DE19900358A1 - Combined heating/ventilation system selectively pre-temp. controls external air in heat transfer device, feeds to loads via inner part of pump with circulated air and via heat storage device - Google Patents

Combined heating/ventilation system selectively pre-temp. controls external air in heat transfer device, feeds to loads via inner part of pump with circulated air and via heat storage device

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DE19900358A1
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Silvio Nasdala
Volker Beier
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Abstract

The system heats fresh air (5) delivered to the building and cools used air using a heat transfer device (3) and an air/air heat pump (8,12) with inner and outer parts. The external air is selectively pre-temp. controlled in a counter flow heat transfer device and fed to the rooms contg. loads via the inner part (8) of the pump with admixing of circulated air (13) and via a negative temp. coefficient radiator (9). The outer part (12) of the pump is connected to a device for delivering external air.

Description

Die Erfindung betrifft die Kombination einer Luftheizungsanlage mit dem zentralen Be- und Entlüftungssystem, eines Gebäudes, insbesondere Niedrigenergiehauses, wobei die Außenluft über einen Erdwärmetauscher angesaugt und bereits vorgewärmt bzw. abgekühlt in das System eingeleitet werden kann.The invention relates to the combination of an air heating system with the central ventilation system of a building, in particular Low energy house, the outside air through a geothermal heat exchanger sucked in and already preheated or cooled into the system can be.

Bei Bestrebungen, den Energiebedarf für Raumheizung und Brauchwarm­ wasserversorgung in Wohn- und Gesellschaftsbauten weiter zu senken, kann grundsätzlich von zwei Möglichkeiten ausgegangen werden, nämlich Senkung der sog. "Transmissionsverluste" (Wärmeverluste durch den Transport des Wärmeträgermediums von der Heizungsanlage zu den Räumen der Verbraucher; Wärmeverluste durch Außenwände, Fenster und Dach) und/oder der "Lüftungsverluste" (Wärmeverluste durch regelmäßigen Austausch der verbrauchten warmen Raumluft mit Frischluft von außen). Während im Ergebnis entsprechender gesetzlicher Regelungen die Transmissionswärmeverluste durch den Einsatz hochwirksamer Dämmstoffe auf ein ausreichendes Maß gesenkt werden konnten, arbeiten die bekannten Anlagen zur Verringerung der Lüftungsverluste, - die entsprechend dem Stand der Technik aus zentralen Be- und Entlüftungsanlagen unter Einsatz von Wärmetauschern und Wärmepumpen bestehen, jedoch zusätzlich eine zentrale Heizungsanlage erfordern, - bisher wenig effektiv oder sind mit hohem Anlagen- und/oder Energieaufwand verbunden.For efforts, the energy requirement for space heating and domestic hot can further reduce water supply in residential and public buildings there are basically two options, namely lowering the so - called "transmission losses" (heat losses due to the transport of the Heat transfer medium from the heating system to the rooms of the Consumer; Heat loss through external walls, windows and roof) and / or the "ventilation losses" (heat losses through regular exchange of the used warm room air with fresh air from outside). While in the result corresponding heat regulations the transmission heat losses through the use of highly effective insulation materials to a sufficient degree the known systems work to reduce the Ventilation losses, which - according to the state of the art - from central and ventilation systems using heat exchangers and heat pumps exist, but additionally require a central heating system, - so far little effective or are with high investment in plant and / or energy connected.

Eine dem Stand der Technik entsprechende Heizungs-/Lüftungsanlage ist in der Europ. Patentanmeldung 676 594 beschrieben. Sie besteht aus einer Luft-Wärmetauschvorrichtung zum Ansaugen der Außenluft und Versorgung des Gebäudes mit temperierter Zuluft, während sie gleichzeitig aus dem Gebäude Abluft entnimmt und an einen Entlüftungsstrom abgibt sowie aus einer Wärmepumpe, die einem weiteren Außenluftstrom Wärme entzieht, die zusätzlich zur Aufheizung der Zuluft bereitgestellt wird, wobei der Entlüftungsstrom dem Außenluftstrom vor dessen Eintritt in die Wärmepumpe zugemischt wird. Die Speicherung der dem Außenluftstrom entzogenen Wärme erfolgt in einem Brauchwasserspeicher, so daß die Zuluft nicht durch direkten Luft-/Luft-Wärmetausch sondern über das gespeicherte Warmwasser erwärmt wird. Der Nachteil dieser Lösung beruht deshalb vor allem auf dem Einsatz von Wasser als zweitem Wärmeübertragungsmedium mit zusätzlichem Aufwand für Installation und Speicherung. Den gleichen Nachteil weist die in EP 766 048 beschriebene "Haustechnische Einrichtung, insbesondere für ein Niedrig­ energiehaus", auf, die ebenfalls mit mehreren Warmwasserspeichern gekoppelt ist.A state-of-the-art heating / ventilation system is in the Europ. Patent application 676 594 described. It consists of one Air heat exchange device for sucking in the outside air and supply of the building with temperature-controlled supply air, while at the same time leaving the Building takes exhaust air and releases it to a ventilation stream as well a heat pump that extracts heat from another outside air stream, the is provided in addition to heating the supply air, the Ventilation flow the outside air flow before it enters the heat pump is added. The storage of the heat extracted from the outside air flow takes place in a domestic hot water tank so that the supply air is not by direct Air / air heat exchange but heated via the stored hot water  becomes. The disadvantage of this solution is based primarily on the use of Water as a second heat transfer medium with additional effort for Installation and storage. The same disadvantage has that in EP 766 048 described "technical equipment, especially for a low energy house ", which is also coupled with several hot water tanks is.

Darüber hinaus haben die bekannten Heizungs-/Lüftungsanlagen für Niedrig­ energiehäuser den Nachteil, daß der Außenluft durch die Wärmepumpen auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen Wärmeenergie zur Aufheizung der Zuluft entzogen werden muß, was zu einem drastischen Wirkungsgradverlust der Gesamtanlage und damit einem hohen Verbrauch von Zusatzenergie führt.In addition, the well-known heating / ventilation systems for low energy houses the disadvantage that the outside air through the heat pumps too at very low outside temperatures, thermal energy for heating the supply air must be withdrawn, resulting in a drastic loss of efficiency Overall system and thus a high consumption of additional energy leads.

Die Erfindung hat sich dis Aufgabe gestellt, diese Mängel zu beseitigen, indem für Heizung und Lüftung eines Gebäudes nur das Wärmeübertragungsmedium Luft eingesetzt wird und die dem Gebäude zugeführte Zuluft bei Bedarf ohne Wirkungsgradverlust vorgewärmt/gekühlt werden kann.The invention has set itself the task of eliminating these deficiencies by only the heat transfer medium for heating and ventilation of a building Air is used and the supply air supplied to the building if necessary without Loss of efficiency can be preheated / cooled.

Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 5 beziehen sich auf zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved with the features mentioned in claim 1. The Subclaims 2 to 5 relate to expedient configurations of the Invention.

Die beanspruchte Heizungs-/Lüftungsanlage weist zwar in an sich bekannter Weise einen Wärmeübertrager für den direkten Wärmeaustausch zwischen frischer Zuluft und verbrauchter Abluft und eine Luft-/Luft-Wärmepumpe mit Innen- und Außenteil auf, wobei aber der Wärmeübertrager als Gegenstrom-Wärmeübertrager ausgebildet ist und der Außenteil der Wärmepumpe erfindungsgemäß unmittelbar ins Erdreich eingebettet ist. Zwischen den Verbrauchern und dem Innenteil der Wärmepumpe verläuft ein weiterer Kreislauf für die Wiedererwärmung von Umluft aus einzelnen Räumen. Erfindungsgemäß stehen sowohl der Gegenstrom-Wärmeübertrager als auch der Außenteil der Luft-/Luft-Wärmepumpe mit je einem Erdwärmetauscher- Rohrsystem in Verbindung, über welches der Wärmepumpe soweit vorgewärmte bzw. vorgekühlte Frischluft zugeführt wird, daß eine energetisch optimale Betriebsführung der Gesamtanlage auch bei extrem niedrigen/hohen Außentemperaturen gesichert werden kann. Weiterhin sind erfindungsgemäß in die Luft-Zuführungskanäle zu den einzelnen Räumen des Gebäudes thermostatgeregelte Kaltleiter-Heizregister integriert, mit denen ein geregeltes Nachheizen oder schnelles Aufheizen einzelner Räume erfolgen kann. Die Zuführungen für Zu- und Abluft zum Gegenstrom-Wärmeübertrager sind mit volumenstromabhängig geregelten Ventilatoren versehen, mit deren Hilfe das Verhältnis zwischen Außenzuluft und Raumabluft erfindungsgemäß konstant in allen Betriebszuständen 1 : 1 gehalten bzw. automatisch nachgeregelt werden kann. Der Luftstrom aus dem Gegenstrom- Wärmeübertrager kann darüber hinaus über einen Bypaß am Innenteil der Wärmepumpe vorbeigeführt werden, so daß nicht alle Räume des Gebäudes mit Warmluft versorgt zu werden brauchen. Die Regelung der Temperatur im Inneren des Gebäudes erfolgt über einen Temperaturfühler im Zuluftstrom, der die Temperatur der Zuluft nach deren Austritt aus dem Gegenstrom-Wärmetauscher als Regelgröße nutzt, so daß sich getrennte Außen- und Innenfühler erübrigen.The claimed heating / ventilation system shows in a known manner Way a heat exchanger for direct heat exchange between fresh supply air and used exhaust air and an air / air heat pump with Inner and outer part, but with the heat exchanger as Counterflow heat exchanger is formed and the outer part of the According to the invention, the heat pump is embedded directly in the ground. A runs between the consumers and the inside of the heat pump another circuit for reheating circulating air from individual rooms. According to the invention, both the countercurrent heat exchanger and the outer part of the air / air heat pump, each with a geothermal heat exchanger Pipe system in connection via which the heat pump so far preheated or pre-cooled fresh air is supplied that an energetic optimal management of the entire system even at extremely low / high  Outside temperatures can be secured. Furthermore, according to the invention in the air supply ducts to the individual rooms of the building thermostat-controlled thermistor heating register integrated, with which a regulated Reheating or rapid heating of individual rooms can take place. The Inlets for supply and exhaust air to the counterflow heat exchanger are included Provide volume-controlled fans, with the help of which Ratio between outside supply air and room exhaust air according to the invention constant in All operating states are kept 1: 1 or readjusted automatically can. The air flow from the counterflow heat exchanger can be above bypass the inner part of the heat pump, so that not all rooms of the building are supplied with warm air need. The temperature inside the building is regulated via a temperature sensor in the supply air flow, which measures the temperature of the supply air uses their exit from the counterflow heat exchanger as a controlled variable, so that there is no need for separate outside and inside sensors.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen in einer erheblichen Einsparung von Anlagen- und Heizungskosten, da die gesamte Anlage nur mit Luft als Wärmeträgermedium betrieben wird, so daß Wärmetauschverluste weitgehend entfallen und für das Heizungssystem keine Pumpen und Speicher erforderlich sind. Durch den Einsatz der Erdwärmetauscher kann die Wärmepumpe auch bei extrem niedrigen Außentemperaturen mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden. Der Bedarf an Elektroenergie für die Kaltleiter-Heizregister ist minimal. Ihr Einsatz ist erst bei Temperaturen von unter -5°C erforderlich.The advantages of the solution according to the invention are considerable Saving system and heating costs, since the entire system can only be used Air is operated as a heat transfer medium so that heat exchange losses largely eliminated and no pumps and storage for the heating system required are. By using the geothermal heat exchanger, the Heat pump even at extremely low outside temperatures with high ones Efficiency can be operated. The need for electrical energy for the PTC thermistor is minimal. Their use is only at temperatures of below -5 ° C required.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt dazu das Blockschaltbild einer erfindungsgemäß aufgebauten Anlage:
Die zusammengeführte Raumabluft 1 wird von dem drehzahlgesteuerten Abluftventilator 2.2 durch den Gegenstrom-Wärmeübertrager 3 gefördert, wo ihr mit einem Temperaturwirkungsgrad von 85-95% Wärme entzogen wird. Der Zuluftventilator 2.1 wird in Abhängigkeit vom Abluft-Volumenstrom über den Volumenstrommesser 4 so geregelt, daß das Verhältnis zwischen Außenzuluft und Raumabluft unter allen sich verändernden Bedingungen kon­ stant im Verhältnis 1 : 1 erhalten bleibt. Die Außenzuluft 5 wird dem Gegenstrom-Wärmeübertrager 3 vorzugsweise über den Erdwärmetauscher 6 zugeführt, so daß sie im Winter auf mindestens 0°C vorgewärmt (oder im Sommer auf mindestens 14-18°C vorgekühlt) in den Wärmeübertrager 3 eintritt. Durch Wärmetausch mit der Abluft erfolgt hier eine weitere Erwärmung/Kühlung auf ca. 18°C. Die Zuluft-Führung 5 führt vom Wärmeübertrager 3 zum Innenteil der Wärmepumpe 8, wo eine weitere Aufheizung der Zuluft auf bis zu 55°C erfolgen kann. Alternativ kann die Zuluft 5 über Bypaßleitung 7 mit ca. 18°C in momentan nicht zu beheizende Räume geleitet werden. Für ein schnelles Aufheizen oder eine Temperaturerhöhung einzelner Räume stehen die elektrischen Kaltleiter-Heizregister 9 mit Thermostat zur Verfügung. Der Außenteil der Luft-/Luft-Wärmepumpe 12 entzieht der Außenluft Wärmeenergie, die ihr wahlweise über den Erdwärmetauscher 10 mit Vorwärmung auf mind. 0°C bzw. Vorkühlung auf ca. 18°C oder direkt zugeführt werden kann. Im Beispiel ist die Luft-/Luft-Wärmepumpe invertergesteuert, d. h. mit drehzahlgesteuerten Tweankolbenkompressoren ausgerüstet, die Temperaturschwankungen intelligent nachregeln können. - Mit einer im Beispiel dargestellten Anlage können für ein Haus mit insgesamt 6 kW Wärmebedarf ca. 200 m3/h Frischluft 5 von -15°C in einem Erdwärmetauscher 6 mit ca. 30 m Länge auf 0°C vorgewärmt, im Gegenstrom-Wärmeübertrager 3 auf ca. 18°C weitererwärmt werden und verlassen die Wärmepumpe 8 mit ca. 50°C, wodurch 2 kW des Gesamtwärmebedarfs abgedeckt werden. Die übrigen 4 kW werden über den Umluft-Kreislauf 13 zwischen den Verbrauchern und der Wärmepumpe 8 gesichert. Ohne Berücksichtigung der Kaltleiter-Heizregister (deren Betrieb grundsätzlich erst bei Temperaturen < 5°C erforderlich ist und die nur einen extrem niedrigen Elektroenergieverbrauch haben), beträgt für die Gesamtanlage das Aufwand-/Nutzensverhältnis von zugeführter Elektroenergie zu daraus erzeugter Heizenergie zwischen 1 : 3 und 1 : 5.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The associated drawing shows the block diagram of a system constructed according to the invention:
The merged room exhaust air 1 is conveyed by the speed-controlled exhaust fan 2.2 through the countercurrent heat exchanger 3 , where heat is extracted with a temperature efficiency of 85-95%. The supply air fan 2.1 is controlled in dependence on the exhaust air volume flow via the volume flow meter 4 so that the ratio between the outside air and the room exhaust air remains constant in a constant ratio of 1: 1 under all changing conditions. The outside air 5 is fed to the countercurrent heat exchanger 3, preferably via the geothermal heat exchanger 6 , so that it preheats to at least 0 ° C. in winter (or precooled to at least 14-18 ° C. in summer) into the heat exchanger 3 . By exchanging heat with the exhaust air, this is further heated / cooled to approx. 18 ° C. The supply air guide 5 leads from the heat exchanger 3 to the inner part of the heat pump 8 , where the supply air can be further heated up to 55 ° C. Alternatively, the supply air 5 can be routed via bypass line 7 at approximately 18 ° C. into rooms that are not to be heated at the moment. The electrical thermistor heaters 9 with thermostats are available for rapid heating or a temperature increase in individual rooms. The outer part of the air / air heat pump 12 extracts heat energy from the outside air, which can be supplied to it either directly via the geothermal heat exchanger 10 with preheating to at least 0 ° C. or pre-cooling to about 18 ° C. In the example, the air / air heat pump is inverter-controlled, ie equipped with speed-controlled Twean piston compressors that can intelligently regulate temperature fluctuations. - With a system shown in the example, about 200 m 3 / h fresh air 5 of -15 ° C in a geothermal heat exchanger 6 with a length of about 30 m can be preheated to 0 ° C in a countercurrent heat exchanger for a house with a total heat requirement of 6 kW 3 are further heated to approx. 18 ° C and leave the heat pump 8 at approx. 50 ° C, which covers 2 kW of the total heat requirement. The remaining 4 kW are secured via the circulating air circuit 13 between the consumers and the heat pump 8 . Without taking into account the PTC thermistor (whose operation is generally only required at temperatures <5 ° C and which only have an extremely low electrical energy consumption), the cost / benefit ratio of the electrical energy supplied to the heating energy generated is between 1: 3 and 1: 5.

Zur Brauchwarmwasserbereitung wird - getrennt von der eigentlichen Hei­ zungs-/Lüftungsanlage - beispielsweise eine thermische Solaranlage mit Nachheizstab und/oder ein Durchlauferhitzer eingesetzt. For domestic hot water preparation - separate from the actual hot water ventilation / ventilation system - for example a thermal solar system with Post heating element and / or a water heater used.  

Aufstellung der verwendeten BezugszahlenList of the reference numbers used

11

Raumabluft
Exhaust air

22nd

Ventilatoren (Fans (

2.12.1

Zuluftventilator; Supply air fan;

2.22.2

Abluftventilator)
Exhaust fan)

33rd

Gegenstrom-Wärmeübertrager
Counterflow heat exchanger

44th

Volumenstrommesser
Volume flow meter

55

Außen-Zuluft
Outside supply air

66

Erdwärmetauscher vor Wärmeübertrager Geothermal heat exchanger in front of heat exchanger

33rd

77

Bypaßleitung
Bypass line

88th

Luft-/Luft-Wärmepumpe (Innenteil)
Air / air heat pump (inner part)

99

Kaltleiter-Heizregister
PTC thermistor

1010th

Erdwärmetauscher vor Wärmepumpe-Außenteil Geothermal heat exchanger in front of the heat pump outer part

1212th

1111

Luftzuführung über Erdwärmeübertrager Air supply via geothermal heat exchanger

1010th

1212th

Luft-/Luft-Wärmepumpe (Außenteil)
Air / air heat pump (outdoor part)

1313

Umluftkreislauf
Air circulation

1414

Temperaturfühler
Temperature sensor

1515

Kältemittel-Leitung
Refrigerant line

Claims (15)

1. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage für Gebäude, insbesondere für Niedrigenergiehäuser mit Erwärmung frischer Zuluft bei gleichzeitiger Abkühlung verbrauchter Abluft, unter Einsatz eines Wärmeübertragers und einer Luft-/Luft-Wärmepumpe mit Innen- und Außenteil, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenzuluft (5) wahlweise vortemperiert in den Gegen­ strom-Wärmeübertrager (3) und von diesem über den Innenteil der Luft-/Luft- Wärmepumpe (8) unter Beimischung von Umluft (13) sowie über Kalt­ leiter-Heizregister (9) zu den Räumen der Verbraucher geführt wird und der Außenteil der Wärmepumpe (12) mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Außen­ luft (11) verbunden ist.1.Combined heating / ventilation system for buildings, in particular for low-energy houses with heating of fresh supply air with simultaneous cooling of used exhaust air, using a heat exchanger and an air / air heat pump with inner and outer part, characterized in that the outside air ( 5 ) optionally pre-tempered in the countercurrent heat exchanger ( 3 ) and from this via the inner part of the air / air heat pump ( 8 ) with admixture of circulating air ( 13 ) and via PTC heater register ( 9 ) to the rooms of the consumers is and the outer part of the heat pump ( 12 ) with a device for supplying outside air ( 11 ) is connected. 2. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuführung der Außenluft (5) über Erdwärmetauscher- Rohre (6) in den Wärmeübertrager (3) erfolgt.2. Combined heating / ventilation system according to claim 1, characterized in that the supply of outside air ( 5 ) via geothermal heat exchanger tubes ( 6 ) in the heat exchanger ( 3 ). 3. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführung (11) zum Außenteil der Wärmepumpe (12) über Erdwärmetauscher-Rohre (10) erfolgt.3. Combined heating / ventilation system according to claim 1 and 2, characterized in that the air supply ( 11 ) to the outer part of the heat pump ( 12 ) via geothermal heat exchanger pipes ( 10 ). 4. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeübertrager (3) ein Gegenstrom-Wärmeüber­ trager eingesetzt ist.4. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 3, characterized in that a countercurrent heat exchanger is used as the heat exchanger ( 3 ). 5. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluft-Strom (5) aus dem Gegenstrom- Wärmeübertrager (3) über Bypaßleitung (7) direkt zu den Verbrauchern geführt werden kann.5. Combined heating / ventilation system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the supply air flow ( 5 ) from the countercurrent heat exchanger ( 3 ) via bypass line ( 7 ) can be passed directly to the consumers. 6. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintritt der Raumabluft (1) und der Zuluft (5) in den Gegenstrom-Wärmeübertrager (3) Ventilatoren (2.1; 2.2) angeordnet sind. 6. Combined heating / ventilation system according to claims 1 to 5, characterized in that before the entry of the room exhaust air ( 1 ) and the supply air ( 5 ) in the countercurrent heat exchanger ( 3 ) fans ( 2.1 ; 2.2 ) are arranged. 7. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren (2.1; 2.2) volumenstromabhängig ge­ regelt sind.7. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 6, characterized in that the fans ( 2.1 ; 2.2 ) are regulated depending on the volumetric flow. 8. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltleiter-Heizregister (9) in den Luftzuführungen (5) zu den Räumen der Verbraucher einzeln thermostatgeregelt sind.8. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 7, characterized in that the thermistor heating register ( 9 ) in the air feeds ( 5 ) to the rooms of the consumers are individually thermostatically controlled. 9. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuluftstrom (5) zwischen Wärmeübertrager (3) und Wärmepumpe (8) ein Temperaturfühler (14) eingebunden ist.9. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 8, characterized in that in the supply air flow ( 5 ) between the heat exchanger ( 3 ) and the heat pump ( 8 ), a temperature sensor ( 14 ) is integrated. 10. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Temperaturfühler (14) einen Mittelwert zwischen Innen- und Außentemperatur als Regelgröße für die Raumtemperatur zur Verfügung stellt.10. Combined heating / ventilation system according to claim 9, characterized in that the temperature sensor ( 14 ) provides an average between the inside and outside temperature as a control variable for the room temperature. 11. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen Außenzuluft (5) und Raum­ abluft (1) in allen Betriebszuständen 1 : 1 beträgt.11. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 9, characterized in that the ratio between the outside air ( 5 ) and room exhaust air ( 1 ) is 1: 1 in all operating states. 12. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ca. 1/3 des Gesamt-Wärmebedarfs durch die Erwär­ mung von Außen-Zuluft (5) und ca. 2/3 des Wärmebedarfs aus dem Um­ luft-Kreislauf (13) gedeckt werden.12. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 11, characterized in that about 1/3 of the total heat requirement by the heating of outside supply air ( 5 ) and about 2/3 of the heat requirement from the order air Circuit ( 13 ) are covered. 13. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil der Luft-/Luft-Wärmepumpe (12) direkt in das Erdreich eingelassen ist.13. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 12, characterized in that the outer part of the air / air heat pump ( 12 ) is embedded directly in the ground. 14. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Energieaufwand zu Nutzenergie zwischen 1 : 3 und 1 : 5 liegt. 14. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 13, characterized characterized that the ratio of energy expenditure to useful energy is between 1: 3 and 1: 5.   15. Kombinierte Heizungs-/Lüftungsanlage nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Prozeßumkehr in den Wärmepumpen (8; 12) als Klimaanlage betrieben werden kann.15. Combined heating / ventilation system according to claim 1 to 13, characterized in that it can be operated as an air conditioning system when the process is reversed in the heat pumps ( 8 ; 12 ).
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001067004A2 (en) * 2000-03-09 2001-09-13 Gether As Method and device for heating and ventilating building including heat pumps and a thermal storage
US6691526B2 (en) 2000-03-09 2004-02-17 Gether As Method and apparatus for heating and cooling of buildings
EP3139100A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-08 France Air System and method for producing hot water
WO2018149425A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-23 Moravek Petr Multi zone air-conditioning unit
US20200001685A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Ford Global Technologies, Llc Heating system and method for heating the interior of a vehicle and motor vehicle
CZ308416B6 (en) * 2019-08-12 2020-08-05 Petr MORÁVEK Multifunctional air-conditioning unit
DE102022111136A1 (en) 2022-05-05 2023-11-09 Eq-3 Holding Gmbh Ventilation system for buildings

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001067004A2 (en) * 2000-03-09 2001-09-13 Gether As Method and device for heating and ventilating building including heat pumps and a thermal storage
WO2001067004A3 (en) * 2000-03-09 2002-02-28 Gether As Method and device for heating and ventilating building including heat pumps and a thermal storage
US6691526B2 (en) 2000-03-09 2004-02-17 Gether As Method and apparatus for heating and cooling of buildings
EP3139100A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-08 France Air System and method for producing hot water
FR3040771A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-10 France Air ASSOCIATED HOT WATER PRODUCTION SYSTEM AND METHOD
WO2018149425A1 (en) * 2017-02-14 2018-08-23 Moravek Petr Multi zone air-conditioning unit
US20200001685A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Ford Global Technologies, Llc Heating system and method for heating the interior of a vehicle and motor vehicle
US11541722B2 (en) * 2018-06-29 2023-01-03 Ford Global Technologies, Llc Heating system and method for heating the interior of a vehicle and motor vehicle
CZ308416B6 (en) * 2019-08-12 2020-08-05 Petr MORÁVEK Multifunctional air-conditioning unit
DE102022111136A1 (en) 2022-05-05 2023-11-09 Eq-3 Holding Gmbh Ventilation system for buildings

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