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Wärmerückgewinnungsvorrichtung, insbesondere für Ställe
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung,
insbesondere für Ställe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik ist eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung,
insbesondere für Ställe, bekannt, welche einen Wärmetauscher aufweist, der mit einem
Abluftkanal zur Zuführung von Stallabluft und mit einem Abluftrückführungskanal
verbunden ist. Der Wärmetauscher weist Wärmetauschelemente auf, die von kalter Frischluft
durchströmt werden, wobei zwischen der warmen Stallabluft und der Frischluft ein
Wärmeaustausch stattfindet. Die abgekühlte Stallabluft wird über den Abluftrückführungskanal
an die Umgebung abgeleitet.
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Hierbei ist jedoch nachteilig, daß der Wärmetauscher der gattungsgemäßen
Vorrichtung, der zusammen mit einem Kondensatablauf eine werkseitig vorgefertigte
Baueinheit
bildet, insbesondere beim Einbau in vorhandene Lüftungssysteme
unter Verwendung von gesondert zu beschaffenden Anbauteilen an die Einbauverhältnisse
angepaßt werden muß. Die Praxis hat gezeigt, daß bei derartigen Anpassungsarbeiten
häufig Probleme mit den Anbauteilen auftreten, da diese in aller Regel nicht zu
den Anschlüssen des Wärmetauschers passen, weswegen hier entweder zusätzliche aufwendige
Bearbeitungen nötig werden oder es zu Ungenauigkeiten kommt, die wiederum die Funktion
und Effektivität der gattungsgemäßen Vorrichtung beeinträchtigen. Darüber hinaus
werden natürlich die Gesamtkosten der bekannten Vorrichtung erheblich durch den
beschriebenen Zusatzaufwand erhöht.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung,
insbesondere für Ställe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welche
äußerst leicht montierbar ist, und die zudem äußerst preisgünstig an verschiedenste
Einbauverhältnisse anpaßbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
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Dadurch, daß der Wärmetauscher als Fertigbauteil ausgebildet ist,
das über die Frischluftausgangsöffnungen mit einem weiteren Fertigbauteil, nämlich
dem Warmluft-Sammelbehälter, verbunden ist, und ferner mit einer ebenfalls als Fertigbauteil
ausgebildeten Kondensatwanne in Verbindung steht, und daß auch als Abluftrückführkanal
ein mit dem Wärmetauscher verbundenes Fertigbauteil Verwendung findet, die damit
als zusammepassender Bausatz ausgebildet sind, wird eine äußerst leichte Montage
erreicht, so daß auch Laien selbst die Montage vornehmen können. Die einfache Bauweise
bedingt zudem, daß die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsvorrichtung äußerst preisgünstig
und darüber hinaus besonders wartungsfreund-
lich ist.
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Insbesondere ist der Vorteil gegeben, daß die erfindungsgemäße Rückgewinnungsvorrichtung
die einfache Montage auch in bereits vorhandene Lüftungen bzw. Lüftungssysteme ermöglicht,
so daß wiederum Zusatzkosten beispielsweise für spezielle Anschlüsse entfallen.
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Insbesondere ist die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsvorrichtung
beim Einbau in sehr enge Räumlichkeiten vorteilhaft, da die Endmontage am Einbauort
erfolgt, an den vorher selbst bei sehr begrenzten Platzverhätnissen die Einzelkomponenten
problemlos transportiert werden können.
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Dadurch, daß der Abluftkanal zusätzlich als Kondensatwanne ausgebildet
ist, ergibt sich der Vorteil, daß ein Bauteil eingespart werden kann, da das zuvorgenannte
Bauteil zwei Funktionen erfüllt. Dies ergibt weitere Kostenvorteile.
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Dadurch,.daß am. Ausgang des Wärmetauschers ein Sammelbehälter angeordnet
ist, wird der Vorteil erreicht, daß die erwärmte Frischluft gerichtet aus dem Wärmetauscher
dem zu belüftenden Raum zugeführt werden kann. Außerdem kann damit der Wärmetauscher
problemlos an einen vorhandenen Frischluftkanal angeschlossen werden; es ist sogar
möglich an jede der verbleibenden Seiten des Sammelbehälters eine Frischluftleitung
anzuschließen, so daß ein Frischluftverteilungssystem selbst für eine Mehrzahl von
Räumen unter Verwendung lediglich eines Wärmetauschers geschaffen werden kann.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dadurch, daß der Sammelbehälter mit mindestens einer Frischluft-Stellklappe
versehen ist, ist der Vorteil gegeben, daß jederzeit zusätzliche Frischluft zur
erwärmten Frischluft zugeführt werden kann, um die Frischluftverteilung zu erhöhen
bzw. konstant zu halten. Dadurch wird insbesondere die Möglichkeit für eine Sommer/Winter-Schaltung
geschaffen, mit der bei hohen Temperaturen ein Teil bzw. die gesamte Frischluft
über die Frischluft-Stellklappen, also unter Umgehung des Wärmetauschers in den
Stall eingeleitet wird, während bei niedrigen Temperaturen entsprechend wenig bzw.
gar keine kalte Frischluft in die erwärmte Frisch luft eingespeist wird.
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Die Verbindung sämtlicher Bauteile mittels einer Klebung ergibt insbesondere
montagetechnische Vorteile.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnung. Darin zeigt: Fig. 1 eine schematische.Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Wärmerückgewinnungsvorrichtung in eingebautem Zustand; und Fig. 2 und 3 schematische
Prinzipdarstellungen verschiedener Anschlußmöglichkeiten an bereits vorhandene Frischluftverteilungssysteme
in einem Stall.
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Gemäß Fig. 1 ist in einem Stall 1 eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsvorrichtung
2 auf der Stalldecke 3 angeordnet. Die Wärmerückgewinnungsvorrichtung weist eine
Kondensatwanne 4 auf, welche als Abluftkanal ausgebildet ist und die an ihrem einen
Ende mit einem Abluftkamin 5 verbunden. Ferner ist die Kondensatwanne 4 im Bereich
zwischen dem Abluftkamin 5 und einem Wärmetauscher 8 mittels eines Deckelteiles
4' an ihrer Oberseite ge-
schlossen, sonst jedoch hier offen ausgebildet.
Im montierten Zustand ist der offene Bereich der Oberseite von einem Bodenteil 6
des Wärmetauschers 8 abgedeckt, wobei im Bereich des gemäß Fig.l rechten Bereiches
des Bodenteiles 6 eine Ablufteingangsöffnung 7 zur Einleitung der Abluft in den
über der Kondensatwanne 4 angeordneten Wärmetauscher 8 vorgesehen ist.
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Der Boden 9 der Kondensatwanne 4 ist im Winkel zur horizontalen Stalldecke
3 angeordnet, wobei sich in ihrem tiefsten Punkt ein Abflußkanal 10 zum Ablassen
des Kondensats befindet. Im unteren Einlaßbereich 11 des Abluftkamins 5 ist ein
Abluftventilator 12 zur Förderung der Abluft aus dem Stallbereich 13 angeordnet.
Oberhalb des Abluftventilators 12 ist eine Abluftstellklappe 14 so angeordnet, daß
bei Schrägstellung der Stellklappe der Kamin derart verschlossen werden kann, daß
die vom Abluftventilator 12 geförderte Abluft in den Abluftkanal 4 umgeleitet wird.
Die Stellung der Abluftstellklappe kann entweder mittels Handsteuerung 15 oder mittels
Stellmotor (nicht dargestellt) betätigt werden, wobei all Zwischenstellungen zwischen
der dargestellten Schrägstellung und einer den Kaminquerschnitt völlig freigebenden
Stellung möglich sind.
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Der Wärmetauscher 8 ist als Kasten ausgebildet und weist Wärmetauscherrohre
16 auf, welche in horizontaler Richtung angeordnet und an beiden Enden offen sind.
Die Rohre 16 münden in die beiden Stirnseiten 25 und 26 des kastenförmigen Wärmetauschers,
wobei die Stirnseite 26 die dem Abluftkamin abgewandte Seite ist. Die durch die
Öffnung 7 in den Abluftkanal eintretende Abluft durchströmt den Wärmetauscher in
annähernd diagonaler Richtung, d.h.
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in Kreuz-Gegenstromrichtung und tritt durch eine Ausgangsöffnung 17
in einen Abluftrückführungskanal 18 ein, der in einer Öffnung 19 des Kamins 5 oberhalb
des Wärmetauschers 8 mündet. Von dort strömt die nunmehr
abgekühlte
Abluft nach oben in die Umgebung ab. An der Oberseite des Wärmetauschers 8 ist weiterhin
ein Deckel 27 angeordnet, der zu Reinigungszwecken abgenommen werden kann. Die kalte
Frischluft strömt am kaminseitigen Ende des Wärmetauschers 8 in die Wärmetauscherrohre
16 ein, durchquert sie und strömt am anderen Ende des Wärmetauschers 8 aus dem Wärmetauscher
8 in einen Sammelbehälter 20, der an der Stirnseite 26 angeordnet ist.
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Der Sammelbehälter 20 weist eine dem Wärmetauscher 8 angepaßte Form
auf, und weist einen dem vorliegenden Ausführungsbeispiels an der dem Wärmetauscher
gegenüberliegenden Seite 21 einen Frischluftverteilungskanal 22 auf.
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Die erwärmte Frischluft strömt durch den Sammelbehälter 20 in den
Frischluftverteilungskanal 22, wobei der Volumen- bzw. Mengenstrom thermostatgesteuert
von einem Ventilator 23 über dessen veränderbare Drehzahl beeinflußt wird. Von dort
strömt die erwärmte Frischluft über das sich eventuell anschließende Frischluftverteilungssystem
in den Stall 13.
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Die Wärmetauscherrohre 16 sind als Wellrohre aus Polyäthylen gebildet,
wobei aufgrund der äußerst glatten Oberfläche dieses Werkstoffs nahezu keine Verschmutzungen
innerhalb der Rohre durch die durchströmende Frischluft entsteht. Weiterhin verspröden
diese Rohre auch nicht, da sie keine Weichmacher enthalten. Das durch den Wärmetauschvorgang
entstehende Kondenswasser, das sich am Außenumfang der Wärmetauschrohre bildet,
tropft von diesen ab, und reinigt somit gleichzeitig die Wärmetauscherrohre 16 von
außen. Diese Reinigung ist insofern von Vorteil, da die Abluft aus dem Stall meistens
mit Staub verbunden ist, der sich an den Wärmetauscherrohren ablagert.
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Durch die einfache Bauweise der Wärmerückgewinnungsvorrichtung aus
den vier Bestandteilen Kondensatwanne 4,
Wärmetauscher 8, Abluftrückführungskanal
18 und dem Sammelbehälter 20 ist vorteilhafterweise ein besonders einfacher Aufbau
der Wärmerückgewinnungsvorrichtung gegeben, wobei die erfindungsgemäße Rückgewinnungsvorrichtung
2 universel ohne weitere Zusatzinstallationen eingebaut werden kann, wobei dies
auch von Laien erreicht werden kann.
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Der Sammelbehälter 20 weist bevorzugterweise Frischluftstellklappen
24 in Form von Jalousieklappen auf, welche eine zusätzliche Frischluftzufuhr zur
erwärmten Frischluft ermöglichen.
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Gemäß Fig. 2 sind in einem Stall zwei Frischluftverteilungskanäle
30 vorgesehen sowie zwei Abluftkamine 31. Die Anordnung der Abluftkamine 31 befindet
sich innerhalb der parallel angeordneten Frischluftverteilungskanäle 30.
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Zwischen je einem Abluftkamin 31 und einem Frischluftverteilungskanal
ist eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsvorrichtung 2 eingebaut, wobei der
Frischluftverteilungskanal 22 entsprechend der Ausführungsform aus Fig. 1 angeordnet
ist. Alternativ hierzu können gemäß Fig. 3 zwei Frischluftverteilungskanäle 22 an
einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung 2 angeschlossen werden, wenn beispielsweise
nur ein Abluftkamin 5 und zwei Frischluftverteilungskanäle 30 vorhanden sind.
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In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rückgewinnungsvorrichtung
lassen sich mehrere Wärmetauscher 8, beispielsweise bis zu 10 Stück, modulartig
anordnen, so daß dadurch die Wärmetauschfläche problemlos erheblich vergrößert werden
kann. Dies ist z.B. bei gemauerten rechteckigen Kaminen möglich, die einen sehr
großen Querschnitt aufweisen. Hier ist es möglich, in einen Teil des Kamins eine
Mehrzahl von Wärmetauschelementen neben- und übereinander einzubauen, während der
verbleibende Kaminquerschnitt freibleibt. Die Luftführung
ist dann
derart, daß die Luft im Sommer durch den freien Querschnitt strömt, während sie
im Winter über die Wärmetauscher geleitet wird.
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Die Montage der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 2 wird folgendermaßen
durchgeführt: In den Abluftkamin wird eine Öffnung für den Anschluß der Kondensatwanne
4 geschnitten. Oberhalb der Öffnung wird die Abluftstellklappe 14 zusammen mit der
dazugehörigen Steuerung montiert, womit geregelt werden kann ob und wieviel Abluft
der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 2 zugeführt wird. Die Kondensatwanne 4 wird passend
zugeschnitten, in die Öffnung geschoben, und der Spalt mit Polyurethan-Schaum geschlossen.
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Der Wärmetauscher 8 wird auf die Kondensatwanne 4 gesetzt und die
beiden Teile werden miteinander verklebt.
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Entsprechend der unteren Öffnung wird oberhalb dieser die Öffnung
19 für die Abluftrückführung in den Abluftkamin geschnitten. Sodann wird der Abluftrückführungskanal
18 einmontiert entsprechend der Einmontierung der Kondensatwanne 4.
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An der Stirnseite 26 des Wärmetauschers 8 wird der Sammelbehälter
20 durch Verkleben fest mit dem Wärmetauscher 8 verbunden. Ausgehend von dem Sammelbehälter
20 wird der Frischluftverteilungskanal 22 verlegt. Dazu werden in den Sammelbehälter
20 Öffnungen geschnitten, und der Frischluftverteilungskanal 22 angeschlossen.
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An der Kondensatwanne 4 wird zur Ableitung des Kondenswassers eine
Schlauchleitung zum Spaltenboden verlegt.
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