DE2657127A1 - Klima- und waermerueckgewinnungs-anlage fuer gebaeude - Google Patents

Klima- und waermerueckgewinnungs-anlage fuer gebaeude

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Description

-f" O If Γ* Patentanwälte:
TlEDTKE - DÜHLING - fVlNME - URUPE Dipl.-Ing. Tiedtke
Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne VR Dipl.-lng.Grupe
£O3/ 1^/ Bavariaring 4, Postfach 202403
8000 München 2
Tel.: (0 89)53 96 53-56
Telex: 5 24 845 tipat
cable. Germaniapatent München
16. Dezember 1976 B 7821
case 22920/TP/es
Valmet Oy
Helsinki, Finnland
Klima-und Wärmerückgewinnungs-Anlage für Gebäude
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klima-und Wärmerückgewinnungs-Anlage für Gebäude, insbesondere für Kleinhäuser mit einem Lufteintrittskanalsystem, einem Eintrittsluft-Gebläse, einem Wärmetauscher, einem Austrittsluft-Gebläse, einem Heizkörper und einem Austrittsluftkanalsystem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vielseitige Klima-und Wärmerückgewinnungs-Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich besonders gut zur Heizung, Kühlung und Wärmerückgewinnung bei Kleinhäusern eignet. Mit dem Anstieg der Energiepreise ist die
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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804
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Rückgewinnung der Wärmeverluste und die Ausnutzung der Strahlungswärme wichtiger als je zuvor geworden.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Klima-und Wärmerückgewinnungs-Anlage in der Hauptsache das Merkmal auf, daß die verschiedenen Elemente der Anlage in einer einzigen integrierten Einheit untergebracht sind, in die die Eintrittsluft gelangt, wobei am geeignetsten eine Einlaßöffnung zwischen der Wärmeisolation und der Außenverkleidung des Gehäuses als Lufteintrittskanal verwendet wird, und daß die Einheit mit Regel -und/oder Umstellklappen ausgestattet ist,mit deren Hilfe die Arbeitsweise der Anlage den Außenluftverhältnissen und dem im Gebäude gewünschten Innenklima angepaßt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Figur zeigt in einem schematischen Vertikalschnitt ein mit einer erfindungsgemäßen Klima-und Wärmerückgewinnungsanlage versehenes Kleinhaus, wobei die Schnittebene durch die erfindungsgemäße Anlage geht.
Gemäß der Figur bestehen die Wände und das Dach eines allgemein mit 10 bezeichneten Kleinhauses oder Gebäudes aus einer Wärmeisolation 11 und einer Außenverkleidung 12, zu der auch die Dachverkleidung gehört. Zwischen der Wärmeisolation 11 und der Außenverkleidung 12 verbleibt bereits bei herkömmlichen Bauweisen ein Belüftungsspalt. Die-' ser Belüftungsspalt ist so angeordnet, daß er als Lufteintrittskanal der Anlage arbeitet. Auf diese Weise kann man einen Teil der Verlustwärme des Gebäudes 10 zurückgewinnen, ebenso wie man die auf die Außenverkleidung 12 des Gebäudes auftreffende Strahlungswärme der Sonne ausnützen kann. Um dies zu erzielen, benötigt man keine kostspieligen Zusatzbauten und keine Konstruktionsänderungen, da die Außenverkleidung
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und die Dachkonstruktion auch normalerweise eine zusammenhängende Schale um das Gebäude 10 bilden. Ferner kann man die Gebäude mit besonderen Luftzutritts-Fenstern 16 versehen, die zusätzlich zu zwei normalen Glasscheiben noch eine besondere Außenscheibe 17 haben, die auf ihrer Innenseite einen Luftspalt 19 abgrenzt, der sich an den Belüftungsspalt anschließt. Mittels einer solchen Fensterkonstruktion kann man in den Innenräumen des Gebäudes 10 die Wirkung der Wärmestrahlung von der Sonne verringern-/·
Die verschiedenen Elemente der erfindungsgemäßen Anlage sind in einer einzigen integrierten Einheit 20 untergebracht. Diese Einheit 20 bildet eine in Vertikalrichtung des Gebäudes 10 langgestreckte Konstruktion, die zumindest sehr wenig Bodenfläche beansprucht. Gemäß der Figur befinden sich in der Einheit 20 der Reihe nach von oben nach unten die verschiedenen Elemente: Lufteintritts-Anschlüsse 21a und 21b, eine Umstellklappe 22, ein Zirkulationsluft-Anschluß 31, eine Regelklappe 28, ein Eintrittsluft-Gebläse 23, eine Umstellklappe 29, Luftaustritts-rAnschlüsse 32 und 33, ein Wärmetauscher 21J, ein Austrittsluft-Gebläse 25, ein Heizkörper 26 und ein Luftverteilungskanal 27.
Die vorstehend nur der Reihe nach aufgeführten Elemente sind miteinander verbunden und arbeiten in der folgenden Weise. Der Belüftungsspalt ist so in zwei Belüftungsspalt-Hälften I1Ia und I1Ib aufgeteilt, daß zu der einen Hälfte l4a eine Seite des Hauses und ggf. ein Giebel und zu der anderen Hälfte I1Ib die gegenüberliegende Seite und der zweite Giebel gehören. Die Belüftungsspalt-Hälften i4a und I1Ib schließen sich als Lufteintrittskanäle an die Lufteintritts-Ansehlüsse 21a und 21b an·.. Mit den Lufteintritts-Anschlüssen 21a und 21b ist die Umstellklappe 22 verbunden,
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mit deren Hilfe das Luftmengenverhältnis der Belüftungsspalt-Hälften 14a und 14b geregelt werden kann. Dies kann beispielsweise so geschehen, daß man von der der Sonne zugewandten Seite des Gebäudes eine wesentlich größere Luftmenge entnimmt als von der im Schatten liegenden Seite. Auf diese Weise kann man von der Strahlungswärme der Sonne einen größeren Teil als bisher verwerten. Man kann die Umstellklappe 22 so einrichten, daß sie unter Steuerung durch verschiedene Fühler und Uhrwerke automatisch geschwenkt wird. Der Strömungsverlauf der Eintrittsluft ist in der Figur durch Pfeile und ausgezogene Linien angezeigt; die Strömung beginnt bei Pfeilen A an Einlaßöffnungen für die Eintrittsluft und endet nach dem Durchlaufen der Anlage bei Pfeilen B an Zutrittsöffnungen der Luft in die Innenräume des Gebäudes.
An die vorstehend beschriebene Umstellklappe 22 schließt sich das Eintrittsluft-Gebläse 23 an; oberhalb dieses Eintrittsluft-Gebläses 23 befindet sich der Zirkulationsluft-Anschluß 31, der mit der Regelklappe 28 versehen ist, mit der die'Menge der Zirkulationsluft (Pfeil E) auf eine gewünschte Höhe eingestellt werden kann. Es ist beispielsweise bei Temperaturen unter O0C, sowie dann, wenn das Gebäude unbenutzt steht, angebracht, die Menge der Zirkulationsluft wesentlich höher als normal einzustellen.
Nach dem Eintrittsluft-Gebläse 23 folgt die Umstellklappe 29 mit dem Luftaustritts-Anschluß 33. Die Umstellklappe 29 hat den Zweck, daß man die Eintrittsluft beispielsweise zur Sommerzeit direkt zu dem Luftaustritts-Anschluß 33 unter Umgehen der übrigen Elemente der Anlage leiten kann. Hierbei erzielt man dann eine Kühlung des Gebäudes 10. Der Strömungsverlauf der Eintrittsluft ist durch einen Pfeil C2, den Pfeil E und durch Linien mit zwei Punkten zwischen den Strichen angezeigt. Im Normalbetrieb steht die Umstellklappe 29 in der in der Fig. gezeigten Lage.
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Nach der Umstellklappe 29 folgt ein Abluft-Eintrittsanschluß 30 und der Luftaustritts-Anschluß 32. Der Strömungsverlauf der Austrittsluft ist durch einen Pfeil E, eine Linie mit einem Punkt zwischen den Strichen und einem Pfeil C1 dargestellt. In der erfindungsgemäßen Anlage muß die durch das Austrittsluft-Gebläse 25 in Bewegung, gesetzte Abluft (D-^C1) den Wärmetauscher 24 durchlaufen.
Das Austrittsluft-Gebläse 25 befindet sich im wesentlichen in der Mitte des Strömungswegs durch den Wärmetauscher 21J, so daß die Austrittsluft, bevor sie durch das Austrittsluft-Gebläse 25 gelangt, ein Anfangsteil 24a des Wärmetauschers 24 und nach dem Austrittsluft-Gebläse ein Endteil 24b des Wärmetauschers durchlaufen muß. Diese Anordnungsweise dient dem Zweck, das vom Austrittsluft-Gebläse 25 erzeugte Geräusch besser zu dämpfen, sowie die Gefahr zu verringern, daß der Wärmetauscher 24 einfriert. Der Wärmetauscher 24, dessen Bauweise nicht im einzelnen dargestellt ist, besteht beispielsweise aus einer üblichen Lamellenkonstruktion, in der durch jeden zweiten Lamellenzwischenraum die Austrittsluft (D ~^ C1) und durch die anderen Lamellenzwischenräume die Eintrittsluft (A —^B) hindurchgeht.
Nach Durchströmen des Wärmetauschers 24 gelangt die Eintrittsluft in den Heizkörper 26, in dem sie auf eine gewünschte Temperatur erwärmt wird. Bei Bedarf kann man auch einen Kühlkörper verwenden. Aus dem Heizkörper gelangt die Eintrittsluft in den Luftverteilungskanal 27, der sie beispielsweise in Kanäle 15a und 15b unter einem Fußboden 13 und durch diese Kanäle in Spalte 18 neben der Wand des Gebäudes verteilt, von wo sie in die Zimmerräume strömt (Pfeil B). Der Luftverteilungskanal 27, die Kanäle 15a und 15b unter dem Fußboden und die Verbindungen dieser Kanäle miteinander sind so ausgelegt, daß sich die Luft möglichst gleichmäßig über die gesamte Fläche des Fußbodens 13 ver-
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teilt, so daß sich im Fußboden keine gegenüber dem Durchschnitt wärmeren oder kälteren Stellen ergeben.
Da die verschiedenen Elemente der Anlage erfindungsgemäß in einer einzigen integrierten Einheit 20 untergebracht sind, kann man diese Einheit so gestalten, daß sie nur einen kleine». Raum beansprucht, insbesondere was die Bodenfläche des Gebäudes anbelangt; ferner kann man die Herstellung und den Einbau der Einheit wirtschaftlich durchführen. Da ferner zu dieser Einheit die Eintrittsluft herangeholt wird,indem man als Lufteintrittskanal geeigneterweise den Belüftungsspalt zwischen der Wärmeisolation 11 und die Außenverkleidung 12 des Gebäudes benutzt und die genannte Einheit mit Regel-und/oder Umstellklappen versehen ist, läßt sich die Anlage zum Erzielen des gewünschten Innenklimas an unterschiedliche Außenluftverhältnisse anpassen. Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet sowohl als Luftheizungs-und Ventilationssystem als auch als Wärmerückge winnungssystem; man kann damit sowohl die Verlustwärme des Gebäudes als auch die auf das Gebäude treffende Wärmestrahlung verwerten, sowie die Wirkung der Strahlungswärme in den Innenräumen herabsetzen. Ferner kann man es im Sommer als Kühlsystem verwenden.
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Claims (8)

  1. - X - B 7821
    Patentansprüche
    ( 1.) Kliraa-und Wärmerückgewinnungs-Anlage für Gebäude, insbesondere für Kleinhäuser, mit einem Eintrittskanalsystem, einem Eintrittsluft-Gebläse, einem Wärmetauscher, einem Austrittsluft-Gebläse, einem Heizkörper und einem Abluftkanalsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsluft-Gebläse (23), der Wärmetauscher (24), das Austrittsluft-Gebläse (25) und der Heizkörper (26) in einer einzigen integrierten Einheit (20) untergebracht sind, zu der die Eintrittsluft (A) am geeignetsten durch Verwendung eines Belüftungsspaltes (l4a,l4b) zwischen der Wärmeisolation und der Außenverkleidung (12) des Gebäudes (10) als Eintrittsluftkanal gelangt, und daß die Einheit (20) mit Regel-und/ oder Umstellklappen (28,22,29) ausgerüstet ist, mit deren Hilfe die Arbeitsweise der Anlage den Außenluftverhältnissen und dem gewünschten Innenklima im Gebäude (10) angepaßt xverden kann.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungsspalt in mindestens zwei Hälften (l4a, 14b) an einander gegenüberliegenden Seiten und/oder Giebelenden des Gebäudes (10) aufgeteilt ist, und daß sich an der Vereinigungsstelle der Belüftungsspalt-Hälften (l4a, I1Jb) eine Umstellklappe (22) befindet, mit deren Hilfe die Luftmengenverhältnisse der Belüftungsspalt-Hälften (I4a,l4b) beispielsweise unter Berücksichtigung der Strahlungswärme der Sonne geregelt werden können.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strömungsrichtung der Luft nach dem Eintrittsluft-Gebläse (23) eine Umstellklappe (29) vorgesehen ist, mit der die Eintrittsluft direkt zu einem Luftaustritts-Anschluß (33) zum Kühlen des Gebäudes geleitet werden kann.
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  4. 4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
    1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gesonderte Regelklappe (28) in die Anlage eingesetzt ist, durch deren öffnen die Zirkulationsluftmenge z.B, bei Temperaturen unter O0C und bei unbenutztem Gebäude "höher als normal eingestellt werden kann.
  5. 5. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1I, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (24) in- der Anlage so angeordnet ist, daß mit seiner Hilfe ein Teil der in der Austrittsluft enthaltenen Wärme auf die Eintrittsluft übertragen werden kann, und daß das Aus- ·. trittsluft-Gebläse (25) im wesentlichen in der Mitte des Strömungswegs des Wärmetauschers (21O angeordnet ist, so daß die vom Austrittsluft-Gebläse (25) entwickelte Wärme zurückgewonnen, die Geräuschdämpfung verbessert und eine Einfriergefahr des Wärmetauschers verringert wird.
  6. 6. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebäude (10) mit besonderen Luftzutritts-Fenstern (16) versehen ist, die einen Luftspalt (19) aufweisen, der sich an den Belüftungsspalt (l*fa) anschließt und daß mittels der Luftzutritts-Fenster die Einwirkung der Strahlungswärme der Sonne verringert wird.
  7. 7. Anlage nach einem der mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Heiz-bzw. Kühlkörper (26) in der Anlage nach dem Wärmetauscher (24)
    ι anschließt, so daß die Eintrittsluft mittels des Heiz-bzw. Kühlkörpers (26) auf gewünschte Temperatur gebracht wird und daß am geeignetsten durch Öffnungen oder Spaite (18) neben den Wänden der Zimmer die Eintrittsluft anschließend durch ein Kanalsystem (27,15a,15b) unter dem Fußboden (13) des Gebäudes (10) in die Zimmerräume geleitet wird.
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  8. 8. Anlage nach einem der mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Einheit (20) eine in Vertikalrichtung des Gebäudes (10) langgestreckte Konstruktion ist, in der die verschiedenen Elemente von oben nach unten in folgender Reihenfolge liegen: Die LufteintrittsrAnschlüsse (21a,21b), die Umstellklappe (22), ein Zirkulationsluft-Anschluß (31) nit der Regelklappe (28), das Eintrittsluft-Gebläse (23), die Umstellklappe (29), ein Abluft-Eintrittsanschluß (30), der Luftaustritts-Anschluß (32), der Wärmetauscher (24), das Austrittsluft-Gebläse (25), der Heizkörper (26) und der Luftverteilungskanal (27).
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DE19762657127 1975-12-19 1976-12-16 Klima- und waermerueckgewinnungs-anlage fuer gebaeude Withdrawn DE2657127A1 (de)

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