DE2340264B2

DE2340264B2 - Klimagerät zum Entfeuchten von Räumen, insbesondere von Hallenbädern

Info

Publication number: DE2340264B2
Application number: DE19732340264
Authority: DE
Inventors: Hans Werner 5620 Velbert Grieb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-09
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DE2340264A1

Description

Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 die Frontansicht eines Klimagerätes nach der Erfindung,

F i g. 2 die Ansicht bei abgenommenen Türen und

F i g. 3 ein Mollier-Diagramm, das die Zustandsände-'rungen der Raumluft bei Benutzung des Klimagerätes veranschaulicht

Das Klimagerät 1 besteht im wesentlichen aus einem oberen Schrankteil 2 und einem unteren Schrankteil 3, die lösbar miteinander verbunden sind. Das obere Schrankteil 2 weist einen Rahmen 2', zwei Türen 2" mit eingelasseneu Lüftungsschlitzen 2'" und den Anschlußstutzen 2^IV zum Anschluß des oberen Schrankteiles an die Lüftungskanäle eines Raumes auf. Das untere Schrankteil 3 weist gleichfalls einen Rahmen 3', der dem Rahmen des oberen Schrankteils in der Grundfläche angepaßt ist, sowie zwei Türen 3" auf.

Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, wird das obere Schrankteil 2 durch eine Trennwand 4 in einen Luftkanalraum 4' und in einen Maschinenraum 4" unterteilt Die Trennwand 4 kann auch entfallen. Im Luftkanalraum 4' sind in Strömungsrichtung der Luft hintereinander der Verdampfer 5, ein Tropfenabscheider 6, ein kleinerer Kondensator 7, ein größerer Kondensator 8 und ein Radialventilator 9 angeordnet. Im Maschinenraum 4" befinden sich im wesentlichen der Kompressor 10, der von Stadt- oder Brunnenwasser durchströmte Kondensator 11, der Druckminderer 12 sowie eine Auffangschale 13 für das Tropfwasser vom Tropfenabscheider 6. Die die zu der Wärmepumpe gehörenden Einzelteile verbindende Leitung für das Kältemittel ist in Fig.2 mit einer strichpunktierten Linie dargestellt. Die Leitungen zwischen dem vom Wasser durchströmten Kondensator 11 und Anschlußstutzen 14 und 15 sind mit einer durchgezogenen Linie dargestellt.

Im unteren Schrankteil 3 befinden sich ein Filter 16, eine Umwälzpumpe 17, ein Umschaltventil 18 und ein Elektroerhitzer 19 zur Beckenwasseraufwärmung. An der rechten Seite des Schrankteiles 3 sind drei Anschlußstutzen 20, 21 und 22 angeordnet. Die Anschlußstutzen 20 und 21 sind mit dem Becken, der Anschlußstutzen 22 zur Rückspülung des Filters 16 mit einem nicht dargestellten Abwassernetz verbunden.

Die Arbeitsweise des Klimagerätes soll anhand der Fig.3 am Beispiel eines Hallenbades veranschaulicht werden. Geht man davon aus, daß sich in dem Hallenbad Luft vom Zustand A (30⁰C und 60% relativer Feuchte) befindet, so wird die Hallenluft beim Eintritt in das Klimagerät im Verdampfer 5 auf den Zustand B gekühlt und ein Teil des in ihr enthaltenen Wasserdampfes verflüssigt. Die gekühlte und entfeuchtete Hallenluft wird nunmehr von dem im Kondensator 7 befindlichen Kältemittelkondensat auf den Zustand C vorgewärmt. In dem Kondensator 8 wird diese Luft vom Zustand C auf den Zustand C" erwärmt. Zugleich wird das Wärmeäquivalent des Kompressors 10 durch den Kondensator 11 aus dem zu entfeuchtenden Raum durch Brunnen- oder Stadtwasser abgeführt. Würde das Wärmeäquivalent, das ist die durch die Kompressorarbeit dem Kältemittel zugeführte Wärmemenge, nicht durch den Kondensator 11 abgeführt, so würde die Hallenluft vom Zustand C" im Kondensator 8 auf den Zustand D erwärmt

Die aus dem Kondensator 8 austretende Luft vom

ίο Zustand C wird vom Ventilator 9 durch den Anschlußstutzen 2^IV über nicht dargestellte Lüftungskanäle in das Hallenbad gedrückt. Dort vermischt sich die Luft vom Zustand C mit der vorhandenen Hallenluft vom Zustand A auf einen Mischungszustand £"von z. B.

33°C und 45% relativer Feuchte. Der Mischungszustand E kann je nach der Wahl der Leistung des Radialventilators 9, der Kälteleistung der Wärmepumpe sowie der Menge des durch den Kondensator 11 durchströmenden Wassers innerhalb bestimmter Grenzen beliebig gewählt werden.

Bei entsprechender Abstimmung der Beckenwassertemperatur auf die von außen, z. B. durch Sonneneinstrahlung, auf die Raumluft vom Zustand E übertragene Wärmemenge ist eine Zustandsänderung der Raumluft vom Zustand fauf den Zustand F möglich, das heißt, es verdampft aus dem Beckenwasser gerade so viel Feuchtigkeit je Zeiteinheit und Quadratmeter, wie Wärme von außen einfällt, so daß sich der Raumluftzustand von 45% relativer Feuchte nicht oder kaum ändert Daraus wiederum folgt, daß der Kompressoi 10 der Wärmepumpe so lange ausgeschaltet bleibt, bis der ihn einschaltende Hygrostat 23 mindestens eine relative Luftfeuchte von 60% und/oder der ihn einschaltende Thermostat 24 mindestens eine Temperatur von z. B.

40° C anzeigt

Wie aus dem Mollier-Diagramm weiterhin hervorgeht, gehört zu dem Zustand A eine absolute Feuchtigkeit a von 16,5 g Wasser/kg trockene Luft, während zu dem Raumluftzustand F eine absolute Feuchtigkeit /von 17,5g Wasser/kg trockene Luft gehört. Das bedeutet wiederum, daß bei gleicher Beckenwassertemperatur die Verdunstung aus der Wasseroberfläche bei darüber befindlicher Raumluft vom Zustand Fgeringer ist als bei darüber befindlicher Raumluft vom Zustand A, da im erstgenannten Fall der absolute Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft höher ist. Durch die auf diese Weise gebremste Verdunstungsgeschwindigkeit der Oberfläche des Beckenwassers wird wiederum die Stillstandszeit des Kompressors verlängert und werden damit dessen Betriebskosten gesenkt.

Die Erfindung ist auch für Wohnräume und Büroräume geeignet, in denen die Luft durch die Transpiration der darin sich aufhaltenden Menschen sowie sonstige Verdunstungsquellen mit Feuchtigkeit angereichert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klimagerät zum Entfeuchten von Räumen, insbesondere Hallenbädern, mit einem Ventilator zum Ansaugen der feuchten Luft und einer einen Verdampfer- und einen Kondensatorteil, einen Druckminderer sowie einen Kompressor aufweisenden Wärmepumpe, in deren Verdampferteil die feuchte Luft gekühlt sowie entfeuchtet und alsdann im Kondensatorteil wieder aufgeheizt wird und deren Kondensatorteil aus mehreren hintereinander angeordneten Kondensatoren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar hinter dem Kompressor (10) angeordnete Kondensator (11) zur Aufnahme der gesamten vom Kompressor (10) an den Kältemittelkreislauf abgegebenen Wärmemenge bemessen ist und zum Abführen dieser Wärmemenge von Stadt- oder Birunnenwasser durchströmt wird sowie mit einein Abwassernetz verbunden ist.

2. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Kompressor (10) und die Wasserzufuhr für den von Stadt- oder Brunnenwasser durchströmten Kondensator (11) durch einen mit der Raumluft in Verbindung stehenden, auf einen bestimmten Sollwert einstellbaren Hygrostaten (23) und/oder Thermostaten (24) ein- und ausschaltbar sind.

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät zum Entfeuchten von Räumen, insbesondere Hallenbädern, mit einem Ventilator zum Ansaugen der feuchten Luft und einer einen Verdampfer- und einen Kondensatorteil, einen Druckminderer sowie einen Kompressor aufweisenden Wärmepumpe, in deren Verdampferteil die feuchte Luft gekühlt sowie entfeuchtet und alsdann im Kondensatorteil wieder aufgeheizt wird und deren Kondensatorteii aus mehreren hintereinander angeordneten Kondensatoren besteht.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (deutsche Auslegeschrift 19 35 785) wird die im Verdampfer gekühlte und entfeuchtete warme Hallenluf't in einem der Kondensatoren wieder aufgeheizt und darauf als Zuluft in die Schwimmhalle gedrückt. Das im Verdampfer verdampfte Kältemittel wird vom Kompressor angesaugt, von dort durch einen weiteren Kondensator in den erstgenannten Kondensator und dann durch den Druckminderer zum Verdampfer gedrückt, wo der Kreislauf erneut beginnt. Der weitere Kondensator wird von zwei Wasserkreisläufen beaufschlagt. In dem einen Wasserkreislauf liegt das Becken, dessen Wasser von einer Pumpe angesaugt, in den weiteren Kondensator gedrückt, dort erwärmt und dann über einen Durchlauferhitzer wieder dem Becken zugeführt wird.

Der zweite Wasserkreislauf, der von dem ersten Kreislauf getrennt ist, dient für andere Heizungszwecke, z. B. zum Betrieb einer Fußbodenheizung oder zum Erwärmen von Duschwasser. Zweck des weiteren Kondensators ist es also, Überschußwärme der Luft abzubauen und diese entweder zur Beckenwassererwärmung oder für andere Heizungszwecke in dem Hallenbad zu verwenden. Die von dem weiteren Kondensator entzogene Wärmemenge verbleibt daher auf jeden Fall innerhalb des Hallenbades.

Die Folge der Erwärmung des Beckenwassers durch

30

35

40

45

50

55

60

65 die Überschußwärme veranschaulicht folgendes Beispiel:

Unterstellt man einen Hallenluftzustand von 30° C und 60% relativer Feuchte sowie eine Beckenwassertemperatur von 26° C, so beträgt bei einer Luftgeschwindigkeit von 0,05 m/sec die Verdunstung aus der offenen Wasseroberfläche 54 g/m²h. Erhöht man durch Zufuhr von Überschußwärme die Beckenwassertemperatur auf 29,6° C, so verdoppelt sich die Verdunstung bei denselben vorgenannten Bedingungen auf 108g/m²h. Der letztgenannte Wert wird durch den Betrieb einer Fußbodenheizung, durch Duschwasser, durch Wärmeeinfall infolge Sonneneinstrahlung von außen sowie durch verstärkte Wasserbewegung der badenden Personen noch gesteigert Das hat zur Folge, daß der Kompressor des bekannten Klimagerätes in immer kürzeren Zeitintervallen zum Entfeuchten der Hallenluft eingeschaltet werden muß, wodurch die Betriebskosten, insbesondere die Stromkosten, des Kompressors steigen. Im ungünstigen Fall wird ein Zustand erreicht, bei dem der Kompressor überhaupt nicht mehr abschaltet Das gilt insbesondere dann, wenn bei hohen Außentemperaturen und hohen relativen Luftfeuchtigkeiten der Wärmeinhalt des Hallenbades durch die äußere Sonneneinstrahlung noch erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klimagerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Stillstandszeiten des Kompressors verlängert sind und damit dessen Betriebskosten gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der unmittelbar hinter dem Kompressor angeordnete Kondensator zur Aufnahme der gesamten vom Kompressor an den Kältemittelkreislauf abgegebenen Wärmemenge bemessen ist und zum Abführen dieser Wärmemenge von Stadt- oder Brunnenwasser durchströmt wird sowie mit einem Abwassernetz verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich bei konstanter Enthalpie der durch das Gerät entfeuchteten, gekühlten und wieder erwärmten Luft ein Raumluftgemisch von erhöhter Temperatur, aber geringerer rclativer Feuchtigkeit einstellt. Dabei wurde nun gefunden, daß die Temperatur und der absolute Feuchtigkeitsgehalt des Raumluftgemisches durch Wärmezufuhr von außen, z. B. durch Sonneneinstrahlung, bzw. durch Verdampfung, z. B. des Beckenwassers, zunimmt. Das führt bei Abführung der Kompressorwärme des Klimagerätes dazu, daß die Raumluft vom Mischungszustand aus unter Temperaturzunahme eine nahezu konstante relative Feuchtigkeit hat. Da der Temperaturanstieg und die Zunahme der absoluten Feuchtigkeit nur langsam vonstatten gehen, wird eine für den Baukörper kritische relative Feuchtigkeit von z. B. 60% oder eine für den Menschen kritische Temperatur von z. B. 40⁰C erst spät erreicht und auf diese Weise die Stillstandszeit des Kompressors verlängert und damit an Betriebskosten gespart. Auch der Behaglichkeitsgrad wird verbessert, da ein Mensch Raumluft von z. B. 36° C und 45% relativer Feuchte als angenehmer empfindet als Raumluft von z. B. 30°C und 60% relativer Feuchte.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind der Kompressor des Klimagerätes und die Wasserzufuhr für den von Stadt- oder Brunnenwasser durchströmten Kondensator durch einen mit der Raumluft in Verbindung stehenden, auf einen bestimmten Sollwert einstellbaren Hygrostaten und/oder Thermostaten ein- bzw. ausschaltbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der