Wärmerückgewinnung aus der Abluft mittels Regeneratoren

In der Juli-Ausgabe 1997 der Zeitschrift Heizung Lüftung/Klima Haustechnik (HLH) wurde von einem kostengünstigen regenerativen Lüftungsgerät zur Einzelraumlüftung berichtet. In einem Gehäuse befindet sich ein wärmespeichernde Regenerator, z.B. Metallspäne. Ein Ventilator läst in wechselnden Zeitintervallen die Abluft aus dem Raum und die Frischluft am Regenerator entlang streichen. Zwei gegenläufig geschaltete Ventilatoren in zwei Gehäusen oder zwei Gehäuseteilen sind erforderlich, um den Druckausgleich im Gebäude zu gewährleisten. Mit diesem Gerät kann man sehr hohe Energieeinsparungen bei Neu- und Altbauten erreichen die über den Ergebnissen üblicher rekuperativer Plattenwärmetauscher liegen.

Quelle:  Dezentrale Wärmerückgewinnung aus der Abluft mittels ortsfester Regeneratoren Jürgen Lehmann, Prof. Dr.-Ing., Michael Löffler, Dr.-Ing., Max Mertins,Universität Karlsruhe (TH) Fakultät für Architektur/TA, Englerstr.7, D-76128 Karlsruhe, Tel: +49 721 608 2890; Fax: 49 721 608 6157 e-mail: michael@fbta.uni-karlsruhe.de

Diese Regeneratoren funktionieren nach dem nachfolgend dargestellten Prinzip:

Ein Beispiel für einen derartigen Regenerator findet sich in der Marktübersicht für dezentrale Lüftungsgeräte

Eine andere Form eines Regenerators findet sich im zentralen Lüftungsgerät von Hoval oder Vivax

Bild: Hoval	Bild: Vivax

Hersteller derartiger Rotoren sind z.B:

Auszug aus Hersteller-Beschreibung ECON-ION: In eine Kleberschicht wird als Sorptionsmittel ein Ionenaustausch-Harz in Pulverform eingelagert und mit einer anitbakteriell wirkenden Schutzschicht überzogen. Der wesentliche Unterschied zu den herkömmlichen Sorbentien liegt in der besonderen Selektivität von Ionenaustausch-Harzen; es werden durch den Ionenaustausch-Effekt nur Wassermoleküle zwischen den Luftströmen übertragen. Wassermoleküle werden dabei zur Harzoberfläche durch intermolekuläre Ladungskräfte angezogen und umgeben das Harz dann durch die elektrische Coulomb-Feldkraft. Dadurch wird erreicht, dass  Geruchsmoleküle wie z.B. Ammoniak oder flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC) nicht in Kontakt mit dem Harz kommen können. Geruchsübertragungen im Rotor werden damit verhindert. Wassermoleküle auf der Harzoberfläche dringen durch osmotische Druckunterschiede in das Harzinnere und werden dort durch fixierte Ionen (SO3+ und Na-) angezogen und hydriert. Bei der Wasseraufnahme und Wasserabgabe wird durch die Adsorptions- und Desorptionskräfte ein Gleichgewicht auch bei wechselnden äusseren Bedingungen gehalten. 

Quelle: Forschungsprogramm "Rationelle Energienutzung in Gebäuden", Temperatur- und Feuchteübertragungsverhalten von Wärmerückgewinnern im Teillastbetrieb Schlussbericht HTA Luzern, Abteilung HLK  sowie HI-PANEX-Ion Power Total Heat Exchanger, Seibu Giken

Hi-Panex rotary heat exchangers  / Seibu Giken manufacturers / rotary heat exchangers and dehumidifiers.

Die Hersteller geben derzeit einheitlich an, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Lüftungsgeräten ein Wärmebereitstellungsgrad zwischen 100 und 150 Prozent erreicht werden kann. Zudem führen diese Geräte die Raumluftfeuchtigkeit, welche bei herkömmlichen Lüftungsgeräten ins Freie geführt werden, zurück ins Gebäude. Wie dies möglich ist, wurde oben versucht darzustellen. Die höhere Wärmebereitstellungszahl derartiger Geräte beruht auf der Nutzung der freiwerdenden Enthalpie, welche man berechnen kann. Im deutschsprachigen Raum finden sich im Internet bisher nur wenige Fundstellen für derartige Lüftungsgeräte. Anders sieht es aus, werden Keywords wie "Innovative Energy Recovery", Heat Recovery Devices", rotary enthalpy exchangers", "Heat pipe heat exchangers", "Industrial Heat-Recovery Strategies" verwendet. Im industriellen Bereich sind derartige Wärmerückgewinnungsgeräte seit längerer Zeit im Einsatz. Seibu Giken Co.Ltd, Japan begann seine Produktion z.B. bereits 1970, 

seit 1998 baut Seibu Giken Co.Ltd, einen Rotor, der auch Feuchtigkeit zurück in den "Wohnraum" leiten kann.

Literaturverzeichnis 

[1] Schlussbericht des BEW-Projektes Nr. 50507, Wärmerückgewinnung durch regenerative Luft/Luft-Wärmeübertrager, November 1996 

[2] Schlussbericht des NEFF-Projektes Nr. 250.2, Nachweis der Wärmerückgewinnung durch regenerative Luft/Luft-Wämeübertrager, Januar 1997 

[3] SN EN 308: 1997, Wärmeaustauscher – Prüfverfahren zur Bestimmung der Leistungskriterien von Luft/Luft- und Luft/Abgas- Wärmerückgewinnungsanlagen 

[4] Schlussbericht des BFE-Projektes Nr. 24 891, Ein- und Ausgabeprogramm für Berechnung des jährlichen Energiebedarfs von lüftungstechnischen Anlagen gemäss Richtlinie 95-3, 2001. 

[5] Dezentrale Wärmerückgewinnung aus der Abluft mittels ortsfester Regeneratoren Jürgen Lehmann, Prof. Dr.-Ing., Michael Löffler, Dr.-Ing., Max Mertins,Universität Karlsruhe (TH) Fakultät für Architektur/TA, Englerstr.7, D-76128 Karlsruhe, Tel: +49 721 608 2890; Fax: 49 721 608 6157 e-mail: michael@fbta.uni-karlsruhe.de

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