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Verfahren und Einrichtung zur Strahlungsklimatisierung in einem zum Aufenthalt von Personen dienenden Raum
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zur Strahlungsklimatisierung in einem zum Aufenthalt von Personen dienenden Raum durch Zuführung oder Entzug von Wärme, wobei den Im
Raum sich aufhaltenden Personen Wärme sowohl direkt als auch indirekt auf dem Wege ein-oder mehr- facherReflexion an reflektierenden Schichten der Begrenzungsflächen des Raumes zugestrahlt wird.
Durch die Herstellung eines gesunden und angenehm anregenden Strahlungsklimas in einem solchen Raum, wel- ches örtlich nach verschiedenen Richtungen hin weitgehend ausgeglichen ist und eine von der Lufttempera- tur in gewünschtem Sinne und Mass abweichende, konstante Strahlungstemperatur aufweist, soll die für die
Behaglichkeit massgebende und für den Grundumsatz des Menschen wirksame Umgebungstemperatur auto- matisch innerhalb der Behaglichkeitszone gehalten werden.
Bei der bisherigen Klimatisierung von Won- un Arbeitsräumen ist im allgemeinen auf den Umstand nicht Rücksicht genommen worden, dass die Umfassungswände der Räume im Spektralbereich der Temperaturstrahlung von 300 K nahezu wie schwarze Körper Strahlung aussenden und empfangen. Zufolge unter- schiedlicherTemperatur der Fenster, Aussen- und Innenwände des Raumes geben die Rauminsassenihre 1m Grundumsatz erzeugte Wärme in Form von Strahlung nicht in gleichem Masse nach den verschiedenen Richtungen des Raumes ab.
So macht sich im Winter eine einseitige Abkühlung in Richtung der Fenster und der kälteren Aussenwände und im Sommer eine einseitige Erwärmung durch die Einstrahlung des Sonnen-und Himmelslichtes auch noch bei Abblendung durch Innenstores unangenehm bemerkbar. Diese Erscheinung wird erfahrungsgemäss häufig an Gebäuden beanstandet, die in moderner Leichtbauweise, mit verhältnismässig dünnen Wänden aufgeführt und mit grossen Fenstern ausgerüstet sind. In der Tat ist sie hier besonders auffällig, nicht nur wegen der Grösse der Temperaturunterschiede, sondern auch weil die grossen, das Raumklima wesentlich mitbestimmenden Fensterflächen und Aussenwände jeder Schwankung der Aussentemperatur und der Himmelsstrahlung nahezu unmittelbar folgen.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, die im Raum beobachtete Inhomogenität der Strahlungstemperatur durch Bekleiden sämtlicher Begrenzungsflächen mit strahlungsreflektierenden Tapeten zu beseitigen. Diese Massnahme führt aber dazu, dass die Strahlungstemperatur im Raum in einem unerträglichen Masse von der wechselnden Einstrahlung des Himmelslichtes abhängig wird.
Mit der modernen Leichtbauweise ist ohnehin schon die ausgleichende Wirkung sowohl für jahreszeitliche wie für kurzzeitige Schwankungen der Aussentemperatur, die den früheren Gebäuden mit massiven Steinwänden eigen war, beinahe gänzlich verlorengegangen. Aus diesem Grunde müssen heute an die Regelfähigkeit der Klimaanlage sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Da die modernen Gebäude zudem meistens mit übermässig grossen Fenstern ausgestattet sind, bereitet die wechselnde Sonnenbestrahlung der l. ussenfronten der Raumklimatisierung heute grosse Schwierigkeiten.
Bei einer Klimatisierung mit Radiatoren, Klimakonvektoren oder Lüftungsanlagen zur Luftkonditionierung mussre bisher immer als grundsätzlicher Nachteil in Kauf genommen werden, dass im Winter die Lufttemperatur höher als die Strahlungstemperatur der Wände ist und im Sommer die Wärmebelastung in-
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folge des Strahlungseinfalles durch die Fenster nur ungenügend ausgeglichen werden kann.
Im Winter erhält man auf diese Weise ein Klima, das ungesund und eher erschlaffend als tätigkeitsanregend wirkt ; ungesund, weil die Nasenschleimhäute durch die warm eingeatmete Luft nicht mehr so weit abgekühlt werden, dass sich beim Ausatmen der wasserdampfgesättigten Luft an ihnen noch Feuchtigkeit kondensieren könnte, die sie vor dem Austrocknen schützt ; erschlaffend, weil die zusätzliche Wärme, die der Mensch bei körperlicher Arbeit erzeugt, mit der Bewegung nicht in dem. gewünschten Mass an die zu warme Raumluft abgeführt wird.
Im Sommer müsste hingegen bei ausreichender Kompensation der Wärmebelastung, die mit dem Strahlungseinfall durch das Fenster gegeben ist, die Luft so stark gekühlt werden, dass der dem Fenster abgewendeten Seite des Körpers zu viel Wärme entzogen wird.
Aus diesem Grunde kann höheren Komfortansprüchen nur mit einer Strahlungsklimatisierung entsprochen werden, die die einseitige Strahlungsbelastung ausgleicht oder kompensiert und zugleich die Möglichkeit bietet, im Winter die Lufttemperatur tiefer als die Strahlungstemperatur zu halten.
Mit den derzeitig üblichen Verfahren einer Strahlungsheizung bzw. Strahlungskühlung durch schwach temperierte Flächenwerden allerdings diese Forderungen noch nicht erfüllt, weil die temperierten Flächen nicht im Strahlungsgleichgewicht mit den übrigen Begrenzungsflächen des Raum es stehen und die Lufttemperatur stationär kaum jemals mehr als 1 C unter der über alle Richtungen gemittelten Strahlungstemperatur liegt. Auch kranken diese Verfahren daran, dass bei ihnen vorübergehende Wärme-bzw. Abkühlungsbelastungen mit der Regelung der temperierten Fläche auf konstante Temperatur noch nicht so weit automatisch ausgeglichen werden, wie dies zur Aufrechterhaltung eines behaglichen Raumklimas not- wendig wäre. Dazu müsste nämlich, z.
B. bei plötzlichem Einfall von Sonnenlicht, die gesamte Energie der einfallenden Strahlung nur von der temperierten Fläche selbst und nicht von andern Flächen absorbiert werden, die sich durch die Bestrahlung erwärmen.
Alle diese Mängel der bekannten Verfahren werden mit der Erfindung behoben. Sie besteht darin, dass der Raum im Sommer wie im Winter durch eine als Quelle oder Senke wirkende temperierte Fläche hohon Emissions-und Absorptionsvermögens, die mindestens so gross wie die von der Sonnenstrahlung nicht abgeschirme Fensterfläche des Raumes ist, auf im Bereich von 25 bis 150C liegende Strahlungstemperaturen gebracht wird, dass ferner diese Strahlungstemperaturen durch gleichmässige, zeitlich konstante Tempe-
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mit grosserwärmeeindringzahlmindestensteilweise bedeckendenschichten an allen Stellen des erwähnten Raumes ausgeglichen und stabilisiert werden, dass weiterhin, wenigstens im Winter,
die Luft im Raum durch Lüftung auf der gleichen Temperatur gehalten wird wie die innere Fensterscheibe und die innere Oberfläche der Aussenwand bzw. wie die diese Flächen abdeckenden Schichten infolge des Strahlungsaustausches mit den übrigen Flächen, und dass schliesslich die Luftbewegung im Raum durch Beachtung df : Be- dingungen für eine stabile Luftschichtung mit nach oben zunehmender Temperatur und/oder durch gleich- mässige Verteilung der eingeführten Zuluft, z. B. in der Zwischendecke, so klein gehalten wird, wie es zur Vermeidung von wahrnehmbarem Luftzug, d. h. zur Senkung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft unter 0, 1 m/s notwendig ist.
Gemäss der Erfindung wird dies mit einer Einrichtung erreicht, die gekennzeichnet ist, durch das gleichzeitige Vorhandensein einer zur Zu- oder Abführung von Wärme dienenden Strahlungsfläche, die als temperierte Fläche mit hohem Emissions- und hohem Absorptionsvermögen ausgebildet und mindestens so gross wie die nicht von der Sonnenstrahlung abgeschirmte Fensterfläche ist. einer Heiz-bzw.
Kühlanlage mit Regeleinrichtung, welche die genannte Strahlungsfläche an den verschiedenen Stellen zeitlich konstant auf wenig voneinander abweichenden Temperaturen hält, wobei sich das Mittel im Verlaufe eines Jahres äusserstenfalls zwischen +15 und +25 C bewegt, ferner einer Schicht mit vergleichweise geringem Emissionsvermögen für die Temperaturstrahlung von 300 K, welche die nichttemperierten Begrenzungsflächen des Raumes wenigstens zum grössten Teil abdeckt und unabhängig von ihrem optischenReflexionsvermögen die Strahlung der temperierten Strahlungsfläche mit geringem Verlust reflektiert, und gegebenenfalls einer mit Löchern versehenen Zwischendecke, durch welche kühle Frischluft als Zuluft gleichmässig in den Raum verteilt wird.
Gemäss einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Einrichtung ist der grösste Teil derjenigen nicht temperierten Begrenzungsflächen, welcher eine grosse Wärmeeindringzahl und von der Strahlungstemperatur abweichende Oberflächentemperaturen aufweist, mit einer im Wellenlängenbereich 3,5 p - S5 y transparenten Kunststoffolie, z. B. einer Polyäthylen-oder Polyester-Folie, überzogen, auf deren Rückseite in dünner, lichtdurchlässiger Schicht ein Metall aufgebracht ist, das die Eigenschaft hat, in dünner Schicht im sichtbaren Spektralbereich transparent zu sein und gleichzeitig im Spektralbereich der Temperaturstrahlung von 300 K ein nur geringes Emissionsvermögen zu besitzen.
Unter der Wärmeeindringzahl wird das Produkt aus Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität pro
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Masseneinheit verstanden. Sie ist ein Mass dafür, wie stark eine Wand den Wärmeinhalt des Raumes mitbestimmt und welche Energiemenge sie dem Raum bei abweichender Temperatur entzieht, um sie entweder abzuleiten oder in sich zu speichern bzw. dem Raum zuführt.
Wände grosser Wärmeeindringzahl wirken also, sofern sie nicht besonders gut nach aussen isoliert sind, im Winter als"Eisberge"und im Sommer als"Glutofen". Werden diese Wände aber raumseits mit Schichten versehen, die mindestens im Wellenlängenbereich von 3, 51l bis 35 li nur ein geringes Emissionsver- mögen aufweisen, so spielt ihre Oberflächentemperatur für die von ihnen ausgehende Strahlung nur noch eine untergeordnete Rolle, weil sie im wesentlichen die Strahlung reflektieren, die ihnen von seiten der temperierten Strahlungsfläche und von seiten des Fensters zugestrahlt wird.
Um die Temperatur der von ihnen reflektierten Strahlung möglichst unabhängig von der wechselnden
Belastung des Raumes durch die Himmelsstrahlung zu machen, wird gemäss der Erfindung der als Strah- lungsquelle ausgebildete Teil der Begrenzungsflächen grösser als die nicht abgeschirmte Fensterfläche ge- macht.
Gemäss einem weiteren Gedanken der Erfindung dienen dem gleichen Zweck an den nicht temperierten Wänden und vor dem Fenster ausgespannte dünne Polyäthylen- oder Polyester-Folien, auf deren einer Seite in dünner Schicht ein Metall, wie z. B. Gold. Platin, Kupfer oder Nickel etwa durch Bedampfen aufgebracht ist, welches in dünner Schicht sichtbares Licht und zum Teil auch kurzwellige ultrarote Strahlung noch teilweise durchlässt, die Temperaturstrahlung von 300 K aber nahezu hundertprozentig reflektiert.
Da dünne Polyäthylen- und Polyester-Folien im gesamten von 0, 4 u bis 35 in reichenden Spektrum transparent sind, bleibt diese Eigenschaft der dünnen Metallschicht auch dann noch erhalten, wenn sie durch den Polyäthylen- oder Polyesterfilm getragen und geschützt ist. Somit lässt die raumseits vor dem Fenster ausgespannte Schicht zwar die das Fenster durchdringende Himmelsstrahlung mit einem kurzwellig ultraroten Anteil in den Raum eindringen, aber nicht die Temperaturstrahlung des Fensterglases.
Die in denRaum einfallende sichtbare und kurzwellig ultrarote Strahlung erwärmt zwar die beschichteten Wände infolge teilweiser Absorption durch die hinter der Schicht angebrachte Wandfarbe, aber diese erwärmten Wände strahlen praktisch nicht in den Raum zurück, weil das Emissionsvermögen der Metallschicht im Bereich der Temperaturstrahlung von 300 K nur sehr gering ist. Dies hat zur Folge, dass dem Raum eine homogene und nach allen Richtungen ausgeglichene Strahlungstemperatur aufgezwungen wird, die im wesentlichen durch die Temperatur der künstlich temperierten Strahlungsfläche bestimmt ist.
Wenn daher durch Zu- oder Abführung von Wärme die Temperatur der Strahlungsfläche auf einem konstanten Wert gehalten wird, so nimmt diese Strahlungsfläche sofort automatisch die überschüssige Energie einer plötzlich einfallenden Sonnenstrahlung auf, ohne dass dazu die Temperatur des wärmeträgen Rohrsystems der Klimaanlage gesenkt werden müsste.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat somit vor den bekannten Klimatisierungen folgende Vorteile :
Die Selbstregulierung auf konstante Strahlungstemperatur ist optimal und bei schnell veränderlicher Sonneneinstrahlung momentan wirksam. Es ist nicht mehr erforderlich, dass das Heiz-bzw. Kühlsystem der Klimaanlage eine besonders geringe Wärmekapazität besitzt. Das Strahlungstemperaturfeld ist homogen und nach allen Richtungen ausgeglichen.
Als weitere Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens sind anzuführen, dass die Anheiz- und Abkühlzeit nicht unwesentlich verkürzt ist und dass ein bedeutender Teil der bei den bekannten Klimatisierungsverfahren erforderlichen Heiz- und Kühlleistung eingespart wird.
Dies erklärt sich daraus, dass mit Ausnahme der Strahlungsfläche die Begrenzungsflächendes Rau- mes nicht mehr temperiert werden müssen. Die Einsparung von Heiz- bzw. Kühlleistung ist darüber hinaus dem Umstand zu verdanken, dass die vor dem Fenster angebrachte Reflexionsschicht eine Ausstrahlung des Raumes gegen das kalte Fenster verhindert bzw. die Temperaturstrahlung des wärmeren Fensters vom Raum abgeschirmt ist.
Der Erfindung liegt im übrigen die Erkenntnis zugrunde, dass der menschliche Körper in einem Raum mit ruhender Luft und stabiler Luftschichtung seine Wärme zum grösseren Teil durch Abstrahlung nach den kühleren Wänden und zum kleineren Teil durch Luftkonvektion an die kühlere Raumluft abgibt. In der von Winslow, Herrington und Gagge aufgestellten Formel
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welche die für den Grundumsatz des Menschen wirksame Umgebungstemperatur To durch die Strahlungs-
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temperatur TS und die Raumlufnempe1atur TL bestimmt, kommt dies darin zum Ausdruck, dass der Strah- lungsleitwert Y-z im zugfreie Raum mit ausgeglichener Strahlungstemperatur grösser ist als der Konvektionsleitwext K.
In behaglicher Umgebung, in welcher der Körper weder eine Wärmestauung noch eine Abkühlung erleidet, ist nach einer genaueren Untersuchung folgende Beziehung zwischen der in Cel-
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horizontaler Richtung strömender Luft etwa den Wert 0, 40 hat. Gemäss dieser Beziehung kann z. B. im Winter bei einerraumlufttemperatur von +IOOC ein als erfrischend empfundenes, behagliches Raumklima mit einer Strahlungstemperatur von nur 20, 4 C bzw. 23, 0 C erzielt werden. Anderseits kann im Sommer
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Nun weicht aber, wie schon erwähnt, bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Oberflächentemperatur der als Strahlungsquelle ausgebildeten Fläche nur wenig von der Strahlungstemperatur ts ab. Daher kann dem Raum die notwendige Heiz- bzw. Kühlleistung bereits bei so mässiger Temperierung der strahlenden Fläche zugeführt werden, dass es nun ohne weiteres, d. h. ohne eine zusätzliche Klimatisierung, möglich ist, Fussbodenheizung bzw. Fussbodenkühlung anzuwenden. Bei der bekannten Strahlungsheizung ist eine solche Möglichkeit nicht gegeben, weil die strahlende Fläche während einer Kälteperiode im Winter bis auf 350C erwärmt werden muss, um die Wärmeverluste an Fenster und Aussenwänden zu decken und bei dieser Temperatur die Wärmeabführung von den Füssen unzureichend wäre.
Für das erfindungsgemässe Verfahren hat die Möglichkeit der Wiedereinführung einer Fussbodenheizung bzw. -kühlung aber besondere Bedeutung, denn der Fussboden ist gerade derjenige Teil der Raumbegrenzungsflächen, bei welchen der Forderung nach einem geringen Emissionsvermögen auf die Dauer praktisch nur sehr schwer entsprochen werden kann. Anderseits hat jeder Fussboden im Spektralbereich der Temperaturstrahlung von 3000K ein sehr hohes Emissionsvermögen, und es brauchen daher bei Fuss- bodenheizung keine weiteren Vorkehrungen am Fussboden getroffen zu werden.
Grundsätzlich ist dieDifferenz zwischen Strahlungstemperatur tS und Raumlufttemperatur tL miteiner zusätzlichen Lüftungsklimatisierung frei wählbar. Aber auch wenn ausschliesslich nach dem erfindungs-
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u. zw. liegt im Sommer besonders bei Fussbodenkühlung die Lufttemperatur unter Umständen weit über der Strahlungstemperatur und im Winter besonders bei Deckenheizung die Lufttemperatur unter Umständen beträchtlich unter der Strahlungstemperatur, weil in diesen beiden Fällen meist die Oberflächentemperatu- ren der lotrechten Wände nach oben zunehmen und keine Konvektion in der stabil geschichteten Luft möglich ist.
Daher genügt die erfindungsgemässe Strahlungsklimatisierung im Winter auch ohne Lüftungsklimatisierung erhöhten Komfortansprüchen, indem sie ein als erfrischend empfundenes behagliches Klima schafft, bei welchem auch der körperlich arbeitende Mensch seine bei Kraftaufwand zusätzlich erzeugte Wärme mit der Bewegung durch Konvektion an die kühlere Luft abführen kann.
Wo durch einseitige Abkühlung des Raumes seitens der Fenster und Aussenwände dieser stabile Gleichgewichtszustand der Luftschichtung aufgehoben ist, muss durch besondere Massnahmen zur Reduzierung der Luftkonvektion verhindert werden, dass der menschliche Körper durch Luftzug eine allgemein als unangenehm empfundene einseitige Abkühlung erfährt.
Hiefür empfiehlt es sich, die Lufttemperatur und die Oberflächentemperatur der das Fenster sowie die Aussenwände des Raumes bedeckenden, reflektierenden Schichten in einem solchen Masse einander anzugleichen, dass die verbleibende Luftkonvektion eine Strömungsgeschwindigkeit von 0, 1 m/s nicht übersteigt. Das kann sowohl mit einer gleichmässig temperierten Decke mit für Temperaturstrahlung grossem Emissionsvermögen geschehen wie auch mit einem gleichmässig temperierten, strahlenden Fussboden, wenn die übrigen Wärmestrahlen reflektierenden Begrenzungsflächen des Raumes infolge ihrer wärmeleitenden Verbindung mit der Umgebung (Aussenraum) eine homogene, tiefere bzw. höhere Temperatur aufweisen.
. Gemäss einem andern Gedanken der Erfindung können die Luftkonvektionen aber auch durch Ausspannen von Folien unterbunden werden, welche die Temperaturstrahlung von 300 K nur wenig geschwächt durchlassen. Insbesondere können auf diese Weise kalte Teile der Decke unschädlich gemacht werden. Man trennt dann die Luft unter der ganzen Decke oder auch nur unter dem kalten Teil der Decke mit
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einer luftundurchlässigen Schicht ab, die im Spektralbereich der Temperaturstrahlung von 300 K transparent ist.
Dem Abfall kalter Luft an Fenster und Aussenwänden kann auch mit zusätzlichen, unter dem Fenster bzw. an der Fussbodenleiste angebrachten Heizquellen begegnet werden, deren'Strahlung durch einen
Reflektor vornehmlich gegen das Fenster bzw. die Wand gerichtet wird und daher diese unter einem ver- hältnismässig kleinen Einfallwinkel trifft. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die zusätzlichen Heizquellen vornehmlich eine kurzwellige ultrarote Strahlung aussenden, welche von der das Fenster raumseitig be- deckenden Schicht bzw. von der an der Wand angebrachten Schicht merklich absorbiert wird und aus die- sem Grunde die Schicht erwärmt.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann bei zusatzlicher Lüftungsklimatisierung ein quasi- stationärer Gleichgewichtszustand der Raumluft und ihrer Temperaturverteilung, insbesondere in der Nähe von Fenstern und Aussenwänden mit stark abweichender Temperatur dadurch aufrechterhalten werden, dass die Zuluft, etwa über eine Lochdecke, gleichmässig über den Raum verteilt und die Abluft über einen lotrechten Kamin abgeleitet wird, der raumseits unmittelbar vor dem Fenster bzw. der Aussenwand durch eine zusammenhängende, strahlungsdurchlässige Schicht bzw. die zusammenhängende metallisierte Trä- gerschicht vom Raum abgetrennt ist und die Raumluft nur durch einen horizontalen, an seinem unteren Ende befindlichen Spalt aufnimmt und zu dem am oberen Ende des Kamins befindlichen Abluftkanal leitet.
Da in diesem Falle die vor dem Fenster bzw. der Wand angebrachte Schicht beidseitig von der Raumluft bespült wird, weicht ihre Temperatur nicht mehr annähernd so stark von der Raumlufttemperatur ab wie diejenige des Fensters bzw. der Aussenwand. Das bedeutet, dass das Fenster bzw. die Aussenwand durch den Kamin vom Raum besonders gut thermisch isoliert ist.
Wenn nötig, kann man die Angleichung der Temperaturen von Schicht und Raumluft noch dadurch verbessern, dass man die Schicht auf der dem Fenster bzw. der Aussenwand zugewendeten Seite mit einer Metallschicht versieht und für die Schicht selbst ein Material wählt, das die Temperaturstrahlung von 300 K absorbiert. Die Schicht steht dann bevorzugt mit der Raumstrahlung in thermischer Wechselwirkung, was sich naturgemäss umso stärker auswirkt, je mehr die Temperatur der Raumluft von der Strahlungstemperatur des Raumes abweicht. Besondere Vorteile ergeben sich daraus im Winter.
Während der kalten Jahreszeit kann man die Raumlufttemperatur verhältnismässig niedrig halten, wenn man die Strahlungstemperatur innerhalb des Raumes hoch hält und die Schicht wie beschrieben ausbildet ; denn die Schicht erwärmt sich durch die ihr von den übrigen Raumbegrenzungen zugestrahlte Energie. Damit wird ein Kalt- luftabfall innerhalb des Raumes an der Schicht verhindert.
Bei Fensterkaminen ergibt sich darüber hinaus noch die Möglichkeit, im Winter einen Teil der Energie des einfallenden Himmelslichtes in der Metallschicht oder in einer gefärbten Trägerschicht zu absorbieren.
Über die thermische Abschirmung hinaus bringt der Fenster- bzw. Wandkamin noch folgende sehr schätzenswerte Vorteile : a) Er bewirkt, dass die Temperatur der Aussenluft wesentlich stärker durch die Temperatur der eingeblasenen Zuluft bestimmt ist und nur noch 50% der bisher aufgewendeten Leistung zur Heizung bzw. Küh- lung benötigt werden. Dies hängt damit zusammen, dass im Winter die am Fenster bzw. an der Aussenwand erkaltete Luft vom aufsteigenden Abluftstrom mitgerissen wird und somit nicht in den Raum eindringt, und dass im Sommer die zwischen Fenster und Store aufsteigende heisse Luft durch den Kamin daran gehindert wird, sich unter die Decke zu schieben und mit der dort eingebrachten gekühlten Zuluft zu vermischen.
Indem so die am Fenster bzw. an der Aussenwand erkaltete bzw. erwärmte Luft vom Raum ferngehalten wird und die Zuluft gewissermassen aus erster Hand an die im Raum befindlichen Personen gelangt, werden fast 50% der Heiz- bzw. Kühlleistung eingespart, obwohl die Abluft im Abluftkanal mit und ohne Fensterkamin nahezu die gleiche Temperatur hat. b) Aus den erwähnten Gründen wird erst durch den Kamin ein dauernder Aufenthalt von Personen in unmittelbarer Nähe des Fensters bzw. einer schlecht isolierten Aussenwand erträglich, sofern bei Sonneneinstrahlung die Lichtdurchlässigkeit der Metallschicht genügend klein gehalten ist. c) Da durch den Fensterkamin im Winter zusammen mit der Abluft sowohl die am Fenster erkaltete Luft wie die durch undichte Fensterfugen eingedrungene Kaltluft abgesaugt wird, kann auf die Anbringung von Radiatoren unter den Fenstern verzichtet werden.
Mit dem Fensterkamin werden also sowohl Betriebs- als auch Anlagekosten eingespart und gleichzeitig Komfortbedingungen geschaffen, die eine Ausnutzung des Raumes bis in unmittelbare Fensternähe gestatten.
In der Zeichnung ist an einem Beispiel näher erläutert, wie durch Anwendung der Luftklimatisie-
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rungsvorrichtung die Luftbewegung innerhalb eines Raumes klein gehalten werden kann, um Zugerscheinungen zu vermeiden.
Die Figur stellt eine Luftklimatisierungseinrichtung eines Raumes nach der Erfindung im Seitenschnitt schematisch dar.
Dabei wird die klimatisierte Zuluft über die Zuluftabzweigrohre 1 zunächst aus dem Zuluftkanal 2 in den Raum 3 zwischen der Raumecke 4 und einer mit Blaslöchem 5 versehenen Zwischendecke 6 geför- dert. Aus dem Zwischenraum 3 strömt dann die Luft gleichmässig über die ganze Deckenfläche verteilt in den Raum 7 ein.
Die gesamte Abluft wird durch einen Kamin 8 vor dem Fenster 9 über die Absaugstutzen 11 in den Ablaufkanal 10 gesaugt. Dabei wird der Kamin 8 durch das Doppelfenster 9 und einen Vorhang gebildet.
Der Vorhang besteht aus einer zusammenhängenden, raumseits angebrachten, mindestens teilweise strah- lungsdurchlässigenTTägerschichtIZ. die ander dem Fenster 9 zugekehrten Seite mit einer Metallschicht 15 versehen ist. Diese Metallschicht ist-wenn sich der Kamin vor dem Fenster befindet-so dünn gehalten, dass sie das sichtbare Licht in für die Raumbeleuchtung genügendem Masse durchlässt. Befindet sich der Kamin nicht vor dem Fenster, sondern vor einer Wand, so kann die Metallschicht dicker ausgebildet sein.
Der Vorhang reicht nicht ganz bis zur Fensterbank 13, sondern es bleibt ein horizontaler Spalt 14, durch den die anzusaugende Luft in den Kamin 8 eintritt.
Da die Metallschicht die Wärmestrahlung gut reflektiert, wird so ein Strahlungsaustausch zwischen dem Fenster 9 und dem Raum 7 verhindert. Durch die vor dem Fenster aufsteigende Abluft wird weiterhin ein Eindringen der am Fenster abfallenden Kaltluft in den Raum vermieden, so dass das Fenster z. B. im Winter nicht als grosse kalte Fläche auf das Klima des Raumes einwirken kann. Damit lassen sich aber unangenehme Zugerscheinungen unterdrücken.
Da durch den Vorhang das Fenster 9 an seiner oberen Seite luftdicht von dem Raum 7 abgeschlossen ist, ist auch im Sommer eine Vermischung der während dieser Jahreszeit durch das Fenster stärker erwärmten Luft mit der aus der Klimaanlage zugeführten, kühlen Zuluft unter der Zwischendecke 6 unterbunden. Gerade durch diese Vermischung wurde aber bei bisherigen Klimaanlagen ein grosser Teil der Kühlleistung verbraucht, ohne für die Behaglichkeit der im Raum befindlichen Personen voll wirksam zu werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Strahlungsklimatisierung in einem zum Aufenthalt von Personen dienenden Raum durch Zuführung oder Entzug von Wärme, wobei den im Raum sich aufhaltenden Personen Wärme sowohl direkt als auch indirekt auf dem Wege ein-oder mehrfacher Reflexion an reflektierenden Schichten der Begrenzungsflächen des Raumes zugestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum im Sommer wie im Winter durch eine als Quelle oder Senke wirkende temperierte Fläche hohen Emissions- und Absorptions- vermögens, die mindestens so gross wie die von der Sonnenstrahlung nicht abgeschirmte Fensterfläche des Raumes ist, auf im Bereich von 25 bis 150C liegende Strahlungstemperaturen gebracht wird, dass ferner diese Strahlungstemperaturen durch gleichmässige,
zeitlich konstante Temperierung der erwähnten Fläche und durch Reflexion der Temperaturstrahlung an den die Begrenzungsflächen mit grosser Wärmeeindringzahl mindestens teilweise bedeckenden Schichten an allen Stellen des erwähnten Raumes ausgeglichen und stabilisiert werden, dass weiterhin, wenigstens im Winter, die Luft im Raum durch Lüftung auf der gleichen Temperatur gehalten wird wie die innere Fensterscheibe und die innere Oberfläche der Aussenwand bzw. wie die diese Flächen abdeckenden Schichten infolge des Strahlungsaustausches mit den übdgen Flächen, und dass schliesslich die Luftbewegung im Raum durch Beachtung der Bedingungen für eine stabile Luftschichtung mit nach oben zunehmender Temperatur und/oder druch gleichmässige Verteilung der eingeführten Zuluft, z.
B. in der Zwischendecke, so klein gehalten wird, wie es zur Vermeidung von vrahrnehmbaxem Luftzug, d. h. zur Senkung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft unter 0, 1 m/s notwendig ist.