DE2509038C3 - Gerät zum Klimatisieren von Raumluft - Google Patents

Gerät zum Klimatisieren von Raumluft

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DE2509038C3
DE2509038C3 DE19752509038 DE2509038A DE2509038C3 DE 2509038 C3 DE2509038 C3 DE 2509038C3 DE 19752509038 DE19752509038 DE 19752509038 DE 2509038 A DE2509038 A DE 2509038A DE 2509038 C3 DE2509038 C3 DE 2509038C3
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Klaus Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Kunze
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PLANUNGSBUERO OBERMEYER GESELLSCHAFT fur PLANUNGEN IM BAUWESEN MBH 8000 MUENCHEN
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0071—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater adapted for use in covered swimming pools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/147—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with both heat and humidity transfer between supplied and exhausted air

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Klimatisieren von Raumluft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Geräte dieser Art dienen beispielsweise zur Lüftung und Raumluftentfeuchtung in Hallenschwimmbädern und damit zur Schwitzwasserfreihaltung von Raumumschließungsflächen sowie zur Einhaltung eines für die Benutzer behaglichen Raumluftzustandes.
Für diese Aufgabe sind derzeit nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitende Luftentfeuchtungsgeräte bekannt (z. B. DE-AS 19 35 785). Hierbei wird die warme feuchte Schwimmhallenabluft in einem meist mit direkter Kältemittelverdampfung arbeitenden Kühler zur Wasserausscheidung unter den Taupunkt abgekühlt. Die beim Kälteprozeß frei werdende Kondensatorwärme wird zur Wiederaufwärmung der Zuluft und für andere Heizaufgaben, wie z. B. die Beckenwassererwärmung, herangezogen.
Nachteilig bei den bekannten, nach diesem Prinzip arbeitenden Geräten ist, daß ein großer Teil der Antriebsenergie des Kälteverdichters für die in der ersten Phase überwiegend sensibel, also ohne große Wasserausscheidung arbeitende Luftabkühlung aufgewendet wird, bevor der eigentliche Entfeuchtungsvorgang einsetzt. Auch die erste auf niedrigem Temperaturniveau stehende Wiederaufwärmphase der Zuluft muß von der Kondensatorwärme gedeckt werden.
Je nach Gerätekonstruktion ist die mögliche Außenluftzufuhr vielfach auf geringe Werte begrenzt.
Weiterhin bekannt ist die Ausrüstung der häufig eingesetzten und nach dem Prinzip der Entfeuchtung durch Zufuhr erwärmter trockener Außenluft arbeitenden Lüftungsgeräte, mit Wärmeübertragern (z. B. DE-OS 22 40122). Hierbei findet eine Wärmerückgewinnung aus der warmen feuchten Schwimmhallenabluft zugunsten der eingeführten kalten Außenluft bzw. der Mischung aus Außenluft und Umluft statt.
Nachteilig bei diesem Prinzip ist, daß vor allem bei mittleren und hohen Außentemperaturen die mögliche Wärmerückgewinnung stark zurückgeht, da die nutzbare Temperaturdifferenz kleiner wird und keine Möglichkeit des Wärmeiransports an andere Wärmeverbraucher, wie z. B. das Beckenwasser, besteht. Auch müssen die Geräte und das Kanalnetz für relativ große Luftmengen ausgelegt werden, da die Bemessung von den ungünstigsten sommerlichen Außenluftverhältnissen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt ausgehen muß.
Eine darüber hinaus bekannte Ausführungsart (DE-AS 19 46 699) arbeitet nach einem Verfahren, bei dem ein Regenerativ-Wärmeübertrager mit hygroskopischen Austauschflächen für die Wärmerückgewinnung aus der Raumabluft eingesetzt wird, wobei die
ίο Raumabluft vor Eintritt in den Wärmeübertrager zuerst in einem Wärmepumpen-Prozeß entfeuchtet und wieder aufgeheizt wird.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß bei tieferen Außentemperaturen die aus dem Wärmepumpenprozeß
is indirekt über Wärmeübertragung verfügbare Kondensatorwärme für eine ausreichende Erwärmung der Zuluft nicht ausreicht und deshalb ein separater fremdbeheizter Nachwärmer installiert werden muß.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, durch den Einsatz an sich bekannter Aggregate in besonderer Zuordnung zueinander Energie einzusparen und damit die Wirtschaftlichkeit bei Wärmepumpen-Entfeuchtung im spezieilen und bei Lüftungsanlagen im allgemeinen zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe bei dem Gerät der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 wiedergegebene Kombination von Merkmalen.
Der Luftstrom gibt also vordem Entfeuchtungskühler
über den Wärmeübertrager Wärme an den Luftstrom nach dem Entfeuchtungskühler ab. Auf diese Weise wird erreicht, daß etwa '/3 des gesamten Abkühl- und Wiederaufwärmevorganges ohne mechanisch bewegte Teile und ohne nennenswerte elektrische Leitungsaufnähme erfolgt.
Der erforderliche Außenluftanteil wird hierbei zweckmäßig über einen als Luftvorwärmer dienenden Kältemittelunterkühler zugeleitet. Auf diese Weise wird ohne zusätzlichen Energiebedarf die Außenluft vorgewärmt und das Kältemittel vor der Entspannung bis nahe an die jeweils herrschende Außentemperatur unterkühlt.
Die mit dem Gegenstand der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen in einer Einsparung von Elektroenergie gegenüber den auf dem Markt befindlichen Geräten mit Entfeuchtungswärmepumpen zwischen 30 und 45% bei gleicher Entfeuchtungsleistung und bezogen auf die erzielte Nutzwärmeleistung. Durch die veränderliche Unterkühlung wird zudem der höchste Entfeuchtungsso Nutzeffekt bei den tiefsten Außentemperaturen erreicht, was den praktischen Bedürfnissen entspricht. Das notwendige Fördervolumen und damit die Baugröße des Kältekompressors reduziert sich auf 65 bis 50% der Werte von herkömmlichen Wärmepumpen-Entfeuchtern.
Eine Regelung der eingeführten Außenluft ist in weiten Grenzen möglich.
Im Vergleich zu Lüftungsgeräten mit eingebauten Wärmeübertragern wird der Nutzeffekt der Wärmerückgewinnung dadurch verbessert, daß vor allem bei den am häufigsten vorkommenden mittleren Außentemperaturen ein Wärmetransport auch an das Beckenwasser oder andere Wasserkreisläufe möglich ist.
Der Energieaufwand zur Erwärmung der Außenluft wird dadurch reduziert, daß diese auf die hygienisch erforderlichen Werie reduziert werden kann. Die Zuluftmenge und damit auch die Kanalquerschnitte und
Ventilatorantriebskosten werden auf Grund der auch im Sommer verfügbaren größeren Luftentfeuchttngsmöglichkeit reduziert
Im Vergleich zum Verfahren mit Regenerativ-Wärmeübertrager und vorgeschalteter Entfeuchtungswärmepumpe gemäß DE-AS 19 46 699 ist dadurch eine Energieeinsparung gegeben, daß beim Anmeldegegenstand die gesamte zur Nacherwärmung des Zuluftstroms erforderliche Energie aus dem Wärmepumpenkreislauf selbst entnommen werden kann, wogegen bei der bekannten Gerätekombination ein zusätzlicher fremdbeheizter Nachwänner erforderlich ist
In der Zeichnung is>. der Gegenstand der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt
Mit 1 ist ein zu klimatisierender Raum bezeichnet Über eine von Raum 1 abzweigende Leitung 11 wird mittels eines Ventilators 2 Abluft Ab dr.rch die Primärseite eines Wärmeübertragers 3 und den Kanal 12 zu einem Entfeuchtungskühler 4 gefördert Nach dem Entfeuchtungskühler 4 wird ein Teil dieses Luftstroms über den Kanal 13 als Fortluft Fo ins Freie geleitet Der größere Teilstrom wird als Umluft Um über den Kanal 14 durch die Sekundärseite des Wärmeübertragers 3 geleitet Nach dem Wärmeübertrager 3 wird dem Umluftstrom Um über den Kanal 15 Außenluft Au beigemischt die in einem Kältemittelunterkühler 5 vorgewärmt wurde.
Die entstandene Mischluft wird als Zuluft Zu über ein Filter 6, einen Nachwänner 7 und den Kanal 16 durch den Ventilator 2' dem zu klimatisierenden Raum 1 ίο zugeführt
Alternativ kann die Fortluft Fo auch an den Stellen χ und y aus dem System herausgeleitet und die Außenluft Auan den Stellen x'.y'und ζ eingeführt werden.
8 bezeichnet eine Kältekompressor und 9 einen 5 Kondensator. Beide Aggregate sind mit dem Entfeuchtungskühler 4 und den Luftvorwärmer-Kältemittelunterkühler 5 mittels Rohrleitungen in einem geschlossenen Kältekreislauf verbunden.
Die im Kondensator 8 entstehende Wärme wird in
einem oder mehreren Heizkreisläufen 10 z. B. zur
Schwimmbecken- und Fußbodenerwärmung verwendet. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Gerät zum Klimatisieren von Raumluft mit einem der Luftentfeuchtung dienenden Kühler im Abluftstrom und einem Wärmeübertrager zur Ausnutzung der im Abluftstrom enthaltenen Enthalpie, wobei ein Teil der Abluft dem Raum als Umluft wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3) so in das Luftführungssystem eingebaut ist, daß abluftseitig der Ausgang des Wärmeübertragers (3) mit dem Eingang des Entfeuchtungskühlers (4) und zuluftseitig der Ausgang des Entfeuchtungskühlers (4) mit dem Eingang des Wärmeübertragers (3) verbunden ist
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführung der Außenluft (Au) ein als Luftvorwärmer dienender, mit dem Entfeuchtungskühler (4) kältemittelseitig verbundener Kältemittel-Unterkühler (5) vorgesehen ist.
DE19752509038 1975-03-01 1975-03-01 Gerät zum Klimatisieren von Raumluft Expired DE2509038C3 (de)

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DE2509038A1 DE2509038A1 (de) 1976-09-09
DE2509038B2 DE2509038B2 (de) 1978-09-07
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