DE19831917C2 - Einrichtung zum Verbessern der Luftqualität in Wohn-, Büro- und Produktionsräumen bei gleichzeitiger Heizung oder Kühlung - Google Patents
Einrichtung zum Verbessern der Luftqualität in Wohn-, Büro- und Produktionsräumen bei gleichzeitiger Heizung oder KühlungInfo
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- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbessern der Luftqualität in Wohn-, Bü
ro- oder Produktionsräumen bei gleichzeitiger Heizung oder Kühlung, die entgegen
gesetzte Luftströmungen führende Luftkanäle vorsieht, in denen jeweils an ein Was
serversorgungsnetz angeschlossene flexible Kunststoffrohre angeordnet sind, wobei
jeweils zumindest zwei Kunststoff-Kapillarrohrmatten in den entgegengesetzt durch
strömten Luftkanälen zu einem wasserführenden Kapillarrohrmattenkreislauf unter
Einschaltung einer Zirkulationspumpe strömungstechnisch verbunden sind.
Es sind Wärmetauscher-Systeme bekannt, die auf der Basis "Nur-Luft" zu hohe
Wärme-Energieträger-Transportkosten infolge der niedrigen Wärmekapazität der Luft
führen. Hohe Energielasten verursachen bei zugrundegelegter zulässiger Luftein
tritts-Temperatur hohe Luftvolumenströme zur Energielast-Abfuhr. Die hohen Luft
volumenströme bewirken häufig Zugerscheinungen und führen insbesondere in kli
matisierten Hochhäusern seit vielen Jahren zu äußerst schwierigen Arbeitsbedin
gungen, die sogar schon das Verhältnis der dort arbeitenden Personen zum Arbeit
geber belasten. Auch Strahlungstemperaturen im Raum sind beim Kühlen hoch, da
die Kühlung der Bauteile nur indirekt durch die Raumluft erfolgen kann. Hohe Tem
peraturen der Raum-Außenwände einschließlich der Fenster und hohe Oberflä
chentemperaturen von Maschinen und Geräten können nur sehr schwierig und lang
sam durch niedrige Temperaturen thermisch aktiver Flächen kompensiert werden
und bewirken vielfach ebenfalls Unbehaglichkeit und Unwohlsein.
Nicht nur eine Tempertureinwirkung, sondern auch eine Belüftungsregelung sind von
großer Bedeutung für das Wohlbefinden der sich in den Räumen aufhaltenden Per
sonen.
Aus der DE 38 38 055 A1 ist eine Vorrichtung zur klimatisierten Belüftung von Räu
men bekannt, bei der ein warmer Abluftstrom in einem Abluftkanal an einem Wär
metauscher aus flexiblen Kunststoffrohren vorbeigeführt wird. Die Kunststoffrohre
werden zum Befeuchten der Luft mit Wasser berieselt und füllen demzufolge den
Abluft- und Zuluftkanal aus, wodurch ein erheblicher Strömungswiderstand entsteht,
d. h. ein Verlust an Energie, ohne dass ein wirkungsvoller Wärmeübergang stattfin
det.
Es ist ferner aus der DE 32 16 877 C1 bekannt, in ein Gehäuse ein Wärmeaus
tausch-Element einbaubar zu gestalten. Das Wärmeaustausch-Element besteht aus
wenigstens einem aus sich gitterartig kreuzenden flexiblen Kunststoffrohren gebil
deten Mattenkörper. Diese Bauweise soll die früher bekannten Rohrbündel-
Wärmetauscher ersetzen. Der Mattenkörper wird jedoch quer zur Strömungsrichtung
der Luft eingebaut und die zu kühlende oder zu wärmende Zu- oder Abluft durch
strömt in kurzer Zeit die Bauhöhe des Mattenkörpers, so dass ein Energie-Übergang
vom Mattenkörper auf die Luft oder umgekehrt nur bedingt stattfinden kann. Der
thermische Wirkungsgrad eines solchen quergestellten Mattenkörpers ist daher ge
ring.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gesundes Raumklima für Personen,
die sich in Wohn-, Büro- oder Produktionsräumen aufhalten, zu schaffen, wobei eine
wirtschaftliche Heizung oder Kühlung bei möglichst geringem Sach- und Energie
aufwand angestrebt wird.
Die gestellte Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kunststoff-
Kapillarrohrmatten jeweils in die Wandungen der Kanalgehäuse integriert sind.
Dabei
ergeben sich Vorteile durch die Anwendung von Kunststoff-Kapillarrohrmatten, die
für eine stille Kühlung oder Heizung bei großer Wirtschaftlichkeit des Betriebs sorgen
und durch die kontinuierliche Zumischung von Frischluft zur verbrauchten Luft in
Räumen, in denen sich Menschen in unterschiedlicher Zahl aufhalten, für eine ge
sunde Luft sorgen. Ein anderer Vorteil besteht in der Anpassung an Wärmeanteilen,
die durch stark wechselnden Wärmeanfall in den Räumen hervorgerufen werden.
Durch die Frischluftzufur besteht jetzt die Möglichkeit durch Mischung alter Luftmen
gen mit (kalter) Frischluft nicht nur eine Temperaturregelung über die Kunststoff-
Kapillarrohrmatten herbeizuführen, sondern durch mehr Sauerstoff die Behaglichkeit
und das Wohlbefinden der Personen in den betreffenden Räumen zu steigern. Da
durch werden weiterhin bei "stiller" Kühlung oder Heizung die erwähnten Zuglufter
scheinungen vermieden, so daß mit weniger Erkältungskrankheiten (insbesondere in
den Sommermonaten!) gerechnet werden kann.
Die Ausführung kann derart vorgenommen werden, daß jeweils zumindest zwei
Kunststoff-Kapillarrohrmatten in entgegengesetzt durchströmten Luftkanälen zu ei
nem wasserführenden Kapillarrohrmattenkreislauf unter Einschaltung einer Zirkulati
onspumpe strömungstechnisch verbunden, d. h. verschaltet sind. Dadurch werden
anlagentechnisch neue Vorteile geschaffen, eine solche Luftversorgungseinheit z. B.
mit kühler Luft an der sonnenabgewandten Seite zu versorgen und mit warmer Luft
an der Sonnenseite. Es ist ferner möglich, ein solches System durch Drehrichtungs
wechsel eines Exhaustors umzudrehen, was je nach Wetterlage oder Jahreszeit er
folgen kann.
Eine sehr kompakte Luftversorgungseinheit wird ferner dadurch geschaffen, daß je
weils zwei Kunststoff-Kapillarrohrmatten quer zur Strömungsrichtung sich gegen
überliegend angeordnet sind. Dadurch werden alle Rohrleitungen, die Regeleinrich
tungen und die Regelarmaturen in ihrer Anordnung vereinfacht.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass eine wasserführende Rück
laufleitung und die Zirkulationspumpe zwischen zwei, jeweils einen Abluftkanal und
einen Frischluftkanal bildenden Kanalgehäusen mit rechteckigem, quadratischem
oder kreisförmigem Querschnitt angeordnet sind.
Eine andere Ausgestaltung besteht noch darin, daß als Kühlflüssigkeit oder Heizflüs
sigkeit in den Kunststoff-Kapillarrohrmatten eine Wasser-Glykol-Mischung verwendet
ist.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher
erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der Kunststoff-
Kapillarrohrmatten in Kombination mit einem Abluftkanal und einem Frischluftkanal.
Ein mit warmer (und verbrauchter) Abluft beladener Abluftstrom 1 wird aus einem
Wohn-, Büro- oder Produktionsraum 2 in einem Abluftkanal 3 an ersten Kunststoff-
Kapillarrohrmatten 4 vorbei ins Freie 5 geführt. Aufgrund der Berührung des warmen
Abluftstroms 1 mit den Kapillarrohren der Kunststoff-Kapillarrohrmatten 4 wird über
das strömende Wasser in den Kapillarrohren Wärme aufgenommen.
Aus dem Freien 5 wird ein im allgemeinen kühlerer oder kalter zum Abluftstrom 1
entgegengesetzt strömender Frischluftstrom 6 durch einen Frischluftkanal 7 vom
Freien 5 in den Wohn-, Büro- oder Produktionsraum 2 geleitet. Der Frischluftstrom 6
streicht an den Kapillarrohren einer zweiten Kunststoff-Kapillarrohrmatte 8 vorbei
und nimmt dort über das in der Kunststoff-Kapillarrohrmatte 4 erwärmte Wasser
Wärme auf, die zusammen mit dem Frischluftstrom 6 in das Innere eines Wohn-,
Büro- oder Produktionsraumes 2 geführt wird.
Der Abluftstrom 1 und der Frischluftstrom 6 bilden entgegengesetzte Luftströmungen
in dem Abluftkanal 3 bzw. dem Frischluftkanal 7.
Die erste Kunststoff-Kapillarrohrmatte 4 und die zweite Kunststoff-Kapillarrohrmatte
8 (die auch aus Gruppen bestehen können) sind an Wandungen 3a des Abluftkanals
3 und an Wandungen 7a des Frischluftkanals 7 angeordnet und an ein Wasserver
sorgungsnetz 9 angeschlossen. Jeweils zumindest zwei Kunststoff-Kapillarrohr
matten 4 und 8 in entgegengesetzt durchströmten Luftkanälen 3, 7 sind zu einem
heiz- oder kühlwasserführenden Kapillarrohrmattenkreislauf 10 unter Einschaltung
einer Zirkulationspumpe 11 strömungstechnisch zusammengeschaltet.
Im Ausführungsbeispiel liegen jeweils die beiden Kunststoff-Kapillarrohrmatten 4 und
8 quer zur Strömungsrichtung einander gegenüber, um eine regelungstechnisch und
konstruktiv günstige Einheit zu schaffen. Der Abluftkanal 3 und der Frischluftkanal 7
könnten auch an verschiedenen Seiten des Gebäudes liegen, wobei Wetterseite,
Sonneneinstrahlung, Windströmungsverhältnisse u. dgl. eine Rolle spielen.
Das Ausführungsbeispiel offenbart ferner, daß eine wasserführende Rücklaufleitung
12 und die Zirkulationspumpe 11 zwischen zwei, jeweils einen Abluftkanal 3 und ei
nen Frischluftkanal 7 bildendes Kanalgehäuse 13 mit rechteckigem, quadratischen
oder kreisförmigem Querschnitt 14 ausgeführt sind. Insbesondere bei kreisförmigem
Querschnitt 14 können die Kunststoff-Kapillarrohrmatten 4 oder 8 auch gewickelt im
Inneren des jeweiligen Kanalgehäuses 13 eingebaut sein.
Die dargestellte Bauweise sieht vor, daß die Kunststoff-Kapillarrohrmatten 4 und 8
jeweils in die Wandungen 3a, 7a der Kanalgehäuse 13 integriert sind.
Ferner kann als Kühl- oder Heizflüssigkeit in den Kunststoff-Kapillarrohrmatten 4 und
8 eine Wasser-Glykol-Mischung anstelle von reinem Wasser verwendet werden.
1
Abluftstrom
2
Wohn-, Büro- oder Produktionsraum
3
Abluftkanal
3
a Wandung
4
erste Kunststoff-Kapillarrohrmatte (Gruppe)
5
Freie
6
Frischluftstrom
7
Frischluftkanal
7
a Wandung
8
zweite Kunststoff-Kapillarrohrmatte (Gruppe)
9
Wasserversorgungsnetz
10
Kapillarrohrmattenkreislauf
11
Zirkulationspumpe
12
Rücklaufleitung
13
Kanalgehäuse
14
Querschnitt
Claims (3)
1. Einrichtung zum Verbessern der Luftqualität in Wohn-, Büro- oder
Produktionsräumen bei gleichzeitiger Heizung oder Kühlung, die
entgegengesetzte Luftströmungen führende Luftkanäle vorsieht, in denen
jeweils an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossene flexible
Kunststoffrohre angeordnet sind, wobei jeweils zumindest zwei Kunststoff-
Kapillarrohrmatten in den entgegengesetzt durchströmten Luftkanälen zu
einem wasserführenden Kapillarrohrmattenkreislauf unter Einschaltung einer
Zirkulationspumpe strömungstechnisch verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoff-Kapillarrohrmatten (4; 8) jeweils in die Wandungen (3a; 7a)
der Kanalgehäuse (13) integriert sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine wasserführende Rücklaufleitung (12) und die Zirkulationspumpe (11)
zwischen zwei, jeweils einen Abluftkanal (3) und einen Frischluftkanal (7)
bildenden Kanalgehäusen (13) mit rechteckigem, quadratischem oder
kreisförmigem Querschnitt (14) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kühlflüssigkeit oder Heizflüssigkeit in den Kunststoff-
Kapillarrohrmatten (4; 8) eine Wasser-Glykol-Mischung verwendet ist.
Priority Applications (1)
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DE3216877C1 (de) * | 1982-05-03 | 1983-11-03 | Donald Dipl.-Ing. 1000 Berlin Herbst | In ein Gehaeuse einbaubares Waermeaustauschelement |
DE3838055A1 (de) * | 1988-11-07 | 1990-05-10 | Herbst Donald | Vorrichtung zur klimatisierten belueftung von raeumen |
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1998
- 1998-07-16 DE DE19831917A patent/DE19831917C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE-Z.: Ki Klima-Kälte-Heizung 9/1982, S.319-323 * |
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