WO2020161578A1 - Wärmeübertragungssystem und belüftungsanlage - Google Patents

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WO2020161578A1
WO2020161578A1 PCT/IB2020/050791 IB2020050791W WO2020161578A1 WO 2020161578 A1 WO2020161578 A1 WO 2020161578A1 IB 2020050791 W IB2020050791 W IB 2020050791W WO 2020161578 A1 WO2020161578 A1 WO 2020161578A1
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WO
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fluid
heat exchanger
heat transfer
transfer system
flow
Prior art date
Application number
PCT/IB2020/050791
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael PITSCH
Christian Hirsch
Original Assignee
Zehnder Group International Ag
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Publication date
Application filed by Zehnder Group International Ag filed Critical Zehnder Group International Ag
Priority to EP20714682.0A priority Critical patent/EP3921582A1/de
Publication of WO2020161578A1 publication Critical patent/WO2020161578A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow
    • F24F7/013—Ventilation with forced flow using wall or window fans, displacing air through the wall or window
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F28D1/024—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0014—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
    • F28D9/0018—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form without any annular circulation of the heat exchange media
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56—Heat recovery units

Definitions

  • a generic heat transfer system is known from WO 2016/096965 A1.
  • a hollow cylindrical heat exchanger is disclosed there, one in front of its flow inlets and flow outlets
  • Flow generating device is arranged in the form of a fan.
  • the ventilation unit and drive unit are each combined in a compact unit and arranged outside the heat exchanger.
  • Flow generating device on.
  • it serves the purpose of generating a fluid flow in the heat exchanger, in particular in the flow channels for the first and second fluid.
  • it has a ventilation unit and a drive unit.
  • the ventilation unit preferably has at least one rotor with at least one impeller and a drive shaft.
  • the impeller has at least two, preferably 5, more preferably 7 rotor blades.
  • the two rotors can preferably each be connected to the drive unit via a separate drive shaft and are connected as intended.
  • the heat exchanger is designed as a hollow cylinder.
  • the flow channels for the first fluid and the second fluid are arranged to run essentially in the axial direction of the heat exchanger. "Essentially” in the context of the invention means that flow inlets and / or flow outlets formed at the end of the flow channels are at least partially also in radial direction of the
  • Heat exchanger can be aligned. Accordingly, that section of a flow channel which is arranged between the flow inlet on one end and the flow outlet on the other end is preferably arranged to run in the axial direction of the heat exchanger.
  • the drive unit or its housing is preferably cylindrical.
  • the cylindrical housing particularly preferably has an outer radius which corresponds to the inner radius of the hollow-cylindrical heat exchanger.
  • the remaining cavity between the outer surfaces is the Drive unit and the cavity-side inner surfaces of the hollow cylinder filled with a sound-absorbing material.
  • the sound-absorbing material is in the form of a solid. It can be a porous, in particular foam-like structure and is preferably elastically compressible.
  • a sound-absorbing material in the form of a sleeve which enables the drive unit to be supported in the interior of the cavity of the heat exchanger, is particularly advantageous.
  • a rotationally symmetrical sleeve is particularly preferred, which enables a coaxial, sound-insulated mounting of the drive unit in the interior of the hollow-cylindrical heat exchanger.
  • the heat transfer system also preferably has a rotor on the inlet side of the second fluid.
  • the drive unit arranged in the inner cavity of the heat exchanger is connected to both rotors via a drive shaft each, which are each guided through one of the openings on both ends of the cavity.
  • the hollow cylindrical heat exchanger has an outer diameter of at most 250 mm, preferably from 150 mm to 250 mm, preferably from 170 mm to 210 mm, particularly preferably 180 mm to 200 mm.
  • the hollow-cylindrical heat exchanger has an inner diameter (diameter of the cavity) of a maximum of 140 mm, preferably 70 mm to 140 mm, preferably 80 mm to 120 mm, particularly preferably 90 mm to 110 mm.
  • the heat transfer system has a first fluid filter. This serves to avoid contamination of the heat exchanger by particles that are contained in the fluids, in particular in air can.
  • the impeller of the first rotor is preferably arranged between the first fluid filter and the heat exchanger.
  • the heat transfer system has a second fluid filter. Like the first fluid filter, this serves to avoid contamination of the heat exchanger by particles which can be contained in the fluids, in particular in air.
  • the impeller of the second rotor is preferably arranged between the second air filter and the heat exchanger.
  • the fluid filters are particularly preferably designed as air-particle filters.
  • the invention also relates to a ventilation system for ventilating rooms, especially in halls, apartments, houses and the like, having at least one pipe for guiding air and a heat transfer system according to the invention, the heat transfer system being arranged inside the at least one pipe.
  • the heat transfer system according to the invention is ideally suited for decentralized ventilation systems due to its compactness and performance. Such systems have comparatively few tubes or often only a single tube with only one heat transfer system. Such systems are used, for example, for the self-sufficient ventilation of individual rooms without these rooms having to be connected to a central ventilation system.
  • the ventilation systems according to the invention are therefore particularly suitable for retrofitting existing buildings. In this case, the two fluids are formed by air at different temperatures. Classically on the one hand indoor air and on the other hand outside air.
  • the pipe channels run at least in sections in the axial direction of the pipe and are arranged coaxially to one another.
  • the respective inner pipe channels are preferably connected to the flow inlets of the respective fluids of the heat transfer system Connectable fluidically, or connected as intended.
  • the outer pipe channels can be fluidically connected to the flow outlets of the respective fluids of the heat transfer system, or are connected as intended. This ensures an efficient and space-saving supply and discharge of the fluids within the pipe.
  • the deceiver elements are expediently flat structures with their large surfaces lying against one another.
  • flat structures can e.g. from thin plates made of metal, made of polymer or made of metal / polymer composite material by simple forming or injection molding, typically in one step, provided with a three-dimensional structure. It is particularly advantageous if all deceiver elements are identical structures. This saves tool costs and logistics costs.
  • the heat exchanger contains a first such crossflow area in the area in which the first fluid flows in and the second fluid flows out, and a second such in the area in which the second fluid flows in and the first fluid flows out Contains cross flow area.
  • the heat exchanger has the shape of a cylinder or a segment thereof or the shape of a prism with a polygonal base area or a segment thereof in the countercurrent area.
  • the local exchanger elements of the heat exchanger each contain a first chamber region through which the first fluid can flow from a first fluid inlet region to a first fluid outlet region, and a second chamber region through which the second fluid flows from a second fluid inlet region a second fluid outlet area, wherein the first chamber area and the second chamber area adjoin one another in an adjoining area and are separated from one another in this area by means of a membrane-like wall, which transports heat and / or selective substance transport between the first fluid flowing in the first chamber area and the allows second fluid flowing in the second chamber region.
  • Adjacent local chamber areas within an element and from element to element in the respective adjoining area are separated from one another by means of a membrane-like wall, which each transports heat and / or selective substance transport between the first fluid flowing in the first local chamber area and that in the second local Chamber area allows flowing second fluid.
  • the entirety of the first local fluid entry areas of the deceiver elements forms the first global fluid entry area of the deceiver arrangement.
  • the local deceiver elements are wedge-shaped at least in partial areas of the heat exchanger in which the heat exchanger has the shape of a cylinder or a segment thereof or the shape of a prism with a polygonal base or a segment thereof. They are spatially bounded by a first wedge surface and a second wedge surface spaced apart and inclined therefrom, a first side surface and a second side surface spaced apart therefrom, and a first end surface and a second end surface spaced apart therefrom, which is larger than the first end surface.
  • a first fluid inlet area and a second fluid outlet area can be arranged on the first end face and a second fluid inlet area and a first fluid outlet area can be arranged on the second end face. This is suitable for a radial flow through cylindrical or partially cylindrical and prismatic or partially prismatic heat exchangers.
  • FIG. 4 shows a heat transfer system according to the invention in schematic form
  • FIG. 1 shows a heat exchanger 2 of a heat transfer system 1 shown in FIG. 4.
  • the heat exchanger 2 is designed as a hollow cylinder. It is divided into an outer area 3 and an inner area 4.
  • the inner area 4 provides a cavity 5.
  • the cavity 5 has a circular cross section. It has openings 6 at both ends in an axial direction of the heat exchanger 2.
  • the various flow channels 7, 8 (shown in FIG. 3) for a first and a second fluid are arranged in the outer region 3.
  • the flow channels 7, 8 are formed between individual plates 9.
  • FIG. 2 shows an individual plate 9 of the heat exchanger 2.
  • the individual plate 9 has elevations 10 and depressions 11.
  • the flow channels 7, 8 are formed between corresponding elevations 10 or depressions 11 of the individual plates 9 adjacent in the heat exchanger.
  • the individual plate 9 has an inflow cross section 12 and an outflow cross section 13 for the first fluid and an inflow cross section 14 and an outflow cross section 15 for the second fluid.
  • Corresponding cross sections 2, 13, 14, 15 result in flow inlets or flow outlets for the two fluids between the individual plates 9 as intended.
  • the individual plate 9 has three spacers 16 at each end. These are formed by punching in the individual plate 9.
  • FIG. 4 shows a heat transfer system 1 according to the invention in a schematic representation in longitudinal section along the axis of rotation of the heat exchanger 2.
  • the heat exchanger 2 is shown with the outer region 3 and the inner region 4, having the cavity 5.
  • rotors 17, 18 are arranged on both ends of the heat exchanger 2.
  • the first rotor 17 has a first impeller 19 and a first drive shaft 21.
  • the second rotor 18 has a second impeller and a second drive shaft 22.
  • the heat transfer system 1 also has a drive unit 23.
  • the drive unit 23 is arranged completely in the cavity 5 of the heat exchanger 2. It is completely enclosed by the outer region 3 of the heat exchanger 2 and surrounded in the radial direction by the individual plates 9 and the flow channels 7, 8.
  • the drive unit 23 has an electric motor and a lithium-ion battery.
  • the drive unit 23 is connected in terms of drive technology to the first impeller 19 via the first drive shaft 21.
  • the first drive shaft 21 is guided through the corresponding opening 6.
  • the drive unit 23 is likewise connected in terms of drive technology to the second impeller 20 via the second drive shaft 22.
  • the second drive shaft 22 is guided through the corresponding opening 6.
  • the first and second drive shafts 21, 22 are aligned with one another in the direction of their axes of rotation.
  • the pipe 25 provides pipe channels 26, 27.
  • the pipe channels 26, 27 are arranged coaxially to one another.
  • the outer pipe channel 27 serves to discharge the first fluid.
  • the inner pipe channel 26, serves to supply the second fluid.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungssystem zum Einsatz in einer Belüftungsanlage, mit einem Wärmetauscher, welcher einen äußeren und einen vom äußeren Bereich eingefassten inneren Bereich aufweist, wobei Strömungskanäle für ein erstes Fluid und für ein zweites Fluid im äußeren Bereich angeordnet sind und wobei der innere Bereich einen Hohlraum bereitstellt, und mit wenigstens einer Strömungserzeugungsvorrichtung zur Erzeugung einer Fluidströmung im Wärmetauscher, welche eine Ventilationseinheit und eine Antriebseinheit aufweist, wobei die Antriebseinheit im Hohlraum des Wärmetauschers angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Belüftungsanlage zur Belüftung von Räumen, insbesondere in Hallen, Wohnungen, Häusern und ähnlichem, aufweisend wenigstens ein Rohr zur Führung von Luft und ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragungssystem, wobei das Wärmeübertragungssystem im Inneren des wenigstens einen Rohres angeordnet ist.

Description

Wärmeübertragungssystem und Belüftungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungssystem zum Einsatz in einer Belüftungsanlage, mit einem Wärmetauscher, welcher einen äußeren und einen vom äußeren Bereich eingefassten inneren Bereich aufweist, wobei Strömungskanäle für ein erstes Fluid und für ein zweites Fluid im äußeren Bereich angeordnet sind und wobei der innere Bereich einen Hohlraum bereitstellt, und mit wenigstens einer
Strömungserzeugungsvorrichtung zur Erzeugung einer Fluidströmung im Wärmetauscher, welche eine Ventilationseinheit und eine Antriebseinheit aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Belüftungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Wärmeübertragungssystem.
Ein gattungsgemäßes Wärmeübertragungssystem ist aus der WO 2016/096965 A1 bekannt. Dort ist ein hohlzylindrischer Wärmetauscher offenbart, vor dessen Strömungseinlässen und Strömungsauslässen jeweils eine
Strömungserzeugungsvorrichtung in Form eines Ventilators angeordnet ist. In den gezeigten Strömungserzeugungsvorrichtungen sind jeweils Ventilationseinheit und Antriebseinheit in einer kompakten Einheit zusammengefasst und außerhalb des Wärmetauschers angeordnet.
Diese bekannte Ausgestaltung ist insofern nachteilig, als dass sie einen vergleichsweise großen Platzbedarf hat. Gerade bei Wärmeübertragungssystemen, die für den Einsatz in Rohren von Belüftungsanlagen bestimmt sind, spielt der Platzbedarf eine große Rolle. Es hat sich ferner herausgestellt, dass die jeweiligen Antriebseinheiten nur ungenügend gekühlt werden können und daher bei hoher Last überhitzen. Dieser Umstand führt von einem zeitweisen Ausfall bis zur dauerhaften Beschädigung der Antriebseinheit.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ausgehend vom gattungsgemäßen Stand der Technik ein kompaktes Wärmeübertragungssystem bereitzustellen, welches hinsichtlich seiner Leistung verbessert ist. Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen gattungsgemäßes Wärmeübertragungssystem vor, das sich dadurch auszeichnet, dass die Antriebseinheit im Hohlraum des Wärmetauschers angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird in synergetischer Weise einerseits der Platzbedarf des Wärmeübertragungssystems insgesamt verringert, indem der konstruktionsbedingte Hohlraum, der bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Wärmetauscher ungenutzt bleibt für die Aufnahme der Antriebseinheit verwendet wird. Der Platz, der im Stand der Technik für die Antriebseinheit außerhalb des Wärmetauschers vorgesehen war, kann auf diesem Wege vorteilhaft eingespart werden. Darüber hinaus wird die Antriebseinheit durch ihre Anordnung im Inneren des Wärmetauschers im bestimmungsgemäßen Betrieb ausreichend gekühlt, um auch bei hoher Last betriebsfähig zu bleiben. Erfindungsgemäß weist das Wärmeübertragungssystem eine
Strömungserzeugungsvorrichtung auf. Im Sinne der Erfindung dient sie dem Zweck, eine Fluidströmung im Wärmetauscher, insbesondere in den Strömungskanälen für das erste und zweite Fluid zu erzeugen. Zu diesem Zweck weist sie eine Ventilationseinheit und eine Antriebseinheit auf. Die Ventilationseinheit weist vorzugsweise wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Laufrad und einer Antriebswelle auf. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Laufrad wenigstens zwei, vorzugsweise 5, weiter bevorzugt 7 Rotorblätter auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebseinheit durch einen Elektromotor gebildet. Der Elektromotor ist dabei mit einer Energiequelle verbunden. Diese kann vorzugsweise aus einem Akkumulator, insbesondere einem Lithium-Ionen- Akkumulator oder einem Metallhydrid-Akkumulator, gebildet sein. In diesem Fall ist der Akkumulator Teil des Wärmeübertragungssystems und vorzugsweise ebenfalls innerhalb des Hohlraums des Wärmetauschers angeordnet. Alternativ kann die Antriebseinheit mit einer externen Energiequelle mit Energie gespeist werden, zu welchem Zweck sie über die hierfür notwendigen Anschlüsse verfügt. Die Antriebseinheit ist mit der Ventilationseinheit antriebstechnisch gekoppelt. Vorzugsweise sind Antriebseinheit und Ventilationseinheit mittels der Antriebswelle der Ventilationseinheit miteinander verbunden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventilationseinheit wenigstens zwei Rotoren auf. Es ist dabei vorgesehen, dass die Rotoren von der lediglich einen Antriebseinheit angetrieben werden. Hierdurch wird mit weiterem Vorteil gegenüber dem Stand der Technik darauf verzichtet jede Ventilationseinheit mit einer eigenen Antriebseinheit zu versehen. Sowohl Platzbedarf als auch Kühlung der
Antriebseinheit werden hierdurch weiter verbessert. Die beiden Rotoren sind vorzugsweise jeweils über eine separate Antriebswelle mit der Antriebseinheit verbindbar und bestimmungsgemäß verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Wärmetauscher hohlzylindrisch ausgebildet. Die Strömungskanäle für das erste Fluid und das zweite Fluid sind dabei im Wesentlichen in axialer Richtung des Wärmetauschers verlaufend angeordnet.„Im Wesentlich“ bedeutet im Sinne der Erfindung, dass insbesondere endseitig der Strömungskanäle ausgebildete Strömungseinlässe und/oder Strömungsauslässe aus strömungstechnischen Gründen zumindest teilweise auch in radialer Richtung des
Wärmetauschers ausgerichtet sein können. Demgemäß sind vorzugsweise derjenige Abschnitt eines Strömungskanals in axialer Richtung des Wärmetauschers verlaufend angeordnet, der zwischen dem einendseitigen Strömungseinlass und dem andernendseitigen Strömungsauslass angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Antriebseinheit bzw. deren Gehäuse zylinderförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt hat das zylinderförmige Gehäuse einen Aussenradius, der dem Innenradius des hohlzylindrischen Wärmetauschers entspricht. Dadurch kann beim Zusammenbau des erfindungsgemässen Wärmeübertragungssystems die zylinderförmige Antriebseinheit in den zylinderförmigen Hohlraum des Wärmetauschers axial eingeführt werden, wobei die Antriebseinheit in radialer Richtung passgenau gelagert ist.
Vorzugsweise sind die radialen Abmessungen der Antriebseinheit bzw. dessen Gehäuses (z.B. maximaler Durchmesser) kleiner als die radialen Abmessungen des Hohlraums des Wärmetauschers, wobei eine Antriebswelle bzw. beide Antriebswellen der Antriebseinheit auf und entlang der Zylinderachse des hohlzylindrischen Wärmetauschers angeordnet ist bzw. sind.
Vorzugsweise ist der verbleibende Hohlraum zwischen den Aussenflächen der Antriebseinheit und den hohlraumseitigen Innenflächen des Hohlzylinders mit einem schallabsorbierenden Material ausgefüllt.
Gemäss einer ersten Variante liegt das schallabsorbierende Material als Festkörper vor. Er kann ein poröses, insbesondere schaumartiges Gebilde sein und ist vorzugsweise elastisch komprimierbar. Besonders vorteilhaft ist ein schallabsorbierendes Material in Form einer Hülse, welche die Lagerung der Antriebseinheit im Innern des Hohlraums des Wärmetauschers ermöglicht. Besonders bevorzugt ist dabei eine rotationssymmetrische Hülse, welche eine koaxiale, schallisolierte Lagerung der Antriebseinheit im Innern des hohlzylinderförmigen Wärmetauschers ermöglicht.
Gemäss einer zweiten Variante wird das schallabsorbierende Material beim Zusammenbau des erfindungsgemässen Wärmeübertragungssystems geschäumt. Die Antriebseinheit wird dabei im Innern des hohlzylinderförmigen Wärmetauschers koaxial fixiert, so dass eine Antriebswelle bzw. beide Antriebswellen der Antriebseinheit auf und entlang der Zylinderachse des hohlzylindrischen Wärmetauschers angeordnet ist bzw. sind, woraufhin der verbleibende Hohlraum zwischen den Aussenflächen der Antriebseinheit und den hohlraumseitigen Innenflächen des Hohlzylinders mit dem schallabsorbierenden Material ausgeschäumt wird. Dies ermöglicht ebenfalls eine koaxiale, schallisolierte Lagerung der Antriebseinheit im Innern des hohlzylinderförmigen Wärmetauschers.
Vorzugsweise weist der hohlzylindrische Wärmetauscher in axialer Richtung einendseitig Strömungseinlässe für das erste Fluid und Strömungsauslässe für das zweite Medium auf. Andernendseitig weist der Wärmetauscher in axialer Richtung Strömungseinlässe für das zweite Fluid und Strömungsauslässe für das erste Fluid auf. Die Strömungskanäle und die Ein- und Auslässe sind dabei im in radialer Richtung des Wärmetauschers äußeren Bereich angeordnet. Der Hohlraum ist demgegenüber von dem in radialer Richtung des Wärmetauschers inneren Bereich bereitgestellt. Vorzugsweise weist der Hohlraum in axialer Richtung des Wärmetauschers wenigstens einendseitig, vorzugsweise beidendseitig, eine Öffnung auf. Es ist vorgesehen, dass die mechanische Antriebswelle der Antriebseinheit durch die Öffnung zu der Ventilationseinheit geführt ist. Vorzugsweise weist das Wärmeübertragungssystem einlasseisig des ersten Fluids einen ersten Rotor auf. Weiter bevorzugt weist das Wärmeübertragungssystem auch einlassseitig des zweiten Fluids einen Rotor auf. Die im inneren Hohlraum des Wärmetauschers angeordnete Antriebseinheit ist mit beiden Rotoren über jeweils eine Antriebswelle verbunden, die jeweils durch eine der beidendseitigen Öffnungen des Hohlraums geführt sind.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung sind die Strömungskanäle zwischen Einzelplatten ausgebildet. Die einzelnen Einzelplatten weisen hierzu korrespondiere Vertiefungen und Erhöhungen auf. Der hohlzylindrische Plattenwärmetauscher setzt sich vorzugsweise aus einer Vielzahl von Einzelplatten zusammen, die um die zentrale Rotationsachse des Zylinders herum radial angeordnet sind. Unmittelbar benachbarte Einzelplatten sind dabei im Querschnitt in einem Winkel von maximal 4°, vorzugsweise maximal 3°, besonderes bevorzugt maximal 2°, zueinander angeordnet. Dabei ist ein in radialer Richtung innerer und äußerer Bereich des Wärmetauschers definiert, wobei die Einzelplatten ausschließlich im äußeren Bereich angeordnet sind und den inneren den Hohlraum bereitstellenden Bereich vollständig in radialer Richtung einfassen. Diese Ausgestaltung eignet sich im Besonderen dazu, in Belüftungsrohren mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt zu werden, da der hohlzylindrische Plattenwärmetauscher ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung weist der hohlzylindrische Wärmetauscher einen Außendurchmesser von maximal 250 mm, vorzugsweise von 150 mm bis 250 mm, bevorzugt von 170 mm bis 210 mm, besonders bevorzugt 180 mm bis 200 mm, auf. Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung weist der hohlzylindrische Wärmetauscher einen Innendurchmesser (Durchmesser des Hohlraums) von maximal 140 mm, vorzugsweise 70 mm bis 140 mm, bevorzugt 80 mm bis 120 mm, besonders bevorzugt 90 mm bis 110 mm, auf. Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung weist der hohlzylindrische Wärmetauscher eine Länge in axialer Richtung von maximal 300 mm, vorzugsweise von 170 mm bis 300 mm, bevorzugt 180 mm bis 270 mm, besonders bevorzugt von 200 mm bis 240 mm, auf. Diese Ausgestaltung eignet sich im Besonderen dazu, in Belüftungsrohren mit korrespondierenden Maßen eingesetzt zu werden. Diese Maße haben sich hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Platzbedarf als vergleichsweise vorteilhaft herausgestellt.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung weist das Wärmeübertragungssystem einen ersten Fluidfilter auf. Dieser dient der Vermeidung von Verschmutzung des Wärmetauschers durch Partikel, die in den Fluiden, insbesondere in Luft enthalten sein können. Vorzugsweise ist das Laufrad des ersten Rotors zwischen dem ersten Fluidfilter und dem Wärmetauscher angeordnet. Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung weist das Wärmeübertragungssystem einen zweiten Fluidfilter auf. Dieser dient ebenso wie der erste Fluidfilter der Vermeidung von Verschmutzung des Wärmetauschers durch Partikel, die in den Fluiden, insbesondere in Luft enthalten sein können. Vorzugsweise ist das Laufrad des zweiten Rotors zwischen dem zweiten Luftfilter und dem Wärmetauscher angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Fluidfilter als Luft-Partikel-Filter ausgebildet.
Ferner betrifft die Erfindung eine Belüftungsanlage zur Belüftung von Räumen, insbesondere in Hallen, Wohnungen, Häusern und ähnlichem, aufweisend wenigstens ein Rohr zur Führung von Luft und ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragungssystem, wobei das Wärmeübertragungssystem im inneren des wenigstens einen Rohres angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Wärmeübertragungssystem eignet sich aufgrund seiner Kompaktheit und Leistungsfähigkeit hervorragend für dezentrale Belüftungsanlagen. Solche Anlagen weisen vergleichsweise wenige Rohre bzw. oft auch nur ein einziges Rohr auf mit nur einem Wärmeübertragungssystem auf. Derartige Anlagen dienen beispielsweise der autarken Belüftung einzelner Räume, ohne dass diese Räume an ein zentrales Belüftungssystem angeschlossen werden müssen. Die erfindungsgemäßen Belüftungsanlagen eignen sich mithin insbesondere für eine Nachrüstung von Bestandsbauten. Die beiden Fluide sind in diesem Fall von verschieden temperierter Luft gebildet. Klassischerweise einerseits Raumluft und andererseits Außenluft.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Rohr innenseitig Rohrkanäle zur getrennten Anströmung und Abströmung des ersten Fluids und des zweiten Fluids aufweist, welche mit dem Wärmeübertragungssystem strömungstechnisch verbindbar sind. Auf diese Weise wird eine nachteilige Durchmischung der beiden Fluide außerhalb des Wärmeübertragungssystems in vorteilhafter Weise verhindert.
Gemäß einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rohrkanäle zumindest abschnittsweise in axialer Richtung des Rohrs verlaufend und koaxial zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die jeweils inneren Rohrkanäle dabei mit den Strömungseinlässen der jeweiligen Fluide des Wärmeübertragungssystems strömungstechnisch verbindbar, bzw. bestimmungsgemäß verbunden. Die äußeren Rohrkanäle sind demgegenüber mit den Strömungsauslässen der jeweiligen Fluide des Wärmeübertragungssystems strömungstechnisch verbindbar, bzw. bestimmungsgemäß verbunden. Hierdurch wird eine effiziente und platzsparende Zu- bzw. Abführung der Fluide innerhalb des Rohrs gewährleistet.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung des Wärmetauschers ist dieser ausgelegt für Wärmetransport und/oder selektiven Stofftransport zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, welche die den Wärmetauscher durchströmen können, wobei der Wärmetauscher aus einer Vielzahl aneinandergrenzender lokaler Täuscher-Elemente aufgebaut ist, wobei der Wärmetauscher zumindest in Teilbereichen die Form eines Zylinders oder eines Segments davon oder die Form eines Prismas mit polygonaler Grundfläche oder eines Segments davon hat.
Mit einer derartigen Aussengeometrie des Wärmetauschers können begrenzte und/oder komplizierte Einbau-Situationen mit wenig Totvolumen ausserhalb des Wäremtauschers bewältigt werden.
Zweckmässigerweise sind die Täuscher-Elemente flächige Gebilde, die mit ihren Grossflächen aneinanderliegen. Im Falle eines Wärmetauschers lassen sich solche flächigen Gebilde z.B. aus dünnen Platten aus Metall, aus Polymer oder aus Metall/Polymer- Verbundmaterial durch einfache Umform verfahren oder durch Spritzgiessen, typischerweise in einem Schritt, mit einer dreidimensionalen Struktur versehen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn sämtliche Täuscher-Elemente identische Gebilde sind. Dadurch lassen sich Werkzeugkosten und Logistikkosten einsparen.
Zweckmässigerweise weist der Wärmetauscher einen Gegenstrombereich auf, der sich durch einen besonders stark ausgeprägten Wärmeaustausch und/oder Stoffaustauch zwischen den beiden gegenläufig strömenden Fluiden eignet.
Zweckmässigerweise enthält der Wärmetauscher darüber hinaus einen Kreuzstrombereich. Vorzugsweise enthält der Wärmetauscher in einem Bereich, in welchem das erste Fluid einströmt und das zweite Fluid ausströmt, einen solchen Kreuzstrombereich. Vorzugsweise enthält der Wärmetauscher in einem Bereich, in welchem das zweite Fluid einströmt und das erste Fluid ausströmt, einen solchen Kreuzstrombereich.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Wärmetauscher in dem Bereich, in welchem das erste Fluid einströmt und das zweite Fluid ausströmt, einen ersten solchen Kreuzstrombereich enthält, und in dem Bereich, in welchem das zweite Fluid einströmt und das erste Fluid ausströmt, einen zweiten solchen Kreuzstrom bereich enthält.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung hat der Wärmetauscher im Gegenstrombereich die Form eines Zylinders oder eines Segments davon oder die Form eines Prismas mit polygonaler Grundfläche oder eines Segments davon. Die lokalen Täuscher-Elemente des Wärmetauschers enthalten jeweils einen ersten Kammerbereich, der von dem ersten Fluid von einem ersten Fluid-Eintrittsbereich zu einem ersten Fluid- Austrittsbereich durchströmbar ist, und einen zweiten Kammerbereich, der von dem zweiten Fluid von einem zweiten Fluid-Eintrittsbereich zu einem zweiten Fluid-Austrittsbereich durchströmbar ist, wobei der erste Kammerbereich und der zweite Kammerbereich in einem Angrenzungsbereich aneinander angrenzen und in diesem mittels einer membranartigen Wand voneinander getrennt sind, welche Wärmetransport und/oder selektiven Stofftransport zwischen dem in dem ersten Kammerbereich strömenden ersten Fluid und dem in dem zweiten Kammerbereich strömenden zweiten Fluid ermöglicht.
Der Begriff„Tauscher-Element“ oder kurz„Element“ steht für eine geometrisch-räumliche Grundeinheit des Wärmetauschers, die zwar prinzipiell alleine funktionsfähig ist, jedoch mit benachbarten Täuscher-Elementen optimal funktioniert.
Insbesondere enthält die Anordnung einen ersten globalen Fluid-Eintrittsbereich und einen ersten globalen Fluid-Austrittsbereich sowie einen zweiten globalen Fluid-Eintrittsbereich und einen zweiten globalen Fluid-Austrittsbereich, wobei die Anordnung von dem ersten Fluid von dem ersten globalen Fluid-Eintrittsbereich zu dem ersten globalen Fluid- Austrittsbereich durchströmbar ist sowie von dem zweiten Fluid von dem zweiten globalen Fluid-Eintrittsbereich zu dem zweiten globalen Fluid-Austrittsbereich durchströmbar ist. Ein lokales Element enthält dabei jeweils einen ersten lokalen Kammerbereich, der von dem ersten Fluid von einem ersten lokalen Fluid-Eintrittsbereich zu einem ersten lokalen Fluid- Austrittsbereich durchströmbar ist, und einen zweiten lokalen Kammerbereich, der von dem zweiten Fluid von einem zweiten lokalen Fluid-Eintrittsbereich zu einem zweiten lokalen Fluid-Austrittsbereich durchströmbar ist.
Insbesondere gilt dabei:
1 - Der erste lokale Kammerbereich und der zweite lokale Kammerbereich eines lokalen Elements grenzen dabei in einem Angrenzungsbereich innerhalb des jeweiligen Elements aneinander.
2 - Der erste lokale Kammerbereich des lokalen Elements und der zweite lokale Kammerbereich eines ersten lokalen Nachbarelements grenzen in einem Angrenzungsbereich zwischen dem lokalen Element und dem ersten lokalen Nachbarelement aneinander. 3 - Der zweite lokale Kammerbereich des Elements und der erste lokale Kammerbereich eines zweiten lokalen Nachbarelements grenzen in einem Angrenzungsbereich zwischen dem Element und dem zweiten Nachbarelement aneinander.
4 - Es sind aneinandergrenzende lokale Kammerbereiche innerhalb eines Elements und von Element zu Element in dem jeweiligen Angrenzungsbereich mittels einer membranartigen Wand voneinander getrennt, welche jeweils Wärmetransport und/oder selektiven Stofftransport zwischen dem in dem ersten lokalen Kammerbereich strömenden ersten Fluid und dem in dem zweiten lokalen Kammerbereich strömenden zweiten Fluid ermöglicht.
5 - Die Gesamtheit der ersten lokalen Fluid-Eintrittsbereiche der Täuscher-Elemente bildet den ersten globalen Fluid-Eintrittsbereich der Täuscher-Anordnung. 6 - Die Gesamtheit der zweiten lokalen Fluid-Eintrittsbereiche der Täuscher-Elemente bildet den zweiten globalen Fluid-Eintrittsbereich der Täuscher-Anordnung.
7 - Die Gesamtheit der ersten lokalen Fluid-Austrittsbereiche der Täuscher-Elemente bildet den ersten globalen Fluid-Austrittsbereich der Täuscher-Anordnung.
8 - Die Gesamtheit der zweiten lokalen Fluid-Austrittsbereiche der T auscher-Elemente bildet den zweiten globalen Fluid-Austrittsbereich der Täuscher-Anordnung. Bei einer besonders bevorzugten Variante des Wärmetauschers sind die lokalen Täuscher- Elemente zumindest in Teilbereichen des Wärmetauschers, in welchen der Wärmetaucher die Form eines Zylinders oder eines Segments davon oder die Form eines Prismas mit polygonaler Grundfläche oder eines Segments davon hat, keilförmig ausgebildet. Sie werden dabei räumlich jeweils begrenzt von einer ersten Keilfläche und einer davon beabstandeten und dazu geneigten zweiten Keilfläche, einer ersten Seitenfläche und einer davon beabstandeten zweiten Seitenfläche sowie einer ersten Stirnfläche und einer davon beabstandeten zweiten Stirnfläche, welche grösser als die erste Stirnfläche ist. Dies ermöglicht den Aufbau des Wärmetauschers mit nur einer Sorte von Täuscher-Elementen. Bei einer Variante ist das Tauscher-Element keilförmig ausgebildet und wird räumlich begrenzt von einer ersten Keilfläche und einer davon beabstandeten und dazu geneigten zweiten Keilfläche, einer ersten Seitenfläche und einer davon beabstandeten zweiten Seitenfläche sowie einer ersten Stirnfläche und einer davon beabstandeten zweiten Stirnfläche, welche grösser als die erste Stirnfläche ist. Mit derartigen keilförmigen Täuscher-Elementen lassen sich Wärmetauscher mit nur einer Sorte von Täuscher- Elementen aufbauen.
Dabei kann ein erster Fluid-Eintrittsbereich sowie ein zweiter Fluid-Austrittsbereich an der ersten Stirnfläche angeordnet sein und ein zweiter Fluid-Eintrittsbereich sowie ein erster Fluid-Austrittsbereich an der zweiten Stirnfläche angeordnet sein. Dies ist für eine radiale Durchströmung zylindrischer oder partiell zylindrischer sowie prismatischer oder partiell prismatischer Wärmetauscher geeignet.
Vorzugsweise sind der erste Fluid-Eintrittsbereich und der zweite Fluid-Austrittsbereich als ein erster Kreuzstrombereich ausgebildet und der zweite Fluid-Eintrittsbereich und der erste Fluid-Austrittsbereich als ein zweiter Kreuzstrom bereich ausgebildet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Dabei zeigen:
Fig.1 einen Wärmetauscher gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung; Fig.2 eine Einzelplatte des Wärmetauschers gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung;
Fig.3 den Wärmetauscher gemäß der Erfindung
Figure imgf000013_0001
perspektivischer
Schnittdarstellung;
Fig.4 ein Wärmeübertragungssystem gemäß der Erfindung in schematischer
Schnittdarstellung; Fig.5 eine Belüftungsanlage gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
Figur 1 zeigt einen Wärmetauscher 2 eines in Figur 4 abgebildeten Wärmeübertragungssystems 1. Der Wärmetauscher 2 ist hohlzylindrisch ausgebildet. Er gliedert sich in einen äußeren Bereich 3 und einen inneren Bereich 4. Der innere Bereich 4 stellt Hohlraum 5 bereit. Der Hohlraum 5 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Er verfügt in einen in axialer Richtung des Wärmetauschers 2 beidendseitig über Öffnungen 6.
Im äußeren Bereich 3 sind die verschiedenen Strömungskanäle 7, 8 (dargestellt in Figur 3) für ein erstes und ein zweites Fluid angeordnet. Die Strömungskanäle 7, 8 sind zwischen Einzelplatten 9 gebildet.
Der Wärmetauscher 2 weist vorliegend einen Außendurchmesser von 180 mm auf. Ferner weist der Wärmetauscher 2 einen Innendurchmesser (Durchmesser des Hohlraums) von 100 mm auf. Die Länge des Wärmetauschers 2 beträgt in axialer Richtung 200 mm. Die Winkel zwischen unmittelbar benachbarten Einzelplatten 9 betragen vorliegend 2°.
Die Geometrie des Wärmetauschers 2 gestattet die Anordnung in einer dezentralen Belüftungsanlage 24 wie sie in Figur 5 gezeigt ist. Figur 2 zeigt eine Einzelplatte 9 des Wärmetauschers 2. Die Einzelplatte 9 weist Erhöhungen 10 und Vertiefungen 11 auf. Zwischen korrespondierenden Erhöhungen 10 bzw. Vertiefungen 11 der im Wärmetauscher benachbarten Einzelplatten 9 sind die Strömungskanäle 7, 8 gebildet. Ferner weist die Einzelplatte 9 einen Anströmungsquerschnitt 12 und Abströmungsquerschnitt 13 für das erste Fluid und einen Anströmungsquerschnitt 14 und Abströmungsquerschnitt 15 für das zweite Fluid auf. Korrespondierende Querschnittei 2, 13, 14, 15 ergeben zwischen den Einzelplatten 9 bestimmungsgemäß Strömungseinlässe bzw. Strömungsauslässe für die beiden Fluide.
Ferner weist die Einzelplatte 9 jeweils endseitig drei Abstandshalter 16 auf. Diese sind durch Einstanzungen in der Einzelplatte 9 gebildet. Die Abstandshalter 16, die auf der gleichen Seite der Einzelplatte angeordnet sind, weisen jeweils unterschiedliche Höhen auf. Hierdurch kann der Winkel zwischen Einzelplatten 9 eingestellt werden.
Die Einzelplatte ist vorliegend aus einem Kunststoff gebildet und mittels Spritzgussverfahren hergestellt. Figur 3 zeigt den Wärmetauscher 2 in perspektivischem Querschnitt. Zu erkennen sind die Strömungskanäle 7 und 8 für das erste und das zweite Fluid.
Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragungssystem 1 in schematischer Darstellung im Längsschnitt entlang der Rotationsachse des Wärmetauschers 2.
Abgebildet sind der Wärmetauscher 2 mit dem äußeren Bereich 3 und dem inneren Bereich 4, aufweisend den Hohlraum 5.
In axialer Richtung des Wärmetauschers 2 sind beidendseitig des Wärmetauschers 2 Rotoren 17, 18 angeordnet. Der erste Rotor 17 weist ein erstes Laufrad 19 und eine erste Antriebswelle 21 auf. Der zweite Rotor 18 weist ein zweites Laufrad und eine zweite Antriebswelle 22 auf.
Das Wärmeübertragungssystem 1 weist ferner eine Antriebseinheit 23 auf. Die Antriebseinheit 23 ist vollständig im Hohlraum 5 des Wärmetauschers 2 angeordnet. Sie ist dabei vollständig von dem äußeren Bereich 3 des Wärmetauschers 2 eingefasst und von den Einzelplatten 9 und den Strömungskanälen 7, 8 in radialer Richtung umgeben. Vorliegend weist die Antriebseinheit 23 einen Elektromotor und einen Lithium-Ionen- Akkumulator auf. Die Antriebseinheit 23 ist mit dem ersten Laufrad 19 über die erste Antriebswelle 21 antriebstechnisch verbunden. Die erste Antriebswelle 21 ist dabei durch die entsprechende Öffnung 6 geführt. Gleichfalls ist die Antriebseinheit 23 mit dem zweiten Laufrad 20 über die zweite Antriebswelle 22 antriebstechnisch verbunden. Die zweite Antriebswelle 22 ist dabei durch die entsprechende Öffnung 6 geführt. Die erste und die zweite Antriebswelle 21 , 22 sind in Richtung ihrer Rotationsachsen miteinander fluchtend ausgerichtet.
Figur 5 zeigt eine Belüftungsanlage 24 gemäß der Erfindung. Die Belüftungsanlage 24 weist ein einziges Rohr 25 auf. In dem Rohr 25 ist das Wärmeübertragungssystem 1 angeordnet. Dabei sind Wärmetauscher 2 und Rohr 25 koaxial zueinander ausgerichtet.
Das Rohr 25 stellt Rohrkanäle 26, 27 bereit. Die Rohrkanäle 26, 27 sind koaxial zueinander angeordnet. Der äußere Rohrkanal 27 dient dabei der Abführung des ersten Fluids. Der innere Rohrkanal 26 dient hingegen der Zuführung des zweiten Fluids.
Das Rohr 25 trägt beidendseitig Strömungsleitelemente 28, 29. Wie am Beispiel des Strömungselements 29 zu erkennen ist, weist das Strömungselement 29 einen Lufteinlass 30 für das zweite Fluid und einen Luftauslass 31 für das erste Fluid auf.
Bezugszeichen
1 Wärmeübertragungssystem
2 Wärmetauscher
3 Äußerer Bereich
4 Innerer Bereich
5 Hohlraum
6 Öffnungen
7 Strömungskanäle für das erste Fluid 8 Strömungskanäle für das zweite Fluid
9 Einzelplatte
10 Erhöhung 10
11 Vertiefung 11
12 Anströmquerschnitt
13 Abströmquerschnitt
14 Anströmquerschnitt
15 Abströmquerschnitt
16 Abstandshalter
17 Rotor
18 Rotor
19 Laufrad
20 Laufrad
21 Antriebswelle
22 Antriebswelle
23 Antriebseinheit
24 Belüftungsanlage 25 Rohr
26 Rohrkanal
TI Rohrkanal
28 Strömungsleitelement 29 Strömungsleitelement
30 Lufteinlass
31 Luftauslass

Claims

Patentansprüche
1. Wärmeübertragungssystem zum Einsatz in einer Belüftungsanlage, mit einem Wärmetauscher, welcher einen äußeren und einen vom äußeren Bereich eingefassten inneren Bereich aufweist, wobei Strömungskanäle für ein erstes Fluid und für ein zweites Fluid im äußeren Bereich angeordnet sind und wobei der innere Bereich einen Hohlraum bereitstellt, und mit wenigstens einer Strömungserzeugungsvorrichtung zur Erzeugung einer Fluidströmung im Wärmetauscher, welche eine Ventilationseinheit und eine Antriebseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit im Hohlraum des Wärmetauschers angeordnet ist.
2. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher eine erste Seite aufweist, welche Strömungseinlässe für das erste Fluid und Strömungsauslässe für das zweite Fluid bereitstellt und wobei der Wärmetauscher eine zweite Seite aufweist, welche Strömungsauslässe für das erste Fluid und Strömungseinlässe für das zweite Fluid aufweist, wobei die Ventilationseinheit zwei Rotoren aufweist, von denen ein erster Rotor strömungseinlassseitig des ersten Fluids und ein zweiter Rotor strömungseinlassseitig des zweiten Fluids angeordnet ist.
3. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rotoren antriebstechnisch mit der einen Antriebseinheit verbunden sind.
4. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren jeweils über eine mechanische Antriebswelle mit der Antriebseinheit verbunden sind.
5. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher hohlzylindrisch ausgebildet ist.
6. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle im Wesentlichen in axialer Richtung des Wärmetauschers verlaufend ausgebildet sind.
7. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle den Hohlraum in radialer Richtung des Wärmetauschers umgeben.
8. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen ersten Fluidfilter, wobei das Laufrad des ersten Rotors zwischen dem ersten Fluidfilter und dem Wärmetauscher angeordnet ist.
9. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen zweiten
Fluidfilter, wobei das Laufrad des zweiten Rotors zwischen dem zweiten Luftfilter und dem Wärmetauscher angeordnet ist.
10. Wärmeübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit einen Elektromotor aufweist.
11. Wärmeübertragungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit einen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator, zur Versorgung des Elektromotors aufweist.
12. Wärmeübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit bzw. deren Gehäuse zylinderförmig ausgebildet ist.
13. Wärmeübertragungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der verbleibende Hohlraum zwischen Aussenflächen der Antriebseinheit und hohlraumseitigen Innenflächen des Hohlzylinders mit einem schallabsorbierenden Material ausgefüllt ist.
14. Wärmeübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher ausgelegt ist für Wärmetransport und/oder selektiven Stofftransport zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, welche den Wärmetauscher durchströmen können, wobei der Wärmetauscher aus einer Vielzahl aneinandergrenzender lokaler T auscher-Elemente aufgebaut ist.
15. Wärmeübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Täuscher-Elemente keilförmig ausgebildet sind und räumlich jeweils begrenzt sind von einer ersten Keilfläche und einer davon beabstandeten und dazu geneigten zweiten Keilfläche, einer ersten Seitenfläche und einer davon beabstandeten zweiten Seitenfläche sowie einer ersten Stirnfläche und einer davon beabstandeten zweiten Stirnfläche, welche grösser als die erste Stirnfläche ist.
16. Belüftungsanlage zur Belüftung von Räumen, insbesondere in Hallen, Wohnungen, Häusern und ähnlichem, aufweisend wenigstens ein Rohr zur Führung von Luft und ein Wärmeübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Wärmeübertragungssystem im Inneren des wenigstens einen Rohres angeordnet ist.
17. Belüftungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr innenseitig Rohrkanäle zur getrennten Anströmung und Abströmung des ersten Fluids und des zweiten Fluids aufweist, welche mit dem Wärmeübertragungssystem strömungstechnisch verbindbar sind.
18. Belüftungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrkanäle zumindest abschnittsweise in axialer Richtung des Rohrs verlaufend und koaxial zueinander angeordnet sind.
19. Belüftungssystem nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Strömungsleitelemente, welche beidendseitig des Rohrs angeordnet und mit den
Rohrkanälen strömungstechnisch verbindbar sind.
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