用于能量回收的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:2409106 阅读:127 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
目前在空调和通风技术中为了从排出空气或外界空气中回收能量使用热量回收系统。在常见的热量回收系统中热效率随着排出空气与外界空气之间的温度差的下降线性地下降。应该以微少的费用大大提高能量回收。与一个热量回收系统(10)相结合通过另一系统从一个来自空调空间的排气体积流AB中进一步取出热能,该系统由一个热泵(3)、一个热交换器(1)、一个热交换器(2)、一个存储循环(9)、一个蓄能器(9.1)和一个混合阀(6)组成。从属的进气体积流ZU在加热情况下通过热泵(3)通过来自排气体积流AB的热能附加地加热。由此能够提高来自排气体积流AB的能量回收率。调节进气温度。在制冷情况下使进气体积流ZU一直冷却到达到所期望的进气温度。新的方法和从属的装置能够实现一个保持相同的从排出空气FO或外界空气AU中的能量回收用于加热或制冷进气体积流ZU。所述热量回收实际为100%。能够实现一个无需附加的加热或制冷装置的空气处理单元的运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于能量回收的方法和一种如权利要求9前序部分所述的装置。热能回收系统、具有余热利用和蓄热热载体的设备以及具有中间介质或热泵的设备在空调和通风技术中用于从废气或排出空气中回收能量。在文献中从各方面描述了热量回收系统。这种系统在通风技术上为公众所知并且经常应用。在此根据文献报导所谓的热能回收率能够达到0.8。在慕尼黑Oldenboug工业出版社2001年出版的由Reckangel,Sprenger,Schramek撰写的“Taschenbuch für Heizung+Klimatechnik01/02”的第1367页及后续页中描述了用于热量回收的不同的技术。在此也称为具有一个热泵的系统。在Karlsruhe C.F.Mueller GmbH出版社出版的“Handbuch derKlimatechnik”第三版第二卷“Berechung und Regelung”第115页及后续页中可以找到关于在通风设备中热量回收系统的其它说明。在传统的热量回收系统中,在其中使用不同结构形式的热交换器,热效率线性地随着由一个通风设备中排出的空气与输送到通风设备的外界空气之间的温度差下降。如果在制热情况下外界空气温度提高,则外界空气与通过通风设备排出的排气体积流之间的温度差减小。因此可以从排气体积流中获得更少的能量并传递到作为进气体积流输送的外界空气。因此必需接着通过一个加热器对外界空气再加热。在制冷情况下由于相同的原因,即由于外界空气温度下降从构成排出空气的排气体积流中只能获取一部分能量。外界空气也必需接着在制热情况下通过一个加热器再加热或者在制冷情况下通过一个冷却器再制冷。也已知在一个热交换器后面通过组合的冷却器制冷或者在一个热管后面通过附加连接一个热泵进行加热。两个上述系统只能有条件地调节,例如通过多级开关的接通和断开或者通过转速调节的压缩机。制冷有时候还与一个热气旁路调节相匹配。这个方法由于与此相关的能量消耗应用得越来越少。没有一个系统能够在不减少所谓的能量值的情况下实现在不同外部温度的整个范围上的连续调节。在现代空调设备中越来越多地使用的可变体积流通过上述系统不能进行制冷或加热。通过目前已知的系统不能有效地或者不能或只能以更差的效率通过空气混合器调节从制冷到加热模式的转换和从加热到制冷模式的转换。文献DE 921 18937 U1公开了一种用于在建筑物内构成空调的装置。这种装置在进气体积流与排气体积流之间具有一个蓄热的热载体。在这个热载体后面设置一个热泵的蒸发器。在排气体积流中设置另一蓄热的热载体和热泵的冷凝器。为了提高能量回收率与供给建筑物的外界空气流并联地设有第二外界空气流。所述热泵的蒸发器和冷凝器分别设置在另一外界空气流里面,因此通过热泵可以将能量从第一外界空气流传递到第二外界空气流。此外由DE 19500527 A1公开了一种空调设备。这个空调设备具有一个进气体积流和一个排气体积流,它们两个通过一个热交换器输送。对热交换器在进气体积流中或在排气体积流中附加连接一个热泵的蒸发器或冷凝器。所述热泵只能对于一个确定的使用场合实现一个最佳的能量回收。从热泵效率的设计参数可以推导出这个能量回收。此外在DE 19851889 A1中公开了一种具有能量循环的热泵-空调设备。在空调设备中进气和排气通过一个公共的热交换器输送。在进气中对热交换器可以附加连接另一在第一耦联回路中与一个热水储存器耦联的热交换器。该热水储存器在一个第二耦联回路中与一个热泵的冷凝器耦联。该热泵的蒸发器可以通过一个排气支流加载。此外另一部分排气通过热交换器传导并使另一更小部分的排气与进气混合。该空调设备的构成是费事的,不利调节且对于制冷情况需要一个附加的制冷机组,它必需通过另一热交换器接通到进气里面。因此由所述的技术现状对于传统的通风设备为了加热或再制冷要被产生的进气体积流产生一个非常明显的设备方面的附加费用。因此本专利技术的目的是,在一个如权利要求1前序部分所述的方法或者在如权利要求9前序部分所述的装置中避免上述缺陷并且以良好的可调节性明显地提高热量回收率。这个目的通过一种如权利要求1特征部分所述的方法或一种如权利要求9特征部分所述的装置得以实现。本专利技术由一个已知的热量回收系统与一个系统的组合而组成,该系统由一个热泵、一个存储循环和一个与存储循环耦联的热交换器组成,该热交换器附加连接在进气体积流中的热量回收系统里面。另一热交换器附加连接在排气体积流中的热量回收系统里面。两个热交换器通过热泵耦联,其中还在进气处理一侧将热泵借助于另一热交换器与存储循环连接,该存储循环配有一个蓄能器和一个混合阀。通过上述结构部件的共同作用能够实现热传递的调节。这一点对于进气温度的限定也是需要的。在存储循环中的循环液体的温度被置于这样地高,使得对于热泵的运行实现一个足够高的冷凝温度。这一点按照压缩机制造商的说明考虑到排气体积流的温度、设置在那里的热交换器的结构形式和蒸汽温度来计算。如果为了在进气体积流中的热交换器中达到中间的温度差需要在循环液体中一个更高的温度,因此选择用于达到所需中间的温度差的温度。通过这种方法总是达到一个最佳的热泵能量值,但是也保证能够在进气体积流中的热交换器中实现热交换。所述进气温度通过混合阀调节,该混合阀例如可以由具有一个调节器和一个电机的三通阀构成。在加热情况下例如在低于所要求的进气温度时加大输送到进气体积流的热交换器中的循环液体体积流。而在超过所要求的进气温度时相反减小输送到进气体积流中的热交换器的循环液体体积流。如果由于任何原因使排气体积流变小,则使蒸发温度下降,因为提供更少的热量。所述蒸发温度的下降通过一个在压缩机前面的压力传感器确定,也可以选择通过一个温度传感器确定。当蒸发温度下降到一个给定值以下时,调节器关闭压缩机。然后进气体积流通过来自蓄能器的热能加热。在用于压缩机停止所需的停机时间过后再接通压缩机。如果热泵由于达到循环液体的最高温度而断开,则使进气体积流通过来自蓄能器的能量进行调节,通过混合阀保持恒定温度。如果循环液体又变冷,则重新接通热泵,以便从排气体积流又将能量传递到循环液体和蓄能器。在具有一个压缩机的热泵中进行一个持续地断开和接通。高效热泵配有多个压缩机。如果在热泵中安装多个压缩机,则实现压缩机在一个连续起动电路中的接通和断开。作为压缩机也可以使用转速调节模式。在这种情况下所述蓄能器的尺寸可以设计得更小,但是这可能降低能量值。所述蓄能器从容量上可以设计得这样大,使得用于液体体积完全循环所需的时间间隔比用于热泵最小的压缩机的停机时间所需的时间间隔持续得更长。为了避免在蓄能器中产生紊流可以使进入的循环液体体积流最好通过一个喷嘴管输送到蓄能器。由此在蓄能器中起到一个有利的层流的作用。所述排气体积流为了尽可能多地获取能量这样多地被冷却,如同对于热传递所必需的那样。如果在排气体积流中的热交换器上的结冰不产生阻碍,或者由于排气调节不产生结冰,则可以通过一个相应功率的热泵无需其它加热器地在进气体积流的热交换器后面达到所需的进气温度。通过使用热泵和对于热泵运行所需的电消耗功率,可以比从排出空气中取出更多的能量传递到外界空气。通过所述专利技术在制冷情况下为了进气体积流蓄热可以对外界空气制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在空调和通风技术设备中回收能量的方法,具有一个用于控制进气体积流(ZU)的装置和一个用于控制排气体积流(AB)的装置,可选择地具有一个为了在进气和排气体积流之间进行热传递而连接进气和排气体积流的由一个或多个热交换器构成的热量回收系统(10)和/或具有一个热泵(3),它为了补充输送能量设置在进气体积流(ZU)与排气体积流(AB)之间和/或在进气体积流(ZU)与排气体积流(AB)之间附设于热量回收系统(10)并且通过热交换器与进气体积流(ZU)和/或与排气体积流(AB)耦联,其特征在于,-通过一个与热泵(3)耦联的第一热交换器(2)交换从热量回收系统(10)排出的排气体积流(AB)中的热能,-将交换的热能通过热泵(3)和一个与热泵(3)耦联的第二热交换器(4)传递到一个存储循环(9)上,它为 了传递热能与热交换器(4)耦联并包括一个蓄能器(9.1),并-将传递到存储循环(9)上的热能通过一个第三热交换器(1)传递到由热量回收系统(10)排出的进气体积流(ZU)用于冷却或加热进气体积流(ZU)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:海因茨迪特尔亨比歇尔
申请(专利权)人:海因茨迪特尔亨比歇尔阿尔科特姆有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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