DE3207761A1

DE3207761A1 - Be- und entlueftungsgeraet mit rueckgewinnung der abluftwaerme

Info

Publication number: DE3207761A1
Application number: DE19823207761
Authority: DE
Inventors: Ursula 2810 Verden Rätzke
Original assignee: RAETZKE MARTIN
Current assignee: RAETZKE MARTIN
Priority date: 1982-03-04
Filing date: 1982-03-04
Publication date: 1983-09-15

Description

Ursula Rätzke

Kötnerdamra 1

2810 Verden - Walle

Be- und Entlüftungsgerät mit Rückgewinnung der Abluftwärme,

Die Erfindung betrifft ein Be- und Entlüftungsgerät mit Rückgewinnung der Abluftwärme für Wohn- und Aufenthaltsräume, Büros, Schulen, Lager- und Arbeitsräume mit einem kastenförmigen, auf der Wand und/oder in der Zwischendecke montierbaren Gehäuse.

Wohn- und Arbeitsräume müssen belüftet werden. Zur Herstellung eines gesunden Raumklimas in Wohnräumen ist es z.B. erforderlich, 30 bis 50 $ des Luftvolumens p/ha auszutauschen. Dies war bei den bisher üblichen, unzulänglichen Fensterabdichtungen kein Problem. Der Luftwechsel erfolgte - ungeregelt - über die konstruktiv- und fertigungtechnisch bedingten Mängel der verwendeten Fenster. Moderne Fensterausführungen mit integrierten Dichtungselementen sowie sogen. Schallschutzfenster unterbinden diesen natürlichen Luftaustausch.

Von der iinergieseite her betrachtet, spielt der Luftwechsel im Sommer praktisch keine Rolle. Da jedoch etwa 60 $ der verbrauchten Primärenergie zum Heizen benötigt werden, wirkt sich der für das Wohnklima notwendige Luftwechsel

• *

im Winter in hohem Maße auf die Heizkosten aus. Für Großräume, Fabrikhallen usw. liegen ausgereifte Geräte zur Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung vor. Eine preisgünstige, technisch hochwertige Lösung für Kleinräume wie Wohnbereich, Gaststätten, Praxen von Rechtsanwälten usw. fehlt, da hier extreme Anforderungen an Kompaktbauweise, geringe Störanfälligkeit und Leiselauf gestellt werden.

Zur Lösung des Problems sind Verfahren zur Lüftung von Räumen bekannt, bei welchem die Wärme der Abluft auf die Zuluft übertragen und überschüssige Wärme in einem Speicher gesammelt wird. Als Wärmespeicher ist eine Salzschmelze vorgesehen, die naturgemäß zu schwer lösbaren Korrosionsproblemen führt.

Beschrieben wird auch eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme zwischen Zuluft und Abluft, bei welcher die Wärme der Abluft eines Gebäudes unter Einsatz von zwei durch Leitungen miteinander in Verbindung stehenden Wärmeübertragungssystemen kontinuierlich an die Zuluft übertragen wird. Um die Vorrichtung auch bei sehr niedrigen Temperatüren in Betrieb halten zu können, ist im Zuge der Leitungen ein Wärmepuffer für das Übertragungsmedium vorgesehen, der dann in Tätigkeit gesetzt wird, wenn der Abluft- Wärmeübertrager in Funktion ist und kurzzeitig abgetaut werden muß. Auch diese Vorrichtung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe ein narrensicheres, preiswertes System zu bieten nicht geeignet.

Bekannt ist auch ein Abluftwärmeübertrager, dessen Gehäuse durch eine Trennwand in zwei vertikale, als Zuluft- und Abluftkanal dienende Luftkanäle unterteilt ist, wobei ein aus mehreren Wärmerohren bestehendes Wärmeübertragungsregister um eine in der Ebene der Trennwand liegende horizontale Achse kippbar gelagert ist und einerseits in den Zuluftkanal und andererseits in den Abluftkanal hineinragt. Benutzt wird hier wiederum zur Wärmerückgewinnung ein flüssiges Übertragungsmedium. Darüberhinaus ist durch das Wärmeübertragungsregister kein direkter Kontakt von warmer Abluft und Wärmespeicher möglich, so daß der Wirkungsgrad unzureichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Be- und Entlüftungsgerät zu schaffen mit hohem Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung, welches durch seine integrierte Kompaktbauweise und extrem leisen Lauf der Radialgebläse den Einsatz im Wohnbereich gestattet und eine individuelle Raumklimatisierung bei hoher Wartungsfreiheit und niedrigen Anschaffungskosten ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Radialgebläse (1O, 11) für die getrennte Zu- und Abführung der Luftströme vorgesehen sind. Pur die Zu- und Abluft je ein Speicherpaket (2,3) als Wärmetauscher benutzt wird. Die Bleche (4) der Speicherpakete (2,3) je nach Schaltzustand in direktem Kontakt mit der Zuluft oder Abluft stehen.

Der Richtungswechsel der Luftströme je nach dem thermischen Zustand der Speicherpakete(2,3) bei kontinuierlich arbeitenden Radialgebläsen (iO,1i) über eine elektrisch ansteuerbare Luftklappe (8) erfolgt. Laufende Änderungen des Geschwindigkeitsvektors der Luftströme innerhalb der Speicherpakete (2,3»^) im grenzschichtnahen Bereich zu einer Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen den Speicherpaketen (2,3) und den Luftströmen führt.

Vorteilhafterweise werden bei dem erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsgerät superflache, leise laufende Radialgebläse (1O,11) benutzt. Die Bleche der Speicherpakete (k) können gewellt, geknickt oder gefaltet sein, um so zu einer Zwangsluftführung und damit laufenden Änderung des Geschwindigkeitsvektors des Luftstromes führen. Als vorteilhaft hat sich hierbei in den Speicherpaketen (2,3) eine Blechstärke von 0,7 mm, Blechabstand 7 mm, Wellenhöhe 7 mm und eine Wellenlänge von 32 mm herausgestellt.

Die Arbeitszyklen des Systems, welche durch die Luftklappe (8) über den Stellmotor (9) gesteuert werden, sind mittels einer Stelluhr in feinen Stufen vorprogrammierbar.

Vorteilhaft für Montage und Demontage ist die Zusammenfassung von Luftklappe (8), Stellmotor (9) sowie Stell-

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element (i2) zu einer zusammenhängenden Einschubeinheit,

Eine Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Erweiterung des Anwendungsbereiches ist erreichbar, wenn je ein vor und hinter dem Speicherpaket (2,3) liegender Thermofühler in Verbindung mit einer die Raumtemperatur sowie vorgegebene Optimierungsparameter berücksichtigenden zentralen Steuereinheit statt der Stelluhr die Regelung übernimmt.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsgerätes enthält zur Verhinderung von Luftstromkurzschlüssen und zur Störschalldämpfung elastische Dichtlippen an den Trennwänden (6) der einzelnen Gehäusekammern (5.7).

Für den im Wohnbereich notwendigen Leistungsspielraum von ca. 200 - 1000 m^/h werden pro Radialgebläse (1O,11) etwa 14O - 180 Watt aufgenommen.

Zur Verbesserung der Luftqualität besitzt das erfindungsgemäße Be- und Entlüftungsgerät vor und/oder hinter jedem Radialgebläse (1O,11) ein Filterelement (13,1^) vorzugsweise ein Zickzackfilter aus Cellulose.

Zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften wird bei einer Version des erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsgerätes das Gehäuse (i) mit Schalldämmungs- und/oder

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Dämpfungsmaterial ausgekleidet. Darüberhinaus sind die Radialgebläse (10,11) über elastische Aufhängungen (15» 16) und flexible Stutzen (17,18) mit dem Gehäuse (i) verbunden.

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsgerätes besitzt eine elektrostatische Einheit zur Staubfilterung sowie UV-Strahler zur Desinfektion der Luftströme. Eine Vorrichtung zur Luftbefeuchtung ist gleichfalls im Gehäuse (1) vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Vorderansicht des Be- und Entlüftungsgerätes Fig. 2: Draufsicht von unten
Fig. 3: Seitenansicht

Fig. k: Vergrößertes Detail der Bleche des Speicherpaketes Fig. 5' Vorderansicht des Be- und Entlüftungsgerätes mit Umkehr der Luftströme.

Beim in Fig. 1 dargestellten Arbeitszyklus tritt die Abluft durch den Stutzen (19) in das Gehäuse (i) ein. Über den Zickzackfilter (13) wird sie in das Radialge- " blase (io), welches sich in der Gehäusekammer (5) befindet, hineingesaugt. Das Radialgebläse (1O) ist mittels einer elastischen Aufhängung (15) und über einen flexi-

blen Stutzen (17) ^mit dem Gehäuse (1) verbunden. Über den flexiblen Stutzen Ό 7) wird der Luftstrom zur Luftklappe (8) geführt und tritt dort in das Speicherpaket (2) ein. Durch den Luftstrom - welcher Raumtemperatur besitzt - wird das Speicherpaket (2) aufgeheizt. Die Abluft tritt nunmehr durch den Stutzen (21) in eine nicht dargestellte Rohrleitung und wird durch die Außenwand ins Freie geführt. Der Rohraustritt ist vorteilhaft mit einem Fliegengitter versehen.

Parallel dazu wird die Außenluft gleichfalls über eine nicht dargestellte, fliegengitterversehene Rohrleitung über den Stutzen (2C)) in das - vom vorhergehenden Arbeitszyklus her - vorgewärmte Speicherpaket (3) geführt, hier aufgewärmt und über die Luftklappe (8) zum Zickzackfilter 0*0 geleitet, wo sie in das Radialgebläse (11) eingesaugt und über den flexiblen Stutzen (i8) in die nicht gezeichnete Zuführungsleitung für den zu belüftenden Raum geführt wird.

Das Radialgebläse (11) ist wiederum über eine elastische Aufhängung (16) und einem flexiblen Stutzen (1Ö) mit dem Gehäuse (1) verbunden.

In Fig. 5 wird der gleiche Vorgang nach der durch die Stelluhr bedingten Umschaltung gezeigt. Die Umschaltung wird über die Luftklappe (8) mittels des Stellelementes (12) über den Stellmotor (9) vorgenommen. Bei dem hier gezeigten Zyklus tritt die Abluft wiederum durch den

Stutzen (19) ein und wird über das Radialgebläse (1O) und den flexiblen Stutzen (17) an der Luftklappe (8) vorbei in das Speicherelement (3) geleitet. Dieses wird hierbei aufgeheizt und die Abluft tritt durch den Stutzen (20) in die nach außen führende Rohrleitung.

Die kühle Außenluft tritt nunmehr durch den Stutzen (21) über das Speicherpaket (2) und den Zickzackfilter (1*0 in das Radialgebläse (ii) ein und wird hier wiederum in den Verteilkanal (nicht gezeichnet) geführt.

Fig. k zeigt die einzelnen Bleche der Speicherpakete. Die Wellung der Bleche (h) sowie ihr Abstand, Wellenlänge bzw. Wellenhöhe sind dargestellt.

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Claims

Ursula -ttätzke

Kötnerdamin 1

2810 Verden - Walle

SCHUTZANSPRÜCHE

1 J Be- und Entlüftungsgerät mit Rückgewinnung der Abluftwärme für Wohn- und Aufenthaltsräume, Büros, Schulen, Lagerund Arbeitsräume mit einem kastenförmigen, auf der Wand und/oder in Zwischendecken montierbaren Gehäuse (1)

dadurch gekennzeichnet,

daß zwei Radialgebläse (10,11) für die getrennte Zu- und Abführung der Luftströme vorgesehen sind.

Für Zu- und Abluft je ein Speicherpaket (2,3) als Wärmetauscher benutzt wird.

Die Bleche (4) der Speicherpakete (2,3) je nach Schaltzustand in direktem Kontakt mit der Zuluft oder Abluft stehen. Der Richtungswechsel der Luftströme je nach dem thermischen Zustand der Speicherpakete (2,3) bei kontinuierlich arbei-

tenden Radialgebläsen (i_0,1i) über eine ansteuerbare Luftklappe (8) erfolgt.

Laufende Änderungen des Geschwindigkeitsvektors der Luftströme innerhalb der Speicherpakete (2,3,4) im grenzschichtnahen Bereich zu einer Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen den Speicherpaketen (2,3) und den Luftströmen führt.

2. Be- und Entlüftungsgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,

daß superflache, leise laufende Radialgebläse (10,1 1) benutzt werden.

3· Be-* und Entlüftungsgerät nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet ,

daß die Bleche der Speicherpakete (4) durch ihre Vellung, Knickung oder Faltung zu einer Zwangsluftführung und laufenden Änderung des Geschwindigkeitsvektors des Luftstromes führen.

4. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blechstärke in den Speicherpaketen (4) 0,7 mmi der Blechabstand 7 "im, die Wellenhöhe 7 mm und die Wellen länge 32 mm betragen.

5. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4

dadurch gekennzeichnet,

daß die Arbeitszyklen mittels einer außenliegenden Stelluhr zumindest in feinen Stufen regelbar sind.

6. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5

dadurch gekennzeichnet,

daß die Luftklappe (8) mit Stellmotor (9) als zusammenhängende Einschubeinheit zwecks Verbesserung der Auswechslung ausgeführt ist.

7. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6

dadurch gekennzeichnet,

daß je ein vor und hinter dem Speicherpaket (2,3) liegender Thermofühler in Verbindung mit einer die Raumtemperatur sowie vorgegebene Optimierungsparameter berücksichtigenden zentralen Steuereinheit statt der Stelluhr die Regelung übernimmt.

8. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7

dadurch gekennzeichnet,

daß zur Verhinderung von Luftstromkurzschlüssen und zur Störschalldämpfung die Trennwände (6) der einzelnen Gehäusekammern (5,7) durch elastische Lippen abgedichtet sind.

9. Be- und Entliiftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8

dadurch gekennzeichnet,

daß pro Radialgebläse (10,11) ca. i40 Watt aufgenommen werden.

10. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9

dadurch gekennzeichnet,

daß die Luftklappe (8) und das Stellelement (12) innerhalb des Gehäuses (i) geführt werden.

11. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10

dadurch gekennzeichnet,

daß vor und/oder hinter jedem Radialgebläse (10 _f11 ) ein Filterelement (13,Ik) vorzugsweise Zickzackfilter aus Cellulose vorgesehen ist.

12. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11

dadurch gekennzeichnet ,

daß die Radialgebläse (10,11) über elastische Aufhängungen (15»16) und flexible Stutzen (17,18) mit dem Gehäuse (1) verbunden sind.

13· Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12

dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse ( 1 ) mit Schalldänunungs- und/oder Dämpfungsmaterial ausgekleidet 1st.

"\h. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13

dadurch gekennzeichnet,

daß im Gehäuse (i) ein elektrostatischer Staubfilter vorgesehen ist.

15. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - Ik

dadurch gekennzeichnet,

daß der aus dem jeweils aufgeheizten Speicherelement (10, 11) austretende Luftstrom in bekannter Weise befeuchtet wird.

16. Be- und Entlüftungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15

dadurch gekennzeichnet,

daß durch in Gehäuse (i) befindliche UV-Strahler eine Desinfektion der Luftströme vorgenommen wird.