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Dokumentenidentifikation DE202006009228U1 02.11.2006
Titel Raumbelüftungsanlage
Anmelder Patz & Co. GmbH Mess- und Regeltechnik, 01591 Riesa, DE
Vertreter Patentanwälte Lippert, Stachow & Partner, 01309 Dresden
DE-Aktenzeichen 202006009228
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 02.11.2006
Registration date 28.09.2006
Application date from patent application 09.06.2006
IPC-Hauptklasse F24F 7/00(2006.01)A, F, I, 20060609, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24H 3/00(2006.01)A, L, I, 20060609, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Raumbelüftungsanlage zur Einspeisung erwärmter Luft in Räume mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.

Zur ausreichenden Zufuhr temperierter Frischluft in Räume von Gebäuden sind Belüftungsanlagen bekannt, bei denen Außenluft aus der Umgebung angesaugt, in ein Heizregister geführt, in diesem Heizregister erwärmt und schließlich in den zu belüftenden Raum eingeblasen wird. Das Heizregister ist ein Wärmetauscher, der primärseitig von einem flüssigen Wärmeträgermedium, meist Wasser, durchströmt wird. Sekundärseitig werden die das Wärmeträgermedium führenden Teile des Heizregisters von der angesaugten Luft umströmt, wobei die vom Wärmeträgermedium abgegebene Wärme auf die Luft übertragen wird. Anschließend wird die erwärmte Luft in den zu belüftenden Raum geleitet.

Problematisch an derartigen Belüftungsanlagen ist es, dass es insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen zu Temperaturschichtungen im Luftheizregister kommen kann, die zur Folge haben, dass Frostschutzeinrichtungen ansprechen und dadurch die Belüftungsanlage beginnt zu heizen, d.h. das Wärmeträgermedium umzuwälzen und gegebenenfalls eine Wärmequelle, beispielsweise einen Heizkessel einzuschalten, obwohl dies eigentlich nicht nötig wäre. Hierdurch ergibt sich ein zusätzlicher Energieverbrauch. Darüber hinaus wird die Temperaturregelung erschwert, weil geheizt wird, obwohl die Temperatur der zugeführten Luft im Durchschnitt innerhalb der Regeltoleranz liegt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bekannte Raumbelüftungsanlage so zu verbessern, dass die Probleme des Standes der Technik überwunden werden, indem eine bedarfsgerechte Aufheizung der Luft ermöglicht wird und unnötige Heizzyklen vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Raumbelüftungsanlage mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.

Die erfindungsgemäße Raumbelüftungsanlage zur Einspeisung erwärmter Luft in Räume umfasst einen Heizkessel zur Übertragung von Wärme von einer primären Wärmequelle auf ein Wärmeträgermedium und ein Luftheizregister zur Übertragung von Wärme von einem Wärmeträgermedium auf Frischluft und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein den Heizkessel enthaltender erster Kreislauf zur Übertragung der Wärme von der primären Wärmequelle auf ein erstes Wärmeträgermedium und ein das Luftheizregister enthaltender zweiter Kreislauf zur Übertragung der Wärme von einem zweiten Wärmeträgermedium auf die Luft vorgesehen sind, wobei der erste und zweite Kreislauf durch einen primärseitig zum ersten Kreislauf und sekundärseitig zum zweiten Kreislauf gehörenden Wärmetauscher verbunden sind.

Durch die erfindungsgemäße Raumbelüftungsanlage wird erreicht, dass die Anlage nur dann in den Heizbetrieb geht, wenn tatsächlich Bedarf besteht. Durch die Aufteilung in zwei getrennte Kreisläufe mit getrennten Wärmeträgermedien wird vermieden, dass allein aufgrund von Temperaturgradienten im Luftheizregister Energie verbraucht wird. Stattdessen wird bei der erfindungsgemäßen Anlage nur dann geheizt, wenn auch die mittlere Temperatur im zweiten Kreislauf unterhalb der Solltemperatur für die erwärmte Frischluft liegt.

Vorteilhaft weist dabei das im zweiten Kreislauf enthaltene zweite Wärmeträgermedium einen Schmelzpunkt auf, der unterhalb des Schmelzpunktes von Wasser liegt. Ein solches Wärmeträgermedium ist beispielsweise ein Glykol-Wasser-Gemisch.

Hierdurch wird vermieden, dass die Temperaturüberwachungseinrichtung die Anlage in den Heizbetrieb schaltet, wenn eine im zweiten Kreislauf gemessene Temperatur unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser liegt, obwohl die Durchschnittstemperatur des zweiten Wärmeträgermediums dies nicht erfordern würde.

Vorteilhaft ist in mindestens einem der beiden Kreisläufe eine Umwälzpumpe angeordnet. Gegenüber dem Schwerkraftprinzip ergeben sich mehrere Vorteile. Beispielsweise arbeitet die Raumbelüftungsanlage schneller und ist leichter zu steuern oder zu regeln. Vorzugsweise sind in beiden Kreisläufen Umwälzpumpen vorgesehen.

Weiter vorteilhaft ist in mindestens einem der beiden Kreisläufe ein Bypass angeordnet. Durch diese Maßnahme wird die Steuerbarkeit oder Regelbarkeit der Raumbelüftungsanlage weiter verbessert. Vorzugsweise sind in beiden Kreisläufen Bypassleitungen vorgesehen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in mindestens einem der beiden Kreisläufe ein Temperaturfühler angeordnet. Die von den Temperaturfühlern ermittelten Werte können als Istwerte in eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung eingespeist werden, sofern die Raumbelüftungseinrichtung oder einzelne Bestandteile derselben eine derartige Steuerungs- oder Regelungseinrichtung aufweisen.

Daher ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Temperaturfühler mit einer Steuerungs- oder Regelungseinrichtung des Heizkessels verbunden ist. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Temperaturfühler mit einer Steuerungseinrichtung einer Umwälzpumpe verbunden ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass ein Temperaturfühler sowohl mit einer Steuerungs- oder Regelungseinrichtung des Heizkessels und mit einer Steuerungseinrichtung einer Umwälzpumpe verbunden ist.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Raumbelüftungseinrichtung eine übergeordnete Steuerungs- oder Regelungseinrichtung vorgesehen, die mit mindestens zwei Bestandteilen der Raumbelüftungsanlage in Wirkverbindung steht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 eine erfindungsgemäße Raumbelüftungsanlage zur Einspeisung erwärmter Frischluft in Räume.

Die Raumbelüftungsanlage umfasst einen Heizkessel 1 zur Übertragung von Wärme von einer primären Wärmequelle 2 auf ein Wärmeträgermedium und ein Luftheizregister 4 zur Übertragung von Wärme von einem Wärmeträgermedium auf Frischluft. Es sind zwei voneinander getrennte Kreisläufe 5, 8 vorgesehen, nämlich ein den Heizkessel 1 enthaltender erster Kreislauf 5 zur Übertragung der Wärme von der primären Wärmequelle 2 auf ein erstes Wärmeträgermedium und ein das Luftheizregister 4 enthaltender zweiter Kreislauf 8 zur Übertragung der Wärme von einem zweiten Wärmeträgermedium auf die Luft. Der erste Kreislauf 5 und zweite Kreislauf 8 sind miteinander durch einen primärseitig zum ersten Kreislauf 5 und sekundärseitig zum zweiten Kreislauf 8 gehörenden Wärmetauscher 3 verbunden.

Im Wärmetauscher 3 wird die Wärme vom ersten Wärmeträgermedium im ersten Kreislauf 5 auf das zweite Wärmeträgermedium 8 übertragen. Das zweite Wärmeträgermedium ist ein Glykol-Wasser-Gemisch, dessen Schmelzpunkt unter dem von Wasser, d.h. unterhalb von 0°C liegt.

Im Vorlauf 6 des ersten Kreislaufs 5 sowie im Vorlauf 9 des zweiten Kreislaufs 8 ist je eine Umwälzpumpe 11 angeordnet, um das erste bzw. das zweite Wärmeträgermedium innerhalb des jeweiligen Kreislaufs umzuwälzen und damit die Ansprechzeit der Raumbelüftungsanlage zu verringern. Um einen unerwünschten Rückfluss des jeweiligen Wärmeträgermediums zu verhindern, sind im Vorlauf 6 des ersten Kreislaufs 5 und im Vorlauf 9 des zweiten Kreislaufs 8 Rückschlagklappen 18 angeordnet.

Im ersten Kreislauf 5 sind zwischen Vorlauf 6 und Rücklauf 7 zwei Bypassleitungen 13 angeordnet. Der erste Bypass 13 weist ein Strangregulierventil mit Messstutzen 15 auf, das zur manuellen Entkoppelung des Heizkessels 1 vom ersten Kreislauf 5sowie zur schnellen Regelung des ersten Kreislaufs 5 dient. Im Normalbetrieb der Raumbelüftungsanlage wird diese Funktion durch den daneben angeordneten zweiten Bypass 13 übernommen, der durch ein motorisch betriebenes Dreiwegeventil 17 zu- oder abgeschaltet wird.

Im Vorlauf 6 und Rücklauf 7 des ersten Kreislaufs sowie im Vorlauf 9 und Rücklauf 10 des zweiten Kreislaufs 8 sind je ein Temperaturfühler angeordnet, so dass für jeden Kreislauf die Vorlauftemperatur und die Rücklauftemperatur ermittelt werden können. Im Rücklauf 10 des zweiten Kreislaufs 8 ist darüber hinaus ein Drucksensor angeordnet, so dass der Druck im zweiten Kreislauf ermittelt und überwacht werden kann.

Im Rücklauf 10 des zweiten Kreislaufs 8 sind ein Ausgleichsgefäß 14 sowie ein Sicherheitsventil 19 angeordnet, um Volumenänderungen des zweiten Wärmeträgermediums aufgrund veränderlicher Temperaturen auszugleichen und so Schäden von der Anlage abzuwenden.

Im Rücklauf 7 des ersten Kreislaufs 5 und im Rücklauf 10 des zweiten Kreislaufs 8 ist je ein Strangregulierventil mit Messstutzen 15 angeordnet, das der bedarfsweisen Stilllegung des ersten Kreislaufs 5 bzw. des zweiten Kreislaufs 8 dient.

Eine (nicht dargestellte) übergeordnete Regelungseinrichtung steht mit den Temperaturfühlern 12, dem Drucksensor 20, den steuerbaren Ventilen 15, 16, 17, dem Heizkessel 1 und den Umwälzpumpen 11 der Raumbelüftungsanlage in Wirkverbindung und regelt die Temperatur der Luft auf einen vorgebbaren Sollwert.

1
Heizkessel
2
Wärmequelle
3
Wärmetauscher
4
Luftheizregister
5
erster Kreislauf
6
Vorlauf
7
Rücklauf
8
zweiter Kreislauf
9
Vorlauf
10
Rücklauf
11
Umwälzpumpe
12
Temperaturfühler
13
Bypass
14
Ausgleichsgefäß
15
Strangregulierventil mit Messstutzen
16
Kappenventil
17
Dreiwegeventil
18
Rückschlagklappe
19
Sicherheitsventil
20
Drucksensor


Anspruch[de]
Raumbelüftungsanlage zur Einspeisung erwärmter Frischluft in Räume, umfassend einen Heizkessel (1) zur Übertragung von Wärme von einer primären Wärmequelle (2) auf ein Wärmeträgermedium und ein Luftheizregister (4) zur Übertragung von Wärme von einem Wärmeträgermedium auf Frischluft, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Heizkessel (1) enthaltender erster Kreislauf (5) zur Übertragung der Wärme von der primären Wärmequelle (2) auf ein erstes Wärmeträgermedium und ein das Luftheizregister (4) enthaltender zweiter Kreislauf (8) zur Übertragung der Wärme von einem zweiten Wärmeträgermedium auf die Luft vorgesehen sind, wobei der erste Kreislauf (5) und der zweite Kreislauf (8) durch einen primärseitig zum ersten Kreislauf (5) und sekundärseitig zum zweiten Kreislauf (8) gehörenden Wärmetauscher (3) verbunden sind. Raumbelüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im zweiten Kreislauf (8) enthaltene zweite Wärmeträgermedium einen Schmelzpunkt aufweist, der unterhalb des Schmelzpunktes von Wasser liegt. Raumbelüftungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wärmeträgermedium ein Glykol-Wasser-Gemisch ist. Raumbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der beiden Kreisläufe (5, 8) eine Umwälzpumpe (11) angeordnet ist. Raumbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der beiden Kreisläufe (5, 8) ein Bypass (13) angeordnet ist. Raumbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der beiden Kreisläufe (5, 8) ein Temperaturfühler (12) angeordnet ist. Raumbelüftungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler (12) mit einer Steuerungseinrichtung des Heizkessels (1) verbunden ist. Raumbelüftungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler (12) mit einer Steuerungseinrichtung einer Umwälzpumpe (11) verbunden ist. Raumbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der beiden Kreisläufe (5, 8) ein Drucksensor (20) angeordnet ist. Raumbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine übergeordnete Steuerungs- oder Regelungseinrichtung vorgesehen ist, die mit mindestens zwei Bestandteilen (1, 11, 12, 15, 17, 20) der Raumbelüftungsanlage in Wirkverbindung steht.






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