DE2403059A1 - Einrichtung zur klimatisierung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Klimatisierung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Klimatisierung eines vielräumigen Gebäudes mit mindestens einem in jedem zu klimatisierenden Raum angeordneten Kleinklimagerät mit indirekter Kühlung und einer für die Kühlung und Heizung zugeordneten zentralen Versorgungsanlage.
• Die bekannte Einrichtung zum Klimatisieren eines Gebäudes mit mehreren Räumen, von der die Erfindung ausgeht, weist eine Vielzahl von den in den einzelnen zu klimatisierenden Räumen aufgestellten Kleinklimageräten mit indirekter Kühlung auf, wobei die einzelnen Geräte von einer Zentralstelle über ein Rohrsystem mit Kühl- oder Heizmedium versorgt werden. Die Kälte- und Wärmebereitstellung erfolgt dabei unabhängig entsprechend dem am Gerät anstehenden Bedarf, Zur Beherrschung des zeitlich abweichenden Lastverlaufes verschiedener Gebäudefassaden oder Gebäudeteile ist das Verteilungsnetz in regelbare Gruppen unterteilt.
• Der Nac@teil dieser Einrichtung ist der hohe Energieverbrauch für die Klimatisierung durch die getrennte, teilweise gleichzeitige Bereitstellung von Wärme und Kalte, insbesondere ist die Klimatisierung der Gebäude in moderner Bauweise mit ihren vergrößerten Fensterflächenanteilen, die wnwendung von Leichtbaufassaden mit geringen Speichervermögen, mit zunehmenden Beleuchtungsstärken und anderen inneren Wärmelasten und ihren dadurch entstenenden unzumutbaren Raumluftzuständen mit extrem hohen Kosten für die Klimatisierungsanlage und die dazu erforderlichen Regel- und Steuerungseinrichtungen verbunden.
• Es ist Zweck der Erfindung, bei Ausschließung der genannten Nac@teile die technischen Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Einsatz von Kleinklimageräten mit indirekter Kühlung zu schaffen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus einer Vielzahl von Kleinklimageräten mit indirekter Kühlung und einer zentralen für die Kühlung und Heizung zugeordneten Versorgungsanlage gebildeten Einrichtung zur Klimatisierung eines vielräumigen Gebäudes zu entwickeln, die bei Ausnutzung der unterschiedlichen Lastverläufe, bedingt durch außenklimatische Einflüsse und innere Lasten, ohne zusätzliche Kostenaufwendungen im Vergleich zu bekannten Sinrichtungen mit vorhandenen Hauptausrüstungen ein Minimum an Energiekosten für die Klimatisierung erfordert.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Vorlauf für Kaltwasser der Kleinklimageräte mit einem parallel geschalteten Wärmeübertrager in einem Fortluftkanal an einen Verdampfer und der Vorlauf für Warmwasser mit einem parallel geschalteten Rückkühlsystem an einen Verflüssiger einer an sich bekannten Kältemaschine angeschlossen ist und daß über den Kreisprozeß der Kältemaschine der Energieausgleich unterschiedlicher Lastverläufe erfolgt.
• In weiterer Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in dem Leitungssystem sowohl für die Rückkühlung als auch für den Wärmetauscher je ein automatisch arbeitendes Regelventil zwischengescilaltet-, Zusätzlich ist in den Warmwasserkreislauf ein fremdbeheizter Wärmeübertrager vorgesehen.
• Der erfindungsgemäße Aufbau der Einrichtung zur Klimatisierung eines vielräumigen Gebäudes mit einer Vielzahl von Kleinklimageräten mit indirekter Kühlung und einer für die Kühlung und Heizung zugeordneten zentralen Versorgungsanlage gestattet es, daß über den Verdampfer und den Verflüssiger des Kältewassersatzes mit dem angeschlossenen Verteilungssystem für Kalt- und Warmwasser der Ausgleich der Wärme- und Kältebilanz erfolgt, d.h.
• die in den Klimageräten unerwünscht anfallende Wärmemenge wird zur Beheizung der Räume mit Wärmebedürfnis benutzt. Bei vorwiegendem Kühlbetrieb erfolgt die Abwärmeableitung über das Rückkühlsystem.
• Bei Vorrang des Heizbetriebes wird durch den im Fortluftkanal angeordneten Wärmeübertrager der Fortluft ein Teil des Wärmeinhaltes entzogen und über das Rohrsystem und den Verdampfer der Kältemaschine in den ifroisprozeß eingeleitet und zur Heizung benutzt. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung bei Gebäuden mit stark belasteten Innenzonen läßt eine nahezu totale Wärmeausnutzung zu. Damit erhält die allelektrische Energieversorgung der Gebäude eine wirtschaftliche Grundlage.
• Bei der komplexen Betrachtungsweise der Dynamik von Baukörper und Versorgungseinrichtung während der Projektierung ist eine entscheidende Reduzierung des Energiebedarfs eines Gebäudes bei verminderten bzw. zusätzlichen Kosten möglich. Weiterhin gestattet die Einrichtung den nachträglichen Einbau mit geringerem Kostenaufwand in Gebäuden, die mit einer zentralen Versorgungsanlage für Ealt- und Warmwasser a usgerästet sind, wobei das Verteilungssystem a ls Zwei-, Drei- und Vier-Rohrsystem ausgebildet sein kann.
• Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung erläutert wer den: Je nach Lastfall erfordern die Klimageräte 1 oder die Gerätegruppen 2, 3, 4 die Bereitstellung von Wärme oder Kälte. Uber die Vorlauverteiler für Warmwasser 6 und Kaltwasser 5 bzw die Rücklaufsammler für Warmwasser 7 und Kaltwasser 8 werden die Elimageräte 1 mit einem Rohrleitungssystems verbunden.
• Der Verdampfer 9 der Kältemaschine 13 ist mit dem Kaltwasserverteiler 5 u. 8 über Rohrleitung 27t 29, der Verflüssiger 10 mit dem Warmwasserverteiler 6 und 7 über Rohrleitung 26; 28 verbunden. Stellvertretend für alle möglichen Verteilungssysteme ist ein Vier-Rohrsystem mit unterer Verteilung dargestellt.
• Die Umwälzpumpen 14 u. 15 sorgen für d ie Wasserzirkulation im Kaltwasser- und Warmwasserkreis. Dabei garantieren die tTberströmventile 16 u. 17 einen konstanten Arbeitspunkt der Pumpen 14 u. 15.
• Die beim Kühlbetrieb unerwünscht anfallende Wärmemenge wird von den Klimageräten 1 über das ohrsystem und den Kaltwasserrücklaufsammler 8 und den Verdampfer 9 in den Kreisprozeß der Kältemaschine 13 eingeleitet. Durch den Verdichter 11 wird diese Wärmemenge auf das zur Heizung benötigte Niveau gehoben. Vom Verflüssiger lo werden die Klimageräte 1 bzw. die Gerätegruppen 2, 3, 4 für die ein lleizungsbedürfnis vorliegt, mit Wärme versorgt.
• Parallel zum Verflüssiger lo wird über ein Regelventil 18 ein Xückkuhlsystem 19 geschaltet, das bei überwiegendem Kühl betrieb die Abwärmeableitung sichert. Die Ausführung als geschlossenes oder offenes Rückkühlsystem ist wahlweise möglich.
• Bei Vorrang der Heizung ist über das Regelventil 20 dem Verdampfer 9 ein Wärmeübertrager 23, angeordnet im Fortluftkanal 25, parallel geschaltet. Ein Teil der Fortluftenthalpie wird über den Wärmeübertrager 23 und dem Wasserkreis und Verdampfer 9 in den Kreisprozeß der Kältemaschine 13 eingeleitet und zusätzlich zur Heizung benutzt Die Leitung der Fortluft über ein offenes oder geschlossenes Rückkühlsystem 19 oder über den tärmeübertrager 23 erfolgt durch geregelte Klappen 21 und 22.
• Der Ausgleich eines möglichen Wärmedefizits erfolgt durch Einschaltung eines fremdbeheizten Wärmeübertragers 24 in den Warmwasserkreis.

Claims (4)

Patentansprücne

1. Einrichtung zur Klimatisierung eines vielräumigen Gebäudes mit mindestens einem in jedem zu klimatisierenden Raum zugeordneten Kleinklimagerät mit indirekter Kühlung und einer für die Kühlung und Heizung zugeordneten zentralen Versorgungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauf für Kaltwasser (29) der Kleinklimageräte (1) mit einem parallel geschalteten Wärmeübertrager (@3) in einem Fortlu@tkanal (25) an einen Verdampfer (9) und der Vorlauf für Warmwasser (28) mit einem parallel geschalteten Rückkühlsystem (19) an einen Verflüssiger (10) einer an sich bekannten @ältemasclline (13) angeschlossen ist und daß über dem Kreisprozeß der Kältemaschine (13) der Energieausgleich unterschiedlicher Lastverläufe erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorlauf für Warmwasser (28) und dem parallel geschalteten Rückkühlsystem (19) ein automatisch arbeitendes Regelventil (18) und zwischen dem Vorlauf für Ealtwa@ser (29) dem Leitungssystem zum Wärmetauscher (23) im Fortluftkanal (25) ein automatisch arbeitendes Regelventil (20) vorgesenen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorlaufwarmwasserkreis (28) ein fremdbeheizter Wärmeübertrager (24) angeo.rdnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgeschaltete Verteilungssystem für die Klimageräte (1) als Zwei-, Drei- oder Vier-@onrsystem ausgeführt ist.

L e e r s e i t e