EP2539662A2 - Latent heat accumulator module, air-conditioning device and control method thereof - Google Patents

Latent heat accumulator module, air-conditioning device and control method thereof

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Publication number
EP2539662A2
EP2539662A2 EP11708986A EP11708986A EP2539662A2 EP 2539662 A2 EP2539662 A2 EP 2539662A2 EP 11708986 A EP11708986 A EP 11708986A EP 11708986 A EP11708986 A EP 11708986A EP 2539662 A2 EP2539662 A2 EP 2539662A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
temperature
latent heat
flow
heat storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11708986A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Aron Kneer
Cornelius Weisshuhn
Michael Wirtz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tinnit Technologies GmbH
Original Assignee
Tinnit Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tinnit Technologies GmbH filed Critical Tinnit Technologies GmbH
Publication of EP2539662A2 publication Critical patent/EP2539662A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D20/023Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
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    • F28D20/028Control arrangements therefor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Definitions

  • the invention relates to a latent heat storage module, an air conditioning device comprising a latent heat storage module, and a control method of the air conditioning device.
  • DE 10 2005 051 570 A1 discloses a device for passive temperature stabilization in the interior of a container by means of latent heat storage.
  • the container is double-walled, the existing cavity sealed and filled with a Phasen grillmatenal, such as a paraffin or paraffin mixture whose phase change temperature is within the permissible temperature range for the interior.
  • a Phasen grillmatenal such as a paraffin or paraffin mixture whose phase change temperature is within the permissible temperature range for the interior.
  • an open-pored metal foam to improve the heat transfer to the Phasen grillenal is described.
  • BEST ⁇ TIGUMGSKOPIE Open-pored metal foams can be produced by a modified precision casting process and offer high mechanical strength at low weight and density (www.m-pore.de).
  • PWM phase change material
  • PWM phase change material
  • a latent heat storage module which can be traversed by air, so that a heat exchange between the air and the latent heat storage module can take place, and is suitable, as a retrofit element, in an air conditioning device for to be integrated into a building.
  • Another object is to provide an air conditioning device for a building by means of which the internal temperature of the building can be limited. This object is achieved by an air conditioning device having the features of claim 8. The further object of providing an air conditioning and / or hot water device, which has a high energy efficiency, is disclosed by the apparatus having the features of claim 16.
  • a first embodiment of the invention relates to a latent heat storage module, hereinafter abbreviated to "LWSM", which is provided for heat exchange with a fluid flow passing through the LWSM.
  • Fluid as used herein means a gas such as, in particular, air or water.
  • the LWSM has a plurality of inflatable bodies disposed within a housing. In order to allow the fluid to flow around the body, the housing has a fluid inlet and outlet.
  • PWM phase change material, hereinafter abbreviated as PWM, which in the present case is preferably a paraffin or a paraffin mixture and which carries out a phase change as a function of the temperature. It is filled in containers that form the bodies around it.
  • PWM phase change material
  • the containers may comprise a heat-conducting structure which is arranged in the container and is in contact with the PWM.
  • the heat-conducting structure consists of a heat-conducting material.
  • the heat-conducting structure may be an open-pore metal foam material that is integrated into the containers and whose pores are filled with the PWM.
  • the heat transfer is distributed evenly over the volume of the body, and thereby first the entire PWM contained undergoes the phase transition, before a temperature increase of the liquefied PWM takes place.
  • a web structure in particular a metal web structure can be selected, which extends with radial, axial and / or circumferential webs through the container interior, wherein the areas between the webs are filled with the phase change material.
  • the webs of the web structure may have different lengths and / or wall thicknesses.
  • the PWM may advantageously be a paraffin or a paraffin mixture with a phase change temperature between 25 and 35 ° C; the LWMSs may have the same or different PWMs, at least with respect to their phase change temperature.
  • the bodies may be elongated bodies having a circular, polygonal, rounded, round, oval, teardrop, lamellar, or airfoil-like cross section.
  • the body longitudinal axes are preferably arranged perpendicular to the flow direction.
  • the bodies can be arranged in rows, wherein for a regular flow pattern, the arrangement in evenly spaced rows can be beneficial. Also, depending on the desired flow paths, two adjacent rows may be arranged parallel or offset from each other.
  • the latent heat storage module may be provided for heat exchange with an air flow which flows through the latent heat storage module.
  • the fluid inlet is correspondingly an air inlet and the fluid outlet an air outlet, and the flow direction of the air flow through the latent heat storage module extends between the air inlet and outlet, which are arranged for reasons of efficiency at opposite ends of the housing.
  • the arrangement and shape of the bodies creates many flow paths for the air flow, which according to the invention are designed so that there is an optimized pressure loss of the air flow in relation to the heat exchange.
  • the latent heat storage module according to the invention may also be intended for heat exchange with a liquid stream such as a water stream.
  • the liquid stream then enters the latent heat storage module at a liquid inlet and leaves it at a liquid outlet, wherein a coiled tubing is arranged in each body of the latent heat storage module, which is in fluid communication with the liquid inlet and the liquid outlet via its end portions extending from the container.
  • a coiled tubing is arranged in each body of the latent heat storage module, which is in fluid communication with the liquid inlet and the liquid outlet via its end portions extending from the container.
  • the coiled tubing of a series of adjacent bodies may be interconnected via their end portions, wherein an end portion of a first coiled tubing in series with the liquid inlet and an end portion of a last coiled tubing in series with the liquid outlet are fluidly connected.
  • the latent heat storage module may include a flow distributor device whose inlet is the liquid inlet and which has a plurality of manifold outlets corresponding to the number of coiled tubing rows. The end portions of the first coiled tubing of the coiled tubing rows are connected to the Verteilerauslässen.
  • the latent heat storage module further comprises a collector device whose outlet is quasi the liquid outlet.
  • the accumulator means has a plurality of accumulator inlets corresponding to the number of coiled tubing rows, the end portions of the last coiled tubing of the coiled tubing rows being connected to the accumulator inlets.
  • the latent heat storage module can also be used for heat exchange between a fluid flow and a liquid flow, wherein the flow direction of the fluid flow through the latent heat storage module between the fluid inlet and the fluid outlet parallel or perpendicular to the guided through the coiled tubing liquid stream.
  • an embodiment of the invention relates to an air conditioning device comprising an inventive LWSM.
  • an air conditioning device comprising an inventive LWSM.
  • a supply device via which an air flow reaches the LWSM
  • an exhaust device by means of which the air flow can be removed after flowing through the LWSM.
  • the coupling of the LWSM via the air inlet with the supply device and via the air outlet with the discharge device thereby provides a first air channel.
  • the discharge device is fluidly connected to the building, so that the heat-generating exchanged airflow can be directed into the building.
  • the air conditioning device comprises a ventilation device within the first air channel.
  • the supply device can be switchable between a circulating air operating mode and an outside air operating mode by a first closing device, wherein the supply device is connected to the building in the circulating air operating mode and to the environment in the outside air operating mode.
  • the air conditioning device may include a second air channel connecting the exhaust device to the environment.
  • This second air passage is closed by another closing device in the air conditioning operating modes including the recirculating air operating mode and the outdoor air operating mode.
  • This is assigned to the exhaust device and can be switched between the air conditioning operating mode and a reverse operating mode.
  • the reverse mode of operation closes the connection of the exhaust device to the building so that the airflow can flow from the first to the second air duct while the second locking device closes the second air duct for the air conditioning modes of operation so that the airflow can be directed into the building.
  • an embodiment relates to a controlled air-conditioning device, which includes a control device for this purpose. This is operatively coupled to the actuation thereof at least with the first and second closure devices and the ventilation device.
  • the control signals are temperatures which are detected by a plurality of temperature sensors, which are likewise coupled to the control device.
  • temperature sensors are arranged in relation to the flow direction in the air conditioning operation first and a last body, as well as in the building and in the vicinity of the building.
  • An air conditioning device according to the invention can have both an external Lucasansaugturm, which is connected to the supply device, and an exhaust tower, which adjoins the second air duct, wherein between thedreamluftansaugturm and the first closing device of the feeding device, a further, third closing device is arranged.
  • the second air duct may also include a closing device. These two closing devices can then also be coupled to the control device and controlled by them.
  • a control method according to the invention for air-conditioning a building can be carried out using a controlled air-conditioning device comprising an LWSM and first requires detecting the temperatures by means of the above-mentioned temperature sensors and transmitting the detected temperatures to the control device.
  • the basic operating mode is controlled by the controller when the temperature inside the building is less than a predetermined limit internal temperature and the temperatures in the bodies are below a phase change temperature of the PWM.
  • the basic operating mode is characterized in that the ventilation device is switched off and all closing devices are arranged in a position closing the air duct, the closed position.
  • the basic mode of operation provides an airflow bypass to the building bypassing the LWSM, with a ventilation device provided to the building drawing in outside air from the environment, which may also be done via the air conditioning device's aspiration tower.
  • the controller determines that the internal temperature is greater than or equal to or less than the limit internal temperature and whether the temperatures in the bodies above or below the phase change temperature. If the controller determines that the internal temperature is greater than or equal to the internal boundary temperature and the temperatures in the bodies are below the phase change temperature, then it controls a recirculation mode of operation by operating the ventilation device and maintaining the closing position of the closing devices. wherein a flow path of the airflow passes through the first air passage by drawing air from the building through the supply device from the ventilation device, passing it through the LWSM, and returning it to the building through the discharge device. The controller maintains the recirculation mode of operation until the internal temperature is less than the threshold internal temperature or until the temperature in the last body is higher than the phase change temperature.
  • the control device checks in a further step whether the ambient temperature is lower than the phase change temperature, and if this is the case, an outside air operating mode is activated by actuating the ventilation device and arranging the closing device of the supply device and the closing device the supply device and the Jardin Kunststoffansaugturm are driven in an open position, so that the air flow is sucked through the first air duct by sucking air from the environment via the suction tower by the feeding device of the ventilation device, passed through the LWSM and directed by the discharge device into the building while the ventilation provided to the building can draw in indoor air from the building. If, however, the ambient temperature is higher than the phase change temperature, the control device controls the basic operating mode.
  • control method of the present invention may include driving the outdoor air mode of operation if the ambient temperature check has been found to be less than the phase change temperature, and otherwise driving the basic mode of operation if either the indoor temperature is less than the threshold indoor temperature and Temperatures in the bodies are above the phase change temperature or the internal temperature is greater than or equal to the internal boundary temperature and the temperatures in the bodies are above the phase change temperature.
  • the internal limiting temperature is 45 ° C and the phase change temperature is 29 ° C.
  • an embodiment of the control method according to the invention comprises driving the reverse mode of operation when the internal temperature is less than the threshold internal temperature, the temperatures in the bodies are above the phase change temperature, and the ambient temperature is less than the phase change temperature.
  • An air conditioning and / or hot water device also uses the latent heat storage module according to the invention, and also a supply device for a heat-laden fluid flow wherein the supply device is connected to the fluid inlet of the latent heat storage module. Furthermore, an exhaust device for the cooled in the latent heat storage module fluid flow is present, wherein the discharge device is connected to the fluid outlet.
  • Feeder is for a liquid to be heated, which is connected to the liquid inlet.
  • Another discharge device is also provided; it is connected to the heated liquid flow and to the liquid outlet.
  • a PWM can be selected, the phase transition or melting temperature of the desired target temperature of the liquid flow is dependent.
  • a PWM with a phase transition temperature in the range of 65 ° C can be selected.
  • this air conditioning and / or hot water device comprises a control device which is equipped with several temperature sensors.
  • at least one temperature sensor is in a body of each tube coil row and in the additional discharge device arranged.
  • a plurality of check valves are provided, of which at least one is arranged in each of the distributor outlets and the collector inlets.
  • a directional valve which is arranged in the additional or also second supply and removal device allows a flow direction reversal of the liquid flow through the LWSM.
  • the controller is coupled to the temperature sensors and valves, and the temperatures sensed by the temperature sensors provide control signals to the controller to control the valves.
  • Another inventive control method is used to operate the controlled air conditioning and / or hot water device according to the invention. It includes the steps:
  • control method further comprises checking the temperature of the selected coiled tubing row and, upon detecting a decrease in temperature below a predetermined value, re-performing steps B) through F).
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an LWSM
  • FIG. 2 is a cross-sectional side view of an LWSM
  • FIG. 3 is a perspective view of an air conditioning device from above
  • FIG. 4 is a plan view of an air conditioning device
  • 5a, 5b, 5c and 5d respectively the closing and open position of the closing devices of the air conditioning device with the flow paths
  • 6a shows the building to be air conditioned with temperature measuring points
  • Fig. 6b an LWSM with temperature measuring points
  • FIG. 10 shows a plan view of the LWSM from FIG. 9 additionally with flow distributor and collector as well as return circulation, FIG.
  • FIG. 12 a shows a cross section through a body of the LWSM with a tube spiral arranged therein
  • 12b is a plan view of the coiled tubing in the body of the LWSM
  • FIG. 13a shows a perspective sectional view of an alternative to the metal foams heat conduction structure, which consists of evenly spaced, longitudinal, radial and circumferential webs same wall thickness,
  • FIG. 13b is a perspective view of a web structure as a heat conduction structure, but here both lengths and wall thicknesses of the various radial, axial and circumferential webs vary,
  • FIG. 14 shows an air conditioning and / or hot water device, which uses an inventive LWSM according to FIG. 9, 10 or 11, which show two different discharge variants,
  • 16a shows an alternative arrangement
  • 16b shows a flow chart of a control method for the arrangement of FIG. 16a
  • FIG. 16b shows a flow chart of a control method for the arrangement of FIG. 16a
  • the LWSM according to the invention is suitable for being integrated in an air-conditioning device according to plan or subsequently, wherein the PWM can be selected as a function of a desired maximum interior temperature.
  • Such an LWSM can be connected upstream of an existing air-conditioning device in order, for. For example, pre-cool hot outside air before a conventional air conditioner performs more cooling, which then requires less energy.
  • the integration of an LWSM with a geothermal heat exchanger system can be cited, in which the ground cooled air can be led through the downstream LWSM for further cooling.
  • An LWSM according to the invention contains as latent heat storage medium a paraffin or a paraffin mixture as PWM, by means of which the temporal dependence of a temperature course of the day can be intercepted.
  • a paraffin or paraffin mixture as PWM, by means of which the temporal dependence of a temperature course of the day can be intercepted.
  • the latent heat of fusion, solution heat or heat of absorption is substantially greater than the specific heat capacity of the same amount of a substance without phase transformation.
  • the use of a paraffin or paraffin mixture as PWM offers the advantage that the phase change temperature can be determined within certain limits by suitable selection of the paraffins.
  • paraffins have a high specific phase change energy, a high thermal conductivity above the phase change temperature and a low thermal conductivity below.
  • the LWSM can buffer the different outside temperatures during the daytime by extracting heat from the hot outside air during the daytime by melting the paraffin and thus providing cooled air for air conditioning while at night the heat stored in the LWSM solidifies the paraffin into the cool night air can be transferred, and these if necessary, can be used to heat the building, or simply released into the environment, so that the PWM of the LWSM is ready for use again the next day.
  • this can be surrounded by an open-cell metal foam.
  • FIG. 1 shows schematically an inventive LWSM 10, which comprises a housing 2 with an air inlet 3 and an air outlet 4.
  • the Umströmungsterrorism 1 may be cylindrical, as can be seen in the side view in Fig. 2.
  • Fig. 1 it is shown that the Umströmungsêt 1 of the three rows are arranged offset from one another, with a quasi “dense packing" is provided, the Umströmungs redesign 1, however, do not touch, but a net-like structure of flow paths for the air flow L between
  • the thick arrow of the air flow L at the air inlet 3 symbolizes the higher inlet temperature Tein, in contrast to the cooled to T from air flow L at the air outlet 4, which is symbolized by the thinner arrow.
  • Fig. 2 The side view of Fig. 2 it can be seen that the flow around cylinder 1, here there are six in a row, are arranged vertically in the housing 2, which here has a cover 2 ', so that the flow around the cylinder 1 during assembly of the LWSMs 10 simple placed in the housing 2 and in the ground with a fastener, here a pin 8 can be attached. Then the cover 2 'can be placed and the flow around cylinder 1 are also attached there with a pin 8.
  • the order flow cylinder 1, which consist of a metallic cylindrical container 6 which is filled with the PWM 5, for example a paraffin, in their end faces have a corresponding receiving device such as a thread, in which the pin can engage.
  • an insulating layer 7 is provided, which is present here in the form of a rubber disc whose diameter is the Umströmungszylinder first corresponds and has a passage for the fastener 8.
  • an open-pore metal foam structure may be inserted, the pores are filled with the PWM 5.
  • a temperature sensor 23 is shown in FIG. 2, the sensor of which protrudes into a first flow-around cylinder 1 in the flow direction of the air flow L for detecting the temperature of the PWM 5.
  • a through-hole for example with an internal thread, can be provided on the front side of the flow-through cylinder 1 in order to be able to introduce and fasten the sensor.
  • the housing 2 or the cover 2 'must also have a bore in order to be able to introduce the temperature sensor 23.
  • This and other temperature sensors can be coupled to a control device for controlling an air conditioning device with LWSM, as will be described in detail later with reference to FIG. 7.
  • the flow bodies are cylindrical, they are generally not limited to this shape.
  • a cylindrical tube offers a good compromise between the ease of manufacture, handling and assembly and the flow lines formed around and between the bypass bodies.
  • other tube cross-sections for use as a flow body are also conceivable, so polygonal or oval, but also asymmetrical shapes can be selected similar to a drop or a Trag lakequeritessform, which can reduce the pressure loss in their arrangement in the "flow channel" of the LWSMs by appropriate streamline guide the production of a container with such a form associated with increased effort.
  • the illustrated arrangement of the Umströmungsêt in three rows with five o- or six Umströmungsvenez should not limit the scope of protection, but merely exemplify an embodiment of the invention.
  • a different number of rows and their arrangement relative to each other can be useful.
  • an offset arrangement of the Body advantageous two adjacent rows, the rows can be perpendicular to or along the flow direction.
  • the required shape and arrangement of the Umströmungs redesign thus depends on the one hand on the predetermined air flow, on the other hand from the cooling capacity to be achieved, wherein the shape and arrangement of the Umströmungs redesign should be connected simultaneously with the lowest possible pressure loss.
  • cylindrical flow bodies 1 which are inserted according to an arrangement shown in FIG. 1 into a housing 2 with a rectangular cross-section, have proved to be advantageous, since a low pressure loss with good heat transfer can thereby be provided.
  • the flow around cylinder 1 have a diameter of 0.2 m.
  • the central axis of two adjacent in a series Umströmungszylinder 1 are spaced 0.22 m, so that a narrowest distance between two adjacent in a row Umströmungszylindern 1 is 0.02 m.
  • the center axes of the circulating cylinders 1 of the middle row are offset by 0.11 m in the flow direction relative to the center axes of the outer rows, corresponding to half the distance between two adjacent flow cylinders 1.
  • the offset of the center axes of two adjacent rows is approximately 0.19 m, while the center axes of the outer rows are spaced from the housing 2 by 0.12 m.
  • the central axes of the first cycle Linder 1 of the outer rows are located at a distance of about 0.19 m to the air inlet 3.
  • At the narrowest points between the Umströmungszy- lindern 1 and the housing inner wall there is a maximum speed of about 17.85 m / s while the average speed at the air inlet and outlet at 1, 6 m / s
  • the housing 2, 2 ' can be provided with a flange or rebate on the air inlet 3 and the air outlet 4, as can be seen in FIG. 2, which can also be circumferential. Holes for attachment to fittings of the air conditioning need not be introduced, these can advantageously be drilled according to the counterparts only locally.
  • Such an air-conditioning device 20 is shown in perspective in FIG. 3 and in a schematic plan view in FIG. 4.
  • the illustrated air-conditioning device 20 can be used for air-conditioning of an inverter building, wherein the device 20 can be accommodated in the basement of this inverter building except for the towers 18, 19 for drawing in outside air from the environment or for discharging exhaust air.
  • connecting pieces penetrate to the towers 18,19 a basement wall 26, which is indicated in Fig. 3.
  • the towers 8, 19 may be directly adjacent to the building, or adjoining it, or even protrude from the ground at a distance therefrom.
  • the air-conditioning device 20 is arranged as a horseshoe-shaped air duct with a rectangular cross section, so that the intake and exhaust tower 18, 19 are arranged adjacent to one another.
  • this form of air conditioning device 20 is not mandatory, depending on the structural conditions of the building to be air conditioned, the air conditioning device may for example be designed as a linear or as a bent by a certain angle air duct, so that the towers for intake air and exhaust air on different sides of Building can be arranged spaced from each other.
  • various channel elements are provided for connecting the components of the air conditioning device 20 such as the suction tower 18 and the feeder 21, as shown in FIGS. 3 and 4, various channel elements are provided.
  • the intake tower 18 is followed by a corner piece and a rectangular channel piece.
  • the passage through the basement wall 26 is circular in shape, there is a round tube section, which by means of two sections which provide an Ü-transition from round to rectangular or square, both with the rectangular channel piece to the suction tower 18 out as well as with a Rectangular channel piece within the cell wall 26 is connected.
  • These rectangular channel pieces may also be channel pieces with a square cross section.
  • a closing device 14 with which a bypass opening (see block arrow B, FIG. 3) can be opened or closed to the building.
  • the feed device 21 connects to the first rectangular channel piece via a trapezoidal connection piece, the cross section of the air channel remaining the same, while the trapezoidal connection piece deflects the direction of the air channel outwards to form the "horseshoe".
  • the delivery device 21 is connected via a further connection piece to the diffuser 12, which is adjoined by the LWSM 10, the diffuser 12 bridging the change in cross section from the delivery device 21 to the LWSM 10.
  • a channel element which includes the ventilation device 1 1, connects to, which is then connected via a manifold element with the discharge device 22.
  • Corresponding channel elements and connecting pieces are arranged symmetrically in the second branch of the air-conditioning device 20, as can be seen from FIG. 3 and in particular from FIG. 4, in which the symmetry axis of the air-conditioning device 20 is shown.
  • the first air duct of the air-conditioning device 20 is placed between the supply device 21 and the discharge device 22, between which the LWSM 10 is arranged.
  • An axial fan 1 1 provides as a ventilation device for the air flow L through the LWSM 10.
  • the diffuser 12 is arranged for slowing down the air flow and increasing the pressure, which provides a continuous change in cross section between the feeding device 21, which has a smaller cross-sectional area, and the LWSM 10 with the larger cross-sectional area.
  • Both the supply device 21 and the discharge device 22 are equipped with a flap 15,16 (shown dotted) as a closing device.
  • the flap 15 of the feeding device 21 can be folded around a horizontal axis K1, see also FIG.
  • the closed position S2 of the flap 15 shown in FIG. 3 enables a recirculation mode of operation by opening a connector (not shown) to the building, indicated by the block arrow for the airflow L Te in, and indoor air from the building into the air conditioning device 20 Axial fan 11 is sucked.
  • the flap 15 closes the air duct to the intake tower 18 out.
  • the flap 15 will close the coupling of the feeding device 21 with the building and open the air channel to the suction tower 18.
  • the flap 16 of the discharge device 22 is also located in the closed position S2 (see Fig. 5b) in the recirculation operating mode in which the air flow discharged through the passage of the LWSM 10 is conveyed via a fluidic connection, for example further Tube elements (not shown) leads back into the building.
  • the flap 16 closes a second branch, or air duct, of the air-conditioning device 20, which is provided for a reverse operating mode when the PWM of the LWSM is liquefied, and which will be explained in detail later.
  • the recirculation mode of operation represents an air conditioning mode of operation in which the air flow L from the feeder 21 through the LWSM 10 to the discharge device 22, and from there into the building.
  • Another air conditioning mode of operation is provided by the outdoor air mode of operation (not shown), where the feeder 21 is coupled to the environment, ie, the flap 15 of the feeder 21 is placed in the open position S1, so that the supply from the building is interrupted and the air duct is opened to the intake tower 18.
  • the third closing device, flap 14, which is located between the feeding device 21 and the suction tower 18, is also pivoted into the open position S1.
  • the third flap 14 which is pivotable about a vertically arranged axis K3 (see Fig. 4 and 5c), shown dotted in its closed position S2, in which it closes the air passage and a side opening releases, which provides direct connection between the suction tower 18 and the building.
  • an air flow L B in a basic mode or bypass mode from the environment in bypass to the LWSM 10 can be fed directly into the building, for example, if the PWM of the LWSMs 10 is completely liquefied, or even the outside temperature is sufficiently low.
  • the second branch as seen in FIG. 4 and described above, is configured symmetrically with respect to the first branch comprising the LWSM 10, such that the second air channel has a nozzle 13 and 12 in equivalence with the diffuser 12 of the first branch instead of the LWSM 10 has a rectangular channel element.
  • the reverse phase transition the solidification of the PWM
  • the air conditioning unit 20 can be performed at the cooler night temperatures by switching the air conditioning unit 20 to the reverse mode.
  • the flaps 14, 5,16 close the connections to the building and the fourth flap 17 opens the second air duct.
  • the axial fan 11 draws in the cool outside air via one of the two towers 18, 19, so that the cool air during the passage of the LWSM 10 can absorb the heat of solidification of the PWM, which then reaches the surroundings via the other of the two towers 18, 19 can be delivered.
  • the heated night air can not be dissipated to the environment by placing the flap 16 of the exhaust device 22 in the closed position S2 Be directed to the building.
  • the air-conditioning device 20 is operated in the outside air operating mode.
  • the ventilation device 11 may also be conceivable for the ventilation device 11 to be designed such that it can also reverse a flow direction of the air flow, so that the exhaust tower 19 of the second branch can function as an outside air intake tower when the flaps 16 and 17 are arranged in the open position S1, and the flow of air heated by receiving the latent heat after flowing through the LWSM 10 can flow into the building either via the feeder 21 when the flap 15 is in the closed position S2, or when the flaps 14 and 15 are in the open position S1 Suction tower 18, which now serves as an exhaust tower to be discharged.
  • the air-conditioning device 20 comprises a control or regulating device which controls the positions S1, S2 of the flaps 14,15,16,17, which are shown in Fig. 5a to 5d, temperature-dependent.
  • Fig. 5a shows a side view of the flap 15 of the feeder 21, which is sucked around the projecting into the plane folding axis K1 between the air channel closing position S2, in which the air flow Lu in the recirculation mode from the building, and the open position S1 for the outside air operating mode with the symbolized by a dashed arrow outside airflow LA is switchable.
  • Fig. 5b shows analogously to Fig.
  • the flap 16 of the discharge device 22 which also about a projecting into the plane of projection folding axis K2 between the (second) air channel occluding position S2, in which the air flow L in the air conditioning operation, be it recirculation or outdoor air operation, till in the building - is performed, and the open position S1 for the reverse operation mode with the symbolized by a dashed arrow reverse operating air flow L 'is switchable.
  • the flap 14 can be seen in a plan view, which is located between the suction tower 18 and the feeder.
  • the flap 14 is about projecting into the plane of view folding axis K3 between the air channel occluding position S2, in which a bypass air flow LB can be guided directly into the building, and the open position S1 for the outside air operating mode with the symbolized by a dashed arrow outside air flow L.
  • a switchable. 5c the flap 17 is shown in the second air channel, which can be pivoted from the air channel closing position S2 for the reverse operation in the open position S1, so that the reverse operating air flow L 'through the exhaust tower 19 can be dissipated to the environment.
  • FIGS. 6 a and 6 b illustrate the arrangement of the temperature sensors, which are coupled to a corresponding control device for controlling the air-conditioning device.
  • the air-conditioned building 25 is shown symbolized, the internal temperature Tinnen is detected by means of one of the temperature sensors.
  • the ambient temperature T aU SEN is sensed by another temperature sensor.
  • Also shown in Fig. 6a is provided on the building 25 ventilation device 24, by means of which directly outside air can be sucked, in particular via the intake tower 18, when the third flap 14 is present in the closed position S2 and thus the bypass connection B (see. Fig. 3 or Fig. 5c) opens.
  • the ventilation device 24 may be operated to draw indoor air from the building 25 and to discharge it into the environment.
  • the arrangement of a filter device is included Outside air supply meaningful to provide the conditioned air substantially dust and dirt.
  • a filter device can advantageously be arranged in an outside air intake device, for example the outside air intake tower, where it is also easily accessible and interchangeable if required.
  • the LWSM 10 is sketched with the temperature sensors arranged there.
  • a temperature sensor 23 is arranged to detect the temperature T L wsi of the PWM in a first body 1 relative to the flow direction of the air flow L, another temperature sensor for detecting the temperature T L ws 2 is located in one of the last bodies 1 with respect to FIG flow direction.
  • other temperature sensors can also be provided, so a temperature sensor can detect the temperature T e m at the air inlet 3 and a temperature sensor the temperature T aU s at the air outlet 4.
  • FIG. 7 shows a flow chart of the control method required for this purpose.
  • a first, not shown step A of the method refers to the detection of said temperatures.
  • the indoor temperature Tnnen of the building is below an internal boundary temperature of, for example, 45 ° C
  • the PWM which is present a paraffin or paraffin mixture, solidified exists, ie the temperatures in the first and last body TLW SI and T L ws2 below the phase change temperature are, which is here, for example, 29 ° C, so controls the control device in step B to a basic operating mode, in which the ventilation device 11 is turned off and all flaps 14,15,16,17 are arranged in the closed position S2.
  • the bypass port is released to the building, so that the building fan 24 directly sucks outside air through the suction tower 18 where the outside air passes through a filter device, and thus also corresponds to a bypass mode of operation, since the outside air bypasses the LWSM 10 of the air conditioner - guiding device 20 is guided.
  • the subsequent interrogation cycle of the temperatures detected by means of the temperature sensors can be carried out by the control device in a predetermined time interval, for example in a one-minute cycle.
  • the interior temperature Tinnen and paraffin temperatures TLWSI and TLWS2 in the first and last body 1 are now regularly interrogated and compared with the limit internal temperature T Gr and phase change temperature of the paraffin Tpc, which corresponds to step C of the method.
  • the axial fan 11 is actuated and provides for the air flow L from the building via the feeder 21 through the LWSM 10 via the discharge device 22 back into the building.
  • the melting of the paraffin begins, since the temperature Tinnen of the supplied indoor air is higher than the phase change temperature Tpc.
  • the temperature of the PWM remains constant at the phase change temperature T P c until the entire material has liquefied. The heat required for the melting process is removed from the air and cools the air accordingly.
  • This recirculation operating mode is maintained until either the interior temperature ⁇ ⁇ ⁇ below the limit internal temperature Ter of 45 ° C off is lowered or until the paraffin temperature in the last body over the phase change temperature Tp C, for example, greater than or equal to 30 ° C.
  • the latter means that the paraffin is completely liquefied, and thus a further heat is not useful, since in this case only the capacitive effect would be used by further increase in the paraffin temperature, but disadvantageously would have to be deprived of more heat to solidify.
  • the outdoor temperature T au . is queried by the controller in step E). If the outside temperature T out below the phase change temperature of here 29 ° C, the controller switches the air conditioning device 20 to the outside air operating mode, but if the outside temperature T out is above the phase change temperature of 29 ° C, then no solidification of the PWM is possible and Control device switches the air conditioning device 20 to the basic or bypass mode.
  • the outside air operating mode can also be activated by the control device if the interior temperature T inn en is smaller than the limit internal temperature Ter and the paraffin temperatures TLW S I and TLW S 2 are greater than the phase change temperature T P c, ie above 30 ° C lie.
  • the control device checks according to step E) whether the outside temperature Tau call is greater than or equal to or less than the phase change temperature of 29 ° C; as the outside air mode is switched only when the outside temperature T au SEN is below the phase change temperature of 29 ° C, otherwise, control means switches the air-conditioning device in the basic operation mode.
  • the outside air mode of operation is to query the outside temperature T au SEN according to step e) even from the Steuerungseinrich- triggered when the indoor temperature T in nen greater than or equal to the internal boundary temperature Tor and the paraffin temperatures T L wsi and TLWS2 are above the phase change temperature T PC .
  • the ventilation device 11 draws the air flow sucked into the air conditioning device 20 from the environment by arranging the first door 15 in the feeder 21, the third door 14 between the feeder 21 and the suction tower 18 in the open position S1, and is discharged into the building through the arrangement of the second flap 16 of the discharge device 22 in the closed position S2.
  • the building fan 24 can suck in indoor air, and possibly dissipate to the environment.
  • the listed process steps are primarily intended for daytime operation, in which increased outside temperatures and solar radiation can cause an excessive increase in indoor temperatures.
  • the control device at night can control a reverse mode of operation which allows a function reverse to the phase transition, so that the liquefied PWM can be solidified in a single process step F, when the indoor temperature is Tj nne n of the boundary-internal temperature T Gr, paraffin temperatures TLWSI and TLWS2 above and the outside temperature Tau health below the phase change temperature T P c are.
  • the ventilation device 11 is put into operation, and transferred all the flaps 14,15,16,17 between the two towers 18,19 in the open position S1, so that the air passage between the towers through the LWSM 10 runs, and the cool night air there ensures the solidification of the PWM.
  • FIG. 8 an open-cell metal foam material 5 'is shown, which has a low density, combined with a high specific rigidity and strength, due to the many pores and the resulting void content. It is suitable for use in the present invention.
  • metals such as aluminum or copper, which have high thermal conductivity, in combination with the paraffin PWM, can combine the good thermal conductivity of the metal with the high specific storage capacity of the paraffin.
  • the 10 ppi (pores per inch) aluminum metal foam shown in Figure 8 has a relative density of 10%.
  • metal foams with deviating ppi ratios or relative densities.
  • 20 ppi metal foams can also be used without greatly reducing the total storage capacity due to the associated reduction in the paraffin content in the storage body.
  • a web structure 5 ' can be used as the heat-conducting structure in the bodies 1, which directs the heat into the interior of the body 1 in a targeted manner.
  • Such web structures 5 ' are shown in FIGS. 13a and 13b, which may be equally distributed longitudinal webs as well as radial and circumferential webs with the same wall thickness (FIG. 13a) in order to improve the targeted heat conduction, the radial , circumferential and longitudinal webs but also vary in their wall thickness and their length, as shown in Fig. 13b can be seen.
  • the heat-conducting structures may generally be made of a good heat-conducting metal or metal alloy, but there are also ceramic materials or carbon-based materials in question. So far, the LWSM has been described in connection with the air conditioning of a building, so the LWSM according to the invention can also be used in a further embodiment for the heating of water.
  • a paraffin or paraffin mixture used for this purpose can, for example, depending on the desired target temperature of the water, for example
  • a coiled tube 30, as outlined in FIGS. 12 a and 12 b, is integrated into the body 1. About the end portions 33 of the tube coil 30, the liquid to be heated or the heated liquid can be removed.
  • the space 32, in which the coiled tubing 30 is arranged in the body 1, may be filled with the PWM 5, but it may also be filled with metal chips or a metal wool mixture.
  • Fig. 12a and 12b the end portions 33 through the centrally guided tube on the same side of the container 6 of the body 1 out, in this construction, equipped with the coiled tubing 30 body 1 in a LWSM 10, as shown in Fig. 9 , be used in which the tube coils 30 of the individual bodies 1 are connected in series with each other, wherein in Fig. 9 five rows of coiled tubing are shown.
  • the LWSM in FIG. 9 is made up of five submodules, each of which accommodates five bodies 1, which are arranged offset from one another.
  • These submodules can be easily coupled together, so that the latent heat storage module 10 can be easily constructed in the desired size and thus storage capacity by the housing segments 2 'of the sub-modules and the end portions 33 of the coiled tubing are connected in series.
  • the individual submodules can be mounted on rollers so that they can be easily moved and placed relative to each other and, in addition, the entire latent heat storage module 10 can be moved.
  • the entire housing 2 leaves the fluid inlet 3 open, through which a heated fluid can be introduced in order to be able to remove the heat in the bodies 1, which in turn can be used to heat the fluid in the tube coils.
  • the cooled fluid then exits after passing through the body 1 through the fluid outlet 4.
  • the fluid may be a gas such as air or a liquid such as heated water.
  • the liquid to be heated For example, it can be water.
  • FIGS. 10 and 11 show a variant of the body 1, in which the end sections 33 of the coiled tubing 30 extend from opposite end faces of the body 1.
  • the connection of the coiled tubing in FIG. 10 therefore takes place in a row of coiled tubing on alternating sides.
  • this design allows with the end portions 33 on both sides of the body 1, not only the arrangement of a plurality of body 1 side by side and behind each other, but also one above the other, as shown in Fig. 1.
  • FIG. 10 also shows how the rows of coiled tubing are connected via the end sections 33 of the respectively first and last coiled tubing of a row to the distributor outlets 34 'of a flow distributor 34 or the collector inlets 35' of a flow collector 35.
  • the flow distributor 34 receives the liquid flow W via a liquid inlet 3 ', which is connected to a liquid feed device 43, which here has a pump 31.
  • the flow collector 35 in turn is connected via the liquid outlet 4 'with a liquid discharge device 44 in connection, which can lead to a consumer as sketched in Fig. 14.
  • a return circulation 50 is further outlined with pump 51, which allows a circulation of the liquid through the coiled tubing when about the consumer is turned off and a further loading of the LWSMs 10 by warm air or water is possible.
  • the arrangement shown in FIG. 11 for the preparation of hot water is also suitable for flowing through with a warm fluid, such as may come from the CHP unit shown in FIG.
  • the waste heat of the block heating power station CHP in FIG. 14 is supplied to the fluid inlet 3 of the LWSM 10 via the fluid supply device 41 and, after passing through the LWSM 10, the cooled fluid is returned via the fluid outlet 4 and the fluid discharge device 42.
  • the discharge side of the LWSM 10 extends through the rows of coiled tubing as outlined in FIGS. 9, 10, 11 and the following FIGS. 15, 16a, 17 and 18.
  • a cold liquid, at- For example, water is supplied via the supply device 43 to the liquid inlet 3 ', from which then via a flow distributor 34, as shown in FIGS.
  • the cold water stream is distributed into the various tube spiral rows, which each have check valves 46 in the distributor outlet sections 34 '.
  • the outlet side at which the collector inlets 35 'lead via a flow collecting device 35 or an arrangement of T-pieces via the liquid outlet 4' to the liquid discharge device 44, looks accordingly.
  • Also in the collector inlets 35 'check valves 46 are arranged.
  • a directional valve 47 is arranged, with which the flow direction can be reversed by the coiled tubing rows, so that distributor becomes a collector and vice versa.
  • a pump 31 is provided in the liquid supplying device 43.
  • the discharge device 44 may supply the hot water to a consumer 45, such as a radiator, which releases the heat, so that the cooled water again enters the supply device 43, but it can not, as in Fig. 14 in the variant shown on the right, the hot water be provided in the circuit.
  • a consumer 45 such as a radiator
  • Fig. 16a which substantially corresponds to the arrangement described in Fig. 15.
  • the fluid flow between the inlets 3 and 4 takes place parallel to the liquid flow through the coiled tubing rows
  • the fluid guidance from inlet 3 to outlet 4 takes place transversely to the coiled tubing rows.
  • T 2 , T 7 , ⁇ - ⁇ 2 , ⁇ 7 , T22 the arrangement of temperature sensors shown in the bodies, where the numbers 2, 7, 12, 17, 22 carry.
  • a temperature sensor for detecting the local temperature T A is provided in the liquid discharge device 44. The operation of the latent heat storage 10 is carried out by controlling the loading and unloading.
  • the PWM contained in the bodies 1 is heated by the release of the heat energy contained in the heated fluid.
  • the heated fluid the if the LWSM flows from inlet 3 to outlet 4 or in the opposite direction, it can be warm waste water or heated air or exhaust air.
  • a plurality of rows of pipe runs can be controlled simultaneously, it is also conceivable to use different rows of pipe runs with different melting temperatures of the PWM. So also different applications with uneven temperatures can be carried out.
  • the control of the discharge of the temperatures T 2 to T 2 2 in the bodies 1 depends.
  • a temperature sensor is arranged in each case in a body 1 in a coiled tubing row, it is possible for a plurality of temperature sensors, and these multiple temperature sensors can moreover also be used at several locations.
  • the check valves 46 and the directional control valve 47 are electrically controlled. If the consumer is turned on, ie hot water is required for consumption or in the heating, 31 water is promoted by activating a pump. Previously, the controller measures which pipe coil row is loaded at its highest, that is, which of the temperatures T 2 to T22 is the highest. This tube coil row is then controlled by the associated check valves 46 are driven and opened.
  • All other check valves 46 are closed. If the temperature in the body of the selected coiled tubing row falls below a predetermined value, the system switches over to the next row of coiled tubing, whereby again the row of coiled tubing is selected which is the highest loaded or has the highest temperature. Accordingly, the check valves 46 are switched. If the consumer 45 is deactivated, the pump is also deactivated and all stop valves 46 are closed. If the consumer is reactivated, the flow direction of the water is changed by the coiled tubing row by the directional control valve 47 changes its position. This ensures that the latent heat storage is discharged in both directions. This control method is shown in FIG. 16b.
  • FIG. 17 and 18 illustrate further control variants, the flow have dividing means 34 and flow collecting means 35, instead of the tees and the check valves, and which have the advantages of uniform flow through all channels and a low control effort and lower flow resistance due to the smaller flow velocities.
  • the fluid flow between inlet and outlet 3,4 and the liquid flow through the rows of coiled tubing are performed in parallel
  • the fluid flow between the inlet and outlet 3,4 is transverse to the liquid flow through the coiled tubing rows.
  • the variant with T-pieces and shut-off valves offers the advantages of controlling individual channels, so that the modules can be adapted to specific applications, using only standard components and no expensive special components, such as flow distributors.
  • the change of direction via the directional control valve of the water also requires less energy input here.

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Abstract

The invention relates to latent heat accumulator modules (10) for the heat exchange with at least one fluid flow (L, W) flowing through the latent heat accumulator module (10). The latent heat accumulator module (10) comprises a plurality of bodies (1) around which fluid can flow and which are arranged in a housing (2); the housing (2) comprises at least one fluid inlet (3, 3') and a fluid outlet (4, 4') for the fluid flow (L). The bodies (1) are receptacles (6) filled with a paraffin or a paraffin mixture as phase exchange material (5). The bodies (1) further have a heat-conducting structure (5') which is arranged in the receptacle (6) and is in contact with the phase exchange material (5), wherein the heat-conducting structure (5) is made of a thermally conductive material. Further disclosed are an air-conditioning device (20) for a building (25), and an air-conditioning and/or hot water device (40), which use said latent heat accumulator module (10), as well as control methods suitable for the air-conditioning devices (20, 40).

Description

LATENTWÄRMESPEICHERMODUL, KLIMATISIERUNGSEINRICHTUNG UND STEUERUNGSVERFAHREN DERSELBEN  LATENT HEAT STORAGE MODULE, AIR CONDITIONING DEVICE AND CONTROL PROCESS THEREFOR
Die Erfindung betrifft ein Latentwärmespeichermodul, eine Klimatisierungsein- richtung, die ein Latentwärmespeichermodul umfasst, sowie ein Steuerungsverfahren der Klimatisierungseinrichtung. The invention relates to a latent heat storage module, an air conditioning device comprising a latent heat storage module, and a control method of the air conditioning device.
Um die Innentemperatur von Bürogebäuden oder auch von größeren Elektro- schaltanlagen zu begrenzen, sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Klimatisierungseinrichtungen bekannt, allen voran herkömmliche Klimaanlagen, die einen Kühlmittelkreislauf verwenden, wobei die Verdichtung des Kühlmittels jedoch mit hohem Energieaufwand verbunden ist. To limit the internal temperature of office buildings or of larger electrical switchgear, the prior art, a variety of air conditioning devices are known, especially conventional air conditioning systems that use a coolant circuit, the compression of the coolant is associated with high energy consumption.
Des Weiteren sind Luft-Erdwärmetauschersysteme bekannt, die die im Vergleich zur Lufttemperatur relativ konstante Temperatur des Erdbodens in etwa 1 ,5 bis 5,0 Metern Tiefe nutzen, um Luft zu konditionieren; das heißt im Som- mer abzukühlen und im Winter vorzuwärmen. Die Installation eines Erdwärmetauschersystems ist jedoch relativ aufwändig, erfordert großen Platzbedarf und eine genaue Vorabplanung zu Auslegung des erforderlichen Kühl- bzw. Vorwärmbedarfs. Die unter Bildung eines Gefälles in den Erdboden verbrachten Rohre werden über einen Verteiler an einer Außenluftansaugung angeschlos- sen und über einen Sammler mit einer Lüftungszentrale im Gebäude verbunden. Furthermore, air-to-ground heat exchange systems are known which use the relatively constant temperature of the soil at approximately 1.5 to 5.0 meters depth to condition air, as compared to air temperature; That means cool in summer and preheat in winter. However, the installation of a geothermal heat exchanger system is relatively complex, requires a lot of space and a precise advance planning to design the required cooling or Vorwärmbedarfs. The pipes, which are lowered into the ground to form a slope, are connected via a distributor to an outside air intake and connected via a collector to a central ventilation unit in the building.
Ferner ist aus der DE 10 2005 051 570 A1 eine Einrichtung zur passiven Temperaturstabilisierung im Innenraum eines Containers mittels Latentwärmespei- cherung bekannt. Dazu ist der Container doppelwandig ausgeführt, der beste- hende Hohlraum abgedichtet und mit einem Phasenwechselmatenal, wie einem Paraffin oder Paraffingemisch gefüllt, dessen Phasenwechseltemperatur innerhalb des für den Innenraum zulässigen Temperaturbereichs liegt. Darüber hinaus wird die Verwendung eines offenporigen Metallschaums zur Verbesserung der Wärmeleitung zu dem Phasenwechselmatenal beschrieben. Furthermore, DE 10 2005 051 570 A1 discloses a device for passive temperature stabilization in the interior of a container by means of latent heat storage. For this purpose, the container is double-walled, the existing cavity sealed and filled with a Phasenwechselmatenal, such as a paraffin or paraffin mixture whose phase change temperature is within the permissible temperature range for the interior. In addition, the use of an open-pored metal foam to improve the heat transfer to the Phasenwechselmatenal is described.
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BESTÄTIGUMGSKOPIE Offenporige Metallschäume können durch ein modifiziertes Feingussverfahren hergestellt werden und bieten bei geringem Gewicht und Dichte eine hohe mechanische Festigkeit (www.m-pore.de). In Verbindung mit einem Phasenwech- selmaterial, nachfolgend zumeist als„PWM" abgekürzt, welches die Poren des Metallschaums füllt, dienen die netzartigen Strukturen des Metallschaums zur besseren Wärmeübertragung auf das Phasenwechselmaterial. BESTÄTIGUMGSKOPIE Open-pored metal foams can be produced by a modified precision casting process and offer high mechanical strength at low weight and density (www.m-pore.de). In conjunction with a phase change material, hereinafter usually abbreviated as "PWM", which fills the pores of the metal foam, serve the net-like structures of the metal foam for better heat transfer to the phase change material.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, ein Latentwärmespeichermodul zu schaffen, das mit Luft durchströmt werden kann, so dass ein Wärmeaustausch zwischen der Luft und dem Latentwärmespeicher- modul stattfinden kann, und das geeignet ist, auch als Nachrüstelement, in eine Klimatisierungseinrichtung für ein Gebäude integriert zu werden. Based on this prior art, it is desirable to provide a latent heat storage module, which can be traversed by air, so that a heat exchange between the air and the latent heat storage module can take place, and is suitable, as a retrofit element, in an air conditioning device for to be integrated into a building.
Diese Aufgabe wird durch ein Latentwärmespeichermodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a latent heat storage module having the features of independent claim 1.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Klimatisierungseinrichtung für ein Gebäude, mittels derer die Innentemperatur des Gebäudes begrenzt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Klimatisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Die weitere Aufgabe der Schaffung einer Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung, die eine hohe Energieeffizienz hat, wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 16 offenbart. Another object is to provide an air conditioning device for a building by means of which the internal temperature of the building can be limited. This object is achieved by an air conditioning device having the features of claim 8. The further object of providing an air conditioning and / or hot water device, which has a high energy efficiency, is disclosed by the apparatus having the features of claim 16.
Es ergibt sich der Bedarf nach entsprechenden Steuerungsverfahren. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 12 und 18 gelöst. There is a need for corresponding control methods. This object is achieved with the features of independent claims 12 and 18.
Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtungen und des Verfahrens werden durch die Unteransprüche beschrieben. Preferred embodiments of the devices and the method are described by the subclaims.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Latentwärmespeichermodul, nachfolgend zumeist als„LWSM" abgekürzt, das zum Wärmeaustausch mit einem Fluidsstrom vorgesehen ist, der das LWSM durchströmt. „Fluid" meint hierin ein Gas wie insbesondere Luft, oder auch Wasser. Dazu weist das LWSM mehrere umströmbare Körper auf, die in einem Gehäuse angeordnet sind. Um den Fluidstrom die Körper umströmen lassen zu können, hat das Gehäuse einen Fluideinlass und -auslass. Der Wärmeaustausch findet zwischen dem Fluidstrom und einem Phasenwechselmaterial, nachfolgend zu- meist als PWM abgekürzt, statt, das vorliegend bevorzugt ein Paraffin oder ein Paraffingemisch ist und das temperaturabhängig einen Phasenwechsel ausführt. Es ist in Behältnisse gefüllt ist, die die umströmten Körper bilden. Die Integration eines PWMs in ein durchströmbares Modul stellt somit ein Wärmetauschersystem bereit, das vielfältig zu Klimatisierungszwecken in Lüftungsan- lagen, auch als Nachrüstmodul verwendet werden kann. A first embodiment of the invention relates to a latent heat storage module, hereinafter abbreviated to "LWSM", which is provided for heat exchange with a fluid flow passing through the LWSM. "Fluid" as used herein means a gas such as, in particular, air or water. To For example, the LWSM has a plurality of inflatable bodies disposed within a housing. In order to allow the fluid to flow around the body, the housing has a fluid inlet and outlet. The heat exchange takes place between the fluid stream and a phase change material, hereinafter abbreviated as PWM, which in the present case is preferably a paraffin or a paraffin mixture and which carries out a phase change as a function of the temperature. It is filled in containers that form the bodies around it. The integration of a PWM in a flow-through module thus provides a heat exchanger system that can be widely used for air conditioning purposes in ventilation systems, also as a retrofit module.
Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen Fluidstrom und PWM in den Körpern können die Behältnisse eine Wärmeleitstruktur umfassen, die in dem Behältnis angeordnet ist und mit dem PWM in Kontakt steht. Die Wärmeleitstruktur besteht aus einem wärmeleitenden Material. To improve the heat transfer between fluid flow and PWM in the bodies, the containers may comprise a heat-conducting structure which is arranged in the container and is in contact with the PWM. The heat-conducting structure consists of a heat-conducting material.
In einer Ausführungsform kann die Wärmeleitstruktur ein offenporiges Metallschaummaterial sein, das in die Behältnisse integriert ist und dessen Poren mit dem PWM gefüllt sind. Damit wird der Wärmeübergang gleichmäßig über das Volumen des Körpers verteilt und hierdurch wird zunächst das gesamte enthal- tene PWM dem Phasenübergang unterzogen, bevor ein Temperaturanstieg des verflüssigten PWMs stattfindet. In one embodiment, the heat-conducting structure may be an open-pore metal foam material that is integrated into the containers and whose pores are filled with the PWM. Thus, the heat transfer is distributed evenly over the volume of the body, and thereby first the entire PWM contained undergoes the phase transition, before a temperature increase of the liquefied PWM takes place.
In einer alternativen Ausführungsform kann statt des offenporigen Metallschaummaterials eine Stegstruktur, insbesondere eine Metallstegstruktur ge- wählt werden, die sich mit radialen, axialen und/oder umlaufenden Stegen durch das Behälterinnere erstreckt, wobei die Bereiche zwischen den Stegen mit dem Phasenwechselmaterial gefüllt sind. Natürlich können die Stege der Stegstruktur unterschiedliche Längen und/oder Wandstärken aufweisen. Die Vorteile der Stegstrukturen liegen in der gezielten Wärmeleitung ins Innere der Körper, so dass der Wärmeübergang zwischen dem umströmenden Fluid und dem PWM beschleunigt werden kann. Zudem wird die Konvektion des bereits verflüssigten PWMs nicht gehindert. In an alternative embodiment, instead of the open-pored metal foam material, a web structure, in particular a metal web structure can be selected, which extends with radial, axial and / or circumferential webs through the container interior, wherein the areas between the webs are filled with the phase change material. Of course, the webs of the web structure may have different lengths and / or wall thicknesses. The advantages of the web structures lie in the targeted heat conduction into the interior of the body, so that the heat transfer between the fluid flowing around and the PWM can be accelerated. In addition, the convection of the already liquefied PWMs not hindered.
Für den vorgesehenen Anwendungszweck des LWSMs zur Klimatisierung von Innenräumen kann das PWM vorteilhaft ein Paraffin oder ein Paraffingemisch mit einer Phasenwechseltemperatur zwischen 25 und 35 °C sein; die LWMSs können die gleichen oder sich zumindest hinsichtlich ihrer Phasenwechseltemperatur unterscheidende PWMs aufweisen. For the intended use of the LWSM for indoor air conditioning, the PWM may advantageously be a paraffin or a paraffin mixture with a phase change temperature between 25 and 35 ° C; the LWMSs may have the same or different PWMs, at least with respect to their phase change temperature.
In einer weiteren Ausführungsform können die Körper längliche Körper mit einem kreisförmigen, polygonalen, abgerundeten, runden, ovalen, tropfenförmigen, lamellenartigen oder tragflächenähnlichen Querschnitt sein. Die Körper- längsachsen werden dabei vorzugsweise senkrecht zu der Strömungsrichtung angeordnet. Zudem können die Körper in Reihen angeordnet sein, wobei für ein regelmäßiges Strömungsbild die Anordnung in gleichmäßig voneinander beabstandeten Reihen günstig sein kann. Ebenfalls abhängig von den gewünschten Strömungspfaden können zwei benachbarte Reihen parallel oder zueinander versetzt angeordnet sein. In another embodiment, the bodies may be elongated bodies having a circular, polygonal, rounded, round, oval, teardrop, lamellar, or airfoil-like cross section. The body longitudinal axes are preferably arranged perpendicular to the flow direction. In addition, the bodies can be arranged in rows, wherein for a regular flow pattern, the arrangement in evenly spaced rows can be beneficial. Also, depending on the desired flow paths, two adjacent rows may be arranged parallel or offset from each other.
Das Latentwärmespeichermodul kann zum Wärmeaustausch mit einem Luftstrom vorgesehen sein, der das Latentwärmespeichermodul durchströmt. Der Fluideinlass ist entsprechend ein Lufteinlass und der Fluidauslass ein Luftaus- lass, und die Strömungsrichtung des Luftstroms durch das Latentwärmespeichermodul verläuft zwischen dem Luftein- und dem -auslass, die aus Effizienzgründen an voneinander abgewandten Enden des Gehäuses angeordnet sind. Die Anordnung und Form der Körper schafft viele Strömungspfade für den Luft- strom, die erfindungsgemäß so gestaltet sind, dass in Bezug auf den Wärme- austausch ein optimierter Druckverlust des Luftstroms vorliegt. The latent heat storage module may be provided for heat exchange with an air flow which flows through the latent heat storage module. The fluid inlet is correspondingly an air inlet and the fluid outlet an air outlet, and the flow direction of the air flow through the latent heat storage module extends between the air inlet and outlet, which are arranged for reasons of efficiency at opposite ends of the housing. The arrangement and shape of the bodies creates many flow paths for the air flow, which according to the invention are designed so that there is an optimized pressure loss of the air flow in relation to the heat exchange.
Das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermodul kann alternativ dazu auch zum Wärmeaustausch mit einem Liquidstrom wie einem Wasserstrom bestimmt sein. Der Liquidstrom tritt dann an einem Liquideinlass in das Latentwärmespeichermodul ein und verlässt es an einem Liquidauslass, wobei in je- dem Körper des Latentwärmespeichermoduls eine Rohrwendel angeordnet ist, die über ihre Endabschnitte, die sich aus dem Behälter erstrecken, mit dem Li- quideinlass und dem Liquidauslass in Fluidverbindung steht. So kann der Li¬ quidstrom die Körper zum Wärmeaustausch durchströmen. Alternatively, the latent heat storage module according to the invention may also be intended for heat exchange with a liquid stream such as a water stream. The liquid stream then enters the latent heat storage module at a liquid inlet and leaves it at a liquid outlet, wherein a coiled tubing is arranged in each body of the latent heat storage module, which is in fluid communication with the liquid inlet and the liquid outlet via its end portions extending from the container. Thus, the Li ¬ quidstrom flow through the body for heat exchange.
In einer Ausführungsform können die Rohrwendeln einer Reihe benachbarter Körper untereinander über ihre Endabschnitte verbunden sein, wobei ein Endabschnitt einer ersten Rohrwendel in der Reihe mit dem Liquideinlass und ein Endabschnitt einer letzten Rohrwendel in der Reihe mit dem Liquidauslass fluidisch verbunden ist. Weiter kann das Latentwärmespeichermodul eine Strömungsverteilereinrichtung umfassen, deren Einlass der Liquideinlass ist, und die eine Mehrzahl von Verteilerauslässen aufweist, die der Anzahl von Rohrwendelreihen entspricht. Die Endabschnitte der ersten Rohrwendeln der Rohrwendelreihen sind mit den Verteilerauslässen verbunden. Das Latentwärmespeichermodul umfasst ferner eine Sammlereinrichtung, deren Auslass quasi der Liquidauslass ist. Die Sammlereinrichtung hat mehrere Sammlereinlässe, die der Anzahl der Rohrwendelreihen entsprechen, wobei die Endabschnitte der letzten Rohrwendeln der Rohrwendelreihen mit den Sammlereinlässen verbunden sind. In one embodiment, the coiled tubing of a series of adjacent bodies may be interconnected via their end portions, wherein an end portion of a first coiled tubing in series with the liquid inlet and an end portion of a last coiled tubing in series with the liquid outlet are fluidly connected. Further, the latent heat storage module may include a flow distributor device whose inlet is the liquid inlet and which has a plurality of manifold outlets corresponding to the number of coiled tubing rows. The end portions of the first coiled tubing of the coiled tubing rows are connected to the Verteilerauslässen. The latent heat storage module further comprises a collector device whose outlet is quasi the liquid outlet. The accumulator means has a plurality of accumulator inlets corresponding to the number of coiled tubing rows, the end portions of the last coiled tubing of the coiled tubing rows being connected to the accumulator inlets.
Das Latentwärmespeichermodul kann ferner zum Wärmeaustausch zwischen einem Fluidstrom und einem Liquidstrom benutzt werden, wobei die Strö- mungsrichtung des Fluidstroms durch das Latentwärmespeichermodul zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass parallel oder senkrecht zu dem durch die Rohrwendelreihen geleiteten Liquidstrom verläuft. The latent heat storage module can also be used for heat exchange between a fluid flow and a liquid flow, wherein the flow direction of the fluid flow through the latent heat storage module between the fluid inlet and the fluid outlet parallel or perpendicular to the guided through the coiled tubing liquid stream.
Ferner bezieht sich eine Ausführungsform der Erfindung auf eine Klimatisierungseinrichtung, die ein erfindungsgemäßes LWSM umfasst. Hinzu kommen eine Zuführungsvorrichtung, über die ein Luftstrom zum LWSM gelangt, und eine Abführungsvorrichtung, mittels der der Luftstrom nach Durchströmen des LWSMs abgeführt werden kann. Die Kopplung des LWSMs über den Luftein- lass mit der Zuführungsvorrichtung und über den Luftauslass mit der Abführungsvorrichtung stellt dabei einen ersten Luftkanal bereit. Die Abführungsvor- richtung ist fluidisch mit dem Gebäude verbunden, so dass der wärmege- tauschte Luftstrom in das Gebäude geleitet werden kann. Um den Luftstrom zu erzeugen, umfasst die Klimatisierungseinrichtung innerhalb des ersten Luftkanals eine Ventilationsvorrichtung. Furthermore, an embodiment of the invention relates to an air conditioning device comprising an inventive LWSM. In addition, there is a supply device, via which an air flow reaches the LWSM, and an exhaust device, by means of which the air flow can be removed after flowing through the LWSM. The coupling of the LWSM via the air inlet with the supply device and via the air outlet with the discharge device thereby provides a first air channel. The discharge device is fluidly connected to the building, so that the heat-generating exchanged airflow can be directed into the building. In order to generate the air flow, the air conditioning device comprises a ventilation device within the first air channel.
In einer weiteren Ausführungsform der Klimatisierungseinrichtung kann die Zu- führungsvorrichtung durch eine erste Schließvorrichtung zwischen einem Umluftbetriebsmodus und einem Außenluftbetriebmodus umschaltbar sein, wobei die Zuführungsvorrichtung in dem Umluftbetriebsmodus mit dem Gebäude und in dem Außenluftbetriebmodus mit der Umgebung verbunden ist. In a further embodiment of the air-conditioning device, the supply device can be switchable between a circulating air operating mode and an outside air operating mode by a first closing device, wherein the supply device is connected to the building in the circulating air operating mode and to the environment in the outside air operating mode.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Klimatisierungseinrichtung einen zweiten Luftkanal umfassen, der die Abführungsvorrichtung mit der Umgebung verbindet. Dieser zweite Luftkanal ist in den Klimatisierungsbetriebsmodi, die den Umluftbetriebs- und den Außenluftbetriebmodus umfassen, durch eine weitere Schließvorrichtung verschlossen. Diese ist der Abführungsvorrichtung zugeordnet und zwischen dem Klimatisierungsbetriebsmodus und einem Umkehrbetriebsmodus umschaltbar. Der Umkehrbetriebsmodus verschließt die Verbindung der Abführungsvorrichtung zu dem Gebäude, so dass der Luftstrom von dem ersten in den zweiten Luftkanal strömen kann, während die zweite Schließvorrichtung den zweiten Luftkanal für die Klimatisierungsbetriebsmodi verschließt, so dass der Luftstrom in das Gebäude geleitet werden kann. In yet another embodiment, the air conditioning device may include a second air channel connecting the exhaust device to the environment. This second air passage is closed by another closing device in the air conditioning operating modes including the recirculating air operating mode and the outdoor air operating mode. This is assigned to the exhaust device and can be switched between the air conditioning operating mode and a reverse operating mode. The reverse mode of operation closes the connection of the exhaust device to the building so that the airflow can flow from the first to the second air duct while the second locking device closes the second air duct for the air conditioning modes of operation so that the airflow can be directed into the building.
Schließlich bezieht sich eine Ausführungsform auf eine gesteuerte Klimatisierungseinrichtung, die dazu eine Steuerungseinrichtung umfasst. Diese ist zumindest mit der ersten und der zweiten Schließvorrichtung und der Ventilationsvorrichtung operativ zu deren Betätigung gekoppelt. Als Steuersignale die- nen Temperaturen, die von mehreren Temperatursensoren erfasst werden, die ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt sind. Dazu werden Temperatursensoren in einem bezüglich der Strömungsrichtung im Klimatisierungsbetrieb ersten und einem letzten Körper, sowie in dem Gebäude und in der Umgebung des Gebäudes angeordnet. Eine erfindungsgemäße Klimatisierungseinrichtung kann sowohl einen Außen- luftansaugturm, der mit der Zuführungsvorrichtung verbunden ist, und einen Abluftturm umfassen, der sich an den zweiten Luftkanal anschließt, wobei zwischen dem Außenluftansaugturm und der ersten Schließvorrichtung der Zuführungsvorrichtung eine weitere, dritte Schließvorrichtung angeordnet ist. Auch der zweite Luftkanal kann eine Schließvorrichtung umfassen. Diese beiden Schließvorrichtungen können dann ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt sein und durch sie gesteuert werden. Finally, an embodiment relates to a controlled air-conditioning device, which includes a control device for this purpose. This is operatively coupled to the actuation thereof at least with the first and second closure devices and the ventilation device. The control signals are temperatures which are detected by a plurality of temperature sensors, which are likewise coupled to the control device. For this purpose, temperature sensors are arranged in relation to the flow direction in the air conditioning operation first and a last body, as well as in the building and in the vicinity of the building. An air conditioning device according to the invention can have both an external Luftansaugturm, which is connected to the supply device, and an exhaust tower, which adjoins the second air duct, wherein between the Außenluftansaugturm and the first closing device of the feeding device, a further, third closing device is arranged. The second air duct may also include a closing device. These two closing devices can then also be coupled to the control device and controlled by them.
Ein erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes kann unter Verwendung einer gesteuerten Klimatisierungseinrichtung, die ein LWSM umfasst, durchgeführt werden und erfordert zunächst das Erfassen der Temperaturen mittels der oben genannten Temperatursensoren und das Übermitteln der erfassten Temperaturen an die Steuerungseinrichtung. Als nächster Schritt wird der Grundbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung angesteuert, wenn die Temperatur im Inneren des Gebäudes kleiner als eine vorbestimmte Grenz-Innentemperatur ist und die Temperaturen in den Körpern unterhalb einer Phasenwechseltemperatur des PWMs liegen. Der Grundbetriebsmodus kennzeichnet sich dadurch, dass die Ventilationsvorrichtung ausgeschaltet ist und alle Schließvorrichtungen in einer den Luftkanal verschließenden Stellung, der Schließstellung, angeordnet sind. Damit stellt der Grund- betriebsmodus einen Luftstrom-Bypass zu dem Gebäude unter Umgehung des LWSMs bereit, wobei eine an dem Gebäude bereitgestellte Lüftungseinrichtung Außenluft aus der Umgebung ansaugt, was auch über den Ansaugturm der Klimatisierungseinrichtung geschehen kann. A control method according to the invention for air-conditioning a building can be carried out using a controlled air-conditioning device comprising an LWSM and first requires detecting the temperatures by means of the above-mentioned temperature sensors and transmitting the detected temperatures to the control device. As a next step, the basic operating mode is controlled by the controller when the temperature inside the building is less than a predetermined limit internal temperature and the temperatures in the bodies are below a phase change temperature of the PWM. The basic operating mode is characterized in that the ventilation device is switched off and all closing devices are arranged in a position closing the air duct, the closed position. Thus, the basic mode of operation provides an airflow bypass to the building bypassing the LWSM, with a ventilation device provided to the building drawing in outside air from the environment, which may also be done via the air conditioning device's aspiration tower.
Nun wird regelmäßig durch die Steuerungseinrichtung überprüft, ob die Innen- temperatur größer bzw. gleich oder kleiner als die Grenz-Innentemperatur ist und ob die Temperaturen in den Körpern oberhalb oder unterhalb der Phasenwechseltemperatur liegen. Stellt die Steuerungseinrichtung fest, dass die Innentemperatur größer oder gleich der Grenz-Innentemperatur ist und dass die Temperaturen in den Körpern unterhalb der Phasenwechseltemperatur liegen, dann steuert sie einen Umluftbetriebsmodus durch Betätigen der Ventilationsvorrichtung und Beibehalten der Schließstellung der Schließvorrichtungen an, wobei ein Strömungsweg des Luftstroms durch den ersten Luftkanal führt, indem Luft aus dem Gebäude durch die Zuführungsvorrichtung von der Ventilationsvorrichtung angesaugt, durch das LWSM geleitet und durch die Abführungsvorrichtung in das Gebäude rückgeführt wird. Die Steuerungseinrichtung hält den Umluftbetriebsmodus solange aufrecht, bis die Innentemperatur kleiner ist als die Grenz-Innentemperatur oder bis die Temperatur in dem letzten Körper höher als die Phasenwechseltemperatur ist. Now is regularly checked by the controller, whether the internal temperature is greater than or equal to or less than the limit internal temperature and whether the temperatures in the bodies above or below the phase change temperature. If the controller determines that the internal temperature is greater than or equal to the internal boundary temperature and the temperatures in the bodies are below the phase change temperature, then it controls a recirculation mode of operation by operating the ventilation device and maintaining the closing position of the closing devices. wherein a flow path of the airflow passes through the first air passage by drawing air from the building through the supply device from the ventilation device, passing it through the LWSM, and returning it to the building through the discharge device. The controller maintains the recirculation mode of operation until the internal temperature is less than the threshold internal temperature or until the temperature in the last body is higher than the phase change temperature.
Tritt dieser Fall ein, wird durch die Steuerungseinrichtung in einem weiteren Schritt überprüft, ob die Umgebungstemperatur kleiner als die Phasenwechsel- temperatur ist, und wenn dies der Fall ist, wird ein Außenluftbetriebsmodus durch Betätigen der Ventilationsvorrichtung und Anordnen der Schließvorrichtung der Zuführungsvorrichtung und der Schließvorrichtung zwischen der Zuführungsvorrichtung und dem Außenluftansaugturm in einer Offenstellung angesteuert, so dass der Luftstrom durch den ersten Luftkanal angesaugt wird, indem Luft aus der Umgebung über den Ansaugturm durch die Zuführungsvorrichtung von der Ventilationsvorrichtung angesaugt, durch das LWSM geleitet und durch die Abführungsvorrichtung in das Gebäude gelenkt wird, während die an dem Gebäude bereitgestellte Lüftungseinrichtung Innenraumluft aus dem Gebäude ansaugen kann. Ist hingegen die Umgebungstemperatur höher als die Phasenwechseltemperatur, wird durch die Steuerungseinrichtung der Grundbetriebsmodus angesteuert. If this case occurs, the control device checks in a further step whether the ambient temperature is lower than the phase change temperature, and if this is the case, an outside air operating mode is activated by actuating the ventilation device and arranging the closing device of the supply device and the closing device the supply device and the Außenluftansaugturm are driven in an open position, so that the air flow is sucked through the first air duct by sucking air from the environment via the suction tower by the feeding device of the ventilation device, passed through the LWSM and directed by the discharge device into the building while the ventilation provided to the building can draw in indoor air from the building. If, however, the ambient temperature is higher than the phase change temperature, the control device controls the basic operating mode.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren das Ansteuern des Außenluftbetriebsmodus, falls das Überprüfen der Umgebungstempe- ratur ergeben hat, dass diese kleiner als die Phasenwechseltemperatur ist, und andernfalls das Ansteuern des Grundbetriebsmodus umfassen, wenn entweder die Innentemperatur kleiner als die Grenz-Innentemperatur ist und die Temperaturen in den Körpern oberhalb der Phasenwechseltemperatur liegen oder die Innentemperatur größer oder gleich der Grenz-Innentemperatur ist und die Temperaturen in den Körpern oberhalb der Phasenwechseltemperatur liegen. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens liegt die Grenz-Innentemperatur bei 45 °C und die Phasenwechseltemperatur beträgt 29 °C. Further, the control method of the present invention may include driving the outdoor air mode of operation if the ambient temperature check has been found to be less than the phase change temperature, and otherwise driving the basic mode of operation if either the indoor temperature is less than the threshold indoor temperature and Temperatures in the bodies are above the phase change temperature or the internal temperature is greater than or equal to the internal boundary temperature and the temperatures in the bodies are above the phase change temperature. According to one embodiment of the control method according to the invention, the internal limiting temperature is 45 ° C and the phase change temperature is 29 ° C.
Schließlich umfasst eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steue- rungsverfahrens das Ansteuern des Umkehrbetriebsmodus, wenn die Innentemperatur kleiner als die Grenz-Innentemperatur ist, die Temperaturen in den Körpern oberhalb der Phasenwechseltemperatur liegen und die Umgebungstemperatur kleiner als die Phasenwechseltemperatur ist. Dazu wird jede Finally, an embodiment of the control method according to the invention comprises driving the reverse mode of operation when the internal temperature is less than the threshold internal temperature, the temperatures in the bodies are above the phase change temperature, and the ambient temperature is less than the phase change temperature. Each one will
Schließvorrichtung durch die Steuerungseinrichtung in der Offenstellung ange- ordnet, und die Ventilationsvorrichtung betätigt, so dass das PWM einen umgekehrten Phasenübergang vollziehen kann. Closing device arranged by the control device in the open position, and actuates the ventilation device, so that the PWM can perform a reverse phase transition.
Eine erfindungsgemäße Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung verwendet ebenfalls das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermodul, sowie ferner eine Zuführungsvorrichtung für einen mit Wärme beladenen Fluidstrom wobei die Zuführungsvorrichtung mit dem Fluideinlass des Latentwärmespeichermoduls verbunden ist. Weiter ist eine Abführungsvorrichtung für den im Latentwärmespeichermodul abgekühlten Fluidstrom vorhanden, wobei die Abführungsvorrichtung mit dem Fluidauslass verbunden ist. Eine weitere An air conditioning and / or hot water device according to the invention also uses the latent heat storage module according to the invention, and also a supply device for a heat-laden fluid flow wherein the supply device is connected to the fluid inlet of the latent heat storage module. Furthermore, an exhaust device for the cooled in the latent heat storage module fluid flow is present, wherein the discharge device is connected to the fluid outlet. Another
Zuführungsvorrichtung liegt für einen aufzuwärmenden Liquidstrom vor, die mit dem Liquideinlass verbunden ist. Eine weitere Abführungsvorrichtung ist ebenfalls vorgesehen; sie ist für den aufgewärmten Liquidstrom und mit dem Liqui- dauslass verbunden. Zum Zweck der Warmwasserbereitung kann ein PWM gewählt werden, dessen Phasenübergangs- bzw. Schmelztemperatur von der gewünschten Zieltemperatur des Liquidstroms abhängig ist. Hierfür kann beispielsweise ein PWM mit einer Phasenübergangstemperatur im Bereich von 65 °C gewählt werden. Feeder is for a liquid to be heated, which is connected to the liquid inlet. Another discharge device is also provided; it is connected to the heated liquid flow and to the liquid outlet. For the purpose of hot water preparation, a PWM can be selected, the phase transition or melting temperature of the desired target temperature of the liquid flow is dependent. For this purpose, for example, a PWM with a phase transition temperature in the range of 65 ° C can be selected.
In einer Ausführungsform umfasst diese Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung eine Steuerungseinrichtung, die mit mehreren Temperatursenso- ren ausgestattet ist. Jeweils wenigstens ein Temperatursensor ist in einem Körper jeder Rohrwendelreihe und in der zusätzlichen Abführungsvorrichtung angeordnet. Mehrere Sperrventile sind vorgesehen, von denen jeweils zumindest eines in den Verteilerauslässen und den Sammlereinlässen angeordnet ist. Ferner gestattet ein Wegventil das in der zusätzlichen oder auch zweiten Zu- und Abführungsvorrichtung angeordnet ist, eine Strömungsrichtungsum- kehr des Liquidstroms durch das LWSM. Die Steuerungseinrichtung ist mit den Temperatursensoren und Ventilen gekoppelt, und die durch die Temperatursensoren ermittelten Temperaturen stellen Steuersignale für die Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Ventile bereit. Ein weiteres erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren dient dem Betrieb der erfindungsgemäßen gesteuerten Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung. Es umfasst die Schritte: In one embodiment, this air conditioning and / or hot water device comprises a control device which is equipped with several temperature sensors. In each case at least one temperature sensor is in a body of each tube coil row and in the additional discharge device arranged. A plurality of check valves are provided, of which at least one is arranged in each of the distributor outlets and the collector inlets. Furthermore, a directional valve which is arranged in the additional or also second supply and removal device allows a flow direction reversal of the liquid flow through the LWSM. The controller is coupled to the temperature sensors and valves, and the temperatures sensed by the temperature sensors provide control signals to the controller to control the valves. Another inventive control method is used to operate the controlled air conditioning and / or hot water device according to the invention. It includes the steps:
A) bei einer Verbrauchsanforderung für den aufgewärmten Liquidstrom Erfassen einer Stellung des Wegventils und Umschalten der Strömungsrichtung des Liquidstroms,  A) in a consumption request for the heated liquid flow detecting a position of the directional valve and switching the flow direction of the liquid flow,
B) Vergleichen der in jeder Rohrwendelreihe ermittelten Temperaturen und Auswählen der Rohrwendelreihe mit der höchsten erfassten Temperatur, B) comparing the temperatures determined in each tube spiral row and selecting the tube coil row with the highest detected temperature,
C) Ansteuern und Öffnen der Sperrventile der Rohrwendelreihe mit der höchsten erfassten Temperatur und Aktivieren einer Pumpe, C) activating and opening the check valves of the coiled tubing row with the highest recorded temperature and activating a pump,
D) Erfassen der Temperatur in der zweiten Abführungsvorrichtung und Überprüfen, ob die Temperatur kleiner als eine vorgegebene Verbrauchertemperatur ist, falls ja, D) detecting the temperature in the second exhaust device and checking whether the temperature is less than a predetermined consumer temperature, if so,
E) erneut Durchführen der Schritte B) bis D).  E) again performing steps B) to D).
In einer noch weiteren Ausgestaltung umfasst das Steuerungsverfahren ferner das Überprüfen der Temperatur der ausgewählten Rohrwendelreihe und bei Feststellen eines Absinkens der Temperatur unter einen vorbestimmten Wert erneut Durchführen der Schritte B) bis F). In yet another embodiment, the control method further comprises checking the temperature of the selected coiled tubing row and, upon detecting a decrease in temperature below a predetermined value, re-performing steps B) through F).
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gegenstände, sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung deutlich und besser verständlich. Unterstützend hierbei ist auch der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung, die Gegenstände der Erfindung schematisch zeigen, ohne beschränkend zu sein. Es zeigt Other embodiments of the subject invention, as well as some of the advantages associated with these and other embodiments, will become apparent and better understood by the following detailed description. Supporting here is also the reference to the figures in in the description which schematically show objects of the invention, without being limiting. It shows
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein LWSM, Fig. 2 eine Querschnittseitenansicht eines LWSMs, 1 is a schematic plan view of an LWSM, FIG. 2 is a cross-sectional side view of an LWSM,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Klimatisierungseinrichtung von oben, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Klimatisierungseinrichtung, 3 is a perspective view of an air conditioning device from above, FIG. 4 is a plan view of an air conditioning device,
Fig. 5a, 5b, 5c und 5d jeweils die Schließ- und Offenstellung der Schließvorrichtungen der Klimatisierungseinrichtung mit den Strömungswegen, 5a, 5b, 5c and 5d respectively the closing and open position of the closing devices of the air conditioning device with the flow paths,
Fig. 6a das zu klimatisierende Gebäude mit Temperaturmessstellen, 6a shows the building to be air conditioned with temperature measuring points,
Fig. 6b ein LWSM mit Temperaturmessstellen, und Fig. 6b an LWSM with temperature measuring points, and
Fig. 7 einen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens,  7 shows a flow chart of a control method according to the invention,
Fig. 8 ein offenporiges Metallschaummaterial,  8 shows an open-pored metal foam material,
Fig. 9 ein LWSM nach einer weiteren Ausführungsform,  9 shows an LWSM according to a further embodiment,
Fig. 10 eine Draufsicht auf das LWSM aus Fig. 9 zusätzlich mit Strömungsver- teiler und -sammler sowie Rücklaufzirkulation,  10 shows a plan view of the LWSM from FIG. 9 additionally with flow distributor and collector as well as return circulation, FIG.
Fig. 11 eine weitere Ausführungsform eines LWSMs,  11 shows another embodiment of an LWSM,
Fig. 12a einen Querschnitt durch einen Körper des LWSMs mit darin angeordneter Rohrwendel,  FIG. 12 a shows a cross section through a body of the LWSM with a tube spiral arranged therein, FIG.
Fig. 12b eine Draufsicht auf die Rohrwendel in dem Körper des LWSMs,  12b is a plan view of the coiled tubing in the body of the LWSM,
Fig. 13a in perspektivischer Schnittansicht eine zu den Metallschäumen alternative Wärmeleitstruktur, die hier aus gleichmäßig verteilten, Längs-, Radial- und umlaufenden Stegen gleicher Wandstärke besteht, 13a shows a perspective sectional view of an alternative to the metal foams heat conduction structure, which consists of evenly spaced, longitudinal, radial and circumferential webs same wall thickness,
Fig. 13b in perspektivischer Ansicht ebenfalls eine Stegstruktur als Wärmeleitstruktur, wobei hier jedoch sowohl Längen als auch Wanddicken der verschie- denen radialen, axialen und umlaufenden Stegen variieren, FIG. 13b is a perspective view of a web structure as a heat conduction structure, but here both lengths and wall thicknesses of the various radial, axial and circumferential webs vary,
Fig. 14 eine Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung, die ein erfindungsgemäßes LWSM entsprechend Fig. 9, 10 oder 1 1 verwendet, die zwei verschiedene Entladevarianten zeigen,  14 shows an air conditioning and / or hot water device, which uses an inventive LWSM according to FIG. 9, 10 or 11, which show two different discharge variants,
Fig. 15 eine Variante, wie Liquidströme durch das LWSM geschaltet sein kön- nen,  15 shows a variant of how liquid flows can be switched through the LWSM,
Fig. 16a eine dazu alternative Anordnung, Fig. 16b zeigt ein Ablaufschema eines Steuerungsverfahrens für die Anordnung aus Fig. 16a, 16a shows an alternative arrangement, 16b shows a flow chart of a control method for the arrangement of FIG. 16a, FIG.
Fig. 17 eine weitere alternative Anordnung von Fluid- und Liquidstrom,  17 shows a further alternative arrangement of fluid and liquid flow,
Fig. 18 eine weitere alternative Anordnungsvariante des LWSMs. 18 shows a further alternative arrangement variant of the LWSM.
Das erfindungsgemäße LWSM ist grundsätzlich geeignet, in eine Klimatisierungseinrichtung planmäßig oder auch nachträglich integriert zu werden, wobei das PWM abhängig von einer gewünschten Innenraumhöchsttemperatur gewählt werden kann. Ein solches LWSM kann einer bestehenden Klimatisie- rungseinrichtung vorgeschaltet werden, um z. B. heiße Außenluft vorzukühlen, bevor eine herkömmliche Klimaanlage eine stärkere Kühlung durchführt, für die dann weniger Energie aufgewendet werden muss. Als weiteres Beispiel kann die Integration eines LWSMs mit einem Erdwärmetauschersystem genannt werden, bei dem die im Erdreich gekühlte Luft durch das nachgeschaltete LWSM zur weiteren Abkühlung geführt werden kann. In principle, the LWSM according to the invention is suitable for being integrated in an air-conditioning device according to plan or subsequently, wherein the PWM can be selected as a function of a desired maximum interior temperature. Such an LWSM can be connected upstream of an existing air-conditioning device in order, for. For example, pre-cool hot outside air before a conventional air conditioner performs more cooling, which then requires less energy. As another example, the integration of an LWSM with a geothermal heat exchanger system can be cited, in which the ground cooled air can be led through the downstream LWSM for further cooling.
Ein erfindungsgemäßes LWSM enthält als Latentwärmespeichermedium ein Paraffin oder ein Paraffingemisch als PWM, durch das die zeitliche Abhängigkeit eines Temperaturtagesgangs abgefangen werden kann. Bei einem PWM ist die latente Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme wesent- lieh größer als die spezifische Wärmekapazität der gleichen Menge eines Stoffes ohne Phasenumwandlung. Die Verwendung eines Paraffins oder Paraffin- gemischs als PWM bietet den Vorteil, dass durch geeignete Auswahl der Paraffine die Phasenwechseltemperatur innerhalb bestimmter Grenzen bestimmt werden kann. Des Weiteren weisen Paraffine eine hohe spezifische Phasen- Wechselenergie auf, eine hohe Wärmeleitfähigkeit oberhalb der Phasenwechseltemperatur und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit darunter. An LWSM according to the invention contains as latent heat storage medium a paraffin or a paraffin mixture as PWM, by means of which the temporal dependence of a temperature course of the day can be intercepted. In a PWM, the latent heat of fusion, solution heat or heat of absorption is substantially greater than the specific heat capacity of the same amount of a substance without phase transformation. The use of a paraffin or paraffin mixture as PWM offers the advantage that the phase change temperature can be determined within certain limits by suitable selection of the paraffins. Furthermore, paraffins have a high specific phase change energy, a high thermal conductivity above the phase change temperature and a low thermal conductivity below.
So kann das LWSM die im Tagesgang unterschiedlichen Außentemperaturen abpuffern, indem tagsüber der heißen Außenluft Wärme durch das Schmelzen des Paraffins entzogen wird, und somit abgekühlte Luft zur Klimatisierung zur Verfügung steht, während nachts die im LWSM gespeicherte Wärme unter Erstarren des Paraffins an die kühle Nachtluft übertragen werden kann, und diese gegebenenfalls zur Erwärmung des Gebäudes verwendet werden kann, oder einfach auch nur in die Umgebung entlassen werden kann, so dass das PWM des LWSMs für den nächsten Tag wieder einsatzbereit ist. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen Luft und Paraffin kann dieses von einem of- fenporigen Metallschaum umgeben sein. Thus, the LWSM can buffer the different outside temperatures during the daytime by extracting heat from the hot outside air during the daytime by melting the paraffin and thus providing cooled air for air conditioning while at night the heat stored in the LWSM solidifies the paraffin into the cool night air can be transferred, and these if necessary, can be used to heat the building, or simply released into the environment, so that the PWM of the LWSM is ready for use again the next day. To improve the heat transfer between air and paraffin this can be surrounded by an open-cell metal foam.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes LWSM 10, das ein Gehäuse 2 mit einem Lufteinlass 3 und einem Luftauslass 4 umfasst. In dem Gehäuse 2 sind vorliegend drei Reihen mit jeweils fünf Umströmungskörpern 1 angeordnet. Die Umströmungskörper 1 können zylinderförmig sein, wie in der Seitenansicht in Fig. 2 zu sehen ist. In Fig. 1 ist dargestellt, dass die Umströmungskörper 1 der drei Reihen zueinander versetzt angeordnet sind, wobei quasi eine„dichte Packung" bereitgestellt wird, die Umströmungskörper 1 sich allerdings nicht berühren, sondern eine netzartige Struktur von Strömungswegen für den Luft- strom L zwischen dem Lufteinlass 3 und dem Luftauslass 4 bereitstellen. Der dicke Pfeil des Luftstroms L am Lufteinlass 3 symbolisiert die höhere Eingangstemperatur Tein, im Gegensatz zu dem auf Taus abgekühlten Luftstrom L am Luftauslass 4, der durch den dünneren Pfeil symbolisiert ist. 1 shows schematically an inventive LWSM 10, which comprises a housing 2 with an air inlet 3 and an air outlet 4. In the present case, three rows of five flow bodies 1 each are arranged in the housing 2. The Umströmungskörper 1 may be cylindrical, as can be seen in the side view in Fig. 2. In Fig. 1 it is shown that the Umströmungskörper 1 of the three rows are arranged offset from one another, with a quasi "dense packing" is provided, the Umströmungskörper 1, however, do not touch, but a net-like structure of flow paths for the air flow L between The thick arrow of the air flow L at the air inlet 3 symbolizes the higher inlet temperature Tein, in contrast to the cooled to T from air flow L at the air outlet 4, which is symbolized by the thinner arrow.
Der Seitenansicht aus Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Umströmungszylinder 1 , hier sind es sechs in einer Reihe, senkrecht in dem Gehäuse 2 angeordnet sind, das hier einen Deckel 2' aufweist, so dass die Umströmungszylinder 1 beim Zusammenbau des LWSMs 10 einfach in das Gehäuse 2 gestellt und im Boden mit einem Befestigungsmittel, hier einem Stift 8 befestigt werden können. Daraufhin kann der Deckel 2' aufgelegt werden und die Umströmungszylinder 1 dort ebenfalls mit einem Stift 8 befestigt werden. Dazu können die Um- Strömungszylinder 1 , die aus einem metallischen zylinderförmigen Behältnis 6 bestehen, der mit dem PWM 5, beispielsweise einem Paraffin, gefüllt ist, in ihren Stirnflächen eine entsprechende Aufnahmevorrichtung wie beispielsweise ein Gewinde aufweisen, in die der Stift eingreifen kann. Zur thermischen Entkopplung der Umströmungszylinder 1 von dem Gehäuse 2 beziehungsweise von dem Deckel 2' ist eine Isolationsschicht 7 vorgesehen, die hier in Form einer Gummischeibe vorliegt, deren Durchmesser dem Umströmungszylinder 1 entspricht und die einen Durchtritt für das Befestigungsmittel 8 aufweist. In dem zylinderförmigen Behältnis 6 kann auch eine offenporige Metallschaumstruktur eingefügt sein, deren Poren mit dem PWM 5 gefüllt sind. Ferner ist in Fig. 2 ein Temperatursensor 23 dargestellt, dessen Fühler in einen in Strömungsrichtung der Luftströmung L ersten Umströmungszylinder 1 zur Erfassung der Temperatur des PWMs 5 hineinragt. Dazu kann an der Stirnseite des Umströmungszy- linders 1 ein Durchgangsloch, beispielsweise mit einem Innengewinde vorgesehen sein, um den Fühler einbringen und befestigen zu können. Entsprechend muss auch das Gehäuse 2 beziehungsweise der Deckel 2' eine Bohrung auf- weisen, um den Temperatursensor 23 einbringen zu können. Dieser und weitere Temperatursensoren können zur Steuerung einer Klimatisierungseinrichtung mit LWSM mit einer Steuerungseinrichtung gekoppelt sein, wie später anhand Fig. 7 detailliert beschrieben wird. The side view of Fig. 2 it can be seen that the flow around cylinder 1, here there are six in a row, are arranged vertically in the housing 2, which here has a cover 2 ', so that the flow around the cylinder 1 during assembly of the LWSMs 10 simple placed in the housing 2 and in the ground with a fastener, here a pin 8 can be attached. Then the cover 2 'can be placed and the flow around cylinder 1 are also attached there with a pin 8. For this purpose, the order flow cylinder 1, which consist of a metallic cylindrical container 6 which is filled with the PWM 5, for example a paraffin, in their end faces have a corresponding receiving device such as a thread, in which the pin can engage. For thermal decoupling of the Umströmungszylinder 1 of the housing 2 and the cover 2 ', an insulating layer 7 is provided, which is present here in the form of a rubber disc whose diameter is the Umströmungszylinder first corresponds and has a passage for the fastener 8. In the cylindrical container 6, an open-pore metal foam structure may be inserted, the pores are filled with the PWM 5. Furthermore, a temperature sensor 23 is shown in FIG. 2, the sensor of which protrudes into a first flow-around cylinder 1 in the flow direction of the air flow L for detecting the temperature of the PWM 5. For this purpose, a through-hole, for example with an internal thread, can be provided on the front side of the flow-through cylinder 1 in order to be able to introduce and fasten the sensor. Correspondingly, the housing 2 or the cover 2 'must also have a bore in order to be able to introduce the temperature sensor 23. This and other temperature sensors can be coupled to a control device for controlling an air conditioning device with LWSM, as will be described in detail later with reference to FIG. 7.
Vorliegend sind die Umströmungskörper zwar zylinderförmig ausgebildet, gene- rell sind sie jedoch nicht auf diese Form beschränkt. Ein zylinderförmiges Rohr bietet einen guten Kompromiss zwischen der einfachen Herstellung, Handhabung und Montage und den um und zwischen den Umströmungskörpern gebildeten Strömungslinien. Andere Rohrquerschnitte zur Verwendung als Umströmungskörper sind jedoch auch denkbar, so können polygonale oder ovale, aber auch unsymmetrische Formen ähnlich einem Tropfen oder einer Tragflächenquerschnittsform gewählt werden, die in ihrer Anordnung im„Strömungskanal" des LWSMs durch geeignete Stromlinienführung den Druckverlust noch verringern können. Allerdings ist die Herstellung eines Behältnisses mit einer derartigen Form mit erhöhtem Aufwand verbunden. In the present case, although the flow bodies are cylindrical, they are generally not limited to this shape. A cylindrical tube offers a good compromise between the ease of manufacture, handling and assembly and the flow lines formed around and between the bypass bodies. However, other tube cross-sections for use as a flow body are also conceivable, so polygonal or oval, but also asymmetrical shapes can be selected similar to a drop or a Tragflächenquerschnittsform, which can reduce the pressure loss in their arrangement in the "flow channel" of the LWSMs by appropriate streamline guide the production of a container with such a form associated with increased effort.
Die dargestellte Anordnung der Umströmungskörper in drei Reihen mit fünf o- der sechs Umströmungskörpern soll keineswegs den Schutzumfang beschränken, sondern lediglich beispielhaft eine Ausführungsform der Erfindung darstellen. Es kann je nach Form der Umströmungskörper eine andere Anzahl an Rei- hen sowie deren Anordnung zueinander sinnvoll sein. Um möglichst einen „Strömungskurzschluss" zu vermeiden, kann eine versetzte Anordnung der Körper zweier benachbarter Reihen vorteilhaft sein, dabei können die Reihen senkrecht zur oder längs der Strömungsrichtung verlaufen. Die erforderliche Form und Anordnung der Umströmungskörper hängt somit einerseits von dem vorgegebenen Luftstrom, andererseits von der zu erreichenden Kühlleistung ab, wobei die Form und Anordnung der Umströmungskörper gleichzeitig mit einem möglichst geringen Druckverlust verbunden sein soll. Es liegt im Können eines Fachmanns, in Abhängigkeit eines vorgegebenen Luftstroms den Druckverlust für die Form und Anordnung der für den Wärmeaustausch zu umströmenden Körper zu ermitteln und gegebenenfalls durch Änderungen von Form und Anordnung der Umströmungskörper zu optimieren. The illustrated arrangement of the Umströmungskörper in three rows with five o- or six Umströmungskörpern should not limit the scope of protection, but merely exemplify an embodiment of the invention. Depending on the shape of the flow bodies, a different number of rows and their arrangement relative to each other can be useful. In order to avoid as much as possible a "flow short circuit", an offset arrangement of the Body advantageous two adjacent rows, the rows can be perpendicular to or along the flow direction. The required shape and arrangement of the Umströmungskörper thus depends on the one hand on the predetermined air flow, on the other hand from the cooling capacity to be achieved, wherein the shape and arrangement of the Umströmungskörper should be connected simultaneously with the lowest possible pressure loss. It is within the skill of a person skilled in the art to determine the pressure loss for the shape and arrangement of the body to be flowed around for the heat exchange as a function of a given air flow and, if appropriate, to optimize it by changing the shape and arrangement of the flow body.
Zur einfachen Fertigung eines erfindungsgemäßen LWSMs 10 haben sich zylindrische Umströmungskörper 1 , die entsprechend einer in Fig. 1 gezeigten Anordnung in ein Gehäuse 2 mit rechteckigem Querschnitt eingesetzt werden, als vorteilhaft erwiesen, da dadurch ein geringer Druckverlust bei guter Wär- meübertragung bereitgestellt werden kann. For the simple production of an LWSM 10 according to the invention, cylindrical flow bodies 1, which are inserted according to an arrangement shown in FIG. 1 into a housing 2 with a rectangular cross-section, have proved to be advantageous, since a low pressure loss with good heat transfer can thereby be provided.
Beispielhafte Abmessungen für ein erfindungsgemäßes LWSM 10, entsprechend der Anordnung in Fig. 1 , das einen Luftstrom L von 2500 m3/h mit einem Gesamtdruckverlust von etwa 172 Pa (statischer Druckverlust ca. 176 Pa) um näherungsweise 4 °C von 38 °C auf 34 °C abkühlen kann, wobei die Umströ- mungskörper 1 mit einem Paraffin mit einer Phasenwechseltemperatur von 29 °C gefüllt sind, beziehen sich auf ein Gehäuse 2 mit den Innenmaßen Länge x Breite x Höhe = 1 ,37 m x 0,62 m x 0,7m. Die Umströmungszylinder 1 weisen einen Durchmesser von 0,2 m auf. Die Mittelachse zweier in einer Reihe benachbarter Umströmungszylinder 1 sind 0,22 m beabstandet, so dass ein engs- ter Abstand zwischen zwei in einer Reihe benachbarten Umströmungszylindern 1 0,02 m beträgt. Die Mittelachsen der Umströmungszylinder 1 der mittleren Reihe sind gegenüber den Mittelachsen der äußeren Reihen in Strömungsrichtung um 0,11 m versetzt, entsprechend einem halben Abstand zweier benachbarter Umströmungszylinder 1. Der Versatz der Mittelachsen zweier benachbar- ter Reihen liegt bei etwa 0,19 m, während die Mittelachsen der äußeren Reihen von dem Gehäuse 2 0,12 m beabstandet sind. Die Mittelachsen der ersten Zy- linder 1 der äußeren Reihen befinden sich in einem Abstand von etwa 0,19 m zu dem Lufteinlass 3. An den engsten Stellen zwischen den Umströmungszy- lindern 1 und der Gehäuseinnenwand herrscht dabei eine maximale Geschwindigkeit von ca. 17,85 m/s während die mittlere Geschwindigkeit am Luftein- bzw. -auslass bei 1 ,6 m/s liegt. Exemplary dimensions for an inventive LWSM 10, corresponding to the arrangement in FIG. 1, having an airflow L of 2500 m 3 / h with a total pressure loss of about 172 Pa (static pressure loss about 176 Pa) by approximately 4 ° C of 38 ° C can cool to 34 ° C, wherein the Umströ- mung body 1 are filled with a paraffin with a phase change temperature of 29 ° C, refer to a housing 2 with the internal dimensions length x width x height = 1, 37 mx 0.62 mx 0 , 7m. The flow around cylinder 1 have a diameter of 0.2 m. The central axis of two adjacent in a series Umströmungszylinder 1 are spaced 0.22 m, so that a narrowest distance between two adjacent in a row Umströmungszylindern 1 is 0.02 m. The center axes of the circulating cylinders 1 of the middle row are offset by 0.11 m in the flow direction relative to the center axes of the outer rows, corresponding to half the distance between two adjacent flow cylinders 1. The offset of the center axes of two adjacent rows is approximately 0.19 m, while the center axes of the outer rows are spaced from the housing 2 by 0.12 m. The central axes of the first cycle Linder 1 of the outer rows are located at a distance of about 0.19 m to the air inlet 3. At the narrowest points between the Umströmungszy- lindern 1 and the housing inner wall there is a maximum speed of about 17.85 m / s while the average speed at the air inlet and outlet at 1, 6 m / s.
Um das erfindungsgemäße LWSM 10 in eine Klimatisierungseinrichtung integrieren zu können, kann das Gehäuse 2,2' wie in Fig. 2 zu sehen, an dem Lufteinlass 3 und dem Luftauslass 4 mit einem Flansch, beziehungsweise Falz ausgestattet sein, der auch umlaufend sein kann. Bohrungen zur Befestigung an Anschlussstücken der Klimatisierungseinrichtung müssen dabei nicht eingebracht sein, diese können vorteilhaft erst vor Ort den Gegenstücken entsprechend abgebohrt werden. In order to be able to integrate the LWSM 10 according to the invention into an air-conditioning device, the housing 2, 2 'can be provided with a flange or rebate on the air inlet 3 and the air outlet 4, as can be seen in FIG. 2, which can also be circumferential. Holes for attachment to fittings of the air conditioning need not be introduced, these can advantageously be drilled according to the counterparts only locally.
Eine solche erfindungsgemäße Klimatisierungseinrichtung 20 ist perspektivisch in Fig. 3 und in einer schematischen Draufsicht in Fig. 4 dargestellt. Die darge- stellte Klimatisierungseinrichtung 20 kann zur Klimatisierung eines Wechselrichtergebäudes verwendet werden, wobei die Einrichtung 20 bis auf die Türme 18,19 zum Ansaugen von Außenluft aus der Umgebung bzw. zur Abführung von Abluft im Keller dieses Wechselrichtergebäudes untergebracht sein kann. Dabei durchdringen Anschlussstücke zu den Türmen 18,19 eine Kellerwand 26, die in Fig. 3 angedeutet ist. Die Türme 8,19 können direkt zu dem Gebäude benachbart sein, beziehungsweise daran anschließen, oder auch beabstandet davon aus dem Boden ragen. Vorliegend ist die Klimatisierungseinrichtung 20 als ein hufeisenförmiger Luftkanal mit rechteckigem Querschnitt angeordnet, so dass der Ansaug- und Abluftturm 18,19 benachbart zueinander angeordnet sind. Diese Form der Klimatisierungseinrichtung 20 ist jedoch nicht zwingend, je nach baulichen Gegebenheiten des zu klimatisierenden Gebäudes kann die Klimatisierungseinrichtung beispielsweise auch als ein linearer oder als ein um einen bestimmten Winkel gebogener Luftkanal gestaltet sein, so dass die Türme für Ansaugluft und Abluft an verschiedenen Seiten des Gebäudes vonein- ander beabstandet angeordnet sein können. Zur Verbindung der Bauteile der Klimatisierungseinrichtung 20 wie dem Ansaugturm 18 und der Zuführungsvorrichtung 21 sind, wie aus den Fig. 3 und 4 entnommen werden kann, verschiedene Kanalelemente vorgesehen. So schließt sich an den Ansaugturm 18 ein Eckstück und ein Rechteckkanalstück an. Da der Durchtritt durch die Kellerwand 26 kreisförmig gestaltet ist, befindet sich dort ein runder Rohrabschnitt, der mittels zweier Abschnitte, die einen Ü- bergang von rund auf rechteckig bzw. quadratisch bereitstellen, sowohl mit dem Rechteckkanalstück zu dem Ansaugturm 18 hin als auch mit einem Rechteckkanalstück innerhalb der Kellermauer 26 verbunden ist. Bei diesen Rechteck- kanalstücken kann es sich auch um Kanalstücke mit quadratischem Querschnitt handeln. In diesem ersten Rechteckkanalstück innerhalb der Kellermauer 26 befindet sich eine Schließvorrichtung 14, mit der eine Bypassöffnung (vgl. Blockpfeil B, Fig. 3) zu dem Gebäude geöffnet bzw. geschlossen werden kann. An das erste Rechteckkanalstück schließt sich die Zuführungsvorrichtung 21 über ein trapezförmiges Anschlussstück an, wobei der Querschnitt des Luftkanals gleich bleibt, während durch das trapezförmige Anschlussstück die Richtung des Luftkanals nach außen zur Bildung des„Hufeisens" abgelenkt wird. Such an air-conditioning device 20 according to the invention is shown in perspective in FIG. 3 and in a schematic plan view in FIG. 4. The illustrated air-conditioning device 20 can be used for air-conditioning of an inverter building, wherein the device 20 can be accommodated in the basement of this inverter building except for the towers 18, 19 for drawing in outside air from the environment or for discharging exhaust air. Here, connecting pieces penetrate to the towers 18,19 a basement wall 26, which is indicated in Fig. 3. The towers 8, 19 may be directly adjacent to the building, or adjoining it, or even protrude from the ground at a distance therefrom. In the present case, the air-conditioning device 20 is arranged as a horseshoe-shaped air duct with a rectangular cross section, so that the intake and exhaust tower 18, 19 are arranged adjacent to one another. However, this form of air conditioning device 20 is not mandatory, depending on the structural conditions of the building to be air conditioned, the air conditioning device may for example be designed as a linear or as a bent by a certain angle air duct, so that the towers for intake air and exhaust air on different sides of Building can be arranged spaced from each other. For connecting the components of the air conditioning device 20 such as the suction tower 18 and the feeder 21, as shown in FIGS. 3 and 4, various channel elements are provided. Thus, the intake tower 18 is followed by a corner piece and a rectangular channel piece. Since the passage through the basement wall 26 is circular in shape, there is a round tube section, which by means of two sections which provide an Ü-transition from round to rectangular or square, both with the rectangular channel piece to the suction tower 18 out as well as with a Rectangular channel piece within the cell wall 26 is connected. These rectangular channel pieces may also be channel pieces with a square cross section. In this first rectangular channel piece within the cell wall 26 there is a closing device 14 with which a bypass opening (see block arrow B, FIG. 3) can be opened or closed to the building. The feed device 21 connects to the first rectangular channel piece via a trapezoidal connection piece, the cross section of the air channel remaining the same, while the trapezoidal connection piece deflects the direction of the air channel outwards to form the "horseshoe".
Die Zuführungsvorrichtung 21 ist über ein weiteres Anschlussstück mit dem Dif- fusor 12 verbunden, an den sich das LWSM 10 anschließt, wobei der Diffusor 12 die Querschnittsänderung von Zuführungsvorrichtung 21 zu dem LWSM 10 überbrückt. Direkt an das LWSM 10 schließt sich ein Kanalelement, das die Ventilationsvorrichtung 1 1 umfasst, an, welches dann über ein Krümmerelement mit der Abführungsvorrichtung 22 verbunden ist. Entsprechende Kanalelemente und Anschlussstücke sind im zweiten Ast der Klimatisierungseinrich- tung 20 symmetrisch angeordnet, wie aus Fig. 3 und insbesondere aus Fig. 4 erkennbar ist, in der die Symmetrieachse der Klimatisierungseinrichtung 20 dargestellt ist. The delivery device 21 is connected via a further connection piece to the diffuser 12, which is adjoined by the LWSM 10, the diffuser 12 bridging the change in cross section from the delivery device 21 to the LWSM 10. Directly to the LWSM 10, a channel element, which includes the ventilation device 1 1, connects to, which is then connected via a manifold element with the discharge device 22. Corresponding channel elements and connecting pieces are arranged symmetrically in the second branch of the air-conditioning device 20, as can be seen from FIG. 3 and in particular from FIG. 4, in which the symmetry axis of the air-conditioning device 20 is shown.
Der erste Luftkanal der Klimatisierungseinrichtung 20 ist zwischen der Zuführungsvorrichtung 21 und der Abführungsvorrichtung 22 angelegt, zwischen de- nen das LWSM 10 angeordnet ist. Ein Axial-Lüfter 1 1 sorgt als Ventilationsvorrichtung für den Luftstrom L durch das LWSM 10. Zwischen der Zuführungsvor- richtung 21 und dem LWSM 10 ist der Diffuser 12 zur Verlangsamung der Luftströmung und Erhöhung des Drucks angeordnet, der eine kontinuierliche Querschnittsänderung zwischen der Zuführungsvorrichtung 21 , die eine kleinere Querschnittsfläche aufweist, und dem LWSM 10 mit der größeren Querschnitts- fläche bereitstellt. Sowohl die Zuführungsvorrichtung 21 als auch die Abführungsvorrichtung 22 sind mit einer Klappe 15,16 (gepunktet dargestellt) als Schließvorrichtung ausgestattet. Die Klappe 15 der Zuführungsvorrichtung 21 ist um eine horizontale Achse K1 klappbar, siehe auch Fig. 4, und kann dadurch zwischen einer ersten Stellung S1 (vgl. Fig. 5a), nachfolgend Offenstel- lung S1 genannt, und einer zweiten Stellung S2, nachfolgend Schließstellung S2 genannt, bewegt werden, was in Fig. 3 durch den gebogenen Pfeil angedeutet ist. The first air duct of the air-conditioning device 20 is placed between the supply device 21 and the discharge device 22, between which the LWSM 10 is arranged. An axial fan 1 1 provides as a ventilation device for the air flow L through the LWSM 10. Between the Zuführvor- direction 21 and the LWSM 10, the diffuser 12 is arranged for slowing down the air flow and increasing the pressure, which provides a continuous change in cross section between the feeding device 21, which has a smaller cross-sectional area, and the LWSM 10 with the larger cross-sectional area. Both the supply device 21 and the discharge device 22 are equipped with a flap 15,16 (shown dotted) as a closing device. The flap 15 of the feeding device 21 can be folded around a horizontal axis K1, see also FIG. 4, and can thereby between a first position S1 (see Fig. 5a), hereinafter referred to as open position S1, and a second position S2, below Closed position S2 called to be moved, which is indicated in Fig. 3 by the curved arrow.
Die in Fig. 3 dargestellte Schließstellung S2 der Klappe 15 ermöglicht einen Umluftbetriebsmodus, indem ein Verbindungsstück (nicht dargestellt) zu dem Gebäude geöffnet wird, angedeutet durch den Blockpfeil für den Luftstrom LTein, und Innenraumluft aus dem Gebäude in die Klimatisierungseinrichtung 20 durch den Axial-Lüfter 11 angesaugt wird. Die Klappe 15 verschließt dabei den Luftkanal zu dem Ansaugturm 18 hin. Umgekehrt wird die Klappe 15 in der (nicht dargestellten) Offenstellung S1 die Kopplung der Zuführungsvorrichtung 21 mit dem Gebäude verschließen und den Luftkanal zu dem Ansaugturm 18 hin öffnen. The closed position S2 of the flap 15 shown in FIG. 3 enables a recirculation mode of operation by opening a connector (not shown) to the building, indicated by the block arrow for the airflow L Te in, and indoor air from the building into the air conditioning device 20 Axial fan 11 is sucked. The flap 15 closes the air duct to the intake tower 18 out. Conversely, in the open position S1 (not shown), the flap 15 will close the coupling of the feeding device 21 with the building and open the air channel to the suction tower 18.
Zur Klimatisierung des Gebäudes befindet sich in dem Umluftbetriebsmodus auch die Klappe 16 der Abführungsvorrichtung 22 in der Schließstellung S2 (vgl. Fig. 5b), in der sie den durch die Passage des LWSMs 10 gekühlten Luft- ström Liaus über eine fluidische Verbindung, beispielsweise weitere Rohrelemente (nicht dargestellt) in das Gebäude zurückführt. Die Klappe 16 verschließt dabei einen zweiten Ast, respektive Luftkanal der Klimatisierungseinrichtung 20, der für einen Umkehrbetriebsmodus, wenn das PWM des LWSMs verflüssigt vorliegt, vorgesehen ist, und der später detailliert erklärt wird. Der Umluftbetriebsmodus stellt einen Klimatisierungsbetriebsmodus dar, in dem der Luftstrom L von der Zuführungsvorrichtung 21 durch das LWSM 10 zu der Abführungsvorrichtung 22, und von dort in das Gebäude geführt wird. Ein anderer Klimatisierungsbetriebsmodus wird durch den (nicht dargestellten) Außen- luftbetriebmodus bereitgestellt, wobei hier die Zuführungsvorrichtung 21 mit der Umgebung gekoppelt wird, d. h. die Klappe 15 der Zuführungsvorrichtung 21 wird in der Offenstellung S1 angeordnet, so dass die Zufuhr aus dem Gebäude unterbrochen wird und der Luftkanal zu dem Ansaugturm 18 hin geöffnet wird. Dazu wird noch die dritte Schließvorrichtung, Klappe 14, die sich zwischen der Zuführungsvorrichtung 21 und dem Ansaugturm 18 befindet, in die Offenstel- lung S1 verschwenkt. For climate control of the building, the flap 16 of the discharge device 22 is also located in the closed position S2 (see Fig. 5b) in the recirculation operating mode in which the air flow discharged through the passage of the LWSM 10 is conveyed via a fluidic connection, for example further Tube elements (not shown) leads back into the building. In this case, the flap 16 closes a second branch, or air duct, of the air-conditioning device 20, which is provided for a reverse operating mode when the PWM of the LWSM is liquefied, and which will be explained in detail later. The recirculation mode of operation represents an air conditioning mode of operation in which the air flow L from the feeder 21 through the LWSM 10 to the discharge device 22, and from there into the building. Another air conditioning mode of operation is provided by the outdoor air mode of operation (not shown), where the feeder 21 is coupled to the environment, ie, the flap 15 of the feeder 21 is placed in the open position S1, so that the supply from the building is interrupted and the air duct is opened to the intake tower 18. For this purpose, the third closing device, flap 14, which is located between the feeding device 21 and the suction tower 18, is also pivoted into the open position S1.
In Fig. 3 ist die dritte Klappe 14, die um eine vertikal angeordnete Achse K3 (vgl. Fig. 4 und 5c) schwenkbar ist, gepunktet in ihrer Schließstellung S2 dargestellt, in der sie den Luftkanal verschließt und eine seitliche Öffnung freigibt, die eine direkte Verbindung zwischen dem Ansaugturm 18 und dem Gebäude bereitstellt. Hier kann ein Luftstrom LB in einem Grundbetriebs- oder auch By- passmodus aus der Umgebung im Bypass zu dem LWSM 10 direkt in das Gebäude geführt werden, falls beispielsweise das PWM des LWSMs 10 vollständig verflüssigt ist, oder auch die Außentemperatur ausreichend niedrig ist. In Fig. 3, the third flap 14, which is pivotable about a vertically arranged axis K3 (see Fig. 4 and 5c), shown dotted in its closed position S2, in which it closes the air passage and a side opening releases, which provides direct connection between the suction tower 18 and the building. Here, an air flow L B in a basic mode or bypass mode from the environment in bypass to the LWSM 10 can be fed directly into the building, for example, if the PWM of the LWSMs 10 is completely liquefied, or even the outside temperature is sufficiently low.
Der zweite Ast beziehungsweise Luftkanal der Klimatisierungseinrichtung 20, der für den Umkehrbetriebsmodus vorgesehen ist, stellt eine Verbindung der Abführungsvorrichtung 22 mit dem Abluftturm 19 her. Der zweite Ast ist, wie in Fig. 4 zu erkennen ist und oben beschrieben wurde, symmetrisch zu dem ersten Ast, der das LWSM 10 umfasst, ausgeführt, so dass der zweite Luftkanal in Äquivalenz zu dem Diffusor 12 des ersten Asts eine Düse 13 und anstelle des LWSMs 10 ein Rechteckkanalelement aufweist. The second branch or air duct of the air-conditioning device 20, which is provided for the reverse operation mode, establishes a connection of the discharge device 22 with the exhaust tower 19. The second branch, as seen in FIG. 4 and described above, is configured symmetrically with respect to the first branch comprising the LWSM 10, such that the second air channel has a nozzle 13 and 12 in equivalence with the diffuser 12 of the first branch instead of the LWSM 10 has a rectangular channel element.
Wurde im Verlauf eines Tages das PWM in den Umströmungskörpern 1 des LWSMs 10 vollständig verflüssigt, so kann der umgekehrte Phasenübergang, das Erstarren des PWMs, bei den kühleren Nachttemperaturen vollzogen werden, indem die Klimatisierungseinrichtung 20 in den Umkehrbetrieb geschalten wird. Dazu gehen alle Klappen 14,15,16,17 in die Offenstellung S1 , so dass sich der Luftkanal zwischen beiden Türmen 18,19 erstreckt. Die Klappen 14, 5,16 verschließen die Verbindungen zum Gebäude und die vierte Klappe 17 öffnet den zweiten Luftkanal. Der Axial-Lüfter 11 saugt die kühle Außenluft über einen der beiden Türme 18,19 an, so dass die kühle Luft bei der Passage des LWSMs 10 Erstarrungswärme des PWMs aufnehmen kann, die dann über den anderen der beiden Türme 18,19 an die Umgebung abgegeben werden kann. Falls es wünschenswert oder erforderlich ist, das Gebäude nachts mit erwärmter Luft zu klimatisieren, beispielsweise in Gegenden mit extremen Temperaturtagesgängen, so kann die erwärmte Nachtluft durch Anordnen der Klappe 16 der Abführungsvorrichtung 22 in der Schließstellung S2 nicht an die Umgebung abgeführt werden, sondern in das Gebäude geleitet werden. Die Klimatisierungseinrichtung 20 wird dabei in dem Außenluftbetriebsmodus betrieben. If, during the course of a day, the PWM in the bypass bodies 1 of the LWSM 10 has been completely liquefied, the reverse phase transition, the solidification of the PWM, can be performed at the cooler night temperatures by switching the air conditioning unit 20 to the reverse mode. For this purpose, go all the flaps 14,15,16,17 in the open position S1, so that the air channel between the two towers 18,19 extends. The flaps 14, 5,16 close the connections to the building and the fourth flap 17 opens the second air duct. The axial fan 11 draws in the cool outside air via one of the two towers 18, 19, so that the cool air during the passage of the LWSM 10 can absorb the heat of solidification of the PWM, which then reaches the surroundings via the other of the two towers 18, 19 can be delivered. If it is desirable or necessary to air-condition the building at night with heated air, for example in areas with extreme temperature, the heated night air can not be dissipated to the environment by placing the flap 16 of the exhaust device 22 in the closed position S2 Be directed to the building. The air-conditioning device 20 is operated in the outside air operating mode.
Grundsätzlich kann auch denkbar sein, dass die Ventilationsvorrichtung 11 so gestaltet ist, dass sie eine Strömungsrichtung des Luftstroms auch umkehren kann, so dass der Abluftturm 19 des zweiten Asts als Außenluftansaugturm fungieren kann, wenn die Klappen 16 und 17 in der Offenstellung S1 angeordnet sind, und der nach Durchströmen des LWSMs 10 durch Aufnahme der Latentwärme erwärmte Luftstrom entweder über die Zuführungsvorrichtung 21 in das Gebäude strömen kann, wenn die Klappe 15 in der Schließstellung S2 ist, oder, wenn die Klappen 14 und 15 in der Offenstellung S1 sind, über den Ansaugturm 18, der nun als Abluftturm dient, abgegeben werden. In principle, it may also be conceivable for the ventilation device 11 to be designed such that it can also reverse a flow direction of the air flow, so that the exhaust tower 19 of the second branch can function as an outside air intake tower when the flaps 16 and 17 are arranged in the open position S1, and the flow of air heated by receiving the latent heat after flowing through the LWSM 10 can flow into the building either via the feeder 21 when the flap 15 is in the closed position S2, or when the flaps 14 and 15 are in the open position S1 Suction tower 18, which now serves as an exhaust tower to be discharged.
Ferner ist vorgesehen, dass die Klimatisierungseinrichtung 20 eine Steuerungsoder auch Regelungseinrichtung umfasst, die die Stellungen S1 , S2 der Klap- pen 14,15,16,17, die in Fig. 5a bis 5d dargestellt sind, temperaturabhängig steuert. Fig. 5a stellt in einer Seitenansicht die Klappe 15 der Zuführungsvorrichtung 21 dar, die um die in die Darstellungsebene hineinragende Klappachse K1 zwischen der den Luftkanal verschließenden Stellung S2, in der der Luftstrom Lu im Umluftbetrieb aus dem Gebäude angesaugt wird, und der Offen- Stellung S1 für den Außenluftbetriebsmodus mit dem durch einen gestrichelten Pfeil symbolisierten Außenluftstrom LA umschaltbar ist. Fig. 5b zeigt analog zu Fig. 5a die Klappe 16 der Abführungsvorrichtung 22, die ebenfalls um eine in die Darstellungsebene hineinragende Klappachse K2 zwischen der den (zweiten) Luftkanal verschließenden Stellung S2, in der der Luftstrom L im Klimatisierungsbetrieb, sei es Umluft- oder Außenluftbetrieb, in das Gebäude abge- führt wird, und der Offenstellung S1 für den Umkehrbetriebsmodus mit dem durch einen gestrichelten Pfeil symbolisierten Umkehrbetriebsluftstrom L' umschaltbar ist. In Fig. 5c ist die Klappe 14 in einer Draufsicht zu sehen, die sich zwischen dem Ansaugturm 18 und der Zuführungsvorrichtung befindet. Die Klappe 14 ist um die in die Darstellungsebene hineinragende Klappachse K3 zwischen der den Luftkanal verschließenden Stellung S2, in der ein Bypass- Luftstrom LB direkt ins Gebäude geführt werden kann, und der Offenstellung S1 für den Außenluftbetriebsmodus mit dem durch einen gestrichelten Pfeil symbolisierten Außenluftstrom LA umschaltbar. Der Ansicht aus Fig. 5c entsprechend ist in Fig. 5d die Klappe 17 in dem zweiten Luftkanal dargestellt, die aus der den Luftkanal verschließenden Stellung S2 für den Umkehrbetrieb in die Offenstellung S1 geschwenkt werden kann, so dass der Umkehrbetriebsluftstrom L' über den Abluftturm 19 an die Umgebung abgeführt werden kann. It is further provided that the air-conditioning device 20 comprises a control or regulating device which controls the positions S1, S2 of the flaps 14,15,16,17, which are shown in Fig. 5a to 5d, temperature-dependent. Fig. 5a shows a side view of the flap 15 of the feeder 21, which is sucked around the projecting into the plane folding axis K1 between the air channel closing position S2, in which the air flow Lu in the recirculation mode from the building, and the open position S1 for the outside air operating mode with the symbolized by a dashed arrow outside airflow LA is switchable. Fig. 5b shows analogously to Fig. 5a, the flap 16 of the discharge device 22, which also about a projecting into the plane of projection folding axis K2 between the (second) air channel occluding position S2, in which the air flow L in the air conditioning operation, be it recirculation or outdoor air operation, abge in the building - is performed, and the open position S1 for the reverse operation mode with the symbolized by a dashed arrow reverse operating air flow L 'is switchable. In Fig. 5c, the flap 14 can be seen in a plan view, which is located between the suction tower 18 and the feeder. The flap 14 is about projecting into the plane of view folding axis K3 between the air channel occluding position S2, in which a bypass air flow LB can be guided directly into the building, and the open position S1 for the outside air operating mode with the symbolized by a dashed arrow outside air flow L. A switchable. 5c, the flap 17 is shown in the second air channel, which can be pivoted from the air channel closing position S2 for the reverse operation in the open position S1, so that the reverse operating air flow L 'through the exhaust tower 19 can be dissipated to the environment.
Fig. 6a und 6b verdeutlichen die Anordnung der Temperatursensoren, die zur Steuerung der Klimatisierungseinrichtung mit einer entsprechenden Steue- rungseinrichtung gekoppelt sind. In Fig. 6a ist das zu klimatisierende Gebäude 25 symbolisiert dargestellt, dessen Innentemperatur Tinnen mittels eines der Temperatursensoren erfasst wird. Die Umgebungstemperatur TaUßen wird durch einen weiteren Temperatursensor erfasst. Auch ist in Fig. 6a eine an dem Gebäude 25 bereitgestellte Lüftungseinrichtung 24 dargestellt, mittels derer direkt Außenluft angesaugt werden kann, und zwar insbesondere über den Ansaugturm 18, wenn die dritte Klappe 14 in der Schließstellung S2 vorliegt und damit die Bypassverbindung B (vgl. Fig. 3 oder Fig. 5c) öffnet. Alternativ kann die Lüftungseinrichtung 24 so betrieben werden, dass sie Innenraumluft aus dem Gebäude 25 ansaugt und in die Umgebung abführt. FIGS. 6 a and 6 b illustrate the arrangement of the temperature sensors, which are coupled to a corresponding control device for controlling the air-conditioning device. In Fig. 6a the air-conditioned building 25 is shown symbolized, the internal temperature Tinnen is detected by means of one of the temperature sensors. The ambient temperature T aU SEN is sensed by another temperature sensor. Also shown in Fig. 6a is provided on the building 25 ventilation device 24, by means of which directly outside air can be sucked, in particular via the intake tower 18, when the third flap 14 is present in the closed position S2 and thus the bypass connection B (see. Fig. 3 or Fig. 5c) opens. Alternatively, the ventilation device 24 may be operated to draw indoor air from the building 25 and to discharge it into the environment.
Da es sich bei dem zu klimatisierenden Gebäude wie vorliegend um ein Wechselrichtergebäude handeln kann, ist die Anordnung einer Filtereinrichtung bei Außenluftzufuhr sinnvoll, um die klimatisierte Luft im wesentlichen staub- und schmutzfrei bereitzustellen. Eine solche Filtereinrichtung kann vorteilhaft in einer Außenluftansaugvorrichtung, beispielsweise dem Außenluftansaugturm angeordnet werden, wo sie bei Bedarf auch leicht zugänglich und austauschbar ist. Since the building to be air-conditioned may, as in the present case, be an inverter building, the arrangement of a filter device is included Outside air supply meaningful to provide the conditioned air substantially dust and dirt. Such a filter device can advantageously be arranged in an outside air intake device, for example the outside air intake tower, where it is also easily accessible and interchangeable if required.
In Fig. 6b ist das LWSM 10 mit den dort angeordneten Temperatursensoren skizziert. Ein Temperatursensor 23 ist zur Erfassung der Temperatur TLwsi des PWMs in einem bezüglich der Strömungsrichtung des Luftstroms L ersten Körper 1 angeordnet, ein weiterer Temperatursensor zur Erfassung der Tempera- tur TLws2 befindet sich in einem der letzten Körper 1 in Bezug auf die Strömungsrichtung. Ferner können auch weitere Temperatursensoren vorgesehen sein, so kann ein Temperatursensor die Temperatur Tem an dem Lufteinlass 3 und ein Temperatursensor die Temperatur TaUs am Luftauslass 4 erfassen. In Fig. 6b, the LWSM 10 is sketched with the temperature sensors arranged there. A temperature sensor 23 is arranged to detect the temperature T L wsi of the PWM in a first body 1 relative to the flow direction of the air flow L, another temperature sensor for detecting the temperature T L ws 2 is located in one of the last bodies 1 with respect to FIG flow direction. Furthermore, other temperature sensors can also be provided, so a temperature sensor can detect the temperature T e m at the air inlet 3 and a temperature sensor the temperature T aU s at the air outlet 4.
Die so erfassten Temperaturen, die Innentemperatur Tinnen, die Umgebungs- temperatur Taußen und die Temperaturen des PWMs an einem ersten und letzten Körper TLWSI und TLws2, dienen nun als Steuersignale, mittels denen die Steuerungseinrichtung die Klimatisierungseinrichtung 20 über die Klappen 14,15,16,17 sowie den Axial-Lüfter 11 steuert. The temperatures thus detected, the internal temperature Tindoor, the ambient temperature T au SEN and the temperatures of PWMs to a first and last body T LWSI and T L ws2, now serve as control signals by means of which the control device, the air conditioning apparatus 20 through the flaps 14 , 15,16,17 and the axial fan 11 controls.
In Fig. 7 ist ein Ablaufplan des dazu benötigten Steuerungsverfahrens darge- stellt. Ein erster, nicht dargestellter Schritt A des Verfahrens bezieht sich auf das Erfassen der genannten Temperaturen. Wenn die Innenraumtemperatur Tnnen des Gebäudes unter einer Grenz-Innentemperatur von beispielsweise 45 °C liegt, und das PWM, das vorliegend ein Paraffin bzw. Paraffingemisch ist, erstarrt vorliegt, d.h. die Temperaturen in dem ersten und letzten Körper TLWSI und TLws2 unterhalb der Phasenwechseltemperatur liegen, die hier beispielsweise 29 °C beträgt, so steuert die Steuerungseinrichtung in dem Verfahrensschritt B einen Grundbetriebsmodus an, in dem die Ventilationsvorrichtung 11 ausgeschaltet ist und sämtliche Klappen 14,15,16,17 in der Schließstellung S2 angeordnet sind. Wie oben ausgeführt, wird durch die Schließstellung S2 der dritten Klappe 14 zwischen dem Ansaugturm 18 und der Zuführungsvorrichtung 21 die Bypassöffnung zu dem Gebäude freigegeben, so dass der Gebäudelüfter 24 direkt Außenluft durch den Ansaugturm 18, in dem die Außenluft eine Filtereinrichtung passiert, ansaugt, und damit auch einem Bypassbetriebsmo- dus entspricht, da die Außenluft im Bypass zu dem LWSM 10 der Klimatisie- rungseinrichtung 20 geführt wird. FIG. 7 shows a flow chart of the control method required for this purpose. A first, not shown step A of the method refers to the detection of said temperatures. When the indoor temperature Tnnen of the building is below an internal boundary temperature of, for example, 45 ° C, and the PWM, which is present a paraffin or paraffin mixture, solidified exists, ie the temperatures in the first and last body TLW SI and T L ws2 below the phase change temperature are, which is here, for example, 29 ° C, so controls the control device in step B to a basic operating mode, in which the ventilation device 11 is turned off and all flaps 14,15,16,17 are arranged in the closed position S2. As stated above, by the closed position S2 of the third flap 14 between the suction tower 18 and the feeding device 21, the bypass port is released to the building, so that the building fan 24 directly sucks outside air through the suction tower 18 where the outside air passes through a filter device, and thus also corresponds to a bypass mode of operation, since the outside air bypasses the LWSM 10 of the air conditioner - guiding device 20 is guided.
Der nachfolgende Abfragezyklus der mittels der Temperatursensoren erfassten Temperaturen kann durch die Steuerungseinrichtung in einem vorgegebenen Zeitintervall, beispielsweise in einem einminütigen Zyklus durchgeführt werden. Ausgehend von dem Grundbetriebsmodus werden nun regelmäßig die Innen- raumtemperatur Tinnen und Paraffintemperaturen TLWSI und TLWS2 im ersten und letzten Körper 1 abgefragt und mit der Grenz-Innentemperatur TGr und Phasenwechseltemperatur des Paraffins Tpc verglichen, was Schritt C des Verfahrens entspricht. The subsequent interrogation cycle of the temperatures detected by means of the temperature sensors can be carried out by the control device in a predetermined time interval, for example in a one-minute cycle. Starting from the basic operating mode, the interior temperature Tinnen and paraffin temperatures TLWSI and TLWS2 in the first and last body 1 are now regularly interrogated and compared with the limit internal temperature T Gr and phase change temperature of the paraffin Tpc, which corresponds to step C of the method.
Ist nun die Innenraumtemperatur Tinnen größer oder gleich der Grenz- Innentemperatur TGr von 45 °C und sind die Paraffintemperaturen TLwsi und TLWS2 kleiner als die Phasenwechseltemperatur TPc, d. h. das Paraffin liegt vollständig erstarrt vor, so kann ein Kühlbetrieb der Klimatisierungseinrichtung 20 angesteuert werden. Dazu schaltet die Steuerungseinrichtung zunächst in Schritt D) auf den Umluftbetriebsmodus um, wobei sämtliche Klappen If the interior temperature Ti nne n is greater than or equal to the internal boundary temperature T Gr of 45 ° C and the paraffin temperatures T L wsi and TLWS2 are smaller than the phase change temperature T P c, ie the paraffin is completely solidified, then a cooling operation of Air conditioning device 20 are controlled. For this purpose, the control device first switches over to the circulating air operating mode in step D), with all the flaps
14,15,16,17 in der Schließstellung S2 bleiben, jedoch der Axial-Lüfter 11 betätigt wird und für den Luftstrom L aus dem Gebäude über die Zuführungsvorrichtung 21 durch das LWSM 10 über die Abführungsvorrichtung 22 zurück in das Gebäude sorgt. Dabei beginnt das Aufschmelzen des Paraffins, da die Temperatur Tinnen der zugeführten Innenraumluft höher als die Phasenwechseltempe- ratur Tpc ist. Die Temperatur des PWMs bleibt beim Aufschmelzen solange konstant auf der Phasenwechseltemperatur TPc, bis das gesamte Material verflüssigt ist. Die für den Schmelzvorgang benötigte Wärme wird der Luft entzogen und kühlt die Luft entsprechend ab. 14,15,16,17 remain in the closed position S2, however, the axial fan 11 is actuated and provides for the air flow L from the building via the feeder 21 through the LWSM 10 via the discharge device 22 back into the building. In this case, the melting of the paraffin begins, since the temperature Tinnen of the supplied indoor air is higher than the phase change temperature Tpc. During the melting process, the temperature of the PWM remains constant at the phase change temperature T P c until the entire material has liquefied. The heat required for the melting process is removed from the air and cools the air accordingly.
Dieser Umluftbetriebsmodus wird solange aufrecht erhalten, bis entweder die Innenraumtemperatur Τίηηβπ unter die Grenz-Innentemperatur Ter von 45 °C ab- gesenkt ist oder bis die Paraffintemperatur im letzten Körper über die Phasenwechseltemperatur TpC beispielsweise größer oder gleich 30 °C wird. Letzteres bedeutet, dass das Paraffin vollständig verflüssigt vorliegt, und damit eine weitere Wärmezufuhr nicht sinnvoll ist, da in diesem Fall nur noch der kapazitive Effekt durch weiteren Anstieg der Paraffintemperatur genutzt würde, dabei jedoch nachteilig zum Erstarren mehr Wärme entzogen werden müsste. This recirculation operating mode is maintained until either the interior temperature Τ ίηη βπ below the limit internal temperature Ter of 45 ° C off is lowered or until the paraffin temperature in the last body over the phase change temperature Tp C, for example, greater than or equal to 30 ° C. The latter means that the paraffin is completely liquefied, and thus a further heat is not useful, since in this case only the capacitive effect would be used by further increase in the paraffin temperature, but disadvantageously would have to be deprived of more heat to solidify.
Fällt also die Innenraumtemperatur Tinnen unter die Grenz-Innentemperatur Ter oder übersteigt die Paraffintemperatur im letzten Körper die Phasenwechseltemperatur Tpc, so wird von der Steuerungseinrichtung zusätzlich in Schritt E) die Außentemperatur Taußen abgefragt. Liegt die Außentemperatur TaUßen unter der Phasenwechseltemperatur von hier 29 °C, schaltet die Steuerungseinrichtung die Klimatisierungseinrichtung 20 auf den Außenluftbetriebsmodus um, liegt jedoch die Außentemperatur TaUßen über der Phasenwechseltemperatur von 29 °C, so ist kein Erstarren des PWMs möglich und die Steuerungseinrich- tung schaltet die Klimatisierungseinrichtung 20 auf den Grundbetriebs- bzw. Bypassmodus um. If, therefore, the interior temperature Tinnen falls below the limit internal temperature Ter or exceeds the paraffin temperature in the last body, the phase change temperature Tpc, then the outdoor temperature T au ßen is queried by the controller in step E). If the outside temperature T out below the phase change temperature of here 29 ° C, the controller switches the air conditioning device 20 to the outside air operating mode, but if the outside temperature T out is above the phase change temperature of 29 ° C, then no solidification of the PWM is possible and Control device switches the air conditioning device 20 to the basic or bypass mode.
Der Außenluftbetriebsmodus kann auch dann durch die Steuerungseinrichtung angesteuert werden, wenn die Innenraumtemperatur Tinnen kleiner als die Grenz-Innentemperatur Ter und die Paraffintemperaturen TLWSI und TLWS2 grö- ßer als die Phasenwechseltemperatur TPc sind, d. h. über 30 °C liegen. Hier ist kein Kühlbetrieb des Gebäudes erforderlich, wobei der Kühlbetrieb aufgrund des vollständig verflüssigten Paraffins auch nicht möglich wäre. Auch in diesem Fall überprüft die Steuerungseinrichtung entsprechend Schritt E) ob die Außentemperatur Taußen größer bzw. gleich oder kleiner als die Phasenwechseltempe- ratur von 29 °C ist; so wird der Außenluftbetriebsmodus nur dann geschaltet, wenn die Außentemperatur Taußen unter der Phasenwechseltemperatur von 29 °C liegt, andernfalls schaltet die Steuerungseinrichtung die Klimatisierungseinrichtung in den Grundbetriebsmodus. The outside air operating mode can also be activated by the control device if the interior temperature T inn en is smaller than the limit internal temperature Ter and the paraffin temperatures TLW S I and TLW S 2 are greater than the phase change temperature T P c, ie above 30 ° C lie. Here, no cooling operation of the building is required, the cooling operation would not be possible due to the fully liquefied paraffin. Also in this case, the control device checks according to step E) whether the outside temperature Taußen is greater than or equal to or less than the phase change temperature of 29 ° C; as the outside air mode is switched only when the outside temperature T au SEN is below the phase change temperature of 29 ° C, otherwise, control means switches the air-conditioning device in the basic operation mode.
Entsprechend wird der Außenluftbetriebsmodus nach Abfrage der Außentem- peratur Taußen entsprechend Schritt E) auch dann von der Steuerungseinrich- tung angesteuert, wenn die Innenraumtemperatur Tinnen größer oder gleich der Grenz-Innentemperatur Tor ist und die Paraffintemperaturen TLwsi und TLWS2 oberhalb der Phasenwechseltemperatur TPC liegen. According to the outside air mode of operation is to query the outside temperature T au SEN according to step e) even from the Steuerungseinrich- triggered when the indoor temperature T in nen greater than or equal to the internal boundary temperature Tor and the paraffin temperatures T L wsi and TLWS2 are above the phase change temperature T PC .
Im Außenluftbetriebsmodus sorgt die Ventilationsvorrichtung 11 für den Luft- ström, der durch Anordnen der ersten Klappe 15 in der Zuführungsvorrichtung 21 , der dritten Klappe 14 zwischen der Zuführungsvorrichtung 21 und dem Ansaugturm 18 in der Offenstellung S1 aus der Umgebung in die Klimatisierungseinrichtung 20 gesaugt wird, und durch die Anordnung der zweiten Klappe 16 der Abführungsvorrichtung 22 in der Schließstellung S2 in das Gebäude abge- führt wird. Zugleich kann der Gebäudelüfter 24 Innenraumluft ansaugen, und gegebenenfalls an die Umgebung abführen. In the outside air operation mode, the ventilation device 11 draws the air flow sucked into the air conditioning device 20 from the environment by arranging the first door 15 in the feeder 21, the third door 14 between the feeder 21 and the suction tower 18 in the open position S1, and is discharged into the building through the arrangement of the second flap 16 of the discharge device 22 in the closed position S2. At the same time the building fan 24 can suck in indoor air, and possibly dissipate to the environment.
Die aufgeführten Verfahrensschritte sind in erster Linie für den Tagesbetrieb vorgesehen, bei dem erhöhte Außentemperaturen und Sonneneinstrahlung für einen übermäßigen Anstieg der Innenraumtemperaturen sorgen können. Bei Nacht herrschen generell moderate wenn nicht kühle Temperaturen, so dass hier ein zusätzlicher Kühlbetrieb des Gebäudes meist nicht erforderlich ist. So kann die Steuerungseinrichtung nachts einen Umkehrbetriebsmodus ansteuern, der eine Funktionsumkehr des Phasenübergangs gestattet, so dass das verflüssigte PWM in einem Verfahrensschritt F erstarren gelassen werden kann, wenn die Innenraumtemperatur Tjnnen unter der Grenz-Innentemperatur TGr liegt, die Paraffintemperaturen TLWSI und TLWS2 oberhalb und die Außentemperatur Taußen unterhalb der Phasenwechseltemperatur TPc liegen. Dabei wird die Ventilationsvorrichtung 11 in Betrieb genommen, und sämtliche Klappen 14,15,16,17 zwischen den beiden Türmen 18,19 in die Offenstellung S1 überführt, so dass der Luftkanal zwischen den Türmen durch das LWSM 10 verläuft, und die kühle Nachtluft dort für das Erstarren des PWMs sorgt. The listed process steps are primarily intended for daytime operation, in which increased outside temperatures and solar radiation can cause an excessive increase in indoor temperatures. At night, there are generally moderate if not cool temperatures, so that an additional cooling operation of the building is usually not required here. Thus, the control device at night can control a reverse mode of operation which allows a function reverse to the phase transition, so that the liquefied PWM can be solidified in a single process step F, when the indoor temperature is Tj nne n of the boundary-internal temperature T Gr, paraffin temperatures TLWSI and TLWS2 above and the outside temperature Taußen below the phase change temperature T P c are. In this case, the ventilation device 11 is put into operation, and transferred all the flaps 14,15,16,17 between the two towers 18,19 in the open position S1, so that the air passage between the towers through the LWSM 10 runs, and the cool night air there ensures the solidification of the PWM.
Ein Funktionsfehler E oder auch ein Stromausfall führen immer zurück in den Grundbetriebs-, bzw. Bypassmodus. Solange bei einer zyklusgemäßen Abfrage der Temperaturen keine der Kriterien erfüllt sind, bleibt der aktuelle Betriebs- modus erhalten. In Fig. 8 ist ein offenporiges Metallschaummaterial 5' abgebildet, das durch die vielen Poren und den daraus resultierenden Hohlraumanteil eine geringe Dichte, verbunden mit einer hohen spezifischen Steifigkeit und Festigkeit, aufweist. Es ist geeignet für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung. So können Metalle wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzen, in Kombination mit dem Paraffin-PWM die gute Wärmeleitfähigkeit des Metalls mit der hohen spezifischen Speicherkapazität des Paraffins verbinden. Der in Fig. 8 dargestellte Aluminiummetallschaum mit 10 ppi (pores per inch) hat eine relative Dichte von 10 %. Es ist aber auch die Verwendung von Metallschäumen mit davon abweichenden ppi-Verhältnissen bzw. relativen Dichten denkbar. So können auch Metallschäume mit 20 ppi ohne große Verschlechterung der Gesamtspeicherkapazität durch die damit verbundene Senkung des Paraffinanteils im Speicherkörper verwendet werden. A malfunction E or a power failure always return to the basic operating or bypass mode. As long as none of the criteria are met in the case of a cycle-specific query of the temperatures, the current operating mode is retained. In Fig. 8, an open-cell metal foam material 5 'is shown, which has a low density, combined with a high specific rigidity and strength, due to the many pores and the resulting void content. It is suitable for use in the present invention. Thus, metals such as aluminum or copper, which have high thermal conductivity, in combination with the paraffin PWM, can combine the good thermal conductivity of the metal with the high specific storage capacity of the paraffin. The 10 ppi (pores per inch) aluminum metal foam shown in Figure 8 has a relative density of 10%. However, it is also conceivable to use metal foams with deviating ppi ratios or relative densities. Thus, 20 ppi metal foams can also be used without greatly reducing the total storage capacity due to the associated reduction in the paraffin content in the storage body.
Alternativ zu einem offenporigen Metallschaummaterial kann eine Stegstruktur 5' als Wärmeleitstruktur in den Körpern 1 eingesetzt werden, die die Wärme gezielt ins Innere der Körper 1 leitet. Solche Stegstrukturen 5' sind in Fig. 13a und 13b dargestellt, bei denen es sich um gleichmäßig verteile Längsstege sowie radiale und umlaufende Stege mit gleicher Wanddicke handeln kann (Fig. 13a), um die gezielte Wärmeleitung noch zu verbessern, können die ra- dialen, umlaufenden und Längsstege aber auch in ihrer Wanddicke und ihrer Länge variieren, wie in Fig. 13b zu sehen ist. As an alternative to an open-pore metal foam material, a web structure 5 'can be used as the heat-conducting structure in the bodies 1, which directs the heat into the interior of the body 1 in a targeted manner. Such web structures 5 'are shown in FIGS. 13a and 13b, which may be equally distributed longitudinal webs as well as radial and circumferential webs with the same wall thickness (FIG. 13a) in order to improve the targeted heat conduction, the radial , circumferential and longitudinal webs but also vary in their wall thickness and their length, as shown in Fig. 13b can be seen.
Die Wärmeleitstrukturen können generell aus einem gut Wärme leitenden Metall oder Metalllegierung geschaffen sein, es kommen aber auch Keramikwerkstoffe oder Materialien auf Kohlenstoffbasis in Frage. Wurde bislang das LWSM im Zusammenhang mit der Klimatisierung eines Gebäudes beschrieben, so kann das erfindungsgemäße LWSM in einer weiteren Ausführungsform auch zur Erwärmung von Wasser genutzt werden. Ein zu diesem Zweck verwendetes Paraffin oder Paraffingemisch kann, auch abhängig von der gewünschten Zieltemperatur des Wassers, beispielsweise eine The heat-conducting structures may generally be made of a good heat-conducting metal or metal alloy, but there are also ceramic materials or carbon-based materials in question. So far, the LWSM has been described in connection with the air conditioning of a building, so the LWSM according to the invention can also be used in a further embodiment for the heating of water. A paraffin or paraffin mixture used for this purpose can, for example, depending on the desired target temperature of the water, for example
Schmelztemperatur bei 65 °C aufweisen. Um ein erfindungsgemäßes LWSM mit einer paraffingefüllten Wärmeleitstruktur zur Warmwasserbereitung zu nutzen, wird eine Rohrwendel 30, wie in Fig. 12a und 12b skizziert, in den Körper 1 integriert. Über die Endabschnitte 33 der Rohrwendel 30 kann die zu erwärmende Flüssigkeit zu- bzw. die erwärmte Flüssigkeit abgeführt werden. Der Raum 32, in dem die Rohrwendel 30 im Körper 1 angeordnet ist, kann mit dem PWM 5 gefüllt sein, er kann aber auch mit Metallspänen oder einem Metallwollegemisch gefüllt sein. Melting temperature at 65 ° C. In order to use an inventive LWSM with a paraffin-filled heat conduction structure for hot water preparation, a coiled tube 30, as outlined in FIGS. 12 a and 12 b, is integrated into the body 1. About the end portions 33 of the tube coil 30, the liquid to be heated or the heated liquid can be removed. The space 32, in which the coiled tubing 30 is arranged in the body 1, may be filled with the PWM 5, but it may also be filled with metal chips or a metal wool mixture.
In Fig. 12a und 12b weisen die Endabschnitte 33 durch das mittig geführte Rohr auf der gleichen Seite des Behältnisses 6 des Körpers 1 heraus, in dieser Bauweise können die mit den Rohrwendeln 30 ausgestatteten Körper 1 in einem LWSM 10, wie in Fig. 9 dargestellt, verwendet werden, in dem die Rohrwendeln 30 der einzelnen Körper 1 in Reihe miteinander verbunden sind, wobei in Fig. 9 fünf Rohrwendelreihen dargestellt sind. Das LWSM in Fig. 9 ist dabei aus fünf Submodulen aufgebaut, die jeweils fünf Körper 1 beherbergen, die versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Submodule lassen sich einfach miteinander koppeln, so dass das Latentwärmespeichermodul 10 einfach in gewünschter Größe und damit auch Speicherkapazität aufgebaut werden kann, indem die Gehäusesegmente 2' der Submodule und die Endabschnitte 33 der Rohrwendeln in Reihe miteinander verbunden werden. Die einzelnen Submo- dule können auf Rollen gelagert sein, so dass sie einfach zueinander bewegt und platziert werden können, und zudem das gesamte Latentwärmespeichermodul 10 bewegt werden kann. In Fig. 12a and 12b, the end portions 33 through the centrally guided tube on the same side of the container 6 of the body 1 out, in this construction, equipped with the coiled tubing 30 body 1 in a LWSM 10, as shown in Fig. 9 , be used in which the tube coils 30 of the individual bodies 1 are connected in series with each other, wherein in Fig. 9 five rows of coiled tubing are shown. The LWSM in FIG. 9 is made up of five submodules, each of which accommodates five bodies 1, which are arranged offset from one another. These submodules can be easily coupled together, so that the latent heat storage module 10 can be easily constructed in the desired size and thus storage capacity by the housing segments 2 'of the sub-modules and the end portions 33 of the coiled tubing are connected in series. The individual submodules can be mounted on rollers so that they can be easily moved and placed relative to each other and, in addition, the entire latent heat storage module 10 can be moved.
Das Gesamtgehäuse 2 lässt den Fluideinlass 3 offen, durch den ein aufgewärmtes Fluid eingeleitet werden kann, um die Wärme in den Körpern 1 abge- ben zu können, die wiederum zur Erwärmung der Flüssigkeit in den Rohrwendeln genutzt werden kann. Das abgekühlte Fluid tritt dann nach Passieren der Körper 1 durch den Fluidauslass 4 aus. Mit der hier gezeigten Verknüpfung der Rohrwendeln können der Fluidstrom zwischen Fluideinlass 3 und -auslass 4 und der Liquidstrom durch die Rohrwendelnreihen parallel im Gleich- oder Ge- genstrom geführt werden. Bei dem Fluid kann es sich um ein Gas wie Luft oder um eine Flüssigkeit wie erhitztes Wasser handeln. Die zu erwärmende Flüssig- keit kann beispielsweise Wasser sein. The entire housing 2 leaves the fluid inlet 3 open, through which a heated fluid can be introduced in order to be able to remove the heat in the bodies 1, which in turn can be used to heat the fluid in the tube coils. The cooled fluid then exits after passing through the body 1 through the fluid outlet 4. With the linkage of the coiled tubing shown here, the fluid flow between the fluid inlet 3 and outlet 4 and the liquid flow through the rows of coiled tubing can be guided in parallel or in co-current. The fluid may be a gas such as air or a liquid such as heated water. The liquid to be heated For example, it can be water.
In Fig. 10 und 11 ist eine Variante der Körper 1 dargestellt, bei der sich die Endabschnitte 33 der Rohrwendeln 30 aus gegenüberliegenden Stirnflächen der Körper 1 erstrecken. Die Verbindung der Rohrwendeln in Fig. 10 erfolgt da- her in einer Rohrwendelreihe auf alternierenden Seiten. Ferner erlaubt diese Gestaltung mit den Endabschnitten 33 auf beiden Seiten des Körpers 1 nicht nur die Anordnung mehrerer Körper 1 nebeneinander und hintereinander, sondern auch übereinander, wie in Fig. 1 dargestellt. FIGS. 10 and 11 show a variant of the body 1, in which the end sections 33 of the coiled tubing 30 extend from opposite end faces of the body 1. The connection of the coiled tubing in FIG. 10 therefore takes place in a row of coiled tubing on alternating sides. Furthermore, this design allows with the end portions 33 on both sides of the body 1, not only the arrangement of a plurality of body 1 side by side and behind each other, but also one above the other, as shown in Fig. 1.
In Fig. 10 ist darüber hinaus noch zu sehen, wie die Rohrwendelreihen über die Endabschnitte 33 der jeweils ersten und letzten Rohrwendel einer Reihe mit den Verteilerauslässen 34' eines Strömungsverteilers 34 bzw. den Sammlerein- lässen 35' eines Strömungssammlers 35 verbunden sind. Der Strömungsverteiler 34 erhält den Liquidstrom W über einen Liquideinlass 3', der mit einer Li- quidzuführungsvorrichtung 43 verbunden ist, die hier eine Pumpe 31 aufweist. Der Strömungssammler 35 seinerseits steht über den Liquidauslass 4' mit einer Liquid-Abführungsvorrichtung 44 in Verbindung, die zu einem Verbraucher wie in Fig. 14 skizziert führen kann. FIG. 10 also shows how the rows of coiled tubing are connected via the end sections 33 of the respectively first and last coiled tubing of a row to the distributor outlets 34 'of a flow distributor 34 or the collector inlets 35' of a flow collector 35. The flow distributor 34 receives the liquid flow W via a liquid inlet 3 ', which is connected to a liquid feed device 43, which here has a pump 31. The flow collector 35 in turn is connected via the liquid outlet 4 'with a liquid discharge device 44 in connection, which can lead to a consumer as sketched in Fig. 14.
In Fig. 10 ist ferner eine Rücklaufzirkulation 50 mit Pumpe 51 skizziert, die eine Kreislaufführung der Flüssigkeit durch die Rohrwendeln zulässt, wenn etwa der Verbraucher ausgeschaltet ist und eine weitere Beladung des LWSMs 10 durch warme Abluft oder Wasser möglich ist. In Fig. 10, a return circulation 50 is further outlined with pump 51, which allows a circulation of the liquid through the coiled tubing when about the consumer is turned off and a further loading of the LWSMs 10 by warm air or water is possible.
Die Fig. 11 gezeigte Anordnung zur Warmwasserbereitung eignet sich auch zur Durchströmung mit einem warmen Fluid, wie es etwa aus dem in Fig. 14 gezeigten Blockheizkraftwerk BHKW stammen kann. Die Abwärme des Block- heizkraftwerks BHKW in Fig. 14 wird über die Fluid-Zuführungsvorrichtung 41 dem Fluideinlass 3 des LWSMs 10 zugeführt und nach Passieren des LWSMs 10 wird das abgekühlte Fluid über den Fluidauslass 4 und die Fluid- Abführungsvorrichtung 42 zurückgeführt. Die Entladeseite des LWSMs 10 erstreckt sich durch die Rohrwendelreihen, wie sie in den Fig. 9, 10, 11 und den nachfolgenden Fig. 15, 16a, 17 und 18 skizziert sind. Ein kaltes Liquid, bei- spielsweise Wasser, wird über die Zuführungsvorrichtung 43 dem Liquideinlass 3' zugeführt, von dem ausgehend dann über einen Strömungsverteiler 34, wie in Fig. 10, 17 und 18 dargestellt, oder über mehrere T-Stücke, wie in Fig. 15 und 16a dargestellt, der Kaltwasserstrom in die verschiedenen Rohrwendelrei- hen verteilt wird, die jeweils in den Verteilerauslassabschnitten 34' Sperrventile 46 aufweisen. Entsprechend sieht die Auslassseite aus, an der die Sammler- einlässe 35' über eine Strömungssammlereinrichtung 35 oder eine Anordnung von T-Stücken über den Liquid-Auslass 4' zur Liquid-Abführungsvorrichtung 44 führen. Auch in den Sammlereinlässen 35' sind Sperrventile 46 angeordnet. Ferner sind in Zulauf und Ablauf 3', 4' ein Wegventil 47 angeordnet, mit dem sich die Strömungsrichtung durch die Rohrwendelreihen umkehren lässt, so dass Verteiler zu Sammler wird und umgekehrt. Eine Pumpe 31 ist in der Li- quid-Zuführungsvorrichtung 43 vorgesehen. Die Abführungsvorrichtung 44 kann das Warmwasser einem Verbraucher 45, wie einem Heizkörper zuführen, der die Wärme abgibt, so dass das abgekühlte Wasser wieder erneut in die Zuführungsvorrichtung 43 gelangt, es kann aber wie in Fig. 14 in der rechts dargestellten Variante auch die Warmwasserbereitung nicht im Kreislauf vorgesehen sein. The arrangement shown in FIG. 11 for the preparation of hot water is also suitable for flowing through with a warm fluid, such as may come from the CHP unit shown in FIG. The waste heat of the block heating power station CHP in FIG. 14 is supplied to the fluid inlet 3 of the LWSM 10 via the fluid supply device 41 and, after passing through the LWSM 10, the cooled fluid is returned via the fluid outlet 4 and the fluid discharge device 42. The discharge side of the LWSM 10 extends through the rows of coiled tubing as outlined in FIGS. 9, 10, 11 and the following FIGS. 15, 16a, 17 and 18. A cold liquid, at- For example, water is supplied via the supply device 43 to the liquid inlet 3 ', from which then via a flow distributor 34, as shown in FIGS. 10, 17 and 18, or over a plurality of tees, as shown in FIGS. 15 and 16 a, the cold water stream is distributed into the various tube spiral rows, which each have check valves 46 in the distributor outlet sections 34 '. The outlet side, at which the collector inlets 35 'lead via a flow collecting device 35 or an arrangement of T-pieces via the liquid outlet 4' to the liquid discharge device 44, looks accordingly. Also in the collector inlets 35 'check valves 46 are arranged. Further, in the inlet and outlet 3 ', 4', a directional valve 47 is arranged, with which the flow direction can be reversed by the coiled tubing rows, so that distributor becomes a collector and vice versa. A pump 31 is provided in the liquid supplying device 43. The discharge device 44 may supply the hot water to a consumer 45, such as a radiator, which releases the heat, so that the cooled water again enters the supply device 43, but it can not, as in Fig. 14 in the variant shown on the right, the hot water be provided in the circuit.
Anhand der in Fig. 16a dargestellten Anordnung, die im Wesentlichen der in Fig. 15 beschriebenen Anordnung entspricht. Ein Unterschied besteht lediglich darin, dass in Fig. 15 die Fluiddurchströmung zwischen den Einlassen 3 und 4 parallel zu der Liquiddurchströmung durch die Rohrwendelreihen erfolgt, während in Fig. 16a die Fluidführung von Einlass 3 zu Auslass 4 quer zu den Rohrwendelreihen erfolgt. Zudem sind in Fig. 16a mit T2, T7, Τ-ι2, Τι7, T22 die Anordnung von Temperatursensoren in den Körpern dargestellt, die dort die Nummern 2, 7, 12, 17, 22 tragen. Ferner ist in der Liquid-Abführungsvorrichtung 44 ein Temperatursensor zur Erfassung der dortigen Temperatur TA vorgesehen. Die Betriebsführung des Latentwärmespeichers 10 erfolgt durch Steuerung des Be- und Entladevorgangs. Bei der Beladung des LWSMs 10 wird durch die Abgabe der in dem erwärmten Fluid enthaltenen Wärmeenergie das in den Körpern 1 enthaltene PWM erwärmt. Bei dem erwärmten Fluid, das das LWSM von Einlass 3 zu Auslass 4 oder in umgekehrter Richtung durchströmt, kann es sich um warmes Abwasser oder erwärmte Luft oder Abluft handeln. Zur Steuerung des Entladevorgangs können mehrere Rohrschlangenreihen gleichzeitig angesteuert werden, denkbar ist auch die Verwendung ver- schiedener Rohrschlangenreihen mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen des PWMs. So können auch verschiedene Anwendungen mit ungleichen Temperaturen durchgeführt werden. With reference to the arrangement shown in Fig. 16a, which substantially corresponds to the arrangement described in Fig. 15. The only difference is that in FIG. 15 the fluid flow between the inlets 3 and 4 takes place parallel to the liquid flow through the coiled tubing rows, while in FIG. 16a the fluid guidance from inlet 3 to outlet 4 takes place transversely to the coiled tubing rows. In addition, in Fig. 16a with T 2 , T 7 , Τ-ι 2 , Τι 7 , T22 the arrangement of temperature sensors shown in the bodies, where the numbers 2, 7, 12, 17, 22 carry. Furthermore, a temperature sensor for detecting the local temperature T A is provided in the liquid discharge device 44. The operation of the latent heat storage 10 is carried out by controlling the loading and unloading. When loading the LWSM 10, the PWM contained in the bodies 1 is heated by the release of the heat energy contained in the heated fluid. In the heated fluid, the if the LWSM flows from inlet 3 to outlet 4 or in the opposite direction, it can be warm waste water or heated air or exhaust air. To control the discharge process, a plurality of rows of pipe runs can be controlled simultaneously, it is also conceivable to use different rows of pipe runs with different melting temperatures of the PWM. So also different applications with uneven temperatures can be carried out.
Zur Warmwassernutzung ist die Steuerung der Entladung von den Temperaturen T2 bis T22 in den Körpern 1 abhängig. Vorliegend ist ein Temperatursensor in jeweils einem Körper 1 in einer Rohrwendelreihe angeordnet, es können mehrere Temperatursensoren, und diese mehreren Temperatursensoren können darüber hinaus auch an mehreren Stellen eingesetzt werden. Die Sperrventile 46 und das Wegeventil 47 werden elektrisch angesteuert. Wird der Verbraucher angeschaltet, d. h. wird Warmwasser zum Verbrauch oder in der Heizung angefordert, so wird durch Aktivierung einer Pumpe 31 Wasser gefördert. Zuvor misst die Steuerung, welche Rohrwendelreihe am Höchsten beladen ist, d. h. welche der Temperaturen T2 bis T22 die höchste ist. Diese Rohrwendelreihe wird dann angesteuert, indem die dazugehörigen Sperrventile 46 angesteuert und geöffnet werden. Alle anderen Sperrventile 46 sind dabei ge- schlössen. Fällt die Temperatur in dem Körper der ausgewählten Rohrwendelreihe unter einen vorgegebenen Wert, so wird auf die nächste Rohrwendelreihe umgeschaltet, wobei auch hier wieder die Rohrwendelreihe ausgewählt wird, die am höchsten beladen ist, bzw. die höchste Temperatur aufweist. Entsprechend werden die Sperrventile 46 umgeschaltet. Wird der Verbraucher 45 de- aktiviert, so wird auch die Pumpe deaktiviert und alle Sperrventile 46 geschlossen. Wird der Verbraucher erneut aktiviert, so wird die Strömungsrichtung des Wassers durch die Rohrwendelreihe geändert, indem das Wegeventil 47 seine Stellung ändert. So wird erreicht, dass der Latentwärmespeicher in beiden Richtungen entladen wird. Dieses Steuerungsverfahren ist in Fig. 16b darge- stellt. For the use of hot water, the control of the discharge of the temperatures T 2 to T 2 2 in the bodies 1 depends. In the present case, a temperature sensor is arranged in each case in a body 1 in a coiled tubing row, it is possible for a plurality of temperature sensors, and these multiple temperature sensors can moreover also be used at several locations. The check valves 46 and the directional control valve 47 are electrically controlled. If the consumer is turned on, ie hot water is required for consumption or in the heating, 31 water is promoted by activating a pump. Previously, the controller measures which pipe coil row is loaded at its highest, that is, which of the temperatures T 2 to T22 is the highest. This tube coil row is then controlled by the associated check valves 46 are driven and opened. All other check valves 46 are closed. If the temperature in the body of the selected coiled tubing row falls below a predetermined value, the system switches over to the next row of coiled tubing, whereby again the row of coiled tubing is selected which is the highest loaded or has the highest temperature. Accordingly, the check valves 46 are switched. If the consumer 45 is deactivated, the pump is also deactivated and all stop valves 46 are closed. If the consumer is reactivated, the flow direction of the water is changed by the coiled tubing row by the directional control valve 47 changes its position. This ensures that the latent heat storage is discharged in both directions. This control method is shown in FIG. 16b.
Fig. 17 und 18 verdeutlichen weitere Steuerungsvarianten, die Strömungsver- teilereinrichtungen 34 und Strömungssammlereinrichtungen 35 aufweisen, anstelle der T-Stücke und der Sperrventile, und die die Vorteile von gleichmäßiger Durchströmung aller Kanäle und einen geringen Steuerungsaufwand sowie geringeren Strömungswiderstand aufgrund der kleineren Strömungsgeschwindig- keiten aufweisen. In Fig. 17 werden der Fluidstrom zwischen Ein- und Auslass 3,4 und der Liquidstrom durch die Rohrwendelreihen parallel geführt, in Fig. 18 wird der Fluidstrom zwischen Ein- und Auslass 3,4 quer zu dem Liquidstrom durch die Rohrwendelreihen geführt. 17 and 18 illustrate further control variants, the flow have dividing means 34 and flow collecting means 35, instead of the tees and the check valves, and which have the advantages of uniform flow through all channels and a low control effort and lower flow resistance due to the smaller flow velocities. In Fig. 17, the fluid flow between inlet and outlet 3,4 and the liquid flow through the rows of coiled tubing are performed in parallel, in Fig. 18, the fluid flow between the inlet and outlet 3,4 is transverse to the liquid flow through the coiled tubing rows.
Allerdings bietet die Variante mit T-Stücken und Sperrventilen die Vorteile der Ansteuerung einzelner Kanäle, so dass die Module auf bestimmte Anwendungen angepasst werden können, wobei nur Standardbauteile und keine teuren Spezialbauteile, wie Strömungsverteiler benötigt werden. Der Richtungswechsel über das Wegeventil des Wassers erfordert auch hier einen geringeren E- nergieaufwand. However, the variant with T-pieces and shut-off valves offers the advantages of controlling individual channels, so that the modules can be adapted to specific applications, using only standard components and no expensive special components, such as flow distributors. The change of direction via the directional control valve of the water also requires less energy input here.

Claims

ANSPRÜCHE
Latentwärmespeichermodul (10) zum Wärmeaustausch mit zumindest einem Fluidstrom (L,W), der das Latentwärmespeichermodul (10) durchströmt, wobei Latent heat storage module (10) for heat exchange with at least one fluid flow (L, W), which flows through the latent heat storage module (10), wherein
- das Latentwärmespeichermodul (10) eine Mehrzahl von in einem Gehäuse (2) angeordneten umströmbaren Körpern (1) umfasst, wobei das Gehäuse (2) zumindest einen Fluideinlass (3,3') und einen Fluidauslass (4,4') für den Fluidstrom (L) aufweist,  - The latent heat storage module (10) comprises a plurality of in a housing (2) arranged around flowable bodies (1), wherein the housing (2) at least one fluid inlet (3,3 ') and a fluid outlet (4,4') for the fluid flow (L) has,
- die Körper (1) mit Paraffin oder einem Paraffingemisch als Phasenwech- selmaterial (5) gefüllte Behältnisse (6) sind, dadurch gekennzeichnet, dass  - The bodies (1) with paraffin or a paraffin mixture as phase change material (5) filled containers (6), characterized in that
die Körper (1) eine Wärmeleitstruktur (5') umfassen, die in dem Behältnis (6) angeordnet ist und mit dem Phasenwechselmaterial (5) in Kontakt steht, wobei die Wärmeleitstruktur (5') aus einem wärmeleitenden Material besteht. the bodies (1) comprise a heat-conducting structure (5 ') which is arranged in the container (6) and is in contact with the phase-change material (5), the heat-conducting structure (5') being made of a thermally conductive material.
Latentwärmespeichermodul (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitstruktur (5') Latent heat storage module (10) according to claim 1, characterized in that the heat-conducting structure (5 ')
- ein offenporiges Metallschaummaterial (5') ist, dessen Poren mit dem Phasenwechselmaterial (5) gefüllt sind,  an open-pore metal foam material (5 ') whose pores are filled with the phase change material (5),
- oder eine Stegstruktur (5'), insbesondere eine Metallstegstruktur (5') ist, die sich mit radialen, axialen und/oder umlaufenden Stegen durch ein Inneres des Behältnisses (6) erstreckt, wobei die Bereiche zwischen den Stegen mit dem Phasenwechselmaterial (5) gefüllt sind.  - Or a web structure (5 '), in particular a metal web structure (5') which extends with radial, axial and / or circumferential webs through an interior of the container (6), wherein the areas between the webs with the phase change material (5 ) are filled.
Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (1) Latent heat storage module (10) according to at least one of claims 1 or 2, characterized in that the bodies (1)
- längliche Körper (1) mit einem kreisförmigen, polygonalen, abgerundeten, runden, ovalen, tropfenförmigen, lamellenartigen oder tragflächenähnlichen Querschnitt sind, wobei die Körperlängsachsen senkrecht zu der Strömungsrichtung angeordnet sind, und  - are elongated body (1) with a circular, polygonal, rounded, round, oval, teardrop-shaped, lamellar or wing-like cross section, wherein the body longitudinal axes are arranged perpendicular to the flow direction, and
- in Reihen angeordnet sind, insbesondere in gleichmäßig voneinander beabstandeten Reihen, - Are arranged in rows, in particular evenly from each other spaced rows,
- benachbarte Reihen parallel oder zueinander versetzt angeordnet sind, und/oder dass  - Adjacent rows are arranged parallel or offset from each other, and / or that
die Körper (1) des Latentwärmespeichermoduls (10) die gleichen oder sich zumindest hinsichtlich ihrer Phasenwechseltemperatur unterscheidende Phasenwechselmaterialien (5) aufweisen the bodies (1) of the latent heat storage module (10) have the same or at least with regard to their phase change temperature different phase change materials (5)
Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Latentwärmespeichermodul (10) zum Wärmeaustausch mit einem Luftstrom (L) vorgesehen ist, der das Latentwärmespeichermodul (10) durchströmt, wobei der Fluideinlass (3) und der Fluidauslass (4) für den Luftstrom (L) ein Lufteinlass (3) und ein Luftauslass (4) sind, und eine Strömungsrichtung des Luftstroms (L) durch das Latentwärmespeichermodul (10) zwischen dem Lufteinlass (3) und dem Luftauslass (4) bereitgestellt wird, die an voneinander abgewandten Enden des Gehäuses (2) angeordnet sind, wobei durch eine Anordnung und eine Form der Körper (1) eine Mehrzahl von Strömungspfaden für den Luftstrom (L) bereitgestellt wird, die einen in Bezug auf den Wärmeaustausch optimierten Druckverlust des Luftstroms (L) bereitstellen. Latent heat storage module (10) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the latent heat storage module (10) is provided for heat exchange with an air stream (L) which flows through the latent heat storage module (10), wherein the fluid inlet (3) and the fluid outlet (4) for the air flow (L) are an air inlet (3) and an air outlet (4), and a flow direction of the air flow (L) through the latent heat storage module (10) between the air inlet (3) and the air outlet (4) is provided which are arranged at opposite ends of the housing (2), wherein by an arrangement and a shape of the body (1) a plurality of flow paths for the air flow (L) is provided which optimized with respect to the heat exchange pressure loss of the air flow (L).
Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Latentwärmespeichermodul (10) zum Wärmeaustausch mit einem Liquidstrom, insbesondere einem Wasserstrom (W), vorgesehen ist, der an einem Liquideinlass (3') in das Latentwärmespeichermodul (10) eintritt und an einem Liquidauslass (4') das Latentwärmespeichermodul (10) verlässt, wobei Latent heat storage module (10) according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the latent heat storage module (10) for heat exchange with a liquid flow, in particular a water flow (W), provided at a liquid inlet (3 ') in the latent heat storage module ( 10) and leaves the latent heat storage module (10) at a liquid outlet (4 '), wherein
in jedem Körper (1) des Latentwärmespeichermoduls (10) eine Rohrwendel (30) angeordnet ist, die über ihre Endabschnitte (33), die sich aus dem Behälter (6) erstrecken, mit dem Liquideinlass (3') und dem Liquidauslass (4') in Fluidverbindung steht, so dass der Liquidstrom (W) die Körper (1) zum Wärmeaustausch durchströmt. in each body (1) of the latent heat storage module (10), a coiled tubing (30) is arranged, which via its end portions (33) extending from the container (6), with the liquid inlet (3 ') and the liquid outlet (4' ) is in fluid communication, so that the liquid flow (W) flows through the body (1) for heat exchange.
6. Latentwärmespeichermodul (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Rohrwendeln (30) einer Reihe benachbarter Körpern (1) in dem Latentwärmespeichermodul (10) untereinander über ihre Endabschnitte (33) verbunden sind, wobei ein Endabschnitt (33) einer ersten Rohrwendel (30) in der Reihe mit dem Liquideinlass (3') und ein Endabschnitt (33) einer letzten Rohrwendel (30) in der Reihe mit dem Li- quidauslass (4') in Fluidverbindung steht, wobei das Latentwärmespeichermodul ( 0) eine Strömungsverteilereinrichtung (34) umfasst, deren Einlass dem Liquideinlass (3') entspricht, und die eine Mehrzahl von Verteilerauslässen (34') aufweist, die der Anzahl von Rohrwendelreihen entspricht, wobei die Endabschnitte (33) der ersten Rohrwendeln (30) der Rohrwendelreihen mit den Verteilerauslässen (34') verbunden sind, und wobei das Latentwärmespeichermodul (10) eine Strömungssammlereinrichtung (35) umfasst, deren Auslass dem Liquidauslass (4') entspricht, und die eine Mehrzahl von Sammlereinlässen (35') aufweist, die der Anzahl der Rohrwendelreihen entspricht, wobei die Endabschnitte (33) der letzten Rohrwendeln (30) der Rohrwendelreihen mit den Sammlereinlässen (35') verbunden sind. 6. latent heat storage module (10) according to claim 5, characterized in that in each case the coiled tubing (30) of a series of adjacent bodies (1) in the latent heat storage module (10) are interconnected via their end portions (33), wherein an end portion (33) of a first coiled tubing (30) in series with the liquid inlet (3 ') and an end portion (33) of a last coiled tubing (30) in series with the liquid outlet (4') is in fluid communication with the latent heat storage module (0) Flow distributor device (34), the inlet of which corresponds to the liquid inlet (3 ') and which has a plurality of distributor outlets (34') corresponding to the number of rows of coiled tubing, wherein the end portions (33) of the first coiled tubing (30) of the coiled tubing rows the distribution outlet (34 ') are connected, and wherein the latent heat storage module (10) comprises a flow collecting means (35) whose outlet corresponds to the liquid outlet (4'), and the one M number of collector inlets (35 '), which corresponds to the number of coiled tubing rows, wherein the end portions (33) of the last coiled tubing (30) of the coiled tubing rows with the collector inlets (35') are connected.
7. Latentwärmespeichermodul (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Latentwärmespeichermodul (10) zum Wärmeaustausch zwischen einem Fluidstrom (L,W) und einem Liquidstrom (W) vorgesehen ist, wobei die Strömungsrichtung des Fluidstroms (L,W) durch das Latentwärmespeichermodul (10) zwischen dem Fluideinlass (3) und dem Fluidauslass (4) parallel oder senkrecht zu dem durch die Rohrwendelreihen geleiteten Liquidstrom (W) verläuft. 7. Latent heat storage module (10) according to claim 6, characterized in that the latent heat storage module (10) for heat exchange between a fluid flow (L, W) and a liquid flow (W) is provided, wherein the flow direction of the fluid flow (L, W) through the Latent heat storage module (10) between the fluid inlet (3) and the fluid outlet (4) parallel or perpendicular to the guided through the coiled tubing rows liquid flow (W).
8. Klimatisierungseinrichtung (20) für ein Gebäude (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinrichtung (20) zumindest 8. Air conditioning device (20) for a building (25), characterized in that the air conditioning device (20) at least
- ein Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4,  a latent heat storage module (10) according to at least one of claims 1 to 4,
- eine Zuführungsvorrichtung (21) für den Luftstrom (L), und  - A supply device (21) for the air flow (L), and
- eine Abführungsvorrichtung (22) für den Luftstrom (L) umfasst, wobei ein erster Luftkanal durch eine Kopplung des Latentwärmespeichermoduls (10) über den Lufteinlass (3) mit der Zuführungsvorrichtung (21) und über den Luftauslass (4) mit der Abführungsvorrichtung (22) bereitgestellt wird, - comprises an exhaust device (22) for the air flow (L), wherein a first air channel is provided by a coupling of the latent heat storage module (10) via the air inlet (3) with the supply device (21) and via the air outlet (4) with the discharge device (22),
wobei die Abführungsvorrichtung (22) fluidisch mit dem Gebäude (25) verbunden ist, und dass wherein the discharge device (22) is fluidically connected to the building (25), and that
die Klimatisierungseinrichtung (20) eine innerhalb des ersten Luftkanals angeordnete Ventilationsvorrichtung (11) umfasst und/oder the air conditioning device (20) comprises a ventilation device (11) arranged within the first air channel and / or
dass die Zuführungsvorrichtung (21) durch eine erste Schließvorrichtung (15) zwischen einem Umluftbetriebsmodus und einem Außenluftbetrieb- modus umschaltbar ist, wobei die Zuführungsvorrichtung (21) in dem Umluftbetriebsmodus mit dem Gebäude (25) und in dem Außenluftbetrieb- modus mit der Umgebung verbunden ist. in that the supply device (21) can be switched between a circulating air operating mode and an outside air operating mode by a first closing device (15), wherein the feed device (21) is connected to the building (25) in the circulating air operating mode and to the environment in the outside air operating mode ,
Klimatisierungseinrichtung (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinrichtung (20) einen zweiten Luftkanal umfasst, der die Abführungsvorrichtung (22) mit der Umgebung verbindet, und die Abführungsvorrichtung (22) eine zweite Schließvorrichtung (16) aufweist, die zwischen einem Klimatisierungsbetriebsmodus, der den Umluftbetriebs- und den Außenluftbetriebmodus umfasst, und einem Umkehrbetriebsmodus umschaltbar ist, Air-conditioning device (20) according to claim 8, characterized in that the air-conditioning device (20) comprises a second air duct, which connects the discharge device (22) with the environment, and the discharge device (22) has a second closing device (16) which between a Air conditioning operation mode including the recirculation operation mode and the outside air operation mode, and a reverse operation mode is switchable,
wobei die zweite Schließvorrichtung (16)  the second locking device (16)
- in dem Klimatisierungsbetriebsmodus den zweiten Luftkanal verschließt, in the air conditioning mode of operation, closing the second air channel,
- in dem Umkehrbetriebsmodus die Verbindung der Abführungsvorrichtung (22) zu dem Gebäude (25) verschließt. - In the reverse mode of operation, the connection of the discharge device (22) to the building (25) closes.
Klimatisierungseinrichtung (20) nach zumindest einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinrichtung (20) eine Steuerungseinrichtung umfasst, die zumindest mit der ersten und der zweiten Schließvorrichtung (15,16), der Ventilationsvorrichtung (11) und einer Mehrzahl von Temperatursensoren gekoppelt ist, wobei jeweils zumindest ein Temperatursensor in einem bezüglich der Strömungs richtung im Klimatisierungsbetrieb ersten und einem letzten Körper (1), in dem Gebäude (25) und in der Umgebung des Gebäudes (25) angeordnet ist, wobei zumindest die durch die Temperatursensoren ermittelten Temperaturen (TLwsi,TL.ws2,Tinnen,Taußen) Steuersignale für die Steuerungseinrichtung zur Steuerung von zumindest der ersten und der zweiten Schließ- Vorrichtung (15,16) und der Ventilationsvorrichtung (11) sind. Air conditioning device (20) according to at least one of claims 8 or 9, characterized in that the air conditioning device (20) comprises a control device comprising at least the first and the second closing device (15,16), the ventilation device (11) and a plurality of Temperature sensors is coupled, wherein in each case at least one temperature sensor in a respect to the flow direction in the air conditioning operation first and a last body (1), in the building (25) and in the vicinity of the building (25) is arranged, wherein at least the temperature detected by the temperature sensors (TLwsi, TL.ws2, Tinnen, Taußen) control signals for the control device for controlling at least the first and the second closing - Device (15,16) and the ventilation device (11) are.
11. Klimatisierungseinrichtung (20) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Air conditioning device (20) according to claim 10, characterized in that
- die Zuführungsvorrichtung (21) einen Außenluftansaugturm (18) und eine zwischen dem Außenluftansaugturm (18) und der ersten Schließvor- richtung (15) angeordnete dritte Schließvorrichtung (14) umfasst und - The supply device (21) comprises a Außenluftansaugturm (18) and between the Außenluftansaugturm (18) and the first Schließvor- direction (15) arranged third locking device (14) and
- der zweiten Luftkanal einen Abluftturm (19) mit einer vierten Schließvorrichtung (17) umfasst, the second air duct comprises an exhaust tower (19) with a fourth closing device (17),
wobei die dritte und die vierte Schließvorrichtung (14,17) mit der Steue- rungs- und Regelungseinrichtung gekoppelt und durch sie steuerbar sind. 12. Steuerungsverfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes (25) unter Verwendung einer gesteuerten Klimatisierungseinrichtung (20) nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11 , die ein Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst, umfassend die Schritte:  wherein the third and the fourth locking device (14, 17) are coupled to and controllable by the control and regulation device. A control method for air conditioning a building (25) using a controlled air conditioning device (20) according to at least one of claims 8 to 11, comprising a latent heat storage module (10) according to at least one of claims 1 to 7, comprising the steps:
A) Erfassen zumindest der Temperaturen (TLwsi,TLws2,Tinnen,Taußen) und Übermitteln an die Steuerungseinrichtung, A) detecting at least the temperatures (T L wsi, TLws2, Tinnen, T a ußen) and transmitting to the control device,
B) Ansteuern eines Grundbetriebsmodus, wenn die Innentemperatur (Tin¬ nen) kleiner als eine vorbestimmte Grenz-Innentemperatur (Ter) ist und die Temperaturen (TLwsi ,TLWS2) in den Körpern (1) unterhalb einer Phasen- wechseltemperatur (TPc) des Phasenwechselmaterials (5) liegen, wobei im Grundbetriebsmodus die Ventilationsvorrichtung (11) ausgeschaltet ist und die erste, die zweite, die dritte und die vierte Schließvorrichtung (15,16,14,17) jeweils in einer Schließstellung (S2) angeordnet sind,B) driving a basic operating mode when the internal temperature (Tin ¬ NEN) is less than a predetermined limit internal temperature (Ter) and the temperatures (T L wsi, TLWS2) in the bodies (1) below a phase change temperature (T P c ) of the phase change material (5) lie, wherein in the basic operating mode the ventilation device (11) is switched off and the first, second, third and fourth closing devices (15, 16, 14, 17) are each arranged in a closed position (S2),
C) Überprüfen durch die Steuerungseinrichtung, ob die Innentemperatur (Tinnen) größer/gleich oder kleiner als die Grenz-Innentemperatur (TGr) ist und ob die Temperaturen (TLwsi LWS2) in den Körpern (1) oberhalb oder unterhalb der Phasenwechseltemperatur (TPc) liegen, C) Check by the control device whether the internal temperature (Tinnen) is greater than or equal to or lower than the internal boundary temperature (T Gr ) and whether the temperatures (T L wsi LWS2) in the bodies (1) above or are below the phase change temperature (T P c),
D) Ansteuern eines Umluftbetriebsmodus durch Betätigen der Ventilationsvorrichtung (1 1) und Beibehalten der Schließstellung (S2) der Schließvorrichtungen (15,16,14,17), wenn die Innentemperatur (Tinnen) größer o- der gleich der Grenz-Innentemperatur (TGr) ist und die Temperaturen (TLWSI .TLWS2) in den Körpern (1 ) unterhalb der Phasenwechseltemperatur (Tpc) liegen, und aufrecht Erhalten des Umluftbetriebsmodus, bis die Innentemperatur (Tinnen) kleiner ist als die Grenz-Innentemperatur (Tor) oder bis die Temperatur (TLws2) in dem letzten Körper (1) größer als die Phasenwechseltemperatur (Tpc) ist, D) driving a recirculation mode by operating the ventilation device (1 1) and maintaining the closed position (S2) of the closing devices (15,16,14,17) when the internal temperature (T inn s) o- larger the (equal to the limit internal temperature TGr) and the temperatures (TLWSI .TLWS2) in the bodies (1) are below the phase change temperature (Tpc) and maintaining the recirculation mode until the internal temperature (Tinnen) is less than the internal boundary temperature (Tor) or until the internal temperature Temperature (T L ws2) in the last body (1) is greater than the phase change temperature (Tpc),
E) Überprüfen, ob die Umgebungstemperatur (Taußen) kleiner als die Phasenwechseltemperatur (Tpc) ist, falls ja, E) Check that the ambient temperature (T au SEN) is less than the phase change temperature (Tpc) and, if so,
- Ansteuern eines Außenluftbetriebsmodus durch Betätigen der Ventilationsvorrichtung (11) und Anordnen der ersten und der dritten Schließvorrichtung (15,14) in einer Offenstellung (S1),  Activating an outside air operating mode by actuating the ventilating device (11) and arranging the first and the third closing device (15, 14) in an open position (S1),
andernfalls otherwise
- Ansteuern des Grundbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, wobei  - Actuation of the basic operating mode by the control device. A control method according to claim 12, wherein
- der Grundbetriebsmodus einen Luftstrom-Bypass zu dem Latentwärmespeichermodul (10) bereitstellt und eine an dem Gebäude (25) bereitgestellte Lüftungseinrichtung (24) Außenluft aus der Umgebung, insbesondere über den Ansaugturm (18), ansaugt,  the basic operating mode provides an air flow bypass to the latent heat storage module (10) and a ventilation device (24) provided on the building (25) draws in outside air from the environment, in particular via the suction tower (18),
- der Umluftbetriebsmodus einen ersten Strömungsweg des Luftstroms durch den ersten Luftkanal bereitstellt, indem Luft aus dem Gebäude (25) durch die Zuführungsvorrichtung (21) von der Ventilationsvorrichtung (1 1) angesaugt, durch das Latentwärmespeichermodul (10) geleitet und durch die Abführungsvorrichtung (22) in das Gebäude (25) rückgeführt wird, the circulating air operating mode provides a first flow path of the air flow through the first air duct by sucking air from the building (25) through the supply device (21) from the ventilation device (11), through the latent heat storage module (10) and through the exhaust device (22 ) is returned to the building (25),
- der Außenluftbetriebsmodus einen zweiten Strömungsweg des Luftstroms durch den ersten Luftkanal bereitstellt, indem Luft aus der Umgebung über den Ansaugturm (18) durch die Zuführungsvorrichtung (21) von der Ventilationsvorrichtung (1 1) angesaugt, durch das Latentwärmespei- chermodul (10) geleitet und durch die Abführungsvorrichtung (22) in das Gebäude (25) abgeführt wird, wobei die an dem Gebäude (25) bereitgestellte Lüftungseinrichtung (24) Innenraumluft aus dem Gebäude (25) ansaugt. 14. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei Schritt E) ausgeführt wird, wenn the outside air operating mode provides a second flow path of the air flow through the first air duct by sucking air from the environment via the suction tower (18) through the supply device (21) from the ventilation device (1 1), through the latent heat storage. chermodul (10) and discharged through the discharge device (22) in the building (25), wherein the ventilation device (24) provided on the building (25) draws in indoor air from the building (25). 14. A control method according to claim 12 or 13, wherein step E) is carried out when
- die Innentemperatur (Τίηηβη) kleiner als die Grenz-Innentemperatur (Ter) ist und die Temperaturen (TLwsi ,TLWS2) in den Körpern (1) oberhalb der Phasenwechseltemperatur (Tpc) liegen oder - The internal temperature (Τ ίηηβ η) is less than the internal limiting temperature (Ter) and the temperatures (T L wsi, TLW S 2) in the bodies (1) are above the phase change temperature (Tpc) or
- die Innentemperatur (Tinnen) größer oder gleich der Grenz-Innentemperatur (Ter) ist und die Temperaturen (TLWSI,TLWS2) in den Körpern (1) oberhalb der Phasenwechseltemperatur (Tpc) liegen. - The internal temperature (T inn en) is greater than or equal to the internal boundary temperature (Ter) and the temperatures (TLW S I, T L W S 2) in the bodies (1) are above the phase change temperature (Tpc).
15. Steuerungsverfahren nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14, umfassend den Schritt: A control method according to any one of claims 12 to 14, comprising the step of:
F) Ansteuern des Umkehrbetriebsmodus, wenn die Innentemperatur (Tinnen) kleiner als die Grenz-Innentemperatur (Tcr) ist, die Temperaturen F) driving the reverse operation mode, when the internal temperature (Tinnen) is less than the limit internal temperature (Tc r ), the temperatures
(TLWSI, TLWS2) in den Körpern (1) oberhalb der Phasenwechseltemperatur (TpC) liegen und die Umgebungstemperatur (Taußen) kleiner als die Phasenwechseltemperatur (TPC) ist, durch Anordnen jeder Schließvorrichtung (14,15,16,17) in der Offenstellung (S1) und Betätigen der Ventilationsvorrichtung (11). (TLWS I, TLW S 2) in the bodies (1) above the phase change temperature (Tp C.) and ambient temperature (au T SEN) is less than the phase change temperature (TP C) is, (by placing each closing device 14,15,16 , 17) in the open position (S1) and actuation of the ventilation device (11).
16. Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung (40), dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest 16. Air conditioning and / or hot water device (40), characterized in that they at least
- ein Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7,  a latent heat storage module (10) according to at least one of claims 5 to 7,
- eine erste Zuführungsvorrichtung (41) für einen mit Wärme beladenen Fluidstrom (L,W), wobei die Zuführungsvorrichtung (41) mit dem Fluidein- lass (3) des Latentwärmespeichermoduls (10) verbunden ist, und  - A first supply device (41) for a heat-laden fluid stream (L, W), wherein the supply device (41) with the fluid inlet (3) of the latent heat storage module (10) is connected, and
- eine erste Abführungsvorrichtung (42) für den im Latentwärmespeichermodul (10) abgekühlten Fluidstrom (L,W), wobei die Abführungsvorrich- tung (42) mit dem Fluidauslass (4) verbunden ist, a first discharge device (42) for the fluid stream (L, W) cooled in the latent heat storage module (10), wherein the discharge device device (42) is connected to the fluid outlet (4),
- eine zweite Zuführungsvorrichtung (43) für einen aufzuwärmenden Liquidstrom (W), wobei die zweite Zuführungsvorrichtung (43) mit dem Li- quideinlass (3') verbunden ist, und  a second supply device (43) for a liquid flow (W) to be heated, the second supply device (43) being connected to the liquid inlet (3 '), and
- eine zweite Abführungsvorrichtung (44) für den aufgewärmten Liquidstrom (W), die mit dem Liquidauslass (4') verbunden ist.  - A second discharge device (44) for the heated liquid stream (W), which is connected to the liquid outlet (4 ').
17. Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung (40) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungs- oder Warmwas- sereinrichtung (40) eine Steuerungseinrichtung umfasst, die 17. Air-conditioning and / or hot water device (40) according to claim 16, characterized in that the air-conditioning or hot-water device (40) comprises a control device, the
- mit einer Mehrzahl von Temperatursensoren, wobei jeweils zumindest ein Temperatursensor in einem Körper (1) jeder Rohrwendelreihe und in der zweite Abführungsvorrichtung (44) angeordnet ist, und  - With a plurality of temperature sensors, wherein in each case at least one temperature sensor in a body (1) of each coiled tubing row and in the second discharge device (44) is arranged, and
- mit einer Mehrzahl von Sperrventilen (46), von denen jeweils zumindest eines in den Verteilerauslässen (34') und den Sammlereinlässen (35') angeordnet ist,  - With a plurality of check valves (46), of which in each case at least one in the Verteilerauslässen (34 ') and the collector inlets (35') is arranged,
- einem Wegventil (47), das in der zweiten Zu- und Abführungsvorrichtung (43,44) angeordnet ist, und das eine Strömungsrichtungsumkehr des Liquidstroms (W) durch das LWSM (10) gestattet,  a diverter valve (47) disposed in the second supply and discharge device (43, 44) and allowing flow direction reversal of the liquid flow (W) by the LWSM (10),
gekoppelt sind,  coupled,
wobei zumindest die durch die Temperatursensoren ermittelten Temperaturen (Τ2,Τ7,Τι2) TI7,T22,TA) Steuersignale für die Steuerungseinrichtung zur Steuerung zumindest der Ventile (46) sind. wherein at least the temperatures determined by the temperature sensors (Τ 2 , Τ7, Τι 2) TI7, T 2 2, TA) are control signals for the control device for controlling at least the valves (46).
18. Steuerungsverfahren zur Klimatisierung und/oder Warmwasserbereitstellung unter Verwendung einer gesteuerten Klimatisierungs- und/oder Warmwassereinrichtung (40) nach Anspruch 17, die ein Latentwärmespeichermodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7 umfasst, umfassend die Schritte: 18. A control method for air conditioning and / or hot water supply using a controlled air conditioning and / or hot water device (40) according to claim 17, comprising a latent heat storage module (10) according to at least one of claims 5 to 7, comprising the steps:
A) bei einer Verbrauchsanforderung für den aufgewärmten Liquidstrom (W) Erfassen einer Stellung des Wegventils (47) und Umschalten der Strömungsrichtung des Liquidstroms (W),  A) in a consumption request for the heated liquid flow (W) detecting a position of the directional control valve (47) and switching the flow direction of the liquid flow (W),
B) Vergleichen der in jeder Rohrwendelreihe ermittelten Temperaturen (Τ2,Τ7> "Γΐ2, Ti7,T22) und Auswählen der Rohrwendelreihe mit der höchsten erfassten Temperatur (T2.T7.T12, T17,T22), B) Compare the temperatures determined in each tube coil row (Τ2, Τ7 > " Γΐ2, Ti7, T 2 2) and selecting the highest temperature tube pair (T2.T7.T12, T 17 , T 2 2),
C) Ansteuern und Öffnen der Sperrventile (46) der Rohrwendelreihe mit der höchsten erfassten Temperatur (T2,T7,Ti2, T17,T22) und Aktivieren ei- ner Pumpe (31), C) activating and opening the blocking valves (46) of the tube coil row with the highest detected temperature (T 2 , T 7 , Ti 2 , T 17 , T22) and activating a pump (31),
D) Erfassen der Temperatur (TA) in der zweiten Abführungsvorrichtung (44) und Überprüfen, ob die Temperatur (TA) kleiner als eine vorgegebene Verbrauchertemperatur ist, falls ja, D) detecting the temperature (T A ) in the second exhaust device (44) and checking whether the temperature (TA) is less than a predetermined consumer temperature, if so,
E) erneut Durchführen der Schritte B) bis D). 19. Steuerungsverfahren nach Anspruch 18, umfassend die Schritte:  E) again performing steps B) to D). 19. A control method according to claim 18, comprising the steps of:
F) Überprüfen der Temperatur (T2,T7,T-i2, T1 ,T22) der ausgewählten Rohrwendelreihe und bei Feststellen eines Absinkens der Temperatur unter einen vorbestimmten Wert erneut Durchführen der Schritte B) bis F). F) checking the temperature (T 2 , T 7 , T-i2, T 1 , T 2 2) of the selected coiled tubing row and, upon detecting a decrease in temperature below a predetermined value, re-performing steps B) to F).
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