WO2011086036A1 - Wärmeübertrageranordnung - Google Patents

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WO2011086036A1
WO2011086036A1 PCT/EP2011/050172 EP2011050172W WO2011086036A1 WO 2011086036 A1 WO2011086036 A1 WO 2011086036A1 EP 2011050172 W EP2011050172 W EP 2011050172W WO 2011086036 A1 WO2011086036 A1 WO 2011086036A1
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WO
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heat exchanger
air
chamber
enclosure
defrosting
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/050172
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Piechowski
Original Assignee
Thermofin Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Thermofin Gmbh filed Critical Thermofin Gmbh
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Priority to EP11700125.5A priority patent/EP2524172B1/de
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0043—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
    • F24F1/0047—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements mounted in the ceiling or at the ceiling
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    • F24F11/00—Control or safety arrangements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F2013/0616—Outlets that have intake openings

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger arrangement, in particular for room ventilation (RLT) - systems or in plants for the production of cold air for cooling processes.
  • RLT room ventilation
  • Air is thermally treated in the abovementioned systems and a basic function of these systems is to cool air in order to use it as cold air for air conditioning purposes or other cooling processes.
  • air heat exchanger in which the air is cooled.
  • a heat receiving fluid can be used a refrigerant or a cooling brine.
  • the air heat exchangers are partly man-high components and there is a considerable technical and design effort to efficiently integrate these heat exchangers in the air conditioning systems and these in the building.
  • the air-heat exchangers for cooling air are mainly operated below the dew point of the air to be cooled, so that separates water as condensate at the heat exchangers, which is at Heat exchanger temperatures below the freezing point deposits as ice on the heat exchanger.
  • a resulting requirement of generic heat exchanger now consists in defrosting the air heat exchanger at regular intervals to maintain the efficiency of heat transfer and dissipate the liberated condensate. For this purpose, additional energy in the form of heating energy is usually required to accomplish the defrosting of the heat exchanger time efficient.
  • a disadvantage of the generic systems known in the prior art is often that the defrosting devices integrated by additional heating cartridges in the air heat exchangers do not operate in an energy-efficient manner, because a part of the introduced heating energy escapes without causing the defrosting of the frozen condensate.
  • the object is achieved by a heat exchanger assembly according to claim 1. Further developments of the invention are specified in the subclaims.
  • the object is achieved, in particular, by a heat exchanger arrangement which consists of an air heat exchanger arranged in a thermally insulated, chamber-like housing.
  • the air-heat exchanger also has a defrost on and it is further provided in the chamber-like enclosure a fan for conveying the air.
  • the chamber-like enclosure forms part of the air flow space and is through the air heat exchanger in one Segmented flow space and a discharge space with respect to the heat transfer.
  • a particular feature of the air-heat exchanger according to the invention is that it has adjustable flaps, which are arranged on an air inlet and air outlet side the air flow path through the air heat exchanger through regulable and shut-off trains are formed.
  • the flaps of the Lucas Oundeltragers are thermally insulated.
  • the flaps have a dual function, since these serve on the one hand the air deflection during the cooling operation of the heat exchanger assembly and on the other hand during defrosting the thermal insulation of the air-heat exchanger for efficient defrosting.
  • the overall energy efficiency of the HVAC component is increased.
  • the chamber-like enclosure has a walk-on base plate which, in the area of the inflow space, is permeable to air as the intake area for the chamber-like enclosure.
  • the fan is preferably arranged in the outflow chamber of the chamber-like housing, so that the air flow passes through the intake in the walk-in floor plate in the Anströmraum the housing. Through the air heat exchanger through the air is directed into the outflow space of the enclosure to the intake of the fan.
  • the fan is arranged according to an advantageous embodiment of the invention on the bottom plate and can be connected directly to the pressure side with a ventilation pipe.
  • an inspection door is provided in the chamber-like enclosure.
  • a defrost device with a condensate drain is advantageously formed on the air heat exchanger.
  • One of the possibilities of heating the defrosting device is that heating elements are integrated in the air-heat exchanger.
  • the defrosting device with the condensate drain can be reached via the inspection door.
  • a constructive feature is that the chamber-like enclosure is constructed of a base frame are arranged on the elements of insulating material.
  • brackets are formed as suspension rods on the base frame, whereby the chamber-like enclosure is mounted hanging on a building ceiling.
  • the heat exchanger arrangement can also be on a suitable surface according to the structural conditions.
  • the air flow direction when entering and exiting the chamber-like enclosure is advantageously formed parallel and vertical in the opposite direction.
  • the air flow direction through the air heat exchanger is horizontal, wherein the two flaps of the air heat exchanger at the air inlet and air outlet, the air duct, air deflection and the air flow metering can be positioned effecting.
  • the flap position during operation of the spatial ventilation system in the control and regulation concept of the system is einbindbar and it is achieved optimal air distribution and optimal defrosting.
  • the flaps are for the defrosting of the air-heat exchanger so advantageously the air-heat exchanger outwardly thermally insulating positionable that the air inlet and air outlet side of the air-heat exchanger are completely covered. This ensures that during defrosting of the heat exchanger, the latter is thermally insulated to the outside in such a way that the heating energy, which is introduced via the defrosting device into the air-heat exchanger for defrosting, can be used almost completely for the defrosting process.
  • the advantages of the heat exchanger arrangement according to the invention consist in the simple structural design and integration of the air heat exchanger and the heat exchanger assembly in the overall ventilation system, with good maintenance and repair friendliness can be achieved. Particularly noteworthy is that the heating energy for the defrosting of the heat exchanger is significantly improved in its efficiency over prior art designs and thus the energy used for defrosting is significantly reduced.
  • Another advantage of using the air path limiting plates is that during defrosting, no moisture can leave the heat exchanger as steam and thus the moisture completely leaves the heat exchanger arrangement as a liquid via the discharge device of the defrosting device. Thus, the condensate accumulated in the heat exchanger is effectively removed from the air circuit and also does not load during defrosting as steam or moisture the subsequent fan and the adjacent air flow spaces.
  • FIG. 1 shows a cross-section of a heat exchanger arrangement
  • Fig. 2 Three-dimensional sketch of a heat exchanger assembly.
  • a heat exchanger assembly 1 is shown in section.
  • the heat exchanger assembly 1 consists essentially of a housing 3, in which the air-heat exchanger 2 is placed.
  • the enclosure 3 itself is closed down by a bottom plate 8.
  • the housing 3 is designed to be thermally insulated to the side and to the top.
  • a design feature is that the enclosure 3 is executed as a result of the size of the Lucastownübertragers 2 as a walk-in cell as a component of the ventilation system.
  • an inspection door 9 shown in Figure 2 is provided in the enclosure 3.
  • the structural design of the chamber-like housing 3 is executed in the illustrated embodiment of a base frame and arranged on this isolation elements.
  • On the base frame brackets 7 are also provided as a hanging rods, whereby the entire heat exchanger assembly 1 can be arranged hanging on a building. As a result, building volumes can be used that are otherwise difficult to use.
  • the air-heat exchanger 2 segmented the chamber-like enclosure 3 in a Anströmraum 1 1 and a discharge space 12 for the air to be conditioned, the flow direction 6 is shown schematically by arrows. Due to the segmentation of the chamber-like enclosure 3 in the two flow spaces 1 1, 12, the chamber-like enclosure 3 itself becomes a Part of the flow guide of the ventilation system.
  • the air heat exchanger 2 has over the areas of the air inlet opening and the air outlet opening extending motor-adjustable flaps 4. With the flaps 4, the air flow path of the air-heat exchanger 2 can be completely closed, so that a flow through the heat exchanger 2 with air can be greatly reduced or excluded. This is of particular importance in the case of the defrosting process for the air-heat exchanger 2.
  • the flaps 4 are closed and the air flow path through the heat exchanger 2 is completely shut off. This prevents the air heat exchanger 2 from flowing through air during the defrosting process and transporting heat and moisture out of the heat exchanger with the air. This is also largely ensured that the introduced during the defrosting process in the heat exchanger 2 by means of the defrosting 10 heating energy is mainly used for defrosting the frozen condensate, which significantly improves the energy efficiency of the system.
  • the flaps 4 are thermally insulated or even formed as insulation elements.
  • the defrosting device 10 consists of a heating device, in the exemplary embodiment, the heating elements which are integrated in the air-heat exchanger 2 and a condensate drain pan, through which the removal of the condensate melting during defrosting targeted.
  • the bottom plate 8 of the enclosure 3 carries the air-heat exchanger 2 and the fan 5.
  • the fan 5 is thus arranged horizontally on the bottom plate 8 and conveys air through a recess in the bottom plate 8 into the indicated in Figure 1 vent pipe 13, through which the cooled air is then used or distributed in the ventilation system.
  • the fan 5 is placed in the illustrated embodiment of the heat exchanger assembly 1 in the discharge chamber 12.
  • the base plate 8 has in the region of the Anströmraumes 1 1 openings as hatched illustrated intake for the enclosure 3, through which air can flow from below into the chamber-like enclosure 3.
  • the air flow direction 6 indicates the flow of the air in FIG. 1 by means of the arrows.
  • FIG. 2 shows the perspective view of the heat exchanger arrangement 1. It is shown that, depending on the dimensioning of the air-heat exchanger 2 in the longitudinal direction, a plurality of fans 5 can be arranged. In the illustrated embodiment example, two fans 5 are provided.
  • the heat exchanger assembly 1 As a particular advantage of the heat exchanger assembly 1 is to be mentioned that the air-heat exchanger 2, the flow space of the air within the chamber segmented such that a mixing of air from the inflow and outflow 1 1, 12 is largely prevented. For an efficient operation of the heat exchanger assembly 1 is possible and it does not come to uneconomical mixing of cooled and uncooled air.
  • the fans 5 are arranged such that they are at an optimum angle to the air inlet and outlet and in the cell is a partition between negative pressure and positive pressure side. It is also particularly advantageous that no fan ring heaters are required and the position of the fans is executable such that a direct forwarding of the cooled air without additional deflection and thus with minimal fluidic losses to the on-site ventilation pipe or in the continuing air ducts is possible.
  • the dimensions of the chamber-like enclosure and the inspection door 9 also facilitate inspections or repairs of raffle intimidations 1 also considerably.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung (1), bestehend aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung (3) angeordneten Luft-Wärmeübertrager (2), einer Abtauvorrichtung (10) und einem Ventilator (5), wobei die kammerartige Umhausung (3) selbst einen Luftströmungsraum bildet und durch den Luft-Wärmeübertrager (2) in einen Anströmraum (11) und einen Abströmraum (12) segmentiert ist und dass der Luft-Wärmeübertrager (2) verstellbare Klappen (4) aufweist, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad regulier- und absperrbar ausgebildet sind.

Description

Wärmeübertrageranordnung
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung, insbesondere für raumlufttechnische (RLT) - Anlagen oder in Anlagen zur Erzeugung von Kaltluft für Kühlprozesse.
In vorgenannten Anlagen wird Luft thermisch behandelt und eine Grundfunktion dieser Anlagen besteht darin, Luft zu kühlen, um diese als Kaltluft für Klimatisierungszwecke oder andere Prozesse der Kühlung einsetzen zu können.
Eine wichtige Komponente derartiger Anlagen bildet dabei der Luft- Wärmeübertrager, in welchem die Luft gekühlt wird. Als Wärme aufnehmendes Fluid kann dabei ein Kältemittel oder eine Kühlsole eingesetzt werden. Je nach Dimensionierung der raumlufttechnischen Anlagen in Abhängigkeit von den benötigten Kaltluftvolumenströmen sind die Luft-Wärmeübertrager als Komponenten zum Teil mannshoch ausgebildet und es entsteht ein nicht unerheblicher technischer und konstruktiver Aufwand, diese Wärmeübertrager effizient in die raumlufttechnischen Anlagen und diese in die Gebäude zu integrieren.
Im Stand der Technik werden derartige Wärmeübertrager mittels schwerer Luftumlenkhauben in die RLT-Gesamtanlage integnert. Die Ventilatoren zur Förderung der zu kühlenden oder der gekühlten Luft sind dabei schräg angeordnet und es ergeben sich somit keine optimalen Betrieb-, Wartungs- und Reparaturbedingungen für diese Anlagenteile.
Die Luft-Wärmeübertrager zur Kühlung von Luft werden überwiegend unterhalb des Taupunktes der zu kühlenden Luft betrieben, sodass sich an den Wärmeübertragern Wasser als Kondensat abscheidet, welches sich bei Wärmeübertragertemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes als Eis am Wärmeübertrager ablagert. Eine daraus resultierende Forderung an gattungsgemäße Wärmeübertrager besteht nunmehr darin, die Luft- Wärmeübertrager in regelmäßigen Abständen zur Erhaltung der Effizienz der Wärmeübertragung abzutauen und das dabei frei werdende Kondensat abzuführen. Dafür ist in aller Regel zusätzliche Energie in Form von Heizenergie erforderlich, um das Abtauen des Wärmeübertragers zeiteffizient zu bewerkstelligen. Ein Nachteil der im Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Systeme besteht häufig darin, dass die durch zusätzliche Heizpatronen in den Luft- Wärmeübertragern integrierten Abtauvorrichtungen nicht energieeffizient arbeiten, weil ein Teil der eingebrachten Heizenergie entweicht, ohne das Abtauen des gefrorenen Kondensates zu bewirken.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Wärmeübertrageranordnung zur Verfügung zu stellen, die materialsparend und energieeffizient ist und zudem wartungsfreundlich konstruiert ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmeübertrageranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Konzeptionsgemäß wird die Aufgabe insbesondere durch eine Wärmeübertrageranordnung gelöst, welche aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung angeordneten Luft-Wärmeübertrager besteht. Der Luft-Wärmeübertrager weist darüber hinaus eine Abtauvorrichtung auf und es ist weiterhin in der kammerartigen Umhausung ein Ventilator zur Förderung der Luft vorgesehen. Die kammerartige Umhausung bildet einen Teil des Luftströmungsraumes und wird durch den Luft-Wärmeübertrager in einen Anströmraum und einen Abströmraum in Bezug auf die Wärmeübertragung segmentiert.
Eine erfindungsgemäße Besonderheit des Luft-Wärmeübertragers besteht darin, dass dieser verstellbare Klappen aufweist, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad durch den Luft-Wärmeübertrager hindurch regulier- und absperrbar ausbildet angeordnet sind.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Klappen des Luftwärmeübertragers thermisch isoliert ausgebildet. Besonders hervorzuheben ist, dass die Klappen eine Doppelfunktion aufweisen, da diese zum einen der Luftumlenkung während des Kühlbetriebes der Wärmeübertrageranordnung und zum anderen während des Abtaubetriebes der thermischen Isolierung des Luft-Wärmeübertragers für eine effiziente Abtauung dienen. Somit wird insgesamt die Energieeffizienz der raumlufttechnischen Komponente erhöht.
Die kammerartige Umhausung weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine begehbare Bodenplatte auf, die im Bereich des Anströmraumes luftdurchlässig als Ansaugbereich für die kammerartige Umhausung ausgebildet ist.
Der Ventilator ist bevorzugt im Abströmraum der kammerartigen Umhausung angeordnet, sodass der Luftstrom über den Ansaugbereich in der begehbaren Bodenplatte in den Anströmraum der Umhausung gelangt. Durch den Luft- Wärmeübertrager hindurch wird die Luft in den Abströmraum der Umhausung zum Ansaugbereich des Ventilators geleitet. Der Ventilator ist dabei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf der Bodenplatte angeordnet und kann druckseitig direkt mit einem Lüftungsrohr verbunden werden. Um die Wärmeübertrageranordnung inspizieren, warten und reparieren zu können, ist in der kammerartigen Umhausung eine Inspektionstür vorgesehen. Weiterhin ist vorteilhaft am Luft-Wärmeübertrager eine Abtauvornchtung mit einem Kondensatablauf ausgebildet. Eine der Möglichkeiten der Beheizung der Abtauvorrichtung besteht darin, dass Heizstäbe in den Luft-Wärmeübertrager integriert sind. Die Abtauvorrichtung mit dem Kondensatablauf sind über die Inspektionstür erreichbar.
Eine konstruktive Besonderheit besteht darin, dass die kammerartige Umhausung aus einem Grundrahmen aufgebaut ist an dem Elemente aus Isoliermaterial angeordnet sind.
Nach einer vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Grundrahmen Halterungen als Hängestangen ausgebildet, wodurch die kammerartige Umhausung an einer Gebäudedecke hängend montierbar ist. Selbstverständlich kann die Wärmeübertrageranordnung entsprechend der baulichen Gegebenheiten auch auf einem geeigneten Untergrund stehen.
Die Luftströmungsrichtung beim Eintritt in und beim Austritt aus der kammerartigen Umhausung ist vorteilhaft in entgegengesetzter Richtung parallel und vertikal ausgebildet. Hingegen ist die Luftströmungsrichtung durch den Luft-Wärmeübertrager hindurch horizontal, wobei die beiden Klappen des Luft-Wärmübertragers beim Lufteintritt und Luftaustritt die Luftführung, Luftumlenkung und die Luftmengendosierung bewirkend positionierbar sind. Dazu ist es vorteilhaft, die Klappen, über geeignete Motoren angetrieben, bewegbar auszubilden. Somit ist die Klappenstellung während des Betriebs der räum lufttechnischen Anlage in das Steuerungs- und Regelungskonzept der Anlage einbindbar und es wird eine optimale Luftverteilung und ein optimales Abtauverhalten erreicht.
Die Klappen sind für das Abtauen des Luft-Wärmeübertragers derart vorteilhaft den Luft-Wärmeübertrager nach außen thermisch isolierend positionierbar, dass die Lufteintritts- und Luftaustrittsseite des Luft-Wärmeübertragers vollständig abgedeckt sind. Damit wird erreicht, dass beim Abtauen des Wärmeübertragers dieser nach außen hin derart thermisch isoliert ist, dass die Heizenergie, welche über die Abtauvorrichtung in den Luft-Wärmeübertrager zum Abtauen eingebracht wird, beinahe vollständig für den Abtauprozess genutzt werden kann.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung bestehen in der einfachen konstruktiven Ausführung und Einbindung des Luft- Wärmeübertragers und der Wärmeübertrageranordnung in die raumlufttechnische Gesamtanlage, wobei eine gute Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit erreichbar ist. Besonders hervorzuheben ist, dass die Heizenergie für das Abtauen des Wärmeübertragers in ihrer Effizienz deutlich gegenüber Ausgestaltungen nach dem Stand der Technik verbessert ist und somit der Energieeinsatz zum Abtauen deutlich reduziert ist. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes der den Luftpfad begrenzenden Platten besteht darin, dass beim Abtauen auch keine Feuchtigkeit den Wärmeübertrager als Dampf verlassen kann und somit die Feuchtigkeit vollständig als Flüssigkeit über die Ablaufvorrichtung der Abtauvorrichtung die Wärmeübertrageranordnung verlässt. Damit wird das im Wärmübertrager akkumulierte Kondensat wirksam aus dem Luftkreislauf entfernt und belastet auch nicht während des Abtauens als Dampf oder Feuchtigkeit den nachfolgenden Ventilator und die angrenzenden Luftströmungsräume.
Weiterhin wird für die Wärmeübertrageranordnung weniger Material benötigt, die Komponente und damit auch die Gesamtanlage wird leichter und materialeffizienter ausführbar, was sich positiv auf die Statik der Gesamtanlage und die Möglichkeiten der Einbindung einer raumlufttechnischen Anlage in ein Bauwerk auswirkt. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 : Querschnitt einer Wärmeübertrageranordnung und
Fig. 2: Dreidimensionale Skizze einer Wärmeübertrageranordnung.
In Figur 1 ist eine Wärmeübertrageranordnung 1 im Schnitt dargestellt. Die Wärmeübertrageranordnung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Umhausung 3, in welcher der Luft-Wärmeübertrager 2 platziert ist. Die Umhausung 3 selbst wird nach unten abgeschlossen durch eine Bodenplatte 8. Die Umhausung 3 ist nach der Seite und nach Oben thermisch isoliert ausgeführt. Eine konstruktive Besonderheit besteht darin, dass die Umhausung 3 in Folge der Größe des Luftwärmeübertragers 2 als eine begehbare Zelle als Komponente der raumlufttechnischen Anlage ausgeführt ist. Zu diesem Zweck ist eine in Figur 2 dargestellte Inspektionstür 9 in der Umhausung 3 vorgesehen.
Der konstruktive Aufbau der kammerartigen Umhausung 3 ist in der dargestellten Ausführung aus einem Grundrahmen und an diesem angeordneten Isolationselementen ausgeführt. Am Grundrahmen sind zudem Halterungen 7 als Hängstangen vorgesehen, wodurch die gesamte Wärmeübertrageranordnung 1 hängend an einem Bauwerk angeordnet werden kann. Hierdurch können Bauvolumen genutzt werden, die anders schwierig zu nutzen sind.
Der Luft-Wärmeübertrager 2 segmentiert die kammerartige Umhausung 3 in einen Anströmraum 1 1 und einen Abströmraum 12 für die zu konditionierende Luft, deren Strömungsrichtung 6 schematisch mittels Pfeilen dargestellt ist. Durch die Segmentierung der kammerartigen Umhausung 3 in die beiden Strömungsräume 1 1 , 12 wird die kammerartige Umhausung 3 selbst zu einem Teil der Strömungsleiteinrichtung der raumlufttechnischen Anlage. Der Luft- Wärmeübertrager 2 weist über die Bereiche der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung sich erstreckende motorisch verstellbare Klappen 4 auf. Mit den Klappen 4 kann der Luftströmungspfad des Luft-Wärmeübertragers 2 vollständig geschlossen werden, sodass ein Durchströmen des Wärmeübertragers 2 mit Luft stark reduziert beziehungsweise ausgeschlossen werden kann. Dies ist von besonderer Bedeutung im Falle des Abtauvorganges für den Luft-Wärmeübertrager 2. In diesem Betriebszustand sind die Klappen 4 geschlossen und der Luftströmungspfad durch den Wärmeübertrager 2 ist vollständig abgesperrt. Dadurch wird verhindert, dass der Luft- Wärmeübertrager 2 während des Abtauvorganges von Luft durchströmt und mit der Luft Wärme und Feuchtigkeit aus dem Wärmeübertrager heraustransportiert wird. Damit ist auch weitgehend gesichert, dass die während des Abtauvorganges in den Wärmeübertrager 2 mittels der Abtauvorrichtung 10 eingebrachte Heizenergie überwiegend für das Abtauen des gefrorenen Kondensats benutzbar ist, was die Energieeffizienz der Anlage erheblich verbessert.
Zur weiteren Verbesserung der Energieeffizienz sind die Klappen 4 thermisch isoliert oder selbst als Isolationselemente ausgebildet. Die Abtauvorrichtung 10 besteht aus einer Heizeinrichtung, im Ausgestaltungsbeispiel den Heizelementen die in den Luft-Wärmeübertrager 2 integriert sind und aus einer Kondensatablaufwanne, durch welche der Abtransport des beim Abtauvorgang schmelzenden Kondensats gezielt erfolgt.
Die Bodenplatte 8 der Umhausung 3 trägt den Luft-Wärmeübertrager 2 sowie den Ventilator 5. Der Ventilator 5 ist damit horizontal auf der Bodenplatte 8 angeordnet und fördert Luft durch eine Ausnehmung in der Bodenplatte 8 hindurch in das in Figur 1 angedeutete Lüftungsrohr 13, durch welches die gekühlte Luft dann in der raumlufttechnischen Anlage weiter genutzt beziehungsweise verteilt wird. Der Ventilator 5 ist in der dargestellten Ausführung der Wärmeübertrageranordnung 1 im Abströmraum 12 platziert. Die Bodenplatte 8 weist im Bereich des Anströmraumes 1 1 Öffnungen als schraffiert dargestellten Ansaugbereich für die Umhausung 3 auf, durch welchen Luft von unten in die kammerartige Umhausung 3 einströmen kann. Die Luftströmungsrichtung 6 deutet mittels der Pfeile die Strömung der Luft in der Figur 1 an. Die zu kühlende Luft tritt somit über die gitterartigen Öffnungen in der Bodenplatte 8 im Anströmraum 1 1 in die kammerartige Umhausung 3 ein, wird mittels der Klappe 4 im Anströmraum 1 1 umgelenkt, durch den Wärmeübertrager 2 hindurch von der im Abströmraum 12 angeordneten und positionierten Klappe 4 wiederum umgelenkt und vom Ventilator 5 angesaugt, verdichtet und nach unten durch die Bodenplatte 8 hindurch in das Lüftungsrohr 13 gefördert. In Figur 2 ist die perspektivische Ansicht der Wärmeübertrageranordnung 1 dargestellt. Es ist gezeigt, dass je nach Dimensionierung des Luft- Wärmeübertragers 2 in Längsrichtung auch mehrere Ventilatoren 5 angeordnet sein können. Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel sind zwei Ventilatoren 5 vorgesehen.
Als besonderen Vorzug der Wärmeübertrageranordnung 1 ist zu nennen, dass der Luft-Wärmeübertrager 2 den Strömungsraum der Luft innerhalb der Kammer derart segmentiert, dass eine Vermischung von Luft aus dem Anström- und dem Abströmraum 1 1 , 12 weitgehend unterbunden wird. Damit ist ein effizienter Betrieb der Wärmeübertrageranordnung 1 möglich und es kommt nicht zu unwirtschaftlichen Vermischungen von gekühlter und ungekühlter Luft.
Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Ventilatoren 5 derart angeordnet sind, dass diese in einem optimalen Winkel zum Luftein- und austritt liegen und in der Zelle eine Abschottung zwischen Unterdruck- und Überdruckseite gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist weiterhin, dass keine Ventilatorringheizungen erforderlich sind und die Lage der Ventilatoren derart ausführbar ist, dass eine direkte Weiterleitung der gekühlten Luft ohne zusätzliche Umlenkung und somit mit minimalen strömungstechnischen Verlusten an das bauseitige Lüftungsrohr beziehungsweise in die weiterführenden Luftkanäle möglich ist.
Die Dimensionen der kammerartigen Umhausung und der Inspektionstür 9 erleichtern Inspektionen oder Reparaturen der Wärmeübertrageranordung 1 zudem erheblich.
Dazu zählt auch, dass die zum Abtauvorgang des Wärmeübertragers 2 benötigten Heizvorrichtung innerhalb der Abtauvorrichtung im Paket und die Kondensatablaufwanne durch die Anordnung der Inspektionstür 9 über diese unkompliziert erreichbar sind.
Mit der vorgeschlagenen Konstruktion ist es insgesamt möglich, das Gewicht der Wärmeübertrageranordnung 1 als Komponente einer raumlufttechnischen Anlage um circa 15 % gegenüber Ausgestaltungen nach dem Stand der Technik zu reduzieren.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN
1 Wärmeübertrageranordnung
2 Luft-Wärmeübertrager
3 Umhausung
4 Klappe
5 Ventilator
6 Luftströmungsrichtung
7 Halterung
8 Bodenplatte der Umhausung
9 Inspektionstür
10 Abtauvorrichtung
1 1 Anströmraum
12 Abström räum
13 Lüftungsrohr

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Wärmeübertrageranordnung (1 ) bestehend aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung (3) angeordneten Luft- Wärmeübertrager (2), einer Abtauvorrichtung (10) und einem Ventilator (5), wobei die kammerartige Umhausung (3) selbst einen Luftströmungsraum bildet und durch den Luft-Wärmeübertrager (2) in einen Anströmraum (1 1 ) und einen Abströmraum (12) segmentiert ist und dass der Luft-Wärmeübertrager (2) verstellbare Klappen (4) aufweist, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad regulier- und absperrbar ausgebildet sind.
2. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (4) thermisch isoliert und dampfdicht ausgebildet sind.
3. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kammerartige Umhausung (3) eine begehbare Bodenplatte (8) aufweist, die im Anströmraum (1 1 ) luftdurchlässig als Ansaugbereich ausgebildet ist.
4. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (5) im Abströmraum (12) der kammerartigen Umhausung (3) angeordnet ist.
5. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (5) auf der Bodenplatte (8) angeordnet und druckseitig mit einem Lüftungsrohr (13) verbunden ist.
6. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kammerartige Umhausung (3) eine Inspektionstür (9) aufweist.
7. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauvorrichtung (10) aus in den Luft-Wärmeübertrager (2) integrierten Heizstäben und einer Kondensatablaufwanne ausgebildet ist.
8. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kammerartige Umhausung (3) aus einem Grundrahmen mit Isolationselementen aufgebaut ist und dass am Grundrahmen Halterungen (7) als Hängestangen ausgebildet sind.
9. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmungsrichtung (6) beim Eintritt in und beim Austritt aus der kammerartigen Umhausung (3) in entgegengesetzter Richtung parallel und vertikal ausgebildet ist und dass die Luftströmungsrichtung (6) durch den Luft-Wärmeübertrager (2) horizontal ausgebildet ist, wobei die Klappen (4) die Luftführung, Luftumlenkung und Luftmengendosierung bewirkend positionierbar sind.
10. Wärmeübertrageranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (4) für das Abtauen die Lufteintritts- und Luftaustrittsseite des Luft-Wärmeübertragers (2) abdeckbar und thermisch nach außen isolierend ausgebildet und positionierbar sind.
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