METHOD OF AND APPARATUS FOR HEAT TRANSFER FOR THE AIR CONDITIONING OF SPACES FOR LIVING BEINGS IN LARGE NUMBERS, IN PARTICULAR FOR LIVESTOCK

Abstract: 1. Method for treatment of indoor air in rooms for living beings in great numbers, in particular, for livestock, the used air from the rooms being exhausted and fresh air being mixed with the indoor air and condensation heat energy being removed from the indoor air by an evaporator of a heat pump, this heat energy being raised to a higher temperature level and being used for heating characterized in that the fresh air is introduced directly into the rooms and is mixed therein with the indoor air, and that only indoor air is supplied to the evaporator and the heat energy which has been raised to a higher temperature level is used to heat the fresh air directly when the rooms need to be heated or when cooling is required for the rooms, is used to cool the fresh air via an absorption type cooling system driven by the heat energy.

Description: Verfahren und Vorrichtung für die Wärmeübertragung zur Luftkonditionierung von Räumen für Lebewesen grosser Zahl, beson ders für die Tierhaltung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Wärme übertragung zur Luftkonditionierung von Räumen für Lebewesen grosser Zahl, besonders für die Tierhaltung, wobei die verbrauchte Luft abgeführt und dafür Frischluft eingeführt wird und die durch die Lebewesen erzeugten Brüden unter ihren Taupunkt kondensiert werden. Bekannt sind Anlagen (vgl. z.B. die HU-PS 174.791) bei denen der grössere Anteil der in Tierzuchträumen erzeugten Brüdenmenge nicht durch Ventilation, sondern durch Brüdenkondensation abgeführt wird und die so gewonnene Wärme im Winter zur Raumheizung, im Sommer zur Raumkühlung benutzt wird. Mit der durch Brüdenkondensation gewinnbaren Wärme, deren Temperatur niedrig ist, lässt sich nur die kalte Frischluft von Aussen vorerwärmen, jedoch nicht der Wärmeübertragungsverlust im Raum ergänzen. Die Kühlanlage kann im Sommer nur einen geringen Anteil der durch Brüdenkondensation gewonnenen Wärme benutzen, und daher ist die erzielbare wirtschaftliche Wirksamkeit nicht ausreichend. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass, wenn die durch Brüdenkondensation gewonnene Wärmemenge von ihrer niedrigen Entstehungstemperatur durch Einschaltung einer Wärmepumpe auf höhere Temperatur erhöht wird, sich die ge wonnene Wärmemenge viel wirtschaftlicher im Winter zur Erwärmung der Frischluft bzw. der Luft im Raum und im Sommer zur Inbetriebhaltung der Kühlanlage mit Wärmeenergie verwenden lässt. Das entsprechende erfindungsgemässe Verfahren und die zugehörige Vorrichtung gehen aus den Ansprüchen hervor. Das Wesen des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass die Temperatur der durch Kondensation freigemachten Wärmemenge auf eine höhere Temperatur als die Raumtemperatur auf ans ich bekannte Weise erhöht und der an die Umgebung nicht abgegebene Anteil der durch die Kondensation freigemachten Wärmemenge in das wärmeaufnehmende Medium geführt und in ansich bekannter Weise genutzt wird. Das Wesen der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt darin, dass ihr Wärmeaufnehmer eine Wärmepumpe, vorzugsweise ein Evaporator des Kühlkreises mit Kompressor ist, und dass im Kühlkreis ein Wärmeabgeber, vorzugsweise ein Kondensator, angeordnet ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Schaltschema einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Ein Raum 1 mit Lebewesen grosser Zahl, vorzugsweise für Tierzucht, wird mittels eines Gebläses 2 durch eine Luftleitung 3 mit Frischluft versorgt. Das Gebläse 2 hat vorzugsweise eine veränderliche Drehzahl, um die Versorgung des Raumes 1 mit Frischluft der Änderung der Zahl der darin gehaltenen Lebewesen anpassbar zu machen. Die Frischluft wird im Winter mittels eines Behandlungssystems 4 vorgewärmt, im Sommer gekühlt durch die Luftleitung 3 in den Raum 1 eingeführt. Die wärmeaufnehmende Oberfläche des Kühlkreises 5 mit Gebläse bildet die Oberfläche zur Brüdenkondensation unter dem Taupunkt, die vorzugsweise ein Evaporator 6 ist. Der im Kühlkreis 5 angeordnete Kompressor 7 erhöht die Temperatur der durch die Kondensation gewonnenen Wärmemenge auf einen höheren Wert, und diese Wärmemenge höherer Temperatur wird durch einen ebenfalls im Kühlkreis 5 angeordneten Wärmeabgeber, vorzugsweise durch einen Kondensator 8 an das wärmeaufnehmende Medium abgegeben, welches vorzugsweise Wasser ist. Das Wasser erwärmt sich durch die Aufnahme der Wärmemenge und wird durch ein Regelventil, vorzugsweise durch ein Zweiwegventil 9, teils in einen für die mittelbare Heizung des Raumes 1 geeigneten Lufterwärmer 10 eingeführt, teils durch einen Vorerwärmer 11 des Behandlungssystems 4 zum Vorerwärmen der Frischluft benutzt. Das Durchströmen der wärmeaufnehmenden und wärmeabgebenden Medien und der Kühlumlauf werden vom Drosselventil geschlossen. Im Sommer, wenn keine Heizung benötigt wird, sondern vielmehr die Luft eher zu kühlen ist, wird die durch den Kühlkreis 5 abgeführte Wärmemenge einem Kessel 14 eines Absorptionskühlsystems 13 zugeführt, und sie wärmt eine Lösung mit hohem Kühlmittelinhalt durch einen Wärmetauscher 15 vor. Falls notwendig, wird eine weitere Wärmeentnahme aus dem absorbierten Kühlmittel durch einen zweiten Wärmetauscher 16 mittels zugeführter Energie durchgeführt. Das durch die Wärmeentnahme geführte Kühlmedium wird in einem Evaporationskondensator 17, vorzugsweise vom Evaporationssystem, kondensiert und durch ein Drosselventil 18 in einen Evaporator 19 des Wasserkühlers eingeleitet. Das evaporierte Kühlmedium wird von einem Absorber angesaugt, absorbiert die Lösung mit geringem Kühlmittelinhalt, und die so er zeugte Lösung mit hohem Kühlmittelinhalt wird von einer Pumpe 20 für Kühlmittellösung durch einen Wärmetauscher 21 für Lösungen mit hohem und geringem Kühlmittelinhalt in den Wärmetauscher 15 zurückgeführt, wo das Verfahren von neuem beginnt. Ein Wärmetauscher 23 in einem Absorber 22 zwischen dem Evaporator 19 des Wasserkühlers und der Pumpe 20 für Kühlmittellösung dient zur Entnahme der Lösungswärme. Ist nur ein geringer Bedarf an Wärme vorhanden, z.B. während der Ubergangsiahreszeit, so entnimmt der Kühlkreis 5 nur die Wärmemenge, die zur Abführung der entstandenen Brüde notwendig ist. Wird diese Wärmemenge weder zur Heizung noch zur Kühlung benutzt, so wird das Kühlwasser des Kondensators 8 dem Evaporationskondensator 17 zugeführt, der nun als Wasserrückkühler arbeitet. Der Evaporator 6 und der Lufterwärmer 10 sind bei einer der bevorzugten Ausführungen in einer gemeinsamem Luftumlaufeinheit 25 mit Luftgebläse 24 angeordnet. Die verbrauchte Luft wird durch eine Abgabeöffnung 26 aus dem Raum 1 abgeführt. Vor der Abgabeöffnung 26 ist ein Wärmetauscher 27 zur Effektivisierung angeordnet, der praktisch ein solcher ist, der mit einem in dem Behandlungssystem 4 für Frischluft angeordneten Wärmetauscher 28 verbunden ist Die durch den Wärmetauscher 27 zur Effektivisierung auf genommene Wärmemenge kann so den Wirkungsgrad der Vorerwärmung der eingeleiteten Frischluft verbessern.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren für die Wärmeübertragung zur Luftkonditio nierung von Räumen für Lebewesen grosser Zahl, besonders für die Tierhaltung, wobei die verbrauchte Luft aus den Räumen abgeführt und dafür Frischluft eingeführt wird und die durch die Lebewesen erzeugten Brüden unter ihrem Taupunkt kondensiert werden, dadurch gekennzeich net, dass die Temperatur der durch Kondensation freige machten Wärmemenge auf ans ich bekannte Weise auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur liegt, er höht und der an die Umgebung nicht abgegebene Anteil der durch Kondensation freigemachten Wärmemenge einem Medium zugeführt und dann ans ich bekannter Weise ge nutzt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf höhere Temperatur erhöhte Wärmemenge in den Raum zurückgeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft mittels der auf höhere Temperatur er höhten Wärmemenge vorgewärmt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil der auf höhere Temperatur erhöhten Wärmemen ge in den Raum zurückgeführt wird, und die Frischluft durch den anderen Anteil der auf höhere Temperatur er höhten Wärmemenge vorgewärmt wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die auf höhere Temperatur erhöhte Wärmemenge, die in einen Kessel einer Absorptionsvorrichtung zur Ent nahme vom Kühlmittel eingeführt wird, die im Kühlkreis lauf befindliche Lösung mit hohem Kühlmittelinhalt er wärmt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung mit hohem Kühlmittelinhalt durch Einleitung von äusserer Wärmeenergie miterwärmt wird. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeaufnehmer der Vorrichtung zugleich eine Wärmepumpe, vorzugsweise ein Evaporator (6) des Kühlkreises (5) mit Kompressor, ist, und dass in dem Kühlkreis (5) mit Kom pressor ein Wärmeabgeber vorzugsweise Kondensator (8), angeordnet ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zur Wärmeaufnahme des Kühlkreises (5) mit Kompressor Kühlmittel, dagegen des Kondensators (8) Wasser ist. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslauf des wärmeaufnehmenden Mittels im Kondensator (8) durch ein Zweiwegventil (9) am für unmittelbare Heizung (1) geeigneten Lufterwärmer (10) und zugleich am Vorerwärmer (11) des Behandlungs systems (4) angeschlossen ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Evaporator (6) und der Lufter wärmer (10) in einer mit einem gemeinsamen Luftgebläse (24) ausgestattenen Luftumlaufeinheit (25) eingebaut sind. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das wärmeaufnehmende Mittel aus dem Kon densator (8) dem Kessel (14) zur Entnahme vom Kühlmit tel im Absorptionskühlsystem (13) zugeführt ist. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Kessel (14) ein für die Einführung von Aussenwär me geeigneter Wärmetauscher (16) angeordnet ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, dass eine wärmeaufnehmende Oberfläche des Ab sorptionskühlsystems (13) an dem Vorerwärmer (11) des Behandlungssystems (4) für Frischluft angeschlossen ist.

Inventors: VARGA, AGNES, DIPL.-ING.
Applicants: KOZPONTI VALTO-ES HITELBANK RT INNOVACIOS ALAP
Application year: 1982
Main classification: F24F3
IPC codes: A01K1, F25B29, F24F12, F24F3, F24D5