EP3045828A1 - Abluftwärmenutzungsgerät - Google Patents

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EP3045828A1
EP3045828A1 EP16000046.9A EP16000046A EP3045828A1 EP 3045828 A1 EP3045828 A1 EP 3045828A1 EP 16000046 A EP16000046 A EP 16000046A EP 3045828 A1 EP3045828 A1 EP 3045828A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
exhaust air
line
condensate
heat
Prior art date
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Granted
Application number
EP16000046.9A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3045828B1 (de
Inventor
Ulrich Georg Holl
Markus Rieck
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ZLT LUEFTUNGS und BRANDSCHUTZTECHNIK GmbH
Zlt Lueftungs- und Brandschutztechnik GmbH
Original Assignee
ZLT LUEFTUNGS und BRANDSCHUTZTECHNIK GmbH
Zlt Lueftungs- und Brandschutztechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ZLT LUEFTUNGS und BRANDSCHUTZTECHNIK GmbH, Zlt Lueftungs- und Brandschutztechnik GmbH filed Critical ZLT LUEFTUNGS und BRANDSCHUTZTECHNIK GmbH
Priority to PL16000046T priority Critical patent/PL3045828T3/pl
Publication of EP3045828A1 publication Critical patent/EP3045828A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3045828B1 publication Critical patent/EP3045828B1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20Casings or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0063Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the mounting or arrangement of the heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/36Drip trays for outdoor units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/22Means for preventing condensation or evacuating condensate
    • F24F13/222Means for preventing condensation or evacuating condensate for evacuating condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid

Definitions

  • the invention relates to an exhaust air heat recovery device, comprising a housing with at least two connection openings, a heat exchanger and a sump, wherein a connection opening in the flow direction upstream of the heat exchanger and a connection opening downstream of the heat exchanger is arranged and wherein the heat exchanger is arranged in or above the sump ,
  • An established system is the heating of supplied air by means of an air-air heat exchanger directly from the exhaust air.
  • a supply air duct system is required in the building.
  • a second fan and a second air filter to protect the heat exchanger on the supply side are required for the supply air next to the exhaust fan.
  • the leakage rate is considered, ie how much of the exhaust air used, hygienically questionable, is entered again on the supply side in the building.
  • Equally critical here is the fire situation, where there is a risk that combustion gases from the exhaust air will be carried into the building through the supply air ducts in the event of a component failure, thereby contributing to the spread of hazardous combustion gases or even spreading the fire.
  • systems with an air-liquid heat exchanger are also used.
  • the heat energy of the warm exhaust air is transferred in an air-liquid heat exchanger to a liquid of a separate medium cycle.
  • the heat thus available in the medium cycle can then be used, for example, by a heat pump.
  • the raised by the heat pump to a higher temperature level heat energy can, for. B. continue to be used for heating domestic water. This has the advantage that heat accumulation and heat demand show a good agreement, because both the exhaust air heat accumulates year-round, and also the hot water is needed year-round.
  • the use of an air-liquid heat exchanger closes an air leakage flow from the exhaust air to the supply air side, hygienic problems on the supply air side and in case of fire, fire gas transmission from the exhaust air into the supply air in principle.
  • the supply of supply air can be realized by eg humidity-controlled outside air outlets, thus a supply air duct system is completely saved in the building.
  • US 8 869 548 B2 describes a ventilation system, which consists of a housing, a heat exchanger and two collecting devices, wherein a first collecting device is dimensioned smaller than a second collecting device and the first collecting device is disposed above the second collecting device.
  • the first collecting device has an overflow, which is designed so that excess condensed water flows into the second collecting device. From this second collecting device, the condensate is then discharged through processes.
  • US Pat. No. 6,442,956 B1 and US 8,840,729 B1 describe each the elimination of deposits within the processes or drain lines using compressed air.
  • a compressed air inlet is integrated in the drain lines.
  • the compressed air inlet is triggered either by a float located in the catcher or by flow sensors located in the drain lines.
  • US 4,937,559 A describes such a system.
  • a float In the drain line of the collecting device, a float is arranged, which measures the water level within the drain line, which issued from a defined level of water, an alarm signal, as there is possibly a blockage of the drain line.
  • the object of the invention is to provide an exhaust air heat recovery device whose collecting device for the condensed water is designed so that in a leakage of the liquid-carrying system in the heat exchanger, the exiting liquid is not released to the environment.
  • a condensate valve is arranged within the housing and that this condensate valve is connected via a drain line to the drip pan and that a condensate line is connected to the condensate valve and that the condensate line is guided out of the housing and that the volume of the drip pan larger is the total volume of the liquid-carrying system, the supply connection line and the return connection line.
  • the condensate valve can be closed. The liquid emerging from the liquid-carrying system is collected in the collecting trough. The condensate valve prevents the leakage of the leaked liquid through the condensate line.
  • the volume of the drip tray is designed so that the Liquid that is in the liquid-carrying system of the heat exchanger, in the supply line and in the return line can be fully absorbed.
  • An advantageous embodiment provides that between the heat exchanger and lying in the flow direction to the heat exchanger connection port an exhaust air collecting space and / or an exhaust air collecting space is formed between the heat exchanger and lying in the flow direction before the heat exchanger connection opening.
  • the housing has an insulation. This ensures that the heat energy carried along with the exhaust air is not lost via the housing wall to the outside.
  • the housing consists of interconnected side parts, bottom parts and cover parts.
  • a further embodiment provides that the side parts and / or the bottom parts and / or the cover parts are designed with hinges or joints and / or have doors. This ensures that the housing is easy to open for maintenance, for example, and that parts lying inside the housing can be reached.
  • the housing is thus completely closed around the drip pan with preferably light-tight material. Since all air and media lines including the condensate line are made of light-tight material according to the prior art, conditions are created that minimize algal growth in the device and in the condensate drain or even completely prevent.
  • An embodiment provides that the media connections are configured radially separable.
  • a further embodiment provides that in the flow direction upstream of the heat exchanger, a temperature sensor and / or a smoke detector and / or a pressure sensor and / or in the flow direction to the heat exchanger, a temperature sensor and / or a Smoke detector and / or a pressure sensor and / or in the flow connection line, a pressure sensor and / or in the return line, a pressure sensor are arranged.
  • a leakage of the liquid-conducting system in the heat exchanger can be detected via a pressure sensor in the supply connection line via a pressure drop in the system. The registration of such a pressure drop can then be used to control the condensate valve.
  • an electronic control of the sensors and / or the condensate valve is arranged on the housing.
  • the status of the sensors can be read with the housing closed or the condensate valve can be controlled from the outside.
  • One embodiment provides that a siphon is arranged in the condensate line. Thus, an air leakage current is prevented between the device interior and the end of the condensate line.
  • a further embodiment provides that the flow connection line and the condensate line or the return connection line and the condensate line or the supply connection line, the return connection line and the condensate line form a tube bundle and have a common insulation.
  • a further connection opening is arranged and that a bypass flap is attached to this connection opening.
  • This bypass damper can be controlled, for example, via one of the above-mentioned smoke detectors in the housing, so that in case of fire, a free outflow of smoke and combustion gases, bypassing the arranged upstream of the heat exchanger air filter is made possible.
  • the heat exchanger and / or the air filter and / or the drip tray are made exchangeable. Thus, maintenance is much easier.
  • One embodiment provides that a fan is attached to the connection opening arranged behind the heat exchanger in the flow direction. This can support, for example, the removal of the exhaust air.
  • connection openings are provided with connection pieces or with cover caps. If the housing has more than the at least two connection openings, wherein the further connection openings are not used, they can be provided with closure lids. On used connection openings, connecting pieces can simplify the connection of connection lines.
  • An embodiment provides that in the housing, a heat pump is integrated with a circulation pump and that the heat pump is connected to the supply line and the return line of the heat exchanger and thus between heat exchanger and heat pump, a heat carrier circuit is formed and that the heat pump is disposed above the sump and that the heat pump is connected via pipes with another heat circuit and that the volume of the drip tray is greater than the total volume of the heat cycle between the heat exchanger and heat pump. Even for such arrangements, the complete collection of leaking from the heat cycle between the heat exchanger and heat pump liquid is made possible.
  • Fig. 1 shows an inventive exhaust heat utilization device in perspective view.
  • the exhaust heat utilization device has a housing 2, which consists of cover parts 14, side parts and bottom parts, wherein in the illustration, the cover part 14 of the housing 2 has been removed so that the interior of the exhaust heat recovery device is visible.
  • the bottom part is not visible.
  • Cover part, bottom part and side parts are preferably made of sheet metal.
  • a heat exchanger 1 is arranged such that in the flow direction in front of the heat exchanger 1, an exhaust air collection chamber 6 and in the flow direction behind the heat exchanger 1, a continuous air collecting chamber 27 is formed.
  • the exhaust air collection chamber 6 and the exhaust air collection chamber 27 are not mandatory.
  • the flow direction in the housing 2 extends in the illustration from right to left.
  • the heat exchanger 1 is configured as an air-liquid heat exchanger with a liquid-conducting system.
  • the housing 2 has two connection openings 7 for the supply of exhaust air and a bypass flap 25 in the region of the exhaust air collecting space 6, one of the two connection openings 7 and the bypass flap 25 being optional. Furthermore, the housing 2 in the region of the exhaust air collecting space 27 on a connection opening 29 for the discharge of exhaust air.
  • all connection openings 7 are designed so that a connecting piece 8 or a closure lid 9 can be attached.
  • an air filter 16 is integrated in the flow direction in front of the heat exchanger 1, wherein this is not mandatory.
  • the feet 28 are designed adjustable in height.
  • the housing 2 itself may have a thermal insulation.
  • Fig. 2 shows an inventive exhaust heat utilization device according to Fig. 1 in a side view, wherein the inner region of the housing 2 is visible. Deviating from Fig. 1 the lid part 14 is mounted on the housing 2. To the connection opening 29, a fan 26 connects, which discharges the exhaust air.
  • the air-liquid heat exchanger has a flow connection line 4 and a return connection line 5, wherein both connection lines 4, 5 each have a media port 3, so that further flow and return lines can be connected and thus a heat transfer circuit is formed.
  • the heat carrier circuit may preferably contain a water glycol mixture or a refrigerant as the heat transfer medium.
  • the heat exchanger 1 is arranged above a drip pan 10. An arrangement within the drip pan 10 is also conceivable.
  • the drip pan 10 is designed so that its volume is greater than the total volume of the liquid-carrying system of the heat exchanger 1, the supply line 4 and the return line 5.
  • the drain pan 10 is followed by a drain line 11, which leads to a condensate valve 12.
  • To the Condensate valve 12 is followed by a condensate line 21.
  • the condensate line 21 is led out of the housing 2.
  • the drip pan 10 in the housing 2 has two tasks. In normal operation, the condensate valve 12 is opened so that any accumulating condensate is discharged through the drain line 11 and the condensate line 21 to the environment or into a sewer line. In the event of leakage of the heat exchanger 1 or its media connections 3, it is intended to prevent the heat transfer medium from entering the environment as an environmentally harmful medium. In case of leakage, the heat transfer medium is received by the drip pan 10. However, the medium should not flow away via the condensate line 21. For this purpose, the condensate valve 12 is closed, so that the flow between drain line 11 and condensate line 21 is stopped. By dimensioning the collecting trough 10, the entire in the liquid-carrying system of the heat exchanger 1 and in the flow and return connection lines 4, 5 located heat transfer medium can be added.
  • the air filter 16 is advantageously arranged so that it does not come into contact with the heat transfer medium or the condensate even when the collecting trough 10 is filled.
  • Fig. 3 shows an inventive exhaust heat utilization device according to Fig. 1 in plan view, with a possible arrangement of the drain line 11 and condensate line 21 is visible.
  • a siphon 22 is integrated in the condensate line 21, . This is to prevent air leakage through an unfilled or partially filled condensate line 21 due to different air pressure levels between the environment and the interior of the device.
  • the siphon 22 is preferably designed as a ball or flap siphon, the embodiment is not limited thereto.
  • a smoke detector 17 is optionally integrated in the exhaust air collection chamber 6, a smoke detector 17 is optionally integrated. This can be used for example for the control of the bypass flap 25.
  • the connection of the bypass flap 25 is advantageously carried out via identical connection openings 7, which are also used for the inlet of the exhaust air.
  • the same connection dimensions and connecting elements as for the connecting pieces 8 and the closure lid 9 are used for this purpose.
  • the bypass valve 25 can in principle be arranged at any position which also for the inlet of the Exhaust air is possible.
  • the bypass flap 25 is preferably designed as an insulated shutter flap. In addition to the housing insulation, the individual slats of the blind flap are also insulated.
  • one or more fans are arranged in the flow direction in front of the heat exchanger 1 outside the insulated housing 2.
  • one or more fans can be integrated in the device.
  • one or more fans can be arranged in the device in the flow direction after the heat exchanger 1 and before the connection opening 29 of the exhaust air.
  • a temperature sensor and / or a smoke detector 17 and / or a pressure sensor and / or in the flow direction downstream of the heat exchanger a temperature sensor and / or a smoke detector and / or a pressure sensor and / or in the flow connection line, a pressure sensor 18th and / or in the return connection line, a pressure sensor 18 is arranged.
  • an air filter 16 with Differenzdruckaufêt for monitoring the degree of contamination of the air filter 16 or optionally an electronic constant pressure control for the exhaust fan with a Differenzdruckaufillon for detecting the air pressure in front of and behind the fan be integrated.
  • the sensors are advantageously arranged so that after opening the housing 2, these are freely accessible.
  • the pressure in the closed heat transfer circuit can be detected. If a pressure drop is detected by the pressure sensor 18 in the heat carrier circuit, a switching signal for the condensate valve 12 is thus generated. The preferably electromotive actuated condensate valve 12 then moves to the closed position.
  • a terminal box 19 with an electronic detection of the sensor data and / or a control of the condensate valve 12 is attached.
  • the sensors or the condensate valve are connected via connecting cable 20 to the terminal box 19, wherein the connection cable 20 flexible and designed in their length so that when converting the terminal box 19 to another side of the housing, the connection cable 20 need not be solved.
  • the possibility of the terminal box 19 umzumontieren without having to solve cable connections, allows the use of a standard device under a variety of local conditions.
  • the housing 2 is designed with feedthroughs 30 such that the connection of the heat carrier lines 4, 5 and the condensate line 21 at different positions on the housing 2 is possible. Unused passages are provided for example with a connection cover 9. In principle, it is advantageous to carry out uniformly all the connection openings 7, 29 and the passages 30 on the housing 2, so that uniform connection sockets 8 or connection covers 9 can be used.
  • connection openings 7, 29 are preferably designed as circular openings with screw connections on a concentric circle, a brush, lip or O-ring seal on the cylinder wall and an axial circular flat seal around the connection opening 7, 29 around. This realizes a double sealing system. Furthermore, a conversion of add-on components and caps 9 at any time only by loosening and tightening screw is possible.
  • the media ports 3 are designed as radially separable ports, preferably flat gasket connections with union nut, which after dissolving the media connections 3 of the heat exchanger 1 perpendicular to the axis of the supply and return connection line 4, 5 and can be removed without the preferably rigid lines 4, 5 must be moved.
  • the device is suitable for outdoor use on a building roof or for indoor installation in the building. Furthermore, it is advantageous to integrate elements for sound attenuation in the exhaust air heat recovery device.
  • Fig. 4 shows an inventive exhaust air heat recovery device in an alternative embodiment with the lid open part in the plan.
  • no vertical upward blower fan 26 is provided.
  • the exhaust air flow is guided via a connection opening 29 with connecting piece 8 from the exhaust air collecting chamber 27.
  • an embodiment is shown without smoke detector 17, without bypass flap 25 and with three connection openings 7, wherein two of the connection openings 7 are provided with a closure lid 9 and a connection opening 7 with a connecting piece 8.
  • the cover parts 14, side parts and bottom parts of the housing 2, which are equipped with hinges or hinges for opening the housing or the doors on the lid, side and bottom parts are designed in size so that the heat exchanger 1, the air filter 16 or the drip pan 10 can be removed after the release of the connecting elements and can be used again.
  • Fig. 5 shows how the condensate line 21, the supply line 4 and the return line 5 are led out as an axially parallel tube bundle 23 from the insulated housing 2.
  • the tube bundle 23 has a common for all pipes strong insulation 24 to the outside, the individual lines against each other, however, are only slightly isolated, so that in a cable routing outdoors and low outdoor temperatures during operation, the condensate line 21 of one or both lines 4, 5 is tempered so far that it remains frost-free and therefore functional.
  • the housing 2 has one or more upwardly hinged cover parts 14 or laterally pivoting doors, which are each secured on one side with hinges 13 and have a stop and a weight relief. Thus, all functional components after opening the lid part 14 or the doors are directly accessible.
  • Fig. 6 and Fig. 7 show the installation of an exhaust air heat recovery device according to the invention.
  • the device stands on height-adjustable and angle-adjustable feet 28, allowing it to be set up on both level and pitched roofs, with the exact horizontal orientation and fixation being made right on the floor without having to add or remove components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abluftwärmenutzungsgerät, bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens zwei Anschlussöffnungen, einem Wärmetauscher und einer Auffangwanne, wobei eine Anschlussöffnung in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher und eine Anschlussöffnung in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher angeordnet ist und wobei der Wärmetauscher in oder oberhalb der Auffangwanne angeordnet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abluftwärmenutzungsgerät zu schaffen, dessen Auffangvorrichtung für das Kondenswasser so gestaltet ist, dass bei einer Leckage des flüssigkeitsführenden Systems im Wärmetauscher die austretende Flüssigkeit nicht an die Umgebung abgegeben wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass innerhalb des Gehäuses (2) ein Kondensatventil (12) angeordnet ist und dass dieses Kondensatventil (12) über eine Ablaufleitung (11) mit der Auffangwanne (10) verbunden ist und dass am Kondensatventil (12) eine Kondensatleitung (21) angeschlossen ist und dass die Kondensatleitung (21) aus dem Gehäuse (2) geführt ist und dass das Volumen der Auffangwanne (10) größer ist als das Gesamtvolumen des flüssigkeitsführenden Systems, der Vorlaufanschlussleitung (4) und der Rücklaufanschlussleitung (5).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abluftwärmenutzungsgerät, bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens zwei Anschlussöffnungen, einem Wärmetauscher und einer Auffangwanne, wobei eine Anschlussöffnung in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher und eine Anschlussöffnung in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher angeordnet ist und wobei der Wärmetauscher in oder oberhalb der Auffangwanne angeordnet ist.
  • In Gebäude-Lüftungsanlagen wird, auch aufgrund aktueller gesetzlicher Anforderungen, die Rückgewinnung der Wärme aus dem Abluftstrom immer wichtiger. Es besteht also die Anforderung zur Realisierung einer Wärmerückgewinnung aus dem Abluftstrom. Neben der Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben bezüglich Energieeffizienz, Hygiene und Brandschutz muss die Lösung auch wirtschaftlich bezüglich Investition und laufender Kosten sein.
  • Ein etabliertes System ist die Erwärmung von zugeführter Luft mittels eines Luft-Luftwärmetauschers direkt aus der Abluft. Dazu wird bei Zentrallüftungsanlagen, die große und damit effiziente Zentralwärmetauschergeräte erlauben, ein Zuluftkanalsystem im Gebäude benötigt. Daneben wird für die Zuluft neben dem Abluftventilator ein zweiter Ventilator sowie ein zweiter Luftfilter zum Schutz des Wärmetauschers auf der Zuluftseite benötigt. Bei derartigen Systemen wird grundsätzlich die Leckagerate betrachtet, also wie viel von der verbrauchten Abluft, hygienisch bedenklich, wieder auf der Zuluftseite in das Gebäude eingetragen wird. Genauso kritisch ist hier der Brandfall zu betrachten, bei dem die Gefahr besteht, dass Brandgase aus der Abluft bei einem Bauteilversagen durch die Zuluftkanäle in das Gebäude getragen werden und so zu einer Verbreitung der gefährlichen Brandgase oder sogar zur Brandausbreitung beitragen.
  • Neben Systemen mit Luft-Luft-Wärmetauschern kommen auch Systeme mit einem Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher zum Einsatz. Die Wärmeenergie der warmen Abluft wird dabei in einem Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher auf eine Flüssigkeit eines separaten Medienkreislaufes übertragen. Die damit im Medienkreislauf verfügbare Wärme kann dann beispielsweise durch eine Wärmepumpe weitergenutzt werden. Die von der Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gehobene Wärmeenergie kann z. B. zur Erwärmung von Brauchwasser weiterverwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass Wärmeanfall und Wärmebedarf eine gute Übereinstimmung zeigen, weil sowohl die Abluftwärme ganzjährig anfällt, und auch das Warmwasser ganzjährig benötigt wird. Der Einsatz eines Luft-Flüssigkeitswärmetauschers schließt einen Luftleckagestrom von der Abluft- zur Zuluftseite, hygienische Probleme auf der Zuluftseite sowie im Brandfall Brandgasübertragung von der Abluft in die Zuluft prinzipiell aus. Die Zuführung der Zuluft kann durch z.B. feuchtegesteuerte Aussenluftdurchlässe realisiert werden, womit ein Zuluftkanalsystem im Gebäude komplett eingespart wird.
  • Beim Entziehen der Wärmeenergie aus der Abluft kondensiert die in der Abluft enthaltene Feuchtigkeit am Wärmetauscher. Für einen sicheren Betrieb des Systems ist es wichtig dieses Kondenswasser aufzufangen und abzuführen. Ebenso soll vermieden werden, dass dieses Kondenswasser unkontrolliert das System verlässt und unter Umständen zur Havarie der Umgebung führt.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Systeme mit Luft-Flüssigkeits-Wärmetauschern bekannt, die Auffangvorrichtungen für das Kondenswasser aufweisen. Die Auffangvorrichtungen sind dabei mit Abläufen zum Abführen des Kondenswassers ausgestattet. DE 20 2011 004 012 U1 beschreibt beispielsweise ein Haustechnikgerät zum Heizen und Lüften von Räumen. Das am Wärmetauscher anfallende Kondenswasser wird dabei von einer unterhalb des Wärmetauschers angeordneten Kondensatwanne aufgefangen. Über Abläufe an der Kondensatwanne wird das Kondenswasser abgeführt.
  • Grundsätzlich problematisch ist das Verstopfen der Abläufe und Ablaufleitungen aufgrund von Algenbewuchs im System oder sonstigen Verschmutzungen im Kondenswasser. Verstopfte Abläufe bzw. Ablaufleitungen führen dann zu einem Überlaufen der Auffangvorrichtungen und damit zur Havarie. Zur Lösung dieses Problems haben sich drei Strategien entwickelt. Zum einen werden zusätzliche Auffangbehälter vorgeschlagen, die unterhalb des vom Überlauf bedrohten Auffangbehälters angeordnet sind.
  • US 8 869 548 B2 beschreibt ein Lüftungssystem, welches aus einem Gehäuse, einem Wärmetauscher und zwei Auffangvorrichtungen besteht, wobei eine erste Auffangvorrichtung kleiner dimensioniert ist als eine zweite Auffangvorrichtung und die erste Auffangvorrichtung oberhalb der zweiten Auffangvorrichtung angeordnet ist. Die erste Auffangvorrichtung weist einen Überlauf auf, der so ausgestaltet ist, dass überschüssiges Kondenswasser in die zweite Auffangvorrichtung fließt. Aus dieser zweiten Auffangvorrichtung wird das Kondenswasser dann über Abläufe abgeführt.
  • In US 6 895 770 B1 wird ein ähnliches System vorgeschlagen, wobei die zweite Auffangvorrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und über Verbindungsleitungen mit der ersten Auffangvorrichtung verbunden ist.
  • Eine weitere Lösung besteht in der zyklischen Reinigung der von einer Verstopfung bedrohten Abläufe und Ablaufleitungen. US 6 442 956 B1 und US 8 840 729 B1 beschreiben jeweils die Beseitigung von Ablagerungen innerhalb der Abläufe bzw. Ablaufleitungen unter Einsatz von Druckluft. Hierfür wird in den Ablaufleitungen ein Drucklufteinlass integriert. Der Drucklufteinlass wird dabei entweder über einen in der Auffangvorrichtung befindlichen Schwimmer oder durch in den Ablaufleitungen befindliche Durchflusssensoren ausgelöst.
  • Ein weiterer Lösungsansatz setzt auf das Ausgeben eines Alarmsignals bei zunehmender Verstopfung der Ablaufleitungen. US 4 937 559 A beschreibt ein derartiges System. In der Ablaufleitung der Auffangvorrichtung ist ein Schwimmer angeordnet, der den Wasserstand innerhalb der Ablaufleitung misst, wobei ab einem definierten Wasserstand ein Alarmsignal ausgegeben, da möglichervveise eine Verstopfung der Ablaufleitung vorliegt.
  • Alle genannten Lösungen haben sich grundsätzlich für die vorgesehene Anwendung bewährt. Schwierigkeiten ergeben sich, wenn innerhalb des Wärmetauschers eine Leckage am Medienkreislauf auftritt. Es besteht dann die Gefahr, dass die Wärmeträgerflüssigkeit des Medienkreislaufes in die Auffangvorrichtung und über die Ablaufleitungen in die Umgebung bzw. das Abwasser gelangt. Insbesondere Wasserglykolgemische oder sonstige Kältemittel wirken hierbei umweltschädlich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abluftwärmenutzungsgerät zu schaffen, dessen Auffangvorrichtung für das Kondenswasser so gestaltet ist, dass bei einer Leckage des flüssigkeitsführenden Systems im Wärmetauscher die austretende Flüssigkeit nicht an die Umgebung abgegeben wird.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass innerhalb des Gehäuses ein Kondensatventil angeordnet ist und dass dieses Kondensatventil über eine Ablaufleitung mit der Auffangwanne verbunden ist und dass am Kondensatventil eine Kondensatleitung angeschlossen ist und dass die Kondensatleitung aus dem Gehäuse geführt ist und dass das Volumen der Auffangwanne größer ist als das Gesamtvolumen des flüssigkeitsführenden Systems, der Vorlaufanschlussleitung und der Rücklaufanschlussleitung. Bei einer Leckage des flüssigkeitsführenden Systems im Wärmetauscher kann das Kondensatventil geschlossen werden. Die aus dem flüssigkeitsführenden System austretende Flüssigkeit wird in der Auffangwanne gesammelt. Das Kondensatventil verhindert das Abfließen der ausgetretenen Flüssigkeit über die Kondensatleitung. Das Volumen der Auffangwanne ist dabei so gestaltet, dass die Flüssigkeit, die sich im flüssigkeitsführenden System des Wärmetauschers, in der Vorlaufanschlussleitung und in der Rücklaufanschlussleitung befindet, vollständig aufgenommen werden kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen dem Wärmetauscher und der in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher liegenden Anschlussöffnung ein Fortluft-Sammelraum und/oder zwischen dem Wärmetauscher und der in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher liegenden Anschlussöffnung ein Abluft-Sammelraum ausgebildet ist.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse eine Isolierung aufweist. Damit wird sichergestellt, dass die mit der Abluft mitgeführte Wärmeenergie nicht über die Gehäusewand nach außen verloren geht.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse aus miteinander verbundenen Seitenteilen, Bodenteilen und Deckelteilen besteht. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Seitenteile und/oder die Bodenteile und/oder die Deckelteile mit Scharnieren oder Gelenken ausgestaltet sind und/oder Türen aufweisen. Somit wird sichergestellt, dass das Gehäuse beispielsweise für Wartungsarbeiten einfach zu öffnen ist und innerhalb des Gehäuses liegende Teile erreicht werden können.
  • Das Gehäuse ist damit um die Auffangwanne herum vollständig mit vorzugsweise lichtdichtem Material geschlossen. Da auch nach dem Stand der Technik alle Luft- und Medienleitungen inklusive der Kondensatleitung aus lichtdichtem Material ausgeführt sind, werden Voraussetzungen geschaffen, die ein Algenwachstum im Gerät und im Kondensatablauf minimieren oder sogar komplett verhindern.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Medienanschlüsse radial trennbar ausgestaltet sind.
  • Es wird vorgeschlagen, dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher ein Luftfilter oberhalb der Auffangwanne und in Strömungsrichtung vor der Auffangwanne angeordnet ist. Von der Abluft mitgeführte Schmutzpartikel gelangen damit nicht in den Wärmetauscher, was zu einer Verstopfung des Wärmetauschers und damit zu einer Verringerung des Wärmeübertrags innerhalb des Wärmetauschers führen würde.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher ein Temperatursensor und/oder ein Rauchdetektor und/oder ein Drucksensor und/oder in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher ein Temperatursensor und/oder ein Rauchdetektor und/oder ein Drucksensor und/oder in der Vorlaufanschlussleitung ein Drucksensor und/oder in der Rücklaufanschlussleitung ein Drucksensor angeordnet sind. Über einen Drucksensor in der Vorlaufanschlussleitung lässt sich somit beispielsweise eine Leckage des flüssigkeitsführenden Systems im Wärmetauscher über einen Druckabfall im System erkennen. Die Registrierung eines solchen Druckabfalls lässt sich dann für die Steuerung des Kondensatventils nutzen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass eine elektronische Steuerung der Sensoren und/oder des Kondensatventils am Gehäuse angeordnet ist. Somit können beispielsweise die Status der Sensoren bei geschlossenem Gehäuse abgelesen oder das Kondensatventil von außen gesteuert werden.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in der Kondensatleitung ein Siphon angeordnet ist. Somit wird zwischen Geräteinneren und dem Ende der Kondensatleitung ein Luftleckagestrom verhindert.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorlaufanschlussleitung und die Kondensatleitung oder die Rücklaufanschlussleitung und die Kondensatleitung oder die Vorlaufanschlussleitung, die Rücklaufanschlussleitung und die Kondensatleitung ein Rohrbündel bilden und eine gemeinsame Isolierung aufweisen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher eine weitere Anschlussöffnung angeordnet ist und dass an dieser Anschlussöffnung eine Bypassklappe angebracht ist. Diese Bypassklappe kann beispielsweise über einen der oben genannten Rauchdetektoren im Gehäuse gesteuert werden, sodass im Brandfall ein freies Abströmen von Rauch und Brandgasen unter Umgehung des in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher angeordneten Luftfilters ermöglicht wird.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Wärmetauscher und/oder der Luftfilter und/oder die Auffangwanne austauchbar gestaltet sind. Somit werden Wartungsarbeiten deutlich erleichtert.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass an der in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher angeordneten Anschlussöffnung ein Ventilator angebracht ist. Dieser kann beispielsweise den Abtransport der Fortluft unterstützen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Anschlussöffnungen mit Anschlussstutzen oder mit Verschlussdeckeln versehen sind. Weist das Gehäuse weitere als die mindestens zwei Anschlussöffnungen auf, wobei die weiteren Anschlussöffnungen nicht genutzt werden, können diese mit Verschlussdeckeln versehen werden. An genutzten Anschlussöffnungen können Anschlussstutzen das Anbinden von Anschlussleitungen vereinfachen.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in dem Gehäuse eine Wärmepumpe mit einer Umwälzpumpe integriert ist und dass die Wärmepumpe mit der Vorlaufanschlussleitung und der Rücklaufanschlussleitung des Wärmetauschers verbunden ist und damit zwischen Wärmetauscher und Wärmepumpe ein Wärmeträgerkreislauf gebildet wird und dass die Wärmepumpe oberhalb der Auffangwanne angeordnet ist und dass die Wärmepumpe über Rohrleitungen mit einem weiteren Wärmekreislauf verbunden ist und dass das Volumen der Auffangwanne größer ist als das Gesamtvolumen des Wärmekreislaufes zwischen Wärmetauscher und Wärmepumpe. Auch für derartige Anordnungen wird das vollständige Auffangen von aus dem Wärmekreislauf zwischen Wärmetauscher und Wärmepumpe austretende Flüssigkeit ermöglicht.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Rohrleitungen des weiteren Wärmekreislaufes und die Kondensatleitung ein Rohrbündel bilden und eine gemeinsame Isolierung aufweisen.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
    Es zeigen:
  • Fig. 1
    erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät in perspektivischer Ansicht mit geöffnetem Deckelteil
    Fig. 2
    erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät mit Ventilator in einer Seitenansicht
    Fig. 3
    erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät gemäß Fig. 1 in der Draufsicht
    Fig. 4
    erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät in alternativer Ausführung in der Aufsicht
    Fig. 5
    Detaildarstellung der Anschlussleitungen eines erfindungsgemäßen Abluftwärmenutzungsgerätes
    Fig. 6
    montierter Zustand eines erfindungsgemäßen Abluftwärmenutzungsgerätes in einer Seitenansicht
    Fig. 7
    alternativer montierter Zustand eines erfindungsgemäßen Abluftwärmenutzungsgerätes in einer Seitenansicht
  • Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät in perspektivischer Ansicht. Das Abluftwärmenutzungsgerät weist ein Gehäuse 2 auf, welches aus Deckelteilen 14, Seitenteilen und Bodenteilen besteht, wobei in der Darstellung das Deckelteil 14 des Gehäuses 2 entfernt wurde, sodass der Innenbereich des Abluftwärmenutzungsgerätes sichtbar ist. Das Bodenteil ist nicht sichtbar. Deckelteil, Bodenteil und Seitenteile sind vorzugsweise aus Blech gefertigt. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Wärmetauscher 1 derart angeordnet, dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 1 ein Abluftsammelraum 6 und in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher 1 ein Fortluftsammelraum 27 ausgebildet wird. Der Abluftsammelraum 6 und der Fortluftsammelraum 27 sind allerdings nicht zwingend. Die Strömungsrichtung im Gehäuse 2 verläuft in der Darstellung von rechts nach links. Der Wärmetauscher 1 ist als ein Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher mit einem flüssigkeitsführenden System ausgestaltet. Das Gehäuse 2 weist im Bereich des Abluftsammelraums 6 zwei Anschlussöffnungen 7 für das Zuführen von Abluft und eine Bypassklappe 25 auf, wobei eine der beiden Anschlussöffnungen 7 und die Bypassklappe 25 optional sind. Weiterhin weist das Gehäuse 2 im Bereich des Fortluftsammelraums 27 eine Anschlussöffnung 29 für das Abführen von Fortluft auf. Grundsätzlich sind alle Anschlussöffnungen 7 so gestaltet, dass ein Anschlussstutzen 8 oder ein Verschlussdeckel 9 angebracht werden kann. Im Abluftsammelraum 6 ist in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 1 ein Luftfilter 16 integriert, wobei dieser nicht zwingend ist. Am Gehäuse 2 sind vier Füße 28 angebracht, wobei die Füße 28 höhenverstellbar ausgestaltet sind. Das Gehäuse 2 selbst kann eine thermische Isolierung aufweisen.
  • Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht, wobei der Innenbereich des Gehäuses 2 sichtbar ist. Abweichend zu Fig. 1 ist das Deckelteil 14 auf dem Gehäuse 2 montiert. An die Anschlussöffnung 29 schließt ein Ventilator 26 an, der die Fortluft abführt. Der Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher weist eine Vorlaufanschlussleitung 4 und eine Rücklaufanschlussleitung 5 auf, wobei beide Anschlussleitungen 4, 5 je einen Medienanschluss 3 aufweisen, sodass weitere Vorlauf- und Rücklaufleitungen angeschlossen werden können und damit ein Wärmeträgerkreislauf gebildet wird. Der Wärmeträgerkreislauf kann als Wärmeträgermedium vorzugsweise ein Wasserglykolgemisch oder ein Kältemittel enthalten. Der Wärmetauscher 1 ist oberhalb einer Auffangwanne 10 angeordnet. Eine Anordnung innerhalb der Auffangwanne 10 ist ebenso denkbar. Die Auffangwanne 10 ist so gestaltet, dass deren Volumen größer ist als das Gesamtvolumen des flüssigkeitsführenden Systems des Wärmetauschers 1, der Vorlaufanschlussleitung 4 und der Rücklaufanschlussleitung 5. An die Auffangwanne 10 schließt sich eine Ablaufleitung 11 an, die zu einem Kondensatventil 12 führt. An das Kondensatventil 12 schließt sich eine Kondensatleitung 21 an. Die Kondensatleitung 21 ist aus dem Gehäuse 2 herausgeführt.
  • Die Auffangwanne 10 im Gehäuse 2 hat zwei Aufgaben. Im Normalbetrieb ist das Kondensatventil 12 geöffnet, damit evtl. anfallendes Kondensat durch die Ablaufleitung 11 und die Kondensatleitung 21 an die Umgebung oder in eine Abwasserleitung abgeleitet wird. Bei einer Leckage des Wärmetauschers 1 oder dessen Medienanschlüsse 3 soll verhindert werden, dass das Wärmeträgermedium als umweltschädliches Medium in die Umgebung gelangt. Im Leckagefall wird das Wärmeträgermedium von der Auffangwanne 10 aufgenommen. Das Medium soll dabei aber nicht über die Kondensatleitung 21 abfließen. Hierfür wird das Kondensatventil 12 geschlossen, sodass der Durchfluss zwischen Ablaufleitung 11 und Kondensatleitung 21 gestoppt ist. Durch die Dimensionierung der Auffangwanne 10 kann das gesamte im flüssigkeitsführenden System des Wärmetauschers 1 und in den Vorlauf- und Rücklaufanschlussleitungen 4, 5 befindliche Wärmeträgermedium aufgenommen werden.
  • Der Luftfilter 16 ist vorteilhafterweise so angeordnet, dass dieser auch bei gefüllter Auffangwanne 10 nicht mit dem Wärmeträgermedium bzw. dem Kondensat in Berührung kommt.
  • Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät gemäß Fig. 1 in der Draufsicht, wobei eine mögliche Anordnung der Ablaufleitung 11 und Kondensatleitung 21 sichtbar ist. In der Kondensatleitung 21 ist ein Siphon 22 integriert. Dieser soll eine Luftleckage durch eine unbefüllte oder teilgefüllte Kondensatleitung 21 aufgrund unterschiedlicher Luftdruckniveaus zwischen der Umgebung und dem Geräteinneren verhindern. Der Siphon 22 ist vorzugsweise als Ball- oder Klappensiphon ausgeführt, wobei die Ausführung nicht hierauf beschränkt ist.
  • Im Abluftsammelraum 6 ist optional ein Rauchdetektor 17 integriert. Dieser kann beispielsweise für die Steuerung der Bypassklappe 25 verwendet werden. Im Brandfall wird damit die Bypassklappe 25 geöffnet und ein freies Abströmen von Rauch und Brandgasen unter Umgehung des in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 1 angeordneten Luftfilters 16 ermöglicht. Die Anbindung der Bypassklappe 25 erfolgt vorteilhafterweise über baugleiche Anschlussöffnungen 7, die auch für den Einlass der Abluft genutzt werden. Vorteilhafterweise werden hierfür die gleichen Anschlussmaße und Verbindungselemente wie für die Anschlussstutzen 8 und die Verschlussdeckel 9 verwendet. Die Bypassklappe 25 kann dabei grundsätzlich an jeder Position angeordnet werden, die auch für den Einlass der Abluft möglich ist. Für die Außenaufstellung ist die Bypassklappe 25 bevorzugt als isolierte Jalousieklappe ausgeführt. Neben der Gehäuseisolierung sind auch die einzelnen Lamellen der Jalousieklapppe isoliert.
  • Grundsätzlich ist denkbar, dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 1 außerhalb des isolierten Gehäuses 2 ein oder mehrere Ventilatoren angeordnet sind. Ebenso können in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 1 ein oder mehrere Ventilatoren in das Gerät integriert sein. Weiterhin können in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher 1 und vor der Anschlussöffnung 29 der Fortluft ein oder mehrere Ventilatoren im Gerät angeordnet sein.
  • Optional sind in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 1 ein Temperatursensor und/oder ein Rauchdetektor 17 und/oder ein Drucksensor und/oder in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher ein Temperatursensor und/oder ein Rauchdetektor und/oder ein Drucksensor und/oder in der Vorlaufanschlussleitung ein Drucksensor 18 und/oder in der Rücklaufanschlussleitung ein Drucksensor 18 angeordnet. Ebenso kann ein Luftfilter 16 mit Differenzdruckaufnehmer zur Überwachung des Verschmutzungsgrads des Luftfilters 16 oder optional eine elektronische Konstantdruckregelung für den Abluftventilator mit einem Differenzdruckaufnehmer zur Erfassung des Luftdrucks vor und hinter dem Ventilator integriert sein. Die Sensoren sind dabei vorteilhafterweise so angeordnet, dass nach dem Öffnen des Gehäuses 2 diese frei zugänglich sind.
  • Mit einem Drucksensor 18 in der Vorlaufanschlussleitung 4 oder der Rücklaufanschlussleitung 5 kann der Druck im geschlossenen Wärmeträgerkreislauf erfasst werden. Wird vom Drucksensor 18 im Wärmeträgerkreislauf ein Druckabfall detektiert, wird damit ein Umschaltsignal für das Kondensatventil 12 erzeugt. Das vorzugsweise elektromotorisch betätigte Kondensatventil 12 fährt dann in die geschlossene Stellung.
  • Am Gehäuse 2 ist ein Klemmkasten 19 mit einer elektronischen Erfassung der Sensordaten und/oder einer Steuerung des Kondensatventils 12 angebracht. Die Sensoren bzw. das Kondensatventil sind über Anschlusskabel 20 mit dem Klemmkasten 19 verbunden, wobei die Anschlusskabel 20 flexibel und in ihrer Länge so ausgestaltet, dass bei einem Umsetzen des Klemmkastens 19 auf eine andere Seite des Gehäuses die Anschlusskabel 20 nicht gelöst werden müssen. Die Möglichkeit den Klemmkasten 19 umzumontieren, ohne Kabelverbindungen lösen zu müssen, erlaubt den Einsatz eines Standardgeräts unter verschiedensten örtlichen Gegebenheiten.
  • Das Gehäuse 2 ist so mit Durchführungen 30 ausgestaltet, dass der Anschluss der Wärmeträgerleitungen 4, 5 und der Kondensatleitung 21 an unterschiedlichen Positionen am Gehäuse 2 möglich ist. Ungenutzte Durchführungen werden beispielsweise mit einem Anschlussdeckel 9 versehen. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, alle Anschlussöffnungen 7, 29 und die Durchführungen 30 am Gehäuse 2 einheitlich auszuführen, damit einheitliche Anschlussstutzen 8 bzw. Anschlussdeckel 9 verwendet werden können.
  • Die Anschlussöffnungen 7, 29 sind bevorzugt als kreisrunde Öffnungen mit Schraubverbindungen auf einem konzentrischen Kreis, einer Bürsten-, Lippen- oder O-Ringdichtung an der Zylinderwand und einer axialen kreisrunden Flachdichtung um die Anschlussöffnung 7, 29 herum, ausgestaltet. Damit wird ein doppeltes Dichtsystem realisiert. Weiterhin ist ein Umbau von Anbaukomponenten und Verschlussdeckeln 9 jederzeit nur durch Lösen und Festziehen von Schraubverbindungen möglich.
  • Die Medienanschlüsse 3 sind als radial trennbare Anschlüsse ausgestaltet, vorzugsweise Flachdichtungsanschlüsse mit Überwurfmutter, womit nach Lösen der Medienanschlüsse 3 der Wärmetauscher 1 senkrecht zur Achse der Vor- bzw. Rücklaufanschlussleitung 4, 5 ein-und ausgebaut werden kann, ohne dass die bevorzugt starr ausgebildeten Leitungen 4, 5 bewegt werden müssen.
  • Grundsätzlich ist das Gerät für den Außeneinsatz auf einem Gebäudedach oder zur Innenaufstellung im Gebäude geeignet. Weiterhin ist es vorteilhaft Elemente zur Schalldämpfung im Abluftwärmenutzungsgerät zu integrieren.
  • Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Abluftwärmenutzungsgerät in alternativer Ausführung mit geöffnetem Deckelteil in der Aufsicht. Im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 3 ist kein vertikal nach oben ausblasender Ventilator 26 vorgesehen. Der Fortluftstrom wird über eine Anschlussöffnung 29 mit Anschlussstutzen 8 aus dem Fortluftsammelraum 27 geführt. Weiterhin ist eine Ausführung ohne Rauchdetektor 17, ohne Bypassklappe 25 und mit drei Anschlussöffnungen 7 gezeigt, wobei zwei der Anschlussöffnungen 7 mit einem Verschlussdeckel 9 und eine Anschlussöffnung 7 mit einem Anschlussstutzen 8 versehen sind.
  • Die Möglichkeit die Abluft über verschiedene Anschlussöffnungen 7 zuzuführen, erlaubt eine flexible Anpassung eines Standardgeräts entsprechend der örtlichen Gegebenheiten.
  • Die Deckelteile 14, Seitenteile und Bodenteile des Gehäuses 2, welche mit Scharnieren oder Gelenken zum Öffnen des Gehäuses ausgestattet sind bzw. die Türen an den Deckel-, Seiten- und Bodenteilen sind dabei in ihrer Größe so ausgelegt, dass der Wärmetauscher 1, der Luftfilter 16 oder die Auffangwanne 10 nach dem Lösen der Verbindungselemente herausgenommen und wieder eingesetzt werden können.
  • Fig. 5 zeigt, wie die Kondensatleitung 21, die Vorlaufanschlussleitung 4 und die Rücklaufanschlussleitung 5 als ein achsparalleles Rohrbündel 23 aus dem isolierten Gehäuse 2 herausgeführt werden. Das Rohrbündel 23 besitzt eine für alle Rohre gemeinsame starke Isolierung 24 nach außen, die Einzelleitungen gegeneinander sind jedoch nur schwach isoliert, so dass bei einer Leitungsführung im Freien und niedrigen Außentemperaturen im Betrieb die Kondensatleitung 21 von einer oder beiden Leitungen 4, 5 soweit temperiert wird, dass sie frostfrei und damit funktionsfähig bleibt.
  • Das Gehäuse 2 weist einen oder mehrere nach oben aufklappbare Deckelteile 14 oder seitlich schwenkbare Türen, die jeweils einseitig mit Scharnieren 13 befestigt sind und über einen Anschlag sowie eine Gewichtsentlastung verfügen. Damit sind alle Funktionskomponenten nach dem Öffnen des Deckelteils 14 oder der Türen direkt zugänglich.
  • Fig. 6 und Fig. 7 zeigen die Aufstellung eines erfindungsgemäßen Abluftwärmenutzungsgerätes. Das Gerät steht auf höhen- und winkelverstellbaren Füßen 28, und kann damit auf ebenen genauso wie auf geneigten Dächern aufgestellt werden, wobei die exakte waagerechte Ausrichtung und Fixierung direkt bei der Aufstellung erfolgt, ohne dass Bauteile hinzugefügt oder entfernt werden müssen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wärmetauscher
    2
    Gehäuse
    3
    Medienanschluss
    4
    Vorlaufanschlussleitung, Leitung
    5
    Rücklaufanschlussleitung, Leitung
    6
    Abluftsammelraum
    7
    Anschlussöffnung
    8
    Anschlussstutzen
    9
    Verschlussdeckel
    10
    Auffangwanne
    11
    Ablaufleitung
    12
    Kondensatventil
    13
    Scharnier
    14
    Deckelteil
    15
    Verschluss
    16
    Luftfilter
    17
    Rauchdetektor
    18
    Drucksensor
    19
    Klemmkasten
    20
    Anschlusskabel
    21
    Kondensatleitung
    22
    Siphon
    23
    Rohrbündel
    24
    Isolierung
    25
    Bypassklappe
    26
    Ventilator
    27
    Fortluftsammelraum
    28
    Fuß
    29
    Anschlussöffnung
    30
    Durchführung

Claims (17)

  1. Abluftwärmenutzungsgerät, bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens zwei Anschlussöffnungen, einem Wärmetauscher und einer Auffangwanne, wobei eine Anschlussöffnung in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher und eine Anschlussöffnung in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher angeordnet ist und wobei der Wärmetauscher in oder oberhalb der Auffangwanne angeordnet ist und wobei der Wärmetauscher ein Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher ist und der Wärmetauscher ein flüssigkeitsführendes System aufweist, welches eine Vorlaufanschlussleitung und eine Rücklaufanschlussleitung aufweist und die Vorlaufanschlussleitung und die Rücklaufanschlussleitung je einen Medienanschluss aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb des Gehäuses (2) ein Kondensatventil (12) angeordnet ist und dass dieses Kondensatventil (12) über eine Ablaufleitung (11) mit der Auffangwanne (10) verbunden ist und dass am Kondensatventil (12) eine Kondensatleitung (21) angeschlossen ist und dass die Kondensatleitung (21) aus dem Gehäuse (2) geführt ist und dass das Volumen der Auffangwanne (10) größer ist als das Gesamtvolumen des flüssigkeitsführenden Systems, der Vorlaufanschlussleitung (4) und der Rücklaufanschlussleitung (5).
  2. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Wärmetauscher (1) und der in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher (1) liegenden Anschlussöffnung (29) ein Fortluftsammelraum (27) und/oder zwischen dem Wärmetauscher (1) und der in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher (1) liegenden Anschlussöffnung (7) ein Abluftsammelraum (6) ausgebildet ist.
  3. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuse (2) eine Isolierung aufweist.
  4. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuse (2) aus miteinander verbundenen Seitenteilen, Bodenteilen und Deckelteilen (14) besteht.
  5. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Seitenteile und/oder die Bodenteile und/oder die Deckelteile (14) mit Scharnieren (13) oder Gelenken ausgestaltet sind und/oder Türen aufweisen.
  6. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Medienanschlüsse (3) radial trennbar ausgestaltet sind.
  7. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher (1) ein Luftfilter (16) oberhalb der Auffangwanne (10) und in Strömungsrichtung vor der Auffangwanne (10) angeordnet ist.
  8. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher (1) ein Temperatursensor und/oder ein Rauchdetektor (17) und/oder ein Drucksensor und/oder in Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher ein Temperatursensor und/oder ein Rauchdetektor und/oder ein Drucksensor und/oder in der Vorlaufanschlussleitung (4) ein Drucksensor (18) und/oder in der Rücklaufanschlussleitung (5) ein Drucksensor (18) angeordnet sind.
  9. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine elektronische Steuerung der Sensoren und/oder des Kondensatventils (12) am Gehäuse (2) angeordnet ist.
  10. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Kondensatleitung (21) ein Siphon (22) angeordnet ist.
  11. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorlaufanschlussleitung (4) und die Kondensatleitung (21) oder die Rücklaufanschlussleitung (5) und die Kondensatleitung (21) oder die Vorlaufanschlussleitung (4), die Rücklaufanschlussleitung (5) und die Kondensatleitung (21) ein Rohrbündel (23) bilden und eine gemeinsame Isolierung (24) aufweisen.
  12. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher (1) eine weitere Anschlussöffnung (7) angeordnet ist und dass an dieser Anschlussöffnung (7) eine Bypassklappe (25) angebracht ist.
  13. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher (1) und/oder der Luftfilter (16) und/oder die Auffangwanne (10) austauchbar gestaltet sind.
  14. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass an der in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher (1) angeordneten Anschlussöffnung (29) ein Ventilator (26) angebracht ist.
  15. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anschlussöffnungen (7, 29) mit Anschlussstutzen oder mit Verschlussdeckeln versehen sind.
  16. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Gehäuse (2) eine Wärmepumpe mit einer Umwälzpumpe integriert ist und dass die Wärmepumpe mit der Vorlaufanschlussleitung (4) und der Rücklaufanschlussleitung (5) des Wärmetauschers (1) verbunden ist und damit zwischen Wärmetauscher (1) und Wärmepumpe ein Wärmeträgerkreislauf gebildet wird und dass die Wärmepumpe oberhalb der Auffangwanne (10) angeordnet ist und dass die Wärmepumpe über Rohrleitungen mit einem weiteren Wärmekreislauf verbunden ist und dass das Volumen der Auffangwanne (10) größer ist als das Gesamtvolumen des Wärmekreislaufes zwischen Wärmetauscher (1) und Wärmepumpe.
  17. Abluftwärmenutzungsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rohrleitungen des weiteren Wärmekreislaufes und die Kondensatleitung ein Rohrbündel (23) bilden und eine gemeinsame Isolierung (24) aufweisen.
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