DE2624792A1 - Belueftungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsanlage für Gebäude mit im Zwangsumlauf belüfteten Räumen, wobei ein Teil der Leitung für die Abluft durch den Raum zwischen einer äusseren und einer inneren Verglasung der Fenster dieser Räume gebildet ist.

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Derartige Belüftungsanlagen sind bekannt, beispielsweise aus der Zeitschrift "Heizung, Lüftung, Hausfiaii;"j Jahrgang 1976, Seiten 79ff. oder aus der Zeitschrift "Klima + Kälte-Ingenieur", Jahrgang 1975, 10, Seiten 305 ff.

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Bei diesen bekannten Belüftungsanlagen ist die äußere Verglasung der Fenster als Isolierverglasung ausgebildet, also beispielsweise als Doppelverglasung, während die innere Verglasung eine Einfachverglasung ist. Nun wird von oben oder von unten je nach der gewählten Konstruktion die Abluft aus dem Raum in den Bereich zwischen der äußeren und der inneren Verglasung eingeführt. Sie strömt dort nach unten bzw. nach oben. Hierdurch befindet sich außerhalb der inneren Verglasung noch einmal eine warme Luftschicht, welche den Wärmeverlust wesentlich reduziert. Die in den Fenstern abgekühlte Abluft kann danach noch durch Wärmetauscher geführt werden, in der dieser Luft durch den Wärmetauscher ebenfalls durchquerende Zuluft noch ein weiterer Teil der Restwärme entzogen werden kann. Dieser Teil ist allerdings gering.

Derartige Belüftungsanlagen stellen gegenüber anderen Systemen einen wesentlichen Fortschritt dar, da sie den Wärmeverlust durch die Fenster vermindern. Dennoch sind diese Anlagen weiter verbesserungsfähig. Die Erfindung schafft eine Anlage der eingangs umrissenen Art, welche sich durch eine wesentlich günstigere Wärmebilanz auszeichnet, insbesondere die Wärmeverluste durch die Fenster hindurch wesentlich verringert, weder baulich noch betriebsmäßig einen höheren Aufwand erfordert und eine Rückgewinnung der in der Abluft ent-

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haltenen Energie in hohem Maße ermöglicht.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die innere Pensterverglasung eine Isolierverglasung ist und daß im Abluftsystem den Fenstern vorgeschaltet ein Wärmetauscher liegt, durch den die Zuluft vor ihrer Einleitung in die Räume geführt ist. Auf diese Weise wird die Zuluft, bevor sie in den zu belüftenden Raum eingebracht wird, im Wärmetauscher durch die Abluft vorgeheizt. Sie kann selbstverständlich danach noch weiter in üblicher Weise auf eine gewünschte Raumtemperatur von z.B. 21 oder 22 ⁰C gebracht werden, je nach dem, welche Temperatur im Raum erforderlich ist (bei entsprechend heißem Klima kann die Richtung des Wärmestromes auch umgekehrt sein, das heißt also, daß im Wärmetauscher die Zuluft durch die Abluft zunächst gekühlt wird, bevor sie gegebenenfalls nach weiterer Abkühlung in den zu belüftenden und zu klimatisierenden Raum eingebracht wird). Die Abluft ihrerseits wird, bevor sie den Fenstern zugeleitet wird, im Wärmetauscher gekühlt. Diese abgekühlte Abluft durchströmt dann den Bereich zwischen der äußeren und der inneren Verglasung. Die Abluft hat hier nun schon bereits eine wesentlich niedrigere Temperatur als die Luft im Rauminneren, da durch die Isolierverglasung, die vorzugsweise eine Zweischeibenverglasung mit dazwischenliegendem Luftraum ist, ein verhältnismäßig

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großes Temperaturgefälle möglich ist. Das Temperaturgefälle zwischen der Abluft und der äußeren Verglasung ist wegen der Abkühlung der Luft ebenfalls nicht hoch. Die im Raum zwischen dem äußeren und dem inneren Fenster weiter abgekühlte Abluft kann dann ins Freie entweichen.

Eine derartige Ausbildung ist den vorbekannten Systemen mit außenliegender Isolierscheibe und die Temperatur des zu klimatisierenden Innenraumes aufweisendem Luftstrom zwischen äußerer und innerer Verglasung dadurch überlegen, daß der Wärmeverlust wesentlich reduziert wird, da ein großer Teil der Abluftwärme bereits vor dem Einleiten in den Zwischenraum zwischen der äußeren und inneren Verglasung im Wärmetauscher wiedergewonnen wird. Bei der vorbekannten Anordnung wird zwar ebenfalls zum Teil mit einem Wärmetauscher gearbeitet. Da dieser aber der Fensteranordnung nachgeschaltet ist, ist die Abluft, bevor sie in den Tauscher eintritt, schon stärker abgekühlt, so daß hier nur weniger Wärme zurückgewonnen werden kann.

Bei der Erfindung kann die Abluft zusätzlich durch einen Ventilator aus den zu klimatisierenden Räumen heraus und zwischen die Fensterverglasungen gefördert werden. In allen Fällen wird in der Regel die Zuluft mit einem Überdruck im zu klimatisierenden Gebäude erzeugenden Gebläse so in

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das Gebäude gefördert, so daß sie zum Teil bereits aufgrund dieses Druckgefälles wieder nach außen strömt.

Bevorzugt wird bei der Erfindung ein Wärmetauscher, welcher der in ihm abgekühlt werdenden warmen Luft neben Wärme auch Feuchtigkeit durch Kondensation oder Absorption entzieht. Dadurch wird nicht nur die Gefahr des Beschlagens der Fensterscheiben weiter reduziert und eine starke Abkühlung ermöglicht. Ein wesentlicher Vorteil wird auch dadurch erreicht, daß die Feuchtigkeit, die im Wärmetauscher kondensiert oder absorbiert wird, ihre Kondensationswärme an den Wärmetauscher und damit an die im Wärmetauscher aufzuwärmende Zuluft indirekt wieder abgibt. Derartige Wärmetauscher sind bekannt. Sie sind beispielsweise als Querstromwärmetauseher für Gase in üblicher Weise aufgebaut, wobei zwischen den voneinander getrennt verlaufenden Gasströmen Glasplatten angeordnet sind.

Noch günstiger wird es, wenn man Wärmetauscher einsetzt, welche die der Abluft durch Absorption entzogene Feuchtigkeit der im Wärmetauscher erwärmt werdenden Zuluft wieder zuführen. Derartige Wärmetauscher sind unter der Bezeichnung "Regenerative Wärmeaustauscher" bekannt. Beispiele sind in den VDI-Nachrichten 13/1971 in einem Aufsatz von Dr. K. Beck unter der Bezeichnung "Regenerativer Wärmeaustauscher"

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beschrieben. Derartige Austauscher werden in zwei jeweils Halbkreisprofil aufweisenden, mit den Flachseiten einander berührenden Leitungen durch den Wärme- und Feuchtigkeitstauscher geführt. Um die Mittelachse des von den Leitungen gebildeten Kreiszylinders rotiert dabei langsam ein Feuchtigkeits- und Wärmetransportkörper, der in Axialrichtung vielfach perforiert ist und damit die Luft durchläßt. Er ist mit einem lithiumhaltigen stark hygroskopischen Salz getränkt. Bei seiner langsamen Rotation lädt sich dieser Körper im Abluftstrom mit Feuchtigkeit und Wärme auf und trägt diese in den Zuluftstrom hinüber, die die Feuchtigkeit und Wärme aus dem Tauscherkörper entnimmt. Ein unerwünschter Querstrom von der Zuluftleitung in die Abluftleitung und umgekehrt ist dadurch verhindert, daß der Tauscherkörper nur in Axialrichtung verlaufende Perforationen aufweist.

Mit einem derartigen regenerativen Wärme- und Feuchtigkeitstauscher läßt sich eine Anlage nach der Erfindung optimal betreiben.

Dem Grunde nach können bei der Erfindung auch mehrere Fenster hintereinander von der Abluft durchstrichen werden. Bevorzugt wird es jedoch bei Gebäuden mit einer Vielzahl von Fenstern, daß die Fenster jeweils parallel zueinander in

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das Abluftsystem geschaltet sind. Dadurch sind bei allen Fenstern wenigstens angenähert gleiche Bedingungen gewährleistet .

Die Erfindung wurde oben anhand eines Systems erläutert, welches bei kaltem Klima die Zuluft im Tauscher aufheizt und die Abluft abkühlt. Sinngemäß läßt sich das gleiche System natürlich auch bei heißem Klima anwenden, wobei dann der Wärme- und Feuchtigkeitstransport in der umgekehrten Richtung erfolgt.

nachfolgend ist die Erfindung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen Vertikalschnitt durch ein einstöckiges Gebäude, das mit einer Klimaanlage nach der Erfindung ausgerüstet ist. Hier ist lediglich der Einfachheit halber ein einstöckiges Gebäude vorgesehen. Die Geschoßzahl kann selbstverständlich beliebig sein.

Wie man in der Zeichnung erkennt, erstreckt sich in dem Gebäude über dem Kellergeschoß 1 ein Arbeits- und/oder Wohngeschoß 2, über welchem sich ein Dachgeschoß 3 befindet, in dem die wesentlichen Teile der Klimaanlage untergebracht sind.

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Durch eine im Ausführungsbeispiel auf dem Dach angebrachte Zuluftarisaugleitung h wird die Zuluft mittels eines Ventilators 20 in den zu klimatisierenden Raum 2 angesaugt. Zusätzlich kann in der Abluftleitung 7 ein Ventilator 5 liegen. Die Leitung 4 für Zuluft führt zunächst durch einen Wärmetauscher 6, in welchem die Zuluft, die im Ausführungsbeispiel zu kalt sein soll, durch Wärmeaustausch mit der durch die Abluftleitung 7 strömenden Abluft aufgeheizt wird. Der Wärmetauscher 6 ist, wie oben bereits dargelegt, vorteilhaft ein solcher, in dem auch die Kondensation oder Absorption der Feuchtigkeit der abzukühlenden Abluft für die Wärmeübertragung ausgenützt wird. Bevorzugt ist der Tauscher 6 ein regenerativer Wärmeaustauscher, wie er oben beschrieben ist. Aus dem Wärmetauscher 6 strömt die Zuluft durch eine weitere Zuluftheizeinrichtung 8, die in bekannter Weise ausgebildet und hier daher nicht näher beschrieben ist. Selbstverständlich können in der Zuluftleitung 7 auch noch weitere übliche Einrichtungen, wie z.B. solche zum Verringern oder Erhöhen der Feuchtigkeit der Zuluft auf die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit vorgesehen sein. Aus der Leitung H strömt die Zuluft in den Zuluftschaft 9, welcher die Zuluft möglichst gleichmäßig und wenig störend in den zu belüftenden Raum 2 einbläst. Aus dem Raum 2 wird die verbrauchte Abluft an einer geeigneten Stelle abgesaugt. Im Beispiel ist die Absaugstelle 10 an der

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Decke des Raumes gezeigt. Für die vorliegende Erfindung ist die Absaugstelle jedoch ohne Belang. Von der Absaugstelle 10 (es kann natürlich auch eine Vielzahl von Absaugstellen vorgesehen sein), strömt die Abluft zunächst durch die Leitung 7 in den vorzugsweise regenerativen Wärmetauscher 6 j wo sie einen Teil ihres Wärme- und Feuchtigkeitsgehaltes an die durch die Leitung h strömende Zuluft abgibt. Von dem Wärmetauseher β gelangt die Luft dann in den Ventilator 5, welcher die Abluft durch die Leitung 12 von oben in den Spalt 13 zwischen der äußeren, vorzugsweise als Einfachverglasung ausgebildeten Verglasung Ik und der inneren, vorzugsweise von einer Doppelscheibenverglasung gebildeten Verglasung 15 hineindrückt. Dieser Spalt ist zweckmäßig wenigstens einige cm breit. Wenn er eine Innenjalousie enthält, kann er auch beispielsweise 10 bis 30 cm breit werden. Im Ausführungsbexspiel am unteren Ende ist an den Spalt 13 anschließend ein Abströmschlitz 16 vorgesehen, durch welchen die Abluft in das Freie treten kann.

Selbstverständlich sind viele Variationen der Erfindung möglich. So kann die Luft beispielsweise in den Fenstern auch von unten nach oben strömen oder auch von einer Seite zur anderen in Horizontalrichtung.

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Claims (4)

1. Ansprüche :

   lJ Belüftungsanlage für Gebäude mit im Zwangsumlauf belüfteten Räumen, wobei ein Teil der Leitung für die Abluft durch den Raum zwischen einer äußeren und einer inneren Verglasung der Fenster dieser Räume gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Pensterverglasung eine Isolierverglasung ist, und daß im Abluftsystem den Penstern vorgeschaltet ein Wärmetauscher liegt, durch den die Zuluft vor ihrer Einleitung in die Räume geführt ist.
2. 2. Belüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher der in ihm abgekühlt werdenden wärmeren Luft neben Wärme auch Feuchtigkeit z.B. durch Kondensation und/oder Absorption entzieht.
3. 3. Belüftungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entzogene Feuchtigkeit der kälteren im Wärmetauscher erwärmt werdenden Luft zugeführt wird.
4. 4. Belüftungsanlage nach Anspruch 1 oder 2 für Gebäude mit einer Vielzahl von Fenstern, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster jeweils parallel zueinander in das Abluftsystem geschaltet sind.

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