DE102006004104B4 - Anordnung zum Klimatisieren mindestens eines Raumes eines Gebäudes - Google Patents
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Abstract
Anordnung zum Klimatisieren mindestens eines Raumes (1) eines Gebäudes (1'), mit einer dem Raum (1) zugeordneten, einen Wärmetauscher (18) aufweisenden raumlufttechnischen Einrichtung (7), die als Fassadengerät und mit einem Langgehäuse ausgestattet raumhoch ausgebildet ist, und mit mindestens einem Solarzellen (101) aufweisenden Solarmodul (100) zur zumindest teilweise erfolgenden elektrischen Versorgung der raumlufttechnischen Einrichtung (7), wobei die raumlufttechnische Einrichtung (7) an einer Fassade (4) angeordnet ist und das Solarmodul (100) selbst aufweist, und wobei sich eine Zuluftöffnung für Außenluft (40) an einer Stirnseite des Langgehäuses in Richtung dessen Längserstreckung und eine Abluftöffnung für Abluft (47) an einer anderen Stirnseite des Langgehäuses in Richtung dessen Längserstreckung befindet.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Klimatisieren mindestens eines Raumes eines Gebäudes gemäß Anspruch 1.
- Es ist bekannt, zum Klimatisieren mindestens eines Raumes eines Gebäudes den Raum mit einer raumlufttechnischen Einrichtung auszustatten. Ein Wärmetauscher der raumlufttechnischen Einrichtung bewirkt ein Kühlen oder Heizen von dem Raum zugeführter Luft, wodurch die Klimatisierung bewirkt wird. Für den Betrieb der raumlufttechnischen Einrichtung ist elektrische Energie aufzubringen, um beispielsweise eine elektrische Steuerung/Regelung zu betreiben, um gegebenenfalls elektrische Stellmotoren (Klappensteuerung) anzutreiben und gegebenenfalls eine Luftströmung zu erzeugen. Demzufolge erfordert die Errichtung der bekannten Einrichtung die Installation eines elektrischen Stromanschlusses. Ferner sind Anschlüsse für das Kühl-/Wärmemittel (insbesondere Wasser) für den Wärmetauscher zu verlegen. Die elektrische Stromversorgung zum Betrieb der bekannten Einrichtung bildet einen Anteil der Betriebskosten.
- Aus der
DE 69318627 T2 geht eine Vorrichtung zum Steuern einer Klimaanlage mit einer Solarzelle hervor. Einem Raum ist eine lufttechnische Einrichtung zugeordnet, die einen Wärmetauscher aufweist. Ferner ist ein Solarmodul vorgesehen, das mit der raumlufttechnischen Einrichtung verbunden ist. Aus derDE 19736288 A1 geht ein Solarmodul hervor, das an einer Außenwand eines Gebäudes angeordnet ist. Aus dem deutschen GebrauchsmusterDE 9409939 U1 geht eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung für einzelne Räume hervor. Im Bereich eines Rollladenkastens ist raumseitig eine raumlufttechnische Einrichtung und außenfassadenseitig eine Solarzelle angeordnet. Aus der deutschen OffenlegungsschriftDE 2752178 A1 ist eine Einrichtung bekannt, die hinter Fassadenglasscheiben Solarzellen aufweist, denen eine Ringleitung mit Pumpe zugeordnet sind, wodurch ein Wärmetransportmedium durch einen Wärmetauscher geführt wird. Die Solarzellen speisen die Pumpe. Aus der OffenlegungsschriftDE 7 308 780 U ist eine als Fassadengerät ausgebildete Klimatisierungseinrichtung bekannt, die raumhoch ausgebildet ist und Zuluft- und Abluftöffnungen an den Stirnseiten aufweist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit niedrigen Betriebskosten arbeitet. Ferner soll die erfindungsgemäße Einrichtung mit möglichst geringem Aufwand errichtet werden können.
- Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß ist eine Anordnung zum Klimatisieren mindestens eines Raumes eines Gebäudes vorgesehen, mit einer dem Raum zugeordneten, einen Wärmetauscher aufweisenden raumlufttechnischen Einrichtung, die als Fassadengerät und mit einem Langgehäuse ausgestattet raumhoch ausgebildet ist, und mit mindestens einem Solarzellen aufweisenden Solarmodul zur zumindest teilweise erfolgenden elektrischen Versorgung der raumlufttechnischen Einrichtung, wobei die raumlufttechnische Einrichtung an einer Fassade angeordnet ist und das Solarmodul selbst aufweist und optional sich das Solarmodul im Wesentlichen innerhalb des Umrisses oder projizierten Umrisses der raumlufttechnischen Einrichtung befindet und an mindestens einer Außenwand und/oder der Fassade des Gebäudes angeordnet ist, und wobei sich eine Zuluftöffnung für Außenluft an einer Stirnseite des Langgehäuses in Richtung dessen Längserstreckung und eine Abluftöffnung für Abluft an einer anderen Stirnseite des Langgehäuses in Richtung dessen Längserstreckung befindet. Mittels der von den Solarzellen erzeugten elektrischen Energie lässt sich die elektrische Versorgung der raumlufttechnischen Einrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise sogar vollständig decken, sodass die Betriebskosten gesenkt werden. Gerade dann, wenn bei hohen Außentemperaturen die raumlufttechnische Einrichtung relativ viel Energie benötigt, weil beispielsweise eine als elektrischer Ventilator ausgebildete Luftförderanlage eine entsprechend große Luftmenge fördert, wird auch das Solarmodul in der Lage sein, besonders viel elektrische Energie zu liefern, da bei heißem Wetter davon auszugehen ist, dass die Sonne scheint, sodass die Solarzellen optimal betrieben werden. Bei bedecktem Wetter werden die Solarzellen weniger elektrische Energie erzeugen können, wobei jedoch auch die raumlufttechnische Einrichtung weniger Energie benötigt, da dann von einem geringeren Wärmeeintrag in den Raum auszugehen ist und demzufolge eine geringere Luftmenge zur Klimatisierung ausreicht. Gegebenenfalls kann auf den Anschluss der raumlufttechnischen Einrichtung an das öffentliche Stromnetz verzichtet werden oder es ist nur eine relativ geringe elektrische Energie aus dem öffentlichen Stromnetz zuzuführen, da ein Anteil des benötigten Stromes von den Solarzellen der erfindungsgemäßen Einrichtung geliefert wird. Da sich das Solarmodul an mindestens einer Außenwand und/oder Fassade des Gebäudes befindet, in dem der mit raumlufttechnischer Einrichtung ausgestattete Raum liegt, sind Solarmodul und raumlufttechnische Einrichtung einander zugeordnet, wobei die Außenwand und/oder Fassade demzufolge eine Zusatzfunktion übernimmt, indem sie das mindestens eine Solarmodul trägt. Zusätzliche Einrichtungen, zum Beispiel auf dem Dach eines Gebäudes installierte Trageinrichtungen für Solareinrichtungen, sind daher nicht erforderlich. Vielmehr werden gemäß der Erfindung Vertikalflächen des Gebäudes für das Anbringen des Solarmoduls genutzt. Die Dachflächen eines Gebäudes können demzufolge für andere Zwecke verwendet werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fassade und optional die Außenwand dem Raum zugeordnet ist, in dem sich die raumlufttechnische Einrichtung befindet. Demzufolge liegt das mindestens eine Solarmodul raumnah, nämlich an dem Bereich der Außenwand und/oder dem Abschnitt der Fassade, die dem Raum zugeordnet ist. Grundsätzlich kann sich das Solarmodul an einer Vertikalwand des Gebäudes befinden, die nicht unmittelbar dem Raum zugeordnet ist. So lassen sich Außenwandflächen und/oder Fassadenflächen entsprechend nutzen, die insbesondere nach Süden orientiert sind, um beispielsweise nach Norden orientierte Räume des Gebäudes mit elektrischer Energie für den Betrieb der raumlufttechnischen Einrichtung zu versorgen. Besonders bevorzugt ist es jedoch - wie vorstehend bereits beschrieben - dass sich das Solarmodul in unmittelbarer Nähe des Raumes befindet, in dem die raumlufttechnische Einrichtung angeordnet ist, insbesondere wird die einem Raum zugehörige Außenwand und/oder Fassade dazu genutzt und dort das mindestens eine Solarmodul installiert, um dann mit sehr kurzen und demzufolge niederohmigen elektrischen Leitungsverbindungen die Solarzellen mit der raumlufttechnischen Einrichtung zu verbinden. Es lassen sich dann auch niedrige elektrische Leitungsquerschnitte verwenden, ohne dass hohe elektrische Verluste auftreten, wodurch die Installationskosten verringert werden. Die Energie des Solarmoduls ist auch dann hinreichend, wenn das Solarmodul nicht nach Süden weist, also an einer Ost-, West- oder Nordwand installiert ist. Gegebenenfalls ist zum Beispiel an einer Nordwand die Anzahl der Solarzellen zu erhöhen.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die raumlufttechnische Einrichtung mindestens eine Luftfördereinrichtung aufweist. Diese Luftfördereinrichtung besitzt insbesondere mindestens einen elektrischen Ventilator, der zumindest teilweise von der mittels des Solarmoduls gewonnenen elektrischen Energie versorgt werden kann.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die raumlufttechnische Einrichtung eine Umlufteinrichtung ist oder aufweist. Mittels der Umlufteinrichtung wird Raumluft angesaugt, über den Wärmetauscher der raumlufttechnischen Einrichtung geführt und dann als behandelte Luft in den Raum zurückgeführt. Hierdurch lässt sich der Raum heizen oder kühlen. Die Energie für die Luftumwälzung wird bevorzugt zumindest teilweise von dem Solarmodul zur Verfügung gestellt.
- Die raumlufttechnische Einrichtung kann eine Primärlufteinrichtung sein oder aufweisen. Als Primärluft wird bevorzugt Außenluft und/oder zentral aufbereitete Luft verwendet. Kommt nur Außenluft zum Einsatz, so kann die raumlufttechnische Einrichtung mit im Bereich der Außenwand und/oder Fassade angesaugter Luft den Raum versorgen, mit der Folge, dass nur kurze Lufttransportwege installiert und durchströmt werden müssen. Wird als Primärluft zentral aufbereitete Luft verwendet, so wird in einer Luftzentrale des Gebäudes die Primärluft bereitgestellt und dann über ein Kanalnetz den jeweiligen lufttechnischen Einrichtungen der Räume des Gebäudes zugeführt.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die raumlufttechnische Einrichtung mindestens eine Luftwegklappe aufweist, deren Antrieb mittels elektrischer Energie des Solarmoduls zumindest teilweise versorgt wird. Demzufolge wird eine bestimmte elektrisch angetriebene raumlufttechnische Komponente mittels des Solarmoduls versorgt oder teilweise versorgt. Reicht die elektrische Energie des Solarmoduls nicht aus, wird zusätzlich elektrische Energie aus dem öffentlichen Versorgungsnetz zugespeist. Auch andere Komponenten der raumlufttechnischen Einrichtung, die elektrische Energie benötigen, können auf diese Art und Weise betrieben werden. Hier sind unter anderem elektrische Regel-/Steuereinrichtungen zu nennen, elektrische Luftfördereinrichtungen wie Ventilatoren und dergleichen, elektrische Anzeigeeinrichtungen, elektrische Pumpeinrichtungen, um beispielsweise das Kühlmittel für den Wärmetauscher zu fördern, elektrische Stellventile und so weiter.
- Die raumlufttechnische Einrichtung kann als dezentrale Einrichtung ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass sie nicht an eine Luftzentrale angeschlossen ist, sondern für sich lufttechnisch autark arbeitet. Erfolgt der Anschluss an die genannte Luftzentrale oder dergleichen, so ist die raumlufttechnische Einrichtung als zentrale Einrichtung ausgebildet. Es sind auch Mischformen denkbar, also raumlufttechnische Einrichtungen, die sowohl dezentral als auch zentral arbeiten, beispielsweise an einen Außenluftkanal angeschlossen sind und ferner auch an eine Luftzentrale.
- Die raumlufttechnische Einrichtung ist als Fassadengerät ausgebildet. Sie wird im Bereich der Fassade des Gebäudes/Raumes angeordnet, also in einer Zone, in der auch die Fenster des Raumes angeordnet sind. Die Anordnung kann an der Außenfassade und/oder Außenwandfläche oder an der Innenfassade, also dem Raum zugeordnet, erfolgen. Es ist vorteilhaft, wenn bestimmte Fassadenbereiche, die nicht für die Fenster des Raumes verwendet werden, die lufttechnische Einrichtung aufnehmen. Es ist möglich, das Fassadengerät sehr schlank, also wenig breit und sehr wenig tief, dafür aber entsprechend lang auszugestalten, sodass es sich vorzugsweise etwa vom Fußboden des Raumes bis zur Decke des Raumes erstreckt und im Fassadenbereich liegt, wobei es aufgrund dieser schmalen Bauweise nicht störend in Erscheinung tritt. Es sind natürlich auch kürzere Baulängen denkbar. Die Fassade kann einen entsprechenden Blindbereich aufweisen, der die raumlufttechnische Einrichtung aufnimmt. Derartige Blindbereiche können zum Beispiel in Trennzonen der Fensterfassade liegen.
- Bei der Anordnung der raumlufttechnischen Einrichtung im Bereich der Fassade ist vorgesehen, dass die raumlufttechnische Einrichtung das Solarmodul selbst aufweist und optional, dass sich das Solarmodul im Wesentlichen innerhalb des Umrisses oder projizierten Umrisses der raumlufttechnischen Einrichtung befindet, sodass die Raumverhältnisse optimal ausgenutzt werden und gleichzeitig die Besonderheit besteht, dass das Tageslicht auf die raumlufttechnische Einrichtung, nämlich auf die an der raumlufttechnischen Einrichtung oder im Bereich des Umrisses der raumlufttechnischen Einrichtung beziehungsweise projizierten Umrisses der raumlufttechnischen Einrichtung befindlichen Solarzellen des mindestens einen Solarmoduls fällt, das heißt, zusätzliche Flächen für die Installation des Solarmoduls müssen nicht zur Verfügung gestellt werden oder es müssen nicht so große zusätzliche Flächen zur Verfügung gestellt werden, um die solarerzeugte elektrische Energie zu gewinnen.
- Es ist von Vorteil, wenn die raumlufttechnische Einrichtung einen elektrischen Speicher aufweist, um mittels des Solarmoduls erzeugte Energie zu speichern, die dann zur Verfügung steht, wenn - beispielsweise aufgrund von Wetterverhältnissen oder nachts keine oder nur wenig elektrische Energie mittels des Solarmoduls erzeugt werden kann. Bei dem Speicher handelt es sich insbesondere um einen elektrischen Akkumulator oder um mehrere elektrische Akkumulatoren.
Claims (11)
- Anordnung zum Klimatisieren mindestens eines Raumes (1) eines Gebäudes (1'), mit einer dem Raum (1) zugeordneten, einen Wärmetauscher (18) aufweisenden raumlufttechnischen Einrichtung (7), die als Fassadengerät und mit einem Langgehäuse ausgestattet raumhoch ausgebildet ist, und mit mindestens einem Solarzellen (101) aufweisenden Solarmodul (100) zur zumindest teilweise erfolgenden elektrischen Versorgung der raumlufttechnischen Einrichtung (7), wobei die raumlufttechnische Einrichtung (7) an einer Fassade (4) angeordnet ist und das Solarmodul (100) selbst aufweist, und wobei sich eine Zuluftöffnung für Außenluft (40) an einer Stirnseite des Langgehäuses in Richtung dessen Längserstreckung und eine Abluftöffnung für Abluft (47) an einer anderen Stirnseite des Langgehäuses in Richtung dessen Längserstreckung befindet.
- Anordnung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fassade (4) dem Raum (1) zugeordnet ist, in dem sich die raumlufttechnische Einrichtung (7) befindet. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) mindestens eine Luftfördereinrichtung aufweist.
- Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) eine Umlufteinrichtung aufweist.
- Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) eine Primärlufteinrichtung aufweist.
- Anordnung nach
Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass als Primärluft der Primärlufteinrichtung Außenluft und/oder zentral aufbereitete Luft verwendet wird. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) mindestens eine Luftwegklappe aufweist, deren Antrieb mittels elektrischer Energie des Solarmoduls (100) zumindest teilweise versorgt wird.
- Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) als dezentrale Einrichtung ausgebildet ist.
- Anordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) als zentrale Einrichtung ausgebildet ist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die raumlufttechnische Einrichtung (7) einen elektrischen Speicher (103) zur Speicherung von von dem Solarmodul (100) erzeugter elektrischer Energie aufweist.
- Anordnung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Solarmodul (100) im Wesentlichen innerhalb des Umrisses oder projizierten Umrisses der raumlufttechnischen Einrichtung (7) befindet und an mindestens einer Außenwand und/oder der Fassade (4) des Gebäudes (1') angeordnet ist.
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