Dievorliegende Erfindung betrifft ein Hybridklimatisierungssystem gemäß demOberbegriff von Anspruch 1.TheThe present invention relates to a hybrid air conditioning system according to thePreamble of claim 1.
Untereinem Hybridklimatisierungssystem wird im Folgenden ein Klimatisierungssystemverstanden, welches eine Wärmepumpe aufweist und sowohlzum Betrieb in einem Heizungsmodus als auch in einem Klimatisierungsmodus,also zur Heizung und/oder Kühlung eines Gebäudes,eingesetzt werden kann. Insbesondere weist das Hybridklimatisierungssystemgemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 eine Absorptionswärmepumpeauf, mittels derer einem Gebäude Wärme zugeführtoder von diesem abgeführt werden kann.UnderA hybrid air conditioning system will hereafter be an air conditioning systemunderstood, which has a heat pump and bothfor operation in a heating mode as well as in an air conditioning mode,so for heating and / or cooling a building,can be used. In particular, the hybrid air conditioning systemaccording to the preamble of claim 1, an absorption heat pumpon, by means of which a building supplied heator can be removed from this.
Eingattungsgemäßes System ist aus der
Nachteiligan dem offenbarten System ist, dass ein Brenner, welcher zur Beheizungdes Kochers verwendet wird, außerhalb des gasdicht ausgeführtenGehäuses angeordnet ist, und somit Abgase des Brennersunter Umständen einen Nutzer der Anlage gefährdenkönnen.adverselyon the disclosed system is that a burner, which for heatingthe cooker is used, outside the gas-tight runningHousing is arranged, and thus exhaust gases of the burnermay endanger a user of the systemcan.
Esist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridklimatisierungssystemzu schaffen, bei welchem dieser Nachteil überwunden wird.Insbesondere soll ein Hybridklimatisierungssystem geschaffen werden,bei welchem alle austretenden Gase, also sowohl Kältemittelgase,als auch Brennerabgase sicher und zuverlässig aus einemAufstellungsraum für das System abgeleitet werden können.ItThus, it is an object of the present invention to provide a hybrid air conditioning systemto create in which this disadvantage is overcome.In particular, a hybrid air conditioning system is to be created,in which all escaping gases, ie both refrigerant gases,as well as burner exhaust gases safely and reliably from oneInstallation space for the system can be derived.
DieseAufgabe wird durch ein Hybridklimatisierungssystem gemäß demAnspruch 1 gelöst.TheseThe object is achieved by a hybrid air conditioning system according toClaim 1 solved.
DerVorteil eines erfindungsgemäßen Hybridklimatisierungssystemsliegt vor allem darin, dass durch die Anordnung sowohl der Absorptionswärmepumpeals auch der Brennkammer im Innenraum eines Gehäuse, welchesgegenüber der Umgebung mit einem Unterdruck beaufschlagbarist, ein unkontrolliertes bzw. ungewünschtes Entweichensowohl von Kältemitteldämpfen, als auch von Verbrennungsgasenzuverlässig verhindert wird.Of theAdvantage of a hybrid air conditioning system according to the inventionAbove all, it is due to the arrangement of both the absorption heat pumpas well as the combustion chamber in the interior of a housing, whichbe acted upon with a negative pressure relative to the environmentis, an uncontrolled or unwanted escapeboth refrigerant vapors and combustion gasesreliably prevented.
Weiterebevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sichaus den Unteransprüchen.Furtherpreferred embodiments of the invention will become apparentfrom the dependent claims.
Beieiner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist dasHybridklimatisierungssystem einen Sauglüfter auf, welchereingangsseitig, also beispielsweise mit einem Luftansaugstutzen,mit dem Innenraum des Gehäuses vorzugsweise übereine Abluftleitung in Verbindung steht und somit Gehäuseluftansaugen kann. Ausgangsseitig, also beispielsweise mit einem Ablassstutzenist der Sauglüfter an einen Kamin so anschließbar,dass aus dem Innenraum des Gehäuses angesaugte Luft überden Kamin, welcher beispielsweise ein Gebäudekamin sein kann,nach außen abgeführt wird. Durch das Ansaugender Luft (gegebenenfalls durchmischt mit Gasen, die der Brennkammeroder der Wärmepumpe aus Undichtigkeiten entwichen sind)aus dem Innenraum des Gehäuses und das Abblasen der Luftnach außen wird innerhalb des Gehäuses relativzur Umgebung des Gehäuses ein Unterdruck erzeugt, welcher dafürsorgt, dass aus der Absorptionswärmepumpe oder der Brennkammeraustretende Gase zuverlässig über den Kamin nachaußen abgegeben werden können und nicht etwa durchandere Öffnungen das Gehäuse verlassen. Der Sauglüfterist vorzugsweise innerhalb des Gehäuses angeordnet. Besondersbevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Brennkammer übereine Abgasleitung ebenfalls mit dem Eingang des Sauglüftersverbunden ist, und somit auch die gesamten Abgase der Brennkammer über denSauglüfter abgesaugt werden. Die Abgasleitung sowie alleim Folgenden als Leitung bezeichneten Elemente können alsRohrleitungen beispielsweise aus Metall oder anderen geeignetenMaterialien gefertigt sein.ata preferred embodiment of the invention, theHybrid air conditioning system on a suction fan, whichon the input side, so for example with an air intake,preferably with the interior of the housing overan exhaust pipe is connected and thus housing aircan suck. On the output side, so for example with a drain neckis the suction fan connectable to a chimneythat sucked in from the interior of the housing via airthe fireplace, which for example can be a building chimney,is discharged to the outside. By suckingthe air (possibly mixed with gases that the combustion chamberor the heat pump escaped from leaks)from the interior of the case and blowing off the airoutward becomes relative within the housingcreates a negative pressure to the environment of the housing, which for itEnsures that from the absorption heat pump or the combustion chamberleaking gases reliably through the chimneycan be discharged externally and not throughother openings leave the case. The suction fanis preferably disposed within the housing. Especiallypreferred is an embodiment in which the combustion chamber viaan exhaust pipe also with the inlet of the suction fanis connected, and thus the entire exhaust gases of the combustion chamber over theSuction fans are sucked off. The exhaust pipe as well as allhereinafter referred to as line elements can asFor example, piping made of metal or other suitableBe made of materials.
Innerhalbdes Gehäuses kann ein Ansauggitter vorgesehen sein, welchesdie Abluftleitung eingangsseitig abdeckt. Durch das Ansauggitter,welches verhindern soll, dass größere Teile angesaugt werdenund Leitungen verstopfen, saugt der Sauglüfter die Luftbzw. eventuell austretende Gase der Absorptionswärmepumpebzw. Abgase der Brennkammer, welche dieser aus anderen Öffnungenoder Undichtigkeiten als der Abgasleitung entweichen, an, und gibtsie über den Kamin nach außen ab.Withinof the housing may be provided an intake grate, whichcovers the exhaust pipe on the input side. Through the intake grille,which should prevent that larger parts are suckedand clogging pipes, the suction fan sucks the airor possibly escaping gases of the absorption heat pumpor exhaust gases of the combustion chamber, which this from other openingsor leaks as the exhaust pipe escape, on, and givesover the fireplace to the outside.
Beieiner besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindungnimmt der Sauglüfter somit mehrere Funktionen wahr. Zumeinen saugt er Luft aus dem Gehäuseinnenraum ab und damit auchjegliche Gase, welche aus der Absorptionswärmepumpe oderdem Brenner in unerwünschter Weise austreten könnten.Zum anderen saugt er über die Abgasleitung die Abgase derBrennkammer ab, welche auch im normalen Betrieb (also ohne Undichtigkeiten derBrennkammer) abgeführt werden müssen. Letztendlichsorgt der Sauglüfter auch für den gewünschtenUnterdruck im Innenraum des Gehäuses.ata particularly preferred embodiment of the inventionThe suction fan thus performs several functions. To theone he sucks air from the housing interior and thus alsoany gases coming from the absorption heat pump orcould escape undesirably from the burner.On the other hand, he sucks the exhaust gases via the exhaust pipeFrom combustion chamber, which also in normal operation (ie without leaks ofCombustion chamber) must be dissipated. At long lastThe suction fan also ensures the desiredNegative pressure in the interior of the housing.
DieAbgasleitung der Brennkammer und die Abluftleitung zum Abpumpendes Gehäuseinnenraums münden vorteilhafterweisein eine gemeinsame Absaugleitung, welche mit dem Eingang des Sauglüftersin Verbindung steht. Dieser saugt somit ein Gemisch von Abluft undAbgas an und bläst dieses Gemisch über den Kaminnach außen. Um das Verhältnis von Abgas und Abluft,welches dem Sauglüfter zugeführt bzw. von diesemangesaugt wird, einstellbar zu machen, kann eine Blendenanordnungmit variablem Blendenöffnungsquerschnitt in der Abluftleitungvorgesehen sein. Somit wird durch die Einstellung der Zugabe vonAbluft aus dem Gehäuse zum Abgas aus der Brennkammer eingewünschtes Verhältnis der Gasströmeeingestellt.TheExhaust pipe of the combustion chamber and the exhaust pipe for pumpingthe housing interior open advantageouslyinto a common suction line, which connects to the inlet of the suction fancommunicates. This sucks thus a mixture of exhaust air andExhaust and blow this mixture over the fireplaceoutward. To the ratio of exhaust gas and exhaust air,which fed to the suction fan or from thissucked in, to make adjustable, can be a shutter arrangementwith variable orifice cross section in the exhaust ductbe provided. Thus, by adjusting the addition ofExhaust air from the housing to the exhaust gas from the combustion chamber adesired ratio of gas flowsset.
Beieiner weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindungist ein Brennergebläse vorgesehen, mittels dessen der Brennkammer übereine Brennluftleitung Verbrennungsluft aus der Umgebung des Gehäusesin ausreichender Menge zugeführt werden kann. Dabei wirdder Innenraum der Brennkammer mit einem Druck beaufschlagt, derhöher ist als der Druck innerhalb des Gehäusesund eventuell sogar höher als der Umgebungsdruck außerhalbdes Gehäuses. Die solchermaßen den Überdruckerzeugende erhöhte Brennluftzufuhr führt einerseitszu einer besseren Abgasabführung in Richtung des Sauglüftersund andererseits zu einer besseren Verbrennung in der Brennkammer,wodurch die Entstehung unerwünschter Abgase wie beispielsweisevon Stickoxiden, unterdrückt werden kann. Die Brennkammerist vorzugsweise gegenüber dem umgebenden Gehäuseinnenraumim Wesentlichen gasdicht ausgeführt.ata further preferred embodiment of the inventiona burner fan is provided, by means of which the combustion chamber viaa combustion air duct combustion air from the environment of the housingcan be supplied in sufficient quantity. It willthe interior of the combustion chamber is pressurized, thehigher than the pressure inside the housingand possibly even higher than the ambient pressure outsideof the housing. The thus the overpressuregenerating increased combustion air supply leads on the one handto a better exhaust discharge in the direction of the suction fanand on the other hand to a better combustion in the combustion chamber,whereby the emergence of undesirable exhaust gases such asof nitrogen oxides, can be suppressed. The combustion chamberis preferably opposite the surrounding housing interioressentially gas-tight.
Beieiner weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindungist innerhalb des Gehäuses ein Wärmetauscher vorgesehen,wobei die Abgasleitung aus der Brennkammer heraus so ausgestaltet seinkann, dass sie alternativ und umschaltbar durch den Wärmetauscherführt, oder diesen umgeht. Der Wärmetauscher stehtdabei mit einem Heizungsrücklauf des Hybridklimatisierungssystemin Verbindung und im Heizmodus des Hybridklimatisierungssystem, inwelchem die Abgasleitung so geschaltet ist, dass die Abgase durchden Wärmetauscher hindurchgeführt werden, sorgtder Wärmetauscher für eine Wärmeabgabeaus den Abgasen heraus in den Heizungsrücklauf, wodurchein Heizungsfluid im Heizungsrücklauf bereits vorgewärmtwerden kann, bevor es mittels der Absorptionswärmepumpewieder auf die höhere Temperatur des Heizungsvorlaufs gebrachtwird. So kann die Effizienz des Gesamtsystems im Heizungsmodus verbessertwerden. Im Klimatisierungsmodus dagegen, in welchem ein Gebäudegekühlt werden soll, ist die Abgasleitung so geschaltet,dass sie den Wärmetauscher umgeht, damit ein möglichstgroßer Anteil der Wärme der Brennkammer überden Kamin aus dem Gebäude herausgeführt werdenkann.ata further preferred embodiment of the inventiona heat exchanger is provided inside the housing,wherein the exhaust pipe to be configured out of the combustion chamberThat can be alternative and switchable through the heat exchangerleads, or bypasses. The heat exchanger is stationarywith a heating return of the hybrid air conditioning systemin conjunction and in the heating mode of the hybrid air conditioning system, inwhich the exhaust pipe is connected so that the exhaust gases throughpassing through the heat exchanger providesthe heat exchanger for heat dissipationout of the exhaust gases into the heating return, causinga heating fluid in the heating return already preheatedcan be before using the absorption heat pumpbrought back to the higher temperature of the heating flowbecomes. This improves the overall system efficiency in heating modebecome. In contrast, in the air conditioning mode, in which a buildingto be cooled, the exhaust pipe is connected,that it bypasses the heat exchanger so as to be as possiblelarge proportion of the heat of the combustion chamber overlead the fireplace out of the buildingcan.
Beieiner Ausführungsform mit einem Wärmetauscherist der Sauglüfter vorzugsweise so einstellbar oder dimensioniert,dass er den Druckabfall, den die Abgase der Brennkammer im Wärmetauschererfahren, kompensiert. Somit wird insbesondere verhindert, dassdurch den Wärmetauscher ein Abgasrückstau in RichtungBrennkammer entsteht.atan embodiment with a heat exchangeris the suction fan preferably adjustable or dimensioned,that it reduces the pressure drop, which the exhaust gases of the combustion chamber in the heat exchangerexperienced, compensated. This prevents in particular thatthrough the heat exchanger exhaust backflow in the directionCombustion chamber is created.
Damitder Sauglüfter im kontinuierlichen Betrieb arbeiten unddas Gehäuse auf einem gewünschten Unterdruck haltenkann, weist das Gehäuse Öffnungen auf, durch welcheUmgebungsluft in das Gehäuse einströmen kann.Der Gesamtquerschnitt der Öffnung ist dabei so ausgelegt,dass sich im Betrieb des Sauglüfters der gewünschteUnterdruck im Innenraum des Gehäuses gegenüberder Umgebungsluft einstellt, bzw. über eine entsprechendgewählte Saugleistung des Sauglüfters einstellbarist.In order tothe suction fan work in continuous operation andKeep the housing at a desired negative pressurecan, the housing has openings through whichAmbient air can flow into the housing.The total cross-section of the opening is designed sothat during operation of the suction fan of the desiredNegative pressure in the interior of the housing oppositeadjusts the ambient air, or via a correspondingselected suction power of the suction fan adjustableis.
Beieiner besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindungist das Hybridklimatisierungssystem so ausgelegt, dass es an einenkoaxial ausgeführten Kamin anschließbar ist odereinen solchen Kamin aufweist. Unter einem koaxialen Kamin ist dabeiein Kamin zu verstehen, welcher einen Innenraum und einen den Innenraumumgebenden Außenraum aufweist, welche gegeneinander undgegenüber der Umgebung abgedichtet sind (bis auf die Einlässebzw. Auslässe des Kamins). Somit weist ein entsprechenderKamin zwei Leitungen auf, wobei vorzugsweise der Innenraum die eigentlicheKaminfunktion wahrnimmt und durch ihn Gase aus der Anlage bzw. demGebäude nach außen geleitet werden, und der Außenraumder Zufuhr von Außenluft in das Gebäude hineinbzw. in das Hybridklimatisierungssystem gewährleistet.Es ist aber natürlich auch möglich, dass der äußereRaum der Gasabfuhr und der Innenraum der Frischluftzufuhr dient.Bei der ersten Alternative steht somit der Auslass des Sauglüfters mitdem Innenraum des Kamins so in Verbindung, dass Gase aus dem Innenraumdes Gehäuses über den Innenraum des Kamins nachaußen geführt werden können. Entsprechendsteht der Außenraum des Kamins beispielsweise übereinen Ansaugstutzen mit dem Innenraum des Gehäuses in direkterVerbindung (also nicht über den Sauglüfter), sodassUmgebungsluft in das Gehäuse einströmen kann.Somit wird verhindert, dass das Hybridklimatisierungssystem größereMengen von Gebäudeluft ansaugen muss, um einen gewünschtenInnendruck im Gehäuse aufrecht zu erhalten.ata particularly preferred embodiment of the inventionthe hybrid air conditioning system is designed to be connected to acoaxial fireplace is connected orhas such a fireplace. Under a coaxial fireplace is includedto understand a fireplace, which has an interior and an interiorsurrounding outer space, which against each other andsealed against the environment (except for the inletsor outlets of the fireplace). Thus, a correspondingFireplace two lines, preferably the interior of the actualFire function perceives and through him gases from the plant or theBuildings are directed to the outside, and the outside spacethe supply of outside air into the buildingor guaranteed in the hybrid air conditioning system.Of course it is also possible that the outer oneRoom of the gas discharge and the interior of the fresh air supply is used.In the first alternative, therefore, with the outlet of the suction fanthe interior of the fireplace in such a way that gases from the interiorof the housing over the interior of the fireplace aftercan be led outside. CorrespondingFor example, the exterior of the fireplace is overan intake manifold with the interior of the housing in directConnection (not via the suction fan), soAmbient air can flow into the housing.Thus, the hybrid air conditioning system is prevented from being largerQuantities of building air must suck in to a desiredTo maintain internal pressure in the housing.
Weiterebevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sichdadurch, dass die Brennkammer eine Umhausung aus Edelstahl aufweist,und somit besonders korrosionsbeständig ist. Als Dichtungenfür die Umhausung werden vorzugsweise silikonierte Glasfaserdichtungenverwendet. Ferner sind vorzugsweise einzelne oder alle Elementedes Systems, welche eine heiße Oberfläche aufweisen,bzw. wärmer sind als die Umgebungstemperatur (beispielsweiseLeitungen, Wärmetauscher, Brennkammer), mit einer thermischenIsolierung ausgestattet.Further preferred embodiments of the invention result from the fact that the combustion chamber has a housing made of stainless steel, and thus is particularly resistant to corrosion. As seals for the housing are preferably silico ned fiberglass seals used. Furthermore, preferably, individual or all elements of the system which have a hot surface, or are warmer than the ambient temperature (for example, lines, heat exchangers, combustion chamber), are provided with thermal insulation.
Eskann bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindungeine Steuer- oder Regelelektronik vorgesehen sein, mittels derereinzelne oder mehrere Elemente des Hybridklimatisierungssystemsgesteuert oder geregelt werden können, wie beispielsweisedie Absorptionswärmepumpe, der Brenner, der Sauglüfter,das Brennergebläse, sowie die oben angesprochene Schaltungder Abgasleitung (durch den Wärmetauscher hindurch oderdiesen umgehend). Um eine Überhitzung einer solchen Steuer-bzw./oder Regelelektronik zu vermeiden, ist vorzugsweise eine Kühlluftzuführungvorgesehen, welche Luft aus einem relativ gesehen kühlerenBereich innerhalb des Gehäuses, in welchem die Elektronikangeordnet sein kann, der Elektronik zuführt.Itcan in further advantageous embodiments of the inventiona control or regulating electronics be provided by means of whichsingle or multiple elements of the hybrid air conditioning systemcan be controlled or regulated, such asthe absorption heat pump, the burner, the suction fan,the burner fan, as well as the above-mentioned circuitthe exhaust pipe (through the heat exchanger orthis immediately). To prevent overheating of such a controlbzw./oder control electronics to avoid, is preferably a cooling air supplyprovided which air from a relatively coolerArea inside the housing in which the electronicsmay be arranged, which supplies electronics.
DasHybridklimatisierungssystem mit einer Steuer- und Regelelektronikkann weiterhin einen Internet-Anschluss aufweisen, mittels dessenParameter wie Betriebstemperaturen, Alarmmeldungen oder sonstigeInformationen über das Internet abgerufen werden können.Andererseits könnten über einen solchen Internet-Anschlussauch Befehle an die Steuer- oder Regelelektronik gesendet werden,wie z. B. der Start des Heizungs- oder des Klimatisierungsmodus.TheHybrid air conditioning system with control electronicsmay also have an Internet connection, by means of whichParameters such as operating temperatures, alarm messages or otherInformation about the internet can be obtained.On the other hand, could have such an Internet connectionalso send commands to the control orsuch as B. the start of the heating or air conditioning mode.
Ineiner besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindungkann der Wärmepumpe nicht nur Wärme aus dem Brenner,sondern auch (oder bei einer Abschaltung des Brenners ausschließlich)Erdwärme oder Abwärme beispielsweise einer Maschinezur Nutzung zugeführt werden.Ina particularly preferred embodiment of the inventionthe heat pump can not only heat from the burner,but also (or at a shutdown of the burner exclusively)Geothermal or waste heat, for example, a machinebe supplied for use.
ImFolgenden wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert,dabei zeigt:in theThe invention will be explained in more detail below with reference to the FIGURE,showing:
Inder
Dieentstehenden Abgase werden aus der Brennkammer
Nachdem Durchgang durch den Wärmetauscher
Durcheine entsprechende Wahl der Leistung des Sauglüfters
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