DE9218937U1 - Einrichtung zur Klimagestaltung in Gebäuderäumen - Google Patents

Einrichtung zur Klimagestaltung in Gebäuderäumen

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Description

Einrichtung zur Klimagestaltung in Gebäuderäumen
Das Raumklima in Gebäuden unterliegt vielfältigen inneren und äußeren Belastungen. Im Sommer wird die thermische Belastung durch äußere und innere Faktoren geprägt, so daß eine Kühlung der Raumluft erforderlich wird, um die sogenannte thermische Behaglichkeit zu erreichen. Thermische Behaglichkeit ist gegeben, wenn der Mensch mit der Temperatur, der Feuchte und Luftbewegung in seiner Umgebung zufrieden ist.
Für den Fall hoher Wärmebelastungen eines Raumes kommen deshalb die Prozeßkomponenten Kühlen und Entfeuchten zur Anwendung. Bekannt sind hierfür der Einsatz von Oberflächenkühlern, bei denen als Energieträger Kaltwasser eingesetzt wird. Das Kaltwasser wird mit einem Temperaturniveau von ca. 4 bis 8 0C in luftgekühlten Kaltwassersätzen unter relativ schlechtem Wirkungsgrad erzeugt. Physikalisch läßt sich diese Art der Luftentfeuchtung durch die Taupunktunterschreitung des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes an einer festen Oberfläche erklären. Bei Taupunkttemperaturen von kleiner 0 0C tritt jedoch eine Bereifung des Oberflächenkühiers auf. Die zunehmende Steilheit der Sättigungsdampflinie im Bereich niedriger Feuchtigkeiten bedingt tiefste Verdampfungstemperaturen zur Erzielung niedriger Zuluftfeuchtigkeiten. Daraus und aus der Notwendigkeit der Wärmeabfuhr auf der Kondensatorseite über dem Außentemperaturniveau resultiert eine drastische Verschlechterung des energetischen Wirkungsgrades der Kältemaschine.
Weiterhin ist es bekannt, die adiabatische Befeuchtung zu Kühlzwecken zu nutzen. Luft nimmt bei einer Befeuchtung, z.B. in einer Sprühkammer, Wasser auf. Zum Übergang des Wassers aus dem flüssigen in den dampfförmigen Zustand wird die Verdampfungsenthalpie von der Luft aufgebraucht. Die Umsetzung der Verdampfungsenthalpie zeigt sich in Form einer Verringerung der Temperatur der Luft. Dieser Kühleffekt wird von der Feuchtigkeit der zu kühlenden Luft beeinflußt, so daß eine zusätzliche Trocknung erforderlich werden kann. Beim Einsatz sorptiver Entfeuchtungsverfahren ist deshalb in der Regel eine zusätzliche Wärmequelle erforderlich, wenn keine Abfallwärme technologischer Art vorhanden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Zuluft für Gebäuderäume mit möglichst geringen Energieeinsatz zu kühlen und zu entfeuchten.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der Schutzansprüche gelöst, indem eine Verknüpfung mindestens einer Wärmepumpe mit dem Verfahren der sorptiven Entfeuchtung und der adiabaten Befeuchtung vorgenommen wird.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß der Regenerationsluftstrom einen hohen Enthalpieanteil und hohe Feuchtigkeit besitzt. Dadurch entsteht im Vergleich zum Prozeßluftstrom ein sehr kleines Temperaturband, was die Leistungszahl der Wärmepumpe erhöht.
Durch die generelle Trennung der Prozeßkomponenten der Entfeuchtung von der Kühlung kann die Verdampfungstemperatur erhöht werden und die Gefahr der Vereisung des Verdampfers besteht nicht mehr.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Abbildung zeigt schematisch die erfindungsgemäße Einrichtung.
Die Prozeßluft als Außenluft wird durch den rotierenden Sorptionsübertrager 1 geführt und dabei entfeuchtet. Im nachgeschalteten regenerativen Wärmeübertrager 2 wird die Prozeßluft gekühlt und danach am Verdampfer 3 einer Wärmepumpe weiter gekühlt. Die so behandelte Pro-
zeßluft wird zu Kühlzwecken dem Gebäuderaum 6 zugeführt. Die Abluft des Gebäuderaumes 6 wird in einer Befeuchtungssektion 5 adiabatisch gekühlt und dient als Regenerationsluftstrom für den regenerativen Wärmeübertrager 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Regenerationsiuftstrom danach in die Außenluft geleitet.
Ein weiterer Außenluftstrom wird im regenerativen Wärmeübertrager 7 erwärmt und danach über den Kondensator 4 einer Wärmepumpe geleitet, wo eine weitere Erhöhung des Temperaturniveaus erzielt wird. Dieser Luftstrom wird als Regenerationsluftstrom durch den Sorptionsübertrager 1 und anschließend über den Wärmeübertrager 7 geleitet.
In nicht dargestellter Weise sind im Kanalsystem Ventilatoren zur Förderung der Luftströme angeordnet.

Claims (1)

  1. Schutzanspruch
    Einrichtung zur Klimagestaltung in Gebäuderäumen unter Verwendung regenerativer Stoff- und/oder Wärmeübertrager, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zu- und Abluftstrom ein rotierender, regenerativer Wärmeübertrager (2) und in Strömungsrichtung vor dem Wärmeübertrager (2) ein rotierender Sorptionsübertrager (1) und nach dem Wärmeübertrager (2) der Verdampfer (3) einer Wärmepumpe angeordnet ist und daß im Abluftstrpm vor dem Wärmeübertrager (2) eine Befeuchtungssektion (5) angeordnet ist und daß sich in einem weiterem Luftstrom zur Regerierung des Sorptionsübertragers (1) ein weiterer rotierender, regenerativer Wärmeübertrager (7) und der Kondensator (4) einer Wärmepumpe befindet. ...
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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