DE2731523A1

DE2731523A1 - Temperierungsvorrichtung fuer lueftungsluft

Info

Publication number: DE2731523A1
Application number: DE19772731523
Authority: DE
Inventors: Stephen W Trelease
Original assignee: American Air Filter Co Inc
Current assignee: American Air Filter Co Inc
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1978-02-23
Also published as: IT1083899B; SE7706765L; DK361577A; US4054035A; BE856591A; ES460903A1; GB1577978A; FR2362342A1; CA1055252A

Description

AMERICAN AIB FIIiDER COMPANY, INC,

215 Central Avenue

Louisville, Kentucky 40201, USA

P 11 740

Temperierungsvorrichtung für Lüftungsluft

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Heiz-Kühl-Vorrichtungen mit reversiblem Ablauf, die einen Wasserumlauf mit einer geschlossenen Schleife zusammen mit einer Einrichtung zum Temperieren eintretender Lüftungs-Außenluft verwenden.

Heiz-Kühl-Anlagen mit reversiblem Ablauf, die einen Umlauf als geschlossene Schleife für die Wasser zirkulation aufweisen, sind bekannt. Die als geschlossene Schleifen ausgebildeten Umläufe für Wasserzirkulation werden verwendet, um Wasser innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches durch die mit Wasser/Kühlmittel in Kontakt gelangenden Kühlschlangen in den Heiz-Kühl-Einheiten mit reversiblem Ablauf der Heiz-Kühl-Anlage umzupumpen, um Wärme mit dem Kühlmittel zu

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tauschen und um somit die Wirksamkeit der Einheiten mit reversiblem Ablauf zu steigern und um Energie zu speichern. Vorrichtungen dieser Art gemäß Stand der Technik sind in US-PS 2 715 514 vom 16. August 1955 (W. S. Stair), US-PS 3 523 575 vom 11. August 1970 (J. B. Olivieri) und US-PS 3 630 271 vom 28. Dezember 1971 (Herbert M. Brody) geoffenbart.

Die meisten Gebäude erfordern eine gewisse Menge aufbereiteter oder Lüftungsluft, um die Luft zu ersetzen, die vom Gebäude aufgrund des Betriebes von Einrichtungen verlorengeht, die funktionsmäßig Luft benutzen, und um die Luft innerhalb des Gebäudes frisch und für Personen geeignet zu erhalten. Diese Aufbereitungs- oder Lüftungsluft wird normalerweise von außen her durch eine Lüftungsanlage zugeführt, die die Lüftungsluft verschiedenen Bereichen zuführt, wie etwa Räumen, in die das Gebäude unterteilt ist. Bei Installationen, die eine Heiz- und Kühlanlage mit reversiblem Ablauf verwenden, um die Luft eines Gebäudes zu temperieren, ist die Belüftungsanlage häufig völlig getrennt und losgelöst von der Heiz-Kühl-Anlage. Die Heiz-Kühl-Anlage mit reversiblem Ablauf wird verwendet, um die bereits im Gebäude befindliche Luft wahlweise zu heizen oder zu kühlen. Bei kaltem Wetter muß die Heizungsanlage konstant die kalte, eintretende Belüftungsluft erwärmen. Dies bringt eine zusätzliche Heizbelastung für die Heizanlage zusätzlich zu der Belastung, die vorliegen würde, wenn keine Belüftungsluft in das Gebäude eingeleitet würde.

Eine Lösung dieser Schwierigkeit ist es, die eintretende Belüftungsluft vorzubeheizen, bevor die Belüftungsanlage sie in die Bereiche einführt, die von der Heizanlage mit reversiblem Ablauf betreut werden. Das dem Anmelder bekannte Verfahren gemäß Stand der Technik besteht darin, eine Einrichtung wie etwa eine elektrische Heizung, eine mit Heißwasser versorgte Heizung, eine dampfversorgte Heizung und derglei-

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chen zu verwenden, die in der Belüftungsanlage angeordnet ist. Diese Lösungen gemäß Stand der Technik haben zwei Merkmale gemeinsam: sie machen alle die Zufuhr von Energie erforderlich, und sie sind abgeschlossene Einheiten, die von der Heiz-Kühl-Anlage mit reversiblem Ablauf losgelöst und unabhängig sind.

Somit besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Belüftungsluft vorzubeheizen, ohne eine zusätzliche Belastung auf viele oder auf alle Heiz-Kühl-Einheiten mit- reversiblem Ablauf aufzuerlegen und die ferner nicht viel zusätzliche Energie erfordert.

Die vorliegende Erfindung erkennt das Problem und sieht eine Lösung vor, die die Nachteile des Standes der Technik umgeht. Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung unkompliziert und einfach im Aufbau und deshalb verhältnismäßig billig herzustellen, anzubringen und im Gebrauch zu warten.

Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Mehrbereichs-Heiz-Kühl-Anlage vor, die der Art nach folgende Merkmale aufweist: mehrere Luft-Heiz-Kühl-Einheiten mit reversiblem Ablauf, die der Art nach jeweils einzeln mindestens eine mit Wasser in Berührung kommende Kühlschlange aufweisen, die betätigt werden kann, um wahlweise als Kühlkondensator oder als Kühlverdampfer zu wirken, und einen Wasserumlauf mit geschlossenem Schleifenkreislauf, der an die mit Wasser in Berührung kommende Kühlschlange in jeder Luft-Heiz-Kühl-Einheit mit reversiblem Ablauf angeschlossen ist, um einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel durchzuführen, das durch die mit Wasser in Berührung kommende Kühlschlange strömt, so daß Wärme, die dem Kühlmittel in den mit Wasser in Berührung kommenden Kühlmittel schlangen entzogen wurde, sich im Wasser anreichert, das durch den Wasserumlauf mit geschlossenem Schleifenkreislauf fließt, wobei die erfindungsgemäße Verbesserung gekennzeichnet ist durch eine Einrich-

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tung zum Heizen von Belüftungsluft, wobei die Einrichtung in WasserStrömungsverbindung mit dem Wasserumlauf mit geschlossenem Schleifenkreislauf sowie in wärmetauschendem Verhältnis zur Belüftungsluft angeordnet ist.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung liegt in einer Mehrbereichs-Heiz-Kühl-Anlage mit mehreren Luft-Heiz- und -Kühleinheiten mit reversiblem Ablauf, die an einen Wasserumlauf mit geschlossener Kreislaufschleife angeschlossen sind, sowie mindestens einerTemperierungsschlange für Belüftungsluft, die in flüssiger Strömungsverbindung mit dem Wasser steht, das im Wasserumlauf mit geschlossener Kreislaufschleife strömt, sowie in wärmeauäauschendem Verhältnis mit einem Strom Außenluft, wie er für die Belüftung verwendet werden könnte.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Ansicht einer Mehrbereichs-Heiz-Kühl-Einheit mit reversiblem Ablauf beschrieben, die mehrere Bereiche innerhalb einer abgeschlossenen Raumeinheit oder eines Gehäuses versorgt.'

Die Zeichnung zeigt einen abgeschlossenen Innenraum eines Gebäudes, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist und in mehrere Bereicheoder Einzelräume 12 aufgeteilt ist (von denen aus Gründen der Deutlichkeit nur drei dargestellt sind).

Eine Mehrbereichs-Luft-Heiz-Kühl-Anlage mit reversiblem Ablauf weist gemäß der Darstellung eine Luft-Heiz-Kühl-Einheit 14 für reversiblen Ablauf für jede der verschiedenen Zonen 12 auf, sowie einen Wasserumlauf 16 mit geschlossenem Schleifenkreislauf zum Zuführen von Wasser zu und von den Heiz-Kühl-Einheiten 14.

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Das Gebäude 10 umfaßt eine Frischluft-Belüftung oder eine Aufbereitungsanlage, die mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist, um aufbereitete oder Belüftungsluft von außen den verschiedenen Bereichen 12 zuzuführen. Üblicherweise weist das Gebäude auch eine Luftrückführanlage auf, die Luft durch die verschiedenartigen Bereiche rückführt, sowie eine Absauganlage zum Entfernen abgestandener Luft aus dem Gebäude. Da allerdings weder die Rückführ anlage noch die Absauganlage alleiniger Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, da diese Anlagen in der Technik bekannt sind und da sie nur die vorliegende Offenbarung verwirren würden, sind sie nicht gezeigt oder weiter erläutert.

Die individuelle Luft-Heiz-Kühl-Einheit 14 mit reversiblem Ablauf umfaßt jeweils einen Kühlmittelkompressor 22, eine mit Kühlmittel und Luft in Berührung kommende Schlange 24, eine mit Kühlmittel und Wasser in Berührung kommende Schlange 26 wie etwa eine Doppelwandrohrschlange 26, bei der sich ein Rohr innerhalb eines anderen befindet, ein Urikehrventil 28, das den Kühlmittelstrom umkehrt, eine Kühlmittelexpansionseinrichtung wie ein Kapillarrohr 30 sowie einen Ventilator 32, der die Luft eines Bereiches bewegt, um die Bereichsluft, die zu behandeln ist, über oder hinter die mit Kühlmittel und Luft in Verbindung gebrachte Schlange 24 zu bewegen, wie durch die Strömungspfeile A gezeigt ist.

Der Wasserumlauf 16 mit geschlossener Kreislaufschleife umfaßt eine Wasserumlauf leitung 34, eine Wärmeabgabeeinrichtung 36 wie etwa einen Verdampfungswasserkühler mit geschlossenem Umlauf, der in Strömungsverbindung mit dem Wasser steht, das in der Leitung 34 strömt, einen Erhitzer 38 wie etwa eine elektrische Beheizung, die in Strömungsmittel-Stromverbindung mit dem wasser steht, das in der Leitung strömt, sowie eine Wasserpumpe 40, die in der Leitung 34 angeschlos-

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sen ist, um das Wasser durch den Umlauf 16 in eine Richtung zu pumpen, die von den Köpfen der Pfeile angezeigt ist.

Es wird nun wieder Bezug genommen auf die individuellen Heiz Kühl-Einheiten 14; jede mit Kühlmittel/Wasser in Berührung kommende Schlange 26 weist eine äußere Leitung 42 für den Kühlmittelstrom und eine innere Leitung 4 4 für den Wasserstrom auf. Die äußere Leitung 42 steht in Kühlmittelströmungsverbindung mit dem Kühlmittelkompressor 22, der mit Kühlmittel/Luft in Berührung kommenden Schlange 24, dem Kühlmittelströmungs-Umkehrventil 28 und der Kühlmittelausdehnungskapillare 30. Die innere Leitung 44 ist in Strömungsmittel-Strömungsverbindung an die Wasserumlaufleitung 34 angeschlossen.

Die Frischluftbelüftungsanlage 20 umfaßt eine äußere Luftein laßleitung 46, die an eine Belüftungsluftverteilungsleitung 48 sowie eine Anzahl von Belüftungsluftabgabeleitungen 50 angeschlossen ist, die der Zahl der Bereiche 12 entsprechen, die von der Belüftungsanlage zu versorgen sind. Belüftungsaußenluft wird in die Belüftungsanlage 20 durch¹ eine Einlaßöffnung 52 in der Einlaßleitung 46 mittels eines Ventilators 54 abgesaugt, der in der Einlaßleitung 46 angeodnet ist. Die Belüftungsluft tritt von der Einlaßleitung 46 in die Verteilungsleitung 48, längs dieser hindurch und von dort aus in und durch die Abgabeleitungen 50, von wo aus sie in die Bereiche 12 durch eine Auslaßöffnung 56 in jeder Abgabeleitung 50 abgegeben wird, wie durch die Pfeile ¹¹B" angezeigt ist. Eineentweder bewegliche oder feste Verteilungsleiteinrichtung 58 kann über der Auslaßöffnung 56 angeordnet sein, um die Belüftungsluft über den Bereich hinweg gleichmäßig zu verteilen und zu zerstreuen.

In typischer Weise weist jeder Bereich 12 ein Thermostat auf (nicht gezeitij) , das in betrieblicher Verbindung mit der Heiz-Kühl-Einheit 14 für reversiblen Ablauf steht, die im Bereich angebracht ist* _QDas Thermostat steuert die Heiz-

und Kühlwirkung der Einheit 14 in Abhängigkeit von den variierenden Temperaturerfordernissen und -bedingungen des Bereiches.

Es wird nun Bezug auf den äußersten linken Bereich 14 in der Zeichnung genommen: im Betrieb wird auf ein Bedarfssignal für Kühlung vom Thermostat das Umkehrventil 28 in eine Stellung bewegt, um einen Strom heißen Kühlmittelgases unter hohem Druck aus dem Kompressor 22 durch die äußere Leitung 42 der Doppelwandschlange 26 zu führen, die in diesem Fall als Kondensator dient. In der Schlange 26 wirr! dem heißen Kühlmittelgas durch das kalte Wasser Wärme entnommen, das durch die innere Leitung 44 strömt, somit das Kühlmittel abkühlt, das in eine Flüssigkeit kondensiert, und zur selben Zeit das Wasser aufheizt, das durch die innere Leitung 44 strömt. Das flüssige Kühlmittel strömt dann von der Schlange 26 durch die Expansionsvorrichtung 30, in der das flüssige Kühlmittel auf einen niedrigeren Druck expandiert wird. Von der Expansionsvorrichtung 30 aus strömt das flüssige Kühlmittel mit niedrigem Druck zur mit Kühlmittel/Luft in Berührung kommenden Schlange 24. Der die Luft bewegende Ventilator 32 bewegt Luft aus dem Bereich quer zur Kühlschlange 24 und führt eine Verdampfung herbei. Der nunmehr gebildete Kühlmitteldampf strömt dann durch das Umkehrventil 28 und zurück zum Kompressor 22 und vervollständigt somit den Kühlkreislauf. Der Kompressor komprimiert wieder das Kühlmittelgas zu einem gasförmigen Zustand unter hohem Druck und der Kreislauf wird wiederholt. Die kühle Bereichsluft wird wieder in den Bereich abgegeben.

Wie während des Kühlablaufes erwähnt, wird das Wasser, das im Wasserumlauf 16 mit geschlossener Kreislaufschleife strömt, in der Doppelwandschlange 26 erhitzt, indem es Wärme dem unter hohem Druck stehenden Kühlmittel entnimmt. Dieses erhitzte Wasser läuft kontinuierlich um und dient als Wärmespeicher. Die Kühlung des Bereiches wird vom

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Kühlmittel vorgenommen, nicht etwa vom Wasser, das im geschlossenen Wasserumlauf 16 strömt.

Es wird nun Bezug auf den mittleren Bereich 14 der Zeichnung genommen; auf ein Anforderungssignal für eine Erwärmung vom Thermostat aus wird das Umkehrventil veranlaßt, sich zu bewegen, um den Kühlmittelstrom in allen Teilen der Heiz-Kühl-Einheit 14 mit Ausnahme des Kompressors 22 umzukehren. Bei dieser Heizbetriebsart tritt heißes Kühlmittelgas unter hohem Druck vom Kompressor 22 durch das Umkehrventil 28 zur mit Kühlmittel/Luft in Berührung kommenden Schlange 24. Das heiße Kühlmittelgas kondensiert in der Schlange 24 zu einer Flüssigkeit und gibt während dieser Tätigkeit Wärme ab, die von der Bereichsluft absorbiert wird, die über die Schlange 24 hindurchtritt. Die warme Bereichsluft wird dann zum Bereich hin abgegeben. Das flüssige Kühlmittel strömt von der Schlange 24 durch die Expansionsvorrichtung 30, in der der Druck des flüssigen Kühlmittels verringert wird. Von der Expansionsvorrichtung 30 strömt das flüssige Kühlmittel dann zur äußeren Leitung 42 der Doppelmantelschlange 26, die in diesem Fall als Verdampfer dient. In der Schlange 26 absorbiert das Kühlmittel Wärme vom Wasser, das durch die innere Leitung 44 strömt, somit das flüssige Kühlmittel aufheizt und es veranlaßt, zu verdampfen und das Wasser zur gleichen Zeit abzukühlen. Der Kühlmitteldampf strömt dann durch das Umkehrventil und zurück zum Kompressor 22 und vervollständigt somit den Heizablauf. Der Kompressor komprimiert den unter niedrigem Druck befindlichen Kühlmitteldampf und der Ablauf wird wiederholt.

Wie erwähnt, wird während des Heizzyklus das Wasser, das im Wasserumlauf 16 mit geschlossener Kreislaufschleife strömt, während des Heizablaufes in der Doppelmantelschlange 26 abgekühlt, indem es seine gespeicherte Wärme an das flüssige Kühlmittel abgibt. Dieses Wasser läuft kontinuierlich um und dient als Wärmequelle zum Verdampfen des flüssi-

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gen Kühlmittels. Das Aufheizen des Bereiches wird vom Kühlmittel vorgenommen, nicht etwa vom Wasser, das im geschlossenen Wasserumlauf 16 strömt.

Während heißen Wetters kühlen die meisten oder alle der Einheiten 14 mit umkehrbaren Ablauf in einem mit mehreren Bereichen ausgestatteten Gebäude 10 die Bereichsluft; anläßlich dessen wird die kontinuierlich vom Wasser, das in der geschlossenen Kreislaufschleife umläuft, absorbierte Wärme die Wassertemperatur bis über einen Wert erhöhen, der· hinlänglich ist zur fortgesetzten wirksamen Wärmeübertragung vom heißen Kühlmittel an das Wasser. In der Praxis wurde diese Wassertemperatur mit etwa 32⁰C bestimmt. In ähnlicher Weise heizen während kalten Wetters die meisten oder alle der Einheiten 14 mit umkehrbarem Ablauf die Bereichsluft; aus diesem Anlaß wird die Wärme, die kontinuierlich vom Kühlmittel dem Wasser entzogen wird, die Wassertemperatur unter einen Wert absenken, der noch hinlänglich ist für die fortgesetzte wirksame Wärmeübertragung auf das Kühlmittel. In der Praxis wurde diese Wassertemperatur mit etwa 16°C bestimmt. Die Wirkungsweise der Wämsabgabeeinrichtung 36 und des' Erhitzers 38 liegt darin, die Temperatur des Wassers in dem Wasserumlauf 16 mit geschlossener Kreislaufschleife zwischen den Temperatürgrenzen von 16°C und 32°C zu halten. Der Wärme-.ausstoßer 36 und der Erhitzer 38 werden mittels Wassertemperaturfühler (nicht gezeigt) in Betrieb gesetzt, die in der Wasserumlaufleitung 34 auf eine in der Technik bekannte Weise angeordnet sind. Wenn die Wassertemperatur unter 16°C abfällt, dann wird der Erhitzer 38 in Betrieb genommen, um das Wasser zu erhitzen, und wenn die Wassertemperatur über 32⁰C ansteigt, dann wird die Wärmeabgabeeinrichtung in Betrieb genommen, um das Wasser zu kühlen.Weder die Wärmeabgabeeinrichtung 36 noch der Erhitzer 38 werden in Betrieb genommen, wenn die Wassertemperatur zwischen 16⁰C und 32°C liegt.

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Sogar bei kaltem Wetter, wenn einige der Heiz-Kühl-Einheiten 14 mit umkehrbarem Ablauf einer Anlage mit vielen Einheiten in der Heizbetriebsart betrieben werden, können andere, und zwar insbesondere die, die in den Kernbereichen im Inneren des Gebäudes 10 arbeiten, entweder in der Kühlbetriebsart oder im Leerlauf bzw. wirkungslos betrieben werden, wenn die Bereichsanforderungen erfüllt sind. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß in gut isolierten Gebäuden der Wärmeverlust von den Kernzonen minimal ist und daß deshalb eine Einheit 14, die den Kernbereich bedient, nahezu immer selbst während kalten Wetters in Kühlbetriebsart verbleibt. Natürlich gibt jede Einheit 14 in Kühlbetriebsart Wärme an das Wasser ab, und jede leerlaufende Einheit fügt dem Wasser weder Wärme zu, noch entzieht sie ihm Wärme.

Während milden Wetters, wie etwa im Frühling oder gegen Jahresende,werden einige der Einheiten 14 mit umkehrbarem Ablauf in der Heizbetriebsart, andere Einheiten 14 in Kühlbetriebsart und noch weitere in Leerlauf sein. Jede Heiz-Kühl-Einheit 14 mit reversiblem Umlauf wird auch zwischen· der Kühl- und Heizbetriebsart zyklisch schwanken, wenn die Temperatur der Luft in diesem Bereich schwankt. Somit ist es typisch, daß sich zu jeder vorgegebenen Zeit einige Einheiten 14 mit umkehrbarem Ablauf in einer Betriebart befinden, in der sie Wärme in den Wasserumlauf 16 mit geschlossener Kreislaufschleife abgeben. Ferner sollte festgestellt werden, daß selbst während milden Wetters die Außenluft kalt oder lauwarm ist. Die Außenluft ist häufig kälter als die Bereichsluft.

Jede Belüftungs^Außenluft die den Bereichen durch die Belüftungsanlage 20 zugefügt wird, wird sich bei Außenlufttemperatur befinden. Somit wird bei kaltem oder mildem Wetter die Luftemperatur im Bereich durch den Eintritt von Belüftungsluft abgesenkt. Wenn die Temperatur der Bereichsluft unter den festgesetzten Temperaturpunkt

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des Thermostats abfällt, dann wird die Einheit 14 mit reversiblem Ablauf in einer Heizbetriebsart in Betrieb genommen. Dies belastet die Heiz-Kühl-Einheit 14 mit reversiblem Ablauf mit einer zusätzlichen Heizbelastung und veranlaßt sie, öfter und für längere Zeiträume zu arbeiten, als erforderlich sein würde, wenn keine kalte Belüftungsluft dem Bereich zugeführt würde.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Nutzen aus der verbleibenden Restwärme im Wasser des Wasserumlaufs 16 mit geschlossener Kreislaufschleife zu ziehen, um die zusätzliche Heizbelastung bei den Heiz-Kühl-Einheiten mit reversiblem Ablauf zu mildern, die sich aufgrund der Wirkung der kalten Belüftungsluft ergibt, die in die Bereiche eintritt.

Eine Temperaturschlange für Belüftungsluft, wie etwa eine wärrceabgebende, mit Wasser/Luft in Berührung kommende Schlange 60, ist in der Einlaßleitung 46 der Frischluft-Belüftungsanlage 20 stromabwärts von der Einlaßöffnung 52 angeordnet. Vorzugsweise wird die mit Wasser/Luft in Berührung kommende Schlange 60 nicht über die gesamte Strecke quer zur Einlaßleitung 46 abgeordnet, sondern weist einen Abstand von einer Wand der Leitung auf, wie dargestellt ist. Die mit Wasser/Luft in Berührung kommende Schlange 60 ist in Strömungsmittelverbindung mit dem Wasser angeordnet, das in der Wasserumlaufleitung 34 mittels einer Wasserzufuhrleitung 62 strömt, die Wasser zur mit Wasser/Luft in Berührung kommenden Schlange 60 leitet, sowie mittels einer Wasserrückführleitung 64, die Wasser von der mit Wasser/Luft in Berührung kommenden Schlange zurück zur Wasserumlaufleitung 34 führt. Eine Wassernebenleitung 66 ist zwischen der Wasserzufuhrleitung 62 und der Wasserrückführleitung 64 angeschlossen. Ein normalerweise offenes handbetätigtes Ventil 68 ist in der Wasserzufuhrleitung 62 angeordnet, ein normalerweise offenes handbetätigtes Ventil 70 ist in der Wasserrückführleitung 64 angeordnet, und ein normalerweise

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geschlossenes handbetätigtes Ventil 72 ist in der Wassernebenleitung 66 angeordnet. Wenn es somit aus irgendeinem Grund wie etwa zur Reperatur erforderlich ist, die mit Wasser/Luft in Berührung kommende Schlange 60 zu entfernen, kann dies durchgeführt werden, ohne daß man die Wasserumlaufanlage 16 mit geschlossener Kreislaufschleife außer Betrieb nehmen muß, und zwar durch die einfache Maßnahme des Schließens der Ventile 68 und 70 und des öffnens des Ventils 72, wodurch man es dem Wasser gestattet, aus der Wasserumlauf leitung 34 in die Wasserzufuhrleitung 62, durch die Nebenleitung 66 in die Rückführleitung 64 und zurück in die Umlaufleitung 64 unter Umgehung der mit Wasser/Luft in Berührung kommenden Schlange 60 fließen läßt.

Vorzugsweise ist eine "Haupt- und Nebenleitungs-"Luftleiteinrichtung ("face and by-pass") 74 in der Einlaßleitung 76 stromaufwärts von der mit Wasser/Luft in Berührung kommenden Schlange 70 angeordnet. Die Haupt- und Nebenleitungs-Luftleitanordnung 74 weist eine Unterteilung 76 auf, die sich allgemein in einer stromaufwärts gelegenen Richtung von der Kante der Schlange 60 weg erstreckt, die mit Abstand von der Wand der Leitung 46 angebracht ist. Somit teilt die Unterteilung 76 die Leitung 46 in zwei Luftstromkanäle. Ein Stromkanal 78 fluchtet mit der Schlange 60, um Belüftungsluft durch die Schlange 60 hindurchzurichten. Der andere Stromkanal 8 0 ist fluchtend mit dem Raum zwischen der Kante der Schlange 60 und der Wand der Leitung 46 angeordnet, um Belüftungsluft in den Zwischenraum und hierbei an der Schlange 60 vorbei zu richten. Die Haupt- und Nebenleitungs-Luftleitanordnung 74 weist fernem einen Satz beweglicher Hauptleitschaufeln bzw. -flächen 82 auf, die quer zum Strömungskanal 78 stromaufwärts von der Schlange 60 angeordnet sind, sowie einen Satz beweglicher "Nebenleitungs"-Luftleitschaufeln bzw. -Flächen 84 auf, die quer zum Nebenströmungskanal 80 ebenfalls stromaufwärts von der Schlange 6 0 angeordnet sind. Die Leitschaufeln 82 und die Leitschaufeln 84

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sind durch eine (nicht gezeigte) in der Technik bekannte Einrichtung funktionell miteinander verbunden, so daß, wenn sich der eine Satz der Leitschaufeln zwischen der offenen Stellung, die den Luftstrom hindurchläßt, und der geschlossenen Stellung bewegt, die den Luftstrom hierdurch verhindert, der andere Leiteinrichtungssatz sich um eine gleiche Welle bewegt, jedoch in der entgegengesetzten Richtung. Wie es auch in der Technik bekannt ist, wird die Bewegung der Leitschaufelsätze 82 und 84 mittels beispielsweise eines umsteuerbaren Elektromotors (nicht gezeigt) gesteuert, der mittels eines Temperaturfühlers (nicht gezeigt) betätigt wird, der in dem Lüftungsluftstrom angeordnet ist, der durch die Einlaßleitung 46 stromabwärts von der mit Wasser/Luft in Berührung kommenden Schlange 60 angeordnet ist.

Während kalten oder milden V7etters wird Lüftungs-Außenluft, die im Strömungskanal 78 und über die mit Wasser/Luft in Berührung kommende Schlange 60 hinwegströmt, vom Wasser, das von der Viasserumlauf leitung 34 aus durch die Schlange 60 fließt, Wärme entziehen und somit erwärmt werden.

Der Belüftungslufttemperaturfühler kann auf einen vorbestimmten Temperatureinstellungspunkt eingestellt werden, beispielsweise 21⁰C, so daß er den Motor für die Luftleiteinrichtung betätigt, um die Hauptleitungsluftleiteinrichtungsschaufein zwischen offener und geschlossener Stellung zu bewegen und die Nebenleitungsluftleiteinrichtungsschaufeln in der entgegengesetzten Richtung um einen hinlänglichen Betrag zu bewegen, um eine Lüftungslufttemperatur stromabwärts von der Schlange 60 am oder möglichst nahe am gewünschten vorbestimmten Einstellpunkt zu halten. Diese erwärmte Lüftungsluft wird dann den verschiedenartigen belieferten Bereichen 12 durch die Verteilungsleitung 48 und die verschiedenartigen Abgabeleitungen 50 zugeführt. Die nun wärmere Belüftungsluft, die an die Bereiche 12 verteilt wird, senkt nicht die Bereichslufttemperatur ab, wie dies bei kalter Belüftungsluft der

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Fall sein würde, und deshalb erbringt sie nicht eine so große zusätzliche Heizbelastung bei den Einheiten 14 mit umkehrbarem Ablauf. Ferner wird die Restwärme des Wassers in der geschlossenen WasserkreislaufSchleifenleitung verwendet, um die Belüftungsluft zu erwärmen, wodurch resultierende Energieersparnisse verwirktlicht werden.

Natürlich wird unter den Betriebsbedingungen, wenn die Wassertemperatur unter 16°C abfällt und somit die zusätzlichen Heizeinrichtungen 38 veranlaßt, betätigt zu werden, durch die Verwendung des Wassers zum Heizen der Belüftungsluft keine Energieersparnis realisiert werden, aber durch dasselbe Merkmal wird hier, wenn man fortfährt, die Belüftungsluft auf diese Weise zu erwärmen, keine Zunahme im Energieverbrauch darüberhinaus vorliegen, was der Energieverbrauch in einer bekannten Anlage gemäß Stand der Technik beträgt, die die Belüftungsluft nicht so erwärmt. Somit wird eine resultierende Energieersparnis über eine Heizsaison hinweg realisiert, wenn man dies einem Berechnungszeitraum von Tag zu Tag gegenüberstellt.

Die vorausgehende detaillierte Beschreibung wurde in erster Linie für das deutliche Verständnis der Erfidnung vorgenommen und es sollten keine unnötigen Einschränkungen hiervon verstanden werden, da Abwandlungen dem Fachmann nach der Lektüre der Offenbarung offensichtlich sind und ohne Abweichen vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung vorgenommen werden können.

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Claims

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Ansprüche

Heiz- und Kühlanlage, die der Art nach mindestens eine Luftkühl- und Heizeinheit mit reversiblem Ablauf der Art aufweist, die mindestens eine mit Kühlmittel/Nasser in Berührung kommende Schlange aufweist, mindestens eine mit Kühlmittel/Luft in Berührung kommende Schlange, eine Kühlmittelsteuereinrichtung, die so betätigbar ist, daß sie wahlweise die mit Kühlmittel/Wasser in Berührung kommende Schlange veranlaßt, als Kühlmittelkondensator oder als Kühlmittelverdampfer zu wirken und die wahlweise die mit Kühlmittel/Luft in Berührung kommende Schlange veranlaßt, als Kühlmittelverdampfer zu arbeiten oder als Kühlmittelkondensator zu wirken, eine Wasserumlaufleitung mit geschlossener Kreislaufschleife, die an die mit Kühlmittel/Wasser in Berührung kommende Schlange angeschlossen ist, um Wärme mit dem Kühlmittel auszutauschen, das hierdurch strömt, so daß Wärme, die dem Kühlmittel entzogen wird, das durch die mit Kühlmittel/Wasser in Berührung kommende Schlange strömt, sich in dem Wasser anreichert, das durch die Leitung mit geschlossener Kreislaufschleife strömt, und eine Außenluft-Lüftungsanlage zum Zuführen von Außenluft zu den

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ORIGINAL INSPECTED

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Bereichen, die von der Kühl- und Heizeinheit beliefert
werden, gekennzeichnet durch mindestens eine mit Wasser/Luft in Berührung kommende Schlange (60), die in Flüssigstromverbindung in dem Wasserumlauf (16) mit geschlossener Kreislaufschleife sowie in wärmeaustauschender Beziehung mit einem Lüftungsluftstrom angeordnet ist, der
durch die Außenbelüftungsanlage (20) strömt, um die Außenbelüf tungsluft zu temperieren, bevor die Belüftungsluft an die belieferten Bereiche (12) abgegeben wird.
2. - Heiz- und Kühlanlage nach Anspruch 1, ferner
gekennzeichnet, durch eine Luftleiteinrichtung (74) zum
wahlweisen Herstellen und Verhindern der Berührung verschiedener Anteile der Belüftungs-Außenluft mit der mit Wasser/ Luft in Berührung bringbaren Schlange (60).
3. Heiz- und Kühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleiteinrichtung (74) eine Haupt-(82) und eine Nebenleitungs- (84) Luftleitanordnung aufweist.
4. Heiz- und Kühlanlage nach einem der Ansprüche

1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch eine Gebläseeinrichtung (54) zum Bewegen der Lüftungsluft durch die Außenluft- Belüftungsanlage (20) .
5. Heiz- und Kühlanlage nach Anspruch 4, ferner
gekennzeichnet durch eine Luftleiteinrichtung (82) zum
wahlweisen Herstellen und Verhindern der Berührung der
Lüftungs-Außenluft mit der mit Wasser/Luft in Berührung
bringbaren Schlange (60).
6. Heiz- und Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtung (54) stromabwärts von der mit Wasser/Luft in Berührung bringbaren
Schlange (60) angeordnet ist, und daß die Luftleiteinrichtung (74) stromaufwärts von der mit Wasser/Luft in Berührung ^ringbaren Schlange angeordnet ist.

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