EP3309472A1 - Vorrichtung zur wärmespeicherung, regenerator und belüftungsvorrichtung mit einer vorrichtung zur wärmespeicherung - Google Patents

Vorrichtung zur wärmespeicherung, regenerator und belüftungsvorrichtung mit einer vorrichtung zur wärmespeicherung Download PDF

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EP3309472A1
EP3309472A1 EP17195595.8A EP17195595A EP3309472A1 EP 3309472 A1 EP3309472 A1 EP 3309472A1 EP 17195595 A EP17195595 A EP 17195595A EP 3309472 A1 EP3309472 A1 EP 3309472A1
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EP
European Patent Office
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metal
aluminum
pleated
bands
ventilation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17195595.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Schenkel
Andreas Siemen
Volker Denkmann
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Speira GmbH
Original Assignee
Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hydro Aluminium Rolled Products GmbH filed Critical Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
Publication of EP3309472A1 publication Critical patent/EP3309472A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a device for storage and release of thermal energy with moisture recovery of a room ventilation device, a regenerator and a ventilation device for ventilating a room.
  • Devices for storing and emitting thermal energy are used, for example, in ventilation systems for homes or offices with heat recovery.
  • the heat energy contained in the spent exhaust air is recovered by means of a heat exchanger and supplied to the supply air.
  • the ventilation system can be a centralized and decentralized controlled ventilation system.
  • the appliance unit In a central home ventilation system, the appliance unit is located in a central location, e.g. Cellar, storage or utility room installed and the distribution of air is realized by means of pipes or air duct systems.
  • Decentralized home ventilation systems are usually installed on the inside of an exterior wall and are usually installed in the main rooms such as the kitchen, living room, bathroom, nursery and bedroom. As a result, they have the advantage that they can separately set and change the required air output for each room and thus be able to adapt to their needs at any time. Even a central pipeline network is completely eliminated.
  • the ceramic heat storage mass assumes the task of taking thermal energy, for example, from the exhaust air and deliver it to cooler (outside) supply air.
  • This short-term Heat storage are also called regenerators.
  • the ceramic component has for this purpose a plurality of air channels and a cross-sectional shape, which is adapted to the air line cross-sections. Frequently the air duct cross sections are circular.
  • the object of the invention is therefore to propose a cost-effective and improved alternative to the ceramic heat storage masses.
  • the metal component may consist of steel, copper and preferably of aluminum as a base material.
  • the device is made of metal sandwich tapes having a smooth metal band and a pleated or wavy metal band disposed thereon, wherein the wavy shape of the pleated or wavy metal band provides gaps in the form of channels between the two metal bands and at least one of the metal bands is inserted. or on both sides of a silica gel or zeolites containing coating.
  • the device can be provided inexpensively when using metal bands.
  • the preferably used aluminum has a virtually identical heat capacity as the technical ceramics used and can thus also be used for storing and dispensing thermal energy.
  • the term aluminum in this patent application is representative of all usable aluminum alloys.
  • the device is preferably made of aluminum and made of aluminum sandwich tapes which have a smooth aluminum band and a pleated or wave-shaped aluminum strip arranged thereon, wherein the wavy shape of the pleated or wavy aluminum strip provides interstices in the form of channels between the two aluminum strips, and at least one of the aluminum strips has one or both sides of a silica gel or zeolite-containing coating.
  • the heat recovery heat storage and delivery devices so constructed could be further improved, although the heat transfer properties of the aluminum body are degraded by the zeolite or silica gel-containing coating.
  • the heat transfer properties of the aluminum body are degraded by the zeolite or silica gel-containing coating.
  • the heat transfer properties of the aluminum body are degraded by the zeolite or silica gel-containing coating.
  • the device has a circular cross-section or a polygonal, in particular rectangular cross-section, wherein the cross-section is adapted to pipe cross-sections of room ventilation devices.
  • Devices with a circular cross-section can be made by simply rolling up the sandwich strips consisting of pleated or corrugated and smooth aluminum strip.
  • plates made of flat and pleated or corrugated aluminum strip are suitable, which are merely crimped, crimped or folded together.
  • diameters of from 5 cm to 100 cm are preferably used, since room ventilation devices have the aforementioned diameters in the ventilation pipes, so that the device according to the invention can be integrated in existing room ventilation devices in a simple manner.
  • these dimensions are approximately between 5 cm to 100 cm in width or length of the cross-sectional area.
  • Wave heights of 1 mm to 5 mm, 1 mm to 4 mm, less than 4 mm, preferably 1.3 to 2.5 mm are preferably used. In the range from 2.5 mm to 3.5 mm, similar and in some cases better pressure losses in the air supply and discharge have resulted from the ceramic components used hitherto, without adversely affecting the heat transfer.
  • a preferred variant of the device has a substantially circular cross section and can be produced for example by simply rolling up corresponding sandwich tapes or films.
  • the thickness of the aluminum strip is 35 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m to 120 ⁇ m, particularly preferably 70 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the corrugated aluminum foil may also have a thickness of 50 ⁇ m to 120 ⁇ m to provide a high number of air channels. In the optimum range of 50 microns or 70 microns to 120 microns, a sufficient amount of aluminum to provide the heat capacity is achieved with the lowest possible material consumption.
  • a further improvement of the heat transfer to the aluminum is achieved according to a next embodiment in that the pleated or wavy aluminum strips and / or the flat aluminum strips additionally have Verwirbelungsver Weggungen in the form of irregular or regular depressions. Irregular or regular depressions in the surface of the bands lead to an increase in the surface area of the aluminum of the device which comes into contact with the medium and thus to a better heat transfer. The occurring turbulence also increase the Heat transfer to the metal by convection.
  • the wells may for this purpose have 20 microns to 1 mm in diameter.
  • the coating silica gel or preferably zeolite-containing coating has a thickness of 5 to 40 g / m 2 , preferably 8 to 16 g / m 2 , preferably zeolites having a pore size of 3 to 4 ⁇ in the Coating are included. At this coating thickness, a good compromise is achieved between moisture absorption and heat transfer to the metal. The pore size of the zeolites can prevent unwanted emission of odors in the air flowing through.
  • the silica gel and / or zeolites comprehensive coating according to German Patent 10th 2009 003 560 educated.
  • a binder in the form of a solid is used during coating, which is thermally activated, in particular liquefied, to leave on subsequent cooling, silica gel particles or zeolites with particularly high absorption on the surface.
  • regenerator having at least one device according to the invention for storing and emitting heat also solves the problem.
  • Regenerators are heat exchangers with short-term heat storage. It is precisely these properties that can provide the device according to the invention despite the cost-effective production process.
  • the device according to the invention for storing and emitting thermal energy with moisture recovery is preferably used in a ventilation device for ventilating a room.
  • This is preferably a decentralized home ventilation.
  • the costs for the production of the device play a significant role, because decentralized living space vents are installed per room and therefore cause higher initial costs if individual ventilation systems are expensive.
  • sandwich tapes which have, for example, wavy aluminum foils or strips arranged between two aluminum strips, can be used. These can be produced for example in a particularly simple manner by rolling. For this purpose, it should be rolled up so that the ventilation ducts allow air to pass through the aluminum body.
  • the wave heights of the intermediate layer of the pleated or wavy aluminum strip can be adjusted to the application and, for example, between 1 mm and 4 mm, more preferably 1.3 mm to 2.5 mm or 2.5 mm to 3.5 mm.
  • the thickness of the aluminum strips can also be matched to the heat capacity to be provided.
  • Aluminum strips shown have preferably a thickness of 35 .mu.m to 500 .mu.m, preferably 50 .mu.m to 120 .mu.m, more preferably 70 .mu.m to 120 .mu.m.
  • Fig. 2 shows schematically an embodiment produced by rolling an aluminum strip.
  • the pressure loss values are still acceptable even at 2.0 mm wave height.
  • the lowest possible pressure loss is desirable or, if the ceramic heat storage are to be replaced without changing the air distribution system, a pressure drop, which coincides as possible with the ceramic heat storage.
  • the preferred wave heights are therefore at higher wave heights at 2.5 mm to 3.5 mm, which is understood as the wave height of the distance between the strip surface of the smooth aluminum strip and the smooth aluminum band facing surface of the pleated aluminum strip.

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Abstract

Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie einer Raumbelüftungsvorrichtung. Die Aufgabe, eine kostengünstige Alternative zu den keramischen Wärmespeichermassen in Raumbelüftungsvorrichtungen vorzuschlagen, wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung aus Metall bereitgestellt wird und aus Sandwichbändern aus Metall hergestellt ist, welche ein glattes Metallband und ein darauf angeordnetes plissiertes oder wellenförmiges Metallband aufweisen, wobei durch die Wellenform des plissierten oder wellenförmigen Metallbandes Zwischenräume in Form von Kanälen zwischen den beiden Metallbändern bereitgestellt werden und mindestens eines der Metallbänder ein- oder beidseitig eine Silika-Gel oder Zeolithe enthaltende Beschichtung aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit Feuchterückgewinnung einer Raumbelüftungsvorrichtung, einen Regenerator sowie eine Belüftungsvorrichtung zur Lüftung eines Raums.
  • Vorrichtungen zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie werden beispielsweise in Lüftungsanlagen für Wohnungen oder Büros mit Wärmerückgewinnung eingesetzt. Die Wärmeenergie, welche in der verbrauchten Abluft enthalten ist, wird mittels eines Wärmetauschers zurückgewonnen und der Zuluft zugeführt. Die Lüftungsanlage kann eine zentrale und dezentrale kontrollierte Lüftungsanlage sein. Bei einem zentralen Wohnraumlüftungssystem wird die Geräteeinheit an einem zentralen Ort, z.B. Keller, Speicher oder Hauswirtschaftsraum aufgestellt und die Verteilung der Luft wird mittels Rohrleitungen bzw. Luftkanalsysteme realisiert.
  • Dezentrale Wohnraumlüftungsanlagen werden in der Regel an der Innenseite einer Außenwand installiert und normalerweise in den Haupträumen wie Küche, Wohnzimmer, Bad, Kinderzimmer und Schlafzimmer eingebaut. Dadurch haben sie den Vorteil, dass sie für jeden Raum die erforderliche Luftleistung separat einstellen und verändern können und somit ihren Bedürfnisse jederzeit anpassen können. Auch ein zentrales Rohrleitungsnetz entfällt völlig.
  • Für die dezentrale Wohnraumbelüftung kommen heute häufig Systeme bestehend aus Klappen, Luftführung, Ventilator und keramischer Wärmespeichermassen zum Einsatz. Es handelt sich dabei um ein 2-Wegesystem, welches in einem gesteuerten Rhythmus verbrauchte Innenluft nach außen und frische Luft nach innen befördert. Die keramische Wärmespeichermasse übernimmt die Aufgabe, thermische Energie beispielsweise aus der Abluft zu entnehmen und an kühlere (Außen-)Zuluft abzugeben. Diese kurzzeitigen Wärmespeicher werden auch Regeneratoren genannt. Das keramische Bauteil weist hierzu eine Vielzahl von Luftkanälen und eine Querschnittsform auf, welche an die Luftleitungsquerschnitte angepasst ist. Häufig sind die Luftleitungsquerschnitte kreisförmig.
  • Die Herstellung von keramischen Bauteilen ist jedoch kostspielig und kann nicht auf einfache Weise an veränderte Leitungsquerschnitte angepasst werden. Außerdem ist die Feuchterückgewinnung der Wärmespeichermassen verbesserungsfähig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige und verbesserte Alternative zu den keramischen Wärmespeichermassen vorzuschlagen.
  • Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Keramikbauteil durch ein funktional ähnliches einfach herzustellendes Metallbauteil zu ersetzen. Das Metallbauteil kann aus Stahl, Kupfer und vorzugsweise aus Aluminium als Grundwerkstoff bestehen. Die Vorrichtung wird aus Sandwichbändern aus Metall hergestellt, welche ein glattes Metallband und ein darauf angeordnetes plissiertes oder wellenförmiges Metallband aufweisen, wobei durch die Wellenform des plissierten oder wellenförmigen Metallbandes Zwischenräume in Form von Kanälen zwischen den beiden Metallbändern bereitgestellt werden und mindestens eines der Metallbänder ein- oder beidseitig eine Silika-Gel oder Zeolithe enthaltende Beschichtung aufweist. Die Vorrichtung kann bei Verwendung von Metallbändern kostengünstig bereitgestellt werden.
  • Das vorzugsweise verwendete Aluminium besitzt zudem eine nahezu identische Wärmekapazität wie die eingesetzten technischen Keramiken und kann insofern ebenso zum Speichern und Abgeben von thermischer Energie verwendet werden. Der Begriff Aluminium steht in dieser Patentanmeldung stellvertretend für alle verwendbaren Aluminiumlegierungen.
  • Bevorzugt wird die Vorrichtung daher aus Aluminium bereitgestellt und aus Sandwichbändern aus Aluminium hergestellt, welche ein glattes Aluminiumband und ein darauf angeordnetes plissiertes oder wellenförmiges Aluminiumband aufweisen, wobei durch die Wellenform des plissierten oder wellenförmigen Aluminiumbandes Zwischenräume in Form von Kanälen zwischen den beiden Aluminiumbändern bereitgestellt werden und mindestens eines der Aluminiumbänder ein- oder beidseitig eine Silika-Gel oder Zeolithe enthaltende Beschichtung aufweist.
  • Es wurde festgestellt, dass die so ausgeführten Vorrichtungen zur Speicherung und Abgabe von Wärme mit Feuchterückgewinnung überraschenderweise weiter verbessert werden konnten, obwohl die Wärmeübertragungseigenschaften des Aluminiumkörpers durch die Zeolithe- oder Silika-Gel enthaltende Beschichtung sich verschlechtern. Durch die Aufnahme der Feuchtigkeit durch diese Beschichtung, beispielsweise aus der Abluft eines Raums und die Übergabe der Feuchtigkeit wieder an die Zuluft konnten gegenüber Wärmespeichermassen aus Keramik verbesserte Eigenschaften im Hinblick auf Wärme- und Feuchtigkeitsübertragung ermittelt werden. Die Feuchtigkeitsspeicherung der Beschichtung kann genutzt werden, um durch geeignete Luftwechselzeiten eine ideale Innenraumfeuchte zu gewährleisten. Ferner wird die Bildung von Kondenswasser unterdrückt.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung, weist die Vorrichtung einen kreisförmigen Querschnitt oder einen mehreckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt auf, wobei der Querschnitt an Rohrleitungsquerschnitte von Raumbelüftungsvorrichtungen angepasst ist. Vorrichtungen mit kreisförmigem Querschnitt können durch einfaches Aufrollen der Sandwichbänder bestehend aus plissiertem bzw. gewelltem und glattem Aluminiumband hergestellt werden. Bei der Herstellung von Vorrichtungen mit rechteckiger Querschnittsfläche eignen sich dagegen Platten bestehend aus flachem und plissiertem bzw. gewelltem Aluminiumband, die miteinander lediglich gecrimpt, gebördelt oder gefaltet werden.
  • Bei kreisförmigen Querschnitten werden bevorzugt Durchmesser von 5 cm bis 100 cm verwendet, da Raumlüftungsvorrichtungen die genannten Durchmesser in den Belüftungsrohren aufweisen, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise in bestehende Raumlüftungsvorrichtungen integriert werden kann. Bei rechteckigen Wärmetauschern liegen diese Abmessungen etwa zwischen 5 cm bis 100 cm Breite oder Länge der Querschnittsfläche.
  • Durch eine angepasste Wellenhöhe des gewellten oder plissierten Aluminiumbands bzw. der -folie lassen sich verschiedene Kanalquerschnitte realisieren. Bevorzugt werden Wellenhöhen von 1 mm bis 5 mm, 1 mm bis 4 mm, weniger als 4 mm, vorzugsweise 1,3 bis 2,5 mm verwendet. Im Bereich von 2,5 mm bis 3,5 mm haben sich zu den bisher verwendeten Keramikbauteilen ähnlich und zum Teil bessere Druckverluste in der Luftzufuhr und Abfuhr ergeben, ohne die Wärmeübertragung negativ zu beeinflussen.
  • Eine bevorzugte Variante der Vorrichtung weist einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf und kann beispielsweise durch einfaches Aufrollen von entsprechenden Sandwichbändern oder -folien hergestellt werden.
  • Weiter bevorzugt beträgt die Dicke des Aluminiumbandes 35 µm bis 500 µm, bevorzugt 50 µm bis 120 µm, besonders bevorzugt 70 µm bis 120 µm. Beispielsweise kann das wellenförmig geformte Aluminiumband bzw. die -folie auch eine Dicke von 50 µm bis 120 µm aufweisen, um eine hohe Anzahl an Luftkanälen zur Verfügung zu stellen. In dem optimalen Bereich von 50 µm oder 70 µm bis 120 µm wird eine ausreichende Menge an Aluminium zur Bereitstellung der Wärmekapazität bei möglichst geringem Materialverbrauch erreicht.
  • Eine weitere Verbesserung der Wärmeübertragung auf das Aluminium wird gemäß einer nächsten Ausgestaltung dadurch erreicht, dass die plissierten oder wellenförmigen Aluminiumbänder und/oder die flachen Aluminiumbänder zusätzlich Verwirbelungsverprägungen in Form von unregelmäßigen oder regelmäßigen Vertiefungen aufweisen. Unregelmäßige oder regelmäßige Vertiefungen in der Oberfläche der Bänder führen zur Vergrößerung der mit dem Medium in Kontakt tretenden Oberfläche des Aluminiums der Vorrichtung und damit zu einer besseren Wärmeübertragung. Die auftretenden Verwirbelungen erhöhen zudem die Wärmeübertragung auf das Metall durch Konvektion. Die Vertiefungen können hierzu 20 µm bis 1 mm Größe im Durchmesser aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Beschichtung Silikagel- bzw. die bevorzugt Zeolithe enthaltende Beschichtung eine Dicke von 5 bis 40 g/m2, bevorzugt 8 bis 16 g/m2 auf, wobei bevorzugt Zeolithe mit einer Porengröße von 3 bis 4 Å in der Beschichtung enthalten sind. Bei dieser Beschichtungsdicke wird ein guter Kompromiss zwischen Feuchtigkeitsaufnahmevermögen und Wärmeübertragung auf das Metall erzielt. Durch die Porengröße der Zeolithe kann ein unerwünschtes Abgeben von Gerüchen in die durchströmende Luft verhindert werden.
  • Bevorzugt ist die Silikagel- und/oder Zeolithe umfassende Beschichtung gemäß dem deutschen Patent 10 2009 003 560 ausgebildet. Hier wird beim Beschichten ein Bindemittel in Form eines Feststoffes verwendet, welches thermisch aktiviert, insbesondere verflüssigt wird, um beim anschließenden Erkalten Silika-Gelpartikel oder Zeolithe mit besonders großer Absorptionsfähigkeit auf der Oberfläche zurückzulassen.
  • Gemäß einer weiteren Lehre löst auch ein Regenerator aufweisend mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von Wärme die Aufgabe. Regeneratoren sind Wärmeüberträger mit kurzzeitigem Wärmespeicher. Gerade diese Eigenschaften kann die erfindungsgemäße Vorrichtung trotz des kostengünstigen Herstellverfahrens bereitstellen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit Feuchterückgewinnung wird bevorzugt in einer Belüftungsvorrichtung zur Lüftung eines Raums eingesetzt. Bevorzugt ist diese eine dezentrale Wohnraumlüftung. Gerade bei dezentralen Lüftungskonzepten spielen die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung eine erhebliche Rolle, denn dezentrale Wohnraumlüftungen werden pro Raum installiert und verursachen daher höhere Anschaffungskosten, wenn einzelne Lüftungseinrichtungen kostspielig sind.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Sandwichbänder, welche beispielsweise zwischen zwei Aluminiumbändern angeordnete, wellenförmige Aluminiumfolien oder -bänder aufweisen, verwendet werden. Diese können beispielsweise auf besonders einfache Weise durch Aufrollen hergestellt werden. Hierzu ist so aufzurollen, dass die Lüftungskanäle ein Durchsetzen des Aluminiumkörpers mit Luft ermöglichen.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, können die Wellenhöhen der Zwischenlage des plissierten oder wellenförmigen Aluminiumbandes auf den Anwendungsfall abgestimmt werden und beispielweise zwischen 1 mm und 4 mm, besonders bevorzugt 1,3 mm bis 2,5 mm oder 2,5 mm bis 3,5 mm liegen. Auch die Dicke der Aluminiumbänder kann auf die bereitzustellende Wärmekapazität abgestimmt werden. Die in Fig. 1 dargestellten Aluminiumbänder haben bevorzugt eine Dicke von 35 µm bis 500 µm, bevorzugt 50 µm bis 120 µm, besonders bevorzugt 70 µm bis 120 µm.
  • Der Herstellprozess der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Aufrollen eines entsprechenden Bandes bestehend aus zwei Aluminiumbändern mit einer plissierten, wellenförmigen Innenlage aus Aluminium gestaltet sich bei kreisrunden Leitungsquerschnitten ebenso einfach, wie bei rechteckigem Querschnitt, bei welchem entsprechende Lagen lediglich aufeinandergestapelt und in der Regel mechanisch miteinander verbunden werden müssen.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine durch Aufrollen eines Aluminiumbandes hergestellten Ausführungsbeispiels.
  • Darüber hinaus wurden wie in Fig. 2 dargestellt hergestellte Ausführungsbeispiele bezüglich der Wärme- und Feuchtigkeitsübertragungseigenschaften und den Druckverlust im Vergleich zu einem Keramikkörper mit identischen Abmessungen hin untersucht. Hierzu wurden die Proben jeweils für 70 s mit 20 °C warmer Abluft mit einer relativen Feuchte von etwa 42 % mit einem Volumenstrom von 31 m3/h geflutet und anschließend für 70 s mit 7 °C kalter Außenluft mit ca. 39 % relativer Luftfeuchte bei gleichem Volumenfluss durchströmt. Hieraus wurde der Wärmerückgewinnungsgrad sowie die Feuchterückgewinnung ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Muster A (Keramik) Blankes Al Silikagel Beschichtetes Al Zeolithe beschichtetes Al-Band
    Vergleich Vergleich Erf. Erf.
    Beschichtung 8,5 g/m2 12,5 g/m2
    Dicke 235 µm 70 µm 70µm
    Wellenhöhe 2,9 mm 3,0 mm 3.1 mm
    Wirkungsgrad Wärmerückgewinnung 69,5% 78,6% 70,4 % 75,8 %
    Wirkungsgrad Feuchterückgewinnung 21,6% 47,7 % 53,1 % 53%
  • Deutlich zu erkennen ist, dass die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele sowohl einen hohen Wirkungsgrad bei der Wärmerückgewinnung, als auch bei der Feuchterückgewinnung zeigen. Der Vergleich mit der Variante aus blankem Aluminium zeigt, dass insbesondere bei der für die Raumbelüftung wichtigen Feuchterückgewinnung aus der Abluft die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele deutlich bessere Werte erzielten.
  • Bei Druckverlustmessungen wurde untersucht, inwieweit die Aluminiumkörper ähnliche Druckverluste wie die bisher verwendeten keramischen Wärmespeicher erzielt und welchen Einfluss die Wellenhöhe des plissierten Aluminiumbandes darauf hat. Hierzu wurden beschichtete Aluminiumbänder mit einer Dicke von 70 µm und einer Zeolithe enthaltende Beschichtung von 12,5 g/m2 unter Verwendung verschiedener Wellenhöhen bezüglich des Druckverlustes vermessen. Tabelle 2 gibt die Messergebnisse wieder. Tabelle 2
    Material Wellenhöhe (mm) Druckverlust (Pa)
    Keramik Vgl. - 8,3 -8,6
    Al-beschichtet 1 Erf. 2,2 10,5 - 11,2
    Al-beschichtet 2 Erf. 3,1 7,7 - 8,6
    Al-beschichtet 3 Erf. 2,0 13,3 - 14,4
    Al-beschichtet 4 Erf. 3,0 7,5 -7,9
  • Es zeigte sich, dass die Werte für den Druckverlust selbst bei 2,0 mm Wellenhöhe noch akzeptabel sind. Allerdings ist ein möglichst geringer Druckverlust anzustreben oder, sofern die keramischen Wärmespeicher ohne Änderung des Luftverteilungssystems ersetzt werden sollen, ein Druckverlust, welcher möglichst mit dem der keramischen Wärmespeicher übereinstimmt. Die bevorzugten Wellenhöhen liegen deshalb bei höheren Wellenhöhen bei 2,5 mm bis 3,5 mm, wobei als Wellenhöhe der Abstand zwischen der Bandoberfläche des glatten Aluminiumbandes und der zum glatten Aluminiumband weisenden Oberfläche des plissierten Aluminiumbandes verstanden wird.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit Wärmerückgewinnung und Feuchterückgewinnung einer Raumbelüftungsvorrichtung,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung aus Metall bereitgestellt wird und aus Sandwichbändern aus Metall hergestellt ist, welche ein glattes Metallband und ein darauf angeordnetes plissiertes oder wellenförmiges Metallband aufweisen, wobei durch die Wellenform des plissierten oder wellenförmigen Metallbandes Zwischenräume in Form von Kanälen zwischen den beiden Metallbändern bereitgestellt werden und mindestens eines der Metallbänder ein- oder beidseitig eine Silika-Gel oder Zeolithe enthaltende Beschichtung aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Metallbänder aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung einen kreisförmigen Querschnitt oder einen mehreckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei der Querschnitt an Rohrleitungsquerschnitte von Raumbelüftungsvorrichtungen angepasst ist.
  4. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,dass
    der Durchmesser der Vorrichtung mit kreisförmigen Querschnitt 5 cm bis 100 cm, bevorzugt 10 cm bis 40cm beträgt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wellenhöhe des plissierten Aluminiumbandes 1 mm bis 5 mm, bevorzugt 1 mm bis 4 mm, besonders bevorzugt 1,3 mm bis 2,5 mm oder 2,5 mm bis 3,5 mm beträgt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Dicke des Aluminiumbandes 35µm bis 500 µm, bevorzugt 50 µm bis 120 µm, besonders bevorzugt 70µm bis 120 µm beträgt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die plissierten oder wellenförmigen Aluminiumbänder und/oder die flachen Aluminiumbänder zusätzlich Verwirbelungsverprägungen in Form von unregelmäßigen oder regelmäßigen Vertiefungen aufweisen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Silikagel- oder Zeolithe enthaltende Beschichtung eine Dicke von 5 bis 40 g/m2, bevorzugt 8 bis 16 g/m2 aufweist, wobei bevorzugt Zeolithe mit einer Porengröße von 3 bis 4 Å in der Beschichtung enthalten sind.
  9. Regenerator aufweisend mindestens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Belüftungsvorrichtung zur Lüftung eines Raumes aufweisend eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit Feuchterückgewinnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129700A1 (de) * 1990-09-14 1992-04-02 Seibu Giken Kk Verfahren zur herstellung eines elements eines austauschers fuer gesamtwaermeenergie
JP2002361025A (ja) * 2001-06-05 2002-12-17 Cataler Corp ガス交換装置
DE102009003560A1 (de) 2009-03-03 2010-09-09 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Sorptionsmittelbeschichtetes Aluminiumband

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