DE102005001095A1

DE102005001095A1 - Luftverteilsystem

Info

Publication number: DE102005001095A1
Application number: DE200510001095
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Henze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-08
Filing date: 2005-01-08
Publication date: 2006-07-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftverteilsystem zum Be- und/oder Entlüften von Räumen innerhalb von Gebäuden, bestehend aus mindestens einer Hauptleitung (1), mehreren Strangleitungen (2), wobei alle Leitungen (1, 2) sowohl thermisch als auch schalltechnisch gedämmt sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verteilsystem aus mehreren Modulen aufgebaut ist.

Description

Luftverteilsystem zum Be- und/oder Entlüftung von Räumen innerhalb von Gebäuden, bestehend aus mindestens einer Hauptleitung (Zuluft von raumlufttechnischer Anlage) und mehreren Strangleitungen (Zuluft zu Einzelräumen), wobei alle Leitungen sowohl thermisch als auch schalltechnisch gedämmt sind.

Nach Inkrafttreten der Energiesparverordnung EnEV über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energiesparverordnung EnEV vom 16.11.2001) werden an die Gebäudedichtheit hohe Anforderungen gestellt. Bei Erfüllung dieser Anforderungen ist der mindest erforderliche Luftaustausch über die Gebäudehülle auf Grund nicht mehr ausreichend vorhandener Undichtigkeiten nicht mehr gewährleistet. Um den erforderlichen Luftaustausch zu gewährleisten und um somit Kondensatentstehung, Schimmelpilze und andere negative Begleiterscheinungen zu vermeiden, werden Lüftungsanlagen eingesetzt. Solche Lüftungsanlagen kommen meist in Ergänzung zu konventioneller Heiztechnik (Öl-, Gas-, Holz-, Pellet- oder Solar-Heizungen) zur Anwendung.

Im Vergleich zu v.g. Heizungen mit zusätzlichen Lüftungsanlagen ist die Lüftungsheizung relativ neu. Sie benötigt keine zusätzliche, konventionelle Heiztechnik wie v.g. erwähnt und übernimmt allein die komplette Gebäudeheizung und Lüftung.

Lüftungsheizungen stellen eine Weiterentwicklung der Lüftungsanlagen dar, sind noch relativ neu und auf europäischer Ebene sind zur Zeit erst einheitlich gültige Ausführungsvorschriften und Normen im Entwurfsstadium. Da wir uns somit an der Spitze einer vergleichsweise jungen Technologie befinden, wird nachfolgend der wesentliche technische Umfang und das Funktionsprinzip einer solchen Lüftungsheizung kurz beschrieben.

Wesentliche Bestandteile und Funktion einer Lüftungsheizung sind:
Lüftungsheizgerät mit integriertem Wärmetauscher, Wärmepumpe, Ventilatoren und Luftfiltern, Steuer- und Regelelektronik sowie im Regelfall vier Luftleitungsanschlüssen für

1. Außenluft (AU: aus dem Freien dem Gerät zugeführte Luft),
2. Fortluft (FO: aus dem Gerät ins Freie ausströmende Luft),
3. Zuluft (ZU: vom Gerät in einen Raum einströmende, behandelte Luft) und
4. Abluft (AB: aus einem Raum ausströmende, zum Gerät zurückgeführte, belastete Luft).

Das Lüftungsheizgerät übernimmt die Aufgabe der Außenluftansaugung und führt diese über einen Wärmetauscher mit nachgeordneter Wärmepumpe den Räumen gefiltert und temperaturaufbereitet zu. Die Abluft der Räume wird über den Wärmetauscher, der der Abluft die anteilige Restwärme entzieht und diese an die Zuluft überträgt, als Fortluft ins Freie abgeführt. Das Temperaturprofil des Zuluftstranges wird über eine Steuer- und Regeleinheit eingestellt. Luftmengen sind über Ventilator, nachgeordnete Drosselklappen und Ventile einstellbar.

Um einzelne Räume mit entsprechendem individuellen Luftvolumenstrom und Lufttemperatur zu versorgen, ist es erforderlich, den Zuluftanschluss auf einzelne Räume aufzuteilen. Hierzu werden Verteiler aus Rohr mit Sattelstücken oder T-Stücken oft auf der Baustelle angefertigt und sind anschließend thermisch zu dämmen. Ein höheres Maß an Vorfertigung wird durch den Einsatz von separaten Verteilern mit fest vorgegebener Anzahl und Lage der Anschlüsse erreicht. Diese vorgefertigten Verteiler verfügen fallweise auch über eine thermische und/oder schalltechnische Dämmung und können auch fester Bestandteil des Lüftungsheizgerätes sein.

Zur optimalen Einstellung der Luftvolumenströme passend zur jeweiligen Raumgröße bzw. Raumnutzungsart werden im Anschluss an v.g. Verteiler Drosselklappen eingesetzt.

Da der oder die Ventilatoren des Lüftungsheizgerätes (abhängig von Flügelanzahl und Drehzahl) und auch die Drosselklappe einen Geräuschpegel verursachen, werden starre oder flexible Schalldämpfer zur Dämpfung dieses Geräuschpegels nachgeordnet eingesetzt. Außerdem unterdrücken solche Schalldämpfer auch den s.g. Telefonieeffekt, bei dem Geräusche, abhängig von der Rohrleitungslänge und deren Verlegung, über das Rohrleitungssystem von Raum zu Raum übertragen werden können. Solche Schalldämpfer bestehen im Regelfall (von außen nach innen) aus einem starren oder flexiblen metallischem Gehäuse und darin befindlicher Mineralfaser als Dämpfungsmaterial, einer Barriereschicht und einem Lochblech. Die Barriereschicht besteht aus einem feinmaschigen Flies und ist in Verbindung mit v.g. Mineralfaser erforderlich, um zu verhindern dass Bestandteile der mineralischen Faser von der im Inneren des Schalldämpfers geführten Luft mitgerissen werden, wodurch die Raumluft entsprechend belastet würde.

Die Luftführung erfolgt im weiteren Verlauf über Luftleitungskanäle aus Metall oder Kunststoff in Rund, Oval oder Rechteckquerschnitten. Zur thermischen Dämmung werden die Rohrleitungen im Regelfall im Anschluss an deren Verlegung z.B. mit aluminiumkaschierter Mineralwolle gedämmt.

Für eine komfortable Einleitung der Luft in den Raum werden Einlassventile eingesetzt, die teilweise in Richtung und Menge verstellbar sind.

Zur Abdeckung des Wärmebedarfes während der kalten Jahreszeiten und für eine raumspezifische Temperaturführung werden elektrische Luftnacherhitzer über Raumthermostate gesteuert. Häufig werden hierfür Rohrheizkörper mit vergleichsweise hoher Oberflächentemperatur, separater Temperaturregelung und zusätzlichem Überhitzungsschutz eingesetzt. Solche Heizelemente können am Anfang (zentraler Einbau im lufttechnischen Geräteraum) oder am Ende der Rohrleitung eingebaut werden (dezentraler Einbau in Raumnähe).

Die Abluftführung erfolgt durch Abluftöffnungen, teilweise Abluftventilen in den einzelnen Räumen. Meist werden Abluftleitungen von verschiedenen Räumen zu einer oder mehreren Gruppen in einer weiterführenden Leitung zusammengefasst und anschließend über einen Verteiler mit oder ohne Drosselklappen und mit oder ohne zusätzlichen Schalldämpfern an das Lüftungsheizgerät zurückgeführt.

Der Einbau des Lüftungsheizgerätes und der wesentlichen Bestandteile der raumlufttechnischen Anlage erfolgt in einem geeigneten Raum innerhalb der Gebäudehülle. Er kann im unbewohnten Spitzboden, innerhalb des Dach- oder Erdgeschosses oder auch im Kellerbereich des Gebäudes liegen. Teilweise ist es erforderlich, sowohl bei der Zuluftverteilung als auch der Rohrleitungsverlegung Dachbalken, Sparren, Unterzüge, Sanitärleitungen oder andere Gebäudeteile zu umgehen.

Hierdurch bedingt und durch die unterschiedlichen Gebäudegrundrisse, sowie die ebenfalls unterschiedliche Lage des (im Regelfall beengten) Raumes der zur Aufnahme des Lüftungsheizgerätes und den wesentlichen Bestandteilen der raumlufttechnischen Anlage und dem Verteilsystem zur Verfügung steht, existieren bisher keine einheitlichen Verteilerlösungen sondern werden mit teilweise erheblichem Aufwand auf die lokale Situation zugeschnitten.

Derartige Verteilsysteme sind bekannt. Es sind dabei montagebedingte oder fest vorgegebene Mindestabstände zu berücksichtigen, um nach der Fertigstellung und Befestigung des Rohrleitungsnetzes eine thermische Dämmung an den Rohraußenwänden anbringen zu können. Der dabei erforderliche Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Rohrleitungen ist, bedingt durch den vom Werker benötigten Arbeitsraum für die Anbringung solcher Dämmmaterialien, oft deutlich größer als die Summe der Wandstärken der beiden einander zugewandten Dämmwerkstoffe.

Daher ist ein möglichst variables Verteilsystem mit geringen Außenabmessungen, vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten, entsprechenden Freiheitsgraden (Lage und Orientierung im Raum) zu den angeschlossenen Rohrleitungen bei guter thermischer und schalltechnischer Dämmung und gleichzeitiger Reduzierung des Montageaufwandes vorteilhaft.

Das eingangs benannte Luftverteilsystem entspricht diesem Anspruch.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verteilersystem anzubieten, bei dem die aufwendige und zeitintensive vor Ort Anpassung entfallen kann und keine zusätzliche Dämmung erforderlich ist.

Die Lösung der Aufgabe ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilsystem aus mehren Modulen aufgebaut ist.

Durch diese modulartige Bauweise wird es möglich das Verteilsystem ganz individuell an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen.

Quasi jede beliebige Länge sowie jeder erforderliche Winkel der Abgangsleitungen kann verwirklicht werden. Jedes der einzelnen Module ist aus geschäumten Halbschalen gefertigt, die miteinander verrastet sind. Zusätzlich können die Halbschalen (ggf. zur Steigerung der Luftdichtheit) auch noch miteinander verklebt werden. Die gleiche Verbindung wird zwischen den Modulen eingesetzt, sie sind also auch miteinander verrastbar und können ebenfalls miteinander verklebt werden.

Damit sie bei der Erstellung des gesamten Verteilersystems unterschiedliche Winkel einnehmen können, sind die Module zueinander verdrehbar. Die Verdrehung wird vorzugsweise um die Hauptachse des Verteilerstranges oder um die Hauptachse der Anschlußmodule wie Drosselklappe, Schalldämpfer Distanzelement und Heizelement benötigt. Es ist aber auch jede Drehung um jede andere Achse denkbar.

Mindestens eines der Module ist ein Einspeiseelement, über das beispielsweise die Zuluft dem Verteilsystem und somit den Räumen zugeführt werden kann. Die Strangleitungen werden über Verteilelemente versorgt die mit dem Einspeiselement und somit mit der Hauptleitung in Verbindung stehen. Der Aufbau der Verteilelemente erfolgt durch zwei miteinander verrastbare Halbschalen, einen Textilfaserzuschnitt und eine gelochte oder genadelte und ggf. geprägte Metallfolie.

Anstelle des Einspeiseelementes kann die Lufteinspeisung auch durch einen der beiden Deckel erfolgen, der hierfür z.B. mit einer Lochsäge entsprechend der Anschlussrohrgeometrie ausgeschnitten wird.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, Module als Distanzelement auszuführen damit individuelle Längen des Verteilsystems und unterschiedliche Abstände zwischen den Strangleitungen erstellt werden können. Trotz guter thermischer und schalltechnischer Eigenschaften der geschäumten Module und der bereits im Verteilerstrang vorgesehenen Verteilermodule, welche gleichsam durch ihren inneren Aufbau schalldämpfend wirken, kann es erforderlich sein, zusätzliche Schalldämpfer einzusetzen. Diese Schalldämpfermodule sind dann vorzugsweise schichtartig aufgebaut, wobei eine Schicht eine genadelte und/oder geprägte Metallfolie oder Blech ist und eine weitere Schicht ein Faserdämmstoff beispielsweise aus allergiegetesteter Textilfaser ist, so dass hierdurch und durch den Faseraufbau solcher Textilfasern keine, wie bei Mineralfasern zum Einsatz kommende, zusätzliche Barriereschicht erforderlich ist.

Damit bei geringen Außentemperaturen, wenn ausgehend von der raumlufttechnischen Anlage nicht ausreichend Lüftungswärme den Räumen zugefügt werden kann, kann eines der Module ein Heizelement sein, um die entsprechende Heizleistung dem jeweiligen Raum zur Verfügung zu stellen.

Das gesamte System wird so eingestellt, dass Luftvolumenstrom und Luftwechselrate, Lufttemperatur und Luftfeuchte dem spezifischen Raumbedarf entsprechen. Dazu ist vorgesehen in Ergänzung zu den Funktionen des Lüftungsheizgerätes, eines der Module als Drosselklappe auszuführen. Die Drosselklappe kann von außen manuell verstellt werden. Diese Verstellung ist so angebracht, dass dabei keine Wärmebrücke entsteht. Anstelle der manuellen Verstellung kann die Drosselklappe auch mit einem elektrischen Klappenantrieb ausgerüstet sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, es zeigt die Figur für ein in Explosionsdarstellung wiedergegebenes Verteilsystem.
Die Hauptleitung 1 wird durch ein Einspeiseelement 3 und ein Verteilelement 9 gebildet zwischen dem ein Distanzelement 4 angeordnet ist. Die Hauptleitung 1 ist an beiden Seiten durch einen Deckel 8 verschlossen. Der Deckelabschluss kann am Verteilelement 9, am Einspeiseelement 3 oder am Distanzelement 4 erfolgen.
Das Verteilsystem wird am Verteilelement 9 zunächst mit einer Drosselklappe 7 in der Strangleitung 2 fortgesetzt. Daran schließt sich ein Schalldämpfer 5 an. Am Ende der Strangleitung 2 ist noch ein Heizelement 6 dargestellt, welches wie oben ausgeführt im Bedarfsfall für eine Nacherwärmung sorgt. Das Heizelement kann ein selbstregelndes PTC-Element sein, was über eine integrierte Temperaturregelung und relativ geringe Oberflächentemperaturen verfügt.
Das vorgeschlagene Verteilsystem mit seinen Modulen eignet sich somit nicht nur zur Verteilung der Zuluft sondern auch hervorragend zum Einsatz als Abluftverteilsystem (bei dem das Heizelement entfällt). Auch bei mehretagigen Gebäuden ist ein Einsatz vorteilhaft, indem der Aufbau dezentral erfolgen kann und einzelne Etagen oder eine Anzahl von Räumen zu Raumgruppen zusammengefasst werden, welche in solchen Fällen jeweils von einem Zu- und Abluftsystem versorgt werden, welches durch ein oder mehrere Lüftungsheizgeräte versorgt wird.
Im Falle einer noch weitergehenden Schalldämmung kann vor dem Einspeiseelement ein zentraler Schalldämpfer vorgesehen werden, der im Aufbau dem Schalldämfer 5 entspricht, jedoch über einen entsprechend größeren Innendurchmesser verfügt, da durch diesen Zentralschalldämpfer die gesamt Luftmenge strömt.

1: Hauptleitung
2: Strangleitung
3: Einspeiseelement
4: Distanzelement
5: Schalldämpfer
6: Heizelement
7: Drosselklappe
8: Deckel
9: Verteilelement
10: Verstellung für 7

Claims

Luftverteilsystem zum Be- und/oder Entlüften von Räumen innerhalb von Gebäuden, bestehend aus mindestens, einer Hauptleitung (1), mehreren Strangleitungen (2), wobei alle Leitungen (1, 2) sowohl thermisch als auch schalltechnisch gedämmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass Verteilsystem aus mehren Modulen aufgebaut ist.
Verteilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module geschäumte Halbschalen sind.
Verteilsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen verrastbar sind.
Verteilsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen verklebt sind.
Verteilsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Module zueinander verrastbar sind.
Verteilsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Module zueinander verklebt sind.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module zueinander verdrehbar sind.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module ein Einspeiseelement (3) ist.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module ein Distanzelement (4) ist.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module ein Verteilelement (9) ist.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module ein Schalldämpfer (5) ist.
Verteilsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Schalldämpfermodul (5) schichtartig aufgebaut ist, wobei eine Schicht ein genadeltes und/oder geprägtes Blech ist und eine weitere Schicht ein Faserdämmstoff ist.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module ein Heizelement (6) ist.
Verteilsystem nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module eine Drosselklappe (7) ist.
Verteilsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (7) von außen verstellbar ist, wobei die Verstellung derart angeordnet ist, dass keine Wärmebrücke entsteht.