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Patent Searching and Data


Title:
VENTILATOR FOR LARGE ROOMS AND HALLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/068879
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for ventilating large rooms and halls, in particular indoor swimming pools, comprising an exhaust air duct having at least two exhaust air fans connected in parallel to one another, a delivery air duct having at least two delivery air fans connected in parallel to one another, a circulating air duct, which connects the exhaust air duct downstream of the first exhaust air fans to the delivery air duct upstream of the second exhaust air fans, and a controllable circulating air flap in the circulating air duct, wherein between the first and second fans a connecting duct is arranged, which is connected by one end on the pressure side of one of the two fans of the exhaust air duct and by the other end on the pressure side of one of the two fans of the delivery air duct, wherein a second air flap is arranged in the connecting duct, wherein in the part of the exhaust air duct, which includes the connection point of the connecting duct, a third air flap is arranged downstream of the connection point, wherein in the part of the delivery air duct, which includes the other connection point of the connecting duct, a fourth air flap is arranged upstream of the delivery air fan.

Inventors:
BERGER RALPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/001113
Publication Date:
April 19, 2018
Filing Date:
September 20, 2017
Export Citation:
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Assignee:
MENERGA GMBH (DE)
International Classes:
F24F7/007; F24F3/044; F24F11/00; F24F13/02
Domestic Patent References:
WO2012011813A22012-01-26
Foreign References:
DE4343611A11994-06-23
JPH09159207A1997-06-20
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ HANNIG BORKOWSKI WIßGOTT (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Anlage zum Belüften großer Räume und Hallen insbesondere von

Schwimmhallen

- mit einem Abluftkanal (AK) mit mindestens zwei zueinander parallel

angeschlossenen Abluftlüftern (a, b),

- mit einem Zuluftkanal (ZK) mit mindestens zwei zueinander parallel

angeschlossenen Zuluftlüftern (c, d),

- mit einem Umluftkanal (UK), der den Abluftkanal (AK) hinter den ersten Abluftlüftern (a, b) mit dem Zuluftkanal (ZK) vor den Zuluftlüftern (c, d) verbindet, und

- mit einer steuerbaren Umluftklappe (I) im Umluftkanal (UK),

dadurch gekennzeichnet,

- dass zwischen den Abluftlüftern (a, b) und Zuluftlüftern (c, d) ein

Verbindungskanal (VK) angeordnet ist, der mit einem Ende auf der Druckseite eines der beiden Lüfter (b) des Abluftkanals (AK) und mit dem anderen Ende auf der Druckseite eines der beiden Lüfter (c) des

Zuluftkanals (ZK) angeschlossen ist,

- dass im Verbindungskanal (VK) eine zweite Luftklappe (II) angeordnet ist,

- dass in dem Teil des Abluftkanals (AK), der die Anschlussstelle des

Verbindungskanals (VK) aufweist, eine dritte Luftklappe (lila) hinter der Anschlussstelle angeordnet ist,

- dass in dem Teil des Zuluftkanals (ZK), der die andere Anschlussstelle des Verbindungskanals (VK) aufweist, eine vierte Luftklappe (lllb) vor dem Zuluftlüfter (c) angeordnet ist.

2. Verfahren unter Verwendung einer Anlage nach Anspruch 1 im Normalbetrieb der Anlage zum Belüften eines großen Raums insbesondere einer Halle wie einer Schwimmhalle mit folgenden Einstellungen:

- die zweite Luftklappe (II) ist geöffnet, - die dritte und vierte Luftklappe (lila, lllb) sind geschlossen,

- der erste Zuluftlüfter (c) steht still, vor dem die vierte Luftklappe (lllb) angeordnet ist, und

- die Luftklappen und die Lüfter sind so eingestellt und gesteuert, dass der als Zuluft wiederverwendete Teil der Abluft über den Verbindungskanal (VK) zum Zulufteingang (ZE) des Raumes bzw. der Halle strömt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste

Umluftklappe (I) geschlossen oder teilweise geöffnet ist und insbesondere geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche, nicht über den Verbindungskanal (VK) strömende Teil der Abluft zum Fortluftausgang (FA) über den ersten Abluftlüfter (a) strömt, der parallel zu dem zweiten Abluftlüfter (b) liegt, hinter dem der Verbindungskanal (VK) abzweigt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umluftklappe (I) geschlossen oder stark drosselnd eingestellt ist.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Außenluft dem Raum zugeführte Teil der Zuluft zum

Zuluftausgang (ZU) über den zweiten Zuluftlüfter (d) strömt, der parallel zu den ersten Zuluftlüfter (c) liegt, hinter dem der Verbindungskanal (VK) mündet.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Anzahl der parallel in ZU und AB betriebenen Lüfter größer als jeweils zwei Stück ist.

Description:
Belüfter großer Räume und Hallen

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Belüften großer Räume und Hallen insbesondere von Schwimmhallen mit einem Abluftkanal mit mindestens zwei zueinander parallel angeschlossenen Abluftlüftern, mit einem Zuluftkanal in Strömungsrichtung mit mindestens zwei zueinander parallel angeschlossenen Zuluftlüftern, mit einem Umluftkanal, der den Abluftkanal in Strömungsrichtung hinter den ersten Abluftlüftern mit dem Zuluftkanal vor den Zuluftlüftern verbindet, und mit einer steuerbaren Umluftklappe im Umluftkanal.

Bei solchen Anlagen ist es bekannt, die Abluft durch mindestens zwei parallel angeordnete Lüfter und die Zuluft durch mindestens zwei parallel angeordnete Lüfter jeweils als Doppellüfter zu bewegen und die beiden Luftströme durch einen eine Drosselklappe aufweisenden Umluftkanal zu verbinden, über den ein Teil der Abluft in das Gebäude zurückströmt, wie dies Fig. 1 zeigt. Eine solche Belüftungsanlage bewegt große Luftmengen durch die ständig laufenden mindestens vier Lüfter.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der erfindungsgemäßen Art und das durch sie durchgeführte Verfahren so zu verbessern, dass erheblich an

elektrischer Energie gespart wird, bei gleichem Wirkungsgrad und einfacher Konstruktion.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, - dass zwischen den Abluft- und Zuluftlüftern ein Verbindungskanal angeordnet ist, der mit einem Ende auf der Druckseite eines der beiden Lüfter des Abluftkanals und mit dem anderen Ende auf der Druckseite eines der beiden Lüfter des Zuluftkanals angeschlossen ist,

- dass im Verbindungskanal eine zweite Luftklappe angeordnet ist,

- dass in dem Teil des Abluftkanals, der die Anschlussstelle des

Verbindungskanals aufweist, eine dritte Luftklappe hinter der Anschlussstelle angeordnet ist,

- dass in dem Teil des Zuluftkanals, der die andere Anschlussstelle des

Verbindungskanals aufweist, eine vierte Luftklappe vor dem Zuluftlüfter angeordnet ist.

Durch den Verbindungskanal zwischen den Abluft- und Zuluftlüftern wird eine ähnliche Wirkung erzielt wie durch den bekannten Umluftkanal zwischen dem Abluftkanal und dem Zuluftkanal. Hierbei kann aber einer der beiden Zuluftlüfter still stehen, so dass elektrische Energie erheblich eingespart wird.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Anlage wie folgt betrieben:

- Die zweite Luftklappe wird geöffnet,

- die dritte und vierte Luftklappe werden geschlossen,

- der erste Zuluftlüfter bleibt außer Betrieb, so dass ein erheblicher Anteil der Abluft über den Verbindungskanal zum Gebäude zurückgeführt wird.

Hierbei ist vorzugsweise die erste Umluftklappe geschlossen oder teilweise geöffnet und insbesondere geregelt. Auch kann hierbei der restliche, nicht über den Verbindungskanal strömende Teil der Abluft zum Fortluftausgang über den ersten Abluftlüfter strömen, der parallel zu dem zweiten Abluftlüfter liegt, hinter dem der Verbindungskanal abzweigt. Ferner kann hierbei die erste Umluftklappe geschlossen oder stark drosselnd eingestellt sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Belüftungsanlage nach dem Stand der Technik, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Version der Belüftungsanlage.

Zum Klimatisieren großer Hallen insbesondere von Hallenbädern werden

Lüftungsanlagen verwendet, die einen Abluftkanal AK und einen Zuluftkanal ZK aufweisen. Der Abluftkanal AK verbindet den Abluftausgang AB der Halle mit dem Fortluftausgang FO und der Zuluftkanal ZK verbindet den Außenlufteingang AU mit dem Zulufteingang ZU der Halle. In beiden Kanälen AK, ZK befinden sich jeweils zwei oder mehr Doppellüfter, d. h. im Abluftkanal AK sind mindestens zwei Abluftlüfter a, b zueinander parallel geschaltet und im Zuluftkanal ZK sind mindestens zwei Zuluftlüfter c, d zueinander parallel geschaltet.

Der Abluftkanal AK ist mit dem Zuluftkanal ZK durch einen Umluftkanal UK verbunden, wobei ein Ende des Umluftkanals UK an den Abluftkanal zwischen den Abluftlüftern a, b und dem Fortluftausgang FO und das andere Ende des Umluftkanals UK an den Zuluftkanal ZK zwischen den Zuluftlüfter c, d und dem Außenlufteingang AU angeschlossen ist. Im Umluftkanal UK befindet sich eine steuerbare Umluftklappe I, durch die die Abluftmenge bestimmt wird, die zum Zuluftkanal ZK zurückströmt, so dass im normalen Betrieb oft ein erheblicher Teil der Abluft wieder benutzt wird. Ferner befindet sich im Abluftkanal AK vor dem Fortluftausgang FO und im Zuluftkanal ZK hinter dem Außenlufteingang AU jeweils eine Luftklappe IV und V.

Solche Lüftungsanlagen sind bekannt und in Fig. 1 schematisch dargestellt. Hierbei sind in Fig. 1 und 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit Wärmetauscher, Lufterhitzer und -kühler, Luftentfeuchtungsvorrichtungen und Filter nicht dargestellt. So sind der Abluftkanal AK mit seinem Kanalbereich X und der Zuluftkanal mit seinem Kanalbereich Y durch einen nicht dargestellten

Gegenstrom- oder Kreuzstrom-Wärmetauscher hindurchgeführt. Zudem werden alle Klappen vorzugsweise durch Motoren M betätigt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lüftungsanlage für Hallen insbesondere für Hallenbäder ist in Fig. 2 ähnlich Fig. 1 dargestellt, so dass dort auch einige Bauteile fehlen. Als wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung nach Fig. 2 neu, dass einer der beiden Luftkanäle des Abluftdoppellüfters a, b mit einem K3 der beiden

Luftkanäle des Zuluftdoppellüfters c, d über einen Verbindungskanal VK verbunden ist, in dem eine zweite Luftklappe II angeordnet ist. Darüber hinaus ist in dem Teil K2 des Abluftkanals AK, der die Anschlussstelle des

Verbindungskanals VK aufweist, eine dritte Luftklappe lila hinter der

Anschlussstelle angeordnet ist. Zudem ist in dem Teil K3 des Zuluftkanals ZK, der die andere Anschlussstelle des Verbindungskanals VK aufweist, eine vierte Luftklappe lllb vor dem Zuluftlüfter c angeordnet.

Die Lüfterventilatoren eines Lüftungsgerätes werden üblicherweise für den Außenluft-Fortluftbetrieb dimensioniert. Diese Betriebsvariante liegt in

Hallenbädern allerdings nur in sehr wenigen Betriebsstunden vor. Für die

Mehrheit der Betriebsstunden stellt sich ein mittlerer Umluftvolumenstrom ein. Einer der Schwachstellen des herkömmlichen Klappensystems ist der des künstlichen Druckverlustes, den die Umluftklappe I erzeugt. Die Klappe I sorgt dauerhaft für Energieverluste. Ziel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage ist die energetisch ungünstige Prozessführung der Primär-Umluftklappe I zu umgehen. Im Vergleich zu bekannten Anlagen kommen bei der neuen Anlage ein Verbindungskanal VK mit einer Umluftklappe II, im Folgenden Sekundär- Umluftklappe genannt, und zwei Klappen IIa, lllb zur Abschottung des

Umluftlüfter hinzu.

Für den Fall, dass die sekundäre Luftklappe II geöffnet ist, sind die zwei

Luftklappen lila, lllb geschlossen. Außerdem ist der erste Zuluftlüfter c außer Betrieb. Dadurch drückt der Lüfter b Umluft über die sekundäre Klappe II in die Zuluft während der Lüfter a die Fortluft und Lüfter d die Außenluft fördern. Die Primär-Umluftklappe I ist je nach Betriebsführung dabei vorzugsweise

geschlossen oder teilweise bis vollständig geöffnet.

Es zeigt sich somit, dass diese Art des Umluftbetriebs ausschließlich mit zwei oder mehr Lüftern je Luftweg möglich ist. Prinzipiell sind Kombinationen aus verschiedenen Lüftern denkbar. Die möglichen Klappenstellungen sind wie folgt:

• Primär-Umluftklappe I: Öffnungszustand variiert stetig zwischen 0 % und 100 %

• Sekundär-Umluftklappe II: 0 % oder 100 % Öffnung

• Ventilatorklappe Abluft: 0 % oder 100 % Öffnung

• Ventilatorklappe Zuluft: 0 % oder 100 % Öffnung

• Außenluftklappe: Öffnungszustand variiert stetig zwischen 0 % und 100 %

• Fortluftklappe: Öffnungszustand variiert stetig zwischen 0 % und 100 %

Neben dem Vorteil, dass die durch die Primär-Umluftklappe I„gedrosselte" Verbindung zwischen Druck- und Saugseite der Lüfter, bei Umluftbetrieb über die Sekundärklappe, entfällt, zeichnet sich das neue System dadurch aus, dass einer der Zuluftlüfter (im Ausführungsbeispiel der Zuluftlüfter c) stillsteht. Dieser Lüfter ist lediglich bei sehr hohen Umluftanteilen und bei 100 % Außenluftbetrieb notwendig. Somit nimmt die Aufnahmeleistung für die Betriebsstunden ab, in denen die Umluftanteile über die Sekundär-Umluftklappe II ohne„Drosselung" des Luftstromes gefördert werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Lüfter bei einer Betriebsvariante nicht in Reihe, sondern parallel betrieben werden. Zum Vergleich, bei bekannten Anlagen befinden sich, bei geöffneter Umluftklappe I, die Abluftlüfter a, b in Reihe zu den Zuluftlüftern c, d. Der Vorteil wird anhand eines Beispiels erläutert:

Es sei ein Betriebspunkt mit 9.200 m 3 /h und 600 Pa gegeben. Ein sehr gut ausgelegter Lüfter erreicht für diesen Betriebspunkt einen statischen

Wirkungsgrad von 66,9 %. Werden zwei dieser Lüfter in Reihe angeordnet, halbiert sich die Druckerhöhung für den einzelnen Lüfter. Der statische

Wirkungsgrad fällt auf 62,8 %. Durch das neue Klappensystem wird dieser Betrieb mit reduziertem Wirkungsgrad vermieden.

In den obigen Ausführungen werden die mit„a" bis„d" bezeichneten Teile stets als„Lüfter" bezeichnet. Stattdessen können diese aber auch„Ventilator" genannt werden.