DE19750838C2

DE19750838C2 - Process and system for heating rooms in buildings

Info

Publication number: DE19750838C2
Application number: DE1997150838
Authority: DE
Original assignee: KRONAUER SORPTIONSTECHNIK GmbH
Current assignee: KRONAUER, LIESELORE, 30900 WEDEMARK, DE
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: DE19750838A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Warmluftbeheizung von Räumen in Gebäuden, bei dem man zu erhitzende Luft über Heizregister leitet und bei dem man Wärme aus Abluft rückgewinnt, indem man von außen angesaugte Frischluft in einem Wärmetauscher, durch den in die freie Atmosphäre abgelassene Abluft strömt, vorerwärmt.The invention relates to a method and an installation for warm air heating of rooms in buildings where one passes air to be heated over heating register and at which can be recovered from exhaust air by using fresh air drawn in outside in a heat exchanger, through the exhaust air discharged into the free atmosphere flows, preheated.

Ein derartiges Verfahren sowie verschiedene nach diesem Verfahren arbeitende Anlagen sind bekannt. Der Wir kungsgrad der Wärmerückgewinnung ist von der Qualität und Anzahl der eingesetzten Wärmetauscher abhängig, die mit Konvektion Wärme übertragen. Die Technik hat im Laufe der Entwicklung den Wirkungsgrad durch Verfeine rung der hierzu dienenden Anlagen verbessern können, trotzdem gehen erhebliche Wärmemengen verloren. Diese Art der Wärmerückgewinnung ist nicht optimal.Such a method and various according to it Process plants are known. The we The degree of heat recovery depends on the quality and number of heat exchangers used, which transfer heat with convection. The technology has in In the course of development the efficiency by refining can improve the facilities for this purpose, nevertheless considerable amounts of heat are lost. This The type of heat recovery is not optimal.

Ein wesentlicher Nachteil solcher aufgrund von Konvek tion arbeitender Wärmetauscher ist es auch, daß sie bei Außentemperaturen tief unter dem Gefrierpunkt nicht arbeiten, weil die Wärme in den Wärmetauscher bringende Abluft aus dem beheizten Raum auch einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt hat. Diese Feuchtigkeit schlägt sich im Wärmetauscher als Kondenswasser nieder und friert hier ein, wodurch der Wärmetauscher keine Abluft mehr durchläßt.A major disadvantage due to Konvek tion working heat exchanger, it is also that Outside temperatures are not deep below freezing work because the heat is brought into the heat exchanger Exhaust air from the heated room also a certain one Has moisture content. This moisture beats settles in the heat exchanger as condensed water and freezes here, which means the heat exchanger has no exhaust air lets more through.

Zur Erhitzung der der Raumbeheizung dienenden Luft werden unterschiedliche Wärmequellen mit unterschied lichen Nutzungsgraden eingesetzt. Diese Wärmequellen erzeugen die Wärme aus Primärenergie, meist aus festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, dann sind Wärmetauscher mit ihren beschränkten Wirkungsgraden zur Übertragung der Wärme aus den Brenngasen zur Erhitzung der Raumluft notwendig, oder Sekundärenengie, zumeist elektrischen Strom, der teuer ist, oder Abfallwärme aus Kraftwerken und Industrieanlagen, die zwar billig, aber meist nicht zum Verbrauchsort transportierbar ist. So mit kann eine Verbesserung der Nutzung erzeugter Wärme nur durch Erhöhung des Wirkungsgrades der notwendigen Wärmetauscher im Bereich der Wärmeübertragung von den Brenngasen auf die Heizluft und von der in die freie Atmosphäre abgelassenen Abluft auf die hierfür einge lassene Frischluft erfolgen. Derartige Verbesserungen des Wirkungsgrades von Wärmetauschern sind beim heuti gen Stand der Technik sehr teuer und kaum noch möglich.For heating the air used to heat the room different heat sources are distinguished degrees of use. These heat sources generate the heat from primary energy, mostly from solid, liquid or gaseous fuels, then Heat exchangers with their limited efficiencies Transfer of heat from the fuel gases for heating the room air is necessary, or secondary energy, mostly electricity, which is expensive, or waste heat Power plants and industrial plants, which are cheap, however is usually not transportable to the place of consumption. so with can improve the use of heat generated only by increasing the efficiency of the necessary Heat exchangers in the area of heat transfer from the Fuel gases on the heating air and from the into the free Exhaust air discharged to the atmosphere let fresh air take place. Such improvements the efficiency of heat exchangers are at State of the art very expensive and hardly possible.

Bekannt geworden ist auch eine neuere Art der Erwärmung von Raumluft, die mit Sorptionsspeichern arbeitet. In einem Sorptionsspeicher wird Luft, die diesen Speicher durchströmt, Feuchtigkeit entzogen und durch die Feuch tigkeitsaufnahme des im Speicher gelagerten Sorptionsmateriales dieses und mit diesem die durch den Speicher strömende Luft erhitzt. Die Regeneration des in diesen Speichern gelagerten Sorptionsmaterials kann mit billi ger Abfallwärme oder preiswertem Nachtstrom erfolgen. Heizung und Regeneration können zu verschiedenen Zeiten durchgeführt werden. Zur Wärmerückgewinnung aus in die freie Atmosphäre ausgelassener Abluft ist derartiges Sorptionsmaterial bisher nicht benutzt worden.A newer type of warming has also become known of indoor air that works with sorption stores. In A sorption storage is air that this storage flowed through, dehumidified and by the damp Activity recording of the sorption material stored in the store this and this with that through the store flowing air heated. The regeneration of these Saving stored sorption material can be done with billi low waste heat or inexpensive night-time electricity. Heating and regeneration can take place at different times be performed. For heat recovery from in Free atmosphere of exhaust air is such Sorbent material has not been used so far.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine neue sehr wirkungsvolle Art der Wärmerückgewinnung zu schaffen, die auch bei sehr tiefen Außentemperaturen wirkungsvoll arbeitet.The invention avoids the disadvantages of the prior art Technology. It is the object of the invention to create a new one very effective way of heat recovery too create that even at very low outside temperatures works effectively.

Die Erfindung besteht darin, daß man die im Wärmetau scher vorerwärmte Frischluft vor ihrer Beheizung mit einem Teil der Abluft mischt, daß man dieses Luftge misch teilt und durch zwei parallel angeordnete, mit Heizregistern ausgestattete Sorptionsspeicher leitet, von denen man den einen Sorptionsspeicher zum Zwecke der Regeneration der Sorptionsmasse mittels seines Heizregisters beheizt, daß man das aus dem anderen Sorptionsspeicher austretende, durch Feuchtigkeitsent zug in diesem erwärmte Luftgemisch in den zu beheizen den Raum leitet, daß man das aus dem beheizten Sorpti onsspeicher austretende Luftgemisch zumindest zu einem Teil in das Luftgemisch aus Frischluft und Abluft ein mischt und daß man die Funktion der beiden Sorptions speicher von Zeit zu Zeit miteinander vertauscht.The invention is that one in the heat rope preheated fresh air before heating it part of the exhaust air mixes that this Luftge mix divides and by two parallel, with Sorption stores equipped with heating registers, one of which is a sorption storage for the purpose the regeneration of the sorption mass by means of its Heating register heats that one from the other Sorption storage escaping due to moisture removal train in this heated air mixture to heat the the room directs that from the heated sorpti air storage leaking at least to one Part in the air mixture of fresh air and exhaust air mixes and that one the function of the two sorption memory interchanged from time to time.

Auf diese Weise gelingt es, Wärme mit einem noch bes seren Wirkungsgrad als bisher benutzte Wärmetauscher hoher Qualität rückzugewinnen.In this way it is possible to heat with an even better efficiency than previously used heat exchangers recover high quality.

Die Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus,The plant for the implementation of this procedure draws is characterized by

Dabei kann man diese Anlage für die Durchführung des Verfahrens in drei Varianten schalten, die besonders vorteilhaft sind:
Bei einer ersten Variante geht man so vor, daß man das aus der Mischkammer austretende Frischluft-Abluftge misch teilt und einen Teil in die Sorptionsspeicher, den anderen Teil über den Wärmetauscher in die freie Atmosphäre ableitet.There are three variants of this system that can be used to carry out the process, which are particularly advantageous:
In a first variant, one proceeds in such a way that the fresh air-Abluftge emerging from the mixing chamber is mixed and a part is diverted into the sorption accumulator, the other part via the heat exchanger into the free atmosphere.

Bei einer zweiten Variante geht man so vor, daß man das aus dem beheizten Sorptionsspeicher austretende Luftge misch teilt und einen Teil in das Luftgemisch aus Frischluft und Abluft einmischt und den anderen Teil durch den Wärmetauscher leitet und ihn dann in die freie Atmosphäre ableitet.In a second variant, one proceeds in such a way that one Luftge emerging from the heated sorption storage mix divides and part into the air mixture Fresh air and exhaust air mixed in and the other part through the heat exchanger and then into the derives a free atmosphere.

Bei der dritten Variante geht man so vor, daß man das aus dem Feuchtigkeit aufnehmenden und dadurch Luft erwärmenden Sorptionsspeicher austretende Luftgemisch teilt, einen Teil in den zu beheizenden Raum und den anderen Teil über einen den zu beheizenden Raum eben falls heizenden Heizkörper und dann durch den Wärmetau scher und anschließend in die freie Atmosphäre ablei tet.In the third variant, one proceeds in such a way that one from the moisture absorbing and therefore air exiting air mixture divides, a part into the room to be heated and the other part of the room to be heated if heating radiator and then through the heat rope and then into the free atmosphere tet.

Daß man auf diese Weise Wärme rückgewinnen kann und das darüberhinaus mit noch einem besseren Wirkungsgrad als bisher benutzte Wärmetauscher hoher Qualität ist über raschend, zumal hier Verfahrensschritte vorgenommen werden, welche so ungewöhnlich sind, daß niemand sie ausführen würde:
Ungewöhnlich ist es, Abluft mit ihrem relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt in den im Regenerationszustand bei dem die Feuchtigkeit ausgetrieben werden soll, einzu leiten, denn diese Luft wird durch die Abkühlung beim Feuchtigkeitsentzug eher Wasser im Speicher hinterlas sen als austragen.It is surprising that heat can be recovered in this way and, moreover, that the high quality heat exchanger used is even more efficient than before, especially since here process steps are carried out which are so unusual that nobody would carry them out:
It is unusual to introduce exhaust air with its relatively high moisture content into the regeneration state in which the moisture is to be expelled, because this air is more likely to leave water in the storage tank than to discharge it as it cools down when the moisture is removed.

Ungewöhnlich ist es, daß man im Sorptionsspeicher zu erhitzendes Luftgemisch gleichzeitig sowohl durch den der Luftbeheizung durch Feuchtigkeitsentzug als auch durch den der Regeneration dienenden Sorptionsspeicher leitet, denn wie soll Luft mit ein und demselben Feuch tigkeitsgehalt in dem einen Speicher Feuchtigkeit ver lieren, in dem anderen Feuchtigkeit aufnehmen.It is unusual that one in the sorption storage too heating air mixture simultaneously through both the air heating by dehumidification as well through the regeneration sorption storage conducts, because how should air with one and the same moisture the moisture content in one store lieren in which other absorb moisture.

Ungewöhnlich ist es, daß man soeben erhitzte Luft nicht in den zu beheizenden Raum eintreten läßt, sondern in die freie Atmosphäre ableitet.It is unusual that you do not have just heated air can enter the room to be heated, but in derives the free atmosphere.

Diese Ungewöhnlichkeiten führen aber zu dem ebenfalls ungewöhnlichen technischen Erfolg,
However, these unusual features lead to the equally unusual technical success,

- That the heat exchanger to very low tempera remains operational because there is nothing in it Water precipitates and freezes, because the Air passing through the heat exchanger is dry and hot,
- That the room air loaded with moisture in the Memory in the regeneration state Water loses because of the water in the tank Sorption mass up to a temperature by hot tongue is heated, in which it is only water relinquishes but does not absorb
- That the moisture-laden air from the in Regeneration state available memory their directly following path through the other storage under dehumidification now is heated.

Der Trick dieser Art der Wärmerückgewinnung besteht darin, daß die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit nicht in die freie Atmosphäre abgelassen, sondern im System gehalten wird und nur trockene Luft als Abluft in die freie Atmosphäre ausgelassen wird, nachdem ihr in einem herkömmlichen Wärmetauscher der Hauptteil der Wärme entzogen ist, was dadurch möglich ist, daß die Temperaturdifferenz zwischen Abluft und Frischluft stets hoch ist.The trick of this type of heat recovery is in that the moisture contained in the air not released into the free atmosphere, but in System is kept and only dry air as exhaust air after being released into the free atmosphere in a conventional heat exchanger the main part of the Heat is withdrawn, which is possible because the Temperature difference between exhaust air and fresh air is always high.

Dieses Verfahren wird mit einer Anlage zur Beheizung von Räumen in Gebäuden ausgeführt, die aus mindestens zwei mittels einem Heizregister zur Erwärmung der Sorp tionsmasse ausgestatteten und dadurch regenerierbaren Sorptionsspeichern, Rohrleitungen und Ventilen, einer zu den Sorptionsspeichern führenden Frischluftzulei tung, einer von den Sorptionsspeichern in den zu beheizenden Raum führenden Zuluftleitung und einer aus dem Raum herausführenden Abluftleitung sowie einem Wärmetauscher besteht, in welchem Abluft Wärme abgibt, die von der Frischluft aufgenommen wird, und die sich dadurch auszeichnet, daß die Frischluftzuleitung und die Abluftleitung in einen Mischer münden, daß dem Ausgang des Mischers zwei parallel zueinander angeordnete Sorptionsspeicher nachgeschaltet sind, daß die beiden Sorptionsspeicher gleichzeitig von dem aus dem Mischer kommenden Luftgemisch durchströmt sind, daß der Ausgang des einen das Luftgemisch durch Feuchtigkeitsentzug aufheizenden Sorptionsspeichers an eine in den zu be heizenden Raum führende Rohrleitung, und daß der Aus gang des anderen im Regenerationszustand befindlichen Sorptionsspeichers an eine Luftmischvorrichtung zur Vermischung der austretenden feuchtigkeitsbeladenen Luft mit der in die Sorptionsspeicher eintretenden Luftgemisch aus Frischluft und Abluft angeschlossen ist.This method is using a heating system of rooms in buildings that consist of at least two using a heating register to heat the Sorp tion mass equipped and thereby regenerable Sorption accumulators, pipes and valves, one to the fresh air supply leading to the sorption stores tion, one of the sorption stores in the to heating room leading supply air line and one the exhaust duct leading out of the room and a Exchanger exists in which exhaust air gives off heat, which is absorbed by the fresh air, and which is characterized in that the fresh air supply and the exhaust duct into a mixer that exit the mixer two parallel to each other Sorption storage are downstream that the two Sorption storage simultaneously from that from the mixer coming air mixture are flowed through that the output on the one hand, the air mixture through the removal of moisture heating sorption storage to one in the be heating room leading pipeline, and that the out other in the regeneration state Sorption storage to an air mixing device for Mixing of the exiting moisture-laden Air with that entering the sorption storage Air mixture of fresh air and exhaust air connected is.

Besonders gut funktioniert diese Anlage und dieses Ver fahren dann, wenn man die Sorptionsmasse im beheizten Sorptionsspeicher auf eine Temperatur bringt und auf dieser hält, bei der die Sorptionsmasse keine Feuchtig keit mehr aus der den Speicher durchströmenden Luft aufnimmt. Liegt die Temperatur der Sorptionsmasse etwas darunter, funktioniert das Verfahren zwar auch noch, aber nicht mehr so gut, die benötigte Sorptionsmasse wird größer und deren Austrocknung nicht mehr so wirkungsvoll.This system and this ver work particularly well drive when you have the sorption mass in the heated Sorption storage brings up to a temperature and up this holds at which the sorption mass is not moist more from the air flowing through the storage receives. Is the temperature of the sorbent somewhat underneath, the process still works, but not as good anymore, the required sorption mass gets bigger and their dehydration no longer so effective.

Energetisch wird dieses Verfahren besonders günstig, wenn man die aus dem beheizten Sorptionsspeicher aus tretende feuchtigkeitsbeladene Luft durch Injektorwir kung in den anderen Sorptionsspeicher einleitet, denn dann spart man ein Gebläse und die in diesem verbrauch te Energie.In terms of energy, this process is particularly cheap, if you look out of the heated sorption storage entering moisture-laden air through the injector initiates into the other sorption storage, because then you save a fan and that in this consumption te energy.

Bei diesem Verfahren kann es Zustände geben, bei denen es günstig ist, Abluft bereits vor dem Kreislauf durch die Sorptionsspeicher in die freie Atmosphäre zu ent lassen. Das erfolgt dann so, daß man aus dem Mischer für Frischluft und Abluft austretende Luft teilt und nur einen Teil in die Sorptionsspeicher leitet, den anderen Teil durch den Wärmetauscher leitet und in die freie Atmosphäre austreten läßt.With this method, there may be conditions in which it is beneficial to exhaust air through before the cycle to ent the sorption storage in the free atmosphere to let. This is done so that you get out of the mixer for fresh air and exhaust air exits and conducts only a part into the sorption storage conducts the other part through the heat exchanger and into the free atmosphere.

Bei diesem Verfahren verbleibt die Feuchtigkeit der Luft im Kreislauf, es wird oftmals noch durch den Au fenthalt von Personen im beheizten Raum weitere Feuch tigkeit in den Kreislauf eingeführt. Trotzdem können durch Undichtigkeiten des beheizten Raumes und andere Gründe Defizite im Feuchtigkeitsgehalt entstehen, die man dadurch ausgleichen kann, daß man bei Bedarf in diesem System umlaufende Luft befeuchtet. Das kann man am einfachsten durch den Einsatz eines Luftbefeuchters erreichen, der vorzugsweise im Mischer Frischluft-Ab luft installiert wird.With this process, the moisture of the Air in the cycle, it is often still through the Au Keep people in the heated room damp activity introduced into the cycle. Still can due to leaks in the heated room and others Reasons deficits in moisture content arise that can be compensated for by the fact that in circulating air humidified in this system. This can be easiest by using a humidifier achieve, preferably in the fresh air mixer air is installed.

Bei diesem Verfahren, bei dem man zweckmäßigerweise in regelmäßigen Zeitabständen die Luftzu- und -abführung zu und von den Sorptionsspeichern wechselt, indem man den zuvor der Lufterwärmung durch Feuchtigkeitsentzug dienenden Sorptionsspeicher der Regeneration unterwirft und den zuvor regenerierten Sorptionsspeicher zur Luft erwärmung nutzt, hat man die Menge der Sorptionsmasse in den Sorptionsspeichern für die jeweiligen Arbeits zeiträume ausreichend zu bemessen.In this method, in which one expediently in the air intake and exhaust at regular intervals to and from the sorption stores by switching previously the air heating by dehumidification serving sorption storage of the regeneration and the previously regenerated sorption storage for air heating, you have the amount of sorption mass in the sorption stores for the respective work sufficient periods to be measured.

Ist ein Injektor vorgesehen, der von dem vom Mischer kommenden und zu den Sorptionsspeichern geleiteten Luftgemisch durchströmt ist, saugt dieser aus der vom Sorptionsspeicher in die freie Atmosphäre führenden Leitung Luft an und vermischt sie mit dem Luftgemisch Frischluft-Abluft.If an injector is provided, that of the mixer coming and directed to the sorption stores Air mixture is flowed through, this sucks from the Sorption storage leading into the free atmosphere Line air and mixes it with the air mixture Fresh air exhaust air.

In einer besonders einfachen Ausführungsform kann die Anlage mit einem einzigen Gebläse ausgerüstet sein, welches zwischen dem Ausgang des Mischers und dem Ein gang zu den beiden Sorptionsspeichern angeordnet ist.In a particularly simple embodiment, the Be equipped with a single blower, which is between the output of the mixer and the on is arranged to the two sorption stores.

Zur Erzielung einer verfeinerten Regelung dieser Anlage ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Anlage mit zwei Ge bläsen in den zu dem Mischer führenden Frischluft- und Abluftleitungen ausgerüstet ist.To achieve a more refined regulation of this system However, it is useful if the system with two Ge blow into the fresh air and Exhaust air lines is equipped.

Durch eine besondere Anordnung der beiden Sorptions speicher in Winkelform wird es möglich, daß am Ausgang der Sorptionsspeicher ein einziges Ventil angeordnet ist, mit dem jeweils der eine von zwei Sorptionsspei chern an die Zuluftleitung, der andere an die über den Wärmetauscher in die freie Atmosphäre führende Leitung wechselweise anschließbar ist.Through a special arrangement of the two sorption memory in angular form, it is possible that at the exit the sorption storage arranged a single valve with which the one of two sorption spouts to the supply air duct, the other to the duct Heat exchanger pipe leading to the free atmosphere can be connected alternately.

Für den Betrieb der Anlage bei ganz tiefen Temperaturen und für den Fall der nicht vollständigen Feuchtigkeits entfernung aus der zum Ablassen in die freie Atmosphäre bestimmten Luft kann es zweckmäßig sein, wenn an der von dem Frischlufteingang zum Mischer führenden Rohr leitung eine den Wärmetauscher umgehende Bypaßleitung angeordnet ist.For operating the system at very low temperatures and in the event of incomplete moisture distance from the to release into the free atmosphere certain air it may be appropriate if at the from the fresh air inlet to the pipe leading to the mixer line a bypass line bypassing the heat exchanger is arranged.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe essence of the invention is based on an in the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail. Show in the drawing

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anlage mit einem Ge bläse, Fig. 1 is a block diagram of a system blower with a Ge,

Fig. 2 das Blockschaltbild der Anlage der Fig. 1 in einer Schaltung, bei der vor den Sorptionsspei chern Luft in die freie Atmosphäre abgezweigt wird, Fig. 2 shows the block diagram of the system of in front of the Sorptionsspei Chern air into the atmosphere is branched Fig. 1 in a circuit,

Fig. 3 das Blockschaltbild der Anlage der Fig. 1 in einer Schaltung, bei der in den Sorptionsspei chern erhitzte Luft in die freie Atmosphäre abgezweigt wird, Fig. 3 shows the block diagram of the system of FIG. 1 is branched off in a circuit in the Sorptionsspei manuals in the heated air into the atmosphere,

Fig. 4 das Blockschaltbild der Anlage der Fig. 1 in einer Schaltung, bei der in den Sorptionsspei chern erhitzte Luft in die freie Atmosphäre abgezweigt wird, jedoch vorher zur Raumheizung genutzt wird, Fig. 4 shows the block diagram of the system of FIG. 1 in a circuit in which is in the Sorptionsspei Chern heated air into the atmosphere branched, but is previously used for space heating,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Anlage mit zwei Ge bläsen, Figure 5 Blaesen. A block diagram of a system with two Ge,

Fig. 6 eine Berechnung der Wärmerückgewinnung in der Anlage der Fi. 2, Fig. 6 is a calculation of the heat recovery in the plant of Fi. 2,

Fig. 7 ein Hx-Diagramm. Fig. 7 is an Hx diagram.

Die erfindungsgemäße Anlage befindet sich in einem zu beheizenden Gebäude. Durch den Eingang 1 gelangt aus dem Gebäude Abluft in die Anlage, durch den Eingang 2 Frischluft aus der freien Atmosphäre. Sowohl die Abluft als auch die Frischluft werden mittels eines Gebläses 13 in die Anlage eingesaugt. Die durch den Eingang 1 eintretende Abluft aus dem Gebäude durchläuft den Fil ter 10 und gelangt durch die Abluftleitung 26 in den Mischer 4, die durch den Eingang 2 in die Anlage eintretende Frischluft durchfließt den Filter 12 und sodann einen Wärmetauscher 3 herkömmlicher Bauart, um durch die Frischluftzuleitung 25 ebenfalls in den Mischer 4 zu gelangen. Im Wärmetauscher 3 wird die kalte Frischluft durch Warmluft, die in der Rohrleitung 18 fließt, um durch den Ausgang 23 in die freie Atmosphäre zu gelangen, vorerwärmt. In dem Mischer 4 werden Abluft aus dem zu beheizenden Raum und Frischluft miteinander gemischt. Dieses Luftgemisch weist eine höhere Temperatur als die vorerwärmte Frischluft und einen höheren Feuchtigkeitsgehalt als die Frischluft auf.The system according to the invention is located in a building to be heated. Through the entrance 1 exhaust air from the building enters the system, through the entrance 2 fresh air from the free atmosphere. Both the exhaust air and the fresh air are sucked into the system by means of a fan 13 . The exhaust air entering through the entrance 1 from the building passes through the filter 10 and passes through the exhaust air line 26 into the mixer 4 , the fresh air entering the system through the input 2 flows through the filter 12 and then a heat exchanger 3 of conventional design to pass through the fresh air supply line 25 also get into the mixer 4 . In the heat exchanger 3 , the cold fresh air is preheated by warm air which flows in the pipeline 18 in order to get into the free atmosphere through the outlet 23 . In the mixer 4 exhaust air from the room to be heated and fresh air are mixed together. This air mixture has a higher temperature than the preheated fresh air and a higher moisture content than the fresh air.

Hinter der Mischkammer 4 ist das Gebläse 13 in der Rohrleitung 30 angeordnet, die in eine aus zwei Sorpti onsspeichern 5 bestehende Sorptionsanlage führt. Durch den von dem Gebläse 13 erzeugten Unterdruck, der sich in die Mischkammer 4 und die Leitungen 25, 26 fort setzt, wird die Abluft aus dem beheizten Raum durch den Eingang 1 und die Frischluft aus der freien Atmosphäre durch den Eingang 2 angesaugt. Durch den vom Gebläse 13 erzeugten Druck wird das Luftgemisch aus der Mischkam mer 4 in die Sorptionsanlage mit den beiden Sorptions speichern 5A, 5B gedrückt. Dieses Luftgemisch aus der Mischkammer 4 gelangt in den Vorraum 6 der Sorptions anlage vor den Sorptionsspeichern 5A, 5B und durchläuft gleichzeitig diese beiden Sorptionsspeicher 5A, 5B.Behind the mixing chamber 4 , the blower 13 is arranged in the pipeline 30 , which leads to a sorption system consisting of two sorpti 5 . Due to the negative pressure generated by the fan 13 , which continues into the mixing chamber 4 and the lines 25 , 26 , the exhaust air from the heated room is sucked in through the inlet 1 and the fresh air from the free atmosphere through the inlet 2 . By the pressure generated by the fan 13 , the air mixture from the Mischkam mer 4 in the sorption system with the two sorption stores 5 A, 5 B is pressed. This air mixture from the mixing chamber 4 enters the antechamber 6 of the sorption system in front of the sorption stores 5 A, 5 B and simultaneously passes through these two sorption stores 5 A, 5 B.

Im Sorptionsspeicher 5A werden Heizrohre 29, die die im Speicher 5A liegende Sorptionsmasse aufheizen, mit ei nem Heizmedium beschickt, durch das die Sorptionsmasse auf eine Temperatur von etwa 60°C aufgeheizt wird. Das den Speicher 5A durchfließende Luftgemisch kann bei dieser Temperatur keine Feuchtigkeit an die Sorptions masse abgeben, weil die Sorptionsmasse bei dieser Tem peratur keine Feuchtigkeit aufnimmt. Wohl aber nimmt das den Speicher 5A durchfließende Luftgemisch trotz eines beim Eintritt vorhandenen Feuchtigkeitsgehaltes weitere, von der Sorptionsmasse bei dieser Temperatur abgegebene Feuchtigkeit mit sich. Aus dem Speicher 5A gelangt die mit Feuchtigkeit beladene Luft über die Rohrleitung 20 und das Ventil 21 in einen Injektor 14, welcher in der vom Mischer 4 über das Gebläse 13 in den Vorraum 6 der Sorptionsanlage führenden Rohrleitung 30 angeordnet ist. In diesem Injektor wird eine Vermi schung des Abluft-Frischluft-Luftgemisches aus dem Mischer 4 mit feuchtigkeitsbeladener Luft aus dem Raum 8 vorgenommen. Ein Teil dieses Luftgemisches fließt weiter in dem Kreislauf Sorptionspeicher 5A - Raum 8 - Leitung 20 - Injektor 14 - Vorraum 6 - Sorptionsspei cher 5A.In sorption 5 A through which the Sorptionsmasse is heated to a temperature of about 60 ° C are heating pipes 29, which heat the 5 A lying in memory Sorptionsmasse charged with egg nem heating medium. The air mixture flowing through the memory 5 A cannot give off any moisture to the sorption mass at this temperature, because the sorption mass does not absorb any moisture at this temperature. However, the air mixture flowing through the 5 A reservoir takes with it further moisture released by the sorption mass at this temperature, in spite of a moisture content present at the entry. From the storage 5 A, the air laden with moisture passes through the pipeline 20 and the valve 21 into an injector 14 which is arranged in the pipeline 30 leading from the mixer 4 via the blower 13 into the antechamber 6 of the sorption system. In this injector, a mixing of the exhaust air / fresh air / air mixture from the mixer 4 with moisture-laden air from the room 8 is carried out. Part of this air mixture continues to flow in the circuit sorption storage 5 A - room 8 - line 20 - injector 14 - anteroom 6 - sorption storage 5 A.

Der andere Teil des Luftgemisches im Vorraum 6 fließt durch den anderen Sorptionsspeicher 5B. In diesem Sorp tionsspeicher 5B befindet sich trockene (regenerierte) Sorptionsmasse. Dieser Teil des Luftgemisches gibt hier einen Teil seiner Feuchtigkeit ab und wird dabei von der Sorptionsmasse erhitzt. Dieser Teil des Luftgemi sches gelangt nach dem Durchlaufen des Sorptionsspei chers 5B in den Raum 7 hinter dem Sorp her 5B. Die aus diesem Raum 7 austretende erhitzte Luft gelangt als Zuluft durch den Ausgang 9 in den zu beheizenden Raum. Die in den zu beheizenden Raum eintretende Luft menge kann mittels eines Ventiles 17 (Fig. 6) einge stellt werden. The other part of the air mixture in the anteroom 6 flows through the other sorption store 5 B. In this sorption store 5 B there is dry (regenerated) sorption mass. This part of the air mixture releases part of its moisture and is heated by the sorption mass. This part of the air mixture reaches after passing through the sorption storage 5 B into the space 7 behind the Sorp 5B. The heated air emerging from this room 7 reaches the room to be heated as supply air through the outlet 9 . The amount of air entering the room to be heated can be set by means of a valve 17 ( FIG. 6).

In der Schaltung dieser Anlage gemäß Fig. 2 verläßt die für den Austritt in die freie Atmosphäre vorgesehene Luft hinter dem Mischer 4 vor der Stelle, an der Luft aus dem Sorptionsspeicher 5A in den Injektor 14 ge langt, die zu den Sorptionsspeichern führende Leitung 30. Sie wird über den Wärmetauscher 3, in welchem sie Wärme an die zugeführte Frischluft abgibt, geführt und hinter dem Wärmetauscher 3 durch den Ausgang 23 in die freie Atmoshäre abgelassen.In the circuit of this system according to FIG. 2, the air provided for the exit into the free atmosphere leaves behind the mixer 4 before the point at which air from the sorption store 5 A reaches the injector 14 , the line leading to the sorption stores 30 , It is passed over the heat exchanger 3 , in which it emits heat to the fresh air supplied, and is discharged behind the heat exchanger 3 through the outlet 23 into the free atmosphere.

In der in Fig. 3 gezeigten Schaltung der Anlage der Fig. 1 wird ein Teil der im Sorptionsspeicher 5B hoch erhitzten und für die Raumerwärmung vorgesehenen Luft vor dem Eintritt in den zu erwärmenden Raum durch die Leitung 18 abgezweigt und über den Wärmetauscher 3 und den Ausgang 23 in die freie Atmosphäre ausgelassen. Das erfolgt jedoch nur bei besonders tiefen Außentempera turen, wenn in anderen Schaltungen Kondenswasser im Wärmetauscher 3 einfrieren würde und den Luftaustritt blockieren würde.In the circuit of the system of FIG. 1 shown in FIG. 3, a portion of the air which is highly heated in the sorption store 5 B and is intended for room heating is branched off through line 18 before entering the room to be heated and via the heat exchanger 3 and Exit 23 released into the open atmosphere. However, this only takes place at particularly low outside temperatures, if condensation water in the heat exchanger 3 would freeze in other circuits and block the air outlet.

Besteht diese Gefahr des Einfrierens von Kondenswasser im Wärmetauscher 3 nicht, wird bei der in Fig. 4 gezeig ten Schaltung das Ventil 19 in der Rohrleitung 18 ge schlossen und Ventil 34 geöffnet, damit der in die freie Atmoshäre abzulassende Teil der Luft durch den Heizkörper 35 fließt und dadurch den Raum zusätzlich erwärmt. Die Anlage wird bei dieser Ausführungsform von kühler Luft mit niedrigem Feuchtegehalt verlassen.If there is no danger of freezing of condensed water in the heat exchanger 3 , the valve 19 in the pipeline 18 is closed and valve 34 is opened in the circuit shown in FIG. 4 and the valve 34 is opened so that the part of the air to be let out into the free atmosphere through the radiator 35 flows and thereby additionally heats the room. In this embodiment, the system is left by cool air with a low moisture content.

Bei dieser Schaltung der Anlage kann der Heizkörper 35 auch die Abluftleitung 26 erwärmen, in der die aus dem Raum austretende Abluft gefördert wird. Diese tritt dann mit erhöhter Temperatur in den Mischer 4 ein, den dann ein Luftgemisch erhöhter Temperatur verläßt, um in den Sorptionsspeichern weiter erhitzt zu werden.With this circuit of the system, the radiator 35 can also heat the exhaust air line 26 , in which the exhaust air emerging from the room is conveyed. This then enters the mixer 4 at an elevated temperature, which then leaves an air mixture at an elevated temperature in order to be further heated in the sorption stores.

Die Feuchtebilanz ist meistens ausgeglichen. Die aus der freien Atmosphäre angesaugte Frischluft enthält wenig Feuchte, die in die freie Atmosphäre zurückge führte Abluft ebenfalls, wenn auch vielleicht etwas mehr als die angesaugte Frischluft. Ein Ausgleich kommt durch die im beheizten Raum anwesenden Personen. Sollte die Feuchtebilanz einmal zu wenig Feuchte zeigen, kann durch den Luftbefeuchter 24 der Ausgleich geschaffen werden. Dieser ist im gezeichneten Ausführungsbeispiel in der Mischkammer 4 angeordnet. Er kann aber an belie biger Stelle angeordnet werden, z. B. auch im Injektor 14.The moisture balance is mostly balanced. The fresh air drawn in from the free atmosphere contains little moisture, and the exhaust air returned to the free atmosphere also contains, if perhaps somewhat more than, the fresh air drawn in. A compensation comes from the people present in the heated room. If the moisture balance shows too little moisture, the air humidifier 24 can compensate for this. In the exemplary embodiment shown, this is arranged in the mixing chamber 4 . But it can be arranged at any position, z. B. also in the injector 14 .

Von Zeit zu Zeit, bei mit Feuchte beladenem Speicher 5B und bei entfeuchtetem Speicher 5A, werden die Speicher in ihrer Funktion getauscht. Das erfolgt dadurch, daß das bisher den Speicher 5A beheizende Heizmedium nun mehr durch den Speicher 5B geleitet wird und die um die Achse 16 verschwenkbare Ventilklappe 16, die in der Wand 28 angeordnet ist, verschwenkt wird, so daß die den Speicher 5A durchströmende Luft zum Ausgang 9 und in die Leitung 18 fließt, während die durch den Spei cher 5B fließende Luft in die Leitung 20 fließt. Nach einer gewissen Zeit, bei mit Feuchte beladenem Speicher 5A und bei entfeuchtetem Speicher 5B, werden die Spei cher wieder in ihrer Funktion getauscht. Dieser Tausch kann in fest vorgegebenen Zeitabständen oder aufgrund von Feuchtemessungen in den Speichern erfolgen. From time to time, when the storage tank 5 B is loaded with moisture and the storage tank 5 A is dehumidified, the function of the storage tanks is changed. This is done in that the heating medium previously heating the storage 5 A is now passed more through the storage 5 B and the valve flap 16 which is pivotable about the axis 16 and is arranged in the wall 28 is pivoted so that the storage 5 A Air flowing through to the outlet 9 and into the line 18 flows, while the air flowing through the memory 5 B flows into the line 20 . After a certain time, with 5 A loaded with moisture and 5 B with dehumidified storage, the memory will be replaced in their function. This exchange can take place at fixed intervals or based on moisture measurements in the storage tanks.

Fig. 5 zeigt eine andere Anlage, die erfindungsgemäß arbeitet. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser sind zwei Gebläse 13 vorgesehen, das eine befindet sich in der vom Ablufteingang 1 zum Mischer 4 führenden Frischluft zuleitung 25, das andere in der vom Frischlufteingang 2 zum Mischer 4 führenden Abluftleitung 26. Vom Mischer 4 führt eine zusätzliche Rohrleitung 32 über das Ventil 31 in die Leitung 18, die in die freie Atmosphäre führt. Durch diese Leitung kann zusätzlich Raumabluft aus dem Eingang 1 bei durch die Frischluftzumischung erniedrigter Temperatur in die freie Atmosphäre abge führt werden. Fig. 5 shows another system that works according to the invention. The same components as in Fig. 1 are given the same reference numerals. In this case, two fans 13 are provided, one located in the fresh air supply line 25 leading from the exhaust air inlet 1 to the mixer 4 , the other in the exhaust air line 26 leading from the fresh air inlet 2 to the mixer 4 . An additional pipeline 32 leads from the mixer 4 via the valve 31 into the line 18 , which leads into the free atmosphere. Through this line, additional room air can be discharged from the inlet 1 at a temperature reduced by the fresh air admixture into the free atmosphere.

In diesem Ausführungsbeispiel führt die aus dem Raum 8 herausführende Leitung 27 zunächst in die Leitung 18, in der ein Ventil 19 zwischen dem vom Raum 7 kommenden Leitungsteil und der Einmündung der Leitung 27 in die Leitung 18 vorgesehen ist. Von der Leitung 18 führt dann eine mit Ventil 21 versehener Leitung 20 zum In jektor 14. Durch diese Leitung 20 wird Luft aus dem im Regenerationszustand befindlichen Speicher 5 in den Vorraum 6 der Sorptionsanlage zurückgeführt. Die Lei tung 18 ist dann vor ihrem Eintritt in den Wärmetau scher 3 noch mit einem zusätzlichen Ventil 22 versehen.In this exemplary embodiment, the line 27 leading out of the space 8 initially leads into the line 18 , in which a valve 19 is provided between the line part coming from the space 7 and the junction of the line 27 into the line 18 . From the line 18 then a line 20 provided with valve 21 leads to the injector 14 . Through this line 20 , air is returned from the storage 5 which is in the regeneration state into the antechamber 6 of the sorption system. The Lei device 18 is then shear 3 before it enters the Wärmetau with an additional valve 22 .

Es besteht die Möglichkeit, den Injektor 14 und das Ventil 21 durch ein Gebläse zu ersetzen.It is possible to replace the injector 14 and the valve 21 with a blower.

Die hohe Energierückgewinnung ist aus der Fig. 6 ersichtlich und aus dem HX-Diagramm der Fig. 7 ablesbar. Eine Untersuchung der Verhältnisse in ein- und dem selben Gebäude hat ergeben, daß die aufzuwendende Heizenergie einer konventionellen Heizanlage mit Wärmerückgewinnung 12,66 KW betrug, bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch nur 3,33 KW. Eine durchgeführte Rechnung bestätigte die Messung. The high energy recovery can be seen from FIG. 6 and can be read from the HX diagram of FIG. 7. An examination of the ratios in one and the same building has shown that a conventional heating system with heat recovery 12, 66 KW, the heat energy expended was when using the method according to the invention, however, only 3.33 KW. A calculation carried out confirmed the measurement.

List of reference numbers

11

Eingang für Abluft
Exhaust air inlet

22

Eingang für Frischluft
Fresh air entrance

33

Wärmetauscher
heat exchangers

44

Mischer
mixer

55

Sorptionsspeicher
sorption

55

A Sorptionsspeicher
A sorption storage

55

B Sorptionsspeicher
B sorption storage

66

Raum vor den Sorptionsspeichern
Space in front of the sorption stores

77

Raum mit heißer Luft
Room with hot air

88th

Raum mit feuchtigkeitsbeladener Luft
Room with moisture-laden air

99

Ausgang für beheizte Luft
Heated air outlet

1010

Luftfilter
air filter

1111

Ventil
Valve

1212

Luftfilter
air filter

1313

Gebläse
fan

1414

Injektor
injector

1515

Ventilklappe
valve flap

1616

Achse der Ventilklappe
Axle of the valve flap

1717

Ventil
Valve

1818

Rohrleitung
pipeline

1919

Ventil
Valve

2020

Rohrleitung
pipeline

2121

Ventil
Valve

2222

Ventil
Valve

2323

Ausgang in die freie Atmosphäre
Exit to the free atmosphere

2424

Luftbefeuchter
humidifier

2525

Frischluftzuleitung
Fresh air supply

2626

Abluftleitung
exhaust duct

2727

Rohrleitung
pipeline

2828

Trennwand
partition wall

2929

Heizregister
heater

3030

Rohrleitung
pipeline

3131

Ventil
Valve

3232

Rohrleitung
pipeline

3333

Rohrleitung
pipeline

3434

Ventil
Valve

3535

Heizkörper
radiator

3636

Ventil
Valve

3737

Rohrleitung
pipeline

Claims

1.Procedure for warm air heating of rooms in buildings, in which air to be heated is passed through heating registers and in which heat is recovered from exhaust air by fresh air drawn in from the outside in a heat exchanger through which exhaust air discharged into the free atmosphere flows, is preheated, characterized ,
that the fresh air preheated in the heat exchanger is mixed with part of the exhaust air before it is heated,
that this air mixture is divided and passed through two parallel sorption stores equipped with heating registers,
one of which is heated by means of its heating register for the purpose of regeneration of the sorption mass,
that the escaping from the other sorption storage tank, which is warmed by the removal of moisture in this air mixture, is passed into the room to be heated,
that at least a part of the air mixture of fresh air and exhaust air is mixed out of the heated sorption storage from emerging air mixture
and that the function of the two sorption stores is interchanged from time to time.

2. The method according to claim 1, characterized, that the sorption mass in the heated sorption spit brought to a temperature and on this is held, in which the sorption mass none Moisture more from the store flowing air.

3. The method according to claim 1, characterized, that the fresh emerging from the mixing chamber air-exhaust air mixture is divided and part in the sorption stores, the other part about the Heat exchanger derived into the free atmosphere becomes.

4. The method according to claim 1, characterized, that from the heated sorption storage escaping air mixture is divided and part into the air mixture of fresh air and exhaust air mixed in and the other part through the Heat exchanger is passed and this then in the free atmosphere is derived.

5. The method according to claim 1, characterized, that the moisture absorbing and thereby exiting air-warming sorption storage air mixture is divided, a part in the to heating room and the other part about one also heating the room to be heated Radiator and then through the heat exchanger and then derived into the free atmosphere becomes.

6. The method according to claim 1, characterized, that from the heated sorption storage escaping moisture-laden air Injector effect in the other sorption storage is initiated.

7. The method according to claim 1, characterized, that the air supply and -discharge to and from the sorption stores is changed by previously warming the air sorption spit serving to remove moisture subject to regeneration and before regenerated sorption storage for air heating is used, and the amount of sorption mass in the sorption stores for the respective work sufficient time is measured.

8. system for heating rooms in buildings,
Consisting of at least two sorption stores equipped with a heating register for heating the sorption mass and thereby regenerable, pipes and valves, a fresh air supply line leading to the sorption stores, a supply air line leading from the sorption stores into the room to be heated and an exhaust air line leading out of the room as well as a heat exchanger in which exhaust air emits heat that is taken up by the fresh air,
characterized,
that the fresh air supply line ( 25 ) and the exhaust air line ( 26 ) open into a mixer ( 4 ),
that the output of the mixer ( 4 ) is followed by two sorption stores ( 5 A, 5 B) arranged parallel to one another,
that the two sorption stores (5A., 5B) are simultaneously flowed through by the air mixture coming from the mixer ( 4 ),
that the output of one of the air mixture, which heats up by removing moisture, sorption storage ( 5 B) to a pipe leading into the room to be heated,
and that the output of the other state in the regeneration sorption store ( 5 B) is connected to an air mixing device for mixing the moisture-laden air emerging with the air mixture entering the sorption store ( 5 ) from fresh air and exhaust air.

9. Plant according to claim 8, characterized in that behind the mixing chamber ( 4 ) from the in the sorption storage ( 5 ) leading line ( 30 ) branches off a pipe ( 37 ) leading into the heat exchanger 3 and then into the free atmosphere Pipeline ( 18 ) leads.

10. Plant according to claim 8, characterized in that behind the heated sorption storage ( 5 A) from the leading into the space to be heated Lei device ( 30 ) branches off a pipe ( 18 ) which in the heat exchanger 3 and then in the free atmosphere leads.

11. Plant according to claim 8, characterized in that behind the moisture-absorbing and since air-heating sorption storage ( 5 B) from the pipe leading into the room to be heated, a pipeline ( 18 , 37 ) branches off, which leads to the one to be heated Space also heating radiator ( 35 ) and then through the heat exchanger ( 3 ) and then into the free atmosphere.

12. Plant according to claim 8, characterized in that an injector ( 14 ) is provided which forms the air mixing device and which is flowed through from the mixer ( 4 ) and to the Sorptionsspei chern ( 5 ) and from which the air mixture Sorption storage ( 5 A) in the regeneration state draws in air and mixes it with the fresh air / exhaust air mixture.

13. Plant according to claim 8, characterized in that the plant is equipped with a single fan ( 13 ) which is arranged between the output of the mixer ( 4 ) and the input to the two Sorpti onsspeicher ( 5 ).

14. Plant according to claim 8, characterized in that the system is equipped with two fans ( 13 ) in the fresh air ( 25 ) and exhaust air lines leading to the mixer ( 26 ).

15. Plant according to claim 8, characterized in that the mixer ( 4 ) has two outputs, one output leading to the sorption stores ( 5 ) and a second output leading into the exhaust air duct ( 18 ) leading via the heat exchanger ( 3 ) ) leads.

16. Plant according to claim 8, characterized in that a Ven valve ( 15 ) is arranged at the output of the sorption memory ( 5 ), with which one of two sorption memories ( 5 A, 5 B) to the supply air line ( 9 ), the other can be connected alternately to the line ( 18 ) leading via the heat exchanger ( 3 ) into the free atmosphere.

17. Plant according to claim 8, characterized, that at the from the fresh air inlet to the mixer piping leading the heat exchanger immediate bypass line is arranged.