DE29704633U1 - Device for the recovery of thermal energy - Google Patents
Device for the recovery of thermal energyInfo
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Description
DIPL-ING. GUIDO ENGELHARDT PATENTANWALT 88045 FriedrichshafenDIPL-ING. GUIDO ENGELHARDT PATENT ATTORNEY 88045 Friedrichshafen
Ulf Hahn
&iacgr;&ogr; Kasseler Straße 28Ulf Hahn
&iacgr;&ogr; Kasseler Straße 28
34637 Schrecksbach34637 Schrecksbach
Wolfgang Weisenstein
Ehringshäuser-Str. 23Wolfgang Weisenstein
Ehringshäuser-Str. 23
36320 Kirtorf36320 Kirtorf
Einrichtung zur Rückgewinnung von WärmeenergieDevice for recovering heat energy
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Rückgewinnung von Wärmeenergie aus Luftströmen mit mindestens einem durchströmbaren Kreuzwärmetauscher, einer oder mehreren Wärmepumpen sowie diesen zugeordneten Zusatzaggregaten, mittels der einem Raum bei Winterbetrieb erwärmte und bei Sommerbetrieb gekühlte Frischluft zuführbar und jeweils Abluft entnehmbar istThe invention relates to a device for recovering heat energy from air flows with at least one flow-through cross heat exchanger, one or more heat pumps and additional units associated with them, by means of which fresh air can be supplied to a room that is heated during winter operation and cooled during summer operation, and exhaust air can be removed in each case
Bei Wärmerückgewinnungsgeräten dieser Art, die sich in der Praxis bewährt haben, werden bei Winterbetrieb der Frischluftstrom sowie der Abluftstrom jeweils über den Kreuzwärmetauscher geleitet, der Frischluftstrom wird dadurch aufgeheizt. Bei Sommerbetrieb wird dagegen der Kreuzwärmetauscher nicht genutzt, Warmwasser wird vielmehr mittels anderer Wärmetauscher und Wärmepumpen erzeugt. Da eine Steuerung der Luftströme bei diesen Einrichtungen nicht vorgesehen ist, werden im Winter die erwärmte Frischluft und im Sommer die gekühlte Frischluft jeweils in den unteren BereichIn heat recovery devices of this type, which have proven themselves in practice, the fresh air flow and the exhaust air flow are each directed through the cross heat exchanger during winter operation, and the fresh air flow is thereby heated up. In summer operation, however, the cross heat exchanger is not used, and hot water is instead generated using other heat exchangers and heat pumps. Since control of the air flows is not provided for in these devices, the heated fresh air in winter and the cooled fresh air in summer are each directed into the lower area.
17-1 Yv M 717-1 Yv M 7
eines Raumes eingebracht, die Abluft wird stets im oberen Bereich abgesaugt. Zur Heizung eines Raumes ist diese Verfahrensweise zwar geeignet, im Sommer ist jedoch keine Luftzirkulation gegeben, da die kalte Frischluft am Boden des Raumes verbleibt und ein Temperaturausgleich somit nicht zu bewerkstelligen ist.of a room, the exhaust air is always extracted from the upper area. Although this method is suitable for heating a room, in summer there is no air circulation, as the cold fresh air remains at the bottom of the room and temperature equalization cannot be achieved.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Einrichtung zur Rückgewinnung von Wärmeenergie der eingangs genannten Gattung in der Weise zu verbessern, daß im Sommer eine zufriedenstellende Durchmischung eines Raumes mit gekühlter Frischluft auf äußerst einfache Art und in kurzer Zeit zu erzielen ist, indem die Frischluft &iacgr;&ogr; entsprechend in den Raum einströmen kann. Die Einrichtung soll demnach als Luft-Klima-Anlage wirken. Der Bauaufwand, mit dem dies zu bewerkstelligen ist, soil gering gehalten werden, auch sollen keine Umbauten beim Umschalten von Sommer- auf Winterbetrieb oder umgekehrt erforderlich sein, vielmehr soll mit einfachen Mitteln eine Umstellung bewerkstelligt werden können.The object of the invention is therefore to improve the device for recovering heat energy of the type mentioned at the beginning in such a way that in summer a satisfactory mixing of a room with cooled fresh air can be achieved in an extremely simple manner and in a short time, by allowing the fresh air to flow into the room accordingly. The device should therefore act as an air conditioning system. The construction effort required to achieve this should be kept low, and no modifications should be necessary when switching from summer to winter operation or vice versa; rather, a changeover should be able to be carried out using simple means.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur Steuerung der Luftströme die Einrichtung im Bereich zwischen dem Kreuzwärmetauscher und dem Raum zugeordneten Ein- und Auslaßöffnungen mit vier jeweils paarweise an eine der Öffnungen angeschlossenen Luftkanälen versehen ist, die in Abhängigkeit voneinander wechselweise absperrbar sind.According to the invention, this is achieved in that, in order to control the air flows, the device in the area between the cross heat exchanger and the inlet and outlet openings assigned to the room is provided with four air ducts, each connected in pairs to one of the openings, which can be alternately shut off depending on one another.
Zweckmäßig ist es hierbei, die Luftkanäle durch in ein die Bauteile der Einrichtung aufnehmendes Gehäuse eingesetzte Zwischenwände zu bilden, wobei einer der Luftkanäle durch gleichgerichtete Kammern des Kreuzwärmetauschers gebildet sein kann.It is expedient to form the air ducts by means of partition walls inserted into a housing that accommodates the components of the device, whereby one of the air ducts can be formed by aligned chambers of the cross heat exchanger.
Vorteilhaft ist es des weiteren, die verschließbaren Durchgangsöffnungen der Luftkanäle in ihrem Querschnitt jeweils gleich groß zu bemessen und durch verstellbare Schieber oder verdrehbare Klappen wechselweise zu verschließen.It is also advantageous to give the closable openings of the air ducts the same cross-section and to close them alternately using adjustable sliders or rotatable flaps.
Außerdem sollte zumindest einer der Luftkanäle mit einem vorzugsweise im Bereich der Schieber oder Klappen angebrachten Filter versehen sein.In addition, at least one of the air ducts should be equipped with a filter, preferably installed in the area of the sliders or flaps.
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Wird eine Einrichtung zur Rückgewinnung von Wärmeenergie gemäß der Erfindung ausgebildet, so ist es mit einfachen Mitteln möglich, im Sommerbetrieb den gekühlten Frischluftstrom derart zu steuern, daß dieser im oberen Bereich eines Raumes in diesen einströmt, während die Abluft aus dem unteren Bereich abgesaugt wird. Dadurch wird das Absinken der gekühlten Frischluft begünstigt, so daß in kurzer Zeit eine zufriedenstellende Luftdurchmischung eines Raumes zu bewerkstelligen ist. Der dazu erforderliche Bau- und auch Energieaufwand ist gering, des weiteren sind keine Umbauten erforderich und besondere Regelungen vorzunehmen, die Absperrmittel können vielmehr selbsttätig, z.B. temperaturabhängig gesteuert werden, eine Luftklimatisierung ist demnach mit Hilfe der &iacgr;&ogr; vorschlagsgemäß ausgebildeten Einrichtung ohne Schwierigkeiten vorzunehmen.If a device for recovering heat energy is designed according to the invention, it is possible to control the cooled fresh air flow in summer operation using simple means so that it flows into the upper part of a room, while the exhaust air is extracted from the lower part. This promotes the sinking of the cooled fresh air, so that a satisfactory air mixing of a room can be achieved in a short time. The construction and energy expenditure required for this is low, furthermore no conversions are required and no special regulations have to be made, the shut-off devices can instead be controlled automatically, e.g. depending on the temperature, and air conditioning can therefore be carried out without difficulty using the device designed as proposed.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zur Rückgewinnung von Wärmeenergie dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt, jeweils in schematischer Darstellung und in Vorderansicht,The drawing shows an embodiment of a device for recovering heat energy designed according to the invention, which is explained in detail below. In this case, in a schematic representation and in a front view,
Figur 1 die Einrichtung bei Winterbetrieb,Figure 1 the device in winter operation,
Figur 2 die Einrichtung nach Figur 1 bei Sommerbetrieb undFigure 2 the device according to Figure 1 in summer operation and
Figur 3 die Einrichtung nach Figur 2 mit durch verschwenkbareFigure 3 shows the device according to Figure 2 with pivoting
Klappen verschließbaren Luftkanälen.Air ducts that can be closed with flaps.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte und mit 1 bzw. V bezeichnete Einrichtung dient zur Rückgewinnung von Wärmeenergie aus Luftströmen A und B, die einem Raum 10 zuführbar sind bzw. aus diesem abgesaugt werden und mehrere in einem Gehäuse 11 eingebaute Aggregate durchströmen. Das Gehäuse 11 ist, um den Luftein- und -auslaß zu ermöglichen, mit einer Einlaßöffnung 12 und einer Auslaßöffnung 13, die mit der Atmosphäre verbunden sind, sowie einer Einlaßöffnung 14 und einer Auslaßöffnung 15, die an den Raum 10 angeschlossen sind, versehen.The device shown in Figures 1 to 3 and designated 1 and V respectively serves to recover heat energy from air streams A and B which can be supplied to or extracted from a room 10 and flow through several units installed in a housing 11. In order to enable the air to enter and exit, the housing 11 is provided with an inlet opening 12 and an outlet opening 13 which are connected to the atmosphere, as well as an inlet opening 14 and an outlet opening 15 which are connected to the room 10.
Um die Rückgewinnung von Wärmeenergie zu ermöglichen, ist das Gehäuse 11 mit einem Kreuzwärmetauscher 21 sowie zwei Ventilatoren 22 und 24 und mehreren Zusatzaggregaten bestückt. Mittels des Ventilators 22 wird der Luftstrom A, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, bei Winterbetrieb über einen Filter 23 unmittelbar in denIn order to enable the recovery of heat energy, the housing 11 is equipped with a cross heat exchanger 21 as well as two fans 22 and 24 and several additional units. By means of the fan 22, the air flow A, as shown in Figure 1, is fed directly into the
Kreuzwärmetauscher 21 eingebracht und in diesem aufgeheizt. Über die Auslaßöffnung 15 gelangt der erwärmte Luftstrom A in den Raum 10. Der Ventilator 24 saugt dagegen den Luftstrom B über die Einlaßöffnung 14 in den Kreuzwärmetauscher 21, in dem Wärmenergie zur Übertragung auf den Luftstrom A im Gegenstromprinzip abgegeben wird. Von dem Kreuzwärmetauscher 21 gelangt der Luftstrom B über einen weiteren Wärmetauscher 25, dem eine Wärmepumpe 26 zugeordnet ist, über die Auslaßöffnung in die Atmosphäre. Die von dem Wärmetauscher 25 aufgenommene restliche Wärmeenergie kann zur zusätzlichen Erwärmung des Luftstromes A einem weiteren Wärmetauscher 27 zur Verfugung gestellt werden, durch den der Luftstrom A im &iacgr;&ogr; Winterbetrieb hindurchgeführt wird.The air flow B is introduced into the cross heat exchanger 21 and heated up therein. The heated air flow A enters the room 10 via the outlet opening 15. The fan 24, on the other hand, sucks the air flow B via the inlet opening 14 into the cross heat exchanger 21, in which heat energy is released for transfer to the air flow A in the countercurrent principle. From the cross heat exchanger 21, the air flow B enters the atmosphere via the outlet opening via a further heat exchanger 25, to which a heat pump 26 is assigned. The remaining heat energy absorbed by the heat exchanger 25 can be made available to a further heat exchanger 27 for additional heating of the air flow A, through which the air flow A is passed in winter operation.
Bei Sommerbetrieb wird der Luftstrom A, wie dies in Figur 2 gezeigt ist, über einen Wärmetauscher 28 geleitet, in diesem gekühlt und unmittelbar der Auslaßöffnung 14, die im oberen Bereich des Raumes 10 angeordnet ist, zugeführt. Um dies zu ermöglichen, ist das Gehäuse 11 mit vier Luftkanälen 31, 32, 33 und 34 ausgestattet, die durch eingezogene Zwischenwände 35 sowie 36 und 37 geschaffen sind. Die Luftkanäle 31, 32, 33 und 34 sind des weiteren mit Durchgangsöffnungen 38, 39, 40 und 41 versehen, die wechselweise in Abhängigkeit voneinander absperrbar sind. Dazu dienen bei der Ausgestaltung nach den Figuren 1 und 2 in Führungen 42 bzw. 44 mechanisch oder von Hand verstellbare Schieber 43 bzw. 45, es ist aber auch gemäß Figur 3 möglich, dazu verdrehbar gelagerte Klappen 51 und 52 vorzusehen.During summer operation, the air flow A, as shown in Figure 2, is guided over a heat exchanger 28, cooled in it and fed directly to the outlet opening 14, which is arranged in the upper area of the room 10. To make this possible, the housing 11 is equipped with four air ducts 31, 32, 33 and 34, which are created by recessed partition walls 35 and 36 and 37. The air ducts 31, 32, 33 and 34 are also provided with through openings 38, 39, 40 and 41, which can be alternately closed off depending on one another. In the design according to Figures 1 and 2, mechanically or manually adjustable slides 43 and 45 in guides 42 and 44 are used for this purpose, but it is also possible, according to Figure 3, to provide rotatably mounted flaps 51 and 52 for this purpose.
Bei Winterbetrieb wird die Abluft über den Luftkanal 32 und einem in diesem angeordneten Filter 48 dem Kreuzwärmetauscher 21, um dessen Verschmutzung zu minimieren, zugeführt, die erwärmte Frischluft strömt hierbei in Form des Luftstromes A durch den Kreuzwärmetauscher 21, dessen gleichgerichtete Kammern somit den Luftkanal 33 bilden, und die Durchgangsöffnung 40 der Auslaßöffnung 15 zu. Ist der Wärmetauscher 27 mit in das Gehäuse 11 eingebaut, ist es zweckmäßig, einen weiteren in einer Führung 46 gehaltenen Schieber 47 vorzusehen.During winter operation, the exhaust air is fed to the cross heat exchanger 21 via the air duct 32 and a filter 48 arranged therein in order to minimize its contamination. The heated fresh air flows in the form of air flow A through the cross heat exchanger 21, whose aligned chambers thus form the air duct 33, and the through opening 40 to the outlet opening 15. If the heat exchanger 27 is also installed in the housing 11, it is expedient to provide a further slide 47 held in a guide 46.
Bei Sommerbetrieb dagegen werden die Schieber 43 und 45 gemäß der Darstellung in Figur 2 verstellt. Der gekühlte Frischluftstrom A strömt somit über die Einlaßöffnung 14 imIn summer operation, however, the slides 43 and 45 are adjusted as shown in Figure 2. The cooled fresh air flow A thus flows through the inlet opening 14 in the
oberen Bereich des Raumes 10 in diesen ein, so daß die gekühlte Luft langsam absinkt, während die Abluft im Bodenbereich des Raumes 10 über einen Filter 49 abgesaugt wird. Eine gute Durchmischung des Raumes 10 ist somit gewährleistet.upper area of the room 10 so that the cooled air slowly sinks, while the exhaust air in the floor area of the room 10 is sucked out via a filter 49. A good mixing of the room 10 is thus ensured.
5 Selbstverständlich ist es möglich, die Schieber 43, 45 und 47 in Abhängigkeit von der Raumtemperatur zu steuern, so daß selbsttätig Umschaltungen erfolgen und die Einrichtung 1 als Luft-Klima-Gerät wirksam ist.5 It is of course possible to control the slides 43, 45 and 47 depending on the room temperature, so that switching takes place automatically and the device 1 is effective as an air conditioning device.
&iacgr;&ogr; 12. März 1907 A 1349a e-a^&iacgr;&ogr; 12 March 1907 A 1349a e-a^
Claims (1)
Kasseler Straße 28Ulf Hahn
Kasseler Strasse 28
Ehringshäuser-Str. 23Wolfgang Weisenstein
Ehringshäuser-Str. 23
dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle ( 31, 32, 33, 34) durch in ein die Bauteile der Einrichtung (1)2. Device according to claim 1,
characterized in that the air ducts (31, 32, 33, 34) are formed by a component of the device (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE29704633U DE29704633U1 (en) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | Device for the recovery of thermal energy |
Publications (1)
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ID=8037462
Family Applications (1)
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| Country | Link |
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-
1997
- 1997-03-14 DE DE29704633U patent/DE29704633U1/en not_active Expired - Lifetime
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Effective date: 20010103 |