DE3524209A1

DE3524209A1 - Verfahren zur waermerueckgewinnung aus der abluft von zwangsbeluefteten gebaeuden bei gleichzeitiger reinigung und befeuchtung der frischluft

Info

Publication number: DE3524209A1
Application number: DE19853524209
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Thoma
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-06
Filing date: 1985-07-06
Publication date: 1987-01-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus der Abluft von zwangsbelüfteten Gebäuden bei gleichzeitiger Rei nigung und Befeuchtung der Frischluft.

Mit dem Anstieg der Energiekosten wurde die Tendenz verschärft immer dichtere Bauelemente, wie Fenster und Türen zu verwenden, um die Wärmeverluste durch einen unkontrollierten Luftwechsel zu verringern.

Die Folge zu geringen Luftwechsels von bewohnten Gebäuden ist ein Ansteigen der Luftfeuchte und damit die Gefahr von Kondensat und Schimmelbildung an den kalten Außenwänden und im Extremfall ein Absinken des Sauerstoffgehaltes. In vielen Richtlinien (USA, Hol land, Dänemark usw.) wird deshalb ein Mindestluftwechsel/Person vorgeschlagen.

Um den notwendigen Luftwechsel mit möglichst wenig Energieverlu sten durchführen zu können, sind Rekuperaturen in Form von Rohr bündel-Platten oder Spiralbündelwärmeübertragern bekannt, die im Gegen- bzw. Kreuzstrom die Abluftwärme der Frischluft zuführen. Weiterhin sind in Klimaanlagen rotierende Wärmeträger bekannt, die in zeitlicher Abfolge von Abluft bzw. Frischluft durchströmt werden.

Zur Reinigung der Frischluft werden Grobstaubfilter eingesetzt und zur Befeuchtung der trockenen Frischluft Luftbefeuchter ver wendet, die auf dem Prinzip der Wasserverdüsung, der Befeuchtung von Fließen oder Füllkörpern arbeiten.

Die gezielte Frischluftzufuhr in zwangsbelüfteten Gebäuden ist deshalb mit nennenswerten Kosten für die

Wärmerückgewinnung
Entstaubung und
Befeuchtung

der Luft verbunden und hat sich deshalb trotz großer Vorteile für das Behaglichkeitsempfinden bei minimierten Energieverlusten nicht allgemein durchsetzen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein kostengün stiges Verfahren für die Wärmerückgewinnung aus der Abluft und der Entstaubung und Befeuchtung der Frischluft zu entwicklen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abluft durch ein stationäres, wärmespeicherndes Schüttbett geleitet wird, dem nach seiner Erwärmung anstelle der Abluft in entgegen gesetzter Richtung Frischluft zugeführt und gleichzeitig im Schüttbett filtriert und durch das Kondensat aus der Abluft be feuchtet wird.

Die warme, feuchte Abluft durchströmt ein Festbett, gefüllt mit kalten Wärmeträgern. Die Größe der Füllkörper, sowie die Fläche dieses Schüttbettes sind so dimensioniert, daß der Druckverlust des Gases kleiner 600 PA ist, vorzugsweise kleiner 250 PA. Die Abluft kühlt sich auf ihrem Weg durch das kalte Schüttbett ab und der in der Abluft enthaltene Wasserdampf kondensiert bei Errei chen der Kühlgrenztemperatur aus. Das Kondensat benetzt die Füll körper und steht hier zur Befeuchtung der Frischluft zur Verfü gung.

Bevor die letzten Schichten des Schüttbettes erwärmt sind, wird die warme Abluft abgeschaltet und die kalte trockene Frischluft in entgegengesetzter Richtung durch das erwärmte Schüttbett ge leitet. Auf ihrem Weg durch die Schüttung nimmt sie das vorher auskondensierte Wasser auf und erwärmt sich. Der Staub wird an den Schüttkörper abgeschiedene und erhöht im Laufe der Zeit den Druckverlust. Beim Erreichen eines vorgegebenen Maximalwertes muß die Schüttung gereinigt bzw. erneuert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand der Unteransprüche.

Für den kontinuierlichen Abluft-/Zuluftbetrieb sind zwei Schütt betten vorzusehen, wobei sich jeweils ein Bett in der Aufheiz-, das andere sich in der Abkühlphase befindet.

Das beschriebene Verfahren kann zweckmäßigerweise in einer Vor richtung nach Bild 1 durchgeführt werden.

In einem geteilten Gehäuse befinden sich zwei stationär angeord nete Kammern, 1 und 2, die mit Füllkörpern gefüllt sind. Die Füllkörper können im einfachsten Fall aus Kieselsteinen mit einer Körnung von 2-20 mm, vorzugsweise 5-8 mm bestehen, oder aus anderen wärmespeichernden, leicht umströmbaren Materialien. Die Umpolung der Strömung erfolgt durch das Klappensystem, 3 und 4. Die Umschaltung kann entweder über eine Zeitschaltuhr oder über die Temperaturdifferenz zwischen Ab- und Frischluft erfolgen. Mit der Zeit wandert die Taupunktsgrenze im Schüttbett, das mit der Abluft durchströmt wird, in Ausströmrichtung, die zweckmäßiger weise nach unten angeordnet ist. Je nach Beschaffenheit der Füll körper können unterschiedliche Wassermengen für den darauffolgen den Vorgang der Frischluft-Erwärmung gespeichert werden. Das überschüssige Kondensat fließt über den Auslaß 5 ab.

Die Regelung der gewünschten Raumluftfeuchte kann durch Verschie ben der Taupunktsgrenze erreicht werden. Wird die Taupunktsgrenze mehr zum Luftaustritt hin verlagert, so liegt eine kleinere be feuchtete Oberfläche vor, dem Frischgas steht somit weniger Was ser zur Verfügung.

Zur Entkeimung können die Füllkörper mit antibakteriellen Impräg nierungen versehen werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, daß mit einer einfachen Vorrichtung und billigen Füllkörpern eine sehr große, zur guten Wärmeübertragung benötigte Oberfläche ge schaffen wird und damit ein hoher Wirkungsgrad für die Wärmerück gewinnung erreicht wird. Durch die gekoppelten Prozesse des Aus kondensierens des Wassers aus der Abluft wie der Aufnahme dieses, oder Teile dieses Wassers durch die Frischluft, gelingt auf ein fache Art die Befeuchtung der Frischluft.

Staubteilchen in der Frischluft erfahren durch die Umlenkungen im Haufwerk Beschleunigungen, die sie an die Oberfläche der Füllkör per bringen, an denen sie haften bleiben. Die Reinigung des Frischgases gelingt somit auf sehr einfache Weise ohne Zusatzge räte.

Claims

1. Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Abluft von zwangsbelüfte ten Gebäuden bei gleichzeitiger Reinigung und Befeuchtung der Frischluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft durch ein stationäres, wärmespeicherndes Schüttbett geleitet wird, dem nach seiner Erwärmung anstelle der Abluft in entgegengesetzter Richtung Frischluft zugeführt und gleichzeitig im Schüttbett filtriert und durch das Kondensat aus der Abluft befeuchtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttbett geteilt ist und jeweils ein Teil von der Abluft bzw. Frischluft alternierend durchströmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1-2, daß die Befeuchtung der Zuluft durch Verschiebung der Feuchtzone der Schüttung gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, daß die Ansteuerung über eine Zeit schaltuhr erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1-2, daß zwei Böden bzw. Kopfklappen mit einer gemeinsamen Welle angesteuert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1-3, daß die Ansteuerung über die Temperaturdifferenz der Eingangs-/Ausgangstemperatur erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1-5, daß die Schüttbetteile in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1-2, daß die festen Körper aus einer Kiesschüttung in den Korngrößen von 2-50 mm, vorzugsweise 5-10 mm, bestehen.

9. Verfahren nach Anspruch 1-3, daß die Körper aus porösen Ma terialien bestehen, die erhöhte Wassermengen aufnehmen kön nen.

10. Verfahren nach Anspruch 1-4, daß die Körper mit Desinfek tionsmitteln beschichtet bzw. getränkt sind.