DE4414061C2 - Gerät für die Klimatisierung von Räumen - Google Patents
Gerät für die Klimatisierung von RäumenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/02—System or Device comprising a heat pump as a subsystem, e.g. combined with humidification/dehumidification, heating, natural energy or with hybrid system
- F24F2203/026—Absorption - desorption cycle
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät für die Klimatisierung
von Räumen, das nach dem Sorptionsverfahren arbeitet,
bestehend aus mindestens zwei Behältern für die Aufnah
me von Sorptionsmaterial, einer Wärmezuführvorrichtung
sowie einer Wärmeabführvorrichtung in Form von Rohran
ordnungen, und mindestens einer Luftbefeuchtungsvor
richtung, bei dem jeder Behälter in einen Arbeitskreis
zur Luftkühlung und einen weiteren Arbeitskreis zur Re
generation des Sorptionsmateriales schaltbar ist.
Ein derartiges Gerät ist aus der DE 34 24 298 C2 be
kannt geworden. Bei dieser sind mehrere mit festem
Sorptionsmaterial gefüllte Speicher zueinander parallel
angeordnet. In einer Rohranordnung sind den Behältern
vor- bzw. nachgeschaltet Befeuchtungs-, Wärmetausch- und
Beheizungsvorrichtungen für Luft, die je nach der
Betriebsweise, einer Raumklimatisierung am Tage und
einer Regeneration des Sorptionsmateriales während der
Nacht, durch eine Ventilanordnung entsprechend ihrer
auszuführenden Wirkung in den jeweils einen im Betrieb
befindlichen Arbeitskreis eingeschaltet werden.
In der Technik sind dort, wo eine preiswerte Wärme
quelle ganztägig zur Verfügung steht, auch Anlagen be
kannt geworden, bei denen zwei Arbeitskreise gleich
zeitig in Betrieb sind, ein Arbeitskreis für die Raum
klimatisierung, der andere für die Regeneration des
Sorptionsmaterials.
Die bekannten Anlagen dieser Art nutzen die Energie zu
ihrem Betrieb nicht optimal: Die Gebläse zum Fördern
der Luft, die teure Primärenergie für ihren Betrieb be
nötigen, müssen für das Durchpressen der Luft durch die
mit Sorptionsmaterial gefüllten Behälter groß ausgelegt
sein, weil das in die Behälter eingeschüttete Sorp
tionsmaterial in dieser Lagerform einen erheblichen
Strömungswiderstand besitzt. Die für das Trocknen des
Sorptionsmaterials bei dessen Regenerierung einzuset
zende Wärme von meist niedriger Temperatur wird aber
auch in Mengen zugeführt, die überdimensioniert sind.
Diese Anlagen haben aber auch einen erheblichen Bedarf
an Bauraum, denn die neben den Behältern befindlichen
Rohranordnungen, Wärmetauscher und weiteren Aggregate
haben einen erheblichen Platzbedarf. Das führt zu einem
erheblichen Gerätevolumen.
Durch die DE 37 00 707 C2 und die DE 40 06 287 A1 sind
Adsorptionskühlanlagen mit jeweils zwei Arbeitskreisen
bekannt geworden.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der
Technik.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfa
chen Mitteln unter Einsparung von Bauraum eine Erhöhung
des Wirkungsgrades des Ad- und Desorptionsprozesses und
damit optimale Betriebsparameter zu erreichen.
Die Erfindung besteht darin, daß jeder Arbeitskreis in
gleicher Weise aus einem Speicher und einem Kühler auf
gebaut ist, daß in den Behältern des Speichers das
Sorptionsmaterial in mehreren hintereinander angeord
neten Schichten mit zwischengeschalteten Lufträumen
angeordnet ist, daß in den Schichten des Sorptionsmate
rials die Rohranordnungen befindlich sind und daß die
Arbeitskreise durch eine Ventilanordnung zur wechsel
seitigen Umschaltung ihrer Betriebszustände miteinander
verkoppelbar sind.
Dieses Gerät arbeitet energetisch erheblich günstiger
als die bekannten Anlagen: Dadurch, daß in den Behäl
tern das Sorptionsmaterial in mehreren hintereinander
angeordneten Schichten mit zwischengeschalteten Luft
räumen angeordnet ist, ist erreicht, daß der erforder
liche Druck zum Fördern der Luft kleiner sein kann,
denn nach jedem Durchgang durch eine Schicht ist der
Luft eine Zone der Vergleichmäßigung gegeben, auch wird
hierdurch eine Vergleichmäßigung der Strömung erreicht,
indem sich nicht längere bevorzugte Luftwege im Sorpti
onsmaterial ausbilden können. Weiter wird Bauraum da
durch eingespart, daß in den Schichten des Sorptions
materials die Rohranordnungen befindlich sind, wodurch
durch den unmittelbaren Kontakt mit dem Sorptionsmate
rial auch der Energieübergang erleichtert wird, was zu
Energieeinsparungen führt. Vor allem wird aber dadurch,
daß die Arbeitskreise durch eine Ventilanordnung mit
einander verkoppelbar sind, eine Energieeinsparung da
durch erreicht, daß die bei der Lufttrocknung erhal
tene Wärme wieder bei der Entfeuchtung das Sorptionsma
teriales während der Regenerierung einsetzbar ist. So
finden durch diese sich gegenseitig stützenden und för
dernden Maßnahmen Energie- und Raumeinsparung gleich
zeitig und gemeinsam statt.
Baulich ist es vorteilhaft, wenn die Schichten aus zwei
Siebanordnungen bestehen, zwischen denen die Rohranord
nung befindlich ist und zwischen denen das feste Sorp
tionsmaterial gelagert ist.
Ein besonders günstiger Wirkungsgrad ließ sich dadurch
erzielen, daß die Siebanordnungen V-förmig im Strö
mungsweg stehen, wobei die Spitze in Strömungsrichtung
gerichtet ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn jede einem Behälter zu
geordnete Rohranordnung aus mindestens zwei Rohren mit
eigenem Zu- und Abfluß besteht, einem Rohr für die Zu
führung von fremder Wärme und einem weiteren Rohr für
die Zuführung eigener von der Lufttrocknung im eigenen
Gerät abgeführter und nun der Sorptionsmaterialtrock
nung zugeführter Wärme.
Dazu dient eine Ventilanordnung, mit der die Rohranord
nung des in der Desorptionsphase befindlichen Behälters
mit der Rohranordnung des in der Adsorptionsphase be
findlichen Behälters koppelbar ist.
Weiter ist es zweckdienlich, wenn dem Behälter mit dem
Sorptionsmaterial ein Wärmetauscher nachgeschaltet ist,
der vor dem Befeuchter angeordnet ist.
Ein besonders guter Wärmeübergang in beiden Richtungen,
sowohl von dem Rohr in das Sorptionsmaterial als auch
von dem Sorptionsmaterial in das Rohr, läßt sich da
durch erzielen, daß die Rohre der in den Behältern be
findlichen Rohranordnungen mit Rippen versehen sind.
Als sehr vorteilhaft hat es sich bei rohrparallelen
Rippen erwiesen, daß die Rippen gelocht sind. Hierdurch
wird erreicht, daß nicht nur der Kontakt zwischen Rippe
und Sorptionsmaterial inniger wird, sondern auch die
Luft besser durch die Sorptionsmaterialschichten hin
durchtreten kann.
Eine weitere energetisch verbesserte Nutzung wird da
durch erreicht, daß dem Speicherblock jeden Arbeits
kreises eine Wärmetauscheranordnung vor- und nachge
schaltet ist, mit der Wärme dem anderen Speicherblock
zugeführt wird.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in
der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei
spieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gerätes,
Fig. 2 eine Ansicht eines Wärmetauscherrohres,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Wärmetauscherrohr,
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Speicher mit Wärme
tauschern.
In dem Gerätegehäuse 1 sind zwei Speicherblöcke 2 und
zwei Kühlerblöcke 3 sowie eine von einem Prozessor 4
gesteuerte, mit Ventilen und/oder Steuerklappen aus
gerüstete Schaltvorrichtung 5 angeordnet. Die Schalt
vorrichtung 5 ist mit dem Prozessor 4 über eine Leitung
6 verbunden. Die Pfeile geben die Strömungsrichtung der
Luft an, die zum Zwecke der Klimatisierung in dem einen
Zweig und zum Zwecke der Regenerierung des Speicherma
terials in der anderen Richtung fließt. Jeder der bei
den Speicherblöcke 2 ist mit mehreren im Strömungsweg
der Luft hintereinandergeschalteten Speichern 7 be
stückt. Jeder Kühlerblock 3 ist mit einem Gebläse 8,
einem Wärmetauscher 9 und einer Befeuchtungsvorrichtung
10 ausgestattet.
Im Betrieb wird jeweils der eine aus Speicherblock 2
und Kühlerblock 3 bestehende Zweig zur Kühlung von
Luft, der andere zur Regenerierung des Speichermateria
les benutzt.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der
untere Zweig so geschaltet, daß Luft, die vom Gebläse 8
bewegt wird, links in das Gehäuse 1 eingesaugt und
durch die Speicher 7 gesaugt wird. Da in diesen Spei
chern 7 regeneriertes Sorptionsmaterial gelagert ist,
das trocken ist und begierig aus der durchströmenden
Luft Feuchtigkeit ansaugt, verläßt die Speicher 7 eine
sehr trockene und erwärmte Luft. Ein Teil der sich in
den Speichern 7 bildenden Sorptionswärme wird durch
Wärmetauscher 11 aufgenommen und Wärmetauschern 12 über
Rohre 13 im anderen Zweig zugeführt. Zusätzlich kann in
weiteren Wärmetauschern 14 von außen zugeführte Kühl
flüssigkeit eine weitere Kühlung der beim Feuch
tigkeitsentzug im Speicher 7 sich erwärmenden Luft be
wirken. Der trockenen und durch die Wärmetauscher 11, 14
bereits gekühlten Luft wird im Wärmetauscher 9 des Küh
lerblocks 3 noch weitere Wärme entzogen, ehe sie in die
Befeuchtungsvorrichtung 10 eingelassen wird. Der Wärme
tauscher 9 wird in seiner Kühlleistung über die Kühl
stufe Adiabatkühler 10A zu Wärmetauscher 9A mit Rohr
übergängen 15 unterstützt. In dieser Befeuchtungsvor
richtung 10 wird die bisher trockene Luft durch die
adiabatische Befeuchtung stark gekühlt und verläßt in
diesem Zustand das Gerätegehäuse 1. Die im Wärme
tauscher 9 erhaltene Wärme wird durch die Rohre 16 dem
anderen (oberen) Zweig zugeführt, in welchem die Rege
neration von Sorptionsmaterial stattfindet.
Diese Regeneration findet in dem oberen Zweig mit den
gleichen Arbeitsmitteln statt. Rechts tritt atmosphäri
sche Luft in den Block 3A ein, wird vom Gebläse 8A
durch die Speicher 7A gefördert und hier durch in die
Speicher 7A eingebaute Wärmetauscher 12, 16 weiter er
hitzt. Die heiße Luft und der Wärmeübergang der Wär
metauscher 12, 16 zum Sorptionsmaterial führt zur Trock
nung und damit zur Regeneration des Sorptionsmate
rials. In den Wärmetauschern 12 fließt ein Wärmeüber
tragungsmittel, das in den Wärmetauschern 11 erhitzt
wurde, in den Wärmetauschern 16 fließt Heißwasser oder
Heißdampf aus externen Wärmequellen. Der obere und der
untere Zweig werden im Betrieb wechselseitig umge
schaltet, damit die mit Feuchtigkeit gefüllten Speicher
wieder regeneriert werden. Die hierbei nötigen Umschal
tungen werden gesteuert vom Prozessor 4 von der Schalt
vorrichtung 5 vorgenommen.
Die Wärmetauscherrohre 17 sind mit achsparallelen Rip
pen 18 versehen, die eine Vielzahl von Löchern 19 auf
weisen (Fig. 2 und 3).
Die Speicher sind mit Lufteintritt 21 und Luftaustritt
20 versehene Baugruppen, in deren Gehäusen 22 V-förmig
gestaltete Siebe 23 angeordnet sind. Zwischen je zwei
Sieben 23 befinden sich abwechselnd mit Sorptionsmasse
24 gefüllte Abschnitte 25, in denen auch die Wärmetau
scherrohre 17 angeordnet sind, sowie leere, nur Luft
enthaltende Abschnitte 26.
Bezugszeichenliste
1 Gerätegehäuse
2 Speicherblock
3 Kühlerblock
4 Prozessor
5 Schaltvorrichtung
6 Leitung
7 Speicher
8 Gebläse
9 Wärmetauscher
10 Befeuchtungsvorrichtung
11 Wärmetauscher
12 Wärmetauscher
13 Rohr
14 Wärmetauscher
15 Rohr
16 Wärmetauscher Rohr
17 Wärmetauscherrohr
18 Rippe
19 Loch
20 Luftaustritt
21 Lufteintritt
22 Gehäuse
23 Sieb
24 Sorptionsmasse
25 Abschnitt
26 Abschnitt
2 Speicherblock
3 Kühlerblock
4 Prozessor
5 Schaltvorrichtung
6 Leitung
7 Speicher
8 Gebläse
9 Wärmetauscher
10 Befeuchtungsvorrichtung
11 Wärmetauscher
12 Wärmetauscher
13 Rohr
14 Wärmetauscher
15 Rohr
16 Wärmetauscher Rohr
17 Wärmetauscherrohr
18 Rippe
19 Loch
20 Luftaustritt
21 Lufteintritt
22 Gehäuse
23 Sieb
24 Sorptionsmasse
25 Abschnitt
26 Abschnitt
Claims (10)
1. Gerät für die Klimatisierung von Räumen,
das nach dem Sorptionsverfahren arbeitet,
bestehend aus mindestens zwei Behältern für die
Aufnahme von Sorptionsmaterial, einer Wärmezuführ
vorrichtung sowie einer Wärmeabführvorrichtung in
Form von Rohranordnungen, und mindestens einer
Luftbefeuchtungsvorrichtung als Adiabatkühler,
bei dem jeder Behälter in einen Arbeitskreis zur
Luftkühlung und einen weiteren Arbeitskreis zur
Regeneration des Sorptionsmaterials schaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Arbeitskreis in gleicher Weise aus einem Speicher (2) und einem Kühler (3) aufgebaut ist,
daß in den Behältern (7) des Speichers (2) das Sorptionsmaterial (24) in mehreren hintereinander angeordneten Schichten (25) mit zwischengeschalte ten Lufträumen (26) angeordnet ist,
daß in den Schichten (25) des Sorptionsmaterials (24) die Rohranordnungen (17) befindlich sind und daß die Arbeitskreise durch eine Ventilanord nung (5) zur wechselseitigen Umschaltung ihrer Be triebszustände miteinander verkoppelbar sind.
daß jeder Arbeitskreis in gleicher Weise aus einem Speicher (2) und einem Kühler (3) aufgebaut ist,
daß in den Behältern (7) des Speichers (2) das Sorptionsmaterial (24) in mehreren hintereinander angeordneten Schichten (25) mit zwischengeschalte ten Lufträumen (26) angeordnet ist,
daß in den Schichten (25) des Sorptionsmaterials (24) die Rohranordnungen (17) befindlich sind und daß die Arbeitskreise durch eine Ventilanord nung (5) zur wechselseitigen Umschaltung ihrer Be triebszustände miteinander verkoppelbar sind.
2. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichten (26) aus zwei Siebanordnungen
(23) bestehen, zwischen denen die Rohranordnung
(17) befindlich ist und zwischen denen das feste
Sorptionsmaterial (24) gelagert ist.
3. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Siebanordnungen (23) V-förmig im Strö
mungsweg stehen, wobei die Spitze in die Strö
mungsrichtung gerichtet ist.
4. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede einem Behälter (7) zugeordnete Rohranord
nung aus einem mindestens zwei Rohren (11, 14; 12,
16) mit eigenem Zu- und Abfluß besteht.
5. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ventilanordnung (5) vorgesehen ist, mit
der die Rohranordnung des in der Desorptionsphase
befindlichen Behälters mit der Rohranordnung des
in der Adsorptionsphase befindlichen Behälters
koppelbar ist.
6. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Behälter (2) mit dem Sorptionsmaterial
(24) ein Wärmetauscher (9) nachgeschaltet ist, der
vor dem Befeuchter (10) angeordnet ist.
7. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre (17) der in den Behältern (2) be
findlichen Rohranordnungen mit Rippen (18) verse
hen sind.
8. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rippen (18) gelocht sind.
9. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Speicherblock (2) jeden Arbeitskreises
eine Wärmetauscheranordnung vor- und nachgeschal
tet ist, mit der Wärme dem anderen Speicherblock
(2A) zugeführt und abgeführt wird.
10. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem jeweilig in der Desorption befindlichen
Speicherblock (2, 2A) aus externen Energiequellen
die Desorptionsenergie über die Wärmetauscher (16)
zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4414061A DE4414061C2 (de) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Gerät für die Klimatisierung von Räumen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4414061A DE4414061C2 (de) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Gerät für die Klimatisierung von Räumen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4414061A1 DE4414061A1 (de) | 1995-10-26 |
DE4414061C2 true DE4414061C2 (de) | 1998-03-19 |
Family
ID=6516152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4414061A Expired - Lifetime DE4414061C2 (de) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Gerät für die Klimatisierung von Räumen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4414061C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011119117B4 (de) * | 2011-11-21 | 2015-08-06 | Lieselore Kronauer | Sorptionstechnisches Gerät zur Speicherung und Wandlung von Energie verschiedener Zustandsformen |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19539292C2 (de) * | 1995-10-23 | 2000-03-16 | Dieter Kronauer | Gerät für die Klimatisierung von Räumen |
EP0856707A3 (de) | 1997-02-01 | 2001-09-19 | adsotherm GmbH, Separationstechnik | Verfahren und Vorrichtung zur Entfeuchtung von Luft |
DE202011108562U1 (de) | 2011-12-02 | 2012-09-21 | Lieselore Kronauer | Sorptionstechnisches Gerät zur Speicherung und Wandlung von Energie verschiedener Zustandsformen |
Citations (3)
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DE3424298C2 (de) * | 1984-07-02 | 1987-09-03 | Dieter 3002 Wedemark De Kronauer | |
DE4006287A1 (de) * | 1989-02-28 | 1990-09-27 | Nishiyodo Air Conditioner | Verfahren zum betreiben einer adsorptionskuehlanlage |
DE3700707C2 (de) * | 1987-01-13 | 1993-10-28 | Juergen Dipl Ing Ludwig | Verfahren und Anlage zum Betrieb von Adsorbern unter besonderer Berücksichtigung der Anwendung für Wärmepumpen, Kältemaschinen und Wärmetransformatoren |
-
1994
- 1994-04-21 DE DE4414061A patent/DE4414061C2/de not_active Expired - Lifetime
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DE102011119117B4 (de) * | 2011-11-21 | 2015-08-06 | Lieselore Kronauer | Sorptionstechnisches Gerät zur Speicherung und Wandlung von Energie verschiedener Zustandsformen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4414061A1 (de) | 1995-10-26 |
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---|---|---|---|
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