DE19647345A1

DE19647345A1 - Vorrichtung zur Lüftung von Gebäuderäumen

Info

Publication number: DE19647345A1
Application number: DE19647345A
Authority: DE
Inventors: Atila Elmali
Original assignee: WOELFLE GmbH
Current assignee: WOELFLE GmbH
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 1998-05-20

Description

In der Klimatechnik stellt sich insbesondere in der kühleren Jahreszeit das Problem, stets für eine ausreichende Frischluftzufuhr zu sorgen und zugleich eine Abkühlung der Innenluft des Gebäudes zu vermeiden. Daher werden für die Lüftung Geräte verwendet, die über Wärmetauscher und ggf. über Wärmepumpen die abzuführende Raumluft abkühlen und die zuzuführende Frischluft erwärmen. Bei großen Temperaturdifferenzen zwischen den Innenräumen und der äußeren Umgebung ist ein ausreichender Temperaturausgleich für die Frischluft nur unter Verwendung von zusätzlichen Heizungssystemen möglich. Daher werden in derartige Lüftungsgeräte solche zusätzliche Heizvorrichtungen zur Erwärmung der Frischluft eingebaut.

Weiterhin ist zusätzlich in der Regel in den Räumen ein Heizkörper vorgesehen, der die Raumluft auf der gewünschten Temperatur hält. Dieser Heizkörper gleicht beispielsweise Wärmeverluste über Fenster, Wände usw. aus und dient insbesondere zum Aufheizen eines abgekühlten Raumes, der in Benutzung genommen wird.

Bei der zusätzlichen Benutzung eines Belüftungsgerätes wie beschrieben liegen somit zwei Heizvorrichtungen zum Beheizen der Raumluft vor, die unter entsprechendem Aufwand hergestellt, geliefert und montiert werden müssen.

Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der dieser Aufwand reduziert wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von Vorrichtungen der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.

Dementsprechend wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lüftung von Gebäuderäumen dahingehend ausgebildet, daß Wärmezuführmittel für die Zufuhr von Wärme zur Zuluft aus einem Heizkörper, insbesondere einem Elektrospeicherofen vorhanden sind.

Die dem Raum zuzuführende Zuluft besteht zunächst aus der kühleren Frischluft der äußeren Umgebung, aus der diese Luft angesaugt wird. Anschließend wird sie erwärmt und als Zuluft der Raumluft zugeführt. Erfindungsgemäß findet nun die Erwärmung dadurch statt, daß die entsprechende Wärme aus einem Heizkörper, z. B. einem Elektrospeicherofen, entnommen wird. Hierdurch entfällt eine zusätzliche Nachheizvorrichtung in dem Lüftungsgerät. Zudem wird die Wärme in einem Heizkörper in der Regel preiswerter, z. B. in einem Elektrospeicherofen kostengünstig zu Niedertarifzeiten, erzeugt, so daß sich hierdurch auch ein Kostenvorteil im Betrieb des Lüftungsgerätes ergibt.

Bevorzugt werden Wärmeleitelemente, die in thermischer Verbindung mit dem Heizkörper, z. B. dem Elektrospeicherofen stehen, in der Luftströmung zwischen dem Frischlufteingang und Zuluftausgang des Lüftungsgerätes angeordnet. Über diese Wärmeleitelemente wird die Wärme aus dem Speicherkern des Heizkörpers in den Frischluft- bzw. Zuluftstrom eingebracht.

Vorteilhafterweise wird die gesamte Vorrichtung, d. h. sowohl die Komponenten zur Lüftung als auch der Heizkörper bzw. der Elektrospeicherofen, in einem Gerätegehäuse untergebracht. Hierdurch ergibt sich anstelle von zwei bisher verwendeten separaten Geräten ein einziges Gerät, das sowohl die Funktion der Lüftung als auch der Heizung wahrnehmen kann. Hierdurch verringert sich der Aufwand in der Lagerhaltung, Lieferung und Montage erheblich. Zudem wird die Ausgestaltung der Wärmezufuhrmittel durch die räumliche Nähe des Heizkörpers zu den Komponenten zur Lüftung erheblich vereinfacht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zusätzliche Mittel zur Dosierung der Wärmezufuhr vorgesehen. Durch derartige Dosierungsmittel kann die Zuluft auf einen vorbestimmbaren Wert erwärmt werden. Die zugeführte Wärmemenge wird somit je nach den Umgebungsbedingungen variiert. So wird bei einer wärmeren Außentemperatur eine kleinere Wärmemenge benötigt, auch wenn beispielsweise ein Speicherofen in der davorliegenden Nebentarifzeit zu seiner vollen Temperatur erhitzt wurde.

Vorzugsweise wird zusätzlich eine Wärmepumpe in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Eine solche Wärmepumpe ermöglicht die Wärmerückführung der aus den Gebäuderäumen abzuführenden, warmen verbrauchten Raumluft in die Frischluft bzw. Zuluft. Hierdurch wird die entsprechende Wärmeenergie je nach Wirkungsgrad der Wärmepumpe eingespart. Zudem kann in den Übergangszeiten, bei denen die Außentemperaturen nicht zu kühl sind und beispielsweise ein Wärmeeintrag durch einfallende Sonnenstrahlung vorhanden ist, die Wärmepumpe zur Aufrechterhaltung der Raumtemperatur genügen, so daß die Speicherheizung ausgeschaltet werden kann.

Vorzugsweise wird eine evtl. vorhandene Wärmepumpe zugleich umschaltbar als Kühlaggregat ausgestaltet. Hierdurch kann das Lüftungsgerät in den warmen Jahreszeiten als Klimaanlage dienen.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein zusätzlicher Wärmetauscher vorgesehen. Dieser Wärmetauscher sorgt ebenfalls im Rahmen seines Wirkungsgrades für eine Rückführung der Raumwärme in die Frischluft. Falls zusätzlich eine Wärmepumpe vorgesehen ist, wird der Wärmetauscher bevorzugt in Strömungsrichtung der angesaugten Frischluft vor der Wärmepumpe angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein gemeinsamer Ventilator für die Luftströmung im Wärmetauscher bzw. der Wärmepumpe sowie für die Mittel zur Wärmezufuhr vorgesehen. Dies reduziert den Aufwand zur Herstellung und zum Betrieb des Gerätes, da ein zusätzlicher Ventilator eingespart wird.

Weiterhin kann in einer bestimmten Ausführungsform dieser Ventilator zugleich als Gebläse für einen Speicherofen verwendet werden. Auch hierdurch kann ggf. ein zusätzlicher Ventilator eingespart werden.

In einer besonderen Ausführungsform werden Teile des Kreislaufsystems der Wärmepumpe in die Mittel zur Wärmezufuhr integriert. Da über den Kondensator einer Wärmepumpe die Zuluft angewärmt wird, könnte beispielsweise die Zuführungsleitung für das erwärmte Wärmemedium zu dem Kondensator zuvor über den Speicherofen geleitet werden. Für den Fall, daß keine Wärme vom Speicherofen abgeführt werden soll, könnte in diesem Fall beispielsweise eine entsprechende Bypassleitung über Ventile ansteuerbar vorgesehen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.

Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform.

Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 umfaßt ein Gerätegehäuse 2, in dem ein Elektrospeicherofen 3 sowie ein Lüftungsgerät 4 untergebracht sind. Der Elektrospeicherofen 3 besteht in bekannter, nicht näher dargestellter Weise aus Heizschlangen und einer Füllung aus wärmespeicherndem Material, wie Schamottsteinen, Specksteinen oder ähnlichem.

Das Lüftungsgerät 4 umfaßt einen Ablufteingang 5, einen Kreuzstromwärmetauscher 6 sowie einen Abluftventilator 7, der die Abluft als Fortluft durch einen Fortluftausgang 9 senkrecht zur Schnittebene aus dem Gerät 1 befördert.

Eine Frischluftöffnung 8 ist neben dem Fortluftausgang 9 angeordnet und dient zum Ansaugen von Frischluft aus dem Freien. Ein Frischluft- oder Zuluftventilator 10 fördert die Frischluft über Wärmeleitelemente 11, die in nicht näher dargestellter Weise mit dem Speicherofen 3 in Verbindung stehen. Anschließend gelangt die Zuluft Z in einen Zuluftkanal 12 mit Zuluftöffnungen 13, durch die die Zuluft ins Rauminnere geleitet wird.

Die Außenluft bzw. Frischluft wird zunächst über die Frischluftöffnung 8 ins Geräteinnere angesaugt und über einen Filter 14 dem Kreuzstromwärmetauscher 6 zugeführt. Die verbrauchte Raumluft (Abluft) wird ebenso aus dem zu belüftenden Raum über die Abluftöffnung 5 sowie einen Abluftfilter 15 dem Kreuzstromwärmetauscher 6 zugeführt. Die beiden Luftströme kreuzen sich im Kreuzstromwärmetauscher 6, wobei ein Teil der in der Abluft A befindlichen Warme in die Zuluft Z übergeführt wird. Die von der Abluft vorgewärmte Zuluft bzw. Frischluft wird anschließend durch den Ventilator 10 durch einen Zuluftschacht 16 geleitet, in dem sich die Wärmeleitelemente 11 befinden.

Die Wärmeleitelemente 11 stehen in nicht näher dargestellter Weise mit den Speichermassen des Elektrospeicherofens 3 in Verbindung und übertragen einen Teil der dort vorhandenen Wärme auf die Frischluft bzw. Zuluft Z. Die Zuluft wird so auf ein bestimmtes Mindesttemperaturniveau gebracht und anschließend in den Raum durch die Zuluftöffnungen 13 hineingeblasen.

Ein Gerät 1 gemäß der Erfindung ermöglicht auch bei kühleren Außentemperaturen das ausreichende Vorwärmen der Zuluft Z ohne daß eine separate Heizvorrichtung vorgesehen werden muß, da die Wärme von dem ohnehin vorhandenen Elektrospeicherofen 3 abgezogen wird. Durch die Integration des Elektrospeicherofens 3 in das Gehäuse 2 ergibt sich ein kompaktes Gerät, das sowohl als Heizung sowie als Lüftungsgerät zur Verfügung steht. Der Aufwand für die Lagehaltung, Lieferung und Montage wird hierdurch deutlich reduziert.

Die Ausführung gemäß Fig. 2 entspricht im wesentlichen dem vorgenannten Ausführungsbeispiel. Abweichend hiervon ist eine Wärmepumpe 17 mit einem Verdampfer 18, einem Kondensator 19 sowie einem Kompressor 20 zusätzlich vorgesehen.

Hierdurch ist es möglich, die im Kreuzwärmetauscher 6 bereits abgekühlte Abluft bis auf die Außentemperatur abzukühlen, bevor sie durch die Fortluftöffnung 9 ausgeblasen wird. Im Gegenzug hierzu wird die bereits vorgewärmte Frischluft an dem Kondensator 19 weiter erwärmt, bevor sie über die Wärmeleitelemente geleitet wird.

Der Einsatz der Wärmepumpe kann in den Übergangszeiten im Herbst oder im Frühjahr, d. h. bei Außentemperaturen von beispielsweise 15° bis 20° bereits zur Raumheizung ausreichen. In diesem Fall kann der Elektrospeicherofen ausgeschaltet bleiben.

Im Sommer kann die Wärmepumpe umgeschaltet werden auf einen Kühlbetrieb. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zugleich als Klimaanlage verwendet werden. In dieser Ausführungsform sind somit drei Geräte, ein Klimagerät, ein Lüftungsgerät sowie ein Heizungsgerät vereint. Dieses Gerät ist zu jeder Jahreszeit in der Lage, das Raumklima vollständig zu regulieren.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Gerätegehäuse

3

Elektrospeicherofen

4

Lüftungsgerät

5

Ablufteingang

6

Wärmetauscher

7

Abluftventilator

8

Frischluftöffnung

9

Abluftöffnung

10

Zuluftventilator

11

Wärmeleitelemente

12

Zuluftkanal

13

Zuluftöffnung

14

Filter

15

Abluftfilter

16

Zuluftschacht

17

Wärmepumpe

18

Verdampfer

19

Kondensator

20

Kompressor

Claims

1. Vorrichtung zur Lüftung von Gebäuderäumen, insbesondere von Wohnräumen, Büroräumen ect., mit einem Frischlufteingang (8) und einem Zuluftausgang (13), dadurch gekennzeichnet, daß Wärmezuführmittel (11) zur Zufuhr von Wärme zur Zuluft Z aus einem Heizkörper, insbesondere einem Elektrospeicherofen (3) in Strömungsrichtung zwischen dem Frischlufteingang und dem Zuluftausgang vorhanden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Vorrichtung (1) einschließlich des Heizkörpers (3) in einem Gerätegehäuse (2) untergebracht ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeleitelemente (11) die in thermischer Verbindung mit dem Heizkörper (3) stehen in der Luftströmung Z zwischen dem Frischlufteingang und dem Zuluftausgang angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Dosierung der Wärmezufuhr vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Wärmepumpe (17) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (17) als Kühlaggregat verwendbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Wärmetauscher (6) vorhanden ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Zuluftventilator (10) für die Luftströmung Z im Wärmetauscher (6) und den Mitteln zur Wärmezufuhr (11) vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftventilator (10) zugleich als Gebläse für den Speicherofen (3) verwendbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Kreislaufsystems der Wärmepumpe in die Mittel zur Wärmezufuhr integriert sind.

11. Haus, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche vorhanden ist.