlung vervielfacht. Die an der Oberfläche des Peltier-Elementes bzw. des Thermo-Element-Blocks entstehende polarisierte Wärme und Kälte hängt von der Polung der Energiequelle bzw. Gleichstromquelle ab. Die thermische Energie, die an den Oberflächen der Peltier- Elemente kumuliert, wird auf die Oberflächen des Thermo-Element-Blocks übertragen. Von dort wird die thermische Energie (Warmseite und/oder Kaltseite) entweder beidseitig indirekt übertragen und abgeleitet (gekühlt) d. h. die thermische Energie wird auf großflächige Kühlkörpersegmente bzw. Kühlkörperblöcke (Wärmetauscher) abgeleitet, die ihrerseits die thermische Energie an ein Medium (Gas, Flüssigkeit) abgeben, oder einseitig direkt und einseitig indirekt übertragen und abgeleitet, oder beidseitig direkt abgeleitet (gekühlt) d. h. Medien werden direkt auf die Thermo-Element-Blockoberfläche geleitet um die thermische Energie abzuführen.
Sowohl bei der direkten als auch bei der indirekten Ableitung der thermischen Energie (Luftkühlung als auch bei der Wasserkühlung) von den Thermo-Element-Blöcken, sind die Thermo-Element-Blöcke auf Sockel montiert, wobei diese mit Vertiefungen versehen sind, in die die Thermo-Element-Blöcke zur Fixierung derselben geringfügig eingelassen sind. Entsprechend ist das Gegenstück zu diesem Kühlkörper mit spiegelbildlich passenden Sockeln gefertigt, die jedoch, bei beidseitiger Kühlkörperblockanordung (Kühlkörpersegmentanordnung) keine Vertiefungen enthalten. Die Sockel sind auf dem Kühlkörperblock in der Ebene horizontal und vertikal versetzt und ausgerichtet, während sie bei der mittigen Anordnung in der Ebene in einer Reihe angeordnet sind. Bei mittiger Anordnung der Sockel muß zur Ausgleichung der Thermo-Element-Block-Toleranzen ein Kühlkörperblock aus mehreren Kühlkörpersegmenten bestehen; die Toleranzen können jedoch auch durch Ausfräsungen oder Auftragungen auf die Sockel ausgeglichen werden. Bei Verwendung eines Kühlkörperblocks, der aus mehreren Kühlkörpersegmenten besteht, sind diese zueinander in einem räumlichen Abstand montiert, so daß ein gegenseitiger thermischer Einfluß der Kühlkörpersegmente und damit der Thermo-Element-Blöcke ausgeschlossen ist.
Zwischen jeweils zwei Kühlkörperblöcke werden die Thermo-Element-Blöcke gespannt. Diese Kühlkörperblöcke sind mit Schrauben aneinander fixiert, so daß die Thermo- Element-Blöcke mit einer Kraft verspannt sind. Die Schrauben bestehen aus thermisch schlecht leitendem Edelmetall und sind von einer wärmeisolierenden Führungsbuchse umgeben. Wärmeisolierende Abstandshalter, die zwischen den Kühlkörpersegmenten oder Kühlkörperblock und dem gegenüberliegenden Kühlkörperblock gespannt sind, halten diese zueinander in der gewünschten Distanz.
Bei der Direktübertragung der thermischen Energie beim H-Thermokompaktgerät geben die Thermo-Element-Blöcke ihre thermische Energie direkt an das flüssige Medium im speziellen an Wasser ab.
Die für die Kühlung/Heizung der Thermo-Element-Blöcke verwendeten Medien, im speziellen Wasser, werden in einem Körper, dem sogenannten Fluidkörper geführt. Der Fluidkörper trägt stets spiegelbildlich zum Kühlkörperblock oder zu den Kühlkörpersegmenten bzw. zum Fluidkörper angeordnete Sockel. Der Fluidkörper ist von einem eingebetteten und allseitig geschlossenen Kanalsystem durchzogen, das an einen Zu- und Abflußstutzen angeschlossen ist.
Der in den Fluidkörper eingelassene Zuflußkanal und Abflußkanal ist mit einer Abdeckung (Deckel) versehen, die mit Schrauben auf dem Körper befestigt ist und dadurch den Zuflußkanal zum Abflußkanal sowie nach außen hin abdichtet. Eine innenliegende Dichtschnur (O-Schnur), die das Abdichten zwischen Fluidkörper und Abdeckung (Deckel) ermöglicht, ist im Körper durch eine Einfraßung fixiert. Eine weitere Möglichkeit den Deckel auf dem Fluidkörper zu befestigen ist, ihn mit diesem zu verschweißen. Die obere Abdeckung des Fluidkörpers kann entfallen, wenn durch Tiefenbohrungen im Fluidkörper der Zu- und der Abflußkanal gefertigt werden. Längs und quer zur Stirnseite des Fluidkörpers werden Bohrungen eingetrieben, die Zufluß- und Abflußkanäle bilden. Diese stehen in Verbindung mit den Zufluß- und Abflußbohrungen, die das Medium (hier Wasser) zu den Thermo-Element-Blockoberflächen hin- bzw. von ihnen wegführt.
Die längs und quer zur Stirnseite des Fluidkörpers eingetriebenen Tiefenbohrungen sind nach außen durch Abdichtstopfen verschlossen.
Der in die Oberseite des Fluidkörpers eingefräste oder eingetriebene Zuflußkanal und Abflußkanal sind durch Kanalöffnungen miteinander verbunden, die zu jeweils einer Thermo-Element-Blockoberfläche der auf der Unterseite des Fluidkörpers montierten Thermo-Element-Blöcke führen. Das Einspritzen bzw. das Hinleiten des Mediums auf die Thermo-Element-Blockoberflächen erfolgt durch diese Kanalöffnungen (Bohrungen), die vom Zuflußkanal zu den Thermo-Element-Blockoberflächen führen. Das Ableiten des Mediums von den Thermo-Element-Blockoberflächen zum Abflußkanal erfolgt durch größere Bohrungen auf der gegenüberliegenden Seite der Einspritzbohrungen. Der Volumenstrom, der auf die Thermo-Element-Blockoberflächen geleitet wird, ist im wesentlichen vom Medienzuflußdruck und von der Querschnittsgröße der Zuflußbohrung abhängig, wobei die Querschnittsgröße der Zuflußbohrung klein sein muß im Vergleich zur Querschnittsgröße der Abflußbohrung. Die kontrollierte und dosierte Mediumseinspritzung erfolgt durch gezielte Querschnittsverengung in der Zuflußbohrung. Dies wird ermöglicht, indem zylindrische Körper, die mit einer Schraubenkrone versehen sind, in die Zuflußbohrungen eingelassen werden, die den gewünschten Mediumsvolumenstrom zwischen Zylindermantel und Bohrungsmantel fließen lassen. Durch den Mediumsfluß, der auf die Schraubenkrone wirkt, wird eine Rotationsbewegung des Zylinders um dessen Längsachse hervorgerufen, was Kalkablagerungen zwischen Zylindermantel und -Bohrungsmantel verhindert.
Ein Ausfließen des Mediums, das zwischen Thermo-Element-Blockoberfläche und Fluidkörper fließt, wird verhindert, indem ein innerer Dichtring (O-Ring), der durch eine Einfrasung in den Sockel des Fluidkörpers eingelassen und fixiert ist, auf dem äußeren Rand der jeweiligen Thermo-Element-Blockoberfläche aufliegt. Durch einen äußeren um den Thermo-Element-Block liegenden Dichtring (O-Ring), der ebenfalls durch eine Einfraßung in den Sockel des Fluidkörpers eingelassen ist, wird das Ausfließen des Mediums verhindert, falls die Thermo-Element-Blockoberfläche (Keramikoberfläche) bersten sollte. Bei direkter Energieübertragung d. h. zwei Fluidkörper sind aufeinander fixiert, ist nur ein äußerer Dichtring vonnöten. Die elektrische Energiezufuhr der Thermo- Element-Blöcke erfolgt über Drähte, die in einer Einfräsung unter den äußeren Dichtringen geführt werden.
Die Thermo-Element-Blöcke werden bei dieser Möglichkeit der thermischen Energieübertragung zwischen Fluidkörper (mediumsführender Körper) und dem Kühlkörperblock, der gegebenenfalls aus mehreren Kühlkörpersegmenten besteht, gespannt und fixiert.
Die für die Thermo-Element-Blöcke notwendige Energieversorgung mit elektrischer Energie wird über Drähte, die zwischen den zwei Kühlkörperblöcken geführt werden, sicher gestellt. Das freie Volumen zwischen den Kühlkörperblöcken wird mit Isoliermaterial gefüllt, um thermische Verluste zu vermeiden. Die Kühlkörpergröße bzw. dessen Oberflächengröße ist thermisch angepaßt.
Die auf die Kühlkörperblöcke geleitete thermische Leistung kann auf verschiedene Medien wie Gase (Luft), Flüssigkeiten (Wasser, Öle) usw. übertragen werden. Je nach geforderter thermischer Leistung dQ/dt ((dQ/dt = (k·dT·dV/dt) mit k = ρ·c; Volumenstrom dV/dt, Temperatur T, Mediumsdichte ρ, Wärmekapazität des Mediums c) sind die Elemente auf die Kühlkörperblöcke, die für die Anwendungen als Wärme- und Kältetauscher fungieren, abzustimmen. Die maximale Heiz- und Kühlleistung ist beliebig und hängt von der Thermo- Element-Blockanzahl ab.
Die Kühlkörperoberfläche der Kaltseite verhält sich zur Kühlkörperoberfläche der Warmseite bei Luftkühlung im Verhältnis 2 : 3. Bei anderen Medien wie Wasser,Öl usw. ist ein anderes, dem Medium angepaßtes Verhältnis maßgeblich. Die Kühlkörperblöcke geben die thermische Energie je nach Temperaturgefälle an die in den Kühlkörperkammern zirkulierenden Medien, meist Luft, ab.
Für eine variable Auswahl an Wärme- und Kälteenergie sorgt eine variable Energieversorgung. Dies wird realisiert, in dem eine variable Spannungs- und/oder Stromversorgung die elektrische Energiezufuhr sicher stellt. Unterstützend zu dieser Maßnahme können die Thermo-Element-Blöcke verschiedenen und zweckmäßigen elektrischen Verschaltungen unterworfen werden, die mittels Zuschaltung oder Abschaltung von einzelnen Thermo-Element-Blöcken, die in Reihe oder parallel geschaltet sind, erfolgt, wodurch eine Drosselung oder Verstärkung der elektrischen Energiezufuhr, d. h. eine Dosierung der thermischen Energie bewirkt wird. Sensoren wie Temperaturfühler (Raumtemperaturfühler, Temperaturwächter (TW), Kanaltemperaturfühler usw.), Thermistoren bzw. Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB), die zum Schutz vor thermischer Überlastung sowie Überspannungs- und Überstrom-Schutzeinrichtungen, die zum Schutz vor elektrischer Überlastung der Thermo-Element-Blöcke eingebaut sind, wirken direkt oder indirekt auf Steuerungs- und Regelungseinrichtungen, Stellglieder usw. und nehmen - dadurch Einfluß auf die Energiezufuhr der Thermo-Element-Blöcke und begrenzen diese gegebenenfalls. Der Temperaturregelkreis nimmt Einfluß auf die gewünschte Raumtemperatur. Der Temperaturbegrenzungsregelkreis kontrolliert die maximale Kühlkörpersegmentblocktemperatur, um die Thermo-Element-Blöcke vor einer thermischen Überlastung zu schützen.
Die durch die Peltier-Elemente erzeugte Wärme- und Kälteenergie ist im wesentlichen abhängig von der Energiequelle d. h. von der Gleichspannungsquelle und/oder Gleichstromquelle, die durch die Gleichrichtung der Netzspannung d. h. von Wechselspannung erzeugt wird. Durch die Wechselspannungsgleichrichtung entsteht eine Gleichspannungswelligkeit und/oder Gleichstromwelligkeit, die von der Gleichrichterpulszahl abhängt. Die Welligkeit nimmt Einfluß auf den Wirkungsgrad der Thermo-Element-Blöcke bzw. der Peltier-Elemente. Der Wirkungsgrad der Thermo-Element-Blöcke d. h. die Umwandlung von elektrischer Energie in Kälteenergie ist am größten bei einer idealen Gleichspannungsquelle/Gleichstromquelle, das bedeutet hier, wenn die Welligkeit der Gleichspannungsquelle/Gleichstromquelle Null ist, und verschlechtert sich bei schlecht geglätteten Gleichspannungsquellen / Gleichstromquellen, d. h. bei großer Welligkeit.
Um zum Beispiel im Sommer eine möglichst große Kälteenergie mit geringer Heizenergie zu erzeugen, werden die Thermo-Element-Blöcke mit gleichgerichteter elektrischer Energie versorgt, deren Welligkeit sehr gering ist. Eine möglichst große Wärmeenergie mit geringer Kälteenergie kann zum Beispiel im Winter dadurch erzeugt werden, daß die Thermo-Element-Blöcke mit gleichgerichteter elektrischer Energie, deren Welligkeit groß ist, versorgt werden.
Bei beidseitig indirekter thermischer Energieübertragung steht die temperierte Luft (warme und kalte Luft) in zwei getrennten Kanalsystemen zur Verfügung. Bei einseitig indirekter und einseitig direkter thermischer Energieübertagung steht die temperierte Luft nur in einem Kanalsystem zur Verfügung. Sie wird zu den jeweiligen Orten mittels der Luftumwälzung durch die Ventilatoren transportiert. Lüftungsklappen ermöglichen das Umlenken der Luftströme.
Für die Belüftung der Räume und die notwendige Durchspülung der Kälte- und Wärmetauscher (Kühlkörperblöcke) des H-Thermokompaktgeräts können sowohl Axial- als auch Radial-Ventilatoren eingesetzt werden.
Es erweist sich als günstig, das für die Kühlung des warmen Kühlkörperblocks zugeführte Medium mittig einzuleiten und beidseitig abzuleiten, weil dabei die Temperaturdifferenz zwischen ein- und ausgeleitetem Medium klein ist und dadurch eine größere Kühlung der Warmseite erreicht wird als bei seitlicher Mediumseinströmung und -ausströmung. Beim H-Thermokompaktgerät sind immer Wärme- und Kältequellen präsent, die entsprechend dem Anforderungsprofil genutzt werden können.
Die Perieheriegeräte wie Filter, Luftklappen usw. filtern Schwebstoffteile aus der Luft (reinigen die Luft) und sorgen für konditionierte und dosierte Luftmengen. Durch die Steuerung der einzelnen mechanischen oder elektrischen Luftklappen und durch das stufenlose oder stufige Ansteuern der Ventilatoren, läßt sich einerseits der Frischluftbedarf einstellen und decken, andererseits eine indirekte Temperaturverschiebung (Mischluftkammerbeimischung usw.) realisieren.
Schutzeinrichtungen, die für die zusätzlichen Geräteteile notwendig sind, sind die allgemein bekannten Standardeinrichtungen.
Wenn die an einer Seite des H-Thermokompaktgeräts erzeugte thermische Energie, z. B. im Sommer die Energie der Warmseite, nicht genutzt werden kann, kann sie auch auf andere Medien, wie andere Gase oder flüssige Medien übertragen werden. Diese Möglichkeit besteht beidseitig und generell.
Die primäre Einstellung der Temperatur erfolgt mittels einer Messung der Raumtemperatur, der Außenlufttemperatur und/oder an weiteren Meßpunkten und Meßorten. Die Meßergebnisse werden durch eine Regelung ausgewertet, die ihrerseits auf die Energiequelle des H-Thermokompaktgeräts Einfluß nimmt und die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts einstellt. Dadurch wird das Temperaturgefälle zwischen dem einströmenden Medium (Gase, Flüssigkeiten) hier Luft und dem H-Thermokompaktgerät ausgeglichen. Das Gas, die Luft bzw. die anderen Medien, die durch das H-Thermokompaktgerät strömen, werden somit gezielt temperiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei der Kälteerzeugung auf Halbleiterbasis mit Peltier-Elementen bzw. mit Thermo-Element- Blöcken keine Kältemittel eingesetzt werden müssen und dadurch kein FCKW entsteht, während bei der konventionellen Kälteerzeugung mit Kältemaschinen fast ausschließlich Kältemittel verwendet werden.
Erfindungsgemäß entfallen die körperlich schweren Energiearttransporte (mediale Energie; Fernwärme, Öl usw.) und der Schadstoffausstoß ist gesenkt.
Während bei der konventionellen Heizung und Kühlung Massenströme im Umlauf sind, die zum Klimagerät geleitet werden, und die träge reagieren, entfällt dies erfindungsgemäß durch die elektrische Energieübertragung und deren thermische Umwandlung. Ebenso erfolgen die Wirkungen der Steuerung und Regelung unmittelbarer als bei konventionellen Klimaanlagen, wo die vorgeschalteten Heiz- und Kühlanlagen lange Anlaufzeiten benötigen. Während bei der zentralen Unterbringung der Heizung und der Kältemaschinen Gebäudeteile bzw. Technikräume zur Verfügung gestellt werden müssen, die den Geräuschpegel dämpfen und besonderen feuertechnischen Verordnungen genügen müssen, entfällt dies hier erfindungsgemäß.
Erfindungsgemäß läßt sich das H-Thermokompaktgerät als Zentraleinheit bzw. Geräteeinheit aufstellen oder dezentral im Gebäudekomplex als dezentrale Anlage unterbringen.
Erfindungsgemäß läßt sich das H-Thermokompaktgerät wegen seiner geringen Abmessungen in allen Räumen, besonders bei Umbaumaßnahmen einsetzen. Ein weiterer Vorteil ist damit begründet, daß sich das H-Thermokompaktgerät durch die Umpolung der Energiequelle zum Heizen und Kühlen nutzen läßt.
Eine weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist die Heizung/Kühlung des H-Thermokompaktgeräts mit natürlichen Resourcen.
Durch die getrennte Mediumsführung im H-Thermokompaktgerät und die getrennte Mediumsführung außerhalb des H-Thermokompaktgeräts lassen sich natürliche Resourcen oder künstliche Energiequellen für die Winterbeheizung und Sommerkühlung heranziehen. Da die Peltier-Elemente bzw. der Thermo-Element-Block generell ein Temperaturgefälle (Temperaturdifferenz zwischen kalter und warmer Seite) erzeugen, ist entweder die wärmere oder die kältere Seite an eine, durch ein vorhandenes Medium vorgegebene Temperatur fixiert. Die noch freie Temperatur der anderen Seite wird für die Optimierung der Energiegewinnung herangezogen (Energiesparmaßnahme). So ist zum Beispiel im Sommerbetrieb die Warmseite des H-Thermokompaktgeräts mit vorhandener kühler Tiefgaragenluft, Kellerluft oder ähnlichen kühlen Medien zu beaufschlagen, die wegen ihrer schlechten Luftqualität ins Freie geleitet werden.
Diese Anwendung ist bei den konventionellen Klimaanlagen meist ausgeschlossen, da wegen des hohen Verschmutzungsgrades der Luft, die Luft gereinigt werden muß, bevor sie durch den konventionellen Wärmetauscher, dessen Lamellen sich sonst zusetzen, strömt. Die Kaltseite des H-Thermokompaktgeräts wird mit Frischluft, Raumluft beaufschlagt, die den gewünschten Räumen zugeführt wird, wobei diese Luft zu einem zusätzlichen Kälteenergiegewinn führt. Das H-Thermokompaktgerät läßt sich also auch zur Wärmerückgewinnung einsetzen. Entsprechend läßt sich umgekehrt zusätzliche Wärmeenergie im Winter gewinnen. Voraussetzung hierfür ist, daß die be- und entlüfteten Räume über einen ausgeglichenen Lufthaushalt verfügen, der sich mit zusätzlichen Be- und Entlüftungsmaßnahmen verwirklichen läßt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gegenüber der Außenluftkühlung eine Energierückführung bzw. Wärme-oder Kälte-Rückgewinnung möglich ist.
Das H-Thermokompaktgerät eignet sich jeweils separat für den Sommer- und für den Winterbetrieb, oder als Kombination mit umschaltbarer Einheit, wodurch die Warmseite mit der Kaltseite vertauscht wird, für den Sommer- und Winterbetrieb, was durch eine Luftklappenregelung unterstützt werden kann und somit einen optimalen Jahresausnutzungsgrad ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil ist, daß durch Welligkeitssteuerung der elektrischen Energiequelle eine Erhöhung des Wirkungsgrades der thermischen Energieausbeute erreicht werden kann. Das H-Thermokompaktgerät wird durch Ventilatoren mit dem Medium-Luft versorgt, die entsprechend gekühlt oder geheizt wird.
Ein weiterer Vorteil ist, daß das dichte System des H-Thermokompaktgeräts sowohl in der Klimatechnik als auch in der Verfahrenstechnik einsetzbar ist.
Da die Thermo-Element-Blöcke mit ihrer elektrischen Zufuhr keinen direkten Kontakt zu den in den Kühlkörperblöcken geführten Medien haben, kann das dichte H-Thermokompaktgerät auch mit explosionssensiblen Medien durchspült werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das mit Medium (Luft oder/und Wasser) durchspülte H-Thermokompaktgerät kann wahlweise mit zweisträngiger Luftführung in Geräteräumen oder in Deckenzwischenräumen montiert werden oder mit einsträngiger Luftführung als Kühldecke in Raumdecken integriert werden.
Eine weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist eine spezielle Art von dezentraler Anlage als Kühl- und/oder Heizdecke.
Zur Kühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks findet bei Kühldecken Luft oder Wasser Verwendung.
Während bei der Luftkühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks Lüftungsrohre und/oder Lüftungskanäle verwendet werden, deren Abmessungen, besonders bei Umbaumaßnahmen hinderlich sind, sind bei der Wasserkühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks der mechanische Aufwand als auch die mechanischen Abmessungen gering, und somit von Vorteil. Entsprechend der zweisträngigen Luftführung wird eine Seite des H-Thermokompaktgeräts mit Luft oder Wasser versorgt (Luftkühlung oder Wasserkühlung), was die Abfuhr von warmer Luft oder Wasser im Sommer und von kalter Luft oder Wasser im Winter sichert, d. h. ein Überhitzen bzw. Einfrieren des H- Thermokompaktgeräts absichert.
Im Sommer wird bei der Kühldecke die Kühlleistung, im Winter wird bei der Heizdecke (im Deckenpaneel) die Wärmeleistung auf das Medium Luft übertragen, diese wird den Räumen zugeführt.
Eine für die Montage notwendige lageorientierte Vorzugsrichtung ist für die Kühldecke bzw. Heizdecke nicht vorzusehen.
Während bei der konventionellen Kühldecke große Mengen von flüssiger thermischer Energie (Wassermassen) im Rohrsystem umlaufen, entfällt dies erfindungsgemäß beim H-Thermokompaktgerät durch die elektrische Energieübertragung und deren Umwandlung. Weiterhin ist erfindungsgemaß von Vorteil, daß die Räume sofort nach der Anforderung gekühlt bzw. geheizt werden, während bei der konventionellen Kühlung durch Kältemaschinen bzw. Heizungsanlagen usw. Anlaufzeiten benötigt werden, also mehr Zeit gebraucht wird. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei der herkömmlichen Kühldecke bzw. Heizdecke eine erhebliche Belastung der Decken durch das Deckenrohrsystem, durch die Durchspülung desselben mit dem Kühlmedium bzw. Heizmedium und durch den notwendigen Halterungsaufwand zu verzeichnen ist, was erfindungsgemäß bei der Luftkühlung des H-Thermokompaktgeräts entfällt. Entsprechend sind Undichtigkeiten im Rohrsystem, die durch Oxidation und ähnliches entstehen, erfindungsgemäß ausgeschlossen. Erfindungsgemäß entfällt das Rohrsystem mit dessen Isolierung.
Bei einer einseitigen Kühlung des H-Thermokompaktgeräts mit Brauchwasser, das einen größeren Heiz- oder Kühlwirkungsgrad mit sich bringt, ist erfindungsgemäß keine Heiz- und/oder Kälteanlage erforderlich.
Erfindungsgemäß entfallen die körperlich schweren Energiearttransporte (mediale Energie; Fernwärme,Öl usw.) und der Schadstoffausstoß ist gesenkt.
Eine weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist eine spezielle Art von dezentraler Anlage wie Heiz- und Kühl-Radiatoren in der Funktion einer statischen Heizung und statischen Kühlung. Während bei Kühldecken das H-Thermokompaktgerät ausschließlich in der Decke integriert ist, wird der Radiator im Raum entsprechend den bisher verwendeten Heizkörpern oder ähnlichem montiert. Zur Kühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks finden bei Kühldecken Luft und Wasser Verwendung, bei den Radiatoren (Wandmontage oder ähnliches) ist meist eine Wasserkühlung im Einsatz. Das entstandene warme Wasser kann als Brauchwasser in einem Boiler gesammelt werden und zur Weiterverwendung zur Verfügung gestellt werden bzw. das entstandene kalte Wasser kann als Abwasser in Behältern gesammelt und z. B. zur Toilettenspülung verwendet werden. Während bei der Luftkühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks Lüftungsrohre und/oder Lüftungskanäle verwendet werden, deren Abmessungen, besonders bei Umbaumaßnahmen hinderlich sind, sind bei der Wasserkühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks der mechanische Aufwand sowie die mechanischen Abmessungen gering und somit von Vorteil.
Ein Bestandteil des auf dem H-Thermokompaktgerät aufgebauten Radiators ist ein fest montierter Ventilator. Neben der Wärmestrahlung und Wärmekonvektion bewirkt der Ventilator ein zusätzliches kontinuierliches Durchspülen des warmseitigen/kaltseitigen Kühlkörperblocks des Radiators bzw. den Abtransport von warmer/kalter Luft in den Raum. Voraussetzung für die Nutzung als wärme- und kälteerzeugender Radiator ist eine Sommer/Winter-Umschaltung. Ein eingebauter Frostwächter verhindert das Einfrieren des kaltseitigen Kühlkörperblocks bzw. dessen Wasser.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei der Wasserkühlung die Abmessungen gegenüber der Luftkühlung gering sind. Ein großer Wirkungsgrad der Wärme- und. Kälteerzeugung ergibt sich bei Verwendung des zur Verfügung stehenden Brauchwassers. So wird im Winter zur Durchspülung des Fluidkörpers aufbereitetes warmes und im Sommer kaltes Brauchwasser (Stadtwasser) verwendet. Daraus ergibt sich ein geringerer elektrischer Energieverbrauch für das Heizen und Kühlen mit dem H-Thermokompaktgerät. Im Heizfall beträgt die Austrittstemperatur des Brauchwassers aus dem Boiler 30 bis 35 Grad und im Kühlfall die Eintrittstemperatur in den Boiler kleiner als 17 Grad.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß lediglich die im Gebäude verlegten Gebrauchswasserleitungen zum H-Thermokompaktgerät verlegt werden müssen und damit keine Heizungsrohrverlegung erforderlich ist.
Während bei der konventionellen Kühldecke und bei konventionellen Heizungsanlagen mit Radiatoren (statische Heizung) große Mengen von flüssiger thermischer Energie (Wassermassen) im Rohrsystem umlaufen, entfällt dies erfindungsgemäß beim H-Thermokompaktgerät durch die elektrische Energieübertragung und deren Umwandlung. Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, daß die Räume sofort nach der Anforderung geheizt und gekühlt werden, während bei der konventionellen Heizung und Kühlung durch Heizungsanlagen und Kältemaschinen usw. Anlaufzeiten benötigt werden, also mehr Zeit gebraucht wird.
Bei zweisträngigen Luftführungssystemen bei Deckenmontagen oder bei Radiatoren ist der nachstehende Sachverhalt zu berücksichtigen:
Um Schwitzwasser, welches bei abkühlender Luft (Wärmeentzug) durch Kondensation entsteht, sammeln und ableiten zu können, wird das H-Thermokompaktgerät bzw. die Anbringung der Kühlkörperblöcke in eine leichte Schieflage gebracht. Das Schwitzwasser fließt dadurch an den Kühlrippen entlang, sammelt sich in einer eigens dafür vorgesehenen Rinne und wird durch Schlauchverbindungen ins Abwasser oder ins Freie abgeleitet. Aus Gründen der Dichtheit ist die Kaltseite des Kühlkörperblocks aus einem ununterbrochenen Stück gefertigt, die Warmseite besteht aus Kühlkörpersegmenten, die einen Block bilden. Um der Schwitzwasserbildung vorzubeugen, werden außen oder im Zwischenraum der Kühlkörperblöcke Sensoren angebracht, die die Temperatur der Kühlkörper erfassen und über eine Regelung im Zusammenhang mit der Raumtempermessung die Energiezufuhr begrenzen. Bei dem Gerätetyp mit elektrischer Sommer- und Winterumschaltung sind die Segmente untereinander abzudichten, sofern keine geschlossenen Kühlkörperblöcke gegeben sind, so daß der Schwitzwasserablauf sichergestellt ist.
Die mechanische Drehung des H-Thermokompaktgeräts um seine Längsachse, um 180 Grad, zum Beispiel bei Fehlen einer elektrischen Umschaltungsmöglichkeit, die das Heizen und Kühlen nur einseitig ermöglicht, stellt eine Abdichtungsalternative dar. Ein Vertauschen der Kaltseite mit der Warmseite ist die Folge dieser Maßnahme. Die gleiche Wirkung erzielt ein Vertauschen der Luftströme durch den Einsatz von Klappensteuerungen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch und skizzenhaft dargestellt und werden, soweit es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist, im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Längsschnitt durch ein H-Thermokompaktgerät mit indirekter thermischer Energieübertragung (hier auf Luft), das vollständig in der Decke des Raumes installiert ist,
Fig. 2 Längsschnitt durch ein H-Thermokompaktgerät mit indirekter thermischer Energieübertragung (hier auf Luft), das einseitig im Deckenpaneel als Kühldecke eingelassen ist,
Fig. 3 Schematische Darstellung des H-Thermokompaktgeräts als Radiator mit indirekter und direkter thermischer Energieübertragung (hier auf Luft und Wasser) (Wandheizung und Wandkühlkörper),
Fig. 4 Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit indirekter (Kühlung) Übertragung der thermischen Energie von den Thermo-Element-Blöcken,
Fig. 5 Ansicht des Kühlkörperblocks von unten,
Fig. 6 Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit einseitig direkter und einseitig indirekter Übertragung der thermischen Energie von den Thermo-Element- Blöcken,
Fig. 7 Ansicht des Fluidkörpers von unten bei mittiger Anordnung der Sockel,
Fig. 8 Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit einseitig direkter und einseitig indirekter Übertragung von thermischer Energie der Thermo-Element-Blöcke und versetzter Anordnung der Sockel,
Fig. 9 Ansicht des Fluidkörpers von unten bei versetzter Anordnung der Sockel,
Fig. 10 Perspektivische Darstellung der Peltier-Elemente mit Kühl- und Wärmeplättchen (Kupferbrücken) verbunden im Thermo-Element-Block,
Fig. 11 Skizze der Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheiten zur funktionellen Unterstützung des H-Thermokompaktgeräts,
Fig. 12 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilatoren usw. für den Sommerbetrieb, die der in Fig. 1 weitgehend entspricht,
Fig. 13 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilatoren usw. für den Winterbetrieb, die der in Fig. 1 weitgehend entspricht,
Fig. 14 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Winterkompaktanlage, die der in Fig. 1 weitgehend entspricht,
Fig. 15 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten als Entfeuchtungsanlage, deren Einsatz dem des in Fig. 1 dargestellten weitgehend entspricht,
Fig. 16 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Winterkompaktanlage.
Fig. 1
Längsschnitt durch ein H-Thermokompaktgerät mit indirekter thermischer Energieübertragung (hier auf Luft), das vollständig in der Decke des Raumes installiert ist:
Das H-Thermokompaktgerät 1 wird durch die Zu- und Abluftventilatoren 2 mit der Außenluft 3 und/oder mit der Abluft 4 durchspült, die nach Anforderung der Behaglichkeit im Raum durch das H-Thermokompaktgerät 1 gekühlt oder geheizt wird. Die aufbereitete Luft wird durch die Zu- und Fortluftventilatoren 5 als Fortluft 6 in die Außenumgebung oder als Zuluft 7 dem Raum zugeführt. Durch die individuelle Klappenstellung der Außenluftklappen 8 und der Abluftklappen 9 werden die gewünschten Luftmischungen der Außenluft mit der Abluft in Kanalsystem 10 und 11 ermöglicht. Die Luftmengenmischung in beiden Kanalsystemen kann unterschiedlich sein. Während die Luft des Kanalsystems 10 der warmen Seite des H-Thermokompaktgeräts 1′ zugeführt wird, wird die Luft des Kanalsystems 11 über die Stellungsauswahl der Geräteklappen 12, der kalten Seite des H-Thermokompaktgeräts 1′′ zugeleitet. Ist nur die Geräteklappe 12′ geöffnet, erfolgt die größtmögliche Kühlung der Luft. Durch die Fortluftklappen 13 und die Zuluftklappen 14 ist eine Auswahl der Luft für den Raum möglich, die dem Frischluftbedarf und der geforderten Temperatur entspricht.
Fig. 2
Längsschnitt durch ein H-Thermokompaktgerät mit indirekter thermischer Energieübertragung (hier auf Luft), das einseitig im Deckenpaneel als Kühldecke eingelassen ist:
Die warme Seite des H-Thermokompaktgeräts 15′ wird durch den Zu- und Außenluftventilator 16 mit der Außenluft 17 durchspült, die sodann durch den Ab- und Fortluftventilator 18 als Fortluft 19 in die Außenumgebung geblasen wird. Die Klappe 20 stellt den Frischluftbedarf im Raum sicher. Die kalte Seite des H-Thermokompaktgeräts 15′′ schließt deckenbündig mit dem Paneel ab. Die für den Raum geforderte Temperierung erfolgt durch die variable Temperatureinstellung der Kühldecke, wobei die Frischluftdüsen 21 die natürliche Konvektion im Raum unterstützen.
Fig. 3
Schematische Darstellung des H-Thermokompaktgeräts als Radiator mit indirekter und direkter thermischer Energieübertragung (hier auf Luft und Wasser) (Wandheizung und Wandkühlkörper):
Der Heiz- und Kühlkörper (H-Thermokompaktgerät) 22 ist an der Wand 23 montiert. Das Wasserrohr 24 führt Wasser zu, 25 leitet ab. Bei Winterbetrieb ist das abgeführte Wasser abgekühlt, bei Sommerbetrieb erwärmt. Der Ventilator 26 bewirkt eine Durchspülung des warmseitigen Kühlkörpers des H-Thermokompaktgeräts. Der Raumtemperaturfühler 27 mißt die Raumtemperatur und der Frostwächter 28 die kaltseitige Kühlkörpertemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit 29 (SMSR; Fig. 11) wirkt und somit Einfluß auf die elektrische Energiezufuhr bzw. die Temperatur des H- Thermokompaktgeräts bzw. die des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren indirekt durch SMSR.
Fig. 4
Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit indirekter (Kühlung) Übertragung der thermischen Energie von den Thermo-Element-Blöcken:
Bei vollständiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts in der Decke ist das Gerät mit Abdeckhaube 30 und Abdeckhaube 31 versehen, die beide mit Schrauben 176 an den Kühlkörpern befestigt sind, während bei einseitigem Einlassen des H- Thermokompaktgeräts im Deckenpaneel als Kühldecke nur die Abdeckhaube 30 montiert wird. Bei vollständiger oder einseitiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts werden die Kammern der warmen/kalten 32 und kalten/warmen 33 Seite, die die Kühlkörperblöcke durchziehen, im speziellen in der Luft- und Klimatechnik mit Luft durchspült. Der Aufbau des warmen/kalten Kühlkörperblocks besteht aus mehreren Kühlkörpersegmenten 34, während der kaltseitige/warme Kühlkörperblock 35 aus einem Block besteht. Das H-Thermokompaktgerät besteht aus zwei Kühlkörperblöcken 34/35. Es ist mit Thermo-Element-Blöcken 36, die mittig zum Kühlkörpersegment angeordnet auf Sockeln 37 montiert und von Isolierstoff 38 umgeben sind, der den Kühlkörperblock der Warmseite /Kaltseite 34 von dem Kühlkörperblock der Kaltseite/Warmseite 35 thermisch isoliert, bestückt. Die Kühlkörpersegmente 34 der Warmseite/Kaltseite sind mit dem Kühlkörperblock 35 der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende Schraubverbindungen 39, die durch eine wärmeisolierende Führungsbuchse 40 geführt werden, verbunden. Durch sie werden die dazwischen angebrachten Thermo-Element-Blöcke 36 auf die kalten/warmen und warmen/kalten Kühlkörperoberflächen fixiert und verspannt. Die Bohrungen 41 in den Kühlkörpersegmenten sind mit Gewindebuchsen versehen. Wärmeisolierende Abstandshalter 42 halten den Kühlkörper zu den Kühlkörpersegmenten auf der gewünschten Distanz. Die Temperatursensoren 43 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Thermo-Element-Blöcke in die Sockel eingelassen. Die Aderanschlüsse der Thermo-Element-Blöcke 36 und der Temperatursensoren 43 werden durch Einfräßungen im Sockel geführt und abgedichtet. Die Dichtringe 44 (Fig. 5) werden so um die Thermo- Element-Blöcke 36 und Temperatursensoren 43 geführt, daß sie auf der Abdichtungsmasse der Aderdurchführungen zu liegen kommen.
Fig. 5
Ansicht des Kühlkörperblocks von unten:
Die Dichtringe (O-Ringe) 44, sind durch Einfräsungen in die Sockel 176 des Kühlkörpers eingelassen und fixiert. Bohrungen 45 für die Schrauben 39 und Einfräsungen 46, in die die Distanzhalter eingepreßt werden, sind parallel zu den Sockeln angeordnet.
Fig. 6
Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit einseitig direkter und einseitig indirekter Übertragung der thermischen Energie von den Thermo-Element-Blöcken:
Bei vollständiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts in der Decke ist das Gerät mit Abdeckhaube 47 versehen, die mit Schrauben 178 am Kühlkörper befestigt ist, während bei einseitigem Einlassen des H-Thermokompaktgeräts im Deckenpaneel als Kühldecke keine Abdeckhaube erforderlich ist. Bei Einbau des H-Thermokompaktgeräts als Radiatorheizung 22 (Fig. 1, 2, 3) und/oder Radiatorkühlung 22 (Fig. 1, 2, 3) an der Wand ist ebenfalls keine Abdeckhaube erforderlich, lediglich ein Körperschutzgitter. Bei vollständiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts werden die Kammern der warmen/kalten 48 Seite, die den Kühlkörperblock durchziehen, im speziellen in der Luft- und Klimatechnik mit Luft durchspült. Der Aufbau des warmen/kalten Kühlkörperblocks besteht aus mehreren Kühlkörpersegmenten 49, während der kaltseitige/warme Fluidkörper 50 aus einem Block besteht. Das H-Thermokompaktgerät besteht aus einem Kühlkörperblock 49 und einem Fluidkörper 50. Es ist mit Thermo-Element-Blöcken 51, die mittig zu den Kühlkörpersegmenten angeordnet auf Sockeln 52 montiert und von Isolierstoff 53 umgeben sind, der den Kühlkörper der Warmseite/Kaltseite 49 von dem Fluidkörper der Kaltseite/Warmseite 50 thermisch isoliert, bestückt. Die Kühlkörpersegmente 49 der Warmseite/Kaltseite sind mit dem Fluidkörper 50 der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende Schraubverbindungen 54, die in einer wärmeisolierenden Führungsbuchse 55 geführt werden, verbunden. Durch sie werden die dazwischen angebrachten Thermo-Element-Blöcke 51, die geringfügig in die Sockel eingelassen sind, auf die kalten/warmen und warmen/kalten Kühlkörperoberflächen fixiert und verspannt. Die Bohrungen 56 in den Kühlkörpersegmenten sind mit Gewindebuchsen versehen. Wärmeisolierende Abstandshalter 57 halten den Fluidkörper zu den Kühlkörpersegmenten auf der gewünschten Distanz. Die in den Vertiefungsebenen 71 (Fig. 7) der Unterseite des Fluidkörpers endenden kleinen Zuflußbohrungen 58 und großen Abflußbohrungen 59 sind mit dem Zuflußkanal 60 und Abflußkanal 61 verbunden, die jeweils von einer in eine Nutfräsung eingelassene Dichtschnur (O-Schnur) 62, 63 umrandet sind. Der Zuflußstutzen 64 ist mit dem Zuflußkanal 60 und der Abflußstutzen 65 ist mit dem Abflußkanal 61 verbunden. Die Gewindeschrauben 66 halten die Abdeckung (Deckel), in die gegebenenfalls Kerben für die angepreßten Dichtringe der Kanäle eingearbeitet sind, auf dem Fluidkörper und dichten ihn ab. Die Temperatursensoren 67 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Thermo-Element-Blöcke in die Sockel eingelassen. Die Aderanschlüsse der Thermo-Element-Blöcke 51 und der Temperatursensoren 67 werden durch Einfräsungen im Sockel geführt und abgedichtet. Die Dichtringe 69 (Fig. 7) werden so um die Thermo-Element-Blöcke 51 und Temperatursensoren 67 geführt, daß sie auf der Abdichtungsmasse der Aderdurchführungen zu liegen kommen.
Fig. 7
Ansicht des Fluidkörpers von unten bei mittiger Anordnung der Sockel:
Innere Dichtringe (O-Ringe) 68 und äußere Dichtringe (O-Ringe) 69 sind durch Einfräsungen in die Sockel 70 des Fluidkörpers eingelassen und fixiert und umgeben die Vertiefungsebene 71. In der Vertiefungsebene enden die Zufluß- 72 und beginnen die Abflußbohrungen 73. In die Zuflußbohrungen sind zylindrische Körper mit Schraubenkronen eingelassen, die die Bohrung verdecken. Bohrungen 74 für die Schrauben und Einfräsungen 75, in die die Distanzhalter eingepreßt werden, sind längs zum Fluidkörper angeordnet.
Fig. 8
Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit einseitig direkter und einseitig indirekter Übertragung von thermischer Energie der Thermo-Element-Blöcke und versetzter Anordnung der Sockel:
Bei vollständiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts in der Decke ist das Gerät mit Abdeckhaube 76 versehen, die mit Schrauben 178 am Kühlkörper befestigt ist, während bei einseitigem Einlassen des H-Thermokompaktgeräts im Deckenpaneel als Kühldecke keine Abdeckhaube erforderlich ist. Bei Einbau des H-Thermokompaktgeräts als Radiatorheizung 22 (Fig. 1, 2, 3) und/oder Radiatorkühlung 22 (Fig. 1, 2, 3) an der Wand ist ebenfalls keine Abdeckhaube erforderlich, lediglich ein Körperschutzgitter. Bei vollständiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts werden die Kammern der warmen/kalten 77 Seite, die den Kühlkörperblock durchziehen, im speziellen in der Luft- und Klimatechnik mit Luft durchspült. Das H-Thermokompaktgerät besteht hier aus einem Kühlkörperblock 78 und einem Fluidkörper 79. Es ist mit Thermo-Element-Blöcken 80 bestückt, die versetzt zu dem Kühlkörperblock auf Sockeln 81, in die die Thermo-Element- Blöcke 80 geringfügig eingelassen sind, montiert und von Isolierstoff 82 umgeben sind, der den Kühlkörper der Warmseite/Kaltseite 78 von dem Fluidkörper der Kaltseite/Warmseite 79 thermisch isoliert. Der Kühlkörperblock 78 der Warmseite/Kaltseite ist mit dem Fluidkörper 79 der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende Schraubverbindungen 83, die in einer wärmeisolierenden Führungsbuchse 84 geführt werden, verbunden. Durch sie werden die dazwischen angebrachten Thermo-Element- Blöcke 80 auf die kalten/warmen und warmen/kalten Kühlkörperoberflächen fixiert und verspannt. Die Bohrungen 85 im Kühlkörperblock sind mit Gewindebuchsen versehen. Wärmeisolierende Abstandshalter 86 halten den Fluidkörper zum Kühlkörperblock auf der gewünschten Distanz. Die in den Vertiefungsebenen der Unterseite 100 (Fig. 9) des Fluidkörpers endenden kleinen Zuflußbohrungen 87 und großen Abflußbohrungen 88 sind mit dem Zuflußkanal 89 und Abflußkanal 90 verbunden, die jeweils von einer in eine Nutfräsung eingelassene Dichtschnur (O-Schnur) 91, 92 umrandet sind. Der Zuflußstutzen 93 ist mit dem Zuflußkanal 89 und der Abflußstutzen 94 ist mit dem Abflußkanal 90 verbunden. Die Gewindeschrauben 95 halten die Abdeckung (Deckel), in die gegebenenfalls Kerben für die angepreßten Dichtringe der Kanäle eingearbeitet sind, auf dem Fluidkörper und dichten ihn ab. Die Temperatursensoren 96 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Thermo-Element-Blöcke in die Sockel eingelassen. Die Aderanschlüsse der Thermo- Element-Blöcke 80 und der Temperatursensoren 96 werden durch Einfräsungen im Sockel geführt und abgedichtet. Die Dichtringe 98 (Fig. 9) werden so um die Thermo-Element- Blöcke 80 und Temperatursensoren 96 geführt, daß sie auf der Abdichtungsmasse der Aderdurchführungen zu liegen kommen.
Fig. 9
Ansicht des Fluidkörpers von unten bei mittiger Anordnung der Sockel:
Innere Dichtringe (O-Ringe) 97 und äußere Dichtringe (O-Ringe) 98 sind durch Einfräsungen in die Sockel 99 des Fluidkörpers eingelassen und fixiert und umgeben die Vertiefungsebene 100. In der Vertiefungsebene enden die Zufluß- 101 und beginnen die Abflußbohrungen 102. In die Zuflußbohrungen sind zylindrische Körper mit Schraubenkronen eingelassen, die die Bohrung verdecken. Bohrungen 103 für die Schrauben und Einfräsungen 104, in die die Distanzhalter eingepreßt werden, sind längs zum Fluidkörper angeordnet.
Fig. 10
Perspektivische Darstellung der Peltier-Elemente mit Kühl- und Wärmeplättchen (Kupferbrücken) verbunden im Thermo-Element-Block:
Mehrere Peltier-Elemente 105 bilden einen Thermo-Element-Block 106. Die Peltier- Elemente 105 bestehen im wesentlichen aus dotierten Halbleitermaterialien. Die einzelnen Elemente sind an ihren Schenkeln mit Kupferbrücken 107 miteinander verbunden und bilden so einen Thermo-Element-Block. Die durch den Gleichstromfluß 108 im Halbleiterelement entstehende Wärme und Kälte wird separiert, zu den Enden des Halbleiters polarisiert und auf den Kühlkörperplatten (Kupferbrücken) 107 kumuliert. Die Wärme- und Kälte-Erzeugung hängt im wesentlichen vom dotierten Halbleitermaterial und dem durchfließenden Gleichstrom ab.
Fig. 11
Skizze der Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheiten zur funktionellen Unterstützung des H-Thermokompaktgeräts:
Während die Raumtemperaturfühler 109 die Raumtemperatur erfassen, messen die Temperaturfühler bzw. Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB; Thermistoren) 110 über die Kühlkörpersegment-, bzw. Kühlkörperblocktemperatur indirekt die Thermo-Element- Blocktemperatur. Durch eine Auswerteeinheit bzw. Regelung (SPS/DDC) 111, die einen Temperaturregelkreis und einen Temperaturbegrenzungsregelkreis beinhaltet, wird die elektrische Energiezufuhr 112 für die Thermo-Element-Blöcke 113 gesteuert. Als weiteres sind Schutzeinrichtungen wie Spannungs- und/oder Stromstabilisatoren 114 montiert, die die Thermo-Element-Blöcke vor Überspannung/Überstrom schützen. Die aus dem Netz 115 entnommene elektrische Energie speist in die Spannungsversorgung bzw. Stromversorgung ein. Die parallel zur Spannungsversorgung bzw. Stromversorgung angeschlossenen Spannungs- und/oder Stromstabilisatoren können im Zwischenraum der Kühlkörperblöcke integriert oder extern montiert sein. Die Komponenten: Temperaturfühler (Thermistoren) 110, Auswerteeinheit bzw. Regelung (SPS/DDC) 111, Spannungsversorgung bzw. Stromversorgung 112, Thermo-Element-Blöcke 113 , Spannungs- und/oder Stromstabilisatoren 114 bilden die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) des H-Thermokompaktgeräts.
Fig. 12
Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilatoren usw. für den Sommerbetrieb:
Während die Raumabluft 116 über den Ventilator 117 durch die Heizkammern 118 als Fortluft 119 abgeleitet wird, strömt Außenluft 120 über den Ventilator 121 durch die Kühlkammern 122 als Zuluft 123 in den Raum. Der Raumtemperaturfühler 124 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 125 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts bzw. des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren indirekt durch SMSR.
Fig. 13
Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilatoren usw. für den Winterbetrieb:
Während die Raumabluft 126 über den Ventilator 127 durch die Kühlkammern 128 als Fortluft 129 abgeleitet wird, strömt Außenluft 130 über den Ventilator 131 durch die Heizkammern 132 als Zuluft 133 in den Raum. Der Raumtemperaturfühler 134 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 135 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts bzw. des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren indirekt durch SMSR.
Fig. 14
Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Winterkompaktanlage:
Die im Sommer abgeführte Raumabluft 136 wird über den Ventilator 137 durch die offene Fortluftklappe 138 und die geschlossene Umluftklappe 139 durch die Heizkammern 140 des H-Thermokompaktgeräts als Fortluft 141 abgeleitet. Die Außenluft 142 wird durch die offene Außenluftklappe 143 und durch die Kühlkammer 144 über den Ventilator 145 als Zuluft 146 in den Raum geleitet.
Die im Winter abgeführte Raumabluft 136 wird über den Ventilator 137 durch die offene Fortluftklappe 138 und die geschlossene Umluftklappe 139 durch die Kühlkammern 147 des H-Thermokompaktgeräts als Fortluft 141 abgeleitet. Die Außenluft 142 wird durch die offene Außenluftklappe 143 und durch die Heizkammer 148 über den Ventilator 145 als Zuluft 146 in den Raum geleitet.
Durch die variablen Öffnungseinstellungen der Klappen 138, 139 und 143 ist ein Umluftbetrieb oder ein außenluftanteiliger Teilfrischluftbetrieb an sehr heißen Tagen im Sommer und an sehr kalten Tagen im Winter günstig. Während die Klappe 139 stetig geöffnet wird, schließen die Klappen 138 und 143 im gleichen Verhältnis wie die Klappe 139 geöffnet wird.
Der Raumtemperaturfühler 149 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 150 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts bzw. des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren und Klappen indirekt durch SMSR.
Fig. 15
Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten als Entfeuchtungsanlage:
Die zu entfeuchtende Luft 151 wird durch die Kühlkammer 152 und Heizkammer 153 des H-Thermokompaktgeräts über die Ventilatoren 154, 155 und über die Klappen 156, 157 in den Raum geleitet. Der Raumfeuchtefühler 158 mißt die Raumfeuchte, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 159 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts und auf den Feuchtegrad der durchspülten Luft bzw. der Feuchte im Raum nimmt. Während die Raumfeuchtevorgabe integraler Bestandteil der SMSR ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren und Klappen indirekt durch SMSR. Das Entfeuchten erfolgt durch Abkühlen von Luft, wobei der entfeuchteten Luft die entstandene warme Luft im gewünschten Verhältnis beigemischt wird. Die Klappen 156 und 157 stellen die Raumluftmischung sicher. Die Klappe 156 öffnet im gleichen Verhältnis wie die Klappe 160 schließt und umgekehrt. Entsprechendes gilt für die Klappe 157 und 161.
Fig. 16
Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompaktgerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Winterkompaktanlage:
Während die im Sommer abgeführte Raumabluft 162 über den Ventilator 163 über die Klappe 164 durch die Heizkammern 165 als Fortluft 166 abgeleitet wird, strömt Außenluft 167 durch die Kühlkammern 168 über die Klappe 169 über den Ventilator 170 als Zuluft 171 in den Raum. Die Klappen 172 und 173 sind bei Sommerbetrieb geschlossen. Durch die elektrische Umschaltung von Sommer- auf Winterbetrieb wird abgeführte Raumabluft 162 über den Ventilator 163 durch die offene Fortluftklappe 172 durch die Kühlkammern 168 des H-Thermokompaktgeräts als Fortluft 167 abgeleitet. Die Außenluft 166 wird durch die Heizkammer 165 und durch die offene Klappe 173 über den Ventilator 170 als Zuluft 171 in den Raum geleitet. Die Klappen 164 und 169 sind bei Winterbetrieb geschlossen. Der Raumtemperaturfühler 174 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 175 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts bzw. auf die des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren indirekt durch SMSR.

Claims (9)

1. Das H-Thermokompaktgerät ist dadurch gekennzeichnet, daß es für die Erwärmung und die Kühlung von Medien, für die Entfeuchtung von Gasen und für die Wärmerückgewinnung geeignet ist, wobei auf dem Prinzip des Peltiereffekts beruhend, elektrische Energie im Thermo-Element-Block (36, 51, 80, 106), der aus mehreren Peltier- Elementen besteht, in thermische Energie, sprich Wärme- und Kälte-Energie umgewandelt, diese an den Oberflächen des Thermo-Element-Blocks auftretende Wärme- und Kälte-Energie direkt im Fluidkörper (50, 79) und indirekt über großflächige Kühlkörperblöcke (34, 35, 49, 78), die aus mehreren Kühlkörpersegmenten bestehen können, indirekt und direkt übertragen wird, wobei jedes Kühlkörpersegment bzw. jeder Kühlkörperblock der Warmseite/Kaltseite mit dem Fluidkörper oder Kühlkörperblock der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende mit Hülsen (40, 55, 84) versehene Schraubverbindungen (39, 54, 83) verbunden ist, wodurch die dazwischen angebrachten, mit äußeren, in die Sockel eingelassenen Dichtringen umrandeten Thermo-Element- Blöcke, die auf Sockeln (37, 52, 81) mit geringfügigen Vertiefungen mittig zum Kühlkörpersegment und sowohl mittig als auch versetzt zum Kühlkörperblock oder Fluidkörper plaziert sein können, auf die kalten und warmen Kühlkörperoberflächen, die mit Abstandshaltern (42, 57, 86) bestückt sind, und auf denen sich ebenfalls spiegelbildlich zu den mit den Thermo-Element-Blöcken versehenen Kühlkörpern, Kühlkörpersegmenten und/oder Fluidkörpern angeordnete Sockel befinden, fixiert und verspannt sind, und wobei die noch freien Raumflächen zwischen den Kühlkörperblöcken und/oder Fluidkörperblöcken mit wärmeisolierenden Stoffen (38, 53, 82) ausgefüllt sind, und, je nach geforderter thermischer Energie die Thermo-Element-Blöcke auf die Fluidkörper oder Kühlkörper, die für die Anwendungen als Wärmetauscher/Kältetauscher, wobei die Mediumseinströmung (1′) hier immer mittig erfolgen muß, und Kältetauscher/Wärmetauscher fungieren, abzustimmen sind, wobei eine variable Energieversorgung (112) für eine variable Auswahl an Wärme- und Kälte-Energie zuständig ist in der Weise, daß eine variable Spannungs- und/oder Stromversorgung mit Welligkeitssteuerung ermöglicht wird durch eine steuerbare Gleichrichterschaltung, durch steuerbare Stromrichter, durch stufige oder stufenlose Stelltransformatoren mit nachgeschalteten Gleichrichtern oder durch Zwischenkreisumrichter (gesteuerte Gleichrichter), und je nach geforderter Energie unterstützend zu dieser Maßnahme die Thermo-Element-Blöcke verschiedenen und zweckmäßigen elektrischen Verschaltungen unterworfen werden, die mittels Zu- oder Abschaltung von einzelnen Thermo-Element-Blöcken, die in Reihe oder parallel geschaltet sind, erfolgt, wobei diese aufgeführten Einheiten Bestandteil einer SMSR (Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungs-Einheit) sind, die für eine optimale thermische Energieausbeute sorgt, und die ebenso Schutzeinrichtungen (110, 114) beinhaltet, die aus Sensoren wie Temperaturfühler (109) (Raumtemperaturfühler, Temperaturwächter (TW), Kanaltemperaturfühler usw.) und wie Thermistoren (110) bzw. Sicherheitstemperaturbegrenzern (STB) zum Schutz vor thermischer Überlastung der Thermo-Element-Blöcke, Überspannungs- und Überstrom-Schutzeinrichtungen (114), die im Zwischenraum der Kühlkörperblöcke und/oder Fluidkörperblöcke oder extern montiert sind, bestehen, und die über die Steuerungs- und Regelungseinrichtung Einfluß auf die Energiezufuhr (112) des Thermo-Element-Blocks (106, 113) nehmen, wobei die Warmseite/Kaltseite des H-Thermokompaktgeräts jederzeit durch eine Umpolung der Energiequelle mit der Kaltseite/Warmseite des Geräts vertauscht werden kann, und was ebenso durch eine Ventilsteuerung oder Klappensteuerung (164, 169, 172, 173), die ein Vertauschen der Medienführung über die Warm- und Kaltseite der Fluidkörper und/oder Kühlkörperblöcke ermöglicht, erreicht werden kann.
2. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl eine getrennte Mediumsführung von warmem und kaltem Medium, als auch eine einsträngige Mediumsführung möglich ist, wobei das H-Thermokompaktgerät als Kühldecke fungiert.
3. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei direkter thermischer Energieübertragung das mit Medium (hier Wasser) durchspülte H-Thermokompaktgerät als Heiz- oder/und Kühlradiator (statische Heiz- und Kühlung; Kühlkörper) (22) im Raum und auch in Geräten, wie Brut- und Kühlschränken installiert werden kann, und bei Einsatz als Heiz- und Kühlradiator, mit elektrischer Umschaltung versehen ist, der bei dem H-Thermokompaktgerät vor Ort fest montierte Ventilator neben der thermischen Strahlung und thermischen Konvektion ein kontinuierliches zusätzliches Durchspülen des warmseitigen/kaltseitigen Kühlkörpers bzw. den Abtransport von warmer Luft in den Raum bewirkt, und ein eingebauter Frostwächter das Einfrieren des kaltseitigen Fluidkörpers und/oder Kühlkörpers verhindert.
4. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Kühlung/Erwärmung der Thermo-Element-Blöcke (36, 51, 80, 106) verwendeten Medien in einem mit einem allseitig geschlossenen Kanalsystem durchzogenen Körper, dem sogenannten Fluidkörper (50, 79) geführt werden, wobei bei in die Oberseite des Körpers gefrästem Zuflußkanal (60, 89) und Abflußkanal (61, 90) der Fluidkörper mit in die Oberfläche eingelassenen Dichtringen (62, 63, 91, 92) versehen und mit einer Abdeckung, die mit dem Körper verschraubt oder, bei Entfallen der Dichtringe, verschweißt wird, verschlossen werden muß, während bei Anfertigen der Zu- und Abflußkanäle durch eine Tiefenbohrung, die längs und quer zur Stirnseite durch den Körper verläuft und mit Abdichtstopfen nach außen hin versehen ist, somit eine Abdeckung entfällt, und wobei durch eine direkte Beaufschlagung der auf Sockeln montierten Thermo-Element- Blöcke mit Medien, eine direkte thermische Energieübertragung und Abführung erfolgt, wobei mit Schraubenkronen versehene zylindrische Stifte (72, 101) in die kleinen Zuflußbohrungen (72, 101) zu den Thermo-Element-Blöcken, die in einer Tiefebene auf dem Sockel beginnen, eingelegt sind, größere Abflußbohrungen (73, 102) das Medium dem Abflußkanal zuführen und wobei auf der Unterseite des Fluidkörpers ein innerer, auf dem äußeren Rand des Thermo-Element-Blockes aufliegender im Sockel eingelassener Dichtring (68, 97) und ein um den Thermo-Element-Block liegender äußerer im Sockel eingelassener Dichtring (70, 98) ein Ausfließen des Mediums verhindert, und wobei bei aufeinander Fixieren von zwei Fluidkörpern zwischen den jeweils aufeinandertreffenden Sockeln nur ein äußerer Dichtring vorhanden ist.
5. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Mediumserwärmung bzw. Kühlung nicht genutzte Seite mit energiehaltigem Medium beaufschlagt und damit zur Wärmerückgewinnung benutzt wird.
6. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um der Schwitzwasserbildung vorzubeugen Sensoren außen oder im Zwischenraum der Kühlkörperblöcke angebracht werden, die deren Temperatur erfassen und über eine Regelung im Zusammenhang mit der Mediumstemperaturmessung (Raumtemperatur) die Energiezufuhr begrenzen oder daß bei zweisträngiger Mediumsführung die Anbringung der Kühlkörper bei Taubildung in eine leichte Schieflage gebracht wird, und eine Rinne mit Schlauchverbindung, die ins Freie führt, angebracht ist.
7. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumskanalisation (8, 9, 12, 12′, 13, 14, 20, 138, 139, 143, 156, 157, 160, 161) und Dosierung der Mediumsmenge durch mechanische oder elektrische Ventile oder Klappen erfolgt.
8. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Pumpen/Ventilator(en) (2, 5, 16, 18, 117, 121, 127, 131, 137, 145, 154, 155) stufenlos oder stufig gesteuert werden.
9. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1/2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörperoberfläche, die in die Deckenkonstruktion eingebettet ist, mit gewünschter farblicher Pulverbeschichtung oder Eloxal versehen ist.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20012752U1 (de) * 2000-05-24 2001-10-04 MWG-BIOTECH AG, 85560 Ebersberg Luftbehandlungsvorrichtung für eine Vorrichtung zum Erzeugen von Polymerchips
WO2001088441A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Raytheon Company Thermoelectric dehumidifier
WO2003058137A1 (de) * 2002-01-14 2003-07-17 Johann Geiger Klima-system
DE102004062804B3 (de) * 2004-12-27 2006-05-24 Bernhard Harter Kombitemperierungsgerät
FR2879728A1 (fr) * 2004-12-22 2006-06-23 Acome Soc Coop Production Module de chauffage et de rafraichissement autonome
WO2007090703A1 (de) * 2006-02-08 2007-08-16 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Dichtungsvorrichtung für eine wärmetauscheranordnung
DE102014007853B3 (de) * 2014-05-30 2015-10-22 Bernhard Harter Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Wärmeaustauschers
RU2718357C1 (ru) * 2019-10-24 2020-04-02 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» Климатическая камера
FR3094566A1 (fr) * 2019-03-29 2020-10-02 Sbs Synovate Dispositif de ventilation pour enceinte acoustique, enceinte acoustique et procédé correspondant
DE102019115045A1 (de) * 2019-06-04 2020-12-10 Maximilian Nikodem Flächen- Kühl- / Heizelement zur Raumkonditionierung mittels Peltierelementen

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007013779A1 (de) * 2007-03-22 2008-09-25 Gea Happel Klimatechnik Produktions- Und Servicegesellschaft Mbh Vorrichtung zum Kühlen oder Heizen von Luft
DE102007024038A1 (de) 2007-05-23 2008-11-27 Volkswagen Ag Wärmetauscher
DE102008026875B4 (de) 2008-06-05 2011-06-01 Meiko Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Geschirrspülmaschine mit verbesserter Wärmerückgewinnung
EP2050381B1 (de) 2007-10-19 2016-01-06 MEIKO Maschinenbau GmbH & Co. KG Geschirrspülmaschine mit verbesserter Wärmerückgewinnung
DE102007050533A1 (de) 2007-10-19 2009-04-23 Meiko Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Geschirrspülmaschine mit verbesserter Wärmerückgewinnung
DE102007053381B3 (de) 2007-11-09 2009-04-02 Meiko Maschinenbau Gmbh & Co.Kg Geschirrspülmaschine mit Latentwärmespeicher
DE102009036598A1 (de) 2009-07-30 2011-02-03 Komos Gmbh Thermoelektrisches Modul und Thermoelektrischer Wohnraumentfeuchter
DE102012204865A1 (de) 2012-03-27 2013-10-02 Öko-Haustechnik inVENTer GmbH Belüftungsvorrichtung
DE102012208406A1 (de) 2012-05-21 2013-11-21 P.R. Agentur für transparente Kommunikation GmbH Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Raums
CN104958054B (zh) * 2015-05-19 2017-10-31 杨星慧 全自动清洗设备
SE2251037A1 (en) 2022-09-07 2024-03-08 Rikard Bergsten Air heat exchanger with peltier elements and a method for installing an air heat exchanger with peltier elements

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1262547B (de) * 1963-07-12 1968-03-07 Ver Flugtechnische Werke Ges M Ortsunabhaengiges Geraet zum Kuehlen oder Erwaermen der Raumluft unter Verwendung des Peltiereffektes
DE6914503U (de) * 1969-04-11 1969-09-11 Christian Schneider Klimageraet mit peltier-block-aggregat
DE6901069U (de) * 1969-01-13 1969-10-23 Christian Schneider Raumklimageraet mit peltier-block-aggregat
EP0078932A1 (de) * 1981-10-22 1983-05-18 Hölter, Heinz, Dipl.-Ing. Verfahren zur Beheizung und Belüftung und/oder Klimatisierung von Wohnräumen
EP0105953A1 (de) * 1982-10-13 1984-04-25 Viktor Bollinger Klimatisiersystem für beheizte Räume

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2315771A1 (fr) * 1975-06-27 1977-01-21 Air Ind Perfectionnements apportes aux installations thermo-electriques
FR2394761A2 (fr) * 1977-03-11 1979-01-12 Air Ind Perfectionnements apportes aux installations de climatisation a effet peltier
FR2558574B1 (fr) * 1984-01-25 1986-06-13 Buffet Jean Perfectionnements apportes aux installations thermo-electriques a thermo-elements interposes entre des conduits chauds et froids
DE9015589U1 (de) * 1990-11-14 1992-03-12 Bartel, Uwe, 7814 Breisach Temperiervorrichtung
WO1994012833A1 (en) * 1992-11-27 1994-06-09 Pneumo Abex Corporation Thermoelectric device for heating and cooling air for human use

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1262547B (de) * 1963-07-12 1968-03-07 Ver Flugtechnische Werke Ges M Ortsunabhaengiges Geraet zum Kuehlen oder Erwaermen der Raumluft unter Verwendung des Peltiereffektes
DE6901069U (de) * 1969-01-13 1969-10-23 Christian Schneider Raumklimageraet mit peltier-block-aggregat
DE6914503U (de) * 1969-04-11 1969-09-11 Christian Schneider Klimageraet mit peltier-block-aggregat
EP0078932A1 (de) * 1981-10-22 1983-05-18 Hölter, Heinz, Dipl.-Ing. Verfahren zur Beheizung und Belüftung und/oder Klimatisierung von Wohnräumen
EP0105953A1 (de) * 1982-10-13 1984-04-25 Viktor Bollinger Klimatisiersystem für beheizte Räume

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088441A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Raytheon Company Thermoelectric dehumidifier
US6378311B1 (en) 2000-05-18 2002-04-30 Raytheon Company Thermoelectric dehumidifier
DE20012752U1 (de) * 2000-05-24 2001-10-04 MWG-BIOTECH AG, 85560 Ebersberg Luftbehandlungsvorrichtung für eine Vorrichtung zum Erzeugen von Polymerchips
WO2003058137A1 (de) * 2002-01-14 2003-07-17 Johann Geiger Klima-system
WO2006070096A2 (fr) * 2004-12-22 2006-07-06 Acome Societe Cooperative De Production, Societe Anonyme, A Capital Variable Module de chauffage et de rafraichissement autonome
FR2879728A1 (fr) * 2004-12-22 2006-06-23 Acome Soc Coop Production Module de chauffage et de rafraichissement autonome
WO2006070096A3 (fr) * 2004-12-22 2007-04-05 Acome Soc Coop Production Module de chauffage et de rafraichissement autonome
DE102004062804B3 (de) * 2004-12-27 2006-05-24 Bernhard Harter Kombitemperierungsgerät
WO2007090703A1 (de) * 2006-02-08 2007-08-16 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Dichtungsvorrichtung für eine wärmetauscheranordnung
DE102014007853B3 (de) * 2014-05-30 2015-10-22 Bernhard Harter Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Wärmeaustauschers
FR3094566A1 (fr) * 2019-03-29 2020-10-02 Sbs Synovate Dispositif de ventilation pour enceinte acoustique, enceinte acoustique et procédé correspondant
DE102019115045A1 (de) * 2019-06-04 2020-12-10 Maximilian Nikodem Flächen- Kühl- / Heizelement zur Raumkonditionierung mittels Peltierelementen
RU2718357C1 (ru) * 2019-10-24 2020-04-02 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» Климатическая камера

Also Published As

Publication number Publication date
DE19680617D2 (de) 1998-10-29
AU6739196A (en) 1997-02-26
WO1997005432A1 (de) 1997-02-13
EP0842382A1 (de) 1998-05-20
DE19600470C2 (de) 1999-06-10
DE59605991D1 (de) 2000-11-16
ATE196946T1 (de) 2000-10-15
ES2152037T3 (es) 2001-01-16
EP0842382B1 (de) 2000-10-11

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