DE19600470C2

DE19600470C2 - H-Thermokompaktgerät

Info

Publication number: DE19600470C2
Application number: DE19600470A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Harter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2016-01-10
Also published as: DE19680617D2; EP0842382B1; EP0842382A1; ATE196946T1; DE59605991D1; AU6739196A; WO1997005432A1; DE19600470A1; ES2152037T3

Description

Die Erfindung betrifft ein H-Thermokompaktgerät zur Erwärmung, Kühlung und Entfeuchtung von Medien und zur Wärmerückgewinnung, bestehend aus meh reren Thermoelementblöcken, die aus Peltier-Elementen zusammengesetzt sind.

Durch die Unterbringung des Thermo-Element-Blockes, der mittig zwischen zwei Kühlkörpern fixiert ist, ergibt sich im Schnittbild der Buchstabe "H".

Es ist bekannt, daß lufttechnische Anlagen, speziell Klimaanlagen, Räume jeg licher Art be- und entlüften, be- und entfeuchten, heizen und kühlen. Das Stan dard-Klimagerät bzw. Lüftungsgerät, das aus Ventilatoren, Wärmetauschern, gegebenenfalls aus Befeuchtungseinrichtungen, Wärmerückgewinnungen, Klappensteuerungen und Sensoren (Fühler) besteht, und das mittels einer Re gelung 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 Wärmetau schers 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 thermi sche 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. Lüftungsge räte 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 in tegriert sind. Überwiegend werden die Wärmetauscher, die aus einem weitver zweigten Rohrsystem in der Deckenkonstruktion oder im Estrich bestehen, mit Wasser oder einem Wasserglykolgemisch durchspült, das die thermische Ener gie 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 Wi derstandshitzedrähten, 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 Luftumwäl zungsanlagen montiert, die einerseits den Frischluftbedarf decken, andererseits eine bessere Raumdurchspülung bewirken.

Bekannt sind Klimageräte, die aus Peltier-Block-Aggregaten bestehen, die zwi schen einem rechteckigen Kupferrohr, das mit Medium durchflossen wird, und einzelne Luftwärmetauscher mit Federn verspannt sind (DE-GM 69 14 503 u. DE-GM 69 01 069).

Ebenso bekannt sind Verfahren, wo die Peltier-Blöcke einzeln hintereinander in einer Zwischenwand montiert sind, und die Warmseite der Peltier-Blöcke durch Abluft gekühlt und die Kaltseite durch Außenluft erwärmt wird und umgekehrt (EP 0078 932 A1).

Eine weitere bekannte Möglichkeit ist der Einsatz der Peltier-Elemente zur gleichmäßigen Verteilung der erwärmten Raumluft (EP 0 105 953 A1). Dies ge schieht in der Weise, daß Thermo-Elemente in Decken montiert sind, wo sie durch die aufsteigende warme Luft umströmt werden, dieser Wärme entziehen, wobei diese Wärme durch einstellbare Wärmestrahlfächen in die Raumbereiche geleitet wird, die nicht ausreichend temperiert werden.

Eine weitere bekannte Möglichkeit der Nutzung der Peltier-Elemente besteht darin, sie zwischen einem von Flüssigkeit durchflossenen Wärme- und Kälte tauscher zu verspannen mit der Absicht, Gleichstrom zu erzeugen oder flüssige Medien zu heizen oder zu kühlen (CH 604 102).

Bekannt ist ebenso die Verwendung von Peltier-Elementen in einem ortsunab hängigen Gerät zum Kühlen oder Erwärmen der Raumluft, wobei fließendes Wasser zur Kühlung der thermoelektrischen Kühlelemente dient (DE-AS 12 62 547) und die zu kühlende Raumluft von einem Gebläse gefördert wird und über die der Kaltseite der Thermo-Element-Blöcke zugeordnete Kühleinheit geleitet wird.

Bereits bekannt ist der Einsatz von Peltier-Elementen in thermoelektrischen Wärmeübertragungen in von Luftheizung auf Luftkühlung umschaltbaren Lüftungsanlagen mit einem Außenluftkreis und einem Umluftkreis (DE 28 10 438 C2), die über einen kreislaufverbundenen Wärmeübertrager mit einander verbunden sind, und einem wärmeabgebenden Stromumformer, der bei Kühlbetrieb im Außenluftstrom nach dem Wärmeübertrager angeordnet ist. Beim Wechsel von Kühl- auf Heizbetrieb ist der Außenluftstrom in der Weise umkehrbar, daß für den Heizbetrieb der Stromumformer stromauf des thermo elektrischen Wärmeübertragers liegt und umgekehrt.

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 Wasserglykolgemisch abgeben. Die mediengebunde ne thermische Energie wird zum jeweiligen Klimagerät, zu Kühldecken, zu Ra diatoren oder zu der Fußbodenheizung geleitet, um dort diese mittels der Wär metauscher, Kühlkörper (bei Decken), Heizkörper oder Estrich an die luft bzw. in den Raum abzugeben. Die mediengebundene thermische Energie wird häu fig nicht vor Ort erzeugt, ihr Transport an den Verwendungsort zu den Wärme tauschern oder zu den Räumen bedeutet jedoch einen nicht zu unterschätzen den Aufwand. Zudem ist mit der Umwandlung von Energie in thermische Ener gie meist ein großer Schadstoffausstoß verbunden, der insbesondere in Bal lungsgebieten problematisch erscheint.

Deshalb ist eine Wärme- und Kältegewinnung am Verwendungsort im Raum zweckmäßiger, wobei der Transport und die Umwandlung in thermische Ener gie 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 Verlu ste 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 durch die Merkmale des Patentanspru ches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen des H-Thermokompaktgeräts sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

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, Schutz einrichtungen 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 Kühl geräts als auch die Funktion des Wärme- und/oder Kältetauschers mit der Mög lichkeit der Wärmerückgewinnung und der Entfeuchtung. Elektrische Energie wird durch ein dotiertes Halbleiterelement, das Peltier-Element, direkt in thermi sche Energie, sprich Wärme- und Kälte-Energie, umgewandelt. Die thermische Energie wird in Wärme und Kälte separiert und polarisiert zu den Oberflächen des Peltier-Elementes geleitet, um sich dort zu kumulieren. Sie tritt dabei gleichzeitig an den gegenüberliegenden Oberflächen auf, das heißt, eine Ober fläche 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 Rei henschaltung 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 entstehen de polarisierte Wärme und Kälte hängt von der Polung der Energiequelle bzw. Gleichstromquelle ab. Die thermische Energie, die an den Oberflächen der Pel tier-Elemente kumuliert, wird auf die Oberflächen des Thermo-Element-Blocks übertragen. Von dort wird die thermische Energie (Warmseite und/oder Kalt seite) entweder beidseitig indirekt übertragen und abgeleitet (gekühlt), d. h. die thermische Energie wird auf großflächige Kühlkörpersegmente bzw. Kühlkör perblöcke (Wärmetauscher) abgeleitet, die ihrerseits die thermische Energie an ein Medium (Gas, Flüssigkeit) abgeben, oder einseitig direkt und einseitig indi rekt 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 Gegen stück zu diesem Kühlkörper mit spiegelbildlich passenden Sockeln gefertigt, die jedoch bei beidseitiger Kühlkörperblockanordnung (Kühlkörpersegmentanord nung) 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 wär meisolierenden Führungsbuchse umgeben. Wärmeisolierende Abstandshalter, die zwischen den Kühlkörpersegmenten oder Kühlkörperblock und dem gegen überliegenden Kühlkörperblock gespannt sind, halten diese zueinander in der gewünschten Distanz.

Bei der Direktübertragung der thermischen Energie beim H-Thermokompakt gerät 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 Kanalsy stem 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 Fluid körper und Abdeckung (Deckel) ermöglicht, ist im Körper durch eine Einfräsung 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 der Oberseite des Fluidkörpers eingefräste oder eingetriebene Zuflußka nal 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 ab hängig, wobei die Querschnittsgröße der Zuflußbohrung klein sein muß im Ver gleich zur Querschnittsgröße der Abflußbohrung. Die kontrollierte und dosierte Mediumseinspritzung erfolgt durch gezielte Querschnittsverengung in der Zu flußbohrung. 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 Schrau benkrone wirkt, wird eine Rotationsbewegung des Zylinders um dessen Längs achse hervorgerufen, was Kalkablagerungen zwischen Zylindermantel und Boh rungsmantel verhindert.

Ein Ausfließen des Mediums, das zwischen Thermo-Element-Blockoberfläche und Fluidkörper fließt, wird verhindert, indem ein innerer Dichtring (O-Ring), der durch eine Einfräsung 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 Dich tring (O-Ring), der ebenfalls durch eine Einfräsung in den Sockel des Fluidkör pers eingelassen ist, wird das Ausfließen des Mediums verhindert, falls die Thermo-Element-Blockoberfläche (Keramikoberfläche) bersten sollte. Bei di rekter 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 be steht, gespannt und fixiert.

Die für die Thermo-Element-Blöcke notwendige Energieversorgung mit elektri scher Energie wird über Drähte, die zwischen den zwei Kühlkörperblöcken ge führt werden, sichergestellt. Das freie Volumen zwischen den Kühlkörperblöc ken 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 verschie dene 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, Wärmekapa zität des Mediums c) sind die Elemente auf die Kühlkörperblöcke, die für die Anwendungen als Wärme- und Kältetauscher fungieren, abzustimmen. Die ma ximale 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 maßgeb lich. Die Kühlkörperblöcke geben die thermische Energie je nach Temperatur gefälle 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, indem eine variable Spannungs- und/oder Stromversorgung die elektrische Energiezufuhr sicherstellt. Unterstüt zend zu dieser Maßnahme können die Thermo-Element-Blöcke verschiedenen und zweckmäßigen elektrischen Verschaltungen unterworfen werden, die mit tels 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 thermi schen Energie, bewirkt wird. Sensoren wie Temperaturfühler (Raumtempera turfühler, 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 Ther mo-Element-Blöcke und begrenzen diese gegebenenfalls. Der Temperaturre gelkreis nimmt Einfluß auf die gewünschte Raumtemperatur. Der Temperatur begrenzungsregelkreis kontrolliert die maximale Kühlkörpersegmentblocktem peratur, um die Thermo-Element-Blöcke vor einer thermischen Überlastung zu schützen.

Die durch die Peltier-Elemente erzeugte Wärme- und Kälteenergie ist im we sentlichen 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 Wechselspannungsgleich richtung entsteht eine Gleichspannungswelligkeit und/oder Gleichstromwellig keit, 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 elektri scher Energie in Kälteenergie ist am größten bei einer idealen Gleichspan nungsquelle/Gleichstromquelle, das bedeutet hier, wenn die Welligkeit der Gleichspannungsquelle/Gleichstromquelle Null ist, und verschlechtert sich bei schlecht geglätteten Gleichspannungsquellen/Gleichstromquellen, d. h. bei gro ßer Welligkeit.

Um zum Beispiel im Sommer eine möglichst große Kälteenergie mit geringer Heizenergie zu erzeugen, werden die Thermo-Element-Blöcke mit gleichge richteter 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 gleichge richteter 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 Energieübertragung steht die temperierte Luft nur in einem Kanalsystem zur Verfügung. Sie wird zu den jeweiligen Orten mittels der Luftumwälzung durch die Ventilatoren trans portiert. Lüftungsklappen ermöglichen das Umlenken der Luftströme.

Für die Belüftung der Räume und die notwendige Durchspülung der Kälte- und Wärmetauscher (Kühlkörperblöcke) des H-Thermokompaktgeräts können so wohl 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 da durch eine größere Kühlung der Warmseite erreicht wird als bei seitlicher Medi umseinströmung und -ausströmung. Beim H-Thermokompaktgerät sind immer Wärme- und Kältequellen präsent, die entsprechend dem Anforderungsprofil genutzt werden können.

Die Peripheriegeräte 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 Luftklap pen 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, Flüssigkei ten), 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 Kältema schinen fast ausschließlich Kältemittel verwendet werden.

Erfindungsgemäß entfallen die körperlich schweren Energiearttransporte (me diale Energie, Fernwärme, Öl usw.), und der Schadstoffausstoß ist gesenkt. Während bei der konventionellen Heizung und Kühlung Massenströme im Um lauf 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 vorge schalteten 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 Ge räuschpegel dämpfen und besonderen feuertechnischen Verordnungen genü gen 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 Ressourcen.

Durch die getrennte Mediumsführung im H-Thermokompaktgerät und die ge trennte Mediumsführung außerhalb des H-Thermokompaktgeräts lassen sich natürliche Ressourcen oder künstliche Energiequellen für die Winterbeheizung und Sommerkühlung heranziehen.

Da die Peltier-Elemente bzw. der Thermo-Element-Block generell ein Tempe raturgefälle (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 ande ren Seite wird für die Optimierung der Energiegewinnung herangezogen (Ener giesparmaßnahme). 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 Luft qualität ins Freie geleitet werden.

Diese Anwendung ist bei den konventionellen Klimaanlagen meist ausge schlossen, da wegen des hohen Verschmutzungsgrades der Luft die Luft gerei nigt werden muß, bevor sie durch den konventionellen Wärmetauscher, dessen Lamellen sich sonst zusetzen, strömt. Die Kaltseite des H-Thermokompakt geräts 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 Wärmerückgewin nung 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 zusätzli chen Be- und Entlüftungsmaßnahmen verwirklichen läßt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ge genüber 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 Winter betrieb, was durch eine Luftklappenregelung unterstützt werden kann und somit einen optimalen Jahresausnutzungsgrad ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil ist, daß durch Welligkeitssteuerung der elektrischen Ener giequelle eine Erhöhung des Wirkungsgrades der thermischen Energieaus beute erreicht werden kann.

Das H-Thermokompaktgerät wird durch Ventilatoren mit dem Medium Luft ver sorgt, 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.

Das mit Medium (Luft oder/und Wasser) durchspülte H-Thermokompaktgerät kann wahlweise mit zweisträngiger Luftführung in Geräteräumen oder in Dec kenzwischenräumen 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 warm seitigen Kühlkörperblocks der mechanische Aufwand als auch die mechani schen 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 übertra gen, 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 ther mischer Energie (Wassermassen) im Rohrsystem umlaufen, entfällt dies erfin dungsgemäß beim H-Thermokompaktgerät durch die elektrische Energieüber tragung und deren Umwandlung. Weiterhin ist erfindungsgemäß von Vorteil, daß die Räume sofort nach der Anforderung gekühlt bzw. geheizt werden, wäh rend bei der konventionellen Kühlung durch Kältemaschinen bzw. Heizungsan lagen usw. Anlaufzeiten benötigt werden, also mehr Zeit gebraucht wird. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei der her kömmlichen 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 Rohrsy stem, die durch Oxidation und ähnliches entstehen, erfindungsgemäß ausge schlossen. 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 erfindungs gemäß keine Heiz- und/oder Kälteanlage erforderlich.

Erfindungsgemäß entfallen die körperlich schweren Energiearttransporte (me diale 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 Kühl decken 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 fin den bei Kühldecken Luft und Wasser Verwendung, bei den Radiatoren (Wand montage oder ähnliches) ist meist eine Wasserkühlung im Einsatz. Das ent standene warme Wasser kann als Brauchwasser in einem Boiler gesammelt und zur Weiterverwendung zur Verfügung gestellt werden, bzw. das entstande ne kalte Wasser kann als Abwasser in Behältern gesammelt und z. B. zur Toi lettenspülung verwendet werden. Während bei der Luftkühlung des warmseiti gen Kühlkörperblocks Lüftungsrohre und/oder Lüftungskanäle verwendet wer den, deren Abmessungen besonders bei Umbaumaßnahmen hinderlich sind, sind bei der Wasserkühlung des warmseitigen Kühlkörperblocks der mechani sche 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 Wärmekonvekti on 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 ein gebauter Frostwächter verhindert das Einfrieren des kaltseitigen Kühlkörper blocks 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 Ver wendung 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-Thermo kompaktgerät. 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 Ge brauchswasserleitungen zum H-Thermokompaktgerät verlegt werden müssen und damit keine Heizungsrohrverlegung erforderlich ist.

Während bei der konventionellen Kühldecke und bei konventionellen Heizungs anlagen mit Radiatoren (statische Heizung) große Mengen von flüssiger thermi scher Energie (Wassermassen) im Rohrsystem umlaufen, entfällt dies erfin dungsgemäß beim H-Thermokompaktgerät durch die elektrische Energieüber tragung und deren Umwandlung. Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, daß die Räume sofort nach der Anforderung geheizt und gekühlt werden, wäh rend 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 Ra diatoren ist der nachstehende Sachverhalt zu berücksichtigen:

Um Schwitzwasser, welches bei abkühlender Luft (Wärmeentzug) durch Kon densation entsteht, sammeln und ableiten zu können, wir das H-Thermo kompaktgerät bzw. die Anbringung der Kühlkörperblöcke in eine leichte Schief lage 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 ununterbroche nen 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 Tempe ratur der Kühlkörper erfassen und über eine Regelung im Zusammenhang mit der Raumtemperaturmessung die Energiezufuhr begrenzen. Bei dem Gerätetyp mit elektrischer Sommer- und Winterumschaltung sind die Segmente unterein ander 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 Umschaltungsmög lichkeit, die das Heizen und Kühlen nur einseitig ermöglicht, stellt eine Abdich tungsalternative dar. Ein Vertauschen der Kaltseite mit der Warmseite ist die Folge dieser Maßnahme. Die gleiche Wirkung erzielt ein Vertauschen der Luft ströme durch den Einsatz von Klappensteuerungen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schema tisch 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 Ra diator mit indirekter und direkter thermischer Energieübertra gung (hier auf Luft und Wasser) (Wandheizung und Wandkühl körper),

Fig. 4 Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit indirek ter (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-Thermo kompaktgerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilato ren usw. für den Sommerbetrieb, die der in Fig. 1 weitgehend entspricht,

Fig. 13 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermo kompaktgerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilato ren usw. für den Winterbetrieb, die der in Fig. 1 weitgehend ent spricht,

Fig. 14 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermo kompaktgerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Winterkompaktanlage, die der in Fig. 1 weitgehend entspricht,

Fig. 15 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermo kompaktgerät und Peripheriegeräten als Entfeuchtungsanlage, deren Einsatz dem des in Fig. 1 Dargestellten weitgehend ent spricht,

Fig. 16 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermo kompaktgerät 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 Rau mes installiert ist

Das H-Thermokompaktgerät 1 wird durch die Zu- und Abluftventilatoren 2 mit der Außenluft 4 und/oder mit der Abluft 3 durchspült, die nach Anforderung der Behaglichkeit im Raum durch das H-Thermokompaktgerät 1 gekühlt oder ge heizt 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 Kanal system 10 und 11 ermöglicht. Die Luftmengenmischung in beiden Kanalsyste men 10 und 11 kann unterschiedlich sein. Während die Luft des Kanalsystems 10 der warmen Seite 1' des H-Thermokompaktgeräts 1 zugeführt wird, wird die Luft des Kanalsystems 11 über die Stellungsauswahl der Geräteklappen 12, der kalten Seite 1" des H-Thermokompaktgeräts 1 zugeleitet. Ist nur die Geräte klappe 12' geöffnet, erfolgt die größtmögliche Kühlung der Luft. Durch die Fort luftklappen 15 und die Zuluftklappen 16 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 18' des H-Thermokompaktgeräts 18 wird durch den Zu- und Außenluftventilator 19 mit der Außenluft 20 durchspült, die sodann durch den Ab- und Fortluftventilator 21 als Fortluft 22 in die Außenumgebung geblasen wird. Die Klappe 23 stellt den Frischluftbedarf im Raum sicher. Die kalte Seite 18" des H-Thermokompaktgeräts 18 schließt deckenbündig mit dem Paneel ab. Die für den Raum geforderte Temperierung erfolgt durch die variable Tempe ratureinstellung der Kühldecke, wobei die Frischluftdüsen 24 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) 17 ist an der Wand 25 montiert. Das Wasserrohr 26 führt Wasser zu, das Wasserrohr 27 leitet ab. Bei Winterbetrieb ist das abgeführte Wasser abgekühlt, bei Sommerbetrieb er wärmt. Der Ventilator 28 bewirkt eine Durchspülung des warmseitigen Kühlkör pers des H-Thermokompaktgeräts. Der Raumtemperaturfühler 29 mißt die Raumtemperatur und der Frostwächter 30 die kaltseitige Kühlkörpertemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit 31 (SMSR; Fig. 11) wirkt und somit Einfluß auf die elektrische Energiezufuhr bzw. die Tem peratur des H-Thermokompaktgeräts bzw. die des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR 31 ist, erfolgt die An steuerung der Ventilatoren indirekt durch SMSR 31.

Fig. 4 Explosionsdarstellung des H-Thermokompaktgeräts mit indirekter (Küh lung) Übertragung der thermischen Energie von den Thermo-Element- Blöcken

Bei vollständiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts in der Decke ist das Gerät mit Abdeckhaube 32 und Abdeckhaube 33 versehen, die beide mit Schrauben 34 an den Kühlkörpern befestigt sind, während bei einseitigem Ein lassen des H-Thermokompaktgeräts im Deckenpaneel als Kühldecke nur die Abdeckhaube 32 montiert wird. Bei vollständiger oder einseitiger Unterbringung des H-Thermokompaktgeräts werden die Kammern 35, 36 der warmen/kalten und kalten/warmen Seite, die die Kühlkörperblöcke durchziehen, im speziellen in der Luft- und Klimatechnik, mit Luft durchspült. Der Aufbau des war men/kalten Kühlkörperblocks besteht aus mehreren Kühlkörpersegmenten 37, während der kaltseitige/warme Kühlkörperblock 38 aus einem Block besteht. Das H-Thermokompaktgerät besteht aus zwei Kühlkörperblöcken 37/38. Es ist mit Thermo-Element-Blöcken 39, die mittig zum Kühlkörpersegment 37 ange ordnet auf Sockeln 40 montiert und von Isolierstoff 41 umgeben sind, der den Kühlkörperblock der Warmseite/Kaltseite 37 von dem Kühlkörperblock der Kalt seite/Warmseite 38 thermisch isoliert, bestückt. Die Kühlkörpersegmente 37 der Warmseite/Kaltseite sind mit dem Kühlkörperblock 38 der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende Schraubverbindungen 42, die durch eine wärmeisolie rende Führungsbuchse 43 geführt werden, verbunden. Durch sie werden die dazwischen angebrachten Thermo-Element-Blöcke 39 auf die kalten/warmen und warmen/kalten Kühlkörperoberflächen fixiert und verspannt. Die Bohrungen 44 in den Kühlkörpersegmenten 37 sind mit Gewindebuchsen versehen. Wär meisolierende Abstandshalter 45 halten den Kühlkörperblock 38 zu den Kühl körpersegmenten 37 auf der gewünschten Distanz. Die Temperatursensoren 46 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Thermo-Element-Blöcke 39 in die Sockel 40 eingelassen. Die Aderanschlüsse der Thermo-Element-Blöcke 39 und der Temperatursensoren 46 werden durch Einfräsungen im Sockel 40 geführt und abgedichtet. Die Dichtringe 47 (Fig. 5) werden so um die Thermo-Element- Blöcke 39 und Temperatursensoren 46 geführt, daß sie auf der Abdichtungs masse der Aderdurchführungen zu liegen kommen.

Fig. 5 Ansicht des Kühlkörperblocks von unten

Die Dichtringe (O-Ringe) 47 sind durch Einfräsungen in die Sockel 50 des Kühl körpers eingelassen und fixiert. Bohrungen 48 für die Schrauben 42 und Einfrä sungen 49, 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 51 versehen, die mit Schrauben 52 am Kühlkörper befestigt ist, während bei einseitigem Einlassen des H-Thermokompaktgeräts im Deckenpaneel als Kühldecke kerne Abdeckhaube erforderlich ist. Bei Einbau des H-Thermokompaktgeräts als Radiatorheizung (Fig. 1, 2, 3) und/oder Radia torkühlung (Fig. 1, 2, 3) an der Wand ist ebenfalls keine Abdeckhaube erforder lich, lediglich ein Körperschutzgitter. Bei vollständiger Unterbringung des H- Thermokompaktgeräts werden die Kammern 53 der warmen/kalten 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 54, während der kaltseitige/warme Fluid körper 55 aus einem Block besteht. Das H-Thermokompaktgerät besteht aus einem Block aus Kühlkörpersegmenten 50 und einem Fluidkörper 55. Es ist mit Thermo-Element-Blöcken 56, die mittig zu den Kühlkörpersegmenten 54 ange ordnet auf Sockeln 57 montiert und von Isolierstoff 58 umgeben sind, der die Kühlkörpersegmente 54 der Warmseite/Kaltseite von dem Fluidkörper 55 der Kaltseite/Warmseite thermisch isoliert, bestückt.

Die Kühlkörpersegmente 54 der Warmseite/Kaltseite sind mit dem Fluidkörper 55 der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende Schraubverbindungen 59, die in einer wärmeisolierenden Führungsbuchse 60 geführt werden, verbunden. Durch sie werden die dazwischen angebrachten Thermo-Element-Blöcke 56, die geringfügig in die Sockel 57 eingelassen sind, auf die kalten/warmen und warmen/kalten Kühlkörperoberflächen fixiert und verspannt. Die Bohrungen 61 in den Kühlkörpersegmenten 54 sind mit Gewindebuchsen versehen. Wärme isolierende Abstandshalter 62 halten den Fluidkörper 55 zu den Kühlkörper segmenten 54 auf der gewünschten Distanz. Die in den Vertiefungsebenen 77 (Fig. 7) der Unterseite des Fluidkörpers 55 endenden kleinen Zuflußbohrungen 63 und großen Abflußbohrungen 64 sind mit dem Zuflußkanal 65 und Abflußka nal 66 verbunden, die jeweils von einer in eine Nutfräsung eingelassenen Dichtschnur (O-Schnur) 67, 68 umrandet sind. Der Zuflußstutzen 69 ist mit dem Zuflußkanal 65 und der Abflußstutzen 70 ist mit dem Abflußkanal 66 verbunden. Die Gewindeschrauben 71 halten die Abdeckung 72 (Deckel), in die gegebe nenfalls Kerben für die angepreßten Dichtschnuren 67, 68 der Kanäle 65, 66 eingearbeitet sind, auf dem Fluidkörper 55 und dichten ihn ab. Die Temperatur sensoren 73 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Thermo-Element-Blöcke 56 in die Sockel 57 eingelassen. Die Aderanschlüsse der Thermo-Element-Blöcke 56 und der Temperatursensoren 73 werden durch Einfräsungen im Sockel 57 geführt und abgedichtet. Die Dichtringe 75 (Fig. 7) werden so um die Thermo- Element-Blöcke 56 und Temperatursensoren 73 geführt, daß sie auf der Ab dichtungsmasse der Aderdurchführungen zu liegen kommen.

Fig. 7 Ansicht des Fluidkörpers von unten bei mittiger Anordnung der Sockel

Innere Dichtringe (O-Ringe) 74 und äußere Dichtringe (O-Ringe) 75 sind durch Einfräsungen in die Sockel 76 des Fluidkörpers eingelassen und fixiert und um geben die Vertiefungsebene 77. In der Vertiefungsebene 77 enden die Zufluß- 78 und beginnen die Abflußbohrungen 79. In die Zuflußbohrungen 78 sind zy lindrische Körper mit Schraubenkronen eingelassen, die die Bohrung verdec ken. Bohrungen 80 für die Schrauben und Einfräsungen 81, in die die Distanz halter 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 82 versehen, die mit Schrauben 83 am Kühlkör perblock 85 befestigt ist, während bei einseitigem Einlassen des H-Thermo kompaktgeräts im Deckenpaneel als Kühldecke keine Abdeckhaube erforderlich ist. Bei Einbau des H-Thermokompaktgeräts als Radiatorheizung (Fig. 1, 2, 3) und/oder Radiatorkühlung (fig. 1, 2, 3) an der Wand ist ebenfalls keine Abdeck haube erforderlich, lediglich ein Körperschutzgitter. Bei vollständiger Unterbrin gung des H-Thermokompaktgeräts werden die Kammern 84 der warmen/kalten Seite, die den Kühlkörperblock 85 durchziehen, im speziellen in der Luft- und Klimatechnik, mit Luft durchspült. Das H-Thermokompaktgerät besteht hier aus einem Kühlkörperblock 85 und einem Fluidkörper 86. Es ist mit Thermo- Element-Blöcken 87 bestückt, die versetzt zu dem Kühlkörperblock 85 auf Soc keln 88, in die die Thermo-Element-Blöcke 87 geringfügig eingelassen sind, montiert, welche von Isolierstoff 89 umgeben sind, der den Kühlkörperblock 85 der Warmseite/Kaltseite von dem Fluidkörper 86 der Kaltseite/Warmseite ther misch isoliert. Der Kühlkörperblock 85 der Warmseite/Kaltseite ist mit dem Fluidkörper 86 der kalten/warmen Seite durch wärmeisolierende Schraubver bindungen 90, die in einer wärmeisolierenden Führungsbuchse 91 geführt wer den, verbunden. Durch sie werden die dazwischen angebrachten Thermo- Element-Blöcke 87 auf die kalten/warmen und warmen/kalten Kühlkörperober flächen fixiert und verspannt. Die Bohrungen 92 im Kühlkörperblock 85 sind mit Gewindebuchsen versehen. Wärmeisolierende Abstandshalter 93 halten den Fluidkörper 86 zum Kühlkörperblock 85 auf der gewünschten Distanz. Die in den Vertiefungsebenen der Unterseite 108 (Fig. 9) des Fluidkörpers 86 enden den kleinen Zuflußbohrungen 94 und großen Abflußbohrungen 95 sind mit dem Zuflußkanal 96 und Abflußkanal 97 verbunden, die jeweils von einer in eine Nutfräsung eingelassenen Dichtschnur (O-Schnur) 98, 99 umrandet sind. Der Zuflußstutzen 100 ist mit dem Zuflußkanal 96 und der Abflußstutzen 101 ist mit dem Abflußkanal 97 verbunden. Die Gewindeschrauben 103 halten die Abdec kung 102 (Deckel), in die gegebenenfalls Kerben für die angepreßten Dicht schnüre 98, 99 der Kanäle 96, 97 eingearbeitet sind, auf dem Fluidkörper 86 und dichten ihn ab. Die Temperatursensoren 104 sind jeweils in unmittelbarer Nähe der Thermo-Element-Blöcke 87 in die Sockel 88 eingelassen. Die Ader anschlüsse der Thermo-Element-Blöcke 87 und der Temperatursensoren 104 werden durch Einfräsungen im Sockel 88 geführt und abgedichtet. Die Dichtrin ge 106 (Fig. 9) werden so um die Thermo-Element-Blöcke 87 und Temperatur sensoren 104 geführt, daß sie auf der Abdichtungsmasse der Aderdurchführun gen zu liegen kommen.

Fig. 9 Ansicht des Fluidkörpers von unten bei mittiger Anordnung der Sockel

Innere Dichtringe (O-Ringe) 105 und äußere Dichtringe (O-Ringe) 106 sind durch Einfräsungen in die Sockel 107 des Fluidkörpers eingelassen und fixiert und umgeben die Vertiefungsebene 108. In der Vertiefungsebene 108 enden die Zufluß- 109 und beginnen die Abflußbohrungen 110. In die Zuflußbohrun gen 109 sind zylindrische Körper mit Schraubenkronen eingelassen, die die Bohrung 109 verdecken. Bohrungen 111 für die Schrauben 90 und Einfräsun gen 112, in die die Abstandshalter 93 eingepreßt werden, sind längs zum Fluid körper 86 angeordnet.

Fig. 10 Perspektivische Darstellung der Peltier-Elemente mit Kühl- und Wärme plättchen (Kupferbrücken) verbunden im Thermo-Element-Block

Mehrere Peltier-Elemente 113 bilden einen Thermo-Element-Block 114. Die Peltier-Elemente 113 bestehen im wesentlichen aus dotierten Halbleitermate rialien. Die einzelnen Elemente sind an ihren Schenkeln mit Kupferbrücken 115 miteinander verbunden und bilden so einen Thermo-Element-Block 114. Die durch den Gleichstromfluß 116 im Halbleiterelement entstehende Wärme und Kälte wird separiert, zu den Enden des Halbleiters polarisiert und auf den Kup ferbrücken 115 kumuliert. Die Wärme- und Kälte-Erzeugung hängt im wesentli chen vom dotierten Halbleitermaterial und dem durchfließenden Gleichstrom ab.

Fig. 11 Skizze der Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheiten zur funk tionellen Unterstützung des H-Thermokompaktgeräts

Während die Raumtemperaturtühler 117 die Raumtemperatur erfassen, mes sen die Temperaturfühler bzw. Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB, Thermi storen) 118 über die Kühlkörpersegment-, bzw. Kühlkörperblocktemperatur indi rekt die Thermo-Element-Blocktemperatur. Durch eine Auswerteeinheit bzw. Regelung (SPS/DDC) 119, die einen Temperaturregelkreis und einen Tempe raturbegrenzungsregelkreis beinhaltet, wird die elektrische Energiezufuhr 120 für die Thermo-Element-Blöcke 121 gesteuert. Als weiteres sind Schutzeinrich tungen wie Spannungs- und/oder Stromstabilisatoren 122 montiert, die die Thermo-Element-Blöcke vor Überspannung/Überstrom schützen. Die aus dem Netz 123 entnommene elektrische Energie speist in die Spannungsversorgung bzw. Stromversorgung ein. Die parallel zur Spannungsversorgung bzw. Strom versorgung angeschlossenen Spannungs- und/oder Stromstabilisatoren können im Zwischenraum der Kühlkörperblöcke integriert oder extern montiert sein. Die Komponenten: Temperaturfühler (Thermistoren) 118, Auswerteeinheit bzw. Re gelung (SPS/DDC) 119, Spannungsversorgung bzw. Stromversorgung 120, Thermo-Element-Blöcke 121, Spannungs- und/oder Stromstabilisatoren 122 bilden die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) des H-Thermokompaktgeräts.

Fig. 12 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompakt gerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilatoren usw. für den Sommerbetrieb

Während die Raumabluft 124 über den Ventilator 125 durch die Heizkammern 126 als Fortluft 127 abgeleitet wird, strömt Außenluft 128 über den Ventilator 129 durch die Kühlkammern 130 als Zuluft 131 in den Raum. Der Raumtempe raturfühler 132 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steue rungs- und Regelungseinheit (SMSR) 133 wirkt und somit Einfluß auf die Tem peratur des H-Thermokompaktgeräts bzw. des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR 133 ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren 125, 129 indirekt durch SMSR 133.

Fig. 13 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompakt gerät und Peripheriegeräten wie Raumfühler, Ventilatoren usw. für den Winterbetrieb

Während die Raumabluft 134 über den Ventilator 135 durch die Kühlkammern 136 als Fortluft 137 abgeleitet wird, strömt Außenluft 138 über den Ventilator 139 durch die Heizkammern 140 als Zuluft 141 in den Raum. Der Raumtempe raturfühler 142 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steue rungs- und Regelungseinheit (SMSR) 143 wirkt und somit Einfluß auf die Tem peratur des H-Thermokompaktgeräts bzw. des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR 143 ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren 135, 139 indirekt durch SMSR 143.

Fig. 14 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompakt gerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Win terkompaktanlage

Die im Sommer abgeführte Raumabluft 144 wird über den Ventilator 145 durch die offene Fortluftklappe 146 und die geschlossene Umluftklappe 147 durch die Heizkammern 148 des H-Thermokompaktgeräts als Fortluft 149 abgeleitet. Die Außenluft 150 wird durch die offene Außenluftklappe 151 und durch die Kühl kammer 152 über den Ventilator 153 als Zuluft 154 in den Raum geleitet. Die im Winter abgeführte Raumabluft 144 wird über den Ventilator 145 durch die offene Fortluftklappe 146 und die geschlossene Umluftklappe 147 durch die Kühlkammern 155 des H-Thermokompaktgeräts als Fortluft 149 abgeleitet. Die Außenluft 150 wird durch die offene Außenluftklappe 151 und durch die Heiz kammer 156 über den Ventilator 153 als Zuluft 154 in den Raum geleitet. Durch die variablen Öffnungseinstellungen der Klappen 146, 147 und 151 ist ein Umluftbetrieb oder ein außenluftanteiliger Teilfrischluftbetrieb an sehr hei ßen Tagen im Sommer und an sehr kalten Tagen im Winter günstig. Während die Umluftklappe 147 stetig geöffnet wird, schließen die Zuluftklappe 146 und die Außenluftklappe 151 im gleichen Verhältnis wie die Umluftklappe 147 geöff net wird.

Der Raumtemperaturfühler 157 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 158 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts bzw. des Raums nimmt. Wäh rend die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR 158 ist, er folgt die Ansteuerung der Ventilatoren 145, 153 und Klappen 146, 147, 151 indi rekt durch SMSR 158.

Fig. 15 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompakt gerät und Peripheriegeräten als Entfeuchtungsanlage

Die zu entfeuchtende Luft 159 wird durch die Kühlkammer 160 und Heizkam mer 161 des H-Thermokompaktgeräts über die Ventilatoren 162, 163 und über die Klappen 164, 165 in den Raum geleitet. Der Raumfeuchtefühler 166 mißt die Raumfeuchte, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 167 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompakt geräts und auf den Feuchtegrad der durchspülten Luft bzw. der Feuchte im Raum nimmt. Während die Raumfeuchtevorgabe integraler Bestandteil der SMSR 167 ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren 162, 163 und Klappen 164, 165, 168, 169 indirekt durch SMSR 167.

Das Entfeuchten erfolgt durch Abkühlen von Luft, wobei der entfeuchteten Luft die entstandene warme Luft im gewünschten Verhältnis beigemischt wird. Die Klappen 164 und 165 stellen die Raumluftmischung sicher. Die Klappe 164 öff net im gleichen Verhältnis wie die Klappe 168 schließt und umgekehrt. Entspre chendes gilt für die Klappe 165 und 169.

Fig. 16 Schematische Darstellung einer Lüftungsanlage mit H-Thermokompakt gerät und Peripheriegeräten wie Luftklappen usw. als Sommer- und Win terkompaktanlage

Während die im Sommer abgeführte Raumabluft 170 über den Ventilator 171 über die Klappe 172 durch die Heizkammern 173 als Fortluft bei 174 abgeleitet wird, strömt Außenluft bei 175 durch die Kühlkammern 176 über die Klappe 177 über den Ventilator 178 als Zuluft 179 in den Raum. Die Klappen 180 und 181 sind bei Sommerbetrieb geschlossen.

Durch die elektrische Umschaltung von Sommer- auf Winterbetrieb wird abge führte Raumabluft 170 über den Ventilator 171 durch die offene Fortluftklappe 180 durch die Kühlkammern 176 des H-Thermokompaktgeräts als Fortluft bei 175 abgeleitet. Bei 174 wird Außenluft durch die Heizkammer 173 und durch die offene Klappe 181 über den Ventilator 178 als Zuluft 179 in den Raum ge leitet. Die Klappen 172 und 177 sind bei Winterbetrieb geschlossen. Der Raumtemperaturfühler 182 mißt die Raumtemperatur, die auf die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungseinheit (SMSR) 183 wirkt und somit Einfluß auf die Temperatur des H-Thermokompaktgeräts bzw. auf die des Raums nimmt. Während die Raumtemperaturvorgabe integraler Bestandteil der SMSR 183 ist, erfolgt die Ansteuerung der Ventilatoren 171, 178 indirekt durch SMSR 183.

Bezugszeichenliste

1

Thermokompaktgerät

1

'warme Seite

1

"kalte Seite

2

Ventilator

3

Abluft

4

Außenluft

5

Ventilator

6

Fortluft

7

Zuluft

8

Ventil- oder Klappensteuerung

9

Ventil- oder Klappensteuerung

10

Kanalsystem

11

Kanalsystem

12

Geräteklappen

13

Geräteklappen

14

Geräteklappen

15

Ventil- oder Klappensteuerung

16

Ventil- oder Klappensteuerung

17

H-Thermokompaktgerät

18

H-Thermokompaktgerät

18

'warme Seite

18

"kalte Seite

19

Ventilator

20

Außenluft

21

Ventilator

22

Fortluft

23

Ventil- oder Klappensteuerung

24

Frischluftdüse

25

Wand

26

Wasserrohr

27

Wasserrohr

28

Ventilator

29

Raumtemperaturfühler

30

Frostwächter

31

SMSR

32

Abdeckhaube

33

Abdeckhaube

34

Schrauben

35

Kammer

36

Kühlkörperblock

37

Segment

38

Kühlkörperblock

39

Thermo-Element-Block

40

Sockel

41

Isolierstoff

42

Wärmeisolierende Schraubverbindung

43

Wärmeisolierende Führungsbuchse

44

Bohrung

45

Wärmeisolierender Abstandshalter

46

Temperatursensor

47

Dichtring

48

Bohrung

49

Einfräsung

50

Sockel

51

Abdeckhaube

52

Schrauben

53

Kammer

54

Kühlkörpersegment

55

Fluidkörper

56

Thermo-Element-Block

57

Sockel

58

Wärmeleitender Stoff

59

Wärmeisolierende Schraubverbindung

60

Wärmeisolierende Führungsbuchse

61

Bohrung

62

Abstandshalter

63

Zuflußbohrung

64

Abflußbohrung

65

Zuflußkanal

66

Abflußkanal

67

Dichtschnur

68

Dichtschnur

69

Zuflußstutzen

70

Abflußstutzen

71

Gewindeschraube

72

Abdeckung (Deckel)

73

Temperatursensor

74

Dichtring

75

Dichtring

76

Sockel

77

Vertiefungsebene

78

Zuflußbohrung

79

Abflußbohrung

80

Bohrung

81

Einfräsung

82

Abdeckhaube

83

Schrauben

84

Kammer

85

Kühlkörperblock

86

Fluidkörper

87

Thermo-Element-Block

88

Sockel

89

Wärmeleitender Stoff

90

Wärmeisolierende Schraubverbindung

91

Wärmeisolierende Führungsbuchse

92

Bohrung

93

Abstandshalter

94

Zuflußbohrung

95

Abflußbohrung

96

Zuflußkanal

97

Abflußkanal

98

Dichtschnur

99

Dichtschnur

100

Zuflußstutzen

101

Abflußstutzen

102

Abdeckung (Deckel)

103

Gewindeschraube

104

Temperatursensor

105

Innerer Dichtring

106

Äußerer Dichtring

107

Sockel

108

Vertiefungsebene

109

Zuflußbohrung

110

Abflußbohrung

111

Bohrung

112

Einfräsung

113

Peltier-Element

114

Thermo-Element-Block

115

Kupferbrücke

116

Gleichstromfluß

117

Raumtemperaturfühler

118

Sicherheitstemperaturbegrenzer

119

Auswerteeinheit

120

Elektrische Energiezufuhr

121

Thermo-Element-Block

122

Spannungs- und/oder Stromstabilisator

123

Netz

124

Raumabluft

125

Ventilator

126

Heizkammer

127

Fortluft

128

Außenluft

129

Ventilator

130

Kühlkammer

131

Zuluft

132

Raumtemperaturfühler

133

SMSR

134

Raumabluft

135

Ventilator

136

Kühlkammer

137

Fortluft

138

Außenluft

139

Ventilator

140

Heizkammer

141

Zuluft

142

Raumtemperaturfühler

143

SMSR

144

Raumabluft

145

Ventilator

146

Fortluftklappe

147

Umluftklappe

148

Heizkammer

149

Fortluft

150

Außenluft

151

Außenluftklappe

152

Kühlkammer

153

Ventilator

154

Zuluft

155

Kühlkammer

156

Heizkammer

157

Raumtemperaturfühler

158

SMSR

159

Entfeuchtete Luft

160

Kühlkammer

161

Heizkammer

162

Ventilator

163

Ventilator

164

Klappe

165

Klappe

166

Raumfeuchtefühler

167

SMSR

168

Klappe

169

Klappe

170

Raumabluft

171

Ventilator

172

Klappe

173

Heizkammer

174

Pfeil

175

Pfeil

176

Kühlkammer

177

Klappe

178

Ventilator

179

Zuluft

180

Fortluftklappe

181

Klappe

182

Raumtemperaturfühler

183

SMSR

Claims

1. H-Thermokompaktgerät zur Erwärmung, Kühlung und Entfeuchtung von Medien und zur Wärmerückgewinnung, bestehend aus mehreren Thermo- Element-Blöcken, die aus Peltier-Elementen zusammengesetzt sind, mit fol genden Merkmalen:

1. das Gerät weist einen Fluidkörper (55, 86) auf, der von einem allseitig ge schlossenen Kanalsystem durchzogen ist und einen Zuflußstutzen (69, 100) und einen Abflußstutzen (70, 101) für das Kühl- oder Heizmedium aufweist,
2. ein Kühlkörper bildet das Gegenstück zum Fluidkörper (55, 86), dieser Kühlkörper kann aus mehreren Kühlkörpersegmenten (54) oder aus einem Kühlkörperblock (85) bestehen,
3. zwischen Fluidkörper (55, 86) und Kühlkörperblock (Kühlkörpersegmen ten 54, 85) sind Thermo-Element-Blöcke (56, 87) angeordnet,
4. die Thermo-Element-Blöcke (56, 87) sind durch im Sockel (57, 107) des Kühlkörpers oder der Kühlkörpersegmente (54) und des Fluidkörpers (55, 86) eingelassene Dichtringe (47, 74, 76) umschlossen,
5. Fluidkörper (55, 86) und Kühlkörper oder Kühlkörpersegmente (54) sind über isolierende Abstandshalter (62, 93) miteinander verspannt, wobei zwischen diesen die Thermo-Element-Blöcke (56, 87) gelagert sind und die freien Raumflächen mit wärmeisolierenden Stoffen (58, 89) ausgefüllt sind,
6. mittels einer variablen elektrischen Energieversorgung ist durch die Ther mo-Element-Blöcke (56, 87) entweder Wärme- oder Kälteenergie erzeug bar,
7. die Energieversorgung ist welligkeitsgesteuert,
8. im Gerät ist mindestens ein Ventilator (2, 5, 19, 21, 28) integriert,
9. die Kaltseite und die Warmseite des Geräts sind durch Umpolung der Energiequelle oder durch eine Vertauschung der Medienführung über die Warm- und Kaltseite des Fluidkörpers (55, 86) mittels Ventil- oder Klappen steuerung (8, 9, 12, 13, 14, 23) vertauschbar,
10. Energieversorgung und die Schutz-, Meß-, Steuerungs- und Regelungsein heit (SMSR) sind im Gerät integriert.

2. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von je einem Kühlkörperblock (36, Segmente 37) auf der Warmseite und auf der Kaltseite der auf der Warmseite angeordnete Kühl körperblock mittels Kühlluft, der auf der Kaltseite angeordnete Kühlkörper block durch Raumluft (Umluft) beaufschlagbar ist und umgekehrt.

3. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von je einem Kühlkörperblock (36, Segmente 37) auf der Warmseite und auf der Kaltseite der auf der Warmseite angeordnete Kühl körperblock mittels Kühlluft beaufschlagbar ist, während die Energie des auf der Kaltseite angeordneten Kühlkörperblocks durch Konvektion und Strah lung abführbar ist.

4. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Energieübertragung auf ein flüssiges Medium eine direkte oder indi rekte Kühlung der Thermo-Element-Blöcke (56, 87) erzielbar ist und der Kühlkörper (17) als Kühlradiator fungiert und umgekehrt.

5. H-Thermokompaktgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Zufluß- und Abflußkanal (65, 96 und 66, 97) des Fluidkörpers (55, 86) jeweils eine Vielzahl von Zu- und Abflußbohrungen (63, 94 und 64, 95) zur Oberfläche der Thermo-Element-Blöcke (56, 87) führt, wodurch ein ge schlossener Medienfluß des Fluids über die Thermo-Element-Blöcke (56, 87) erzielbar ist, der durch die im Kühlkörper und/oder im Fluidkörper ange ordneten Dichtringe (74, 75, 105, 106) erzwingbar ist.

6. H-Thermokompaktgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Mediumserwärmung oder Kühlung nicht genutzte Seite mit energiehaltigem Medium beaufschlagbar und so zur Wärmerückgewinnung nutzbar ist.

7. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß, um der Schwitzwasserbildung vorzubeugen, Sensoren außen oder im Zwischenraum zwischen den Kühlkörperblöcken (85) angebracht werden, die deren Temperatur erfassen und über eine Regelung im Zusammenhang mit der Mediumstemperaturmessung (Raumtemperatur) die Energiezufuhr begrenzen.

8. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörper in einer leichten Schieflage angeordnet sind, wobei zur Kondensatabführung eine Rinne mit einer Schlauchverbindung ins Freie vorgesehen ist.

9. H-Thermokompaktgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumskanalisation und Dosierung der Mediumsmenge durch me chanische oder elektrische Ventile oder Klappen erfolgt.

10. H-Thermokompaktgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Pumpen/Ventilatoren stufenlos oder stufig steuerbar sind.

11. H-Thermokompaktgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörperoberfläche, die in die Deckenkonstruktion eingebettet ist, mit einer geeigneten farblichen Pulverbeschichtung oder Eloxal versehen ist.