DE3119652A1

DE3119652A1 - Vorrichtung zum klimatisieren von umbauten raeumen

Info

Publication number: DE3119652A1
Application number: DE3119652A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hertel; Harald Dipl.-Ing. 3521 Liebenau Kechel
Original assignee: FRIEDRICH HERTEL KAELTE KLIMAT
Current assignee: FRIEDRICH HERTEL KAELTE KLIMAT
Priority date: 1981-05-16
Filing date: 1981-05-16
Publication date: 1983-01-27

Description

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DIPL.-CHEM. JOACHIM PRE8-S.UER PATEjSSTANWALT

Friedrich Hertel, Kälte-Klimatechnik, 352] Liebenau 4

Vorrichtung zum Klimatisieren von umbauten Räumen

12. Mai 1981 1551/81 Dl/p

Für umbaute Räume, in denen eine bestimmte Temperatur und eine bestimmte relative Luftfeuchtigkeit ständig aufrechterhalten werden muß und in denen vorzugsweise Güter gelagert sind, die selbst Feuchtigkeit an die Umgebungsluft abzugeben bestrebt sind, wie beispielsweise Wurst- und Fleischwaren, Obst, Gemüse und dgl., und deren Feuchtigkeitsgehalt nicht unter seinen vorbestimmten Wert absinken darf, sind bisher zur Regelung der Temperatur einerseits und zur Aufrechterhaltung einer bestimmten relativen Luftfeuchtigkeit andererseits, in ihrer Funktion voneinander getrennte Vorrichtungen eingesetzt. Wenn in einem mit den vorbekannten Vorrichtungen ausgerüsteten klimatisierten Raum die gewünschte Temperatur herrscht, aber die relative Luftfeuchtigkeit über den eingestellten Sollwert ansteigt, kann diese überschüssige Feuchtigkeit nur durch Kühlen entzogen werden. Dazu wird die Raumluft an einem mit umlaufendem Kältemittel gefüllten Wärmetauscher vorbeigeführt, an dessen äußerer Oberfläche die Luft gekühlt und eine entsprechende Menge Feuchtigkeit kondensiert und abgeführt wird. Damit aber sinkt die Temperatur des klimatisierten Raumes unter den Sollwert und es ist zur Aufrechter haltung der Sollwerttemperatur notwendig, die Raumluft durch Einschaltung entsprechender und gebräuchlicher Heizeinrichtungen, wie beispielsweise elektrisch betriebene Heizkörper, aufzuheizen. Mit diesen Klimaanlagen wird die aus der Raumluft zu deren Trocknung entnommene Wärmeenergie ungenutzt an die Außenluft abgegeben und zusätzliche Energie aufgewendet, um die Temperatur in dem klimatisierten Raum wieder auf den vorgegebenen Sollwert einzustellen.

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Es stellt sich hieraus die Aufgabe, die bisher un-· genutzt an die Außenluft abgegebene Wärmeenergie weitgehend zur Wiederaufheizung des Luftvolumens in dem klimatisierten Raum zu verwenden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Klimatisierung von ■-untbauten Räume», in denen vorbestimmte Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten ständig aufrechterhalten sind, die einen KSlfcemifcitelkompressor, einen Kältemittelverdampfer, Luft-Kältemittelkondensatoren, Ie Expansionsventile, Luftbefeuchtungseinrichtungen und Gebläse bzw. Ventilatoren aufweist. Kennzeichnend ist für diese Vorrichtung, daß von dem Kältemittelkompressor (1) druckseitig eine Leitung ausgeht, die

a) über ein Regelventil 12 mit einem außerhalb i

des klimatisierten Raumes angeordneten und

mit Ventilator bsw. Gebläse ausgerüsteten Luft-Kühlmittelkondensator 2 verbunden ist, dessen \

Ablauf durch Leitungen über einen Kältemittel- j

sammler 3, einen Kältemitteltrockner 6, ein ι , Regelventil 16 und ein Expansionsventil 19 mit J

einem innerhalb des klimatisierten Raumes angeordneten Kältemittelverdampfer 4 verbunden " " ist, dessen Ableitung zur Saugseite des Kältemittelkompressors 1 führt,

" b) über ein Regelventil 13 mit einem innerhalb des klimatisierten Raumes angeordneten Luft-Kältemittelkondensator 8 verbunden ist, dessen Ablauf zn der Zulaufleitung des Kältemittelsammlers 3 führt.

Von der Vorrichtung der Srfinduag ist in Figur 1 ein Beispiel schematisch dargestellt. Von dem Kältemittelkompressor, der mit dem kombinierten über- und Unter-

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drucksi cherheitschalter 1Ο5 ausgerüstet ist, geht druckseitig die Leitung 131 aus und führt über das Regelventil 112 zu dem mit einem Ventilator ausgerüsteten Luft-Kältemittelkondensator 1Ο2, dessen Ablauf 132 mit Leitung 133 verbunden ist, die in den Kältemittelsammler 103 einmündet. Der Ausgang dieses Kältemittelsammlers 1Ο3 ist über Leitung 134, den Kältemittel trockner 106, die Leitung l^l3b mit dem Regelventil 16 und das Expansionsventil 119 mit dem Kältemittel verdampf er 1Ο4 verbunden, der innerhalb des klimatisierten Raumes angeordnet ist und dessen Ablauf über Leitung 136 mit der Saugseite des Kältemittelkompressors 1Ol verbunden ist. Von der druckseitig am·Kältemittelkompressor 101 angeschlossenen Leitung 131 zweigt Leitung 137 mit dem Regelventil 113 ab und führt: zu dem Luft-Kältemittelkondensator 10b, dessen Ablauf über Leitung 138 in die Zulaurleitung 133 zu dem Kältemittelsammler 1OJ einmündet. Die Leitung 131 und die Ableitung 136 sind durch die über das Regelventil 114 führende Leitung 139 verbunden.

Ebenso ist die Leitung 135 durch Leitung 14O über ein Regelventil 115, ein Expansionsventil 118 und Leitung mit dem Luft-Kältemittelkondensator IO 2 verbunden. Der Kältemittelverdampfer 1Ο4 und der Luft-Kältemittelkondensator 1Ο8 sind in einem Kanal {durch" gestrichelte Linien angedeutet) angeordnet, an'dessen einem Ende sich das Gebläse 11 und an dessen anderen Ende eine Watäsersprüheinrichtung IO vorgesehen sind, die über Regelventil 17 mit Wasser versorgt wird.

Sämtliche Regelventile sind vorzugsweise als Magnetventile ausgebildet. Hierbei hat es sich bewährt, diese Magnetventile über eine elektrische Schaltung mit im klimatisierten Raum angeordneten Fühlern für Temperatur und Luftfeuchtigkeit" zu verbinden," die die Magnetventile über"Regler und vorgegebenen Sollwerten regeln.

,, -v-FAjjr den._:. Betrieb, der Vorrichtung der Erfindung ergibt · sich ν beispielsweise, daß in-dem klimatisierten- Raura ..die,realtlye Feuchte der -Raumluft dem Sollwert entspricht ,. aber- .die Raumtemperatur über dem Sollwert. liegt* In diesem Fall öffnet Ventil 12 und gibt dem im Kältemittelkompressor . 1- verdichteten ISO.te mittel den .Weg In den Luft-Kältmittelkondensator. 2 frei_ff wo es. von der mittels -des--., .Ventilators, an-die Kühlflächen he raus geführ'-"

- - tea, IfUf t bis zur_:- Kondensation afegs&üh-lt wird.. Das. v.er- ; .- -flussigte Kältemittel fließt dann aus dem. Luft-Kältemit-. !©!kondensator 2 ab und gelangt durch- Leitung 3, Kälte-.-mittel trockner 6,- Leitung -'.35. durch das geöffnete - Ventil

.,,1,6 zum. Expansionsventil 1-9, durch das .es -im Kältemittel-.-verdampfer-4 hinein-verdampft pnd dadurch die mittels des. .Gebläses 11 im .Innern, des klimatisierten Raumes und des Kanals 5.0 an den .Kühlflächen-- des Kühlmittelver-

- dampfers iO4 abkühlt- _' Das verdampfte Kältemittel wird aus dem- Kai temittei verdampf er 104_: über ..Leitung 136 der

- _ Saugseite des Kältemittelkompressors 1Ol zugeführt.

Liegt-die relative Feuchtigkeit der Luft innerhalb- des Sollwertes und die- Temperatur-.unterhalb des Sollwertes, so wird das verdichtete Kältemittel aus.der.Druckseite des Kältemittelkompressosrs 101 bei geöffnetem Regelventil. 113 durch. Leitungen 131 und 137 in den-Luft-Kälte-■ mittelkondensator 1Ο8 übergeführt„ der in dem Kanal ,15O ira Inpern des klimatisierten Raumes angeordnet' von sich

- ...aufwärmender Kühlluft -um.f lossen ist ,.,.die. von dem Gebläse

-. UI.aus dem klimatisierten. Raoam .durch den Kanal 150

gesaugt und ±n den Itlimatisierten Raum, zurückgeblasen . 30 · -wird. Das in dem Luft-Kä.ltemittelkondensator 108 verflüssigte Kältemittel, fließt dann durch Leitung 138 zum Kältemittelsammler 103, von.-da über Leitung 134, Kältemitteltrockner 1Ο6, äas. geöffnete Regelventil 115 und Leitung 14O zum Expansionsventil -"118, b.ub dem das stierende Kältemittel durch Leitung 132_} in den· Luft-

Kältemittelkondensator 102 hinein verdampft« der hier die Funktion eines Verdampfers übernimmt. Das aus dem Luft-Kältemittelkondensator 102 durch Leitung 139 ausströmende Kältemittel wird über das geöffnete Regelventil 114 der Leitung 136 eingespeist, die zur Saugseite des Kältemittelkompressors 101 führt.

Wenn in dem klimatisierten Raum' die Temperatur dem Sollwert entspricht, aber die relative Luftfeuchtigkeit über dem Sollwert liegt, fließt das im Kältemittelkompressor 1 verdichtete Kältemittel bei geöffnetem Regelventil 113 durch Leitung 131 und 137 zum Luft-Kältemittelkondensator 108 und wird dort durch den vom Gebläse 111 angesaugten-Luftstrom gekühlt, die sich dabei aufheizt und den Wärmeverlust der Luft in dem klimati-

15- sierten Raum ausgleicht, der durch"die zum Feuchtigkeitsentzug notwendigen Abkühlung des gleichen Luftstroms bewirkt wird. Das aus dem Luft-Kältemittelkonden-

i
sator 1O8 abströmende"Kältemittel wird über Leitung 138,

den Käl'temittelsamniier 103, den Kältemitteltrockner 106 bei geöffnetem Regelventil 116 durch Leitung 135 dem Expansionsventil 119 zugeführt und verdampft durch dieses in den Kältemittelverdampfer 1O4. Dadurch kühlt sich die an diesem Kältemittelverdampfer 104 vorbeiströmende Luft ab, wodurch ein Teil der darin enthaltenen Feuchtigkeit sich an den Kühlfächen des Kältemittel Verdampfers 104 als Kondensat' abscheidet, das gesammelt und abgeführt wird. Das verdampfte Kältemittel wird durch Leitung 136 von dem Kältemittelkompressor 1Ol angesaugt.

Wenn die relative Luftfeuchtigkeit in dem klimatisierten Raum unter dem Sollwert liegt und die Temperatur dem Sollwert entspricht, öffnet das Regelventil 117 und es wird durch die Sprüheinrichtung HO Wasser in den Luftstrom gesprüht, der von dem gleichfalls eingeschalteten Gebläse 111 angesaugt und in dem klimatisierten Raum

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wieder verteilt wird.

Es hat sich bewährt, sämtliche Regelventile der ordnungsgemäßen Vorrichtung als Magnetventile auszubilden, die vorteilhaft über eine elektrische Schaltung mit im klimatisierten Raum angeordneten Fühlern für Temperatur und Luftfeuchtigkeit verbunden sind. Damit wird ein vollautomatischer Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. In der elektrischen Schaltung kann vorteilhaft auch noch eine Zeitschaltuhr für einen Intervallbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, die die Stromzufuhr zu den Steuereinrichtungen zu unterbrechen vermag. Damit, ist es möglich, die Vorrichtung für bestimmte und an der Zeitschaltuhr eingestellte Zeitintervalle außer Betrieb und danach automatisch wieder in Betrieb zu setzen.

Figur 2 zeigt als Beispiel einen Schaltplan für eine Vorrichtung der Erfindung, die mit Magnetventilen ausgerüstet ist. In dem Schaltplan erfolgt die Stromzufuhr über die Klemmen RST und MP sowie über den Hauptschalter

201. Dem an den Klemmen 1, 2 und 3 angeschlossenen Kältemittelkompressor 101 wird der Strom über den Schützschalter 202 zugeführt. An der über Schützschalter 203 stromversorgten Klemme 4 ist das Gebläse 111 angeschlossen, während die von Klemme 5 ausgehende Leitung zum Über- und Unterdrucksicherheitsschalter 105 führt. Mit den Klemmen 7 und 8, die über den Schützschalter 204 mit Strom versorgt werden, sind die Magnetventile 113 und 116 verbunden. Der Schützschalter 2Ο4 schließt, wenn die Temperaturfühler 210 über den Regler 213 melden, daß die Feuchtigkeit in dem klimatisierten Raum zu hoch ist. Über Schalter 205 werden die Klemmen 9, 10 und 11 mit Strom versorgt, an die die Magnetventile 114, 115 und 113 mit Kälteaggregat 101 angeschlossen sind.

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An Klemmen 12, 13 und 14, die über Schützschalter 206 mit Strom versorgt werden, sind die Magnetventile 112 bzw. 116 und das Kälteaggregat 101 engeschlossen. Klemme 15 dient der Steuerleitung für den Über- und Unterdruckschalter 105 als Ausgangspunkt. Mit Klemme ist das Magnetventil 117 verbunden. Die Zeitschaltuhr 23 2 für den Intervallbetrieb wirkt lediglich auf die Schützschalter 204, 205 und 206. Die Leuchten h. bis h₆ sind als Kontrolleuchten vorgesehen.

Sämtliche Schützschalter werden von der Regeleinrichtung gesteuert, die ihre bestimmten Ausgangswerte von den Temperaturfühlern 21Ο, wie beispielsweise Widerstandsthermometer, Trockenkugel- und Feuchtkugel-Feuchtigkeitsmesser, bezieht. Diese Temperaturfühler sind an den Klemmen 17 bis 22 angeschlossen. Klemmen 17 und 18 nehmen die Anschlüsse des Thermometers 19 und 20 des Feuchtkugelfeuchtigkeitsmessers und 21 bis 22 die Trockenkugelfeuchtigkeitsmesser.

Mit der Vorrichtung der Erfindung ist es nunmehr möglieh, die bisher bei entsprechenden Klimaanlagen ungenutzt an die Außenluft abgegebene Wärmeenergie weitgehend zur Wiederaufheizung des Luftvolumens in dem klimatisierten Raum zu nutzen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann als Kompaktgerät ausgebildet sein, das in einer nach außen gehenden Öffnung des zu klimatisierenden Raumes luftdicht eingepaßt so eingebaut wird, daß es seine klimatisierenden Funktionen in dem zu klimatisierenden Raum erfüllen kann. Es ist aber auch möglich, nur die zur Klimatisierung des Raumes notwendigen Vorrichtungsteile 104, 108, 110 und 111 in dem zu klimatisierenden Raum anzuordnen und den Rest der Vorrichtung außerhalb dieses Raumes.

Leerseite

Claims

31 19S52

Patentansprüche

Vorrichtung zur Klimatisierung von umbauten Räumen, in denen vorbestimmte Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten ständig aufrechterhalten sind, "die einen Kältemittelkompressor, einen Kältemittelverdampfer, Luft-Ktihlmifctelkonäensafcoren, Expansionsventile, Luftbefeuclhtungseirarichtungen und Gebläse bzw. Ventilatoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Kältemittelkompressor (1) druckseitig eine Leitung ausgeht, die

a) über ein Regelventil (12) mit. einem außer

halb des klimatisierten Raumes angeordneten und mit Ventilator bzw» Gebläse ausgerüsteten Luft-Kühlmittelkondensator (2)■verbunden ist, dessen Ablauf durch Leitungen über einen Kältemittelsammler (3), einen Kältemit

teltrockner (6), ein Regelventil (16) und ein Expansionsventil (19) mit einem innerhalb des klimatisierten Raumes angeordneten Kältemittelverdampfer (4) verbunden ist, dessen Ableitung zur Saugseite des Kältemittel

kompressors (1) führt,

b) über ein Regelventil (13) mit einem innerhalb des klimatisierten Raumes angeordneten

Luft-Kältemittelkondensator (8) verbunden

\ ist, dessen Ablauf su der Zulaufleitung des

. KältemittelSammlers (3) führt,

2„ Vorrichtung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, -daß sämtliche Regelventile Magnetventile sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile über eine elektrische Schaltung mit im klimatisierten Raum angeordneten Fühlern für Temperatur und Luftfeuchtigkeit verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, da durch gekenn zei chnet, daß in der elektrischen Schaltung eine Zeitschaltuhr für Intervallbetrieb vorgesehen ist, die die Stromzufuhr zu den Magnetventilen zu unterbrechen vermag.