CH715487A1 - Umluftklimagerät zur Klimatisierung eines Raums in einem Gebäude. - Google Patents

Abstract

Zur Klimatisierung eines Arbeitsraums (20) in einem Gebäude (21), welcher Raum einen Kühlwasseranschluss und einen Heizwasseranschluss aufweist, ist ein an den Kühlwasseranschluss und den Heizwasseranschluss angeschlossenes mobiles Umluftklimagerät (1) vorgesehen. Dieses weist ein Gehäuse (2) mit einem Wasser-Luft-Wärmetauscher (13) und einem Ventilator (12) auf und erzeugt Kühlluft (4) oder Heizluft (4), welche vom Umluftklimagerät (1) nach oben zur Raumdecke abgegeben wird. Die zu kühlende Luft bzw. die zu heizende Luft wird an einer Seite des Gehäuses des Umluftklimageräts oder an zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses des Umluftklimageräts in dieses eingeführt. Das Gehäuse (2) steht im Raum auf einem Ständer (3). Auf diese Weise kann der Raum auf kostengünstige und effiziente Weise gekühlt oder geheizt werden.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Umluftklimagerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Klimatisierung eines Raums in einem Gebäude mit einem solchen Umluftklimagerät.

Hintergrund

[0002] Gebäude benötigen neben einer Heizung zunehmend auch eine Kühlung sowie eine mechanische Belüftung. Diese Funktionen werden in der Regel über gebäudeintegrierte Anlagen erfüllt. Die Gebäudeheizung ist meist Teil der Grundausstattung der Räume. Die Kühlung und Belüftung variiert je nach Nutzung und ist oft Teil des Nutzerausbaus. Dies kann zu unnötig hohen Kosten führen, da viele Kühlanlagen, die von den Mietern als Mieterausbau eingebaut werden, z.B. Kühldecken oder Umluftkühlgeräte, auch die Raumheizung übernehmen könnten. Die Raumheizung ist aber bereits im Bestand des Grundausbaus. Bei einem Mieterausbau sind dabei oft zwei Systeme mit gleicher Funktion verbaut. Zusätzlich bereitet die regelungstechnische Ansteuerung der beiden Systeme Probleme. Ein Gebäude ohne Grundausbau würde Kosten sparen und den Betrieb verbessern. Ein Grundausbau mit Heizung entspricht der Baukultur in Mitteleuropa.

[0003] Bestehende Verwaltungsgebäude ohne Kühlung werden vermehrt nachträglich mit einer Raumkühlung ausgestattet. Diese Nachrüstung erfordert einen Nutzungsunterbruch, was die Nachrüstung oft verhindert. Der Mieterausbau mit gebäudeintegrierten Heiz- und Kühlsystemen benötigt zudem viel Zeit. Dadurch wird der Einzugs- oder Nutzungsbeginn verzögert. Bei einem Umzug bleiben die Anlagen im Gebäude und können normalerweise nicht weiterverkauft werden.

[0004] Ein zweiter wesentlicher Nachteil besteht bei einem Mieterausbau mit Kühldecke oder mit Umluftkühlern in der Doppeldecke darin, dass derartige Systeme aufwändig zu installieren sind, viel Platz benötigen und einen hohen Energieverbrauch haben.

[0005] Ein Verfahren zum lokalen Kühlen bei Handelsräumen ist aus dem CH-Patent 694 620 bekannt und hat sich dort, wo sehr hohe Wärmeleistungen durch Geräte anfallen, bewährt.

Darstellung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Umluftklimagerät bereitzustellen.

[0007] Diese Aufgabe wird mit dem Umluftklimagerät nach Anspruch 1 gelöst.

[0008] Eine mobile Lösung mit einem Umluftklimagerät mit eigenem Gehäuse, welches Umluftklimagerät an den Pumpenumlaufwasseranschluss des Gebäudes anschliessbar ist und somit eine dezentrale Geräteanordnung ermöglicht, vermeidet die genannten Nachteile der Festeinbauten. Die Wärme- und Kälteversorgung erfolgt konvektiv. Dies ermöglicht eine schnelle Aufheizung im Raum und eine optimale Kühlung der meist konvektiven Wärmelasten. Im Heizfall wird in erster Linie die Raumluft schnell erwärmt und die Raumumschliessungsflächen bleiben kühl. Diese können im Tagesverlauf die internen Wärmelasten bei ausgeschalteter Heizung speichern. Die durch die mobile Lösung dezentrale Wärme- und Kälteverteilung ermöglicht kurze Luftwege. Die Luftumwälzungen liegen ausserhalb des Aufenthaltsbereiches. Zugserscheinungen für Personen treten dabei keine auf. Ausgehend von den Normraumtemperaturen von 20/26°C, kann das Verfahren eine Heizleistung von 50W/m2, sowie eine Kühlleistung von 80W/m2 erreichen und ermöglicht somit die Heizung und Kühlung des Raums bevorzugt ausschliesslich über das mindestens eine mobile Umluftklimagerät. Die bevorzugte ausschliessliche Heizung und Kühlung mit dem mindestens einen Umluftklimagerät ist ebenfalls für die Regulierung von Vorteil. Bei Bedarf arbeiten die Geräte Tag und Nacht. Bei der Heizung ist dies üblich, bei der Kühlung oft nicht. Die Regulierung kann sich grundsätzlich von konventionellen Anlagen unterscheiden. Tagsüber wird die Raumtemperatur über dezentrale Regler an jedem Gerät geregelt. Nachts können raum- oder auch zonenweise für mehrere Räume alle Geräte zusammen geregelt werden, insbesondere kann die Leistung über einen Temperaturfühler im Raum oder für eine Zone geregelt werden. Die Geräte laufen nachts raumweise konstant. Dabei werden die lokalen Regler am jeweiligen Umluftklimagerät durch die zentrale Regelung zeitweise umgangen. Damit wird jeder Raum unabhängig von der Reglereinstellung am Umluftklimagerät am Morgen auf eine definierte Solwerttemperatur gebracht. Dies sowohl im Heiz- wie im Kühlfall.

[0009] Die Erfindung ergibt eine dezentrale und mobile Klimatisierung des Raums, welche sich sehr gut auf die aktuell durch die Belegung geforderte Leistung abstimmt. Im Gegensatz zu den bekannten Umluftklimageräten, welche bei mangelnder Kühlleistung als Zusatzkühlung in einen Raum gestellt werden, wird beim vorliegenden Verfahren kein Platz im Raum benötigt, weil das mindestens eine Umluftklimagerät über den Tischen oder erhöht frei im Raum oder auf einem Möbel steht. Auch die Lärm- und Zugbelästigung fällt weg, weil die Leistung unmittelbar beim Verbraucher bereitgestellt wird und die Lärmentwicklung deutlich geringer ausfällt als bei zentralen Klimainstallationen. Anstelle des Ständers zur erhöhten Positionierung des Umluftklimageräts kann auch eine Aufhängung an der Decke des Raums verwendet werden.

[0010] Die vom Umluftklimagerät lokal bereitgestellte Leistung ist speziell im Kühlfall vorteilhaft. Dieser führt oft zu Zugserscheinungen. Im vorliegenden Fall kann ein Grossteil der Wärme von Bildschirmen und Computern im Raum unmittelbar bei der Wärmequelle abgeführt werden. Im Aufenthaltsbereich der Personen wird keine Luft umgewälzt.

[0011] Bei einer bevorzugten Ausführung wird zusätzlich kühle oder warme Luft über den Ständer abgegeben, insbesondere unter einem Tisch. Im Kühlfall verbessert ein Anteil Kühlluft im Bodenbereich die stabile thermische Schichtung im Raum. Zwischen 15 % und 30 % der Umluft wird zwischen den Tischen im Bodenbereich eingeblasen. Im Heizfall löst diese Luft quasi als thermischer Lift den Kaltluftsee über dem Boden auf.

[0012] Die Zuluft in den Raum kann ebenfalls über das Umluftklimagerät eingeführt werden. Dadurch wird kein zusätzlicher Luftauslass benötigt und die Zulufttemperatur kann in einem grossen Temperaturintervall gehalten werden. Im zentralen Luftaufbereitungsgerät (Monoblock) kann dadurch das Heiz- und Kühlregister wegfallen.

[0013] Im Sommer kann die Aussenluft über die Wärmerückgewinnung im Monoblock des Gebäudes, in welchem sich der Raum befindet, vorgekühlt werden. Sie strömt mit maximal 26°C durch den Doppelboden des Raums und wird vom Wärmetauscher des Umluftklimageräts im Raum auf ca. 20 Grad abgekühlt und danach zusammen mit dem Umluftanteil in den Raum eingeblasen. Im Winter strömt die Aussenluft nach der Erwärmung durch die Wärmerückgewinnung mit 16 bis 18°C in den Doppelboden und wird vom Wärmetauscher des Umluftklimageräts im Raum auf 25°C aufgewärmt.

[0014] Tagsüber wird die Leistung über den Ventilator des Umluftklimageräts im Raum geregelt. Der Volumenstrom des Pumpenwarmwassers PWW bzw. des Pumpenkaltwassers PKW des Umluftklimagerätes bleiben unverändert. Ein lokaler Thermostat an jedem Umluftklimagerät im Raum regelt den Ventilator entweder stufenlos oder mit Ein-Ausschaltung. Zur Luftumwälzung können Ventilatoren eingesetzt werden, welche so leise arbeiten, dass der Schallpegel im Raum unter 27 dBA liegt.

[0015] Der Erfindung stellt ferner ein Umluftklimagerät bereit, welches sich in die Tischlandschaft eines Raums, insbesondere eines Büroraumes integriert und die Raumheizung und Kühlung bewirkt.

[0016] Es ergeben sich für das Umluftklimagerät die vorstehend für das Verfahren genannten Vorteile. Ferner kann das Umluftklimagerät bei einem Umzug wie die Möblierung mitgenommen werden.

[0017] Das Umluftklimagerät ist so ausgestaltet, dass es drei Aufgaben erfüllen kann: Erstens: Förderung der Umluft durch seinen Wärmetauscher und somit Kühlung oder Heizung der Umluft, sowie Ausblasen und Ansaugen der Umluft. Die lokale Umluftförderung ist leise und energieeffizient. Zweitens: die Regulierung der Raumtemperaturüber einen integrierten Thermostat und oder ggf. über eine zentrale Regelung des Gebäudeleitsystems des Gebäudes, in welchem das Umluftklimagerät angeordnet wird. Drittens: Gegebenenfalls die Zufuhr der Zuluft in den Raum.

[0018] Für die Temperierung der Luft werden raumtemperaturnahe Wassertemperaturen verwendet. Die PWW Temperatur beim Heizen liegt zwischen 25 und 27°C. Die PKW Temperatur beim Kühlen liegt zwischen 19 und 21°C. Das Ausblasen der Umluft erfolgt nach oben, sowie zusätzlich bevorzugt in den Bodenbereich über den Ständer.

[0019] Ferner kann das Ansaugen von erwärmter Computerabluft aus einem optional bereitgestellten Behälter erfolgen, welcher ein Computerabteil bildet, welches direkt neben dem Ständer des Umluftklimageräts platziert werden kann. Das Computerabteil ist ein Zusatzmodul, welches bei erhöhtem Kühlbedarf eingesetzt wird.

[0020] Das mobile Umluftklimagerät zur Kühlung oder Erwärmung eines Raums in einem Gebäude, weist somit ein Gehäuse und eine Anschlusseinrichtung für Kaltwasser und Warmwasser, mindestens einen mit der Anschlusseinrichtung in Wasserverbindung stehenden Wasser-Luft-Wärmetauscher und mindestens einen Ventilator zur Erzeugung eines durch den Wärmetauscher zur Oberseite des Gehäuses verlaufenden Luftstroms sowie mindestens einen Luftaustritt für die gekühlte oder geheizte Luft an der Gehäuseoberseite, und/oder mindestens einen Luftaustritt für die gekühlte oder geheizte Luft an einer Seitenfläche des Gehäuses benachbart zu dessen Oberseite, auf, und mindestens einen Lufteintritt für die zu kühlende bzw. zu heizende Luft an der Gehäuseunterseite, und/oder einen Lufteintritt für die zu kühlende bzw. zu heizende Luft an einer Seitenfläche des Gehäuses in Luftstromrichtung unterhalb des Wärmetauscher, sowie einen Ständer, welcher Ständer zur Positionierung des Gehäuses oberhalb einer Standfläche im Raum ausgeführt ist. Das Umlufklimagerät ist somit frei im Raum aufstellbar. Bevorzugt weist die Anschlusseinrichtung Leitungen auf, welche innerhalb des Ständers verlaufen, was die Aufstellung im Raum erleichtert.

[0021] Der Ventilator ist bevorzugt ein Axialventilator, was eine kostengünstige und leise Ventilatorlösung ergibt. Bevorzugt ist weiter mindestens ein Luftaustritt für gekühlte oder erwärmte Luft im Ständer angeordnet.

[0022] Weiter ist es bevorzugt, dass das Umluftklimagerät mindestens einen Behälter aufweist, welcher zur Aufnahme mindestens eines Personalcomputers dimensioniert ist, welcher Behälter einen Luftauslass aufweist, der derart positioniert ist, dass aus diesem austretende und aufsteigende Luft direkt zum mindestens einen Lufteintritt an der Gehäuseunterseite strömt. Damit kann die Kühlung der Luft aus einer wesentlichen Wärmequelle im Raum auf einfache Weise erfolgen. Dazu kann in dem Behälter ein weiterer Ventilator angeordnet sein, durch welchen Luft aus dem Behälter via den Luftauslass förderbar ist.

[0023] Der Ständer ist zur Aufstellung des Umluftklimageräts im Raum oder bei einem Tisch mit einer Höhe von 80 cm bis 100 cm ausgeführt, oder zur Aufstellung des Umluftklimageräts auf einem Möbel mit einer Höhe von 10 cm bis 30 cm. Der Ständer kann auf beliebige dem Fachmann bekannte Weise höhenverstellbar ausgeführt sein oder kann eine fix gegebene Höhe aufweisen. Die genannten Höhenangaben können auch mit einer Aufhängung anstelle des Ständers erzielt werden.

[0024] Bei dem Verfahren zur Klimatisierung eines Raums in einem Gebäude mit einem Umluftklimagerät gemäss der Erfindung, wird das Umluftklimagerät mittels der Anschlusseinrichtung mit dem Pumpenumlaufwasseranschluss des Raums verbunden.

[0025] Bevorzugt beträgt der durch den Ständer abgegebene Teil der Kühlluft oder Heizluft 10% bis 30%, insbesondere 15% bis 25%, der vom Umluftklimagerät abgegebenen Luftmenge. Weiter ist es bevorzugt, dass die Heizung und die Kühlung des Raums ausschliesslich durch das mindestens eine Umluftklimagerät erfolgt. Tagsüber kann die Heizleistung bzw. die Kühlleistung über den Ventilator des Umluftklimageräts im Raum geregelt werden, wobei insbesondere ein lokaler Thermostat an jedem Umluftklimagerät im Raum den Ventilator des Umluftklimageräts steuert, und insbesondere wobei nachts raumweise, oder allenfalls für mehrere Räume zusammen, die Umluftklimageräte im Raum bzw. in den Räumen zusammen geregelt werden, um jeden Raum unabhängig von der Reglereinstellung am jeweiligen Umluftklimagerät auf eine definierte Solwerttemperatur zu bringen.

[0026] Bevorzugt weist das Umluftklimagerät keinen Filter zur Reinigung der Luft auf, insbesondere keinen Schwebepartikelfilter. Dadurch wird ein filterbedingter Druckverlust bzw. Widerstand für den Ventilator und der notwendige Filterwechsel entfällt. Das Umluftklimagerät kann mit einem Staubsauger auf einfache Weise gereinigt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0027] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: <tb><SEP>Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem zwischen Tischen platzierten Umluftklimagerät; <tb><SEP>Figur 2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels mit nur einem Tisch; <tb><SEP>Figur 3 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels bei welchem das Umluftklimagerät auf einem Möbel steht; und <tb><SEP>Figur 4 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, bei welchem das Umluftklimagerät frei im Raum steht.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung

[0028] In den Figuren sind mehrere Beispiele für den Einsatz des Umluftklimageräts gemäss der Erfindung gezeigt. Die Beheizung, Kühlung und vorzugsweise auch die Belüftung eines Raums erfolgen gemäss der Erfindung durch ein mobiles Umluftklimagerät 1 als dezentrales Klimagerät, welches wie ein Möbel gebäudeunabhängig eingesetzt werden kann. Es kann je nach Anforderung der Nutzer die Kühl- und Heizfunktion übernehmen und wird dazu in den Raum gestellt und angeschlossen und arbeitet dort wie nachfolgend beschrieben. Das Umluftklimagerät 1 weist dabei das Gehäuse 2 und den Ständer 3 mit mindestens einem Standfuss auf, welcher Ständer 3 an der Unterseite des Gehäuses befestigt ist und das Gehäuse 2 gegenüber der Standfläche beabstandet, auf welcher das Umluftklimagerät 1 mittels des Ständers, der einen Standfuss 3' aufweist, steht. In den Figuren 1, 2 und 4 ist die Standfläche die Bodenfläche 24 des Raums 20. Die Standfläche kann aber auch von einer Möbeloberfläche 24' gebildet sein, was in Figur 3 gezeigt ist. Der Ständer 3 weist je nach Einsatz eine unterschiedliche Höhe auf, insbesondere eine Höhe von 80 cm bis 100 cm für die Aufstellung des Umluftklimageräts gemäss den Beispielen der Figuren 1, 2 und 4 oder eine Höhe von 10 cm bis 30 cm für die Aufstellung des Umluftklimageräts gemäss dem Beispiel von Figur 3. Das Umluftklimagerät ist frei im Raum aufstellbar und nicht an die Platzierung bei Tischen gebunden, es kann aber vorteilhaft zusammen mit Tischen aufgestellt werden. Der Ständer 3 kann von einer einzelnen Säule gebildet sein, welche im Horizontalquerschnitt gesehen rund oder vieleckig sein kann. Der Ständer kann auch von mehreren voneinander getrennten Säulen gebildet sein. Der Standfuss 3' kann eine runde oder vieleckige Platte sein oder von mehreren Platten gebildet werden.

[0029] Die Unterseite des Gehäuses 2 ist dabei als die ständerseitige Gehäuseseite definiert, die Oberseite des Gehäuses als die der Unterseite in Längsrichtung des Gehäuses gegenüberliegende Seite. Ferner weist das Gehäuse mindestens eine Seitenwand auf, wenn das Gehäuse zylindrische Form hat, oder mehrere Seitenwände, wenn das Gehäuse im Horizontalquerschnitt gesehen vieleckig ist, insbesondere ein quaderförmiges Gehäuse ist.

[0030] In den Beispielen und insbesondere in Figur 1 ist ein Raum 20 in einem Gebäude 21 angedeutet. Das Gebäude verfügt in der Regel über ein zentrales Lüftungsgerät und eine zentrale Warmwasserversorgung und Kaltwasserversorgung für den Zweck der Klimatisierung, insbesondere als Monoblock. Dies ist nicht dargestellt. Das Pumpenwarmwasser PWW und das Pumpenkaltwasser PKW wird als Pumpenumlaufwasseranschluss in die Räume geführt, insbesondere mit Leitungen 17, die im Doppelboden des jeweiligen Raums verlaufen. Dies ist bei Gewerbe- und Bürogebäuden üblich. Das nachfolgend beschriebene Umluftklimagerät gemäss der Erfindung ist an die PWW und PKW Leitungen angeschlossen, was durch in den Doppelboden führende Wasseranschlussleitungen einer Anschlusseinrichtung 16 des Umluftklimageräts erfolgt. Diese Anschlussleitungen verlaufen vorzugsweise durch den Ständer 3 des Umluftklimageräts bzw. im Inneren des Ständers 3. Zusätzlich zu den Wasserleitungen weist die Anschlusseinrichtung die der Fachperson bekannten Anschlussmittel zu deren Verbindung mit den Wasserleitungen 17 des Gebäudes und dem Wärmetauscher 13 des Umlufklimageräts auf. In den meisten Anwendungsfällen ist das Gerät nur mit einem Leitungspaar angeschlossen (Vorlauf/Rücklauf). Die Umstellung PWW/PKW erfolgt bauseits (2 Leiter System). Diese Anordnung hat sich in der Praxis bewährt, obwohl von vielen Kunden noch 4 Leiter Systeme verlangt werden. Alternativ ist auch eine Versorgung über die Decke eines Raumes möglich.

[0031] Ebenso erfolgt die allfällige Zuluftversorgung für den Raum 20 über einen Kanal vom zentralen Lüftungsgerät her. Es ist aber auch möglich, dass ein einzelner Raum 20 im Gebäude oder mehrere Räume im Gebäude eine dezentrale eigene Luftzufuhr aufweisen. Im Sommer kann dabei die Aussenluft über einen Wärmetauscher in dem zentralen Monoblock des Gebäudes, in welchem sich der Raum befindet, vorgekühlt werden. Sie strömt mit 20 bis 26°C durch den Doppelboden des Raums und wird vom Wärmetauscher 13 des Umluftklimageräts 1 im Raum auf ca. 20 Grad abgekühlt und danach in den Raum eingeblasen, wie nachfolgend noch erläutert wird. Im Winter strömt die Aussenluft nach der Erwärmung im Wärmetauscher des zentralen Lüftungsgerätes bzw. Monoblocks des Gebäudes mit 16°C bis 18°C in den Doppelboden und wird vom Wärmetauscher 13 des Umluftklimageräts im Raum auf 25°C aufgewärmt. Tagsüber wird die Kühl- bzw. Heizleistung über einen Ventilator 12 des Umluftklimageräts 1 im Raum geregelt. Der Volumenstrom des Pumpenwarmwassers PWW bzw. des Pumpenkaltwassers PKW der Umluftklimageräte im Raum bleiben unverändert. Die PWW und PKW Temperaturen liegen in der Regel für das Heizen bei 25 bis 27°C und für das Kühlen bei 19 bis 21°C. Ein lokaler Thermostat 15 jedes Umluftklimageräts im Raum regelt den Ventilator 12 entweder stufenlos über dessen Drehzahl oder mit Ein-Ausschaltung bei vorgegebener Drehzahl. Zur Luftumwälzung wird ein Ventilator 12 eingesetzt welcher leise arbeitet, so dass der Schallpegel im Raum trotz Betrieb des Umluftklimageräts unter 27dBA liegt. Bevorzugt ist der Ventilator 12 des Umluftklimageräts ein Axialventilator. Ein Ventilator dieser Bauweise ist kostengünstig und geräuscharm. Dämmmaterial 2' an den Gehäusewänden kann zur Dämmung des Ventilatorgeräuschs vorgesehen sein. Das Umluftklimagerät kann auch ohne Regler betrieben werden. Eine übergeordnete Raumregelung kann dabei die PWW/PKW-Temperatur regeln.

[0032] Im Beispiel der Figur 1 sind zwei Tische 25 dargestellt, welche jeweils mit ihren Längsseiten nebeneinander stehen, so dass sich eine Rücken-an-Rücken (Back to Back; BtB) Tischkonfiguration ergibt. Zwischen den Längsseiten der derart angeordneten Tische ist der Ständer 3 des Umluftklimageräts 1 angeordnet, welcher das Gehäuse 2 des Umluftklimageräts 1 trägt. An der Oberseite des Gehäuses 2 des Umluftklimageräts 1 strömt durch mindestens eine oberseitige Luftaustrittsöffnung 18 die vom Gerät 1 erwärmte oder gekühlte Luft 4 nach oben zur Decke des Raumes hin. Im gezeigten Beispiel sind zwei Luftaustrittsöffnungen 18 vorhanden, zwischen welchen eine Trennwand 11, insbesondere als Akustiktrennwand für die beiden Arbeitsplätze bzw. Tische 25 vorgesehen ist. Das Umluftklimagerät 1 gibt somit die von ihm gekühlte oder geheizte Luft 4 an den Raum ab. Vorzugsweise sind die Luftaustrittsöffnungen 18 schlitzförmig. Anstelle oder zusätzlich zu den oberseitigen Luftaustrittsöffnungen 18 können auch in der Seitenwand des Gehäuses benachbart der Oberseite des Gehäuses Öffnungen 18' vorgesehen sein.

[0033] Die zu kühlende Luft bzw. die zu heizende Luft, die mit den Pfeilen 5 angedeutet ist, tritt bevorzugt an der Unterseite des Gehäuses 2 an einer Seite des Umluftklimageräts oder, wie dargestellt, an zwei gegenüberliegenden Seiten des Umluftklimageräts beidseits des Ständers 3 in das Gehäuse 2 ein. Dazu ist mindestens eine Eintrittsöffnung 19 an der Unterseite des Gehäuses vorgesehen, im gezeigten Beispiel sind die zwei Eintrittsöffnungen 19 an der Unterseite. Zusätzlich oder anstelle der Eintrittsöffnungen an der Unterseite können Eintrittsöffnungen 19 auch in der Seitenwand oder in den Seitenwänden des Gehäuses 2 vorgesehen sein, wobei diese unterhalb der Position des Wärmetauschers 13 im Gehäuse liegen müssen, damit die eintretende Luft 5 durch den Wärmetauscher hindurchtritt. Im gezeigten Beispiel der Figur 1 wird die Luft 5 dazu aus dem Raum auf Tischhöhe wieder in das Umluftklimagerät angesaugt Die vom Umluftklimagerät 1 durch seinen Ventilator 12 angesaugte Luft wird durch den Wasser-Luft-Wärmetauscher 13 des Umluftklimageräts 1 geführt, dort erwärmt oder gekühlt und wieder über die Öffnungen 18 in den Raum geblasen.

[0034] Bevorzugt befindet sich mindestens ein zweiter Luftaustritt 27 für gekühlte oder geheizte Luft im Ständer 3 des Umluftklimageräts 1 und/oder als Luftaustritt 27' an der Seitenwand des Gehäuses, insbesondere unterhalb des Ventilators, so dass bei der gezeigten Aufstellung diese Luft zwischen den Tischen austritt. Dies dient der leichten Kühlung der Raumluft im Höhenbereich bis unter die Tischplatte. In diesen Bereich fällt die Wärmeabgabe von Computern sowie die Wärmeabgabe des Bodens des Raums aufgrund der Gegenstrahlung der um 2 bis 3 Grad wärmeren Raumdecke. Die gekühlte oder geheizte Luft, welche beim Luftaustritt 27 aus dem Ständer 3 austritt, ist im Übergang vom Gehäuse 2 zum Ständer 3 mit den Pfeilen 7 angedeutet. Diese Luft und auch die Luft, welche beim Gehäuse durch den Luftaustritt 27' austritt, wird im Gehäuse durch nicht dargestellte Leitungen oberhalb des Ventilators 12 abgenommen und mit oder ohne einen nicht dargestellten weiteren Ventilator in den Ständer gefördert oder zu dem Luftauslass in der Seitenwand des Gehäuses gefördert.

[0035] Die Wärmeabgabe der Computer liegt oft zwischen 3 und 10 Watt/m2. Deren konvektiv erwärmte Luft strömt durch den Auftrieb in den oberen Raumbereich und kann im Bodenbereich nur teilweise abgeführt werden. Die Wärmeabgabe des Bodens liegt zwischen 5 und 15 Watt/m2. Der Boden ist um 1 bis 2 Grad wärmer als die Luftschicht unmittelbar darüber. Die konvektive Kühlung des Bodens durch die unter dem Tisch abgegebene Kühlluft aus dem Umluftklimagerät 1 verbessert die Temperaturschichtung im Raum und reduziert damit die Luftbewegung. Die auf den ersten Blick erwartete Erhöhung der Luftgeschwindigkeit in Bodenbereich tritt nicht ein. Im Gegenteil, die Luft wird ruhiger, weil sie sich über die ganze Raumhöhe thermisch stabil schichtet.

[0036] Die Abwärme der Computer kann auch gezielt über das Umluftklimagerät abgeführt werden. Dazu werden die Computer von denen einer als Kasten mit der Bezugsziffer 8 dargestellt ist, in einen mit unterbrochener Linie dargestellten Behälter 9 platziert, der ein Computerabteil bildet. Die warme Computerabluft, die mit den Pfeilen 14 angedeutet ist, wird dabei bei einem Luftauslass 23 des Behälter 9 abgegeben, der so angeordnet ist, dass die aufsteigende Luft aus dem Behälter 9 direkt vom Umluftklimagerät 1 ansaugbar ist, was mit dem Pfeil oberhalb des Luftauslass 23 angedeutet ist. Allenfalls, wie dargestellt, kann ein zusätzlicher Ventilator 10 im Behälter 9 die Luft in Richtung auf das Gehäuse 2 fördern.

[0037] Am Umluftklimagerät kann der Raumtemperaturregler 15 bedient werden. Er dient dazu, tagsüber die lokal gewünschte Raumtemperatur einzustellen. Der Regler kann auch anderorts platziert oder ganz weggelassen werden. Durch die raumtemperaturnahen Wassertemperaturen kann die Raumtemperatur auch ohne lokale Regler in engen Grenzen gehalten werden. Diese Variante hat sich in Handelsräumen mit ähnlichen Geräten bestens bewährt.

[0038] Die Vor- und Rücklaufleitung für das PPW/PKW bzw. der Pumpenumlaufwasseranschluss versorgen das Umluftklimagerät 1 mit dem nötigen Umlaufwasser. Die Wasserverbindung des Wasser-Luft-Wärmetauschers 13 mit den Leitungen 17 des Gebäudes erfolgen durch die Wasserleitungen 16 des Umluftklimageräts. Diese verlaufen vorzugsweise durch den Ständer. Der Ständer 3 kann auch als Profil ausgebildet sein und in seinem Inneren Profilkammern aufweisen, die in Längsrichtung verlaufen und die Wasserleitungen zum Wärmetauscher bilden.

[0039] Figur 2 zeigt das beschriebene Umluftklimagerät 1 in Kombination mit nur einem Tisch und ohne Computerbehälter 9. Der Aufbau und die Funktion des Umluftklimageräts 1 ist wie zuvor anhand von Figur 1 erläutert.

[0040] Figur 3 zeigt das beschriebene Umluftklimagerät oberhalb eines Möbels. Der Ständer 3 kann auch in diesem Fall durch Ausnehmungen im Möbel bis zum Boden des Raums reichen, was auch den Anschluss an den Wasserleitungen 17 erleichtert. Der Ständer 3 kann aber auch kurz ausgeführt sein, zum Beispiel nur 20 cm lang, so dass er mit seinem Standfuss auf der Oberseite des Möbels steht. Die Anschlussleitungen für das Heiz- bzw. Kühlwasser werden in diesem Fall durch das Möbel oder hinter dem Möbel an der Wand zu den Leitungen im Boden des Raums geführt. Figur 4 schliesslich zeigt das Umluftklimagerät in der Verwendung als freistehendes Gerät. Die zuvor erläuterte technische Ausführung und die Funktion gelten auch für dieses Gerät.

[0041] Durch das Verfahren zum Heizen, Kühlen und Belüften eine Raums durch ein solches Umluftklimagerät oder allenfalls mehrere solcher Umluftklimageräte im selben Raum ergeben sich die genannten Vorteile. Im Kühlfall wird die warme Luft gekühlt und es werden grosse Luftbewegungen im Aufenthaltsbereich von Personen verhindert und es wird eine grosse Kühlleistung erreicht. Zusätzlich kann der Temperaturgradient im Raum durch Zufuhr von gekühlter Luft in den bodennahen Bereich stabilisiert werden. Die erfindungsgemässe Verwendung und Ausführung des Umluftklimageräts bewirkt weiter, dass im Aufenthaltsbereich des Raums wenig Platz beansprucht wird, da das Gerät mit seinem Ständer unter einem unbenutzten Teil des Tisches stehen kann oder auf einem Möbel stehen kann. Im Falle der Verwendung bei einem Tisch mit einem Computerarbeitsplatz kann die Luft im Wesentlichen auf der Bildschirmseite des Tischblattes zirkulieren.

[0042] Somit ist zur Klimatisierung eines Raums 20 in einem Gebäude 21, welcher Raum einen Kühlwasseranschluss und einen Heizwasseranschluss aufweist, ein an den Kühlwasseranschluss und den Heizwasseranschluss angeschlossenes mobiles Umluftklimagerät 1 vorgesehen. Dieses weist ein Gehäuse 2 mit einem Wasser-Luft-Wärmetauscher 13 und einem Ventilator 12 auf und erzeugt Kühlluft 4 oder Heizluft 4, welche vom Umluftklimagerät 1 nach oben zur Raumdecke abgegeben wird. Die zu kühlende Luft bzw. die zu heizende Luft wird an einer Seite des Gehäuses des Umluftklimageräts oder an zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses des Umluftklimageräts in dieses eingeführt. Das Gehäuse 2 steht im Raum auf einem Ständer 3. Auf diese Weise kann der Raum auf kostengünstige und effiziente Weise gekühlt oder geheizt werden.

[0043] Zur Klimatisierung eines Raums 20 mit einem Pumpenumlaufwasseranschluss des Gebäudes mit einem derartigen Umluftklimagerät 1 genügt es, das Umluftklimagerät mittels der Anschlusseinrichtung 16 mit dem Pumpenumlaufwasseranschluss des Raums zu verbinden und das Umluftklimagerät mit elektrischer Spannung zum Betrieb des Ventilators 12, allenfalls des weiteren Ventilators 10 und des Thermostats 15 zu verbinden. Bevorzugt beträgt der durch den Ständer abgegebene Teil der Kühlluft oder Heizluft 10% bis 30%, insbesondere 15% bis 25%, der vom Umluftklimagerät gesamthaft abgegebenen Luftmenge. Die Heizung und die Kühlung eines Raums kann ausschliesslich durch das mindestens eine Umluftklimagerät erfolgen. Ferner kann auch die Zuluft in den Raum über das Umluftklimagerät erfolgt, welches mit mindestens einem Anschluss für einen Zuluftkanal des Raumes ausgestattet ist, insbesondere, wobei die Zuluft in den Raum nur über das Umluftklimagerät zugeführt wird. Tagsüber kann die Heizleistung bzw. die Kühlleistung über den Ventilator 12 des Umluftklimageräts 1 im Raum geregelt werden, wobei insbesondere ein lokaler Thermostat 15 an jedem Umluftklimagerät im Raum den Ventilator des Umluftklimageräts steuert, und insbesondere wobei nachts raumweise, oder allenfalls für mehrere Räume zusammen, die Umluftklimageräte im Raum bzw. in den Räumen zusammen geregelt werden, um jeden Raum unabhängig von der Reglereinstellung am jeweiligen Umluftklimagerät auf eine definierte Solwerttemperatur zu bringen.

[0044] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (13)

1. Umluftklimagerät (1) zur Kühlung oder Erwärmung eines Raums (20) in einem Gebäude, wobei das Umluftklimagerät ein Gehäuse (2) und eine Anschlusseinrichtung (16) für Kaltwasser und/oder Warmwasser, mindestens einen mit der Anschlusseinrichtung in Wasserverbindung stehenden Wasser-Luft-Wärmetauscher (13) und mindestens einen Ventilator (12) zur Erzeugung eines durch den Wärmetauscher (13) zur Oberseite des Gehäuses verlaufenden Luftstroms sowie mindestens einen Luftaustritt (18) für die gekühlte oder geheizte Luft an der Gehäuseoberseite, und/oder mindestens einen Luftaustritt (18') für die gekühlte oder geheizte Luft an einer Seitenfläche des Gehäuses benachbart zu dessen Oberseite, aufweist, und mindestens einen Lufteintritt (19) für die zu kühlende bzw. zu heizende Luft an der Gehäuseunterseite, und/oder einen Lufteintritt (19') für die zu kühlende bzw. zu heizende Luft an einer Seitenfläche des Gehäuses in Luftstromrichtung unterhalb des Wärmetauscher (13) aufweist, sowie einen Ständer (3, 3'), welcher Ständer zur Positionierung des Gehäuses oberhalb einer Standfläche (24, 24') im Raum ausgeführt ist, oder eine Aufhängung aufweist, welche Aufhängung zur Positionierung des Gehäuses unterhalb der Decke im Raum ausgeführt ist.

2. Umluftklimagerät nach Anspruch 1, wobei die Anschlusseinrichtung (16) Leitungen umfasst, welche innerhalb des Ständers verlaufen oder Leitungen umfasst, welche in oder an der Aufhängung verlaufen.

3. Umluftklimagerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ventilator (12) ein Axialventilator ist.

4. Umluftklimagerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein weiterer Luftaustritt (27) für gekühlte oder erwärmte Luft (7) im Ständer angeordnet ist.

5. Umluftklimagerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4 wobei dieses mindestens einen Behälter (9) aufweist, welcher zur Aufnahme mindestens eines Personalcomputers (8) dimensioniert ist, und welcher Behälter einen Luftauslass (23) aufweist, der derart positioniert ist, dass aus diesem austretende und aufsteigende Luft direkt zum mindestens einen Lufteintritt (19) an der Gehäuseunterseite strömt.

6. Umluftklimagerät nach Anspruch 5, wobei in dem Behälter (9) ein weiterer Ventilator (10) angeordnet ist, mit welchem Luft aus dem Behälter hinaus via den Luftauslass (23) förderbar ist.

7. Umluftklimagerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ständer zur Aufstellung des Umluftklimageräts im Raum oder bei einem Tisch eine Höhe von 80 cm bis 100 cm aufweist, oder wobei der Ständer zur Aufstellung des Umluftklimageräts auf einem Möbel eine Höhe von 10 cm bis 30 cm aufweist, oder wobei die Aufhängung zur Positionierung in gleicher Höhe ab Boden oder ab Möbel ausgeführt ist.

8. Umluftklimagerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Umluftklimagerät keinen Filter zur Reinigung der Luft aufweist, insbesondere keinen Schwebepartikelfilter aufweist.

9. Verfahren zur Klimatisierung eines Raums (20) in einem Gebäude (21) mit einem Umluftklimagerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Raum mindestens einen Pumpenumlaufwasseranschluss des Gebäudes aufweist und das Umluftklimagerät mittels der Anschlusseinrichtung (16) mit dem Pumpenumlaufwasseranschluss des Raums verbunden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Umluftklimagerät nach Anspruch 4 ausgeführt ist, wobei der durch den Ständer abgegebene Teil der Kühlluft oder Heizluft (7) 10% bis 30%, insbesondere 15% bis 25%, der vom Umluftklimagerät abgegebenen Luftmenge beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Heizung und die Kühlung des Raums ausschliesslich durch das mindestens eine Umluftklimagerät erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Zuluft in den Raum über das Umluftklimagerät erfolgt, welches mit mindestens einem Anschluss für einen Zuluftkanal des Raumes ausgestattet ist, insbesondere, wobei die Zuluft in den Raum nur über das Umluftklimagerät zugeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei tagsüber die Heizleistung bzw. die Kühlleistung über den Ventilator (12) des Umluftklimageräts (1) im Raum geregelt wird, und wobei insbesondere ein lokaler Thermostat (15) an jedem Umluftklimagerät im Raum den Ventilator des Umluftklimageräts steuert, und insbesondere wobei nachts raumweise, oder allenfalls für mehrere Räume zusammen, die Umluftklimageräte im Raum bzw. in den Räumen zusammen geregelt werden, um jeden Raum unabhängig von der Reglereinstellung am jeweiligen Umluftklimagerät auf eine definierte Solwerttemperatur zu bringen.