DE29915459U1 - Vorrichtung zur Klimatisierung von Raumluft - Google Patents

Vorrichtung zur Klimatisierung von Raumluft

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Description

Vorrichtung zur Klimatisierung von Raumluft 03. September 1999/fsb
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisierung von Raumluft^ bei der Außenluft in einem Adsorptionstrockner adsorptiv vorgetrocknet wird, der mit Niedertemperaturwärme wieder regeneriert wird, wobei die adsorptiv vorgetrocknete und dabei erwärmte Äußenluft nach Rückkühlung dem zu klimatisierenden Raum zugeführt und die aus diesem Raum austretende Abluft nach Erwärmung dem Adsorptionstrockner zur Regenerierung durchströmt und dann als Fortluft abgeführt wird.
Vorrichtungen zur klimatisierung von Raumluft weisen üblicherweise elektrische Kaltdampfkompressionskältemaschinen auf, so daß elektrische Energie bei Bedarf verfügbar sein muß. Zur Energieversorgung werden in zunehmenden Umfang dezentrale Anlagen als Blockheizkraftwerk eingesetzt. Bei diesen besteht jedoch häufig das Problem, daß außerhalb der Heizperiode die Wärmeenergie des Kühlwassers keiner Nutzung zugeführt werden kann. Bei Klimatisierungsprozessen wird je nach den Ümgebungsbedingungen der Hauptteil der Klimakälte für die Entfeuchtung der Luft benötigt. Es sind daher schon eingangs genannte Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die als DEC-Anlagen bezeichnet werden^ wobei DEC für „Desiccative Evaporative Cooling" steht. Auch bei diesen Anlagen muß der als Adsorberrad ausgebildete Adsorptionstrockher durch Niedertemperaturwärme wieder regeneriert werden. Der Nachteil bei diesen Anlagen besteht darin, daß die Abkühlung der Luft durch Eindüsen und Verdampfen von Wasser erfolgt. So entsteht je nach erforderlicher Kühlleistung ein mehr oder weniger hoher Wasserverbrauch, wodurch der Einsatzbereich dieser Anlagen regional stark beschränkt ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß für die Kühlung der Luft kein Wasser und für erforderliche elektrische Energie kein Anschluß an eine externe Elektrizitätsversorgung erforderlich ist.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Nach der Erfindung weist die Vorrichtung zur Klimatisierung eine thermisch betriebene Entfeuchtungsanlage und eine elektrisch betriebene Kaltdampfkompressionsanlage zur trockenen Abkühlung auf, die energetisch mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW) verbunden ist. Dieses kann ein Klein-BHKW sein, so daß die Vorrichtung für einen dezentralen Einsatz zur Klimatisierung definierter Objektgrößen geeignet ist. Es erfolgt eine gleichzeitige Nutzung der Abwärme des BHKW für den Adsorptionsprozess und des BHKW-Stroms für die trockene Abkühlung der Luft mit einer konventionellen Kompressionskälteanlage. Die Abwärme des BHKW wird zur Vortrocknung der Luft mit Hilfe eines Adsorptionsrades genutzt, während mit dem BHKW-Strom der elektrische Kühler betrieben wird. Im Winter kann die Kältemaschine außer Betrieb genommen und der dieser zugeordnete im Zuluftkanal befindliche Wärmeübertrager mit Warmwasser des BHKW beaufschlagt werden. Für einen mobilen Einsatz der Vorrichtung ist es auch möglich, alle Komponenten wie BHKW, Kompressionskältemaschine, Adsorptionsrad Und Regenerativ-Wärmeübertrager auf einer Plattform oder in einem kleinen Container zu montieren. Von Vorteil ist es, daß BHKW mit Erdgas zu betreiben, da dies relativ einfach und umweltverträglich verbrennt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, statt einer Kaltdampfkompressionskälteanlage eine Absorptionskälteanlage einzusetzen. In diesem Fall würde vorzugsweise ein heißgekühlter BHKW-Motor mit Warmwassertemperaturen bis 110° C verwendet werden.
Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel der in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung näher erläutert.
Die Vorrichtung 1 dient zur Klimatisierung eines Objektes 12, das in diesem Fall ein Gebäude darstellt. Die Frischluft wird über einen Frischluftkanal 27 durch einen Ädsorptionstrockner 2 geführt und hierbei adsorptiv vorgetrocknet und gleichzeitig erwärmt. Der Adsorptionstrockner 2 ist als Adsorptionsrad ausgebildet. In einem Regenerativ-Wärmeübertrager 7 erfolgt eine trockene Rückkühlung der im
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Adsorptionstrockner erwärmten Zuluft. Eine weitere Kühlung ohne Entfeuchtung erfolgt in einem Kühler 10. Die aus dem zu klimatisierenden Objekt 12 durch den Abluftkanal 17 abströmende Abluft durchströmt den Regenerativ-Wärmeübertrager 7, wobei eine Vorerwärmung der Abluft erfolgt. Eine Nacherwärmung der Abluft erfolgt in einem Wärmeübertrager 5 von dem die Abluft in den Fortluftkanal 6 einströmt und hierbei den Adsorptionstrockner 2 durchströmt. Durch die erwärmte Abluft wird hierbei der Adsorptionstrockher 2 regeneriert.
Der Wärmeübertrager 5 ist mittels zwei Anschlußleitungen 19, 20 mit dem BHKW 3 verbunden. Die AnschlußJeitungen 19, 20 bilden mit dem Wärmeübertrager 5 den HeizkreislaUf 4.
Der Kühler 10 im Zuflüftkahal 11 ist mittels Anschlußleitungen 24, 25 mit einer Kältemaschine 9 verbunden. Die Anschlußleitungen 24, 25 Und der Kühler 10 bilden den Kaltwasserkreislauf 8.
Der Stromausgang des BHKW ist mit dem Stromanschluß 15 der Kältemaschine 9 Und dem elektrischen Netz 14 verbunden. Vorrangig wird die Kältemaschine 9 mit Strom versorgt. Überschußstrom wird in das elektrische Netz 14 eingespeist.
In der als VorlaUfieitüng dienenden Anschlußleitung 19 und der als Rücklaüfleitung dienenden AhschlUßleitung 20 ist jeweils ein Ventil 21 angeordnet. Das eine Ventil 21 ist mittels einer Leitung 22 mit der als Vorlaufleitung dienenden Anschlußleitung 24 des Kaltwasserkreisiaufs 8 verbunden. Das andere Ventil 21 ist mittels einer Leitung 23 mit der als Rücklaüfleitung dienenden Anschlußleitung 25 des Kaltwasserkreisiaufs 8 verbunden. Die Leitungen 22j 23 kommen für den Winterbetrieb zum Einsatz, in diesem Fall wird Warmwasser vom Heizkreislauf 4 in den Kaltwasserkreislauf 8 eingespeist, so daß der Kühler 10 die Funktion eines die Zulufttemperatur erhöhenden Wärmeübertragers übernimmt.
In dem Abluftkahal 17 ist zwischen dem Regenerativ-Wärmeübertrager 7 und dem Wärmeübertrager 5 ein Ahschlußstutzen 18 vorgesehen, an den ein Ümluftkanal angeschlossen werden kann. Der Ümluftkanal kann mit dem Zuluftkanal 11 verbunden werden, so daß.ein Teil der Abluft der Zuluft beigemischt werden kann.
Es ist auch möglich, im Abgaskanal 26 einen Wärmeübertrager anzuordnen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Klimatisierung von Raumluft, bei der Außenluft in einem Adsorptionstrockner adsorptiv vorgetrocknet wird, der mit Niedertemperaturwärme wieder regeneriert wird, wobei die adsorptiv vorgetrocknete und dabei erwärmte Außenluft nach Rückkühlung dem zu klimatisierenden Raum zugeführt und die aus diesem Raum austretende Abluft nach Erwärmung den Adsorptionstrockner zur Regenerierung durchströmt und dann als Fortluft abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkreislauf (4) eines BHKW (3) mit einem wassergekühlten Verbrennungsmotor mit einem Wärmeübertrager (5) im Fortluftkanal (6) verbunden ist, der zwischen dem Adsorptionstrockner (2) und einem Regenerativ-Wärmeübertrager (7) angeordnet ist, daß der Kaltwasserkreislauf (8) einer Kältemaschine (9) mit einem Kühler (10) verbunden ist, der im Zuluftkanal (11) zwischen dem zu klimatisierenden Objekt (12) und dem Regenerativ-Wärmeübertrager (7) angeordnet ist und dem in Strömungsrichtung der Luft der Adsorptionstrockner (2) vorgeschaltet ist, durch den Frischluft zugeführt und Fortluft abgeführt wird, und daß der Stromausgang (13) des BHKW (3) mit dem elektrischen Netz (14) und dem Stromanschluß (15) der elektrischen Antriebseinrichtung der Kältemaschine (9) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuluftkanal (11) zwischen den Regenerativ-Wärmeübertrager (7) und dem Kühler (10) ein Befeuchter (16) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abluftkanal (17) zwischen dem Wärmeübertrager (5) und dem Regenerativ-Wärmeübertrager (7) ein Anschlußstutzen (18) für einen Umluftkanal ausgebildet.
4. Vorrichtung nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (19, 20) des Wärmeübertragers (5) über Ventile (21) mittels Leitungen (22, 23) mit den Anschlußleitungen (24, 25) des Kühlers (10) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor des BHKW (3) mit Erdgas betrieben wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgaskanal (26) ein Wärmeübertrager angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemaschine (9) als Kaltdampfkompressionskältemaschine ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemaschine (9) als Absorptionskälteanlage ausgebildet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002070959A1 (de) 2001-03-06 2002-09-12 Tuhh Technologie Gmbh Vorrichtung zur sorptionsgestützten klimatisierung von raumluft
EP1628102A2 (de) * 2004-08-17 2006-02-22 Lg Electronics Inc. Anlage für Elektrizitätsgenerierung und Luftbehandlung mit Entfeuchter
CN109000312A (zh) * 2018-06-08 2018-12-14 同济大学 带内循环模式的整体式热泵热回收型新风除湿机

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