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WO2009049673A1 - Verfahren und raumlufttechnische anlage zur klimatisierung eines raumes - Google Patents

Verfahren und raumlufttechnische anlage zur klimatisierung eines raumes Download PDF

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WO2009049673A1
WO2009049673A1 PCT/EP2007/061061 EP2007061061W WO2009049673A1 WO 2009049673 A1 WO2009049673 A1 WO 2009049673A1 EP 2007061061 W EP2007061061 W EP 2007061061W WO 2009049673 A1 WO2009049673 A1 WO 2009049673A1
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WO
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air flow
exhaust air
flow
exhaust
air
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PCT/EP2007/061061
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French (fr)
Inventor
Helmut Buss
Manfred Stellamans
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HANSA VENTILATOREN- und MASCHINENBAU NEUMANN GmbH
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HANSA VENTILATOREN- und MASCHINENBAU NEUMANN GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method and a ventilation system for air conditioning a room according to the preamble of claims 1 and 1 1st
  • the primary air system designed as an air flow system has an exhaust air flow directed into the surroundings of the room and an inlet air flow directed into the room, which consist of or are composed of the exhaust air of the room and / or the outside air.
  • the secondary air-conditioning system designed as a convective system and / or radiation system contains a convective device and / or radiation device arranged in the space to be air-conditioned and a heat exchanging device through which a carrier medium flows.
  • the heat exchanging device or a mechanical cooling device or cooling device with an evaporator and condenser system, which is connected via a refrigerant-containing lines with the heat exchanging device is or are arranged in the exhaust air stream of the primary air system.
  • independently controllable air flap systems can be provided on the suction side of the ventilation system that allow any mixing ratio of Zu Kunststoff- and exhaust air flow from the outside air and the exhaust air to perform conditioning tasks and thus ensure high efficiency and maximum safety, since the exhaust air - Or exhaust air flow, which flows through the condenser of the refrigerating device, can be added outside air even in exceptional temperature conditions.
  • Another feature of the known ventilation and air conditioning system is to arrange a preferably designed as a closed loop system heat recovery system in the exhaust air and supply air and a hot water heater for air heating in the supply air.
  • Object of the present invention is to increase the overall efficiency of a method and a ventilation system for air conditioning of a room of the type mentioned on.
  • the overall efficiency of a ventilation system increased to such an extent that either the cooling capacity for cooling the inlet air flow directed into the room considerably increased or the volume flow of Zu Kunststoff- and exhaust air flow at constant cooling capacity of the refrigeration device and thus the size of the space ventilation system can be significantly reduced.
  • the solution according to the invention is based on the consideration that the use of a heat recovery system for energy saving in a ventilation system with a primary air system and a refrigeration device for additional Page 3
  • sorption rotors transmit energy from the outside air supply air flow to the exhaust air exhaust air flow and thus increase it the air inlet temperature upstream of the condenser of the refrigeration device to a temperature value which is only slightly below the value of the outside air temperature.
  • the reason for this lies in the high efficiency of approx. 80% of heat recovery sorption rotors, which is equivalent to 80% energy transfer from the outside air supply air flow to the exhaust air exhaust air flow.
  • the increase in the air inlet temperature in front of the condenser of the refrigerating device has a significant effect on the performance of the condenser and thus on the cooling performance of the cooling process for air conditioning of the room.
  • external air is additionally drawn in by bypass valves in the flow path of the supply air and exhaust air flow by means of the exhaust air fan controlled by the condensation pressure and thus an increased amount of air is promoted to increase the heat dissipation performance.
  • this increase in the volume flow has considerable influence on the size of the ventilation system and the size of the exhaust fan and in particular its drive power and thus the energy costs of the ventilation system.
  • the total air volume flow is brought to a lower temperature level in an economical manner, which considerably increases the condenser capacity and thus the heat dissipation performance of the ventilation and air conditioning system.
  • the cooling of the supply air flow can be increased by means of the arranged in the supply air evaporator of the refrigeration device at constant Volumen- the Zu Kunststoff- and exhaust air flow depending on the degree of adiabatic cooling of the exhaust air or exhaust air flow by about 30 percent, i. the cooling capacity of the ventilation system can be increased without having to change their size to meet the cooling capacity.
  • the volume flow of Zu Kunststoff- and exhaust air flow at constant cooling capacity of the refrigeration device depending on the degree of adiabatic cooling of the exhaust air or exhaust air flow can be reduced by about 30 percent, i. for a given cooling capacity, the size and performance of the exhaust air fan and thus the size of the ventilation and air conditioning system can be reduced by reducing the volume flow of the supply air and exhaust air flow.
  • the outside air / supply air flow and the exhaust air / exhaust air flow preferably have opposite directions of flow.
  • the adiabatic cooling of the exhaust air flow is preferably controlled as a function of the actual value of the outside air temperature and the desired value of the cooling power of the room to be conditioned, in particular the adiabatic cooling of the exhaust air flow at low outside air temperatures depending on the desired value of the cooling power of the room to be air-conditioned or off. page 5
  • a further embodiment of the method according to the invention consists in controlling the adiabatic cooling as a function of the condensation pressure measured in the condenser of the refrigeration device, in particular by switching the adiabatic cooling on and off.
  • the adiabatic cooling of the exhaust air or exhaust air flow immediately before the condenser of the refrigeration device increases the effectiveness or the efficiency of the condenser of the refrigeration device by increasing its Entracermungs antique, especially for power increase at peak loads.
  • the adiabatic cooling can then be switched on or off depending on the power.
  • a suitable for solving the above task air conditioning system for air conditioning a room with an air flow system that generates a directed into the environment of the room exhaust air flow and directed into the room supply air flow, consisting of an exhaust air flow of the room and / or an outside air flow or and having a refrigerating device including an evaporator and a condenser connected to at least one compressor via refrigerant lines is an exchanging heat recovery system by an energy between the exhaust / outgoing airflow and the outside air / supply airflow characterized in the exhaust air flow upstream of the condenser adiabatic cooling device.
  • adiabatic cooling device among other cooling towers could be used as indirect cooler for cooling and cooling systems.
  • these have the disadvantage that, on the one hand, they can usually only be installed outdoors and, on the other hand, they have a dimension of the geometric shape which can not be accommodated within buildings.
  • outboard, air cooled and water sprayed capacitors could be used, creating an adiabatic cooling effect and increasing the power of the air cooled capacitors.
  • these have the disadvantage that the fins are contaminated in the condenser and that deposits of minerals from the spray water on the fins with the result of corrosion and encrustations on the fins occurs, which are associated with a reduction in performance and increased maintenance.
  • the adiabatic cooling device therefore preferably consists of an evaporation or contact humidifier, in particular of a mat humidifier.
  • Evaporative or contact humidifiers are based on the evaporation effect in which water evaporates from its surface into the surrounding air and wets it, the consumption of heat at the same time leads to cooling, so that this process due to its natural process requires no energy supply, i. Evaporative or contact humidifiers are based on the physical effect that the temperature on the enthalpy line in the Mollier-h-x diagram decreases with every evaporation of water.
  • evaporation or contact humidifier can be connected directly to the capacitor of the refrigeration device and in particular connected to the capacitor of the refrigeration device to a structural unit.
  • the heat recovery system consists of a in the flow path of the outside air to the supply air and in the flow path of the exhaust air to the exhaust air arranged heat pipe, plate exchanger and / or heat recovery rotor, in particular from a sorption rotor.
  • a bypass arranged in the flow path of the outside air to the supply air in front of the heat recovery rotor and in the flow path of the exhaust air to the exhaust air behind the heat recovery rotor which preferably consists of an independently controllable bypass flap system with one in the flow path of the outside air flow arranged to supply air flow outside air inlet flap, arranged in the flow path of the exhaust air flow to the exhaust air flow exhaust air damper and arranged between two flow paths and on both sides of the heat recovery rotor first and second bypass valves, is any mixing ratio of the supply air and exhaust air flow from the outside air and Exhaust air allows for the fulfillment of conditioning tasks and thus ensures high efficiency and maximum safety.
  • the room ventilation system can also be used to optimize room heating by switching it as a heat pump and using it for both primary air heating and domestic water heating.
  • the heat exchanging device can be designed as a water heat exchanger, which is connected via a supply and return line with a convective and / or radiation device and preferably consists of a refrigerant / water heat exchanger, which via a refrigerant line with a compressor and a condenser arranged in the exhaust air stream and is connected via a flow and return line with the convective and / or radiation device.
  • the energy potential from the exhaust air / exhaust air can be used for higher, more economical condensation performance, so that further optimization of the operation and increase in the efficiency of the ventilation and air conditioning system is given.
  • An advantageous embodiment of the solution according to the invention is accordingly characterized by a two-circuited condenser whose first circuit connects a first refrigerant line connecting the condenser to a first compressor, a second refrigerant line connecting the first compressor to an evaporator arranged in the supply air flow and a third one Refrigerant line connecting the evaporator to the condenser.
  • the second circuit of the dual-circuit capacitor includes a fourth refrigerant line connecting the condenser to a second compressor, a fifth refrigerant line connecting the second compressor to the heat exchanging device, and a sixth refrigerant line connecting the heat exchanging device to the condenser ,
  • a further advantageous embodiment of the solution according to the invention is characterized in that the heat exchanging device consists of a tube bundle evaporator, plate exchanger or direct evaporation system.
  • the air conditioning system can work as a heat pump in seasons where no cooling is required, according to an advantageous embodiment of the solution according to the invention, the capacitor and the evaporator formed as a register and its function can be switched, so that the evaporator to the condenser and the condenser becomes the evaporator and in this way the exhaust air flow energy is withdrawn to supply heat to the supply air.
  • a further advantageous embodiment of the solution according to the invention is characterized in that a heat recovery system, preferably designed as a circulatory composite system, is arranged in the exhaust air and supply air stream.
  • a heater for air heating in particular a hot water heater can be arranged in the supply air.
  • the efficiency and efficiency of the ventilation system can be optimally adapted by adapting to the ambient and air conditioning conditions.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal section through a ventilation system with an air flow system, a heat recovery system with a sorption rotor and an adiabatic cooling device and a plurality of cooling units and air treatment systems to optimize the efficiency of the ventilation system.
  • Fig. 2 is a Mollier-h-x diagram for humid air for a raumlufttechnische
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through the ventilation system according to FIG. 1 with state values of an exemplary selected climatic condition
  • Fig. 4 is a Mollier-h-x diagram for humid air for a ventilation system with a heat recovery system and adiabatic
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a ventilation system 1 for bivalent air conditioning of a room with an air flow system, a convective and / or radiation system 2, a heat recovery system 15, an adiabatic cooling device 16 in front of the condenser 1 1 of a cold generating device 10, 11, 14 and other air-conditioning devices 12, 13, 17, 18.
  • the housing of the ventilation system 1 has a directed into the room to be conditioned supply air connection 5 and an exhaust port 4 and is connected to the environment of the room to be conditioned via an outside air connection 3 and an exhaust air connection 6 connected to which a designed as an external air flap 30 flap system and designed as a discharge air flap 60 flap system are arranged.
  • the ventilation system 1 forms an air flow system with a Bypassklap- pensystem 71 to 74 for the separation and adjustment of the air flows in the superposed chambers of the ventilation system 1 from.
  • the air flow system has a supply air flow ZL directed into the space to be conditioned, an exhaust air flow AbL drawn off from the space to be air-conditioned, and an exhaust air flow AbL drawn off from the space to be conditioned.
  • Page 11
  • the supply air flow ZL is generated by a supply air fan 9 and, depending on the position of the independently controllable Bypassklap- pen 71 to 74 composed of the outside air AL and a portion of the exhaust air AbL, while the exhaust air FL is generated by an exhaust air fan 8, the Exhaust air flow FL from the exhaust air AbL and the outside air AL composed.
  • the room ventilation system 1 operates on the countercurrent principle, ie. H. the outside air flow AL and the supply air flow ZL run in opposite directions to the exhaust air flow AbL and the exhaust air flow FL.
  • a refrigeration device 10, 1 1, 14 is arranged, which consists of a arranged in the supply air ZL evaporator 10 and a arranged in the exhaust air FL multi-circuit capacitor 1 1 and at least one compressor 14, the or with the evaporator 10th and the condenser 1 1 are connected via refrigerant lines or is.
  • a first bypass flap 71 is arranged, which connects the exhaust air flow AbL with the supply air flow ZL and downstream of the sorption 15 in the flow direction of the exhaust air flow AbL second bypass flap 73, the outside air AL with the exhaust air FL combines.
  • a third bypass flap 75 arranged in the flow path of the exhaust air flow FL immediately before the exhaust air flap 60 or in the flow path of the outside air AL directly behind the outside air flap 30 serves for filter deicing and device drying at low temperatures or high relative humidity of the outside air AL.
  • an adiabatic cooling device 16 is arranged, which preferably consists of an evaporation or contact humidifier, in particular a Mattenbefeuchter.
  • the superposed chambers for guiding the exhaust air flow AbL and exhaust air flow FL and the outside air flow AL and supply air flow ZL can alternatively be arranged side by side.
  • the modules of the ventilation and air-conditioning system 1 can be assembled in any desired arrangement, with the exception of the adiabatic cooling device 16 to be arranged in the exhaust air flow FL immediately before the condenser 11 of the cold generating device 10, 11, 14.
  • the condenser 11 is designed as a two-circuit condenser and connected via a first refrigerant line to a first compressor 14 which is connected to the evaporator 10 via a second refrigerant line and this in turn via a third refrigerant line to the first circuit of the dual-circuited capacitor 11 ,
  • the second circuit of the two-circuited condenser 11 is connected to a second compressor 14 and this via a fifth refrigerant line to a heat exchanging device 21, which is connected via a sixth refrigerant.
  • the heat-exchanging device 21 is part of a convective or radiation system 2, which has a convective or radiation device 22 which is arranged in the space to be air-conditioned.
  • the heat exchanging device 21 consists for example of a refrigerant / water heat exchanger, which is connected via a cold or hot water supply and return line 23, 24 with the convective or radiation device 22 and is formed for example as a tube bundle or plate exchanger.
  • the convective and / or radiation system consists of a direct evaporator system, in which the convective and / or radiation device 22 is connected via the refrigerant supply line 23 to the at least one compressor 14 and via a refrigerant return line 24 to the two-circuited condenser 1 1.
  • the two-circuit condenser 1 1 is connected via refrigerant pipelines to the at least one compressor 14 and the evaporator 10, which in turn is connected via a refrigerant piping to a terminal of the two-circuited capacitor 15.
  • the at least one compressor 14 is connected via a refrigerant pipe to the one circuit of the two-circuited capacitor 11.
  • the composition of the exhaust air and supply air flow and their throughput depending on the required climatic conditions in the room to be air-conditioned, the outside temperatures and the pressure conditions in air conditioning room are set so that on the one hand, the conditioning tasks of the ventilation system 1 are met and on the other hand, a high efficiency and a high safety standard are guaranteed.
  • the exhaust air flow FL and / or the supply air flow ZL a higher proportion of exhaust air is added, so that the cooler exhaust air is optimally utilized.
  • the condenser performance can be optimally utilized while maintaining a high safety standard, even in extraordinary temperature conditions.
  • the Klappensys- tem by appropriate adjustment of the bypass valves 71 to 74 as much exhaust air from the room to be conditioned dissipates that constant pressure conditions are guaranteed in the room or building to be air conditioned and the airy extra power from the outside air and not from the exhaust air and discharged via the exhaust air fan 8 and the exhaust port 6 to the environment becomes.
  • the combination of a heat recovery system 15, in particular with a sorption rotor, and an adiabatic cooling device 16 in the air flow path immediately before the condenser 1 1 of the cold generating device 10 is essential for the optimization of the room air conditioning by means of the air conditioning system 1 shown schematically in FIG. 1 1, 14.
  • the meaning of this combination will be described below with reference to the Mollier-hx diagrams shown in FIGS. 2 and 4 and of the schematic longitudinal section shown in Fig. 3 by the ventilation system with registered in the various chambers of the ventilation system 1 - State of the volume flows, the temperatures and the relative humidity of the air flows in the ventilation system 1 are explained.
  • Fig. 2 the climatic conditions in a room ventilation system with a heat recovery system with a sorption rotor and bypass flaps in the outside air supply air flow or exhaust air exhaust air stream, but without adiabatic cooling device are shown in a Mollier-hx diagram.
  • This diagram are as state values of the ventilation system, an evaporation temperature of 8 ° C, a condensation temperature of 53 ° C, an exhaust air temperature of 24 ° C, a mixed air temperature from the exhaust air to the sorption with additionally admixed outside air of 30.1 0 C and a temperature of 48.1 0 C after exiting from the condenser of the refrigerating device basis.
  • Page 15 the evaporation temperature of 8 ° C, a condensation temperature of 53 ° C, an exhaust air temperature of 24 ° C, a mixed air temperature from the exhaust air to the sorption with additionally admixed outside air of 30.1 0 C and a temperature of 48.1 0 C after exiting from the condenser of the ref
  • FIG. 2 The diagram shown in Fig. 2 it can be seen that starting from an exhaust air temperature of the room to be conditioned of 24 ° C at point 1, a heating of the exhaust air by means of the sorption rotor to 30.1 0 C at a capacity of 10,000 m 3 / h of the Sorption rotor to point 2 takes place.
  • a heating of the exhaust air by means of the sorption rotor to 30.1 0 C at a capacity of 10,000 m 3 / h of the Sorption rotor to point 2 takes place.
  • point 3 By mixing outside air with a temperature of 31 0 C at a relative humidity of 73% (point 3) to the exhaust air in the ratio of 10,000 m 3 / h to 13,000 m 3 / h, the point 4 with a mixed air temperature of 30.1 0 C is set.
  • 1 1, 14 are in Figs. 3 and 4 in a schematic longitudinal section through the ventilation system with in the various modules of the air conditioning system entered state values of the volume flows, the temperatures and the relative humidity of the air flows and a Mollier-hx diagram for humid air represented conditions on the basis of the previously assumed state values of the ventilation system 1 for the evaporation temperature of 8 ° C, condensation temperature of 53 ° C, exhaust air temperature of 24 ° C, mixed air temperature from the exhaust air to the sorption rotor with additionally admixed outside air of 30.1 0 C and the temperature of 48.1 0 C after exiting the condenser.
  • a temperature of 29.5 ° C in the exhaust air exhaust air stream at point 2 is achieved by means of the sorption rotor used in the heat recovery system 15 at the output of the heat recovery system 15 ,
  • the point 3 is reached with a mixed air temperature of 30.1 0 C, which means synonymous with the temperature before entry into the adiabatic cooling device 16.
  • This causes a reduction of the temperature to about 23 ° C with an increase in enthalpy by about 2 g / kg at point 4, where the temperature after exiting the adiabatic Page 16
  • Cooling device 16 of the temperature before entering the condenser 1 1 of the refrigerating device 10, 1 1, 14 corresponds.

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Abstract

Verfahren und raumlufttechnische Anlage zum Klimatisieren eines Raumes mit einem Luftströmungssystem, das einen aus dem Raum führenden Abluftstrom (AbL), einen an die Umgebung des Raumes abgegebenen Fortluftstrom (FL), einen aus der Umgebung des Raumes angesaugten Außenluftstrom (AL) und einen in den Raum gerichteten Zuluftstrom (ZL) aufweist, der zusätzlich mittels eines im Zuluftstrom (ZL) angeordneten, über Kältemittelleitungen und mindestens einen Kompressor (14) mit einem im Fortluftstrom (FL) angeordneten Kondensator (11) verbundenen Verdampfers (10) einer Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 11, 14) gekühlt werden kann. Ein Wärmerückgewinnungssystem (15) tauscht Energie zwischen dem Außenluftstrom (AbL) oder Zuluftstrom (ZL) und dem Abluftstrom (AbL) oder Fortluftstrom (FL) aus und der Abluftstrom (AbL) oder Fortluftstrom (FL) wird in Strömungsrichtung vor dem Kondensator (11) der Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 11, 14) adiabat gekühlt.

Description

Verfahren und raumlufttechnische Anlage zur Klimatisierung eines Raumes
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine raumlufttechnische Anlage zum Klimatisieren eines Raumes gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 1 1.
Aus der DE 198 13 157 A1 ist eine raumlufttechnische Anlage zur bivalenten Klimatisierung eines Raumes mit einem Primärluftsystem und einem sekundären Klimatisierungs- System bekannt. Das als Luftströmungssystem ausgebildete Primärluftsystem weist einen in die Umgebung des Raumes gerichteten Fortluftstrom und einen in den Raum gerichteten Zuluftstrom auf, die aus der Abluft des Raumes und/oder der Außenluft bestehen oder zusammengesetzt sind. Das als konvektives System und/oder Strahlungssystem ausgebildete sekundäre Klimatisierungssystem enthält eine im zu klimatisieren- den Raum angeordnete konvektive Einrichtung und/oder Strahlungseinrichtung und eine Wärme tauschende Einrichtung, die von einem Trägermedium durchströmt wird. Die Wärme tauschende Einrichtung oder eine mechanische Kühleinrichtung bzw. Kälte erzeugende Einrichtung mit einem Verdampfer- und Kondensatorsystem, das über ein Kältemittel enthaltende Leitungen mit der Wärme tauschenden Einrichtung verbunden ist, ist bzw. sind im Fortluftstrom des Primärluftsystems angeordnet.
Durch die Kombination eines Luftströmungssystems mit einem konvektiven System und/oder Strahlungssystem, die über ein Kältemittel miteinander verbunden sind, wird der Wirkungsgrad der raumlufttechnischen Anlage zur bivalenten Klimatisierung des Raumes deutlich heraufgesetzt, indem insbesondere der Primärluftanteil, der zum Transport der Kühlleistung genutzt wird, erheblich abgesenkt wird, so dass der Primärluftanteil allein die Kühllast des zu klimatisierenden Raumes nicht abführen kann. Durch das zusätzliche konvektive System oder Strahlungssystem wird direkt im Raum ein zusätzlicher Kühleffekt und damit eine Abkühlung der Luft bewirkt. Seite 2
Weiterhin können unabhängig voneinander steuerbare Luftklappensysteme auf der Saugseite der raumlufttechnischen Anlage vorgesehen werden, die ein beliebiges Mischungsverhältnis des Zuluft- und Fortluftstromes aus der Außenluft und der Abluft zur Erfüllung von Konditionierungsaufgaben ermöglichen und damit eine hohe Wirtschaft- lichkeit und maximale Sicherheit gewährleisten, da dem Abluft- oder Fortluftstrom, der den Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung durchströmt, auch bei außergewöhnlichen Temperaturverhältnissen Außenluft beigemischt werden kann.
Ein weiteres Merkmal der bekannten raumlufttechnischen Anlage besteht darin, ein vor- zugsweise als Kreislauf-Verbundsystem ausgebildetes Wärmerückgewinnungssystem im Fortluft- und Zuluftstrom sowie einen Warmwassererhitzer zur Lufterwärmung im Zuluftstrom anzuordnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Gesamt-Wirkungsgrad eines Verfahrens und einer raumlufttechnischen Anlage zur Klimatisierung eines Raumes der eingangs genannten Art weiter zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine raumlufttechnische Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst.
Durch den kombinierten Einsatz eines Wärmerückgewinnungssystems zum Austausch von Energie zwischen dem Außenluft- oder Zuluftstrom und dem Abluft- oder Fortluftstrom in Verbindung mit einer adiabaten Kühlung des Abluft- oder Fortluftstromes in Strömungsrichtung vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung wird der Gesamt-Wirkungsgrad einer raumlufttechnischen Anlage in einem solchen Maße erhöht, dass entweder die Kühlleistung zum Kühlen des in den Raum gerichteten Zuluftstromes erheblich gesteigert oder der Volumenstrom des Zuluft- und Fortluftstromes bei konstanter Kühlleistung der Kälte erzeugenden Einrichtung und damit die Baugröße der raum- lufttechnischen Anlage erheblich reduziert werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Überlegung aus, dass der Einsatz eines Wärmerückgewinnungssystems zur Energieeinsparung bei einer raumlufttechnischen Anlage mit einem Primärluftsystem und einer Kälte erzeugenden Einrichtung zur zusätz- Seite 3
liehen Kühlung des in den zu klimatisierenden Raum gerichteten Zuluftstromes Einfluss auf die Temperaturhöhe im Abluft- oder Fortluftstrom hat, da mit dem Wärmerückgewinnungssystem in Abhängigkeit von den klimatischen Verhältnissen und Bedingungen im zu klimatisierenden Raum und dem Umgebungsklima des zu klimatisierenden Raumes Energie vom Abluft- oder Fortluftstrom zum Außenluft- oder Zuluftstrom oder umgekehrt vom Außenluft- oder Zuluftstrom zum Abluft- oder Fortluftstrom transportiert wird. Insbesondere beim Einsatz von Sorptionsrotoren in einem Wärmerückgewinnungssystem und in den Sommermonaten, wenn die aus dem zu klimatisierenden Raum abgezogene Ab- lufttemperatur unter der Außenlufttemperatur der Umgebung des zu klimatisierenden Raumes liegt, übertragen Sorptionsrotoren Energie aus dem Außenluft-Zuluftstrom zum Abluft-Fortluftstrom und erhöhen damit die Lufteintrittstemperatur vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung auf einen Temperaturwert, der nur noch geringfügig unter dem Wert der Außenlufttemperatur liegt. Der Grund hierfür liegt in dem hohen Wirkungsgrad von ca. 80% von Wärmerückgewinnungs-Sorptionsrotoren, was gleichbedeu- tend ist mit 80% Energieübertragung vom Außenluft-Zuluftstrom zum Abluft- Fortluftstrom.
Die Erhöhung der Lufteintrittstemperatur vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung wirkt sich in erheblichem Maße auf die Leistung des Kondensators und da- mit auf die Entwärmungsleistung aus dem Kühlprozess zur Klimatisierung des Raumes aus. Um die hierfür erforderliche Entwärmungsleistung zu erfüllen und damit die Betriebssicherheit der raumlufttechnischen Anlage zu gewährleisten, wird über Bypass- klappen im Strömungsweg des Zuluft- und Fortluftstromes mittels des durch den Kondensationsdruck gesteuerten Fortluftventilators zusätzlich Außenluft angesaugt und damit eine erhöhte Luftmenge zu Steigerung der Entwärmungsleistung gefördert. Diese Erhöhung des Volumenstromes hat aber erheblichen Einfluss auf die Baugröße der raumlufttechnischen Anlage sowie auf die Baugröße des Fortluftventilators und insbesondere dessen Antriebsleistung und damit auf die Energiekosten der raumlufttechnischen Anlage.
Der energetische Vorteil, der sich aus der Wärmerückgewinnung insbesondere mit einem Wärmerückgewinnungssystem mit Sorptionsrotoren ergibt, führt somit zu Nachteilen im Entwärmungsprozess der raumlufttechnischen Anlage, deren Leistung zur Gewährleistung der Betriebssicherheit entsprechend groß ausgelegt werden muss. Seite 4
Durch die erfindungsgemäß adiabate Kühlung des Abluft- oder Fortluftstromes unmittelbar vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung wird der Gesamt- Luftvolumenstrom in wirtschaftlicher Weise auf ein niedrigeres Temperaturniveau ge- bracht, wodurch die Kondensatorleistung und damit die Entwärmungsleistung der raum- lufttechnischen Anlage erheblich erhöht wird.
Dementsprechend kann die Kühlung des Zuluftstromes mittels des im Zuluftstrom angeordneten Verdampfers der Kälte erzeugenden Einrichtung bei konstantem Volumen- ström des Zuluft- und Fortluftstromes in Abhängigkeit von dem Maß der adiabaten Kühlung des Abluft- oder Fortluftstromes um ca. 30 Prozent erhöht werden, d.h. die Kühlleistung der raumlufttechnischen Anlage kann erhöht werden, ohne dass deren Baugröße zur Erfüllung der Kühlleistung verändert werden muss.
Alternativ kann der Volumenstrom des Zuluft- und Fortluftstromes bei konstanter Kühlleistung der Kälte erzeugenden Einrichtung in Abhängigkeit von dem Maß der adiabaten Kühlung des Abluft- oder Fortluftstromes um etwa 30 Prozent reduziert werden, d.h. bei vorgegebener Kälteleistung kann durch die Verringerung des Volumenstromes des Zuluft- und Fortluftstromes die Baugröße und Leistung des Fortluftventilators und damit die Baugröße der raumlufttechnischen Anlage verringert werden.
Vorzugsweise weisen der Außenluft-/Zuluftstrom und der Abluft-/Fortluftstrom einander entgegen gesetzte Strömungsrichtungen auf.
Durch den Einsatz des Gegenstromprinzips im Luftströmungssystem wird ein maximaler Wirkungsgrad des Wärmerückgewinnungssystems, insbesondere bei Einsatz eines Sorptionsrotors, erreicht, der bei Anwendung des Gleichstromprinzips einen schlechteren Wirkungsgrad aufweisen würde.
Die adiabate Kühlung des Fortluftstromes wird bevorzugt in Abhängigkeit vom Istwert der Außenlufttemperatur und dem Sollwert der Entwärmungsleistung des zu klimatisierenden Raumes gesteuert, insbesondere wird die adiabate Kühlung des Fortluftstromes bei niedrigen Außenlufttemperaturen in Abhängigkeit vom Sollwert der Entwärmungsleistung des zu klimatisierenden Raumes zu- oder abgeschaltet. Seite 5
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die adia- bate Kühlung in Abhängigkeit von dem im Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung gemessenen Kondensationsdruck, insbesondere durch Zu- und Abschaltung der adiabaten Kühlung, zu steuern.
Insgesamt erhöht die adiabate Kühlung des Abluft- oder Fortluftstromes unmittelbar vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung die Wirksamkeit bzw. den Wirkungsgrad des Kondensators der Kälte erzeugenden Einrichtung durch Steigerung von dessen Entwärmungsleistung, insbesondere zur Leistungserhöhung bei Spitzenlasten. Bei niedrigen Außentemperaturen, die mit geringerer Kühllast und geringerer Entwär- mungslast einhergehen, kann die adiabate Kühlung dann leistungsabhängig zu- oder abgeschaltet werden.
Eine zur Lösung der vorstehenden Aufgabenstellung geeignete raumlufttechnische Anlage zur Klimatisierung eines Raumes mit einem Luftströmungssystem, das einen in die Umgebung des Raumes gerichteten Fortluftstrom und einen in den Raum gerichteten Zuluftstrom erzeugt, die aus einem Abluftstrom des Raumes und/oder einem Außenluft- strom bestehen oder zusammengesetzt sind, und mit einer Kälte erzeugenden Einrich- tung, die einen Verdampfer und einen Kondensator enthält, die über Kältemittelleitungen mit mindestens einem Kompressor verbunden sind, ist durch ein Energie zwischen dem Abluft-/Fortluftstrom und dem Außenluft-/Zuluftstrom austauschenden Wärmerückgewinnungssystem und eine im Fortluftstrom in Strömungsrichtung vor dem Kondensator angeordnete adiabate Kühleinrichtung gekennzeichnet.
Die Kombination eines Wärmerückgewinnungssystems zum Energieaustausch zwischen dem Außenluft- oder Zuluftstrom und dem Abluft- oder Fortluftstrom mit einer adiabaten Kühleinrichtung des Abluft- oder Fortluftstromes in Strömungsrichtung vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung erhöht den Gesamt-Wirkungsgrad der raumlufttechnischen Anlage und ermöglicht es, entweder die Kühlleistung zum Kühlen des in den Raum gerichteten Zuluftstromes ohne bauliche Vergrößerung der raumlufttechnischen Anlage erheblich zu steigern oder alternativ den Volumenstrom des Zuluft- und Fortluftstromes bei konstanter Kühlleistung der Kälte erzeugenden Einrichtung und damit die Baugröße der raumlufttechnischen Anlage erheblich zu reduzieren. Seite 6
Als adiabate Kühleinrichtung könnten unter anderem Kühltürme als indirekte Kühler für Kälte- und Entwärmungsanlagen eingesetzt werden. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie einerseits in der Regel nur im Freien aufgestellt werden können und ande- rerseits von der geometrischen Form eine Dimension aufweisen, die sich innerhalb von Gebäuden nicht unterbringen lässt. Alternativ könnten außen stehende, Luft gekühlte und mit Wasser besprühte Kondensatoren eingesetzt werden, wodurch ein adiabater Kühleffekt erzeugt und die Leistung der Luft gekühlten Kondensatoren erhöht wird. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Lamellen im Kondensator verschmutzt werden und dass Ablagerungen von Mineralien aus dem Sprühwasser an den Lamellen mit der Folge von Korrosionen und Verkrustungen an den Lamellen auftritt, die mit einer Leistungsminderung und einem erhöhten Wartungsaufwand einhergehen.
Vorzugsweise besteht die adiabate Kühleinrichtung daher aus einem Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter, insbesondere aus einem Mattenbefeuchter.
Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter beruhen auf dem Verdunstungseffekt, bei dem Wasser aus seiner Oberfläche in die umgebende Luft verdunstet und diese befeuchtet, wobei der Verbrauch von Wärme dabei gleichzeitig zur Abkühlung führt, so dass dieser Vorgang aufgrund seines natürlichen Ablaufs keinerlei Energiezufuhr benötigt, d.h. Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter beruhen auf dem physikalischen Effekt, dass bei jeder Wasserverdunstung die Temperatur auf der Enthalpie-Linie im Mollier-h-x- Diagramm absinkt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann der Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter unmittelbar mit dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung verbunden und insbesondere mit dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung zu einer baulichen Einheit verbunden werden.
Für eine derartige bauliche Einheit eignet sich insbesondere ein als Mattenbefeuchter ausgebildeter Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter, der eine maximale Verdunstungsfläche bei minimalem Volumen und damit geringem Luftwiderstand aufweist und somit ein sehr wirtschaftliches adiabates Kälteverfahren ermöglicht. Seite 7
Während Kühltürme und außen stehende, luftgekühlte und mit Wasser besprühte Kondensatoren den zusätzlichen Nachteil aufweisen, dass sie infolge der Kombination von Wärme und Feuchtigkeit stark keimbeladene Luft abgeben, zeichnet sich die Kombination eines unmittelbar vor dem Kondensator einer Kälte erzeugenden Einrichtung ange- ordneten Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchters dadurch aus, dass auch bei extrem hohen Legionellenkonzentrationen im Befeuchtungswasser und sehr hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten keine legionellenhaltigen Aerosole an den Luftstrom abgegeben werden. Dieser Effekt ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass die aus der adiabaten Kühleinrichtung bzw. dem Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter austreten- de feuchte und keimbeladene Luft im Kondensator getrocknet wird, so dass auch hohe Legionellenkonzentrationen im Befeuchtungswasser nicht zu einer Umweltbelastung durch die von der raumlufttechnischen Anlage abgegebenen Fortluft führen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung besteht das Wärmerückgewinnungssystem aus einem im Strömungsweg der Außenluft zur Zuluft und im Strömungsweg der Abluft zur Fortluft angeordneten Wärmerohr, Plattentauscher und/oder Wärmerückgewinnungs- Rotor, insbesondere aus einem Sorptionsrotor.
Durch die Anordnung eines im Strömungsweg der Außenluft zur Zuluft vor dem Wärme- rückgewinnungs-Rotor und im Strömungsweg der Abluft zur Fortluft hinter dem Wärme- rückgewinnungs-Rotor angeordneten Bypasses, der vorzugsweise aus einem unabhängig voneinander steuerbaren Bypass-Klappensystem mit einer im Strömungsweg des Außenluftstromes zum Zuluftstrom angeordneten Außenluft-Zuluftklappe, einer im Strömungsweg des Abluftstromes zum Fortluftstrom angeordneten Abluft-Fortluftklappe und zwischen beiden Strömungswegen und zu beiden Seiten des Wärmerückgewinnungs- Rotors angeordneten ersten und zweiten Bypassklappen besteht, wird ein beliebiges Mischungsverhältnis des Zuluft- und Fortluftstromes aus der Außenluft und Abluft zur Erfüllung von Konditionierungsaufgaben ermöglicht und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit und maximale Sicherheit gewährleistet. Bezüglich der Kondensatorleistung bietet das unabhängig voneinander steuerbare Bypass-Klappensystem den wesentlichen Vorteil, dass selbst bei außergewöhnlichen Temperaturverhältnissen, die den Normalfall auch zufällig übersteigen können, dem Abluft/Fortluftstrom Außenluft beigemischt werden kann, wodurch jederzeit eine maximale Betriebssicherheit der Kälte erzeugenden Einrichtung und damit der raumlufttechnischen Anlage gewährleistet ist. Seite 8
Durch den Einsatz weiterer klimatechnischer Einrichtungen in der erfindungsgemäßen raumlufttechnischen Anlage ist eine weitere Steigerung des Gesamt-Wirkungsgrades der raumlufttechnischen Anlage und deren Anpassung an unterschiedliche Aufgaben- Stellungen und Klimatisierungsbedingungen unter optimaler Ausnutzung der zugeführten Energie bei der Klimatisierung eines Raumes möglich.
So kann die raumlufttechnische Anlage auch zur Optimierung der Raumerwärmung eingesetzt werden, indem sie als Wärmepumpe geschaltet wird und sowohl zur Primärluft- erwärmung als auch zur Brauchwassererwärmung eingesetzt wird.
Die Wärme tauschende Einrichtung kann als Wasserwärmetauscher ausgebildet werden, der über eine Vor- und Rücklaufleitung mit einer konvektiven und/oder Strahlungseinrichtung verbunden ist und vorzugsweise aus einem Kältemit- tel/Wasserwärmetauscher besteht, der über eine Kältemittelleitung mit einem Kompressor und einem im Fortluftstrom angeordneten Kondensator sowie über eine Vorlauf- und Rücklaufleitung mit der konvektiven und/oder Strahlungseinrichtung verbunden ist.
Durch die Integration weiterer Kühlaggregate und -Systeme im Klimagerät kann das E- nergiepotential aus der Abluft/Fortluft für höhere, wirtschaftlichere Kondensationsleistungen genutzt werden, so dass eine weitere Optimierung des Betriebs sowie Erhöhung des Wirkungsgrades der raumlufttechnischen Anlage gegeben ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dem entsprechend durch einen zweikreisigen Kondensator gekennzeichnet, dessen erster Kreis aus einer ersten Kältemittelleitung, die den Kondensator mit einem ersten Kompressor verbindet, einer zweiten Kältemittelleitung, die den ersten Kompressor mit einem im Zuluftstrom angeordneten Verdampfer verbindet und einer dritten Kältemittelleitung, die den Verdampfer mit dem Kondensator verbindet. Der zweite Kreis des zweikreisigen Kondensa- tors enthält eine vierte Kältemittelleitung, die den Kondensator mit einem zweiten Kompressor verbindet, eine fünfte Kältemittelleitung, die den zweiten Kompressor mit der Wärme tauschenden Einrichtung verbindet und eine sechste Kältemittelleitung, die die Wärme tauschende Einrichtung mit dem Kondensator verbindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme tauschende Einrichtung aus einem Rohrbündelverdampfer, Plattentauscher oder Direktverdampfungssystem besteht. Diese Einrichtungen er- Seite 9
möglichen es, die überschüssige Kondensatorleistung in optimaler Weise zur Kaltwassererzeugung zu nutzen. Das sonst übliche, separat aufgestellte Aggregat zur Kaltwassererzeugung kann dadurch ersatzlos entfallen, so dass sich eine sehr kompakte Bauweise ergibt, die die Investitionen erheblich reduziert und eine wirtschaftliche Betriebs- weise auch aus energetischer Sicht darstellt, weil die zur Verfügung stehenden Reserven in der Abluft/Fortluft in optimaler Weise genutzt werden.
Die raumlufttechnische Anlage kann in Jahreszeiten, in denen keine Kühlung erforderlich ist, als Wärmepumpe arbeiten, wobei nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung der Kondensator und der Verdampfer als Register ausgebildet und in ihrer Funktion umschaltbar sind, so dass der Verdampfer zum Kondensator und der Kondensator zum Verdampfer wird und auf diesem Wege dem Fortluftstrom Energie entzogen wird, um dem Zuluftstrom Wärme zuzuführen.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass eine derartige Wärmepumpenschaltung zum Zwecke der Brauchwassererwärmung umgeschaltet wird. Dabei würde das im Abluft/Fortluftstrom angeordnete Register als Verdampfer arbeiten und die dem Abluft/Fortluftstrom entzogene Energie über einen Kältemittel-Wasserwärmetauscher zur Brauchwassererwärmung abgeben.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise als Kreislauf-Verbundsystem ausgebildetes Wärmerückgewinnungssystem im Fortluft- und Zuluftstrom angeordnet ist.
Weiterhin kann ein Erhitzer zur Lufterwärmung, insbesondere ein Warmwassererhitzer im Zuluftstrom angeordnet werden.
Durch Einstellung des Anteils des Luftströmungssystems und des konvektiven und/oder Strahlungssystems an der Klimatisierung des Raumes können die Wirtschaftlichkeit und der Wirkungsgrad der raumlufttechnischen Anlage durch Anpassung an die Umge- bungs- und Klimatisierungsbedingungen optimal angepasst werden.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke sowie weitere Merkmale und Vorteile der erfindungs- gemäßen Lösung erläutert werden. Es zeigen: Seite 10
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine raumlufttechnische Anlage mit einem Luftströmungssystem, einem Wärmerückgewinnungssystem mit einem Sorptionsrotor und einer adiabaten Kühleinrichtung sowie mehreren Kühlaggregaten und Luftbehandlungssystemen zur Optimierung des Wirkungsgrades der raumlufttechnischen Anlage;
Fig. 2 ein Mollier-h-x-Diagramm für feuchte Luft für eine raumlufttechnische
Anlage mit einem Wärmerückgewinnungssystem;
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch die raumlufttechnische Anlage gemäß Fig. 1 mit Zustandswerten einer beispielhaft ausgewählten klimatischen Bedingung und
Fig. 4 ein Mollier-h-x-Diagramm für feuchte Luft für eine raumlufttechnische Anlage mit einem Wärmerückgewinnungssystem und adiabatischer
Kühlung vor dem Kondensator der Kälte erzeugenden Einrichtung.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine raumlufttechnische Anlage 1 zur bivalenten Klimatisierung eines Raumes mit einem Luftströmungssystem, einem konvektiven und/oder Strahlungssystem 2, einem Wärmerückgewinnungssystem 15, einer adiabaten Kühleinrichtung 16 vor dem Kondensator 1 1 einer Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 11 , 14 und weiteren klimatechnischen Einrichtungen 12, 13, 17, 18. Das Gehäuse der raumlufttechnischen Anlage 1 weist einen in den zu klimatisierenden Raum gerichteten Zuluftanschluss 5 sowie einen Abluftanschluss 4 auf und ist mit der Umgebung des zu klimatisierenden Raumes über einen Außenluftanschluss 3 und einen Fortluftanschluss 6 verbunden, an denen ein als Außenluftklappe 30 ausgebildetes Klappensystem sowie ein als Fortluftklappe 60 ausgebildetes Klappensystem angeordnet sind.
Die raumlufttechnische Anlage 1 bildet ein Luftströmungssystem mit einem Bypassklap- pensystem 71 bis 74 zur Trennung und Einstellung der Luftströme in den übereinander angeordneten Kammern der raumlufttechnischen Anlage 1 aus. Das Luftströmungssystem weist einen in den zu klimatisierenden Raum gerichteten Zuluftstrom ZL, einen aus dem zu klimatisierenden Raum abgezogenen Abluftstrom AbL sowie einen aus der Um- Seite 11
gebung angesaugten Außenluftstrom AL und einen an die Umgebung abgegebenen Fortluftstrom FL auf. Der Zuluftstrom ZL wird durch einen Zuluftventilator 9 erzeugt und in Abhängigkeit von der Stellung der unabhängig voneinander steuerbaren Bypassklap- pen 71 bis 74 aus der Außenluft AL und einem Anteil der Abluft AbL zusammengesetzt, während der Fortluftstrom FL durch einen Fortluftventilator 8 erzeugt wird, der den Fortluftstrom FL aus der Abluft AbL und der Außenluft AL zusammensetzt. Die raumluft- technische Anlage 1 arbeitet nach dem Gegenstromprinzip, d. h. der Außenluftstrom AL und Zuluftstrom ZL verlaufen entgegengesetzt zum Abluftstrom AbL und Fortluftstrom FL.
In dem Strömungsweg der Abluft AbL ist ein erster Filter 17 und im Strömungsweg der Außenluft AL ein zweiter Filter 18 angeordnet. In beiden Strömungswegen ist eine Kälte erzeugende Einrichtung 10, 1 1 , 14 angeordnet, die aus einem im Zuluftstrom ZL angeordneten Verdampfer 10 und einem im Fortluftstrom FL angeordneten mehrkreisigen Kondensator 1 1 sowie mindestens einem Kompressor 14 besteht, die bzw. der mit dem Verdampfer 10 und dem Kondensator 1 1 über Kältemittelleitungen verbunden sind bzw. ist.
Ein Wärmerückgewinnungssystem 15 mit einem Soptionsrotor dient zur Energieübertra- gung vom Abluftstrom AbL und Fortluftstrom FL zum Außenluftstrom AL und Zuluftstrom ZU bzw. umgekehrt vom Außenluftstrom AL und Zuluftstrom ZU zum Abluftstrom AbL und Fortluftstrom FL. In Strömungsrichtung des Abluftstromes AbL vor dem Sorptionsrotor 15 ist eine erste Bypassklappe 71 angeordnet, die den Abluftstrom AbL mit dem Zuluftstrom ZL verbindet und in Strömungsrichtung des Abluftstromes AbL hin- ter dem Sorptionsrotor 15 eine zweite Bypassklappe 73, die die Außenluft AL mit der Fortluft FL verbindet. Eine im Abluftstrom AbL angeordnete Abluft-Fortluftklappe 72 bestimmt in Verbindung mit der zweiten Bypassklappe 73 die Anteile der Abluft AbL und der Außenluft AL, aus der die Fortluft FL zusammengesetzt wird. Eine im Strömungsweg der Außenluft AL zur Zuluft ZL angeordnete Außenluft-Zuluftklappe 74 bestimmt in Ver- bindung mit der zweiten Bypassklappe 73, welcher Anteil der Außenluft AL durch den Sorptionsrotor 15 geführt und in Verbindung mit der ersten Bypassklappe 71 , aus welchem Anteil der Außenluft AL und der Abluft AbL die Zuluft ZL zusammengesetzt wird. Seite 12
Eine im Strömungsweg des Fortluftstromes FL unmittelbar vor der Fortluftklappe 60 bzw. im Strömungsweg der Außenluft AL unmittelbar hinter der Außenluftklappe 30 angeordnete dritte Bypassklappe 75 dient zur Filterenteisung und Gerätetrocknung bei tiefen Temperaturen bzw. hoher relativer Feuchtigkeit der Außenluft AL.
Im Strömungsweg des Fortluftstromes FL unmittelbar vor dem mehrkreisigen Kondensator 1 1 ist eine adiabate Kühleinrichtung 16 angeordnet, die vorzugsweise aus einem Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter, insbesondere einem Mattenbefeuchter, besteht.
Auf der Saugseite der Ventilatoren 8, 9 sind weitere Komponenten zur Luftaufbereitung, wie eine aus dem Kondensator 1 1 , einem Verdampfer 10 und mindestens einem Kompressor 14 zusammengesetzte Kälte erzeugende Einrichtung zur Abkühlung der Zuluft ZL, ein Warmwassererhitzer 12 zur Zulufterwärmung und ein Reheat-Wärmetauscher 13 angeordnet, der über Kältemittelleitungen mit dem Kompressor 14 zum Aufheizen der Zuluft ZL verbunden ist und der Einstellung der relativen Feuchte der dem zu klimatisierenden Raum zugeführten Zuluft ZL durch Trocknung der Zuluft ZL dient. Zusätzlich ist als Steuer- und Schalteinrichtung ein Schaltschrank 19 in einem der Module, in diesem Fall im Strömungsweg des Abluftstromes AbL, vorgesehen.
Die übereinander angeordneten Kammern zur Führung des Abluftstromes AbL und Fortluftstromes FL sowie des Außenluftstromes AL und Zuluftstromes ZL können alternativ auch nebeneinander angeordnet werden. Den jeweils projektbezogenen, örtlichen Verhältnissen entsprechend können die Module der raumlufttechnischen Anlage 1 mit Ausnahme der im Fortluftstrom FL unmittelbar vor dem Kondensator 11 der Kälte erzeugen- den Einrichtung 10, 1 1 , 14 anzuordnenden adiabaten Kühleinrichtung 16 in beliebiger Anordnung zusammengesetzt werden.
Der Kondensator 1 1 ist als zweikreisiger Kondensator ausgebildet und über eine erste Kältemittelleitung mit einem ersten Kompressor 14 verbunden, der mit dem Verdamp- fer 10 über eine zweite Kältemittelleitung und dieser wiederum über eine dritte Kältemittelleitung mit dem ersten Kreis des zweikreisigen Kondensators 1 1 verbunden ist.
Über eine vierte Kältemittelleitung ist der zweite Kreis des zweikreisigen Kondensators 1 1 mit einem zweiten Kompressor 14 und dieser über eine fünfte Kältemittelleitung mit einer wärmetauschenden Einrichtung 21 verbunden, die über eine sechste Kältemit- Seite 13
telleitung mit dem zweiten Kreis des zweikreisigen Kondensators 1 1 verbunden ist, so dass auch dieser zweite Kreis geschlossen ist.
Die wärmetauschende Einrichtung 21 ist Teil eines konvektiven oder Strahlungssys- tems 2, das eine konvektive oder Strahlungseinrichtung 22 aufweist, die in dem zu klimatisierenden Raum angeordnet ist. Die wärmetauschende Einrichtung 21 besteht beispielsweise aus einem Kältemittel/Wasserwärmeaustauscher, der über eine Kalt- oder Warmwasservorlauf- und Rücklaufleitung 23, 24 mit der konvektiven oder Strahlungseinrichtung 22 verbunden ist und beispielsweise als Rohrbündel- oder Plattentauscher ausgebildet ist.
Alternativ kann das konvektive und/oder Strahlungssystem aus einem Direktverdampfersystem besteht, bei dem die konvektive und/oder Strahlungseinrichtung 22 über die Kältemittelvorlaufleitung 23 mit dem mindestens einen Kompressor 14 und über eine Kältemittelrücklaufleitung 24 mit dem zweikreisigen Kondensator 1 1 verbunden ist. Der zweikreisige Kondensator 1 1 ist über Kältemittelrohrleitungen mit dem mindestens einen Kompressor 14 und dem Verdampfer 10 verbunden, der wiederum über eine Kältemittelrohrleitungen mit einem Anschluss des zweikreisigen Kondensators 15 verbunden ist. Weiterhin ist der mindestens eine Kompressor 14 über eine Kältemittelrohrlei- tung mit dem einen Kreis des zweikreisigen Kondensators 1 1 verbunden.
In Verbindung mit der vorzugsweise kontinuierlich veränderbaren Förderleistung bzw. Drehzahl des Fortluftventilators 8 sowie des Zuluftventilators 9 kann die Zusammensetzung des Fortluft- und Zuluftstromes und deren Durchsatz in Abhängigkeit von den ge- forderten klimatischen Bedingungen im zu klimatisierenden Raum, den Außentemperaturen und den Druckbedingungen im zu klimatisierenden Raum so eingestellt werden, dass zum einen die Konditionierungsaufgaben der raumlufttechnischen Anlage 1 erfüllt werden und zum anderen eine hohe Wirtschaftlichkeit und ein hoher Sicherheitsstandard gewährleistet sind.
Insbesondere zur Kühlung von Räumen, in denen hohe Wärmelasten anfallen, kann durch Ausnutzung der sog. "freien Kühlung", das heißt der Ausnutzung gegebenenfalls niedriger Außenlufttemperaturen, sowie durch optimalen Einsatz des konvektiven und/oder Strahlungssystemes 2 ein optimales Mischungsverhältnis sowohl zwischen der aus dem zu klimatisierenden Raum abgeführten Abluft AbL und der dem Raum zugeführten Außenluft AL als auch bezüglich der Kühlleistung der Primärluftkühlung einerseits und der Strahlungs- und/oder Konvektionskühlung andererseits eingestellt werden. Seite 14
Bei höheren Außentemperaturen wird dem Fortluftstrom FL und/oder der Zuluftstrom ZL ein höherer Abluftanteil beigemischt, so dass die kühlere Abluft optimal ausgenutzt wird.
Durch Beimischen von Außenluft AL in den Fortluftstrom FL kann auch bei außerge- wohnlichen Temperaturverhältnissen die Kondensatorleistung unter Einhaltung eines hohen Sicherheitsstandards optimal ausgenutzt werden. Durch Erhöhung der Drehzahl des Fortluftventilators 8 kann dessen Luftleistung so verändert werden, dass auch ein erheblich höherer Volumenstrom der Fortluft eingestellt wird, so dass auch bei geforderter hoher Kühlleistung der Kondensator 1 1 sicher betrieben wird, wobei das Klappensys- tem durch entsprechende Einstellung der Bypassklappen 71 bis 74 soviel Abluft aus dem zu klimatisierenden Raum abführt, dass konstante Druckverhältnisse in dem zu klimatisierenden Raum oder Gebäude gewährleistet sind und die luftmäßige Mehrleistung aus der Außenluft und nicht aus der Abluft bezogen und über den Fortluftventilator 8 und den Fortluftanschluß 6 an die Umgebung abgeführt wird.
Wesentlich für die Optimierung der Raumklimatisierung mittels der in Fig. 1 schematisch dargestellten raumlufttechnischen Anlage 1 ist die Kombination eines Wärmerückgewinnungssystem 15, insbesondere mit einem Sorptionsrotor, und einer adiabaten Kühleinrichtung 16 im Luftströmungsweg unmittelbar vor dem Kondensator 1 1 der Kälte erzeu- genden Einrichtung 10, 1 1 , 14. Die Bedeutung dieser Kombination soll nachstehend anhand der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Mollier-h-x-Diagramme und des in Fig. 3 dargestellten schematischen Längsschnittes durch die raumlufttechnische Anlage mit in die verschiedenen Kammern der raumlufttechnischen Anlage 1 eingetragenen Zu- standswerten der Volumenströme, der Temperaturen und der relative Feuchtigkeit der Luftströme in der raumlufttechnischen Anlage 1 erläutert werden.
In Fig. 2 sind in einem Mollier-h-x-Diagramm die klimatischen Verhältnisse in einer raumlufttechnischen Anlage mit einem Wärmerückgewinnungssystem mit einem Sorptionsrotor und Bypassklappen im Außenluft-Zuluft-Strom bzw. Abluft-Fortluftstrom, jedoch ohne adiabate Kühleinrichtung dargestellt. Diesem Diagramm liegen als Zustandswerte der raumlufttechnischen Anlage eine Verdampfungstemperatur von 8°C, eine Kondensationstemperatur von 53°C, eine Ablufttemperatur von 24°C, eine Mischlufttemperatur aus der Abluft nach dem Sorptionsrotor mit zusätzlich beigemischter Außenluft von 30,10C und eine Temperatur von 48,10C nach dem Austritt aus dem Kondensator der Kälte er- zeugenden Einrichtung zugrunde. Seite 15
Dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist zu entnehmen, dass ausgehend von einer Ablufttemperatur des zu klimatisierenden Raumes von 24°C im Punkt 1 eine Erwärmung der Abluft mittels des Sorptionsrotors auf 30,10C bei einer Förderleistung von 10.000 m3/h des Sorptionsrotors bis zum Punkt 2 erfolgt. Durch die Beimischung von Außenluft mit einer Temperatur von 310C bei einer relativen Luftfeuchte von 73% (Punkt 3) zur Abluft im Verhältnis von 10.000 m3/h zu 13.000 m3/h wird der Punkt 4 mit einer Mischlufttemperatur von 30,10C eingestellt. Für die Entwärmungsleistung des Kondensators 1 1 bei einer Luftaustrittstemperatur des Kondensators 1 1 von 48,10C steht somit eine Energiedifferenz von Δ h = 18°C zur Verfügung. Zur Rückkühlung wird dabei ein Ge- samt-Volumenstrom von 10.000 m3/h aus der Abluft zuzüglich 13.000 m3/h aus der Außenluft, also insgesamt ein Volumenstrom von 23.000 m3/h, benötigt.
Bei Einsatz einer adiabaten Kühlung des Abluft- und Fortluftstromes vor dem Kondensator 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 werden die in den Fig. 3 und 4 in einem schematischen Längsschnitt durch die raumlufttechnische Anlage mit in die verschiedenen Module der raumlufttechnischen Anlage eingetragenen Zustandswerten der Volumenströme, der Temperaturen und der relative Feuchtigkeit der Luftströme und einem Mollier-h-x-Diagramm für feuchte Luft dargestellten Verhältnisse unter Zugrundelegung der vorstehend angenommenen Zustandswerte der raumlufttechnischen Anlage 1 für die Verdampfungstemperatur von 8°C, Kondensationstemperatur von 53°C, Ablufttemperatur von 24°C, Mischlufttemperatur aus der Abluft nach dem Sorptionsrotor mit zusätzlich beigemischter Außenluft von 30,10C und die Temperatur von 48,10C nach dem Austritt aus dem Kondensator erzielt.
Ausgehend von einer Ablufttemperatur von 24°C im Punkt 1 des Mollier-h-x-Diagramms gemäß Fig. 4 wird mittels des im Wärmerückgewinnungssystem 15 eingesetzten Sorptionsrotors am Ausgang des Wärmerückgewinnungssystems 15 eine Temperatur von 29,5°C im Abluft-Fortluftstrom im Punkt 2 erreicht. Durch Beimischen von Außenluft AL mit einer Temperatur von 310C (Punkt 3) zur Abluft AbL im Verhältnis 10.000 m3/h zu 7.000 m3/h wird der Punkt 3 mit einer Mischlufttemperatur von 30,10C erreicht, der gleichbedeutend ist mit der Temperatur vor Eintritt in die adiabate Kühleinrichtung 16. Diese bewirkt eine Herabsetzung der Temperatur auf ca. 23°C bei einer Zunahme der Enthalpie um ca. 2 g/kg im Punkt 4, wo die Temperatur nach Austritt aus der adiabaten Seite 16
Kühleinrichtung 16 der Temperatur vor Eintritt in den Kondensator 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 entspricht.
Bis zum Erreichen einer Temperatur von 48,10C am Ausgang des Kondensators 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 im Punkt 5 steht somit eine Temperaturdifferenz von 25, 1 °C zur Verfügung. Ein Vergleich des in Fig. 2 dargestellten Mollier-h-x- Diagramms für eine raumlufttechnische Anlage mit einem Wärmerückgewinnungssystem ohne adiabate Kühlung mit dem in Fig. 4 dargestellten Mollier-h-x-Diagramm für eine raumlufttechnische Anlage mit einem Wärmerückgewinnungssystem und einer adi- abaten Kühlung des Abluft-Fortluftstromes zeigt, dass der Kühleffekt aus der adiabaten Kühlung des Abluft-Fortluftstromes größer ist als die Wärmeübertragung aus dem Wärmerrückgewinnungssystem 15, da die Eintrittstemperatur am Eingang des Kondensators 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 um 1 °C unter der Ablufttempe- ratur von 24°C bei Einsatz der raumlufttechnischen Anlage ohne adiabate Kühlung liegt, wobei in der Anordnung der raumlufttechnischen Anlage mit adiabater Kühlung die Erwärmung des Abluft-Fortluftstromes durch den Motor des Fortluftventilators 8 bereits berücksichtigt bzw. kompensiert ist.
Insgesamt steht somit bei einem Verfahren mit kombiniertem Einsatz eines Wärmerück- gewinnungssystems 15 und einer adiabaten Kühleinrichtung 16 im Abluft-Fortluftstrom vor dem Kondensator 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 für die Entwär- mung eine Energiedifferenz von Δ h = 25°C gegenüber einer Energiedifferenz von Δ h =
18°C bei einer raumlufttechnischen Anlage mit einem Wärmerückgewinnungssystem ohne adiabate Kühleinrichtung vor dem Kondensator der 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung zur Verfügung.
Wie dem vorstehenden Vergleich ebenfalls zu entnehmen ist, kann die ergänzende Luftmenge aus der Außenluft beim Einsatz einer adiabaten Kühleinrichtung 16 vor dem Kondensator 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 von 13.000 m3/h auf 7.000 m3/h reduziert werden, so dass die raumlufttechnische Anlage mit einem Gesamt- Volumenstrom von 17.000 m3/h entwärmt werden kann, das heißt, gegenüber einer raumlufttechnischen Anlage mit Wärmerückgewinnungssystem ohne adiabate Kühlung ist somit eine Reduzierung des Gesamt-Volumenstromes um 6.000 m3/h möglich. Seite 17
Alternativ kann unter Beibehaltung des bei einer raumlufttechnischen Anlage mit Wärmerückgewinnungssystem ohne adiabate Kühlung des Abluft-Fortluftstromes vor dem Kondensator 1 1 der Kälte erzeugenden Einrichtung 10, 1 1 , 14 erforderlichen Gesamt- Volumenstromes von 23.000 m3/h eine um etwa 30% größere Kälteleistung erzeugt werden, so dass die raumlufttechnische Anlage ohne Veränderung ihrer Baugröße für eine entsprechende Entwärmungsleistung eines zu klimatisierenden Raumes eingesetzt werden kann.
* * * * *
Seite 18
Bezugszeichenliste
1 raumlufttechnische Anlage
2 konvektives und/oder Strahlungssystem
3 Außenluftanschluss
4 Abluftanschluss
5 Zuluftanschluss
6 Fortluftanschluss
8 Fortluftventilator
9 Zuluftventilator
10 Verdampfer
1 1 Kondensator
12 Warmwassererhitzer
13 Reheat-Wärmetauscher
14 Kompressor
15 Wärmerückgewinnungssystem
16 adiabate Kühleinrichtung
17 erster Filter
18 zweiter Filter
19 Schaltschrank
21 Wärme tauschende Einrichtung
22 konvektive oder Strahlungseinrichtung
23 Kältemittelvorlaufleitung
24 Kältemittelrücklaufleitung 30 Außenluftklappe
60 Fortluftklappe
71 erste Bypassklappe
72 Abluft-Fortluftklappe
73 zweite Bypassklappe
74 Außenluft-Zuluftklappe
75 dritte Bypassklappe AL Außenluftstrom AbL Abluftstrom
FL Fortluftstrom Seite 19
ZL Zuluftstrom

Claims

Seite 20Patentansprüche
1. Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes mit einem Luftströmungssystem, das einen aus dem Raum führenden Abluftstrom (AbL), einen an die Umgebung des
Raumes abgegebenen Fortluftstrom (FL), einen aus der Umgebung des Raumes angesaugten Außenluftstrom (AL) und einen in den Raum gerichteten Zuluftstrom (ZL) aufweist, der zusätzlich mittels eines im Zuluftstrom (ZL) angeordneten, über Kältemittelleitungen und mindestens einen Kompressor (14) mit einem im Fortluft- ström (FL) angeordneten Kondensator (1 1 ) verbundenen Verdampfers (10) einer
Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) gekühlt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit einem Wärmerückgewinnungssystem (15) Energie zwischen dem Außenluftstrom (AbL) oder Zuluftstrom (ZL) und dem Abluftstrom (AbL) oder Fortluftstrom (FL) ausgetauscht und der Abluftstrom (AbL) oder Fortluftstrom (FL) in Strömungsrichtung vor dem Kondensator (1 1 ) der Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) adiabat gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Bypass (71 - 74), über den ein Teil des Außenluftstromes (AL) in den Abluftstrom (AbL) oder Fortluftstrom (FL) abgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Zuluftstromes (ZL) mittels des im Zuluftstrom (ZL) angeordneten Verdampfers (10) der Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) bei konstantem Volumenstrom des Zuluftstromes (ZL) und Fortluftstromes (FL) in Abhängigkeit von dem Maß der adiabaten Kühlung des Abluftstromes (AbL) oder Fortluftstromes (FL) erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Zu- luftstromes (ZL) mittels des im Zuluftstrom (ZL) angeordneten Verdampfers (10) der Seite 21
Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) bei konstantem Volumenstrom des Zuluftstromes (ZL) und Fortluftstromes (FL) in Abhängigkeit von dem Maß der adiaba- ten Kühlung des Abluftstromes (AbL) oder Fortluftstromes (FL) um etwa 30 Prozent erhöht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom des Zuluftstromes (ZL) und Fortluftstromes (FL) bei konstanter Kühlleistung der Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) in Abhängigkeit von dem Maß der adiabaten Kühlung des Abluftstromes (AbL) oder Fortluftstromes (FL) reduziert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom des Zuluftstromes (ZL) und Fortluftstromes (FL) bei konstanter Kühlleistung der Käl- te erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) in Abhängigkeit von dem Maß der adiabaten Kühlung des Abluftstromes (AbL) oder Fortluftstromes (FL) um etwa 30 Prozent verringert wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einander entgegen gesetzte Strömungsrichtungen des Außenluft- /Zuluftstromes (AL, ZL) und des Abluft-/Fortluftstromes (AbL, FL).
8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die adiabate Kühlung des Fortluftstromes (FL) in Abhängigkeit vom Istwert der Außenlufttemperatur und dem Sollwert der Entwärmungsleistung des zu klimatisierenden Raumes gesteuert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die adiabate Kühlung des Fortluftstromes (FL) bei niedrigen Außenlufttemperaturen in Abhängigkeit vom Sollwert der Entwärmungsleistung des zu klimatisierenden Raumes zu- oder abgeschaltet wird. Seite 22
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die adiabate Kühlung in Abhängigkeit vom Kondensationsdruck im Kondensator (1 1 ) der Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) gesteuert wird.
1 1. Raumlufttechnische Anlage zur Klimatisierung eines Raumes mit einem Luftströmungssystem, das einen in die Umgebung des Raumes gerichteten Fortluftstrom (FL) und einen in den Raum gerichteten Zuluftstrom (ZL) erzeugt, die aus einem
Abluftstrom (AbL) des Raumes und/oder einem Außenluftstrom (AL) bestehen oder zusammengesetzt sind, und mit einer Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14), die einen Verdampfer (10) und einen Kondensator (1 1 ) enthält, die über Kältemittelleitungen mit mindestens einem Kompressor (14) verbunden sind,
gekennzeichnet durch
ein Energie zwischen dem Abluft-/Fortluftstrom (AbL, FL) und dem Außenluft- /Zuluftstrom (AL, ZL) austauschendes Wärmerückgewinnungssystem (15) und eine im Fortluftstrom (FL) in Strömungsrichtung vor dem Kondensator (1 1 ) angeordnete adiabate Kühleinrichtung (16).
12. Raumlufttechnische Anlage nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die adiabate Kühleinrichtung (16) aus einem Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter besteht.
13. Raumlufttechnische Anlage nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungs- oder Kontaktbefeuchter unmittelbar mit dem Kondensator
(1 1 ) der Kälte erzeugenden Einrichtung (10, 1 1 , 14) verbunden ist. Seite 23
14. Raumlufttechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerückgewinnungssystem (15) aus einem im Strömungsweg der Außenluft (AL) zur Zuluft (ZL) und im Strömungsweg der Abluft (AbL) zur Fortluft (FL) angeordneten Wärmerohr, Plattentauscher und/oder Wärme- rückgewinnungs-Rotor besteht.
15. Raumlufttechnische Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmerückgewinnungs-Rotor (15) aus einem Sorptionsrotor besteht.
16. Raumlufttechnische Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen im Strömungsweg der Außenluft (AL) zur Zuluft (ZL) vor dem Wärmerückgewinnungs-Rotor (15) und im Strömungsweg der Abluft (AbL) zur Fortluft (FL) hinter dem Wärmerückgewinnungs-Rotor (15) angeordneten Bypass (71 - 74).
17. Raumlufttechnische Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (71 - 74) aus einem aus einem unabhängig voneinander steuerbaren By- pass-Klappensystem mit einer im Strömungsweg des Außenluftstromes (AL) zum
Zuluftstrom (ZL) angeordneten Außenluft-Zuluftklappe (74), einer im Strömungsweg des Abluftstromes (AbL) zum Fortluftstrom (FL) angeordneten Abluft-Fortluftklappe
(72) und zu beiden Seiten des Wärmerückgewinnungs-Rotors (15) angeordneten ersten und zweiten Bypassklappen (71 , 73) besteht.
18. Raumlufttechnische Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme tauschende Einrichtung aus einem Wasserwärmetauscher (21 ) besteht, der über eine Vor- und Rücklaufleitung (25,
26) mit der konvektiven und/oder Strahlungseinrichtung (22) verbunden ist. Seite 24
19. Raumlufttechnische Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme tauschende Einrichtung aus einem Kältemittel/Wasserwärmetauscher (21 ) besteht, der über eine Kältemittelleitung (31 bis 39) mit einem Kompressor (17, 18) und einem im Fortluftstrom (60) angeordneten Kondensator (15, 16) sowie über eine Vor- und Rücklaufleitung (23, 24) mit der kon- vektiven und/oder Strahlungseinrichtung (22) verbunden ist.
20. Raumlufttechnische Anlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme tauschende Einrichtung (21 ) im Fortluftstrom (60) angeordnet ist.
21. Raumlufttechnische Anlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 1 bis 20, gekennzeichnet durch einen zweikreisigen Kondensator (15), dessen erster Kreis aus einer ersten Kältemittelleitung (31 ), die den Kondensator (15) mit einem ersten Kompressor (17) verbindet, einer zweiten Kältemittelleitung (32), die den Kompressor (17) mit einem im Zuluftstrom (70) angeordneten Verdampfer (19) verbindet und einer dritten Kältemittelleitung (33), die den Verdampfer(19) mit dem Kondensator (15) verbindet, und einem zweiten Kreis besteht, der eine vierte Käl- temittelleitung (34), die den Kondensator (15) mit einem zweiten Kompressor (18) verbindet, eine fünfte Kältemittelleitung (35), die den zweiten Kompressor (18) mit der Wärme tauschenden Einrichtung (21 ) verbindet und eine sechste Kältemittelleitung (36), die die Wärme tauschende Einrichtung (21 ) mit dem Kondensator (15) verbindet, aufweist.
22. Raumlufttechnische Anlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme tauschende Einrichtung (21 ) aus einem Rohrbündelverdampfer, Plattentauscher oder einem Direktverdampfungs- System besteht. Seite 25
23. Raumlufttechnische Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise als Kreislauf-Verbundsystem ausgebildetes Wärmerückgewinnungssystem (12 bis 14) im Fortluft- und Zuluftstrom (60, 70) angeordnet ist.
24. Raumlufttechnische Anlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (15) und der Verdampfer (19) als Register ausgebildet und in ihrer Funktion umschaltbar sind und dass zum Betrieb der raumlufttechnischen Anlage als Wärmepumpe das im Ab- luft/Fortluftstrom (60) angeordnete Register als Verdampfer wirkt und die dem Abluft/Fortluftstrom (60) entzogene Energie über einen Kältemittel- Wasserwärmetauscher zur Brauchwassererwärmung abgibt.
25. Raumlufttechnische Anlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erhitzer zur Lufterwärmung, insbesondere ein Warmwassererhitzer (40), im Zuluftstrom (70) angeordnet ist.
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