DE10128381C1 - Einrichtung und Verfahren zum Heizen und/oder Kühlen eines Raumes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Heizen und/oder Kühlen eines Raumes, mit einem Heiz- und/oder Kühlelement und einer wärme- oder kältegebenden Strahlungsfläche. Es ist vorgesehen, dass in einer ersten Betriebsart die Strahlungsfläche (32) mit einem Wärme- oder Kälteluftstrom (30) einrichtungsinnenseitig beaufschlagt wird und dass in einer zweiten Betriebsart der Wärme- oder Kälteluftstrom (30) zumindest teilweise durch mindestens eine einrichtungszugehörige Öffnung (16, 17) in den Raum (1) gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Raumes mit einem Heiz- und/oder Kühlelement und einer wärme- oder kälteab­ gebenden Strahlungsfläche.

Derartige Heiz- oder Kühleinrichtungen sind be­ kannt. Die Heiz- oder Kühlflächen dieser Einrich­ tungen tauschen vorwiegend über Strahlung Energie mit ihrer Umgebung aus. Neben diesem Strahlungsaus­ tausch findet ferner ein Energieaustausch durch freie Konvektion an den Heiz- oder Kühlflächen statt. In aller Regel sind derartige Einrichtungen mit Wasser gespeisten Kühl- oder Heizflächen verse­ hen.

Ferner sind sogenannte Luftkühldecken bekannt, de­ ren Oberflächentemperatur durch im Zwischenraum von Massivdecke und Kühldecke zirkulierende, gekühlte Luft abgesenkt wird. Ist die Oberfläche luftun­ durchlässig, sind die Kühlleistungen der Luftkühl­ decken mit denen von Wasserkühldecken vergleichbar. Sind die Luftkühldecken mit perforierten Ober­ flächen versehen, wird ein gekühlter Zuluftstrom durch die Deckenoberfläche in den Raum gefördert.

Nachteilig bei den vorstehend genannten Einrichtun­ gen sind ihre relativ geringen Leistungsdichten, so dass die Soll-Temperaturen nur bei mäßigen Raum­ wärmelasten langsam erreicht werden. Bei höheren Raumlasten lassen sich nur relativ hohe Temperatur­ maxima (zum Beispiel 27°C) einhalten.

Bekannt sind ferner Klimageräte, die als Fancoil- Geräte ausgebildet sind, welche mit Wasser oder Kühlmittel betrieben werden und die eine sehr hohe konvektive Kühlleistung bereitstellen. Diese Geräte erlauben jedoch keinen dauerhaften Aufenthalt von Personen im Bereich der sehr stark abgekühlten Zu­ luftstrahlen (bis hinunter zu 8°C), das heißt, der thermische Komfort ist wegen möglicher Zugluftbe­ lästigung nicht immer befriedigend.

Aus der DE 41 34 712 A1 ist eine Anordnung zum Ab­ führen von Wärmelasten bekannt, die in einem zu kühlenden Raum luftundurchlässige Kühlflächenele­ mente aufweist, die eine Hängedecke oder Wandschale bilden. In einem durch die Hängedecke oder Wand­ schale gebildeten Hohlraum ist ein Kühlaggregat an­ geordnet, das im Hohlraum einen Kühlluftkreislauf unter Berücksichtigung freier Konvektion betreibt.

Aus der EP 0 449 628 A2 geht eine Klimaanlage her­ vor, die gekühlte Luft entlang einer Strahlungs­ fläche bewegt, wobei die Strahlungsfläche einem zu kühlenden Raum zugekehrt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Raumes zu schaffen, die bei gewünscht angenehmem Komfort ein den Bedürfnissen angepasstes Heizen oder Kühlen optimal gestattet.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einer ers­ ten Betriebsart die Strahlungsfläche mit einem Wär­ me- oder Kälteluftstrom einrichtungsinnenseitig be­ aufschlagt wird und dass in einer zweiten Betriebs­ art der Wärme- oder Kälteluftstrom zumindest teil­ weise durch mindestens eine einrichtungszugehörige Öffnung in den Raum gelangt. Der Raumnutzer kann somit frei zwischen den beiden Betriebsarten ent­ scheiden, wobei der Strahlungsbetrieb (erste Be­ triebsart) ohne jegliche Zugluft erfolgt, so dass problemlos ein Daueraufenthalt im Nahbereich der erfindungsgemäßen Raumklimaeinrichtung möglich ist. Entscheidet sich der Raumnutzer, die Raumtemperatur schnell anzuheben oder abzusen­ ken, so wählt er die zweite Betriebsart, die einen Konvektionsbetrieb darstellt, und akzeptiert die Zugluft oder wünscht sogar eine derartige Luftströ­ mung. Selbstverständlich ist es auch möglich, die­ sen Konvektivbetrieb mit einem derart gerichteten oder im Impuls eingestellten Wärme- oder Kälteluft­ strom durchzuführen, dass relativ moderate Luftge­ schwindigkeiten im Raum auftreten. Mittels ein und derselben Einrichtung sind somit unterschiedliche Heiz- oder Kühlbetriebsarten möglich, nämlich - wie erwähnt - der Strahlungsbetrieb und der Konvektions­ betrieb, wobei im Konvektionsbetrieb vorzugsweise zusätzlich eine gewisse Strahlung mitwirkt. Im Kom­ fortbetrieb, das heißt in der ersten Betriebsart, wird der Heiz- oder Kühlluftstrom einrichtungsin­ nenseitig geführt, das heißt, er tritt strömungs­ technisch nicht in den Raum ein, beaufschlagt je­ doch die im Raum abgewandte Seite der Strahlungs­ fläche, so dass die dem Raum zugewandte Seite der Strahlungsfläche durch Strahlungsenergietausch auf das Raumklima einwirkt. In der zweiten Betriebsart wird zumindest ein Teil des Wärme- oder Kälteluft­ stroms in den Raum eingeleitet, so dass eine hohe Leistungsdichte erzielt wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, dass die einrichtungszugehörige Öffnung eine Auslassöffnung für einen Umluftstrom ist und dass eine weitere einrichtungszugehörige Öffnung eine Einlassöffnung für den Umluftstrom bildet. Der mit­ tels einer entsprechenden Quelle geförderte Wärme- oder Kälteluftstrom verlässt somit über die Aus­ lassöffnung die Einrichtung und gelangt in den Raum. Dort findet eine lebhafte Luftmischung, vor­ zugsweise mit hoher Induktion, statt. Ein entspre­ chend dem Zuluftstrom bemessener Umluftstrom ver­ lässt den Aufenthaltsbereich von Personen und ge­ langt durch die Einlassöffnung im Zuge des genann­ ten Umluftverfahrens in die Einrichtung zur erneu­ ten Behandlung zurück.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der Wärme- oder Kälteluftstrom von einem Ventilator ge­ fördert. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, diesen Luftstrom durch Induktionsluftdüsen zu för­ dern. Schließlich ist es zusätzlich oder alternativ auch möglich, den Wärme- oder Kälteluftstrom durch freie Konvektion zu fördern.

Das Heiz- und/oder Kühlelement ist bevorzugt als Wärmetauscher ausgebildet. Insbesondere kommen Was­ ser/Luft-Wärmetauscher oder aber auch Kältemit­ tel/Luft-Wärmetauscher zum Einsatz.

Das Heiz- und/oder Kühlelement und die den Wärme- oder Kälteluftstrom antreibende Fördereinrichtung sind bevorzugt Bestandteile eines Ventilatorkonvek­ tors oder eines Induktionsgerätes.

Die Umschaltung der Betriebsarten erfolgt insbeson­ dere mittels mechanischer Umschaltung von Bauglie­ dern. Bei diesen Baugliedern kann es sich bevorzugt um Zu- oder Abluftklappen oder dergleichen handeln. Im Zuge des Begriffs "Klappe" sind auch andere Ver­ schließmittel zu verstehen, mit denen Luftströ­ mungswege geöffnet oder verschlossen werden können. Dabei kommt es somit erfindungsgemäß nicht auf die Klappbewegung an, sondern nur auf das Öffnen und Schließen. Selbstverständlich können auch beim Öff­ nen und Schließen Zwischenstellungen angefahren werden, das heißt, die Erfindung ist nicht auf ein vollständiges Verschließen und maximales Öffnen der Luftwege beschränkt, sondern auch ein teilweise er­ folgendes Öffnen und Verschließen ist mit einbezo­ gen. Dies kann im Zuge eines Steuer- oder Regelbe­ triebs erfolgen.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung ist vorgesehen, dass der Auslassöffnung und/oder Einlassöffnung öffenbare Verschließelemen­ te zugeordnet sind. Der Auslassöffnung ist eine Zu­ luftklappe und der Einlassöffnung eine Umluftklappe zugeordnet. Die Auslassöffnung lässt sich zum Bei­ spiel mittels der Zuluftklappe öffnen und schlie­ ßen; der für die Luftströmung effektive Querschnitt der Einlassöffnung ist von der Stellung der Umluft­ klappe abhängig.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist die Einlassöffnung nicht mit einer Ver­ schlusseinrichtung versehen, das heißt, sie ist un­ verschließbar ausgebildet und derart hoch angeord­ net, dass in der ersten Betriebsart, also im Kom­ fortbetrieb, der einrichtungsinnenseitige Kälte­ luftstrom durch den Schwerkrafteffekt weitgehend im Innern der Einrichtung zirkulierend verbleibt. Im Umlenkbereich können Lenkbleche vorgesehen sein. Der Kälteluftstrom tritt somit nicht in den Raum ein. Es liegt somit ein geschlossene Strömungswege aufweisender Kaltluftsee vor, der weitgehend in der Einrichtung verbleibt und dessen Oberfläche niedri­ ger liegt als die Einlassöffnung. In diesem Zustand wird die Strahlungsfläche beaufschlagt, so dass diese das Klima im Raum beeinflusst. Erfolgt der Übergang zur zweiten Betriebsart, so verlässt der Wärme- oder Kälteluftstrom zumindest teilweise durch die Auslassöffnung die Einrichtung und ge­ langt in den zu heizenden oder zu kühlenden Raum. Um einen Druckausgleich herbeizuführen, strömt in der zweiten Betriebsart durch die entsprechend hoch angeordnete Einlassöffnung Raumluft in die Einrich­ tung zurück, das heißt, es ist ein bestimmungsgemä­ ßer Kühlbetrieb möglich, ohne dass der Eingangsöff­ nung eine Klappe zugeordnet ist. Damit vereinfacht sich die Bauform.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Heizen und/oder Kühlen eines Raumes, das bevor­ zugt zum Betreiben einer Einrichtung der vorstehend genannten Art eingesetzt werden kann. Hierbei wird in einer ersten Verfahrensart eine Strahlungsfläche raumabgewandt mit einem Wärme- oder Kälteluftstrom beaufschlagt, wobei in einer zweiten Verfahrensart der Wärme- oder Kältestrom zumindest teilweise in den Raum gelangt.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an­ hand von Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen mit einer Einrichtung zum Heizen und/oder Kühlen ausgestatteten Raum eines Gebäudes oder dergleichen, wobei sich die Einrichtung in einer ersten Betriebsart befindet,

Fig. 2 die Darstellung der Fig. 1, jedoch in einer zweiten Betriebsart,

Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Bauformen der Einrich­ tung,

Fig. 6 eine Einrichtung mit zwei Luftklappen,

Fig. 7 und 8 eine Einrichtung mit nur einer Luft­ klappe,

Fig. 9 eine Einrichtung mit innerer Trennwand,

Fig. 10 eine Einrichtung mit Luftleiteinrichtung,

Fig. 11 und 12 eine Einrichtung, bei der die Förderein­ richtung der Luft getrennt zum Heiz- und/­ oder Kühlelement angeordnet ist,

Fig. 13 eine Einrichtung mit horizontal geteilten Luftkammern,

Fig. 14 bis 16 eine Einrichtung, bei der durch die ein­ stellbare Größe des Volumenstromes der Fördereineinrichtung der Lufteintritt in den Raum beeinflussbar ist,

Fig. 16a bis c ein weiteres Ausführungsbeispiel einer entsprechend der Fig. 14 ausgebildeten Einrichtung,

Fig. 17 eine Einrichtung mit als Schlitzauslass ausgebildeter Auslassöffnung, die eine Luftlenkung im Raum gestattet,

Fig. 18 ein Beispiel zur Luftlenkung im Raum,

Figuren die Einrichtung mit einer die Luftlenkung 19 bis 21 im Raum ermöglichenden Zuluftklappe,

Fig. 22, 23 eine mit Induktionsgerät versehene Ein­ tung,

Fig. 24 eine einer Teildecke zugeordnete Einrich­ tung mit Induktionseinrichtung,

Fig. 25 eine einer geschlossen abgehängten Decke zugeordnete Einrichtung mit Induktions­ einrichtung,

Fig. 26, 27 eine mit vertikaler Strahlungsfläche ver­ sehene Einrichtung,

Fig. 28 eine Einrichtung, bei der die Luftförde­ rung mittels freier Konvektion erfolgt,

Fig. 29 bis 31 weitere Ausführungsformen der Einrich­ tung.

Die Fig. 1 zeigt einen Raum 1 eines Gebäudes. Der Raum 1 weist eine Massivdecke 2, einen Fußboden 3 und Seitenwände 4, 5 auf. Innerhalb des Raumes 1 befindet sich eine Einrichtung 6 zum Heizen oder Kühlen. Sie ist unterhalb der Massivdecke 2 ange­ ordnet und besitzt ein Gehäuse 7, das ein Plenum 8 bildet. Das Gehäuse 7 weist an seiner Unterseite 9 eine Strahlungwand 10 und an seiner Oberseite 11 eine Deckenwand 12 auf. Ferner besitzt das Gehäuse 7 Seitenwände 13, wobei bei einer quarderförmigen Gehäuseausbildung insgesamt vier Seitenwände 13 vorgesehen sind. Benachbarte Seitenwände 13 schlie­ ßen jeweils einen Winkel von 90° ein. An zwei, zu­ einander gegenüberliegenden, aus der Fig. 1 er­ sichtlichen Seitenwänden 13 (erste Seitenwand 14 und zweite Seitenwand 15) ist jeweils eine Öffnung 16 beziehungsweise 17 ausgebildet, wobei die Öff­ nung 16 eine Auslassöffnung 18 und die Öffnung 17 eine Einlassöffnung 19 bildet. Die Auslassöffnung 18 ist mittels einer ein Bauglied 20 darstellenden Zuluftklappe 21 und die Einlassöffnung 19 mittels einer ebenfalls ein Bauglied 22 bildenden Umluft­ klappe 23 verschließbar. Zuluftklappe 21 und Um­ luftklappe 23 sind um mittige, horizontal verlau­ fende Achsen 24 schwenkbar gelagert.

Im Innern 25 des Gehäuses 7 ist ein Heiz- und/oder Kühlelement 26 angeordnet, das einen Wärmetauscher 27 bildet. Ferner befindet sich im Innern 25 des Gehäuses 7 eine Fördereinrichtung 28, die der Luft­ förderung dient und als Ventilator 29 ausgebildet ist.

Es ergibt sich folgende Funktion: Der Ventilator 29 fördert einen Luftstrom, der den Wärmetauscher 27 passiert, so dass - je nach Zustand des Wärmetau­ schers 27 (Heizen oder Kühlen) - dieser einen Wärme- oder Kälteluftstrom 30 darstellt. In einer ersten Betriebsart sind Zuluftklappe 21 und Umluftklappe 23 geschlossen, so dass der Wärme- oder Kälteluft­ strom 30 im Innern 25 des Plenums 8 derart umläuft, dass er an der Innenseite 31 der Strahlungswand 10 entlangstreicht, dann - im Bereich der Auslassöff­ nung 18 - nach oben abgelenkt wird, unterhalb der Deckenwand 12 zurückströmt, im Bereich der Einlass­ öffnung 19 nach unten umgelenkt wird und zurück zum Ventilator 29 gelangt. Da die Strahlungswand 10 gut wärmeleitend ausgebildet ist, strahlt die außenlie­ gende Strahlungsfläche 32 Wärme beziehungsweise Kälte (Pfeile 33) in den Raum 1.

Eine zweite Betriebsart der Einrichtung 6 ist in der Fig. 2 dargestellt, wobei hinsichtlich der Be­ zeichnung der Teile auf die Fig. 1 verwiesen wird. In der Fig. 2 sind Zuluftklappe 21 und Umluft­ klappe 23 geöffnet. Da Auslassöffnung 18 und Ein­ lassöffnung 19 beabstandet zu den Seitenwänden 4 und 5 des Raumes 1 liegen, tritt der Wärme- oder Kälteluftstrom 30 aus diesen Öffnungen aus und ge­ langt in den Raum 1. Dort erfolgt eine starke kon­ vektive Durchmischung. Die Raumluft gelangt als Um­ luft durch die Einlassöffnung 19 zurück in das In­ nere 25 der Einrichtung 6. Da der Wärme- oder Käl­ teluftstrom 30 auch in der aus der Fig. 2 hervor­ gehenden zweiten Betriebsart in der Innenseite 31 der Strahlungswand 10 entlangstreicht, tauscht de­ ren Strahlungsfläche 32 ebenfalls Wärme oder Kälte (Pfeile 33) mit dem Raum 1 aus; dieser Austausch ist jedoch gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Be­ triebsart geringer.

Die Fig. 3 zeigt den Raum 1 mit der Anordnung ge­ mäß der Fig. 1 und 2, das heißt, die Einrichtung 6 befindet sich mit Abstand unterhalb der Massiv­ decke 2. Die Einrichtung 6 ist beispielsweise mit­ tels einer Abhängeinrichtung 34 an der Massivdecke 2 befestigt. Gemäß Fig. 4 ist es auch möglich, nicht ein Deckelsegel gemäß Fig. 3 vorzusehen, sondern eine geschlossene Decke 35 auszubilden, das heißt, unterhalb der Massivdecke 2 des Raumes 1 be­ findet sich die abgehängte Decke 35, die die Aus­ lassöffnung 18, die Einlassöffnung 19, die Zuluft­ klappe 21 und die Umluftklappe 23 aufweist. Im Zwi­ schenraum zwischen den Decken 2 und 35, also im Innern 25, sind Wärmetauscher 27 und Ventilator 29 angeordnet.

Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Teildecke 36 im Raum 1 ausgebildet ist, das heißt, nur ein Anteil des Grundrisses des Raumes 1 weist das Plenum 8 auf, wobei sich die Auslassöff­ nung 18 und die Zuluftklappe 21 an einer Vertikal­ wand 37 und die Einlassöffnung 19 sowie Umluftklap­ pe 23 an einer Horizontalwand 38 befinden, wobei die Horizontalwand 38 die Strahlungswand 10 dar­ stellt.

Aus der Fig. 6 ist ersichtlich, dass - ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 - die Einrichtung 6 mit Zuluftklappe 21 und Umluft­ klappe 23 versehen ist. Die Deckenwand 12 ist ge­ schlossen ausgebildet. Im Gegensatz dazu zeigt die Fig. 7 eine Einrichtung 6, deren Gehäuse 7 mit Ab­ stand zur Massivdecke 2 angeordnet ist und im Be­ reich ihrer Deckenwand 12 die Einlassöffnung 19 aufweist, die nicht verschließbar ist, also keine Klappe oder dergleichen besitzt. Im übrigen ent­ spricht die Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 der Ausgestaltung des Ausführungsbei­ spiels der Fig. 6. Aus den Fig. 7 und 8 geht die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels her­ vor. Wird - gemäß Fig. 7 - im Kühlbetrieb gemäß der ersten Betriebsart die Zuluftklappe 21 geschlossen, so fördert der Ventilator 29 einen durch den Wärme­ tauscher 27 gekühlten Kälteluftstrom 30, der im Innern 25 des Gehäuses 7 umläuft und auch darin aufgrund des Schwerkrafteffekts verbleibt. Wird - gemäß Fig. 8 - die Zuluftklappe 21 geöffnet, so dringt der Kälteluftstrom 30 in den Raum 1 ein. Zum Druckausgleich strömt eine entsprechende Luftmenge aus dem Raum 1 durch die Einlassöffnung 19 in das Innere 25 der Einrichtung 6 zurück.

Die Fig. 9 zeigt eine Einrichtung 6, die der Ein­ richtung 6 der Fig. 8 entspricht. Unterschiedlich ist lediglich, dass sich im Innern 25 der Einrich­ tung 6 eine horizontale Trennwand 39 befindet, die den internen Wärme- oder Kälteluftstrom 30 in einen zur Zuluftklappe 21 hinströmenden und einen zum Ventilator 29 zurückströmenden Zweig unterteilt. Zusätzlich kann eine Luftleiteinrichtung 40 vorge­ sehen sein, die - wie die Draufsicht der Fig. 10 zeigt - die vom Wärmetauscher 27 kommende Luft di­ vergierend auffächert. Hierzu sind entsprechend gestaltete Luftleitbleche 41 vorgesehen, so dass eine horizontale Auffächerung erfolgt. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 9 und 10 liegen somit vertikal geteilte Luftkammern 42, 43 vor. Gemäß Fig. 10 wird die Zuluftklappe 21 um ihre Achse 24 mittels eines Antriebs 44 geschwenkt.

Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 11 und 12 ist das Plenum 8 aufgrund der an der Oberseite 11 der Einrichtung 6 liegenden klappenfreien Einlass­ öffnung 19 teilweise offen. Ventilator 29 und Wär­ metauscher 27 sind derart beabstandet zueinander angeordnet, dass sich der Ventilator 29 unterhalb der Einlassöffnung 19 befindet und der Wärmetau­ scher 27 unterhalb der Deckenwand 12 des Gehäuses 7 liegt. Gemäß Fig. 12 bildet sich in der ersten Be­ triebsart ein Wärme- oder Kälteluftstrom 30 aus, der vom Ventilator 29 ausgeht, den Wärmetauscher 27 passiert und sich dort aufteilt. Die beiden Teil­ ströme werden umgelenkt (es wird davon ausgegangen, dass die Zuluftklappe 21 geschlossen ist, anders als in der Fig. 12 gestrichelt gezeigt), so dass die beiden Teilströme nochmals den Wärmetauscher 27 passieren und zum Ventilator 29 zurückgelangen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 13 liegen bei der Einrichtung 6 horizontal geteilte Luftkammern 45 und 46 vor. Dies wird dadurch erzielt, dass - vom Wärmetauscher 27 ausgehend - eine Trennwand 47 im Innern 25 des Gehäuses 7 angeordnet ist. Auslass­ öffnung 18 und Einlassöffnung 19 liegen zur Mittel­ linie 48 versetzt, um die Luftkammer 46 zu schaf­ fen. In der zweiten Betriebsart strömt der auf die Auslassöffnung 18 gerichtete Wärme- oder Kälteluft­ strom 30 bis zu einer Öffnung 49, die zwischen der Stirnseite der Trennwand 47 und dem Gehäuse 7 ge­ bildet ist. Dort wird die Luft entsprechend umge­ lenkt, so dass sie in die Luftkammer 46 gelangt. Von dort aus strömt der Wärme- oder Kälteluftstrom 30 zurück zum Ventilator 29.

Die Fig. 14 bis 16 zeigen ein Ausführungsbei­ spiel der Einrichtung 6, die klappenfrei ausgebil­ det ist. Im Gehäuse 7 ist der Wärmetauscher 27 und der Ventilator 29 untergebracht; die Deckenwand 12 ist nicht geschlossen, sondern mit der Einlassöff­ nung 19 versehen, die - wie nachstehend noch gezeigt werden wird - gleichzeitig die Auslassöffnung 18 bildet. Wird - gemäß Fig. 14 - der Ventilator 29 mit niedriger Drehzahl betrieben, so verbleibt der Wärme- oder Kälteluftstrom 30, insbesondere der Kälteluftstrom, im Innern 25 der Einrichtung 6. Wird eine hohe Drehzahl beim Ventilator 29 einge­ stellt, so führt dies dazu, dass der Wärme- oder Kälteluftstrom 30 aus der Auslassöffnung 18 aus­ tritt. Zum Druckausgleich wird ein entsprechender Luftstrom in die mit der Auslassöffnung 18 zusam­ menfallende Einlassöffnung 19 eintreten. Ein gewis­ ser Luftanteil wird lediglich im Innern 25 der Ein­ richtung 6 umgewälzt, wodurch aufgrund der Strah­ lungswand 10 Strahlungsenergie in den Raum 1 abge­ geben wird.

Die Fig. 16a, b und c zeigen ein Ausführungsbei­ spiel einer Einrichtung 6, die grundsätzlich so wie die Einrichtung der Fig. 14 ausgebildet ist. Al­ lerdings besteht keine Klappenfreiheit. Vielmehr ist die Deckenwand 12 im ausblasseitigen Umlenkbe­ reich 86 mit einer Luftleitklappe 85 versehen. Die dem Umlenkbereich 86 des Gehäuses 7 zugekehrte End­ kante der Luftleitklappe 85 ist mittels eines Scharniers 87 an der Deckenwand 12 angelenkt; die gegenüberliegende Endkante der Luftleitklappe 85 bildet eine freie Endkante, die die kombinierte Auslass-/Einlassöffnung 18/19 bereichsweise be­ grenzt. Die Deckenwand 12 erstreckt sich nur über eine relativ kurze Horizontalerstreckung (ausgehend vom Umlenkbereich 86 beziehungsweise der ersten Seitenwand 14). Nimmt die Luftleitklappe 85 die in der Fig. 16a gezeigte Stellung ein, in der sie mit der Deckenwand 12 fluchtet, also horizontal ange­ ordnet ist, so liegt die gleiche Wirkungsweise vor, wie zur Fig. 14 beschrieben. Wird die Luftleit­ klappe 85 jedoch gemäß Fig. 16b nach oben ver­ schwenkt, das heißt erstreckt sie sich - ausgehend vom Scharnier 87 schräg nach oben, so kann der Kaltluftstrom 30 - insbesondere unter der Wirkung der Umlenkung im Umlenkbereich 86 nach oben aus der Auslassöffnung 18 austreten. Aus dem Raum 1 strömt ein entsprechender Luftanteil durch die Einlassöff­ nung 19 in das Innere 25 des Gehäuses 7 zurück. Wird die Luftleitklappe 85 abgesenkt, so wie dies aus der Fig. 16c hervorgeht, so dass sie - ausgehend vom Scharnier 87 - schräg nach unten weist, vorzugsweise bis auf die Innenseite der Strahlungswand 10 reicht, so bildet sie in dieser Stellung eine Auflauframpe für den Kaltluftstrom 30, so dass dieser in den Raum 1 gelenkt wird. Durch die kombinierte Auslass-/Einlassöftnung 18/19 tritt ein entsprechender Luftanteil aus dem Raum 1 in das Innere 25 des Gehäuses 7 zurück.

Die Fig. 17 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ein­ richtung 6, bei dem die Auslassöffnung 18 als Schlitzauslass 50, also linienförmig ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung kann beispiels­ weise bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 19 bis 21 vorgesehen sein. Hierauf wird nachstehend noch näher eingegangen.

Die Fig. 18 verdeutlicht lediglich, dass es auf­ grund der Anordnung einer Einrichtung 6 in einem Raum 1 nicht nötig ist, in einer Raumecke 51 einen Heizkörper üblicher Art aufzustellen. Verlässt bei­ spielsweise ein Wärmeluftstrom 30 mit ausreichendem Strömungsimpuls die Einrichtung 6 mit einer Tempe­ ratur von circa 25°C und strömt in Richtung auf die Raumecke 51 und dann am Fußboden 3 des Raumes 1 entlang, so weist der Luftstrom im Bereich des Fuß­ bodens 3 zum Beispiel immer noch eine Temperatur von circa 20°C auf. Mithin ist die Einrichtung 6 geeignet, um den Raum 1 aufzuheizen.

Die Fig. 19 bis 21 zeigen eine speziell ausge­ bildete Auslassöffnung 18 und eine entsprechend gestaltete Zuluftklappe 21. Hierdurch ist es mög­ lich, die Zuluftklappe 21 zur Luftlenkung im Raum 1 zu nutzen. Die erste Seitenwand 14 des Gehäuses 7 ist hierzu im Bereich der Zuluftklappe 21 mit einer schräg in das Innere 25 des Gehäuses 7 verlaufenden oberen Wand 52 versehen, die endseitig eine Abwink­ lung 53 aufweist. Die untere Wand 54 der ersten Seitenwand 14 weist ein kurzes vertikales Wandstück 55 und ein daran anschließendes abgewinkeltes, kur­ zes horizontales Wandstück 56 auf. Die Abwinklung 53 und das Wandstück 56 dienen insbesondere der me­ chanischen Versteifung der Anordnung. Zwischen dem horizontalen Wandstück 56 und der oberen Wand 52 ist die Auslassöffnung 18 ausgebildet. Die Achse 24 der Zuluftklappe 21 verläuft relativ zum Gehäuse 7 weit außenliegend, wobei die Zuluftklappe 21 als Winkelklappe 57 ausgebildet ist, die einen ersten Schenkel 58 und einen zweiten Schenkel 59 aufweist, wobei die beiden Schenkel 58, 59 einen Winkel ein­ schließen, der kleiner als 180° ist. Die Endränder der Winkelklappe 57 sind mit Abkantungen 60, 61 versehen. In der Fig. 19 ist die Zuluftklappe 21 in der geschlossenen Stellung gezeigt. Wird sie - gemäß Fig. 19 - in Richtung des Pfeiles 62 im Uhr­ zeigersinn mittels eines nicht dargestellten An­ triebs geschwenkt, so nimmt sie die Stellung gemäß Fig. 20 ein. Dabei entfernt sich der erste Schenkel 58 von der oberen Wand 52, so dass ein Teil der Auslass­ öffnung 18 gebildet wird. Ferner entfernt sich der zweite Schenkel 59 von der unteren Wand 54, so dass dort ein anderer Teil der Auslassöffnung 18 ent­ steht. Da die Geometrie entsprechende Schrägwände - wie vorstehend beschrieben - besitzt, wird die Luft aus der Einrichtung 6 nicht vertikal nach unten, sondern leicht schräg nach unten in den Raum 1 aus­ geblasen. Ein sehr geringer Luftstrom verlässt die Einrichtung 6 durch den oberen Bereich der Auslass­ öffnung 18. Wird - gemäß Fig. 21 - die Zuluftklappe 21 noch weiter in Uhrzeigerrichtung verschwenkt, so tritt die Luft noch stärker zur Vertikalen abge­ lenkt aus der unteren Auslassöffnung 18 aus. Der Luftstrom der oberen Auslassöffnung 18 vergrößert sich.

Nach einem speziellen Ausführungsbeispiel der Er­ findung tritt bei der in der Fig. 19 vorliegenden Stellung der Zuluftklappe 21 ein Zuluftstrom aus der Einrichtung 6 aus. Es erfolgt bevorzugt ein al­ ternierender Austritt aus dem linienförmigen Luft­ auslass (siehe Fig. 19, Pfeile 63), um eine Grund­ lüftung zu realisieren.

Die Fig. 22 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 6, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entspricht. Abweichend ist lediglich, dass kein Ventilator vorgesehen ist, sondern ein Induk­ tionsgerät 68 ausgebildet wird. Dies weist Primär­ luftdüsen 64 auf, die mit Primärluft 65 gespeist werden. Die Primärluft 65 wird vorzugsweise zentral aufbereitet. Die Primärluft 65 tritt nach Austritt aus den Primärluftdüsen 64 in einen Mischraum 66 ein und vereinigt sich dort aufgrund ihrer Induk­ tionswirkung mit durch den Wärmetauscher 27 ge­ saugte Luft (Pfeile 67). Das Funktionsprinzip der Einrichtung 6 der Fig. 22 entspricht ansonsten dem der Fig. 1 und 2.

Die Fig. 23 verdeutlicht die Einrichtung der Fig. 22 in der Draufsicht. In gestrichelten Linien sind die Zuluftklappe 21 und die Umluftklappe 23 dargestellt (jeweils Offenstellung). Anstelle oder alternativ zur Umluftklappe 23 kann auch eine Ein­ lassöffnung 19 vorgesehen sein, wie dies gestri­ chelt in der Fig. 23 wiedergegeben ist. Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 23 ist ein Induk­ tionsgerät 68 und kein Ventilator vorgesehen.

In der Fig. 24 ist eine Einrichtung 6 dargestellt, die ein Induktionsgerät 68 aufweist. Eine Teildecke 69, die mittels einer Abhängvorrichtung 70 von der Massivdecke 2 beabstandet angeordnet ist, erstreckt sich nur über einen Teil des Grundrisses des Raumes 1. Die Zuluftklappe 21 weist eine Größe auf, die dem Abstand der Teildecke 69 von der Massivdecke 2 entspricht. Die Auslassöffnung 18 ist somit verti­ kal liegend ausgebildet. Wie auf der rechten Seite der Fig. 24 erkennbar, erstreckt sich die Teil­ decke 69 nicht ganz bis zur Seitenwand 5 des Raumes 1, so dass auch dort ein Luftstrom austreten kann (Pfeil 71).

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 25 entspricht dem Ausführungsbeispiel der Fig. 24 und unterscheidet sich nur dadurch, dass anstelle der Teilwand 69 eine geschlossene Decke 72 vorgesehen ist, in der sich die Auslassöffnung 18 - in Horizontalposition - befindet.

Die Fig. 26 und 27 zeigen eine Einrichtung 6 mit vertikal verlaufender Strahlungswand 10, das heißt, das Plenum 8 wird von einer Seitenwand 4 des Raumes 1, Teilen der Massivdecke 2 und des Fußbodens 3 so­ wie der bereits erwähnten Strahlungswand 10 gebil­ det. Die Strahlungswand 10 weist im Bereich des Fußbodens 3 die Auslassöffnung 18 und im Bereich der Massivdecke 2 die Einlassöffnung 19 auf. Hier können Luftgitter ausgebildet sein. Entsprechende Lagen haben die Zuluftklappe 21 und die Umluft­ klappe 23. Wärmetauscher 27 und Ventilator 29 sind übereinander angeordnet, wobei sich der Ventilator 29 oberhalb des Wärmetauschers 27 befindet. Beide Teile sind im Innern 25 der Einrichtung 6 angeord­ net. In der ersten Betriebsart ergibt sich die Luftströmung gemäß Fig. 26 im Innern 25. Dement­ sprechend strahlt die Strahlungsfläche 32 Energie in den Raum 1 ab. Werden die Zuluftklappe 21 und die Umluftklappe 23 geöffnet, so tritt, der Wärme- oder Kälteluftstrom 30 in den Raum 1 ein. Im Falle der Fig. 26 liegt somit eine reine Kühl- oder Heizwand vor; im Falle des Betriebs gemäß Fig. 27 liegt ein Konvektionsbetrieb vor.

Aus der Fig. 28 ist eine Anordnung erkennbar, die der der Fig. 26 und 27 entspricht. Allerdings ist kein Ventilator 29 vorgesehen. Dies hat zur Folge, dass nur durch freie Konvektion eine Strö­ mung zustande kommt. Sind die Zuluftklappe 21 und Umluftklappe 23 geschlossen, so bildet sich inner­ halb der Einrichtung 6 eine freie Konvektion aus, so dass die Strahlungswand 10 Strahlung in den Raum 1 abgibt. Werden die erwähnten Klappen 21 und 23 geöffnet, so ergibt sich die aus der Fig. 28 dar­ gestellte Luftströmung, wobei der gestrichelte Pfeil den Heizbetrieb und der gepunktete Pfeil den Kühlbetrieb darstellt. Beim Heizbetrieb tritt die Luft oben in den Raum 1 ein; beim Kühlbetrieb tritt die kalte Luft unten in den Raum ein. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 29 liegt ebenfalls eine Bauform mit vertikaler Heiz-/Kühlfläche vor. Dies ist auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 30 und 31 der Fall. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 29 ist eine vertikale Trennwand 73 im Innern 25 der Einrichtung 6 vorgesehen. Ansonsten ent­ spricht der Aufbau dem Ausführungsbeispiel der Fig. 26. Werden die Zuluftklappe 21 und die Umluft­ klappe 23 nur bis in die in der Fig. 29 durchgezo­ gen dargestellten Stellungen geschwenkt, so schlie­ ßen sie an die Trennwand 73 an, das heißt, die hin­ ter der Trennwand 73 liegende Zone 74 wird nicht von Luft durchströmt. Ventilator 29 und Wärmetau­ scher 27 befinden sich in einer Zone 75, die auf der anderen Seite der Trennwand 73 liegt, also nahe der Strahlungswand 10. Bei geschlossener Zu­ luftklappe 21 und Umluftklappe 23 ergibt sich die bereits beschriebene interne Strömung rund um die Trennwand 73 herum. Bei einer Öffnung der beiden erwähnten Klappen 21, 23 in Stellungen, die in der Fig. 29 eingezeichnet sind, liegt sowohl ein Kon­ vektionsbetrieb als auch ein Umlauf eines gewissen Luftanteils im Innern 25 der Einrichtung 6 vor.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 30 ist der Wär­ metauscher 27 in der Zone 74 (vergleiche mit Fig. 29) angeordnet. Der Ventilator 29 befindet sich stirnseitig der Trennwand 73 im unteren Bereich 76 der Einrichtung 6. Ansonsten entspricht der Aufbau dem der Fig. 29, mit der Ausnahme, dass die Zu­ luftklappe 21 im oberen Bereich angelenkt ist und in Offenstellung gegen die Trennwand 73 treten kann. Hierdurch kann keine Luftströmung in der Zone 75 stattfinden. In den Fällen der Ausführungsbei­ spiele der Fig. 29 und 30 liegt jeweils ein ge­ teiltes Plenum 8 vor.

Schließlich zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 31 eine Draufsicht auf eine Seitenwand 4 des Raumes 1. Auch hier ist eine Einrichtung 6 mit ge­ teiltem Plenum 8 vorgesehen. Hierzu ist im Bereich der Massivdecke 2 und im Bereich des Fußbodens 3 jeweils die Umluftklappe 23 beziehungsweise die Zu­ luftklappe 21 vorgesehen. Beide Klappen 21, 23 sind berandet von vertikalen Teilwänden 77, 78. Fluch­ tend zu den Teilwänden 77 und 78 liegen Mittelwände 79 und 80, derart, dass Luftöffnungen 81 und 82 ausgebildet werden. Zwischen den beiden Mittelwän­ den 79 und 80 befinden sich Ventilator 29 und Wär­ metauscher 27. Die nicht näher dargestellte Strah­ lungswand 10 verläuft parallel zur dargestellten Seitenwand 4 und weist die gestrichelt angedeuteten Klappen 21 und 23 auf. Sind die Zuluftklappe 21 und Umluftklappe 23 geschlossen, so ergibt sich die Luftverteilung gemäß der in Fig. 31 eingezeichne­ ten Pfeile 83, das heißt, die von dem Ventilator geförderte Luft tritt durch den Wärmetauscher 27 hindurch und verteilt sich über die gesamte Grund­ rissfläche, das heißt, es liegt eine sehr große Strahlungsfläche bei der ersten Betriebsart vor. Die Luft durchsetzt dabei die Luftöffnungen 81 und 82, so dass auch die Seitenzonen gut durchströmt werden. Werden Zuluftklappe 21 und Umluftklappe 23 geöffnet, so tritt der größte Teil der geförderten Luft aus der Auslassöffnung 18 aus und gelangt in den Raum 1 und von dort zurück über die Einlassöff­ nung 19 in das Plenum 8. Die Seitenzonen werden in diesem Falle nicht mehr so stark von einem Luft­ strom beaufschlagt, so dass die Strahlungsleistung der Gesamtanordnung zurückgeht; dafür jedoch die Konvektionsleistung einen Wert entsprechend der Klappenstellung annimmt.

Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass zum Um­ schalten der ersten Betriebsart in die zweite Be­ triebsart eine entsprechende Klappenstellungsverän­ derung durchgeführt werden muss. Dies kann von Hand oder motorisch erfolgen. Dabei ist es auch möglich, einen Regler einzusetzen oder es erfolgt mittels eines Handsteuersignals (per Draht oder drahtlos). Vorzugsweise ist die Strahlungswand 10, also die raumseitig zugekehrte Fläche wärmeleitend und schallabsorbierend ausgeführt. Dazu kann sie zu­ sätzlich ein mikroperforiertes Metallpaneel aufwei­ sen. In die raumseitig zugekehrte Fläche kann eine Raumbeleuchtung integriert werden (zum Beispiel Einbau-, Anbauleuchten). Es kann auch eine ange­ strahlte reflektierende Fläche ausgebildet werden, die durch das Licht entsprechender Leuchter oder Strahler beaufschlagt wird.

Claims (13)

1. Einrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Raumes, mit einem Heiz- und/oder Kühlelement und einer wärme- oder kälteabgebenden Strahlungsfläche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Be­ triebsart die Strahlungsfläche (32) mit einem Wärme- oder Kälteluftstrom (30) einrichtungsinnen­ seitig beaufschlagt wird und dass in einer zweiten Betriebsart der Wärme- oder Kälteluftstrom (30) zu­ mindest teilweise durch mindestens eine einrich­ tungszugehörige Öffnung (16, 17) in den Raum (1) ge­ langt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die einrichtungszugehörige Öffnung (16) eine Auslassöffnung (18) für einen Umluftstrom ist und dass eine weitere einrichtungszugehörige Öffnung (17) eine Einlassöffnung (19) für den Um­ luftstrom bildet.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- oder Kälteluftstrom (30) von einem Ventilator (29) gefördert wird.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- oder Kälteluftstrom (30) von Induktionsluftdüsen (Primärluftdüsen (64)) gefördert wird.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- oder Kälteluftstrom (30) durch freie Konvektion ge­ fördert wird.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heiz- und/oder Kühlelement (26) ein Wärmetauscher (27), insbesondere ein Wasser/Luft-Wärmetauscher oder Kältemittel/Luft-Wärmetauscher ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heiz- und/oder Kühlelement (26) und die den Wärme- oder Kälteluftstrom (30) antreibende Fördereinrichtung (28) Bestandteil eines Ventilatorkonvektors oder eines Induktionsgeräts sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschal­ tung der Betriebsarten mittels mechanischer Um­ schaltung von Baugliedern (20, 22) erfolgt.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauglie­ der (20, 22) von Zu- und/oder Umluftklappen (21, 23) oder dergleichen gebildet sind.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass­ öffnung (18) und/oder der Einlassöffnung (19) öf­ fenbare Verschließelemente zugeordnet sind.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass­ Öffnung (18) eine Zuluftklappe (21) und der Ein­ lassöffnung (19) eine Umluftklappe (23) zugeordnet ist.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass­ öffnung (19) unverschließbar ausgebildet und derart hoch angeordnet ist, dass in der ersten Betriebsart der einrichtungsseitige Kälteluftstrom (30) durch den Schwerkrafteffekt im Innern (25) der Einrich­ tung (6) zirkulierend verbleibt.

13. Verfahren zum Heizen und/oder Kühlen eines Rau­ mes, insbesondere zum Betreiben einer Einrichtung gemäß einer oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ers­ ten Verfahrensart eine Strahlungsfläche raumabge­ wandt mit einem Wärme- oder Kälteluftstrom beauf­ schlagt wird und dass in einer zweiten Verfahrens­ art der Wärme- oder Kälteluftstrom zumindest teil­ weise in den Raum gelangt.