用于建筑物空调的方法和装置与流程

本发明涉及一种建筑物空调的方法，其中温度控制介质在包括热源或冷源和至少一个热交换器的循环过程中循环，其中热交换器中的温度控制介质与环境进行热量交换，例如为了加热或冷却内部空间。此外，本发明还涉及一种用于建筑物空调的相应装置，该装置具有热源或冷源和至少一个布置好的热交换器以及在回路中在热源或冷源和至少一个的热交换器之间循环的温度控制介质。

背景技术：

1、这样的方法和装置是已知的，为此，可以示例性参考ep 2 474

2、797a1。已知的方法和装置的功能原理基于以下内容，即，根据加热或冷却建筑物内部空间的需要，通过集成在循环过程中的热源或冷源加热或冷却温度控制介质，并将其供应给热交换器，该热交换器与建筑物的内部空间有热交换关系。如果温度控制介质被加热到比建筑物内部空间更高的温度，它就会在热交换器中释放出相应的热流到建筑物内部空间中并将其加热。相反，如果温度控制介质被冷却到比建筑物内部空间低的温度，它在热交换器中从建筑物内部空间吸收相应的热流，即从内部空间提取热量，从而发生相应的冷却。

3、因此，已知的方法和装置用于根据需要提高或降低热交换器所在建筑物的内部空间的温度，以便对建筑物进行相应的空调。

4、影响建筑物空调的其他参数，尤其是内部空间中所含室内空气的空气湿度或含水量，不能用已知的方法和装置来控制，相反，其常常受到负面影响。例如，在对建筑物内部空间进行密集加热的过程中，室内空气会变得不适当得干燥，即内部空间所含室内空气的相对湿度会不适当地强烈下降。另一方面，当建筑内部空间被密集地冷却时，相对湿度也会由于空气温度的下降而增加，并导致室内空气的过度湿润，这最终会导致霉菌的形成和类似的不良影响。因此，到目前为止，除了调节温度外，还不可避免地要例如通过定期换气、使用空气加湿器和/或空气干燥器影响内部空间中所含室内空气的空气湿度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种用于建筑物空调的方法和装置，其克服了现有技术的缺点，确保建筑物的节能空调，包括调节内部空间所含的室内空气的空气湿度。

2、为了解决所提出的目的，根据本发明提出了一种根据权利要求1的特征的方法。

3、用于解决所提出的目的的根据本发明的装置是权利要求7的主题。

4、本发明的有利设计方案和扩展方案是从属权利要求的主题。

5、在根据本发明的方法的范围内，建议在热源或冷源与至少一个的热交换器之间的循环过程中提供吸湿性液体作为温度控制介质，即一种液体，除了已知能被控制到不同的温度水平外，其还能吸收或释放水分。根据本发明设置的吸湿性液体在循环过程内通过热交换器进行循环，该热交换器被设计成液体密封的，但水蒸气可透过，因此温度控制介质在通过热交换器循环时例如从建筑物内部空间吸收水蒸气，或将水蒸气释放到建筑物内部空间中，这取决于建筑物内部空间中热交换器周围的室内空气的湿度含量。

6、这样，不仅可以通过温度控制介质以已知的方式通过相应设置其温度来在热交换器中与建筑物内部空间进行热交换，并利用它来控制内部空间的温度，而且还可以通过热交换器和在其中循环的温度控制介质与周围的室内空气之间的物质交换来使室内空气加湿或除湿。

7、温度控制介质和建筑物内部空间中的室内空气之间分别存在的蒸汽分压差异，对于从环境中吸收水分，例如从建筑物内部空间的室内空气进入形成为吸湿性液体的温度控制介质中，或从热交换器中形成为吸湿性液体的温度控制介质中释放水分到建筑物内部空间的室内空气而言具有决定性意义。这种分压差导致从蒸汽分压较高的一侧向蒸汽分压较低的一侧进行水蒸气的物质传递。

8、为了能够相应地调节分压差，从而能够控制和调节建筑物内部空间的加湿或除湿，根据本发明的一个方案设定，调节在循环过程中循环的温度控制介质的压力，例如通过调节集成在循环过程中的温度控制介质的进料泵或温度控制介质回路中的相应节流阀。

9、循环过程中的温度控制介质的压力例如可以是约0.5至1mpa，尤其是约0.8mpa，即在循环过程中循环的温度控制介质与环境、例如建筑物内部空间中普遍存在的压力相比，有利地具有可控的负压力。

10、此外，在循环过程中循环的温度控制介质的蒸汽分压也可以通过相应调整吸湿性液体的浓度或通过稀释它来控制。温度控制介质的浓度可以例如通过输入热量并将温度控制介质中的水成分蒸发到环境中增加，并通过从环境中吸收水蒸气和/或向温度控制介质中掺入水来降低。

11、在本发明的背景下，尤其基于氯化锂、溴化锂或氯化钙的盐溶液被提供作为吸湿性液体。

12、在本发明范围内提出的用于上述类型的建筑物空调的装置包括至少一个布置在建筑物内部空间的热交换器和在热源或冷源与至少一个的热交换器之间的回路中循环的温度控制介质。根据本发明，提供一种吸湿性液体，尤其是盐溶液，作为温度控制介质，并且热交换器被设计成液体密封的，但可透过水蒸气，以这种方式，可以借助于温度控制介质通过至少一个的热交换器从热交换器环境吸收水蒸气或将其释放到环境。

13、根据本发明的一个方案设定，至少一个的热交换器形成为带有嵌入的毛细管垫的空调元件，该毛细管垫由两个收集管和在其间延伸的毛细管组成，温度控制介质可以流过这些毛细管，其中毛细管的壁被形成为液体密闭的，但水蒸气可透过，以便能够在温度控制介质和建筑物内部空间之间不仅实现热交换，而且实现水蒸气交换。

14、根据本发明的另一个方案，毛细管由中空纤维形成，中空纤维对水蒸气具有透过性，但对液体不具有透过性。这种中空纤维以各种形式为人所知，目前例如已在膜技术中被用作过滤器。它们在壁结构中具有可透过的结构，因此纤维的壁作为膜起效。例如，这种中空纤维膜由聚醚砜、聚砜或聚丙烯腈或烧结或挤压的聚四氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯组成。

15、在本发明的范围内，这种管状中空纤维优选可以具有圆形横截面，其中直径优选约为0.3mm至5mm。

16、中空纤维的壁优选相对于水蒸气是半渗透的，或者形成为反渗透膜，以便选择性地只对水蒸气分子可透过。它们也可以是疏水性的，以避免水在中空纤维的表面凝结。

17、根据本发明的一个方案，在根据本发明的装置的范围内提出的带有嵌入的毛细管垫的空调元件可以设计成用于安装在墙壁或天花板的刚性面板，并具有形状稳定的支撑框架，其例如由金属或塑料型材制成，其以多孔且水蒸气可透过的填充物填充成面板，可以由例如硅藻土制成，面板可以具有与建筑物的其余内部空间相匹配的表面设计。毛细管垫被嵌在填充物之间，因此其视觉上不可见。

18、根据本发明的另一个方案，空调元件被形成为柔性幅材，该幅材在表面区域包括可透过水蒸气的面状结构，毛细管垫被布置在这些面状结构之间。这种用于形成空调元件的柔性幅材可以被设计成例如窗帘的方式或百叶窗的叶片形式。这些面状结构可以由例如棉织物形成，或包括合适的超吸水纤维，其上覆盖有水蒸气可透过的膜，例如基于ptfe的膜，如

19、位于空调元件内部的毛细管垫除了优选由中空纤维形成的毛细管外，还包括两个与毛细管相通的收集管，其作用是将温度控制介质送入作为热交换器的空调元件或由其引出，并且是循环的温度控制介质的回路的组成部分。

20、收集管在此可以设计成呈连接盒形式的短管段，各个毛细管在径向上汇入其中，或者收集管设计成优选直线的管段，其可以彼此间隔布置，或者在一个共同的轴线上布置。该布置优选以这样的方式选择，即各个毛细管尽可能均匀地分布在空调元件内。

21、优选的是，根据本发明实施为空调元件的热交换器在每平方米的空调元件面积内有大约20-200根毛细管。