DE3005848A1 - Verfahren zur waermerueckgewinnung und vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Beschreibung

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung bei einer Lüftungs-, Luftheizunge-, Klimaoder anderen Anlage, die eine Heizungeeinrichtung enthält und mit einer Vorrichtung aus mindestens je einem Wärmeaustauscher im Außenluftstrom und im Fortluftstrom der Anlage ausgestattet ist, wobei die Wärmeaustauscher über Rohrleitungen mechanisch und über einen darin im Kreislauf mit einer Pumpe umgewälzten Wärmeträger thermisch miteinander verbunden sind und die Vorrichtung eine Einrichtung zur zusätzlichen Zufuhr von Wärme in den Kreislauf aufweist; weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Bei Anlagen der genannten Art ist es zur Einsparung von Energie von Bedeutung, Wärme aus dem Fortluftstrom rUckzugewinnen und sie der hereingeführten Außenluft, dem Außenluftstrom, zuzuführen. So ist es während der Heizperiode im Winter, während man im Sommer in im Prinzip gleicher Weise und mit denselben Mitteln dem dann warmen Außenluftstrom mit Hilfe der gekühlten Fortluft Wärme entziehen kann. Es ist bekannt, hierzu eine Vorrichtung zu verwenden, die aus mindestens je einem Wärmeaustauscher im Außenluftstrom und im Fortluftstrom, einer sie verbindenden Rohrleitung und einem Wärmeträger besteht, der darin im Kreislauf mit einer Pumpe umgewälzt wird. Als Wärmeträger wird bisher meistens Wasser mit einem Frostschutzmittel verwendet, letzteres um zu verhüten, daß das Wasser im kritischen Bereich des Kreislaufs, vor allem also im Außenluft-Wärmeaustauscher, gefriert.

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Der Frostschutzmittel-Zusatz verringert die spezifische Wärme des Wärmeträgere, verschlechtert den Wärmeübergang und führt zu höherer Viskosität. Infolge dessen führt er zu geringerer Wärmerückgewinnung und zu größerem Leistungebedarf der Umwälzpumpe, so daß er die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung vermindert und sie bei nicht ganzjährigem Betrieb überhaupt in Frage stellt.

Zur Verminderung dieser Nachteile sind schon Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die mit Wasser ohne Frostschutzmittel-Zusatz als Wärmeträger auskommen, indem dessen Kreislauf im kritischen Bereich Wärme aus der Heizungsanlage zugeführt wird, sobald kalte Witterung dies erforderlich macht. Beispiele hierfür liefert die schweizer Patentschrift 584 870 und die deutsche Auelegeschrift 25 26 568. Dabei wird dem kritischen Bereich des Kreislaufes vor oder in dem Außenluft-Wärmeaustauscher Warmwasser aus der Heizungsanlage über eine Vorlaufleitung mit einem Regulierventil zugeführt und hinter dem Außenluft-Wärmeaustauscher über eine Rücklaufleitung wieder in die Heizungsanlage zurückgeführt, d.h. der Warmwasser-Zuschuß ist da auf eine Teilstrecke des Kreislaufes beschränkt, und zwar auf den kritischen Bereich, in dem das Wasser bei entsprechend kalter Witterung anderenfalls gefrieren würde.

Dieser Stand der Technik weist einige erhebliche Nachteile auf. Hinreichendes Druckgefälle in dem Kreislaufabschnitt zwischen Vorlauf und Rücklauf von der Heizungsanlage und in diese zurück ist nicht

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sichergestellt, so daß zur Einspeisung des Warmwassers in den Kreislauf u.U. zusätzlich eine Warmwasserpumpβ samt zugehörigen Steuereinrichtungen erforderlich wird. Ein weiterer Nachteil ist noch gravierender. Zwar wird die im Kreislauf Je Zeiteinheit umgewälzte Wärmeträgermenge durch die Umwälzpumpe bestimmt, aber da der Warmwasser-Zuschuß nur über eine Teilstrecke des Kreislaufes mitgeführt wird, let die umgewälzte Menge im Restteil des Kreislaufesf insbesondere also im Fortluft-Wärmeaue taue eher, kleiner. Infolge dessen ist dort die Wärmekapazität und die wasserseitige Wärmeübergänge-Zahl entsprechend kleiner. Beides wirkt sich dahin aus, daß die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung eine geringere Rückgewinnungsleistung liefert. Es handelt sich um denselben leistungsmindernden Effekt, der bei höheren Außenlufttemperaturen und nicht mehr voll benötigter RUckgewinnungswärme durch das regulierende Dreiwegventil erzeugt wird, das bei. Vorrichtungen dieser Art üblicherweise angeordnet ist, und zwar so, daß der Fortluft-Wärmeaustauscher dann nur noch von einem mehr oder weniger großen Teil der Umwälzmenge durchströmt wird.

Man muß sich fragen, wie es kommen mag, daß man seit Jahren den Warmwasserzuschuß aus der Heizungsanlage nur über einen Teil des Kreislaufes, unter Aussparung des Fortluft-Wärmeaustauschere, mitführt und damit zwangsläufig diesen gravierenden Nachteil in Kauf nimmt. Dem liegt die folgende Überlegung zugrundet Man dürfe das Warmwasser aus der Heizungsanlage keinesfalls auch noch durch den Fortluft-

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Wärmeaustauscher mitführen und auch diesen noch damit aufheizen, er würde dann aus der Fortluft weniger Wärme oder u.U. keine mehr aufnehmen.

Der Erfinder hat Jedoch erkannt, daß diese Überlegung unrichtig ist, daß es sich dabei also um ein sog. Vorurteil der Fachwelt handelt. Das Warmwasser, das aus der Heizungsanlage durch die Vorlaufleitung in den Kreislauf einströmt, mischt sich dort nämlich sofort mit dem Wasser aus dem Kreislauf, und auf die Temperatur des dem Fortluft-Wärmeaustauscher zuströmenden Wassers hat es keinen Einfluß, ob der Rücklauf vor oder nach ihm erfolgt.

Weiterhin dürfte einem Fortschritt bisher das Problem im Wege gestanden haben, auf andere Weise das erforderliche Druckgefälle zwischen dem Vor- und Rücklaufanschluß bereitzustellen, wofür man bisher keine Lösung hatte.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile im Stand der Technik und erzielt weitere Vorteile, auf die weiter unten hingewiesen wird. Sie besteht zunächst in einem Verfahren aus der Kombination der folgenden Maßnahmen}

a) Man verwendet im Kreislauf der Vorrichtung denselben Wärmeträger wie in der Heizungseinrichtung und bewirkt die zusätzliche Wärmezufuhr dadurch, daß man dem Kreislauf an mindestens einer Stelle eine gewisse Menge des Wärmeträgers aus der Heizungseinrichtung zuführt und dieselbe Menge an mindestens einer anderen Stelle wieder in die Heizungseinrichtung zurückströmen läßt;

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b) man läßt in Jedem regulären Betriebszustand, nämlich abgesehen allenfalls von einem Notbetrieb bei einem Defekt in der Vorrichtung, die Wärmeaustauscher im Außenluftstrom und im Fortluftstrom von gleichen Värmeträgermengen je Zeiteinheit durchströmen;

c) man führt dem Kreislauf der Vorrichtung nur dann zusätzlich Wärme zu, wenn die Außenluft so kalt ist, daß anderenfalls die Gefahr des Einfrierens des Wärmeträgers bestünde, und dann derart, daß die Temperatur des Wärmeträgers im gesamten Kreislauf über seinem Gefrierpunkt bleibt.

Weiterhin besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, deren Kennzeichen die Kombination der folgenden Merkmale istι

a) Der Kreislauf ist über mindestens eine Vorlaufleitung und mindestens eine Rücklaufleitung an die Heizungseinrichtung der Anlage angeschlossen!

b) Die Vorlaufleitung oder deren Mehrzahl mündet in die Rohrleitung, welche im Kreislauf den Wärmeträger in den oder die im Außenluftstrom gelegenen Wärmeaustauscher führt, oder direkt in diesen bzw. diese Wärmeaustauscher, und die Rücklaufleitung oder deren Mehrzahl zweigt vor der Mündung der Vorlaufleitung bzw. Vorlaufleitungen von derselben Rohrleitung ab;

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c) Die Vorrichtung besitzt eine Einrichtung zur Regulierung der zusätzlichen Zufuhr von Wärme in den Kreislauf durch Veränderung der Vor- und Rücklaufmenge des Wärmeträgers aus der Heizungeeinrichtung in den Kreislauf und zurück in diese in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur und/oder der Wärmeträgerteraperatur im Wärmeaustauscher oder in mindesten« einem der Wärmeaustauscher im Außenluftstrom.

Zum Merkmal b) der Vorrichtung ist erläuternd noch zu bemerken, daß dies gleicherweise im Falle der Anordnung mehrerer solcher Rohrleitungen gilt. Die Einrichtung nach dem Merkmal c) der Vorrichtung kann z.B. aus einem progressiv wirkenden Motorventil und/oder einem Magnetventil für Auf-ZuRegulierung bestehen, sowie aus mindestens einem Temperaturfühler an einer geeigneten, vom Einfrieren zuerst bedrohten oder diese Gefahr beizeiten zeigenden Stelle) der Temperaturfühler dient dann als Geber der Regulierung. Eine solche im Sinne einer Dosierung ist nur bei großen Zumischlingen aus der Heizungseinrichtung von wesentlichem Vorteil, während sonst eine Auf-Zu-Regulierung praktisch genügt.

In der neuen Vorrichtung kann Wasser mit seinen hierfür überlegenen Eigenschaften als Wärmeträger dienen, ohne daß man deren Verschlechterung durch ein Frostschutzmittel oder die Nachteile bekannter Vorrichtungen zur Verwendung von frostschutzmittelfreiem Wasser in Kauf nehmen müßte.

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PUr den Betrieb und die Überwachung der Vorrichtung ist es einerlei, an welchen Stellen dee Kreislaufes die hierfür notwendigen Armaturen wie Filter, Absperrventile, Durchflußmesser usw. angeordnet sind. Bei der neuen Vorrichtung kann man sie insgesamt oder teilweise zur Erzeugung eines Druckgefälles in dem Kreislauf-Abschnitt zwischen dem Anschluß der Rücklaufleitung und demjenigen der Vorlaufleitung anordnen) dann ist selbst unter den ungünstigsten Umständen keine zusätzliche Varmwasserpumpe erforderlich.

Zwischen der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung, vor ihren Einmündungen in den Kreislauf, kann eine Verbindungsleitung angeordnet sein) durch diese strömt dann ständig etwas Heizungs-Varmwasser, so daß dieses ohne Verzögerung zur Verfügung steht, wenn z.B. bei einem plötzlichen Frosteinbruch rasch ein WarmwasserZuschuß im Kreislauf der Vorrichtung benötigt wird. Es ist dann zweckmäßig, wenn die Verbindungsleitung so eng oder gedrosselt ist, daß ihr Strömungswiderstand größer ist als derjenige im Kreislauf-Abschnitt zwischen den Einmündungen der Rücklaufleitung und der Vorlaufleitung, so daß in der Verbindungsleitung ein nur mäßiger, für ihren Zweck jedenfalls genügender Durchfluß entsteht und sie praktisch keinen Nebenschluß zu dem parallelen Kreislauf-Abschnitt bilden kann.

Bei mehreren, im Kreislauf parallel geschalteten Wärmeaustauschern im Außenluftstrom kann man vor jedem dieser Austauscher eine Vorlaufleitung anschließen. Sind mehrere solcher Wärmeaustauscher

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im Kreislauf in Reihe geschaltet, so kann man die Vorlaufleitung vor den frostgefährdeten Wärmeaustauschern sowie evtl. obendrein vor dem am meisten gefährdeten Wärmeaustauscher eine zusätzliche Vorlaufleitung anschließen; letztere bringt dann den Vorteil mit sich, daß man insgesamt weniger Wärme zuzuführen braucht, um die Gefahr des Einfrierens auszuschließen.

Ein spezieller Vorteil wird erzielt, wenn die Pumpe in derjenigen der Rohrleitungen angeordnet ist, welche im Kreislauf dem Fortluft-Wärmeaustauscher oder dessen Mehrzahl den Wärmeträger zuführt, und wenn von dieser Rohrleitung vor der Pumpe zur Rücklaufleitung in die Heizungseinrichtung eine Hilfsleitung mit einem Ventil darin abzweigt, das bei Ausfall der Pumpe öffnet. Dies bietet Sicherheit vor der Gefahr des Einfrierens des Wärmeträgers auch dann, wenn die Pumpe ausfällt, denn dann treibt das zwischen Vorlauf- und Rücklaufleitung bestehende Druckgefälle in der Heizungsanlage Warmwasser aus dieser von der Vorlaufleitung durch den oder die Wärmeaustauscher im Außenluftstrom und durch die Hilfsleitung zurück in die Rücklaufleitung. Die Möglichkeit für einen solchen Notbetrieb besteht bei fast allen bekannten Vorrichtungen nicht. Ist zugleich die Verbindungsleitung zwischen Vorlauf- und Rücklaufleitung vorgesehen, so kann man sie bei Ausfall der Pumpe, gleichzeitig mit dem Öffnen der Hilfsleitung, absperren, um hierdurch noch mehr Druckgefälle für den Notbetrieb zu gewinnen«

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Das nachfolgende Zahlenbeispiel soll Anhaltspunkte dafür liefern, wie groß die mit der Erfindung erzielten Verbesserungen gegenüber dem Bekannten im Durchschnitt sind. Die Verbesserungen fallen natürlich je nach den Umständen und Betriebsbedingungen verschieden groß aust deshalb wurden durchschnittliche Verhältnisse für das Beispiel gewählt. Verglichen werden die folgenden drei Värmerückgewinnungs-Vorrichtungent

A gemäß der Erfindung» B gemäß der Schweizer Patentschrift 584 870, C gemäß der deutschen Auslegeschrift 25 26 568,

die unter denselben Bedingungen dimensioniert und eingesetzt zu denken sind. Gemeinsame Ausgangsdatens

Außenluftmenge = Fortluftmenge Nenn-Wirkungsgrad (über der Prostgrenze) 55% Temperatur der Portluft + 20°C Temperatur des Heizungswassers + 80 C Temperatur der Außenluft - 15°C niedrigste zulässige Wärmeträger-Temperatur an der kältesten Stelle + 3°C

Aufteilung des gesamten Druckgefälles im Kreislauf (Δρ ■ 100$) bei Betrieb über der Frostgrenze»

Im Außenluft-Wärmeaustauscher 35%

im Portluft-Värmeaustauscher 35%

in den Armaturen im Kreislauf 20%

in den Rohren im Kreislauf 10%

Ferner bewirkt die Umwälzpumpe in jeder der drei Vorrichtungen bei Betrieb oberhalb der Frostgrenze

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dieselbe Umwälzmenge des Värraeträgers Wasser. Damit erhält man für den Betrieb der Vorrichtungen A, B und C bei - 15°C Außenlufttemperatur ungefähr die folgenden Resultate, bezogen auf diejenigen unter At

Vorrichtung A ■aasHsaaBaaiassasasasassasssaassaB Wasser-Umwälzmenge oberhalb der Frostgrenze 1	1	B 1,00	C 1,00
Wassθr-Umwälzmenge bei - 15 C durch den Außenluft-Wärmeaus- kauseher	1	1,14	1,21
was8er-Umwälzmenge bei - 15 C [durch den Fortluft-Wärmeaus- rcauscher	1	0,94	0,83
Wellenleistung der Umwälzpumpe	1	1,14	1,21
[RÜckgewinnungs 1 ei s tung	0,91	0,90

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen B und C erhöht sich bei Frostwetter also die Wasserdurchflußmenge durch die Außenluft-Wärmeaustauscher und somit auch die erforderliche Wellenleistung der Umwälzpumpe; gleichzeitig nimmt da jedoch der Wasserdurchfluß durch die Fortluft-Wärmeaustauscher ab, wodurch der Fortluft weniger zurückgewinnbare Wärme entzogen werden kann, die Rückgewinnungeleistung verringert sich infolge dessen, d.h. die aus der Fortluft zurückgewonnene Wärme wird bei den bekannten Vorrichtungen im Gegensatz zur neuen - also gerade bei Spitzenlastbedarf reduziert.

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Man sieht an dem Beispiel, daß die Wärmerückgewinnung bei den bekannten Vorrichtungen B und C um rund 9% kleiner als bei der neuen A ist, bzv. bei der letzteren um rund 11% größer - was in der Wärmetechnik eine bedeutende Verbesserung darstellt -, ferner daß die Pumpen der bekannte!Vorrichtungen unter d«n da zugrundegelegten durchschnittlichen Bedingungen eine um Ik bis 21% höhere Wellenleistung erfordern, was bei der Energiebilanz natürlich außerdem zu berücksichtigen ist.

Nach den Resultaten des Beispiels erscheint die bekannte Vorrichtung B auf den ersten Blick noch einigermaßen akzeptabel. Es gilt aber zu berücksichtigen, daß sich die Wassertemperatur bei aufkommendem Frost dort nicht nur an einer, sondern an zwei Stellen im Außenluft-Wärmeaustauscher der Gefriertemperatur nähert, wobei, in Wasserflußrichtung gesehen, der erste Austauscherteil nicht durch Einspeisung von Heizungswasser frostgesichert ist. Bei den dem Beispiel zugrundeliegenden Daten würde ein Sturz der Außenlufttemperatur auf ca. -20⁰C, wie er bei außergewöhnlichem Winterwetter vorkommen kann, genügen, um diesen Austauscherteil einfrieren zu lassen. Die bekannte Vorrichtung B führt außerdem noch zu zusätzlichen Kosten bei der Herstellung und Montage des da vorgesehenen, geteilten Außenluft-Wärmeaustauschers .

Auf einen wesentlichen Vorteil der neuen Vorrichtung ist noch hinzuweisen: Der Druck in ihr liegt größtenteils über demjenigen im Anschluß an die Heizungseinrichtung, und in dem kurzen Leitungeabschnitt, wo

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er darunter liegt, ist er nur geringfügig kleiner als im Anschlußpunkt der Heizung. Bei den bekannten Vorrichtungen ist es dagegen nicht vermeidbar, daß der Druck in ihnen größtenteils» und zwar stellenweise erheblich, unter dem Druck im Heizungsanschluß liegt. Anscheinend hat man diesem Umstand bisher keine besondere Aufmerksamkeit gewidmet _f oder man hat es als vermeintlich unvermeidlich hingenommen, aber tatsächlich ist damit der Nachteil verbunden, daß aus der Heizungseinrichtung eingespeistes Wasser in den bekannten Vorrichtungen stark entspannt wird, wobei es besonders dann, wenn im Heizungsanschluß ohnehin schon ein nur geringer statischer Druck vorhanden ist, z.B.
bei Anschluß im obersten Geschoß eines Gebäudes, zu Entgasung und zu den bekannten, durch Gasblasen bedingten Betriebsstörungen kommen kann. Die neue Vorrichtung nutzt den im Anschluß der Vorlaufleitung zur Verfügung stehenden Druck
optimal aus, die einem Drosselorgan in der Vorlaufleitung zugeordnete Druckdifferenz fällt daher sehr klein aus. So kann es auch dort nur unter außergewöhnlichen Verhältnissen und nur spurenweise zu einer Entgasung kommen, die ggf. aber beim unmittelbar anschließenden Druckanstieg wieder
rückgängig gemacht wird.

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Auf dem beigefügten Zeichnungsblatt zeigen Fig. 1 und 2 je ein Ausführungebeispiel der neuen Vorrichtung in schematischer Darstellung. Beiden Aueführungsbeispielen und Figuren gemeinsam sind ein Wärmeaustauscher 1 im Außenluftstrom A und ein Wärmeaustauscher 2 im Fortluftstrom F, die durch Rohrleitungen a und b miteinander verbunden sind, eine nur strichpunktiert angedeutete Heizungeeinrichtung 3 mit je einer daran angeschlossenen Vorlaufleitung ν und Rücklaufleitung r, ferner Temperaturfühler k, 5 und 6. Bei beiden Ausführungen ist eine Anschluß- und Armatureneinheit 10 bzw. 20 in die Leitungen a und b eingefügt und an die Leitungen ν und r angeschlossen.

In der Einheit 10 erkennt man in Fig. 1 eine Umwälzpumpe 11, eine Armaturenkombination 12, ein Dreiwegeventil 13» das entweder den Durchgang in der Rohrleitung a freigibt oder über eine Umgehungsleitung c mit eingefügtem Drosselorgan 14 eine Verbindung zwischen den Rohrleitungen a und b herzustellen gestattet, ferner im Zuge der Vorlaufleitung ν ein Drosselorgan 15 zur erstmaligen Einreguliθrung des Zuflusses aus der Heizungseinrichtung und ein Absperrventil 16, das ein progressiv wirkendes Motorventil und/oder ein Magnetventil für Auf-ZuRegulierung sein kann, sowie zwischen den Leitungen ν und r eine Verbindungsleitung d mit eingefügtem Drosselorgan 17· Der Temperaturfühler k im Ausfluß des Wärmeträgers aus dem Wärmeaustauscher 1 beeinflußt das Absperrventil 16, der Temperaturfühler 5 im Außenluftstrom A beeinflußt ebenfalls das Absperrventil l6, und der Temperaturfühler 6 im Außenluftstrom A beeinflußt das Dreiwegeventil 13.

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Man erkennt In Fig. 1, daß sowohl die Vorlaufleitung ν als auch die Rücklaufleitung r an dieselbe Rohrleitung a angeschlossen sind, so daß die Wärmeaustauscher 1 und 2 gemäß der Erfindung auch bei Zumischung von Hei zunge-Warmvas ser von gleichen Wärmeträgermengen je Zeiteinheit durchströmt werden; ferner daß die im Kreislauf erforderlichen Armaturen zwischen den Einmündungen der Vorlaufleitung ν und der Rücklaufleitung r in die Leitung a angeordnet sind, um dort den entsprechenden Druckabfall zu konzentrieren, während die Umwälzpumpe 11 unmittelbar hinter dem Anschluß der Vorlaufleitung ν für eine Druckerhöhung im Wärmeträger sorgt, deren Rest-Abbau erst unmittelbar davor erfolgt, nämlich in den Armaturen 12 und Das Dreiwegeventil 13 hat keine Bedeutung im Zusammenhang mit der Gefahr des Einfrierens im Winter,' sondern es dient in bekannter Weise der Regelung der Übertragungsleistung in Abhängigkeit von der Außentemperatur; wird diese Leistung bei warmem Wetter nicht benötigt, so wird das Dreiwegeventil 13 durch den Temperaturfühler 6 veranlaßt, auf die Umgehungsleitung c zur Umgehung des Wärmeaustauschers 2 zu schalten. Fällt die Temperatur des Wärmeträgers im Wärmeaustauscher 1 unter einen festgelegten Wert, z.B. 3°C, so bewirkt der Temperaturfühler 4 ein Öffnen des Absperrventils l6 und damit Zufluß von Warmwasser aus der Heizungseinrichtung. Auch der Temperaturfühler 5 wirkt in diesem Sinne auf das Absperrventil 16, und zwar

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bei einem plötzlichen Temperatursturz der Außenluft noch, rascher als der Temperaturfühler 4, denn der Temperaturfühler 5 befindet sich unmittelbar im Außenluftstrom A. Die Verbindungsleitung d mit dem Drosselorgan 17 hat den Zweck, ständig einen geringen Durchfluß von Heizungs-Varmwasser in unmittelbarer Nähe der neuen Vorrichtung aufrechtzuerhalten» damit es im Falle plötzlich auftretenden Frostwetters unverzögert zur Verfügung steht. In der Vorlaufleitung ν kann ein weiterer Durchflußmesser (nicht gezeichnet) angeordnet sein, damit man den Warmwasser-Zufluß überwachen kann.

Zur Anschluß- und Armatureneinheit 20 in Fig. 2 gehören Teile 21, 22 ...27, c¹ und d¹, die den Teilen 11, 12...17, c und d von Fig. 1 in Art und Funktion entsprechen. Zusätzlich in der Ausführung nach Fig. 2 erkennt man eine Hilfsleitung e, welche die Rohrleitung b mit der Rücklaufleitung r verbindet und ein Absperrventil 28 enthält, das bei Ausfall der Umwälzpumpe 21 öffnet, die sich bei dieser Ausführung hinter der Abzweigung der Hilfsleitung e von der Rohrleitung b in dieser befindet. Dies verhütet, wie zuvor näher beschrieben, ein Einfrieren des Wärmeaustauschers 1, wenn bei Frostwetter die Umwälzpumpe 21 ausfällt.

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Claims (1)

1. P AT EN TA NVA/A LT E HEUBEH a ZENZ- UlEb=StH V/fc L, -. .' ti-U.*· iW'NGENBERG TEL OBS SI - 7-41Ο6

   K 8003

   Kraftanlagen AG, Im Breitspiel 7, 69ΟΟ Heidelberg 1,

   Verfahren zur Wärmerückgewinnung und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

   Patentansprüche

   /l.)Verfahren zur Wärmerückgewinnung bei einer Lüftungs-, Luftheizungs-, Klima- oder anderen Anlage, die eine Heizungseinrichtung enthält und mit einer Vorrichtung aus mindestens Je einem Wärmeaustauscher im Außenluftstrom und im Fortluftstrom der Anlage ausgestattet ist, wobei die Wärmeaustauscher über Rohrleitungen mechanisch und über einen darin im Kreislauf mit einer Pumpe umgewälzten Wärmeträger thermisch miteinander verbunden sind und die Vorrichtung eine Einrichtung zur zusätzlichen Zufuhr von Wärme in den Kreislauf aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Maßnahmen:

   a) Man verwendet im Kreislauf der Vorrichtung denselben Wärmeträger wie in der Heizungseinrichtung und bewirkt die zusätzliche Wärmezufuhr dadurch, daß man dem Kreislauf an

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   mindestens einer Stelle eine gewisse Menge des Wärmetragers aus der Heinzungseinrichtung zuführt und dieselbe Menge an mindestens einer anderen Stelle wieder in die Heizungseinrichtung zurückströmen läßt;

   b) man läßt in jedem regulären Betriebszustand, nämlich abgesehen allenfalls von einem Notbetrieb bei einem Defekt in der Vorrichtung, die Wärmeaustauscher im Außenluftstrom und im Fortlaufstrom von gleichen Wärmeträgerinengen je Zeiteinheit durchströmen;

   c) man führt dem Kreislauf der Vorrichtung nur dann zusätzlich Wärme zu, wenn die Außenluft so kalt ist, daß anderenfalls die Gefahr des Einfrierens des Wärmeträgers bestünde, und dann derart, daß die Temperatur des Wärmeträgers im gesamten Kreislauf über seinem ' Gefrierpunkt bleibt.

   2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmalet

   a) Der Kreislauf ist über mindestens eine Vorlaufleitung (v) und mindestens eine Rücklaufleitung (r) an die Heizungeeinrichtung der Anlage angeschlossen;

   b) die Vorlaufleitung (v) oder deren Mehrzahl mündet in die Rohrleitung (a), welche im Kreislauf den Wärmeträger in den oder die im

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   Außenluftstrom gelegenen Wärmeaustauscher führt, oder direkt In diesen bzw. diese Wärmeaustauscher, und die Rücklaufleitung (r) oder deren Mehrzahl zweigt vor der Mündung der Vorlaufleitung bzw. Vorlaufleitungen von derselben Rohrleitung ab;

   c) die Vorrichtung besitzt eine Einrichtung (4, 5, 16, 26) zur Regulierung der zusätzlichen Zufuhr von Wärme in den Kreislauf durch Veränderung der Vor- und Rücklaufmenge des Wärmeträgers aus der Heizungeeinrichtung (3) in den Kreislauf und zurück in diese in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur und/oder der Wärmeträgertemperatur im Wärmeaustauscher oder in mindestens einem der Wärmeaustauscher (l) im Außenluftstrom (A).

   3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser als Wärmeträger dient.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Druckgefälles in dem Kreislauf-Abschnitt zwischen dem Anschluß der Rücklaufleitung (r) und dem Anschluß der Vorlaufleitung (v) Filter, Absperrventile, Durchflußmesser und/oder andere, zum Betrieb oder zur Überwachung der Vorrichtung notwendige Armaturen (12, 13, 22, 23) in diesem Abschnitt angeordnet sind.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorlaufleitung (v) und der Rücklauf leitung (r) vor ihren Einmündungen in den Kreislauf eine Verbindungsleitung (d, d¹) angeordnet ist.

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   6. Vorrichtung nach Anspruch 5f dadurch gekennzeichnet, daß die Verhindungsleitung (d, d¹) so eng oder gedrosselt ist, daß ihr Strömungswiderstand größer ist als derjenige im Kreislauf-Abschnitt zwischen den Einmündungen der Rücklaufleitung (r) und der Vorlaufleitung (v).

   7* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren, im Kreislauf parallel geschalteten Wärmeaustauschern (l) im Außenluftstrom (A) vor jedem dieser Austauscher eine Vorlaufleitung (v) angeschlossen ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaufleitung (v) bei mehreren, im Kreislauf in Reihe geschalteten Wärmeaustauschern (l) im Außenluftstrom (A) vor den frostgefährdeten Wärmeaustauschern angeschlossen ist.

   9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem am meisten frostgefährdeten Wärmeaustauscher eine zusätzliche Vorlaufleitung (v) angeschlossen ist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (21) in derjenigen Rohrleitung (b) angeordnet ist, welche im Kreislauf dem Fortluft-Wärmeaustaueeher (2) oder dessen Mehrzahl den Wärmeträger zuführt, und daß von dieser Rohrleitung vor der Pumpe (2l) zur Rücklaufleitung (r) eine Hilfsleitung (e) mit einem Ventil (28) darin abzweigt, das bei Ausfall der Pumpe (21) öffnet.

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