Lüftungs-Speicher-Heizgerät

Ein Aggregat zur Wärmerückgewinnung bei kontrollierter Raumlüftung.

Das Lüftungs-Speicherheizgerät ist ein elektrisch betriebenes Sorptions-Aggregat, das unter Ausnutzung des Wärmepumpeneffekts zur Einzelraum-Luftkonditionierung in Niedrigenergiehäusern eingesetzt werden soll. Im Winter gestattet es einen energieeffizienten Heizbetrieb, in der Übergangszeit wird es als konventionelles Wärmerückgewinnungssystem und im Sommer als Klimagerät eingesetzt.
Das nachfolgend skizzierte Aggregat besteht aus einem Sorber-Verflüssiger-Verdampfer und einer Mischkammer, die (zusammen mit nicht skizzierten Gebläsen) in einem Gehäuse untergebracht sind. Zwischen Sorber und Verflüssiger sowie Verflüssiger und Verdampfer befinden sich Ventile, die mittels Regelvorrichtung betätigt werden.



Winterbetrieb

Im Winter-Heizbetrieb wird warme und verbrauchte Luft angesaugt und über den Verdampfer nach außen geleitet. Diese Luft gibt einen Großteil ihrer fühlbaren und latenten Wärme an den Verdampfer ab, wodurch innerhalb des Verdampfers Wasser verdampft. Der Dampf strömt bei geöffneten Ventilen V1 und V2 zum Sorber und wird vom Zeolith unter Abgabe der Adsorptionswärme adsorbiert. Über den Sorber wird kalte Außenluft geleitet, die dadurch erwärmt wird (Wärmepumpeneffekt). Nach abgeschlossenem Adsorptionsprozess wird bei geschlossenem Ventil V2 die Desorption eingeleitet (mit Nachtstrom), der Sorber wird elektrisch beheizt. Dadurch strömt Wasserdampf aus dem Sorber und gelangt in den Verflüssiger, wo er kondensiert und seine Verflüssigungswärme abgibt. Aus der Mischkammer wird nun die kalte Außenluft über den Verflüssiger geleitet, wodurch sie erwärmt und die verfügbare Energie genutzt wird. Durch einen Eispuffer im Verdampfer kann auch während der Desorption (in der Nacht) die Abluft gekühlt werden.

Sommerbetrieb

Im Sommer-Kühlbetrieb werden die Luftströme umgekehrt. Adsorptions- und Verflüssigungswärme werden dadurch nach außen geleitet, und die von außen zugeführte Luft wird am Verdampfer abgekühlt und in den zu kühlenden Raum geleitet. Adsorption und Desorption erfolgen wie im Winterbetrieb. Darüber hinaus ist während der Übergangszeit die in folgender Abbildung dargestellte Wärmerückgewinnung möglich.



Vorteile dieses Systems:

  • Mit Nachtstrom kann man tagsüber Kühlen / Klimatisieren.
  • Durch Wärmetransformation im Winterbetrieb lässt sich noch bei Minustemperaturen
    (z.B. -5 °C; -10 °C) nutzbare Wärme gewinnen (Wärmepumpeneffekt).