DD265961A1 - METHOD AND DEVICE FOR GERMAN RECOVERY IN AIR CONDITIONING - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Rueckgewinnung von Waerme in Klimaanlagen mit Aussenluft-/Fortluftbetrieb, bei gewoehnlich oertlich getrennter Anordnung der Aussenluftzu- und Fortluftabgangseinrichtung. Das Verfahren beruht auf der Auskuehlung der Fortluft und der Vorwaerme der Aussenluft. Das Anwendungsgebiet liegt speziell bei Klimaanlagen mit hohem hygienischen Anspruch. Die Erfindung loest die Rueckgewinnung in Form eines Rezirkulationssystems, wobei als Waermetraeger eine niedrigtemperatursiedende Fluessigkeit eingesetzt wird, die an den beiden Endpunkten des Systems einen Phasenwechsel realisiert. Die Waermeuebertrager sind dabei in eine Reihenschaltung von Uebertragerelementen aufgeloest, die mit einem gestuften Arbeitsdruckniveau der Phasenwandlung arbeiten und somit die Nutzung des exergetischen Niveaus der Sekundaerenergie in der erforderlichen Hoehe gewaehrleisten. Eine Reihe spezieller Zusatzeinrichtungen gewaehrleisten den geordneten Betrieb. Fig. 1The invention relates to a method and a device for the recovery of heat in air conditioners with outside air / exhaust air operation, usually oertlich separate arrangement of the Außenluftzu- and exhaust air outlet device. The method is based on the cooling of the exhaust air and the Vorwaerme the outside air. The field of application is especially for air conditioning systems with high hygienic standards. The invention solves the recovery in the form of a recirculation system, wherein as a heat carrier, a low-temperature-boiling liquid is used, which realizes a phase change at the two end points of the system. The heat transferers are dissolved in a series of transfer elements that work with a stepped working pressure level of phase conversion and thus ensure the use of the exergetic level of secondary energy in the required height. A number of special ancillary equipment ensure orderly operation. Fig. 1

Description

Verfahren und Einrichtung zur Wärmerückgewinnung in Klima- '· anlagenMethod and device for heat recovery in air conditioning systems

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtung zur Rückgewinnung von Warme in Klimaanlagen mit Außenluft-/Fortluftbetrieb, bei gewöhnlich örtlich getrennter Anordnung der-Außenluftzu- und Fortluftabgangseinriobtungen» Das Verfahren und die Einrichtung sind anwendbar zur Ausklihlung der Fortluft und Vorwärmung der Außenluft bei minimalem Aufwand zum Transport der rUokgewonnenen Wärmeenergie* Das Anwendungsgebiet liegt speziell bei Klimaanlagen, die hohe hygienische AnsprUohe an die zugeftihrte Außenluft stellen und Vermischungen mit Fortluft gänzlioh verbieten·The invention relates to a method and device for recovering heat in air conditioning systems with outside air / exhaust air operation, usually with locally separate arrangement of-Außenluftzu- and Ausluftabgangseinriobtungen »The method and the device are applicable for Ausklihlung the exhaust air and preheating the outside air with minimal effort Transport of the recovered heat energy * The field of application is especially for air conditioning systems, which place high hygienic demands on the supplied outside air and completely forbid mixtures with exhaust air.

Die Erfindung stellt ein Anwendungsgebiet der Sekundärenergienutzung flir Klimazwecke dar·The invention provides an application of secondary energy use for climatic purposes

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Rückgewinnung von Wärmeenergie in Klimaanlagen mit Außenluft-/Fortluftbetrieb existieren eine Vielzahl eingeführter und vorteilhaft anzuwendender technischer Lösungen» Diese lassen sich gliedern in regenerative und rekuperative Lösungen« Erstere werden ausgeschlossen, da ihr Anwendungsgebiet nicht auf örtlich getrennte Anordnung der Außenzu- und Fortluftabgangeeinriohtungen zutrifft_t mit ihnen gewöhnlich auch keine gänzliche Ausschließung der Vermischung von Teilen an Fort- und Außenluft gewährleistet werden kann· Als vergleich-For the recovery of thermal energy in air conditioning systems with outdoor air / exhaust air operation, there are a variety of imported and beneficial to-use technical solutions "These can be divided into regenerative and recuperative solutions" The former are excluded because their field of application does not apply to locally separated arrangement of Außenzu- and Fortluftabgangeeinriohtungen _t With them usually also no complete exclusion of the mixing of parts of fresh and fresh air can be guaranteed.

bare rekuperative Lösung kann das eingeführte Rezirkulationssystem zur Wärmerückgewinnung für oben genannte Anlagen angegeben werden· Dieses System besitzt zu kritisierende Naohtei-Ie bezüglich des Aufwandes an Antriebsenergie zur Rezirkulation des Wärmeträgers sowie zum Betrieb der in den Luftstrom einzuordnenden Wärmeübertrager infolge deren notwendiger Baugröße und -form, hervorgerufen durch notwendigen Umlauf des Wärmeträgers· Es besitzt weitere Nachteile bezüglich des Aufwandes an zu installierenden Rohrleitungen zur Gewährleistung des Umlaufs des Wärmeträgers zwischen den Wärmeaustausch-/ -rliokgewinnungsbereichen, die mit zunehmender Entfernung intensivieren·bare recuperative solution, the introduced recirculation system for heat recovery for above-mentioned plants can be specified · This system has to be criticized Naohtei-Ie with respect to the expenditure of drive energy for recirculation of the heat carrier and for operating the classified in the air flow heat exchanger due to their necessary size and shape, caused by necessary circulation of the heat carrier · It has further disadvantages in terms of the expense of pipelines to be installed to ensure the circulation of the heat transfer medium between the heat exchange / -rliokgewinnungsbereiche that intensify with increasing distance ·

Weiter nachteilig ist die Gefahr des Einfrierens (bei Verwendung von Wasser als Wärmeträger) oder des Eintritts von Veränderungen in der Fließfähigkeit des Wärmeträgers bei absinkenden Außenlufttemperaturen. Die beschriebenen Nachteile ließen bis heute die Nutzung des beschriebenen Systems nur begrenzt zu. Ein in DE OS 3203734 AI angegebenes Wärraetransport- und -tausohersystem beseitigt prinzipiell die oben genannten Naohteile dahingehend, daß niedrigtemperatursiedende Flüssigkeiten als Wärmeträger eingesetzt werden« Dieses System ist jedoch in der beschriebenen Art überhaupt nicht geeignet, die Wärmerückgewinnung in Klimaanlagen oben beschriebener Art zu gewährleisten, da die Antriebsenergie zum Wärmeträgeruralauf aus der Gravitation gewonnen wird, eine Antriebsquelle mit zu geringem Potential selbst bei geodätisch geeigneter Anordnung ist ungeeignet. Weiterhin zeichnet sich das System durch den Nachteil einer sehr geringen Ausnutzung der verfügbaren Sekundärenergie der Fortluft aus (seine Auslegung ist ursprünglich auf die Nutzung von Solanenergie beschränkt). Den gleichen Nachteil besitzt eine in DD WP 231412 beschriebene Lösung zum Transport von niedrigpotentieller Anfallernergie zum Beheizen von Gewächshäusern. Der gleiche beschriebene Nachteil weiot eine den gleichen Inhalt betreffende Erfindung zur Anordnung von Wärmeübertragern zwischen Räumen unterschiedlicher Temperatur {WP %3^ 9 OB ) aus. Der Einsatz von rekuperativen Lösungen mit Wärmeübertragern oderAnother disadvantage is the risk of freezing (when using water as a heat transfer medium) or the occurrence of changes in the flowability of the heat carrier at decreasing outside air temperatures. The disadvantages described to date have limited the use of the system described to date. A specified in DE OS 3203734 AI Wärraetransport- and -therhersystem basically eliminates the above-mentioned Naohteile to the effect that low-temperature-boiling liquids are used as heat transfer This system is not suitable in the manner described, the heat recovery in air conditioning systems described above to ensure since the drive energy is obtained to the Wärmeträgeruralauf from gravity, a drive source with too low potential even with a geodetically suitable arrangement is unsuitable. Furthermore, the system is characterized by the disadvantage of a very low utilization of the available secondary energy of the exhaust air (its design is initially limited to the use of solar energy). The same disadvantage has a solution described in DD WP 231412 for the transport of low-potential seizure energy for heating greenhouses. The same disadvantage described has an invention relating to the same content for the arrangement of heat exchangers between rooms of different temperature {WP% 3 ^ 9 OB ). The use of recuperative solutions with heat exchangers or

Wärmerohren wird gemäß der örtlich getrennten Anordnung vor Sekundärenergiequelle und -nutzung technisch nioht relevant·Heat pipes are technically not relevant according to the locally separated arrangement against secondary energy source and use.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung zur Wärmerückgewinnung in Klimaanlagen, vorzugsweise mit örtlich getrennter Anordnung der Außenluftzu- und Fortluftöbgangseinriohtungen und mit hohen hygienischen Anforderungen ist eine technische-ökonomische Gestaltung der AuskUblung der sekundärenergietrsgenden Fortluft und die Übertragung der rückgewonnenen Wärmeenergie an die Außenluft zur Vorwärmung derselben mit dem Effekt der Einsaprung von Heizenergie aus anderen, allgemein primären Quellen. Mit der teohnisch-ökonomisohen Lösung soll zugleich der Umfang an Naohteilen, der bekennten technischen Lösungen eigen ist, insbesondere der energetische Antriebsaufwand und der Aufwand an Wärmeübertrager- und Rohrnetzen, weitgehend reduziert werden·The aim of the invention for heat recovery in air conditioning systems, preferably with a separate arrangement of Außenluftzu- and Fortluftöbgangseinriohtungen and with high hygienic requirements is a technical and economic design of AuskUblung the Sekundärergietrsgenden exhaust air and the transmission of the recovered heat energy to the outside air for preheating the same with the effect of Recovery of heating energy from other, generally primary sources. With the teohnisch-economical solution at the same time the scope of Naohteilen, the peculiar technical solutions is intrinsically, in particular the energetic drive effort and the cost of Wärmeübertrager- and pipe networks to be largely reduced ·

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung stellt sioh die Aufgabe, die mit relativ niedrigem Potential in einem Portluftstrom enthaltene Sekundärenergie von Klimaanlagen zurückzugewinnen und zur Ablösung von Heizenergie anderer Quellen zur Vorwärmung von Außenluft einzusetzen« Die Aufgabe ist verbunden mit der Begrenzung des Aufwundes an Antriebsenergie und materiellen Fonds· Die Erfindung nutzt das an sich bekannte Prinzip des Wärmeenergietransports mittels Phasenwandlungsenthalpie durch Phasenwandlung niedrigtemperatursiedender Flüssigkeiten in den Wärmeübertragern an den Endpunkten des WärraerUokgewinnungss.ysteras und Führung dieser Flüssigkeit im Kreislauf· Erfindungsgemäß wird der Prozeß der Auskühlung der Fortluft durch Wärmeübertragung an einen Wärmeträger, eine verdampfende, weil niedrigtemperatursiedende Flüssigkeit, weiter der Transport der rückgewonnenen Wärme durch Transport des gasförmigen Wärmeträgers zum Ort der Außenluftvorwärmung, weiter die Vorwärmung der in das Klimasystem eintretendem Außenluft durch Wärmeübertragung bei Kondensation des gasförmigenThe object of the invention is to recover the secondary energy of air conditioning systems contained in a port air flow with relatively low potential and to use it for the replacement of heating energy from other sources for the preheating of outside air. The object is associated with the limitation of the drive energy and material fund According to the invention, the process of cooling the exhaust air by heat transfer to a heat transfer medium, a vaporizing because low-temperature-boiling Liquid, further transporting the recovered heat by transporting the gaseous heat carrier to the location of the outside air preheating, further preheating the in the Air conditioning entering outdoor air by heat transfer in condensation of the gaseous

Wärmeträgers, weiter die Wiederbereitstellung dee Wärmeträgers am Fortluftauskühler durch zwangsweisen Rücktransport derselben mittels Pumpe, gelbst» Insgesamt erfolgt die Wärmeenergierückgewinnung und der Transport der rliokgewonnenen Energie mittels phasenwandelnder niedrigtemperatursiedender Flüssigkeit als Wärmeträger, wobei gleichzeitig ein wirksames Druckpotential beim Verdampfungeprozeß aufgebaut wird, das geeignet ist, den Stofftransport des verdampften, gasförmigen Wärmeträgers zu gewährleisten, also Antriebsenergie aus Sekundärenergie gewonnen wird. Prinzipiell werden erfindungsgemäß vorzugsweise zwei oder mehrere WärmeUbertragor sowohl im Verdampfungssls auoh im Kondensationsprozeß der Wärmeenergiorüokgewinnung in Reihe geschaltet, um auf diese Weise das verfügbare exergetisohe Niveau der Sokundärenergie in bestmöglicher Weise zurückzugewinnen und zu übertragen· Mit der Anzahl der in Reibe geschalteten Übertrager, die an beiden Endpunkten identisch sein sollen, erhöht sich die Anzahl der notwendigen Transportierungen für den St off transport des gasförmigen Wärmeträgera, währer.d analog deren Querschnitt abnimmt« Für den Flüssigkeitsrllcktransport sind variable Lösungen geeignet. Das komplexe System der erfindungsgemäßen Lösung besteht aus einem der Portluftsituation und dem Sekundärenergieträger angepaßten Wärmeübertrager zur Verdampfung der dafür einzusetzenden niedrigtemperatursiedenden Flüssigkeit, in Ein- vorzugsweise jedoch Mehrfachanordnung in Reihe, mit zugeordnet gelöster zwangsweiser Luftförderung, einem Rohrsystem zum Ableiten des Dampfes en den Ort der Außenluftvorwärmung, einem der Außenluftsituation angepaßten Wärmeübertrager zur Kondensation der eingesetzten niedrigtemperaturverdampften Flüssigkeit, in Einvorzugsweise jedooh Mehrfachanordnung in Reihe, mit zugeordnet gelöster zwangsweiser Luftförderung, einzelner Drosaelorgane im Zulauf zu einem Flüssigkeitssammler, der vorzugsweise außen· luftgekühlt auf niedrigerem Druokniveau als der der Außenluftzuführung am nächsten befindliche Wärmeübertrager der Reihe arbeitet, vorsehen mit einer üblichen Niveauregelung, einer naohgeordneten Flüssigkeitsförderpumpe, einem dieser naohge-Heat recovery and the transport of rliokgewonnenen energy by means of phase-converting low-temperature-boiling liquid as a heat transfer medium, at the same time an effective pressure potential is built in the evaporation process, which is suitable, the To ensure mass transport of the vaporized, gaseous heat carrier, so drive energy is obtained from secondary energy. In principle, according to the invention, preferably two or more heat exchangers are connected in series both in the evaporation process and in the condensing process of heat energy recovery in order to recover and transfer the available exergetic level of the solar energy in the best possible way. With the number of grated transformers operating on both Endpoints are identical, the number of necessary transportations for the St off transport of the gaseous Wärmeträgera increases, währer.d analogously whose cross-section decreases «For the Flüssigkeitsrllcktransport variable solutions are suitable. The complex system of the solution according to the invention consists of one of the port air situation and the secondary energy adapted heat exchanger for evaporation of the low-temperature-boiling liquid to be used, in a preferably, but multiple arrangement in series, associated with solved forced air delivery, a pipe system for dissipating the steam en the place of Außenluftvorwärmung A heat exchanger adapted to the outside air situation for condensing the low-temperature evaporated liquid used, preferably in multiple arrangement in series, with associated forced forced air delivery, individual Drosaelorgane in the inlet to a liquid collector, preferably outside air-cooled at a lower Druokniveau than the outside of the fresh air supply closest heat exchanger The series works, provide with a conventional level control, a naohgeordneten liquid feed pump, a d this naïve

ordneten Rohrsystem, einer dieser naohgeordneten Drosselregelstation zur Verteilung der niedrigtemperatursiedenden Flüssigkeit auf die in Reihe gesohalteten Wärmeübertrager in der Portluft· Das System ist ebenfalls zur weiteren Senkung des Pumpenenergieeinsatzes duroh Einordnung von Flüssigkeitsabaoheidern in der zweiten und den folgenden Stufen der Reihenanordnung ausführbar»The system is also operable to further reduce the pumping energy input by placing fluid separators in the second and subsequent stages of the series arrangement. The system is also capable of further reducing pumping energy input.

AusfUhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll naohstebend an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert werden· In der Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. In the drawing:

Pig, 1 t Aufbau einer WärmerUokgewinnungseinriohtung für Klimaanlagen unter Verwendung niedrigtemperatursiedender Flüssigkeiten als Wärmeträger in Reihenanordnung der Wärmeübertrager mit einfacher FlüssigkeitsrüokförderungPig, 1 t Construction of a heat recovery unit for air conditioning systems using low-temperature-boiling liquids as a heat transfer medium in series arrangement of the heat exchangers with a simple fluid recovery

Fig. 2 : Aufbau einer WärmerUokgewinnungseinriohtung für Klimaanlagen unter Verwendung niedrigteraperatursiedender Flüssigkeiten als Wärmeträger in reihenanordnung der Wärmeübertrager mit ZwisobenflUssigkeitsabscheidung und reduzierter FlUssigkeitsrüokförderungFig. 2: Construction of a WärmerUokgewinnungseinriohtung for air conditioners using low peraturssiedender liquids as a heat transfer medium in a row arrangement of the heat exchanger with Zwisobenfluсigkeitsabscheidung and reduced Flüssigkeitsrüokförderung

Fig· 3 : Darstellung des Prozesses der Einrichtung nach Fig« 2 im Temperatur-Entropie-DiagrammFig. 3: Representation of the process of the device according to Fig «2 in the temperature-entropy diagram

In der Schaltung nach Fig» 1 wird gezeigt ein Fortluftetrom 1 als Träger der Sekundärenergie, der mittels des Stützventilators 16 in das Wärmeübertragungss.ystem 2 eingebracht und an den Elementen 3 der Reihenschaltung Y/ärmeenergie abgibt. Er verläßt als ausgekühlter Fortluftstrom 1» das System 2. In den Elementen 3, deren Anzahl naoh ökonomischen und baulichen Kriterien festzulegen ist, wobei sich rechnerisch eine Anzahl von 2, jedoch nicht mehr als 3 als zweokmeßig erwiesen hat, wird eine niedrigtemperatursiedende Flüssigkeit verdampft und in gasförmiger Form über das Dampfleitungssystem 4 der Außenluftvorwärroung 6 zugeführt· Das Dampfleitungssystem 4 ist zur Vermeidung von Wärmeverlusten und der Teilkondensation des Dampfes mit der Isolierung 25 versehen. Mittels des StutzventilatorsIn the circuit of Fig. 1 is shown an exhaust air stream 1 as a carrier of the secondary energy, which is introduced by means of the support fan 16 in the Wärmeübertragungss.ystem 2 and outputs at the elements 3 of the series Y / poor energy. It leaves as cooled exhaust air stream 1 "the system 2. In the elements 3, the number of economic and structural criteria is set, which has arithmetically a number of 2, but not more than 3 has proven to be two-measuring, a low-temperature-boiling liquid is evaporated and supplied in gaseous form via the steam line system 4 of the Außenluftvorwärroung 6 · The steam line system 4 is provided to avoid heat losses and the partial condensation of the steam with the insulation 25. By means of the neck fan

wird ein Außenluftstrom 5 in das Wärmeübertragungssystem zur Außenluftvorwärmung 6 gefördert· An den Elementen 7 der Reihenschaltung dieses Wärmeübertragers 9 wird die Außenluft durch Übernahme der in den Elementen der Reihenschaltung 3 an die verdampfte niedrigtemperatursiedende Flüssigkeit abgegebenen Wärme vorgewärmt· Der Dampf kondensiert in den Reihenelementen l' Die vorgewärmte Außenluft 5¹ verläßt das Wärmeübertragersystem 6· Der Vorgang der Wärmerückgewinnung ist abgeschlossen· Das Kondensat wird Über die flüseigkeitsgesteuerten Drosselventile 9 Über eine Kondensatablaufleitung 8 einem außenluftgekühlten Sammler 10 zugeführt· In diesem Sammler 10 wird duroh Naohkühlung das duroh die Drosselung geringfügig siedende Kondensat vollständig kondensiert und über eine Niveauregelung einer Flüssigkeitsförderpumpe 12 zugeführt. Diese Pumpe 12 fördert über eine Leitung 13 das Kondensat, die niedrigtemparatursiedende Flüssigkeit, den Elementen 3 der Reihenschaltung des Wärmeübertragersystems 6 der FortluftauekUhlung erneut zu· Mittels Konstantdruokventile und Verteileinriohtungen zur Einbringung der Flüssigkeit 14 in die Elemente der Reihenschaltung 3 wird der Zirkulationsprozeß der niedrigtemperatursiedenden Flüssigkeit geschlossen» Zur Verbesserung der exergetischen Nut- ' zung des Sekundärenergieangebots erfolgt die Arbeit der Elemente der Reihenschaltungen 3 und 7 auf gestuften Arbeitsdruckniveaus der niedrigtemperatursiedenden Flüssigkeit· Diese Stufung wird über die eingeordneten Konstantdruckventile mit Verteileinrichtungen 14 erreicht und duroh das Wirken der flüseigkeitsgesteuerteu Drosselventile 9 abgesichert« Der von der Pumpe 12 geförderte FlUlligkeitöstrom teilt sich in Teilströme entsprechend der Anzahl der Reihenelemente in 3 und 7 und deren Wärmeübertragungsverhalten auf. Demzufolge fließt durch die Elemente des Dampfleitungssystems 4 nur der anteilige Darapfraengenstrom. Das im Reihenelement 3 infolge des natürlichen Verhaltens der niedrigtemperatursiedenden ^Flüssigkeit aufgebaute Druckpotential ist geeignet, den Dampftransport zu den Elementen 7 der Außenluftvorwärmung 6 zu realisieren· Die Anordnung von Reihenelementen in den Wärmeübertragern mit unterschiedlichem Arbeitedruokniveau, die Verwendung der Konstantdruokventile mit Ver-an outside air stream 5 is conveyed into the heat transfer system for outside air preheating 6. The outside air is preheated at the elements 7 of the series connection of this heat exchanger 9 by taking over the heat released in the elements of the series circuit 3 to the vaporized low-temperature boiling liquid. The steam condenses in the series elements 1 ' The preheated outside air 5 ¹ leaves the heat exchanger system 6 · The process of heat recovery is completed · The condensate is fed via the vaporizer-controlled throttle valves 9 via a condensate drain line 8 to an outside air-cooled collector 10. In this collector 10 by Naohkühlung the duroh the throttling slightly boiling condensate is complete condensed and fed via a level control of a liquid feed pump 12. This pump 12 recirculates via a line 13 the condensate, the low-boiling-boiling liquid, the elements 3 of the series connection of the heat exchanger system 6 of the exhaust air cooling system. By means of constant pressure valves and distributing means for introducing the liquid 14 into the elements of the series connection 3, the circulation process of the low-temperature-boiling liquid is concluded »To improve the exergetic utilization of the secondary energy supply, the elements of the series circuits 3 and 7 operate on stepped working pressure levels of the low-temperature-boiling liquid. This grading is achieved via the arranged constant-pressure valves with distribution devices 14 and secured by the action of the fluid-controlled throttle valves 9 funded by the pump 12 Flühligkeitöstrom is divided into partial streams corresponding to the number of series elements in 3 and 7 and their heat transfer behavior. Accordingly, flows through the elements of the steam line system 4, only the proportional Darapfraengenstrom. The pressure potential built up in the series element 3 as a result of the natural behavior of the low-temperature-boiling liquid is suitable to realize the vapor transport to the elements 7 of the outside air preheating 6 The arrangement of series elements in the heat exchangers with different working pressure levels, the use of the constant pressure valves with

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teilungseinriohtung 14 und der flüssigkeitsgeateuerten Drosselventile 9 sowie der Anordnung eines außenluftgekUhlten Sammlers 10 zur NaohkUhlung des durota Drosselung geringfügig siedenden Kondensats und die Anwendung einer Flüssigkeitsförderpumpe ist die technische Neuheit des beschriebenen Wärnierückgewinnungsaystems charakterisiert« über die Ansohlußmodule 26 kann die konstruktive Verbindung zur Klimaanlage hergestellt werden, die Verlegestreoke 27 kennzeichnet den Aufwand zur Verbindung der örtlich getrennten Wärmeübertragersysteme· Im Tropfwasserfanger 15 erfolgt Aufnahme und Beueitigung aus der Fortluft 5 anstauenden Wassers·division unit 14 and the liquid-controlled throttle valves 9 and the arrangement of an externally cooled accumulator 10 for NaohkUhlung the durota throttling slightly boiling condensate and the application of a liquid feed pump, the technical novelty of the described heat recovery system is characterized over the Ansohlußmodule 26, the constructive connection to the air conditioner can be made Laying Reke 27 identifies the effort required to connect the locally separate heat exchanger systems. In the drip-water catcher 15, taking-up and removal takes place from the exhaust air 5 of the accumulating water.

In Fig· 2 ist das nach Fig· 1 beschriebene System mit einem verändertem, weil rezirkulationsaufwandsparendem Prozeß des Kreislaufs der niedrigteraperatursiedenden Flüssigkeit gezeigt* Der Fortluft- und der Außenluftkreislauf erfolgen wie in Fig. 1 beschrieben· Die Elemente der Reihenschaltungen 3 und 7 e«rbeiten mit gestuften Arbeitsdruckniveaus· Dabei erfolgt der Transport des im ersten, dem Eintritt der auszukühlenden Fortluft 1 am nächsten liegenden Reihenelements 3j verdampften Flüssigkeit über die Dampfleitung 4 zum letzten, dem Austritt der vorgewärmten Außenluft 5¹ am nächsten liegendem Element 7j· Hier erfolgt vollständige oder weitgehende Kondensation des Dampfstroms· Über die Flüssigkeits-/Naßdampfleitung 20 wird der Massenatrom der niedrigtemperatursiedenden Flüssigkeit über das Konstantdruckventil mit Verteieinrichtung 21 zum Element 3γ in Austrittsrichtung der Fortluft benachbartem Element 3-r-r, wo neuerliche Verdampfung erfolgt· Dieser Dampf wird über die Naßdampfleitung 1tt einem Flüssigkeitsabscheider 19 zugeführt, in dem eine Trennung zwischen trockenem Dampf und Flüssigkeit erfolgt. Die Flüssigkeit wire über ein flüssigkeitagesteuertea Drosselventil 22 und die Kondensatablaufleitung 8 einem außenluftgekühlteu Sammler 10 zugeführt,, Der Dampf wird über die Dampfleitung 4 einem dem Element 7j in Eintrittsrichtung der Außenluft 5 benachbartem Element 7-j-j zugeführt, wo wiederum Kondensation des Dampfes erfolgt, wobei das Kondensat über das flüssigkeitsgesteuerte Drosselventil 9The system described with reference to FIG. 1 is shown in FIG. 2 with a modified process of the circulation of the low-cycle-boiling liquid which is reduced in terms of recirculation. The exhaust air and the outside air circulation take place as described in FIG. 1. The elements of the series circuits 3 and 7 operate with stepped working pressure levels · The transport of the liquid vaporized in the first row element 3j closest to the entrance of the exhaust air 1 to be cooled takes place via the steam line 4 to the last element 7j lying closest to the exit of the preheated outside air 5 ¹ Condensation of the vapor stream · Via the liquid / wet steam line 20, the Massenatrom the low-temperature-boiling liquid via the constant pressure valve with distribution device 21 to the element 3γ in the exit direction of the exhaust air adjacent element 3-rr, where renewed evaporation takes place · This steam us d supplied via the wet steam line 1tt a liquid separator 19, in which there is a separation between dry steam and liquid. The liquid is supplied via a liquid-controlled a throttle valve 22 and the condensate drain line 8 an externally-cooled accumulator 10. The steam is supplied via the steam line 4 to the element 7j in the direction of entry of the outside air 5 adjacent element 7-jj, where again condensation of the steam takes place the condensate via the liquid-controlled throttle valve. 9

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und eine Kondonsatablaufleitung 8 dem Sammler 10 zugeführt wird· Vom Sammler 10, wo duroh AußenluftkUhlung die duroh Drosselung geringfügig siedende Flüssigkeit naohgekühlt wird, erfolgt mittels Flüssigkeitsförderpumpe 12 die Rückforderung der Flüssigkeit über die leitung 13 und das Konetantdruokventil mit Verteileinrichtung 14 zum Element 3^·· Die Anzahl der wählbaren Elemente kann in der Richtung 23 für die FortluftauskUhlung und in der Richtung 24 für die Außenluftvorwärmung erweitert werden· Für jede Erweiterung ist eine Flüssigkeitsabscheidung naoh Beispiel 19 einzuordnen·and a Kondonsatablaufleitung 8 is supplied to the collector 10 of the collector 10, where duroh AußenluftkUhlung the duroh Throttling slightly boiling liquid is NaOH, takes place by means of liquid feed pump 12, the recovery of the liquid via the line 13 and the Konetantdruokventil with distributor 14 to the element 3 ^ ·· The number of selectable elements may be extended in the direction 23 for the exhaust air cooling and in the direction 24 for the outside air preheating. For each extension, a liquid separation according to Example 19 is to be classified.

Unter Nutzung der natürlichen Eigenschaft der niedrigtemperaturgiedenden Flüssigkeit, sich gemäß des Temperaturgradienten zur kältesten Stelle, dem außenluftgekUhlten Sammler 10, zu bewegen, gelingt im beschriebenen Prozeß der Umlauf der niedrlgtemperatursiedenden Flüssigkeit als Wärmeträger· Es muß jedoch die Bedingung erfüllt seid, daß die realisierbare Wärmeenergieübertragungsleistung der einzelnen ReihenelementeUsing the natural property of the low-temperature-resistant liquid to move according to the temperature gradient to the coldest point, the outside air-cooled collector 10, the circulation of the low-temperature-boiling liquid as a heat transfer medium succeeds in the process described. However, the condition must be met that the heat energy transferable capacity achievable individual row elements

(A · k)-, rf = (A · k)o rj (A · k) -, rf = (A · k) o rj

V '1 -³UV '1+1V '1 - ³ UV' 1 + 1

betragen·be·

Zur Verbesserung der energetischen Nutzung des Sekundärenergieangebots der Fortluft erfolgt die Arbeit der Elemente der Reihenschaltung 3 und 7 auf gestuften Arbeitsdruckniveaus· Diese Stufung wird über die eingeordneten Konstantdruckventile mit Verteileinrichtung 14 erreicht und durch das Wirken der flüssigkeitsgesteuerten Drosselventile 9 und 22 abgesichert« Der von der Flüssigkeitspumpe 12 geförderte Flüssigkeitsstrom wird nicht geteilt und durchläuft die Reihenelemente nacheinander· Das in den Reihenelementen 3 jeweils aufgebaute Druckpotential ist geeignet, den Dampftransport zu den Elementen 7 der Außenluftvorwärmung 6 zu realisieren« Infolge der Aufeinanderfolge der Elndrosselungen auf den Arbeitsdruck in den Reihenelemanten gelingt es, gegenüber dom in Fig. 1 beschriebenen Prozeß, den FlüssigkeitsrUckförderaufwand zu verkleinern, jedoch ist das System komplizierter« Die Neuheit des Verfahrens und der Einrichtung zur V/ärmarückgewinnung in Klimaanlagen wird durch die Aufeinanderfolge der Eindroeselungen für einen ungeteiltTo improve the energetic use of the secondary energy supply of the exhaust air, the work of the elements of the series circuit 3 and 7 to stepped working pressure levels · This grading is achieved through the arranged constant pressure valves with distributor 14 and secured by the action of the liquid-controlled throttle valves 9 and 22 «Der of the liquid pump 12 conveyed liquid flow is not divided and passes through the row elements in succession. The pressure potential respectively built up in the row elements 3 is suitable for realizing the vapor transport to the elements 7 of the outside air preheating 6. As a result of the succession of the oil throttling to the working pressure in the row elements, it succeeds However, the system is more complicated. The novelty of the method and apparatus for air-conditioning recovery in air conditioning systems is that of the present invention By the succession of the assertions for one undivided

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umlaufenden Flüssigkeitsstrom in die Arbeitsdruokniveaus und die Trennung des Naßdampfs in Flüssigkeitsabsoheidern 19 zum stabilen Betrieb der Reibenelemente entsprechend des realisierbaren Wärmerüokgewinnungsumfangs charakterisiert Über die in Erläuterung"zu Fig» 1 gegebenen Fakten hinaus die technische Neuheit des Systems·circulating fluid flow into the working pressure levels and the separation of the wet steam into liquid heaters 19 for the stable operation of the friction elements according to the achievable heat extractor extent characterized by the technical novelty of the system beyond the facts given in explanation of FIG.

in Figt 3 ist das nach Fig· 1 und 2 beschriebene Rezirkulationssystem mit niedrigtemperatursiedender Flüssigkeit als Wärmeträger als 2-stufiger Prozeß in der Temperatur-Entropie-Relation dargestellt· Die Wärmeenergie der Fortluft stellt dabei die Fläche unter 1·2·3·4· dar· Unter idealen Bedingungen, ohne Berücksichtigung der Antriebsenergie für die Medien, wird diese Energie in der Fläche 5·6·7#8· Über die Flächen 9.10·11·12, plus 10· 13· 14*15« plus 13·16·1 ,'·18, , die den Y/ärmeenergieumsatz im Rüokgewinnungssystem charakterisieren, rUokgewonnen· Die Verfabrensführung in der zweistufigen Form der Rückgewinnung wird dabei durch die Temperaturstufen T^, Τ_Η2 und T™ gekennzeichnet, die durch die Drosselung auf die zugehörigen Arbeitsdruokniveaus in den 2 reihengescheiteten Wärmeübertragern 3 und 7 sowie den im Luftkreislauf der Vorwärmung geschalteten außenluftgekUhlten Sammler 10 eingestellt sind· Die Temperaturen Tt ρ ₁ und Τ, ρ τ kennzeichnen die Endpunkte der Fortluftausküblung im WärmeUbertragungss.ystem 2, die Temperaturen ^TL A 1 ^{und T}L A 2 ^kennzeiclin®^{n die} Endpunkte der Außenluftvorwärmung im Wärmeübertragungssystem 6· Im Ansatz wird T, . ^ = T , d· h, Außenlufttemperatureingang ist identisch mit Umgebungstemperatur· Diese Staffelung der Temperaturstufen gestattet eine energiewirteohaftlich© Wärmeenergiarückgewinnung ohne gewichtige Fondoaufwendungen bei einfacher Betriebsführung· Sie stellen die Neuigkeit der Verfahrensführung und Einrichtungagestaltung dar·FIG. 1 shows the recirculation system with low-temperature-boiling liquid described in FIGS. 1 and 2 as a heat carrier as a two-stage process in the temperature-entropy relation. The heat energy of the outgoing air in this case represents the area below 1.times.2.times.3.times.4 · Under ideal conditions, without consideration of the drive energy for the media, this energy in the area becomes 5 · 6 · 7 # 8 · Over the areas 9.10 · 11 · 12, plus 10 · 13 · 14 * 15 «plus 13 · 16 · The waste management in the two-stage form of recovery is characterized by the temperature _stages T ^, Τ _Η2 and T ™, which by throttling to the associated working pressure _levels in The 2 series-shunted heat exchangers 3 and 7 and the outside air-cooled collector 10 connected in the air circulation circuit of the preheating are set. The temperatures Tt ρ ₁ and Τ, ρ τ denote eichnen the endpoints of the Fortluftausküblung in WärmeUbertragungss.ystem 2, the temperatures ^T 1 ^{and T} LA LA 2 ^kennzeiclin ® ^{n the} endpoints of the outside air preheating in the heat transfer system 6 · In the approach is T. ^ = T, d · h, outdoor air temperature input is identical to ambient temperature · This staggering of the temperature levels allows an energy management © thermal energy recovery without significant fondo expenses with simple operation · They represent the novelty of the process control and equipment design ·

Claims (3)

- 10 -- 10 - AÜrfindungeanspruchAÜrfindungeanspruch Verfahren zur Wärmerückgewinnung in Klimaanlagen mittels Rezirkulationsprozeß eines Wärmeträgers, gekennzeichnet dadurch, daß in diesem an sioh bekannten Prozeß an eioh bekannte niedrigtemperatursiedende Flüssigkeiten als Wärmeträger eingesetzt wird in der Form, daß an den Ubertraguügspunkten der Energierückgewinnung die Energie der Fortluffc und der Außenluft in Wärraelibertragungseinriohtungen zur Phasenwandlung des Wärmeträgers genutzt wird und somit der Transport der rüokgewonnenen Energie an die Phasenwawdlungsenergie des Wärmeträgers auesohließlicb oder vorrangig gebunden ist·A method for heat recovery in air conditioning by recirculation process of a heat carrier, characterized in that in this sioh known process to eioh known low-temperature liquids is used as a heat carrier in the form that at the Ubertraguügpunkte the energy recovery, the energy of Fortluffc and the outside air in Wärhreibertragungseinriohtungen for phase conversion the heat carrier is used and thus the transport of the recovered energy to the Phasenwawdlungsenergie of the heat carrier is azusohließlicb or primarily bound · Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet daduroh, daß am Ubertragungspunkt der Energierückgewinnung die Energie der Fortluft ein Druckpotential des phasenwandelnden Wärmeträgers in der V/ärmeübertragungseinriohtung (2) aufbaut, das zum Trensport des Wärmeträgers zum anderen Endpunkt der Energierückgewinnung genutzt wird·Method according to claim 1, characterized in that at the point of transfer of the energy recovery the energy of the exhaust air builds up a pressure potential of the phase-converting heat carrier in the heat transfer device (2) which is used to transfer the heat carrier to the other end point of the energy recovery. Verfahren nach Anspruch 1« und 2* gekennzeichnet daduroh, daß an den Üböstragungspunkten der Energierückgewinnung? der FortluftauakUhlung (2) und Außenluftvorwärmung (6), eine Auftrennung der jeweiligen WärmeUbertragungsprozesse in reihengeschaltete TeilwärraeUbertragungsprozesse erfolgt, die durch Stufung der Arbeitsdruckniveaus und damit der der Arbeitstemperaturniveaus des Wärmeträgers bei der Phasenwandlung erreicht wird, wobei durch symmetrische Verbindung der Endpunkte der jeweilig zugehörigen Druckstufen die Rezirkulation gewährleistet bleibt.Method according to claim 1 «and 2 * characterized in that at the transfer points of energy recovery? the exhaust air cooling (2) and outside air preheating (6), a separation of the respective heat transfer processes in series TeilwärraeUbertragungsprozesse takes place, which is achieved by grading the working pressure levels and thus the operating temperature levels of the heat carrier in the phase transformation, whereby by symmetrical connection of the endpoints of the respective associated pressure levels Recirculation is guaranteed. Verfahren nach Anspruch 1, bis 3· gekennzeichnet dadurch, daß der Mengenstrom dea Wärmeträgers entsprechend der Anzahl der reihengeschalteten Teilwärmeübertragungsprozesse und damit der Arbeitadruckniveaus geteilt und anteilig in diese eingedrosselt wird, nachdem er unter Nutzung der Gravitation und/oder anderweitiger Druckerhöhung in der flüssigen Phase über das Niveau der höchsten Arbeitsdruckstufe gehoben wurde, seine Phasenwandlung zum Gas und dieA method according to claim 1, to 3, characterized in that the quantity flow of the heat carrier is divided according to the number of series-connected partial heat transfer processes and thus of the working pressure levels and proportionally throttled into these, after it has been transferred to the liquid phase using gravity and / or other pressure increase the level of the highest working pressure level was raised, its phase conversion to the gas and the - 11 -- 11 - folgende Flüssigkeit an den jeweiligen Übertragungspunkten der Energierückgewinnung gemäß der eingedrosselten Arbeitsdruokniveaus durchläuft und von dort auf ein gemeinsames tieferliegendes Rückförderungsausgangsniveau abgedrosselt oder auf dem RUokförderungsausgang nur unterkühlt wird, von dem aus die Flüssigkeitsrüokförderung (12) mit Druckerhöhung erfolgt·passes through the following liquid at the respective transfer points of the energy recovery according to the throttled working pressure levels and is throttled from there to a common lower recirculation exit level or is only subcooled on the RUokförderungsausgang from which the Flüssigkeitsrüokförderung (12) takes place with pressure increase · 5· Verfahren naoh Anspruch 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß der Mengenstrom des Wärmeträgers in einer Aufeinanderfolge von Phasenwandlungen, entsprechend der Anzahl der reihengesohalteten Teilwärmeübertragungsprossesse» die zugehörigen Arbeitsdruokniveaus ungeteilt nacheinander abgedrosselt durohläuft, und dabei jeweils zur Trennung¹zwischen trooken gesättigtem Dampf und Flüssigkeit in den einzelnen Stufen einfache Flüssigkeitsabscheidung eingeordnet (19) ist, die die anfallende Flüssigkeit direkt in die näohstniedrigere Druckstufe eindrosselt, oder, gemeinsam mit der Flüssigkeit der letzten Druckstufe auf ein gemeinsaineb tiefliegendes RÜokförderungsausgangsniveau abdrosselt, während der trockene Dampf im zugehörigen Druokniveau phasengewandelt wird·5 × method NaOH to claim 1 to 3 characterized in that the mass flow of the heat carrier in a succession of phase transformations, "durohläuft throttled undivided successively according to the number of reihengesohalteten part heat transfer rung sophistication associated Arbeitsdruokniveaus, and each case for separation ¹ between trooken saturated vapor and liquid in the individual stages are simply liquid separation (19), which throttles the resulting liquid directly into the next lower pressure stage, or, together with the liquid of the last pressure stage, throttles to a common deep recirculation output level, while the dry vapor is phase-converted in the associated pressure level. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 gekennzeichnet dadurch, daß hinter dem Teilwärmeübertragungsprozeß mit dem niedrigsten Druokniveau ein außenluftgekühlter Rest Wärineübertragungsprozeß (10) zur vollständigen Verflüssigung und Unterkühlung der eingedrosselten Mengenströme des in die Flüssigkeit unvollständig gewandelten Wärmeträgers angeordnet ist, der gleichzeitig zur Sammlung der Flüssigkeit dient und dessen Druokniveau unter dem des niedrigsten Druokniveaus der Toilwärmeübertragungsprozesse liegt, oder liegen kann, womit gleichzeitig der sichere Wärrneträgerdurchlauf initiiert wird·6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that behind the partial heat transfer process with the lowest Druokniveau an externally cooled remainder Wärineübertragungsprozeß (10) is arranged for complete liquefaction and supercooling of the throttled flow rates of incomplete in the liquid heat transfer medium, the same time to collect the liquid and whose pressure level is below or below the lowest pressure level of the heat transfer processes, thereby simultaneously initiating the safe heat carrier pass. 7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens naoh Anspruch7. Device for carrying out the method claim 1 bis 5 gekennzeichnet dadurch, daß die Wärmeübertrager (2), (6) an den Übergangspunkten der Energierückgewinnung in Form reihengeschalteter Elemente (3), (7) aufgebaut und an-1 to 5, characterized in that the heat exchangers (2), (6) are constructed at the transition points of the energy recovery in the form of series-connected elements (3), (7) and - 12 -- 12 - geordnet sind, in denen durch geeignete Regeleinrichtungen (9), (14), (21) gestufte Arbeitedruokniveaus realisiert sind«are organized, in which by means of suitable control devices (9), (14), (21) stepped work pressure levels are realized 8» Einrichtung nach Anspruch 7 gekennzeichnet dadurch, daß eingeordnete Konstantdruokventile mit Mediumverteilein-8 »device according to claim 7, characterized in that arranged Konstantdruokventile with Mediumverteilein- „ riohtung (14) die Stuf ung der Arbeitsdruokniveaus des Vifarmet.rage.rs in den Elementen der Reihenschaltung (3) und (7) realisieren und 2ur Absicherung dieser Regelung flüssigkeitsgesteuerte Drosselventile (14) angeordnet sind«(14) implement the stages of the working pressure levels of the Vifarmet.rage.rs in the elements of the series connection (3) and (7) and to control this regulation liquid-controlled throttle valves (14) are arranged « 9· Einrichtung naoh Anspruoh 7 und 8 gekennzeichnet daduroh, daß hinter dem außenluftgekühltsn Element der Reihenschaltung (?) mit dem niedrigsten Druckniveau oder hinter allen diesen außenluftgekühlten reihengesohalteten Elementen (7) ein außenluf t gekühlt er, flir die Luftkühlung und die Sammlung von niedrigtemperatureiedender Flüssigkeit tecbnisoh angepaßter Apparat (10) angeordnet ist, der über fllissigkeitsgesteuerte Drosselventile (9) und (22) mit diesen reihengesohalteten Elementen (7) verbunden ist«The device according to claims 7 and 8 is characterized in that behind the outside air-cooled element of the series circuit (?) Having the lowest pressure level or behind all these outside air-cooled series-connected elements (7) it cools an outside air, for the air cooling and the collection of low-temperature boiling liquid arranged in accordance with the invention, which is connected to these row-connected elements (7) via fluid-controlled throttle valves (9) and (22). " 10· Einrichtung zum Verfahren naoh Anspruch 7 bis 9 gekennzeichnet dadurch, daß hinter den Elementen der Reihenschaltung (3), in denen die Wandlung des Wärmeträgers in die gasförmige Phase erfolgt, ein Apparat zur Flüssigkeitsabscheidung (19) eingeordnet ist, der flüssigkeitsseitig zu einer niedrigeren Arbeitsdruckstufe Über ein flüs8igkeitsge8teuertes Drosselventil (22) und gasseitig durch eine nichtdrosselnde Verbindungsleitung mit den jeweils verfahrensseitig folgenden Einrichtungen (7) verbunden ist·10 Apparatus for the method according to claims 7 to 9, characterized in that behind the elements of the series circuit (3), in which the conversion of the heat carrier takes place in the gaseous phase, an apparatus for liquid separation (19) is arranged, the liquid side to a lower Working pressure stage Connected via a fluid-controlled throttle valve (22) and on the gas side by means of a non-throttling connecting line to the respectively following devices (7). 11. Einrichtung nach Anspruch 7 gekennzeichnet daduroh, daß unterhalb der Elemente der Reihenschaltung (3), in denen der Wärmeträger in die gasförmige Phase gewandelt wird, fortluftseitig Wasserauffangeinrichtungen (15) zur Sammlung und Ableitung des bei der Energierückgewinnung durch Fortluftauskühlung anfeilende Tauwasser dieser Luft angeordnet sind·11. The device according to claim 7 characterized daduroh, that below the elements of the series circuit (3), in which the heat transfer medium is converted into the gaseous phase, on the exhaust air side water collecting means (15) arranged for collection and discharge of enfeilende in the energy recovery by Ausluftauskühlung condensation of this air are· Hierzu J Seiten Zeichnungen For this, draw J pages