DE3736133A1 - Lufterwaermungseinheit zur frost- und vereisungssicheren erwaermung von aussenluft bei umluft- und solefreier betriebsweise - Google Patents

Lufterwaermungseinheit zur frost- und vereisungssicheren erwaermung von aussenluft bei umluft- und solefreier betriebsweise

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    • F24H4/06—Air heaters
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Description

Die Erfindung betrifft ein Betriebssystem für Wärme­ austauscher-Anlagen und Wärmerückgewinnungssysteme zur Erwärmung von Luft kleiner gleich 0° nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Wärmeaustauscher und Wärmerückgewinnungssysteme, welche zur Erwärmung der Außenluft auch unter 0° dienen, sind speziell gegen Einfrieren des Heizmittels bzw. des in der Fortluft abgeschiedenen Kondensats zu sichern und zu schützen.
Dies erfolgt in der Regel durch Umluftbetrieb, durch Vorerwärmer mit Sekundärpumpe und konstantem Heizmit­ telstrom, durch solegefüllte Vorerwärmer und zusätz­ lichem Heizmittel-Wärmeaustauscher sowie mittels elek­ tronischen und thermostatischen Regeleinrichtungen.
Kritik am Stand der Technik
Soweit Umluftbetrieb für die klima- oder produktions­ technische Belüftung in Frage kommt oder überhaupt zu­ lässig ist, besteht hier ein erhöhtes Risiko für Frost­ gefahr und Betriebsstörungen durch temperaturge­ schichtete Anströmung des Wärmeaustauschers.
Bei Wärmeaustauscher- und Wärmerückgewinnungs-Systemen für reinen Außenluftbetrieb entsteht ebenfalls ein er­ höhtes Risiko, da die kalte Außenluft unmittelbar mit dem Heizmedium Wasser reagiert und bereits bei gering­ ster inhomogener Wasserströmung im Wärmeaustauscher, welche sich durch Feststoffablagerungen, Luftansamm­ lungen etc. einstellen kann, unabwendbar einfriert.
Oben angeführte Risiken werden bei solebetrie­ benen Anlagen weitgehend vermindert. Hierbei kommt aber der nicht unerhebliche Umweltaspekt zum Tragen sowie eine Verschlechterung der thermodynamischen Eigenschaf­ ten.
Solebetriebene Anlagen verursachen außerdem einen er­ höhten Wartungsaufwand.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist deshalb ein Betriebs­ system für Lufterwärmer-Einheiten zu entwickeln, bei welchem die Frost- und Vereisungsgefahr für Lufterwärmer und Wärmerückgewinnungssysteme erheblich gemindert wird und gleichzeitig eine umluft- und solefreie Betriebs­ weise und gleichzeitig bei temperaturschichtungsfreier Anströmung des Wärmeaustauschers möglich ist.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe - ein frost- und vereisungsfreies Luft­ erwärmungssystem bei umluft- und solefreiem Betrieb - zu lösen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Erwärmen der kalten Außenluft nicht im Wärmeaustauscher selbst erfolgt, sondern bereits weit vorher durch Bei­ mischung von Warmluft.
Dies erfolgt erfindungsgemäß jedoch nicht mit Umluft sondern mit eigenerwärmter Rückluft. Dazu ist es er­ forderlich, die Wärmeaustauscher-Ventilator-Einheit für eine höhere Betriebsluftmenge auszuführen, den Ventilator auf der Anströmseite des Wärmeaustauschers anzuordnen und zwischen Luftverteil- und Beimischkammer ein Rückluftbypass mit regulierbarer Luftklappe auszu­ führen.
Über bekannte Regelfunktionen ist es nun möglich, den Wärmeaustauscher unabhängig von der Minustemperatur der Außenluft gleichmäßig mit zum Beispiel +1°C anzu­ strömen. Ein Einfrieren des Wärmeaustauschers oder bei Wärmerückgewinnungssystemen die Vereisung von Kondensat in der Fortluft wird so von vorneherein ausgeschlossen.
Fig. 1 zeigt eine Lufterwärmungseinheit mit Wärmeaustau­ scher-Heizmittel Wasser.
Fig. 2 zeigt eine Lufterwärmungseinheit mit Luft/Luft- Wärmeaustauscher.
Bedeutung der Bezugsnummern
1 - Außenluft
2 - Zuluft
3 - eigenerwärmte Rückluft
4 - Außenluftklappe
5 - Beimischkammer
6 - geregelter Ventilatormotor
7 - Ventilator
8 - Temperaturerfassung zur Regelung der Beimischmenge
9 - Diffusor
10 - Wärmeaustauscher-Heizmittel Wasser
11 - Regelung zur stromsparenden Betriebsweise der Venti­ latoreinheit
12 - Luftverteilerkammer
13 - Druckerfassung zur Regelung der Ventilatoreinheit
14 - Rückluftbypass
15 - luftdicht absperrbares Luftmengenregulierorgan
16 - geregelter Stellmotor des Luftmengenregulierorgans
17 - Regelung der Rückluftbeimischmenge
18 - geregelter Stellmotor der Außenluftklappe
19 - Fortluft
20 - Luft/Luft-Wärmeaustauscher
21 - Abluftventilator

Claims (4)

1. Lufterwärmungseinheit zur frost- und vereisungs­ sicheren Erwärmung von Außenluft bei umluft- und solefreier Betriebsweise, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilkomponenten in Luftrichtung in der Reihen­ folge - Beimischkammer, Ventilator, Diffusor, Wärme­ austauscher, Luftverteilerkammer - aufgebaut sind und zwischen der Luftverteil- und Beimischkammer ein Bypass mit einem luftdicht absperrbarem Luft­ mengenregulierorgan angeordnet ist.
2. Lufterwärmungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilkomponenten derart dimensioniert sind, daß intern eine erhöhte Betriebsluftleistung gemäß dem notwendigen Mischungsverhältnis in Abhängigkeit der Außen- und Zulufttemperatur möglich ist, ohne die Soll-Anlagenluftleistung zu beeinträchtigen.
3. Lufterwärmungseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung vorhanden ist, welche in Ab­ hängigkeit der minimalen Wärmeaustauscher-Anström­ temperatur zum Beispiel 1°C und je nach Außentempe­ ratur zum Beispiel -20°C über die Bypassklappe die eigenerwärmte Rückluftmenge bestimmt und reguliert und gegebenenfalls über eine Außenluftklappe die Außenluft begrenzt.
4. Lufterwärmungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine stromsparende Betriebsweise die Ventilatorein­ heit druck- und mengenabhängig geregelt ist.
DE3736133A 1987-10-26 1987-10-26 Lufterwärmungseinheit zur frost- und vereisungssicheren Erwärmung von Außenluft, bei welcher der Außenluft erwärmte Luft beigemischt wird Expired - Lifetime DE3736133C2 (de)

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