WO2010031592A1 - Method for operating a sorption air conditioning system with enthalpy heat exchanger for the cyclic humidification and dehumidification of indoor air - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for operating an air conditioning system using at least one enthalpy exchanger.
- a heat exchanger comprising plates arranged parallel to one another and forming a multiplicity of tube-like parallel passages. Water flows through these passages. Air flows through the gap between the plates transversely to the water flow direction.
- a liquid desiccant flows down the gap forming surfaces of the plates from top to bottom to dehumidify the air. After leaving the nip, the liquid desiccant (sorbent solution) is collected and regenerated for a new use. During this regeneration, the water taken up from the air must be expelled again. This can be done by means of an additional, heat-requiring heat exchanger.
- the heat can be, for example be supplied by a boiler or solar absorber. This requires either heating energy or high investment costs, a lot of space and considerable maintenance costs.
- DE 199 52 639 A1 discloses a process for air conditioning by sorption and desorption of water by means of a recirculated hygroscopic sorption solution which comprises the steps of: a) drying an air stream to be conditioned by sorption of water contained therein and b) Regeneration of the sorbent solution which is low in concentration due to the sorption of water by desorption of water using low-temperature heat and ambient air.
- the concentration of the sorption solution in the storage increases from top to bottom, and in the dehumidifying operation sorption solution from the lower part of the storage in the Entthalpie (2004) out and returned from this in the upper part of the memory, and in humidifying sorption solution is led from the upper part of the memory in the Enthalpie officials and returned from this in the lower part of the memory.
- the concentration reduction of the sorption solution in the dehumidifying operation is as high as possible when passing through the enthalpy exchanger. This ensures that the cycle of water uptake and water delivery through the sorbent solution can last over a full year, without the need for an excessively large supply.
- the concentration reduction of the sorption solution should be at least 15% in the cooling operation between the removal from the store and the return to the store.
- Fig. 1 shows an air conditioner in the dehumidifying or cooling operation
- FIG. 2 shows the air conditioning system according to FIG. 1 in the humidification or heating operation.
- air conditioning contains two constructed in the same way Enthalpieleyer 1 and 2, wherein the Enthalpieleyer 1 for cooling and dehumidification or for heating and humidifying supply air 3 and the Enthalpieleyer 2 for heating or cooling of a fluid used in the enthalpy exchanger 1 for cooling or heating the supply air through the exhaust air 4 of the cooled or heated by Enthalpieleyer 1 space.
- a fluid used in the enthalpy exchanger 1 for cooling or heating the supply air through the exhaust air 4 of the cooled or heated by Enthalpieleyer 1 space.
- water is preferably used as a suitable fluid.
- the enthalpy exchangers 1 and 2 each contain an unillustrated capillary tube from one or more capillary tube mats, which consist of preferably parallel to each other and vertically arranged capillary tubes. These are flexible plastic tubes with an outer diameter between 0.5 and 5 mm.
- the capillary tube each have a common flow line 5 and 6 for the supply of fluid to the respective Enthalpieleyer 1 and 2 and a common return line 7 and 8 for the removal of the fluid from the respective Enthalpieleyer 1 and 2.
- the feed line 5 of the Enthalpieleyers are unillustrated capillary tube from one or more capillary tube mats, which consist of preferably parallel to each other and vertically arranged capillary tubes. These are flexible plastic tubes with an outer diameter between 0.5 and 5 mm.
- the capillary tube each have a common flow line 5 and 6 for the supply of fluid to the respective Enthalpieleyer 1 and 2 and a common return line 7 and 8 for the removal of the fluid from the respective Enthalpie (2004) 1
- the supply and return lines are arranged so that the fluid flows in the enthalpy exchangers 1 and 2 from top to bottom, while the supply or exhaust air flows in countercurrent thereto from bottom to top.
- the heat exchanger 1 via an inlet 10 is a hygroscopic Sorptionlect supplied, which is located in a container 11.
- the capillary tubes are wetted at their upper end with this sorption solution, and this flows along the capillary down to an outlet 12, via which it is returned to the container 11.
- a metering pump 13 keeps the sorption solution in constant circulation.
- the capillary tubes In order to achieve a high dehumidifying or moistening effect, it is necessary for the capillary tubes to be wetted uniformly over their entire length with the sorption solution. This can, even if to increase the efficiency of the Enthalpie (2004) the supplied amount of the sorbent solution is minimized, be achieved in that the capillary tubes have a hydrophilic or water-spreading surface with a contact angle of less than 20 °.
- the capillary tubes are preferably coated with a nonwoven fabric.
- the hygroscopic sorbent solution is suitably an aqueous LiCl solution having a concentration in the range of about 15% to 40%.
- Another suitable sorption solution is a CaCl 2 solution or a mixture of these two solutions. Due to the specific weight and also the control of the inflow direction, a concentration gradient arises in the container 11 in such a way that a lower region 14 with a higher concentrated (rich) sorption solution and an upper region 15 with a weaker concentrated (poor) sorption solution are formed , Within these ranges, of course, there is also the concentration gradient from top to bottom. In the cooling operation illustrated in FIG.
- the inlet 10 is connected to a passage 16 near the bottom of the container 11, so that the rich sorption solution is supplied to the capillary tubes.
- the sorbent solution absorbs moisture from the supply air, increasing its water content and thus reducing its concentration.
- the thus obtained poor sorption solution is then returned to the container 11 via the outlet 12 and a float 17 located in the container 11 on the surface of the sorption solution. In this way, in the cooling operation, the volume of the sorption solution in the container 11 is increased.
- the supply air 3 is cooled in the first Enthalpieleyer 1 and dehumidified.
- the fluid (cooling water) flows in the circuit through both Enthalpieleyer 1 and 2. It is heated in the register of the first Enthalpie (2004) 1 in the cooling and dehumidification of the supply air 3.
- the fluid is again cooled by the exhaust air 4 after it has been adiabatically cooled to its dew point temperature in an upstream humidifier. The exhaust air 4 is thereby heated and humidified and then led out of the building.
- the supply air 3 is heated and humidified in the first enthalpy exchanger 1.
- the fluid is now cooled in the enthalpy exchanger 1 and via the return line 7 and the feed line 6 into the second
- Enthalpieleyer 2 passed, in which it is heated by the exhaust air 4 before it is passed through the return line 8 and the feed line 5 back to Enthalpieleyer 1.
- the float 17 and the inlet 10 on the one hand and the passage 16 and the outlet 12 on the other hand are connected to one another by appropriate valve control.
- the poor sorbent solution from the container 11 is used for wetting the capillary tubes, and it is deprived of water when passing through the enthalpy exchanger 1 due to the humidification of the supply air 3, so that it as a rich sorption on the outlet 12 and the passage 16 the area 14 is supplied in the container 11.
- the silt solution diluted by the cooling operation can thus be regenerated.
- the amount of sorption solution fed to the enthalpy exchanger 1 via the metering pump 13 it can be determined how much the supply air 3 humidifies and thus the sorption solution is concentrated.
- the tolerance for the adjustment of the room humidity in the winter is relatively high, so that a large margin exists. In this way, an increase in concentration, which compensates for a previous reduction in concentration in the cooling operation, can be set very precisely.
- the container 11 must store the initial sorption solution and, in addition to regeneration, the entire amount of water that was taken up by the sorption solution during the cooling operation from the supply air 3.
- the storage volume of the container 11 can be minimized.
- the concentration difference can be controlled by the flow rate of the sorption solution in the enthalpy exchanger 1.
- a minimum flow rate is required, so that the desired concentration difference is often not achieved in one pass through the enthalpy exchanger 1.
- the adiabatic cooling of the exhaust air is turned off in an air washer before it enters the enthalpy exchanger 2.
- a large part of the enthalpy exchanger is moistened anyway at lower outside temperatures by the condensate water emerging from it when the exhaust air cools down.
- the overall efficiency of the air conditioner can be significantly increased if the capillary tube of the enthalpy exchanger 2 is also sprinkled with sorption solution during heating or winter operation.
- an inlet 18 and an outlet 19 are provided accordingly.
- the sorption solution can also be removed from the container 11 for this purpose and returned to it.
- the dew point of the air is raised so that the heat of condensation resulting from the contact between the moist exhaust air and the surface of the capillary tubes becomes effective at higher temperatures.
- condensation heat can already be released at an air temperature of 20 ° C.
- the sorption solution can also be used as antifreeze for the fluid flowing through the capillary tubes of the two enthalpy exchangers 1 and 2.
- antifreeze which usually consists of a glycerol solution.
- this significantly increases the viscosity of the fluid so that the power to be permanently provided by the pump 10 can increase to four times.
- antifreeze deteriorates the heat transfer, and the specific heat capacity of the fluid is reduced, so that the flow rate of the fluid must be increased.
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Abstract
The invention relates to a method for operating an air conditioning system, using at least one enthalpy exchanger (1), wherein the heat exchange surface is brought into contact with a fluid used to cool or heat air (3), with air to be dehumidified or humidified and with a hygroscopic sorption solution. The fluid and the sorption solution are conducted cocurrently and the fluid and the air are conducted counter-currently through the enthalpy exchanger. The air conditioning system is used depending on the temperature and/or the humidity of the air both in the dehumidification operation and in the humidification operation. The sorption solution is conducted from a storage unit (11) in circulation mode into the enthalpy exchanger and is fed back from the enthalpy exchanger into the storage unit. The increase of the water content of the sorption solution during the dehumidification operation is reversed during the humidification operation.
Description
VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER SORPTIONSKLIMAANLAGE MIT METHOD FOR OPERATING A SORPTION AIR CONDITIONER WITH
ENTHALPIEWÄRMETAUSCHER ZURZYKLISCHER BEFEUCHTUNG UND ENTFEUCHTUNG VON RAUMLUFTENTHALPY HEAT EXCHANGERS FOR CYCLIC HUMIDIFICATION AND DEHUMIDIFICATION OF ROOM AIR
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage unter Verwendung mindestens eines Enthalpietauschers.The invention relates to a method for operating an air conditioning system using at least one enthalpy exchanger.
Aus der US 6745826 B2 ist ein Wärmetauscher aus parallel zueinander angeordneten Platten, die eine Vielzahl rohrartiger paralleler Durchgänge bilden, bekannt. Durch diese Durchgänge fließt Wasser. Quer zur Wasserströmungsrichtung strömt Luft durch den Spalt zwischen den Platten. Zusätzlich fließt ein flüssiges Trocknungsmittel auf den den Spalt bildenden Flächen der Platten von oben nach unten, um die Luft zu entfeuchten. Nach dem Verlassen des Spaltes wird das flüssige Trocknungsmittel (Sorptionslösung) aufgefangen und für eine neue Verwendung regeneriert . Bei dieser Regenerierung muss das aus der Luft aufgenommene Wasser wieder ausgetrieben werden. Dies kann mittels eines zusätzlichen, Wärme benötigenden Wärmetauschers erfolgen. Die Wärme kann beispielsweise
durch einen Heizkessel oder über Solarabsorber zugeführt werden. Dies erfordert entweder Heizenergie oder hohe Investitionskosten, viel Platz und erhebliche Wartungskosten.From US Pat. No. 6,745,826 B2, a heat exchanger is known comprising plates arranged parallel to one another and forming a multiplicity of tube-like parallel passages. Water flows through these passages. Air flows through the gap between the plates transversely to the water flow direction. In addition, a liquid desiccant flows down the gap forming surfaces of the plates from top to bottom to dehumidify the air. After leaving the nip, the liquid desiccant (sorbent solution) is collected and regenerated for a new use. During this regeneration, the water taken up from the air must be expelled again. This can be done by means of an additional, heat-requiring heat exchanger. The heat can be, for example be supplied by a boiler or solar absorber. This requires either heating energy or high investment costs, a lot of space and considerable maintenance costs.
Aus der DE 199 52 639 Al ist ein Verfahren zur Luft- konditionierung durch Sorption und Desorption von Wasser mittels einer im Kreislauf geführten hygroskopischen Sorptionslösung bekannt, das die Schritte um- fasst: a) Trocknung eines zu konditionierenden Luftstromes durch Sorption von darin enthaltenem Wasser und b) Regeneration der durch die Sorption von Wasser niedrigkonzentrierten Sorptionslösung durch Desorpti- on von Wasser unter Verwendung von Niedrigtemperaturwärme und Umgebungsluft .DE 199 52 639 A1 discloses a process for air conditioning by sorption and desorption of water by means of a recirculated hygroscopic sorption solution which comprises the steps of: a) drying an air stream to be conditioned by sorption of water contained therein and b) Regeneration of the sorbent solution which is low in concentration due to the sorption of water by desorption of water using low-temperature heat and ambient air.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage unter Verwendung mindestens eines Enthalpie- oder Wärmetauschers, bei dem die Wärmeaustauschfläche auf der einen Seite mit einem zur Kühlung oder zur Erwärmung von Luft dienenden Fluid und auf der anderen Seite mit zu entfeuchtender oder zu befeuchtender Luft so- wie mit einer hygroskopischen Sorptionslösung in Berührung gebracht wird, derart, dass das Fluid und die Sorptionslösung im Gleichstrom und das Fluid und die Luft im Gegenstrom durch den Enthalpietauscher geführt werden, anzugeben, bei dem die Regenerierung der Sorptionslösung keine zusätzliche Energie benötigt und das weitgehend wartungsfrei arbeitet.It is therefore an object of the present invention, a method for operating an air conditioner using at least one enthalpy or heat exchanger, wherein the heat exchange surface on one side with a serving for cooling or heating of air fluid and on the other side with dehumidifying or humidifying air as well as being contacted with a hygroscopic sorption solution such that the fluid and the sorbent solution are passed in cocurrent and the fluid and the air are passed countercurrently through the enthalpy exchanger, indicating that the regeneration of the sorbent solution does not occur requires additional energy and works largely maintenance-free.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vor- teilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass die Klimaanlage in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit der Luft sowohl im Entfeuchtungsbetrieb als auch im Befeuchtungsbe- trieb eingesetzt wird und dass die Sorptionslösung im Umlaufbetrieb aus einem Speicher in den Enthalpietau- scher geführt und aus dem Enthalpietauscher in den Speicher zurückgeführt wird, wobei die im Entfeuchtungsbetrieb erfolgte Zunahme des Wassergehalts der Sorptionslösung im Befeuchtungsbetrieb rückgängig gemacht wird, und auf Grund eines sich im Speicher einstellenden Konzentrationsgefälles der Sorptionslösung im Entfeuchtungsbetrieb Sorptionslösung aus einem eine höhere Konzentration aufweisenden Bereich des Speichers in den Enthalpietauscher geführt und aus diesem in einen eine geringere Konzentration aufweisenden Bereich des Speichers zurückgeführt sowie im Befeuchtungsbetrieb Sorptionslösung aus einem eine geringere Konzentration aufweisenden Bereich des Speichers in den Enthalpietauscher geführt und aus diesem in einen eine höhere Konzentration aufweisenden Bereich des Speichers zurückgeführt wird, wird erreicht, dass sowohl der Entfeuchtungsbetrieb als auch der Befeuchtungsbetrieb in gewünschter Weise durchgeführt werden, wobei insgesamt eine erhebliche Energieeinsparung stattfindet. Dieser Vorteil ergibt sich aus dem Umstand, dass der im Entfeuchtungs- betrieb üblicher Weise mit einer Kühlung der Luft durch das Fluid und der Befeuchtungsbetrieb üblicher- weise mit einer Erwärmung der Luft durch das Fluid gekoppelt sind.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous developments of this method will become apparent from the dependent claims. The fact that the air conditioning is used depending on the temperature and / or humidity of the air in both the dehumidifying and humidifying operation and that the sorbent in recirculation mode from a memory in the Enthalpietau- shear out and from the Enthalpietauscher in the memory is returned, wherein the dehumidifying operation increase in the water content of the sorbent solution is reversed in humidification, and due to a setting in memory concentration gradient of the sorbent in the dehumidifying operation sorption from a higher concentration region of the memory in the Enthalpietauscher out of this and in recycled a lower concentration region of the memory and in humidifying operation sorption from a region having a lower concentration of the memory in the enthalpy and out This is returned to a higher-concentration region of the memory, it is achieved that both the dehumidifying operation and the humidifying operation are carried out in the desired manner, wherein a total of considerable energy savings takes place. This advantage results from the fact that the manner usual in dehumidifying operation with cooling of the air by the fluid and the humidifying operation are usually coupled with a heating of the air by the fluid.
Durch ein natürliches Konzentrationsgefälle nimmt die Konzentration der Sorptionslösung im Speicher von oben nach unten zu, und im Entfeuchtungsbetrieb wird Sorptionslösung aus dem unteren Teil des Speichers in
den Enthalpietauscher geführt und aus diesem in den oberen Teil des Speichers zurückgeführt, und im Befeuchtungsbetrieb wird Sorptionslösung aus dem oberen Teil des Speichers in den Enthalpiespeicher geführt und aus diesem in den unteren Teil des Speichers zurückgeführt.Due to a natural concentration gradient, the concentration of the sorption solution in the storage increases from top to bottom, and in the dehumidifying operation sorption solution from the lower part of the storage in the Entthalpietauscher out and returned from this in the upper part of the memory, and in humidifying sorption solution is led from the upper part of the memory in the Enthalpiespeicher and returned from this in the lower part of the memory.
Es wird angestrebt, dass die Konzentrationsherabsetzung der Sorptionslösung im Entfeuchtungsbetrieb bei einem Durchlauf durch den Enthalpietauscher möglichst hoch ist. Hierdurch wird erreicht, dass sich der Zyklus der Wasseraufnahme und der Wasserabgabe durch die Sorptionslösung über ein volles Jahr erstrecken kann, ohne dass ein übermäßig großer Spei- eher benötigt wird.It is desirable that the concentration reduction of the sorption solution in the dehumidifying operation is as high as possible when passing through the enthalpy exchanger. This ensures that the cycle of water uptake and water delivery through the sorbent solution can last over a full year, without the need for an excessively large supply.
Vorteilhaft sollte die Konzentrationsherabsetzung der Sorptionslösung im Kühlbetrieb zwischen der Entnahme aus dem Speicher und der Rückführung in den Speicher mindestens 15 % betragen.Advantageously, the concentration reduction of the sorption solution should be at least 15% in the cooling operation between the removal from the store and the return to the store.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in FIGS. Show it:
Fig. 1 eine Klimaanlage im Entfeuchtungs- bzw. Kühlbetrieb undFig. 1 shows an air conditioner in the dehumidifying or cooling operation and
Fig. 2 die Klimaanlage nach Fig. 1 im Befeuch- tungs- bzw. Heizbetrieb.2 shows the air conditioning system according to FIG. 1 in the humidification or heating operation.
Die in den Figuren wiedergegebene Klimaanlage enthält zwei in gleicher Weise aufgebaute Enthalpietauscher 1 und 2, wobei der Enthalpietauscher 1 zur Kühlung und Entfeuchtung bzw. zur Erwärmung und Befeuchtung von Zuluft 3 und der Enthalpietauscher 2 zur Erwärmung
bzw. Kühlung eines im Enthalpietauscher 1 zur Kühlung bzw. Erwärmung der Zuluft verwendeten Fluids durch die Abluft 4 des vom Enthalpietauscher 1 gekühlten bzw. erwärmten Raums dienen. Als geeignetes Fluid wird vorzugsweise Wasser verwendet.The reproduced in the figures air conditioning contains two constructed in the same way Enthalpietauscher 1 and 2, wherein the Enthalpietauscher 1 for cooling and dehumidification or for heating and humidifying supply air 3 and the Enthalpietauscher 2 for heating or cooling of a fluid used in the enthalpy exchanger 1 for cooling or heating the supply air through the exhaust air 4 of the cooled or heated by Enthalpietauscher 1 space. As a suitable fluid, water is preferably used.
Die Enthalpietauscher 1 und 2 enthalten beispielsweise jeweils ein nicht dargestelltes Kapillarrohrregister aus einer oder mehreren Kapillarrohrmatten, die aus vorzugsweise parallel zueinander und vertikal angeordneten Kapillarrohren bestehen. Diese sind flexible Kunststoffröhre mit einem Außendurchmesser zwischen 0,5 und 5 mm. Die Kapillarrohrregister besitzen jeweils eine gemeinsame Vorlaufleitung 5 bzw. 6 für die Zuführung des Fluids zu dem jeweiligen Enthalpietauscher 1 und 2 sowie eine gemeinsame Rücklaufleitung 7 bzw. 8 für die Abführung des Fluids aus dem jeweiligen Enthalpietauscher 1 und 2. Die Vorlaufleitung 5 des Enthalpietauschers 1 und die Rücklauflei- tung 8 des Enthalpietauschers 2 einerseits sowie die Vorlaufleitung 6 des Enthalpietauschers 2 und die Rücklaufleitung 7 des Enthalpietauschers 1 andererseits sind miteinander verbunden, so dass das Fluid im Kreislauf nacheinander durch die Kapillarrohrre- gister der beiden Enthalpietauscher 1 und 2 strömt. Eine Pumpe 9 sorgt für den ständigen Umlauf des Fluids. Die Vor- bzw. Rücklaufleitungen sind so angeordnet, dass das Fluid in den Enthalpietauschern 1 und 2 von oben nach unten strömt, während die Zu- oder Ab- luft im Gegenstrom hierzu von unten nach oben strömt.The enthalpy exchangers 1 and 2, for example, each contain an unillustrated capillary tube from one or more capillary tube mats, which consist of preferably parallel to each other and vertically arranged capillary tubes. These are flexible plastic tubes with an outer diameter between 0.5 and 5 mm. The capillary tube each have a common flow line 5 and 6 for the supply of fluid to the respective Enthalpietauscher 1 and 2 and a common return line 7 and 8 for the removal of the fluid from the respective Enthalpietauscher 1 and 2. The feed line 5 of the Enthalpietauschers. 1 and the return line 8 of the enthalpy exchanger 2, on the one hand, and the feed line 6 of the enthalpy exchanger 2 and the return line 7 of the enthalpy exchanger 1, on the other hand, are interconnected so that the fluid in the circuit flows successively through the capillary tube registers of the two enthalpy exchangers 1 and 2. A pump 9 ensures the constant circulation of the fluid. The supply and return lines are arranged so that the fluid flows in the enthalpy exchangers 1 and 2 from top to bottom, while the supply or exhaust air flows in countercurrent thereto from bottom to top.
Bei der Kühlung der Zuluft wird vorzugsweise auch deren Entfeuchtung angestrebt, während umgekehrt bei einer Erwärmung der Zuluft diese zusätzlich befeuch- tet werden soll. Zu diesem Zweck wird dem Wärmetauscher 1 über einen Einlass 10 eine hygroskopische
Sorptionlösung zugeführt, die sich in einem Behälter 11 befindet. Die Kapillarrohre werden an ihrem oberen Ende mit dieser Sorptionslösung benetzt, und diese fließt entlang der Kapillarrohre nach unten zu einem Auslass 12, über den sie in den Behälter 11 zurückbefördert wird. Eine Dosierpumpe 13 hält die Sorptions- lösung in ständigem Umlauf .When cooling the supply air, its dehumidification is preferably also sought, while, conversely, when the supply air is heated, it is additionally intended to humidify it. For this purpose, the heat exchanger 1 via an inlet 10 is a hygroscopic Sorptionlösung supplied, which is located in a container 11. The capillary tubes are wetted at their upper end with this sorption solution, and this flows along the capillary down to an outlet 12, via which it is returned to the container 11. A metering pump 13 keeps the sorption solution in constant circulation.
Um eine hohe Ent- bzw. Befeuchtungswirkung zu erzie- len, ist erforderlich, dass die Kapillarrohre über ihre gesamte Länge gleichmäßig mit der Sorptionslösung benetzt werden. Dies kann, auch wenn zur Erhöhung des Wirkungsgrads des Enthalpietauschers die zugeführte Menge der Sorptionslösung möglichst gering ist, dadurch erreicht werden, dass die Kapillarrohre eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche mit einem Kontaktwinkel von weniger als 20° aufweisen. Zu diesem Zweck werden die Kapillarrohre vorzugsweise mit einem Vliesstoff überzogen.In order to achieve a high dehumidifying or moistening effect, it is necessary for the capillary tubes to be wetted uniformly over their entire length with the sorption solution. This can, even if to increase the efficiency of the Enthalpietauschers the supplied amount of the sorbent solution is minimized, be achieved in that the capillary tubes have a hydrophilic or water-spreading surface with a contact angle of less than 20 °. For this purpose, the capillary tubes are preferably coated with a nonwoven fabric.
Die hygroskopische Sorptionslösung ist zweckmäßig eine wässerige LiCl-Lösung mit einer Konzentration im Bereich von etwa 15 % bis 40 %. Eine andere geeignete Sorptionslösung ist eine CaCl2-Lösung oder eine Mischung dieser beiden Lösungen. Aufgrund des spezifischen Gewichts und auch der Steuerung der Zuflussrichtung stellt sich im Behälter 11 ein Konzentrationsgefälle derart ein, dass ein unterer Bereich 14 mit einer höher konzentrierten (reichen) Sorpti- onslösung und ein oberer Bereich 15 mit einer schwächer konzentrierten (armen) Sorptionslösung gebildet werden. Innerhalb dieser Bereiche besteht selbstverständlich auch das Konzentrationsgefälle von oben nach unten.
Im in Fig. 1 dargestellten Kühlbetrieb, in welchem die Zuluft 3 im Enthalpietauscher 1 gleichzeitig entfeuchtet wird, ist der Einlass 10 mit einem Durchlass 16 in Bodennähe des Behälters 11 verbunden, so dass den Kapillarrohren die reiche Sorptionslösung zugeführt wird. Während ihres Herabfließens an den Kapillarrohren nimmt die Sorptionslösung Feuchtigkeit aus der Zuluft auf, so dass sich ihr Wassergehalt erhöht und damit ihre Konzentration verringert. Die so erhaltene arme Sorptionslösung wird dann über den Auslass 12 und einen auf der Oberfläche der Sorptionslösung im Behälter 11 befindlichen Schwimmer 17 in den Behälter 11 zurückgeführt. Auf diese Weise wird im Kühlbetrieb das Volumen der Sorptionslösung im Behälter 11 vergrößert.The hygroscopic sorbent solution is suitably an aqueous LiCl solution having a concentration in the range of about 15% to 40%. Another suitable sorption solution is a CaCl 2 solution or a mixture of these two solutions. Due to the specific weight and also the control of the inflow direction, a concentration gradient arises in the container 11 in such a way that a lower region 14 with a higher concentrated (rich) sorption solution and an upper region 15 with a weaker concentrated (poor) sorption solution are formed , Within these ranges, of course, there is also the concentration gradient from top to bottom. In the cooling operation illustrated in FIG. 1, in which the supply air 3 in the enthalpy exchanger 1 is simultaneously dehumidified, the inlet 10 is connected to a passage 16 near the bottom of the container 11, so that the rich sorption solution is supplied to the capillary tubes. As it flows down the capillary tubes, the sorbent solution absorbs moisture from the supply air, increasing its water content and thus reducing its concentration. The thus obtained poor sorption solution is then returned to the container 11 via the outlet 12 and a float 17 located in the container 11 on the surface of the sorption solution. In this way, in the cooling operation, the volume of the sorption solution in the container 11 is increased.
Bei der dargestellten Klimaanlage findet eine extrem hohe Wärmerückgewinnung statt, die eine zusätzlich Erwärmung oder Kühlung der Zuluft erübrigt, indem jeeils ein Enthalpietauscher für die Zuluft und die Abluft verwendet wird.In the illustrated air conditioning, an extremely high heat recovery takes place, which eliminates an additional heating or cooling of the supply air by a respective Enthalpietauscher for the supply air and the exhaust air is used.
Im Kühl- bzw. Sommerbetrieb wird die Zuluft 3 in dem ersten Enthalpietauscher 1 gekühlt und entfeuchtet. Das Fluid (Kühlwasser) strömt im Kreislauf durch beide Enthalpietauscher 1 und 2. Es wird in dem Register des ersten Enthalpietauschers 1 bei der Kühlung und Entfeuchtung der Zuluft 3 erwärmt. Im Register des zweiten Enthalpietauschers 2 wird das Fluid durch die Abluft 4 wieder abgekühlt, nachdem diese in einem vorgeschalteten Befeuchter adiabat auf ihre Taupunkt - temperatur gekühlt wurde. Die Abluft 4 wird hierdurch erwärmt und befeuchtet und anschließend aus dem Gebäude herausgeführt .
Im in Fig. 2 dargestellten Heiz- oder Winterbetrieb wird die Zuluft 3 in dem ersten Enthalpietauscher 1 erwärmt und befeuchtet. Das Fluid wird nunmehr im Enthalpietauscher 1 gekühlt und über die Rücklauflei- tung 7 sowie die Vorlaufleitung 6 in den zweitenIn cooling or summer operation, the supply air 3 is cooled in the first Enthalpietauscher 1 and dehumidified. The fluid (cooling water) flows in the circuit through both Enthalpietauscher 1 and 2. It is heated in the register of the first Enthalpietauschers 1 in the cooling and dehumidification of the supply air 3. In the register of the second enthalpy exchanger 2, the fluid is again cooled by the exhaust air 4 after it has been adiabatically cooled to its dew point temperature in an upstream humidifier. The exhaust air 4 is thereby heated and humidified and then led out of the building. In the heating or winter operation shown in FIG. 2, the supply air 3 is heated and humidified in the first enthalpy exchanger 1. The fluid is now cooled in the enthalpy exchanger 1 and via the return line 7 and the feed line 6 into the second
Enthalpietauscher 2 geleitet, in welchem es durch die Abluft 4 erwärmt wird, bevor es über die Rücklaufleitung 8 und die Vorlaufleitung 5 zurück zum Enthalpietauscher 1 geführt wird.Enthalpietauscher 2 passed, in which it is heated by the exhaust air 4 before it is passed through the return line 8 and the feed line 5 back to Enthalpietauscher 1.
Im Heizbetrieb sind durch entsprechende Ventilsteuerung der Schwimmer 17 und der Einlass 10 einerseits sowie der Durchlass 16 und der Auslass 12 andererseits miteinander verbunden. Es wird somit die arme Sorptionslösung aus dem Behälter 11 zur Benetzung der Kapillarrohre verwendet, und dieser wird beim Durchgang durch den Enthalpietauscher 1 aufgrund der Befeuchtung der Zuluft 3 Wasser entzogen, so dass sie als reiche Sorptionslösung über den Auslass 12 und den Durchlass 16 dem Bereich 14 im Behälter 11 zugeführt wird. Hierbei findet eine Verringerung des Volumens der Sorptionslösung entsprechend der Menge der an die Zuluft 3 abgegebenen Feuchtigkeit statt.In heating operation, the float 17 and the inlet 10 on the one hand and the passage 16 and the outlet 12 on the other hand are connected to one another by appropriate valve control. Thus, the poor sorbent solution from the container 11 is used for wetting the capillary tubes, and it is deprived of water when passing through the enthalpy exchanger 1 due to the humidification of the supply air 3, so that it as a rich sorption on the outlet 12 and the passage 16 the area 14 is supplied in the container 11. In this case, there is a reduction in the volume of the sorption solution corresponding to the amount of moisture released to the supply air 3.
Im Heizbetrieb kann somit die durch den Kühlbetrieb verwässerte Sorptionslösung regeneriert werden. Durch Steuerung der Menge der dem Enthalpietauscher 1 zugeführten Sorptionslösung über die Dosierpumpe 13 kann bestimmt werden, wie stark die Zuluft 3 befeuchtet und damit die Sorptionslösung konzentriert wird. Die Toleranz für die Einstellung der Raumfeuchte im Winter ist relativ hoch, so dass ein großer Spielraum besteht. Auf diese Weise kann eine Konzentrations- erhöhung, die eine vorangegangene Konzentrations- Verringerung im Kühlbetrieb ausgleicht, sehr genau eingestellt werden.
Der Behälter 11 muss die anfängliche Sorptionslösung und zusätzlich bis zur Regenerierung die gesamte Wassermenge, die von der Sorptionslösung während des Kühlbetriebs aus der Zuluft 3 aufgenommen wurde, speichern. Bei einer Klimaanlage mit beispielsweise 10.000 m3/h Zuluft, mit der ein Büro von etwa 2.000 m2 Nutzfläche klimatisiert werden kann, fallen bei mitteleuropäischem Klima im Sommer pro Jahr etwa 14.500 Liter aufgenommenen Wassers an.In heating mode, the silt solution diluted by the cooling operation can thus be regenerated. By controlling the amount of sorption solution fed to the enthalpy exchanger 1 via the metering pump 13, it can be determined how much the supply air 3 humidifies and thus the sorption solution is concentrated. The tolerance for the adjustment of the room humidity in the winter is relatively high, so that a large margin exists. In this way, an increase in concentration, which compensates for a previous reduction in concentration in the cooling operation, can be set very precisely. The container 11 must store the initial sorption solution and, in addition to regeneration, the entire amount of water that was taken up by the sorption solution during the cooling operation from the supply air 3. In an air-conditioning system with, for example, 10,000 m 3 / h of supply air, which can be used to air-condition an office of around 2,000 m 2 of usable floor space, Central European climates generate around 14,500 liters of water per year in the summer.
Mit einer möglichst hohen Konzentration der reichen Sorptionslösung und möglichst geringen Konzentration der armen Sorptionslösung kann das Speichervolumen des Behälters 11 minimiert werden. So wird für das vorstehende Beispiel mit einer Sorptionslösung aus LiCl bei einer reichen Lösung von 40 % und einer armen Lösung von 20, 30 oder 35 % jeweils ein Speichervolumen von 29, 58 oder 116 m3 gebraucht. Es ist da- her zur Verringerung der Speicherkapazität zweckmäßig, die Konzentrationsdifferenz zwischen reicher und armer Sorptionslösung möglichst groß, vorteilhaft größer als 15 % zu machen.With the highest possible concentration of the rich sorption solution and the lowest possible concentration of the poor sorption solution, the storage volume of the container 11 can be minimized. Thus, for the example above, with a sorbent solution of LiCl at a rich solution of 40% and a poor solution of 20, 30 or 35%, respectively a storage volume of 29, 58 or 116 m 3 is needed. It is therefore expedient for reducing the storage capacity to make the concentration difference between rich and poor sorption solution as large as possible, advantageously greater than 15%.
Die Konzentrationsdifferenz kann über die Durchflussmenge der Sorptionslösung im Enthalpietauscher 1 gesteuert werden. Je geringer die Durchflussmenge ist, desto höher wird die Konzentrationsdifferenz. Jedoch ist für eine gleichmäßige Benetzung der Kapillarrohre eine Mindestdurchflussmenge erforderlich, so dass die gewünschte Konzentrationsdifferenz häufig nicht in einem Durchlauf durch den Enthalpietauscher 1 erreicht wird. Es besteht jedoch dann die Möglichkeit, die durch den Auslass 12 austretende Sorptionslösung direkt über den Einlass 10 in den Enthalpietauscher 1 zurückzuführen, so dass die Sorptionslösung mehr als
einmal den Enthalpietauscher 1 durchläuft, bis sie die gewünschte Konzentrationsdifferenz erreicht hat und in den Behälter 11 geleitet wird.The concentration difference can be controlled by the flow rate of the sorption solution in the enthalpy exchanger 1. The lower the flow rate, the higher the concentration difference. However, for a uniform wetting of the capillary tubes, a minimum flow rate is required, so that the desired concentration difference is often not achieved in one pass through the enthalpy exchanger 1. However, it is then possible to return the sorption solution leaving through the outlet 12 directly via the inlet 10 into the enthalpy exchanger 1, so that the sorption solution more than once the enthalpy exchanger 1 passes through until it has reached the desired concentration difference and is passed into the container 11.
Im Heizfall wird die adiabate Kühlung der Abluft in einem Luftwascher vor deren Eintritt in den Enthalpietauscher 2 abgestellt. Eine Berieselung des Kapillarrohrregisters des Enthalpietauschers 2 mit Wasser kann dagegen fortgesetzt werden, weil der Wirkungs- grad dadurch erhöht wird. Zudem wird ein großer Teil des Enthalpietauschers ohnehin bei tieferen Außentemperaturen durch das bei Abkühlung der Abluft aus dieser austretende Kondensatwasser befeuchtet.In the case of heating, the adiabatic cooling of the exhaust air is turned off in an air washer before it enters the enthalpy exchanger 2. By contrast, it is possible to continue the sprinkling of the capillary tube register of the enthalpy exchanger 2 with water, because the degree of efficiency is thereby increased. In addition, a large part of the enthalpy exchanger is moistened anyway at lower outside temperatures by the condensate water emerging from it when the exhaust air cools down.
Der Gesamtwirkungsgrad der Klimaanlage kann noch erheblich gesteigert werden, wenn im Heiz- oder Winterbetrieb das Kapillarrohrregister des Enthalpietauschers 2 auch mit Sorptionslösung berieselt wird. Hierzu sind entsprechend ein Einlass 18 und ein Aus- lass 19 vorgesehen. Die Sorptionslösung kann für diesen Zweck ebenfalls dem Behälter 11 entnommen und in diesen zurückgeführt werden. Durch die Benetzung der Oberfläche der Kapillarrohre mit der Sorptionslösung wird der Taupunkt der Luft angehoben, so dass die Kondensationswärme, die durch den Kontakt zwischen der feuchten Abluft und der Oberfläche der Kapillarrohre anfällt, bei höheren Temperaturen wirksam wird. So kann bei einem mit einer LiCl-Sorptionslösung berieselten Kapillarrohrregister Kondensationswärme schon bei einer Lufttemperatur von 20 0C freigesetzt werden. Bei einem nicht berieselten Register erfolgt dies dagegen bei Annahme einer Ablufttemperatur von 22 0C und von 50 % relativer Feuchte erst bei einer Unterschreitung der Taupunkttemperatur von ca. 11 0C.
Auch können Maßnahmen gegen die Bildung von Eis auf den Kapillarröhren im Enthalpietauscher 2 entbehrlich werden, da die Berieselung des Kapillarrohrregisters mit Sorptionslösung die Temperatur für eine Eis- bildung stark senken kann.The overall efficiency of the air conditioner can be significantly increased if the capillary tube of the enthalpy exchanger 2 is also sprinkled with sorption solution during heating or winter operation. For this purpose, an inlet 18 and an outlet 19 are provided accordingly. The sorption solution can also be removed from the container 11 for this purpose and returned to it. By wetting the surface of the capillary tubes with the sorbent solution, the dew point of the air is raised so that the heat of condensation resulting from the contact between the moist exhaust air and the surface of the capillary tubes becomes effective at higher temperatures. Thus, in a capillary tube coil sprinkled with a LiCl sorption solution, condensation heat can already be released at an air temperature of 20 ° C. In a non-sprinklered register, however, this is done assuming an air temperature of 22 0 C and 50% relative humidity until a drop below the dew point of about 11 0 C. Measures against the formation of ice on the capillary tubes in the enthalpy exchanger 2 can also be dispensed with since the irrigation of the capillary tube register with sorption solution can greatly reduce the temperature for ice formation.
Schließlich kann die Sorptionslösung auch als Frostschutzmittel für das durch die Kapillarrohre der beiden Enthalpietauscher 1 und 2 strömende Fluid einge- setzt werden. Im Heizbetrieb wird die Temperatur des Fluids in der Rücklaufleitung 7 nahezu auf die Außenlufttemperatur gesenkt. Das Fluid muss daher mit Frostschutzmittel versetzt werden, das üblicherweise aus einer Glyzerinlösung besteht. Dies erhöht jedoch die Viskosität des Fluids erheblich, so dass die von der Pumpe 10 dauerhaft zu erbringende Leistung auf den vierfachen Wert ansteigen kann. Zudem verschlechtert ein derartiges Frostschutzmittel den Wärmeübergang, und die spezifische Wärmekapazität des Fluids wird verringert, so dass der Durchsatz des Fluids erhöht werden muss.Finally, the sorption solution can also be used as antifreeze for the fluid flowing through the capillary tubes of the two enthalpy exchangers 1 and 2. In heating operation, the temperature of the fluid in the return line 7 is lowered almost to the outside air temperature. The fluid must therefore be mixed with antifreeze, which usually consists of a glycerol solution. However, this significantly increases the viscosity of the fluid, so that the power to be permanently provided by the pump 10 can increase to four times. In addition, such antifreeze deteriorates the heat transfer, and the specific heat capacity of the fluid is reduced, so that the flow rate of the fluid must be increased.
Diese Nachteile werden deutlich verringert, wenn die Sorptionslösung als Frostschutzmittel verwendet wird. Diese kann mittels einer einfachen Ventilschaltung sowie geeigneter Verbindungsleitungen aus dem Behälter 11 in die Kapillarrohrregister eingespeist werden, wobei die Konzentration der jeweils herrschenden Außentemperatur in der Weise angepasst werden kann, dass sie so hoch wie nötig, aber so niedrig wie möglich ist.
These disadvantages are significantly reduced when the sorption solution is used as antifreeze. This can be fed by means of a simple valve circuit and suitable connection lines from the container 11 in the capillary tube, wherein the concentration of each prevailing outside temperature can be adjusted in such a way that it is as high as necessary, but as low as possible.
Claims
Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage unter Verwendung mindestens eines Enthalpietauschers (1) , bei dem die Wärmeaustauschfläche auf der einen Seite mit einem zur Kühlung oder zur Erwärmung von Luft (3) dienenden Fluid und auf der anderen Seite mit zu entfeuchtender oder zu befeuchtender Luft (3) sowie mit einer hygroskopischen Sorptionslösung in Berührung gebracht wird, derart, dass das Fluid und die Sorptions- lösung im Gleichstrom und das Fluid und die Luft (3) im Gegenstrom durch den EnthalpietauscherMethod for operating an air conditioning system using at least one enthalpy exchanger (1), in which the heat exchange surface on one side is provided with a fluid for cooling or heating air (3) and on the other side with air to be dehumidified or humidified (3 ) and a hygroscopic sorption solution, such that the fluid and the sorption solution are cocurrent and the fluid and air (3) are countercurrent through the enthalpy exchanger
(1) geführt werden,, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klimaanlage in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit der Luft (3) sowohl im Entfeuchtungsbetrieb als auch im(1), that the air conditioning system is operated in dehumidification mode as well as in the dehumidification mode depending on the temperature and / or humidity of the air (3)
Befeuchtungsbetrieb eingesetzt wird und dass die Sorptionslösung im Umlaufbetrieb aus einem Speicher (11) in den Enthalpietauscher (1) geführt und aus dem Enthalpietauscher (1) in den Speicher (11) zurückgeführt wird, wobei die im Entfeuchtungsbetrieb erfolgte Zunahme des Wassergehalts der Sorptionslösung im Befeuchtungsbetrieb rückgängig gemacht wird, und auf Grund eines sich im Speicher (11) einstel- lenden Konzentrationsgefälles der Sorptionslösung im Entfeuchtungsbetrieb Sorptionslösung aus einem eine höhere Konzentration aufweisenden Bereich des Speichers (11) in den Enthalpietauscher (1) geführt und aus diesem in einen eine geringere Konzentration aufweisenden Bereich desHumidification operation is used and that the sorption solution is circulated from a memory (11) in the Enthalpietauscher (1) and returned from the Enthalpietauscher (1) in the memory (11), wherein the dehumidifying occurred in the increase in the water content of the sorption in humidifying and, on the basis of a concentration gradient of the sorption solution in the dehumidifying operation which is set in the tank (11), sorption solution is passed from a region of the tank (11) having a higher concentration into the enthalpy exchanger (1) and from this into a lower concentration having area of
Speichers (11) zurückgeführt sowie im Befeuch- tungsbetrieb Sorptionslösung aus einem eine geringere Konzentration aufweisenden Bereich des Speichers (11) in den Enthalpietauscher (1) geführt und aus diesem in einen eine höhere Kon- zentration aufweisenden Bereich des SpeichersAccumulator (11) and in the humidifier Operation sorption from a region having a lower concentration of the memory (11) in the Enthalpietauscher (1) and out of this into a higher concentration tion having area of the memory
(11) zurückgeführt wird.(11) is returned.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Sorptionslösung im Speicher (11) von oben nach unten zunimmt und im Entfeuchtungsbetrieb Sorptionslösung aus dem unteren Teil (14) des Speichers (11) in den Enthalpietauscher (1) geführt und aus diesem in den oberen Teil (15) des Speichers (11) zurück- geführt sowie im Befeuchtungsbetrieb Sorptions- lösung aus dem oberen Teil (15) des Speichers (11) in den Enthalpietauscher (1) geführt und aus diesem in den unteren Teil (14) des Speichers (11) zurückgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of the sorbent solution in the memory (11) increases from top to bottom and in dehumidifying operation sorption from the lower part (14) of the memory (11) in the Enthalpietauscher (1) and out this in the upper part (15) of the memory (11) and led back in humidifying sorption from the upper part (15) of the memory (11) in the Enthalpietauscher (1) and out of this in the lower part (14 ) of the memory (11) is returned.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationsherabsetzung der Sorptionslösung im Entfeuchtungs- betrieb bei einem Durchlauf durch den Enthalpietauscher (1) möglichst hoch ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the concentration reduction of the sorption solution in the dehumidifying operation in a passage through the Enthalpietauscher (1) is as high as possible.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorptionslösung vor der Rückführung in den Speicher (11) mehrfach den Enthalpietauscher (1) durchläuft.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sorption solution before returning to the memory (11) repeatedly passes through the Enthalpietauscher (1).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- durch gekennzeichnet, dass die Konzentrations- herabsetzung der Sorptionslösung über die Menge der pro Zeiteinheit zu dem Enthalpietauscher (1) geführten Sorptionslösung gesteuert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, character- ized in that the concentration reduction of the sorption solution over the amount of per unit time to the Enthalpietauscher (1) guided sorption solution is controlled.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrations- herabsetzung der Sorptionslösung im Kühlbetrieb zwischen der Entnahme aus dem Speicher (11) und der Rückführung in den Speicher (11) mindestens6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the concentration reduction of the sorption solution in the cooling operation between the removal from the memory (11) and the return to the memory (11) at least
15 % beträgt.15%.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Sorptionslösung eine wässerige LiCl-Lösung verwendet wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an aqueous LiCl solution is used as the sorbent solution.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der LiCl-Lösung im Speicher (11) im Bereich zwischen 15 % und 40 % liegt.8. The method according to claim 7, characterized in that the concentration of LiCl solution in the memory (11) is in the range between 15% and 40%.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch gekennzeichnet, dass die Sorptionslösung dem Fluid als Frostschutzmittel beigemischt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, character- ized in that the sorption solution is added to the fluid as antifreeze.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Enthalpietauscher (1, 2) verwendet werden, die von dem Fluid in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander durchströmt werden, wobei im Entfeuchtungsbetrieb der erste Enthalpietauscher (1) zur Kühlung und Entfeuchtung von Zuluft (3) und der zweite Enthalpietauscher (2) zur Kühlung des Fluids durch Abluft (4) und im Befeuchtungs- betrieb der erste Enthalpietauscher (1) zur Erwärmung und Befeuchtung von Zuluft (3) und der zweite Enthalpietauscher (2) zur Erwärmung des Fluids durch Abluft (4) verwendet werden.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that at least two Enthalpietauscher (1, 2) are used, which are flowed through by the fluid in a closed circuit in succession, wherein in the dehumidifying operation, the first Enthalpietauscher (1) for cooling and Dehumidification of supply air (3) and the second Enthalpietauscher (2) for cooling the fluid by exhaust air (4) and in humidifying the first Enthalpietauscher (1) for heating and humidifying supply air (3) and the second Enthalpietauscher (2) Heating of the fluid by exhaust air (4) can be used.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschfläche des zweiten Enthalpietauschers (2) ebenfalls mit Sorptionslösung benetzt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the heat exchange surface of the second Enthalpietauschers (2) is also wetted with sorbent solution.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentrationsgefälle der Sorptionslösung im zweiten Enthalpietauscher (2) umgekehrt zu dem im ersten Enthalpietauscher (1) ist.12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the concentration gradient of the sorption solution in the second Enthalpietauscher (2) is reverse to that in the first Enthalpietauscher (1).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft (4) vor Eintritt in den zweiten Enthalpietauscher (2) adiabat gekühlt wird. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the exhaust air (4) is cooled adiabatically before entering the second Enthalpietauscher (2).
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
DE102010011707A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Donald Herbst | Air conditioner and method for operating an air conditioner |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4707995A (en) * | 1981-06-18 | 1987-11-24 | Geophysical Engineering Company | Apparatus and method for controlling temperature and humidity within an enclosure |
DE19952639A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-10 | Igema Verwaltungsgesellschaft | Air conditioning process comprises drying air stream by adsorbing its water content and regenerating sorption solution by desorbing water using low temperature heat and surrounding air |
US6745826B2 (en) * | 2000-06-23 | 2004-06-08 | Ail Research, Inc. | Heat exchange assembly |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100387926C (en) * | 2004-04-02 | 2008-05-14 | 大连理工大学 | Accumulation dehumidifying air conditioning method for accumulation dehumidifying air conditioner set, and appts. thereof |
CN1818486A (en) * | 2006-03-17 | 2006-08-16 | 清华大学 | Air-conditioner system with carbon dioxide supercritical circulating hot pump and solution dehumidification combination |
CN100417865C (en) * | 2006-06-15 | 2008-09-10 | 清华大学 | Thermal-drive solution ventilation processor set by using cooling water as cooling source |
-
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- 2009-09-16 CN CN2009801363955A patent/CN102165267A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4707995A (en) * | 1981-06-18 | 1987-11-24 | Geophysical Engineering Company | Apparatus and method for controlling temperature and humidity within an enclosure |
DE19952639A1 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-10 | Igema Verwaltungsgesellschaft | Air conditioning process comprises drying air stream by adsorbing its water content and regenerating sorption solution by desorbing water using low temperature heat and surrounding air |
US6745826B2 (en) * | 2000-06-23 | 2004-06-08 | Ail Research, Inc. | Heat exchange assembly |
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Publication number | Publication date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 200980136395.5 Country of ref document: CN |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09778717 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09778717 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |