AT13955U1 - Vorrichtung für die dezentrale regenerative Wärmerückgewinnung und für das Luftmanagement von Räumen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagement von Räumen beschrieben, die eine effiziente und ökonomische Be- und Entlüftung sowie Wärmerückgewinnung ermöglicht. Dies wird über eine Dreidimensionalität sowohl der Luftfilter (13, 13a) als auch der Wärme- und Feuchtetauscher (3a) ermöglicht. Die Verwendung auch in Schlafräumen wird über eine äußere schwingungsentkoppelte Anordnung der Gebläse (2) sichergestellt. Mehrere Vorrichtungen werden über Kommunikationseinrichtungen für einen gemeinsamen Betrieb zusammengeschaltet.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die dezentrale regenerative Wärmerückgewin¬nung und für das Luftmanagement von Räumen, welche entweder nach Entfernung der Abde¬ckung des Rollladenkastens zum Raum (Zimmer) hin aufgesetzt oder in Neukonstruktionen vonRollladenkästen integriert werden kann.

[0002] DE 195 34 843 zeigt eine Lösung, die von der Funktion her viele Eigenschaften dervorgestellten Lösung abdeckt, jedoch einen regenerativen Wärme- und eventuell auch Feuchte¬tauscher vorsieht und daher eine zusätzliche Öffnung im Rollladenkasten benötigt, da zweiLuftströme unabhängig voneinander geführt werden müssen. Die Probleme der Staubabschei¬dung und der Lärmreduktion werden in DE 195 34 843 nicht angesprochen.

[0003] EP0757219 B1 zeigt ein Heizblechpaket wie es in regenerativen Wärme- und Feuchte¬tauschern verwendet wird. Diese Bauweise ist aber für die vorgestellte Erfindung nicht zwin¬gend und es könnten beim vorgestellten Wärme- und Feuchtetauscher auch Glattbleche mitAbstandhalter verwendet werden, da durch die Führung der Luft parallel zur Außenwand einegrößere Baulänge für den Wärme- und Feuchtetauscher zur Verfügung steht und daher wenigerOberfläche pro Laufmeter erforderlich ist. Die weniger dichte Packung der regenerativen Wär¬me- und Feuchtetauscher ermöglicht auch einen geringeren Druckverlust im Wärme- undFeuchtetauscher. DE 20 2004 000 664U1 zeigt eine Luftführung durch Hohlkammern als rege¬nerativer Wärme- und Feuchtetauscher, womit bereits im Vergleich zu DE 19534843 ein Vorteilverbunden ist. Diese Lösung wird jedoch in den Rollladenkasten eingebracht und ist daher inder Tiefe bzw. dadurch auch Wärme- und Feuchtetauscherfläche und damit beim Rückwärme¬grad begrenzt. Auch existiert durch die geringe Tiefe dieser Konstruktion keine ausreichendeQuerschnittsfläche für den Luftfilter um einen geringen Druckverlust zu erreichen. Der geringeDruckverlust dieser Luftfilter nach dem Gebläse ist jedoch wesentlich um die Schallemission zusenken. Gebläse mit hoher Luftpressung haben höhere Drehzahlen und erzeugen einen höhe¬ren Schalldruckpegel.

[0004] Vom Material her wurden für regenerative Wärmetauscher bisher auch thermoplastischeKunststoffe untersucht, auch mit teilweiser Feuchtediffusion. Auch eine antibakterielle Beschich¬tung kann Sinn machen, wenn eine einfache Reinigung nicht möglich ist und eine Kondensationnicht vermieden werden kann, wie es bei feststehenden regenerativen Wärme- und Feuchte¬tauschern der Fall ist [Greml A.; Komfortlüftungsinfo Nr. 19 Wärme- und Feuchterückgewin¬nung, 2011].

[0005] Technische Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es einen Luftaustausch inRäumen zu ermöglichen, die einen Rollladenkasten besitzen und wo Wärmerückgewinnung,Energieverbrauch, Luftqualität und niedriger Lärmpegel wichtig sind. Diese Aufgaben werdenu.a. dadurch gelöst, dass die Gebläse an der Außenseite der Vorrichtung vor dem Luftfilter aufDämpfungselementen montiert werden, wodurch sowohl Köperschall als auch Luftschall verrin¬gert werden. Die Nutzung eines quer liegenden regenerativen Wärme und Feuchtetauschersermöglicht die Nutzung einer größeren Länge des Rollladenkastens für den Wärme- und Feuch¬tetauscher und dadurch einen geringeren Druckverlust bzw. höheren Rückwärmegrad. Dieschräge bzw. gekrümmte Anordnung des Luftfilters über dem Gebläse nutzt den Raum optimalaus und ermöglicht besonders durch die Aufteilung der Luftströme auf beide Seiten bereits beieiner planen Ausführung des Luftfilters einen geringen Druckverlust und damit Energiever¬brauch. Dies verringert einerseits die Leistung des Gebläses und damit den Lärm und ermög¬licht andererseits eine Stromversorgung über Fotovoltaik. Durch Abnahme der vorderen Abde¬ckung der vorgestellten Vorrichtung zum Raum (Zimmer) ist der Luftfilter auch leicht tauschbarund es kann der Wärme- und Feuchtetauscher zur Reinigung entnommen werden. Auch imSommer an Tropentage ist ein Betrieb mit Wärme- und Feuchtetauscher sinnvoll, weil die Zuluftin den Raum (das Zimmer) dadurch kühler als die Außenluft gehalten werden kann.

FIGURENBESCHREIBUNG

[0006] Grundsätzlich funktioniert eine regenerative Wärmerückgewinnung über eine wechseln¬de Durchströmung des Wärmeaustauschers. Damit ist eine wechselnde Durchströmung desaus Grundplatte 15, Seitenteilen 20 und raumseitige Abdeckung 6 gebildeten Luftkanals in derVorrichtung und auch des Raumes (Zimmer) verbunden, da vorteilhafterweise die verbundenenVorrichtungen an gegenüber liegenden Kanten des Raumes (Zimmers) oder luftseitig verbun¬denen Gebäudeteiles angeordnet sind.

[0007] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den Zeichnungen nähererläutert. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung, wobei linke und rechte Symmet¬riehälfte der Vorrichtung unterschiedliche Ausführungen zeigen. Beiden gemeinsam ist, dassein Gebläse 2 mit wechselnder Drehrichtung oder zwei Rücken an Rücken angebrachte Geblä¬se mit konstanter Drehrichtung dafür sorgen, dass Luft über einen Luftfilter 13 und einen Wär¬me- und Feuchtetauscher 3 konstant oder auch periodisch wechselnd in den Raum (das Zim¬mer) gelangt und aus diesem abgesaugt wird. Die Gebläse sind nicht direkt auf der potentiellresonanten Grundplatte 15, die als Rollladenkastenabdeckung dient, montiert, sondern aufDämpfungsblöcken, die vorteilhafterweise auf die Grundplatte 15 geklebt oder formschlüssigdaran befestigt sind. Zur raumseitigen Abdeckung 6 der vorgestellten Vorrichtung gegen denRaum (das Zimmer) zu kann auch die originale Rollladenkastenabdeckung benutzt werden,vorteilhafterweise nach Anbringen einer zusätzlichen kombinierten Schall- und Wärmedäm¬mung zumindest im Bereich des Gebläses. Die im Falle des Feuchteanfalls in der Vorrichtungvorteilhafterweise vergossene also feuchteunabhängige Steuereinrichtung 5 wird hier innerhalbder Vorrichtung gezeigt, wodurch die Kabellängen für die Fühler gering gehalten werden kön¬nen. In der rechten Symmetrie-Hälfte der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann mit einer optiona¬len Umlenkung der Luft, die durch eine Umlenkschaufel 18 vor der Klappe 4a bewirkt wird, dieWurfweite der Luft in den Raum (das Zimmer) erhöht und damit auch bei keinen Luftmengen einAustausch eines höheren Anteils der Raumluft gewährleistet werden, wenn die Periodendauerdh. die Betriebszeit der Vorrichtung in einer Durchströmungsrichtung der Luft durch die Vorrich¬tung gering ist. Auf der linken Symmetrie-Hälfte der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung muss dieKlappe 4 diese Funktion der Umlenkung der Luft übernehmen. Diese Lösung hat aber denVorteil dass bei entsprechender Klappenstellung auch ein Ausströmen parallel zu einem ge¬schlossenen Vorhang möglich ist. In der rechten Symmetrie-Hälfte der Vorrichtung wird eineinfacher Luftfilter 13 gezeigt, während bei der linken Symmetrie-Hälfte exemplarisch ein sogenannter Z-Line Luftfilter 13a eingebaut ist, der durch die größere Fläche einen geringerenDruckverlust bei gleicher Abscheideleistung ermöglicht. Es ist auch möglich den Luftfilter eintei¬lig aber über die Lüfter gekrümmt auszuführen. Plane Luftfilter sollten gegen Druck durch einStützgitter gehalten werden. Eine Ausbildung des Luftfilters mit nur einer Luftfilterrichtung undungefiltertem Ausblasen ist möglich und wird in Fig. 2 gezeigt. Ein Luftfilter 13 ist in einemLuftfilterrahmen 13b mit Schlitzen 13c am Umfang montiert, und dieser hat in der Luftfilterhalte-rung 16 Spiel, sodass bei einer Strömung der Luft in den Rollladenkasten ein umlaufender Spaltentsteht, der die Schlitze aktiviert, wie in der linken Symmetrie-Hälfte in der in Fig. 2 gezeigtenVorrichtung sichtbar. In der rechten Symmetrie-Hälfte in der Vorrichtung, die in Fig. 2 gezeigtwird ist ein geschlossener Spalt zu sehen, wo der Luftfilterrahmen 13b über Dichtungselementeauf die Luftfilterhalterung 16 gedrückt wird. Diese Ausführung in Fig. 2 mit einer „Filterdiode" dieden Druckverlust beim Ausblasen senkt, kann bei einer konstanten Spannung beim Gleich¬strommotor des Gebläses zu einer Erhöhung der geförderten Luftmenge führen. Es würde aberauch einen Umkehrbetrieb eines einzigen Gebläses ermöglichen, wie es in Fig. 2 gezeigt wird,da die bei frei gegebenen Schlitzen geringere erforderliche Pressung auch in der ineffizientenBetriebsrichtung des Gebläses erreicht werden kann. Fig. 3 zeigt einen geformten Wärme- undFeuchtetauscher in zwei Varianten. Durch eine Nutzung von Wellblech kann die Oberfläche proLaufmeter vergrößert werden. Fig. 4 zeigt dazu den Auf- und Grundriss bei der Produktion. EineBiegekonstruktion aus Umkantprofilen 17 und einer Verstrebung 19 zwischen diesen wird ge¬nutzt um das Blech mäandrierend in den Schritten A,B,C usw. zu formen und die aufgelegten aber gegen verschieben geschützten Biegekonstruktionen werden danach entfernt. Mindestenszwei Abstandshalter 3b in bestimmten Abständen auf jeder Seite dienen auch als so genannte„baffle plates" im Strömungskanal um einen Bypass zu verhindern.

Claims (10)

1. Ansprüche 1. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen, dadurch gekennzeichnet, dass a. Gebläse (2) schwingungsentkoppelt auf der Grundplatte (15) der vorgestellten Vorrich¬tung montiert werden und b. durch an der Grundplatte (15) angebrachte Seitenteile (20) und eine raumseitige Abde¬ckung (6) der Vorrichtung ein Strömungskanal ausgebildet wird und c. zwischen Gebläse (2) und Wärme- und Feuchtetauscher (3), der abwechselnd in beideRichtungen von der Luft durchströmt wird, schräg im Strömungskanal, der durch dieGrundplatte (15), die Seitenteile (20) und die raumseitige Abdeckung (6) gebildet wird,ein Luftfilter (13) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft an der zum Raum(Zimmer) zugewandten Seite 90°, vorteilhafterweise unterstützt durch eine Umlenkschaufel(18), umgelenkt und über vorteilhafterweise verschließbare Klappen (4a) abwechselnd inden Raum (das Zimmer) gelangt und aus diesem abgesaugt wird.
3. 3. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass derschräg in den aus (6), (15) und (20) gebildeten Luftkanal eingebaute Luftfilter (13) beweg¬lich gelagert ist und bei einer Absaugung der Luft aus dem Raum (Zimmer) aus dem Rah¬men gedrückt wird wodurch Schlitze (13c) zwischen der Luftfilterhalterung (16) und demLuftfilterrahmen (13b) freigegeben werden und für die in das Freie geförderte Luft ein By¬pass um den Luftfilter herum entsteht.
4. 4. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass derWärme- und Feuchtetauscher (3) aus einem unregelmäßig geformtem leicht durchströmba-ren Füllkörper besteht.
5. 5. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass derWärme- und Feuchttauscher (3a) aus zu Paketen kombinierten längs überströmten parallelzueinander gehaltenen Wellblechen besteht.
6. 6. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine unerwünschte Um-strömung des aus Platten bestehenden Wärme- und Feuchttauschers (3a) an den Ränderndurch im rechten Winkel dazu montierte Halterungen (3b) für die Platten erschwert wird.
7. 7. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Wärme-und Feuchtetauschers (3a) zum Strömungskanal über Halterungen (3b) gewährleistet wird,die zusätzlich über eine zumindest punktweise Fixierung (3c) auch die parallel Lage derPlatten gewährleisten.
8. 8. Vorrichtung zur dezentralen regenerativen Wärmerückgewinnung und Luftmanagementvon Räumen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieraumseitige Abdeckung (6) der vorgestellten Vorrichtung entfernbar ist und dadurch dieEinbauten in der Vorrichtung zugänglich werden.
9. 9. Verfahren zum Betrieb von Vorrichtungen zur dezentralen regenerativen Wärmerückge¬winnung und Luftmanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬net, dass a. die Vorrichtungen mit einer Kommunikationseinrichtung ausgerüstet sind, die die Vor¬richtungen verbinden und b. eine Vorrichtung auf Basis eines Uhrenbausteins die Durchströmungsrichtung des Rau¬mes (Zimmers) festlegt und c. die Vorrichtung aus Punkt b. die eigene Betriebsart (Zykluszeit, günstigerweise auch dieDrehzahl) und die Betriebsart im Hinblick auf die Durchströmungsrichtung des Raumes(Zimmers) zwischen den verbundenen Vorrichtungen einer verbundenen Einheit definiertund d. die verbundene Einheit die kommunizierte Durchströmungsrichtung des Raumes (Zim¬mers) durch entsprechendes Schalten der eingebauten Gebläse herstellt.
10. 10. Verfahren zum Betrieb von Vorrichtungen zur dezentralen regenerativen Wärmerückge¬winnung und Luftmanagement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬net, dass a. die Vorrichtungen mit Sensoren und einer Kommunikationseinrichtung ausgerüstet sind,die die Vorrichtungen verbinden und b. die Vorrichtungen steuerbare Gebläse besitzen mit denen die Richtung der Durchströ¬mung des Luftkanals und damit des Raumes (Zimmers) mit Luft festgelegt wird und c. eine Vorrichtung Regeln in einer programmierbaren Steuerung auf Basis von eigenen In¬formationen und Informationen verbundener Vorrichtungen aus Punkt a. abarbeitet unddamit die Durchströmungsrichtung des zwischen den Vorrichtungen liegenden Raumes(Zimmers) festlegt und d. die Vorrichtung aus Punkt c. den Betrieb einer verbundenen Einheit definiert und e. die verbundene Einheit die an sie kommunizierte Durchströmungsrichtung des Raumes(Zimmers) durch entsprechendes Schalten der eingebauten Gebläse herstellt. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen