DE102006030662A1

DE102006030662A1 - Vorrichtung-ausgebildet als Deckenluftauslass für Lüftungs- und Klimaanlagen

Info

Publication number: DE102006030662A1
Application number: DE200610030662
Authority: DE
Inventors: Peter Fuchs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-17

Abstract

Vorrichtung - ausgebildet als Deckenluftauslass für Lüftungs- und Klimaanlagen, geeignet zur Herstellung von Mischluft aus Zuluft und Raumluft.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Deckenluftauslass für Lüftungs- und Klimaanlagen mit zentraler Luftversorgung wobei das Medium Luft als Energieträger für die raumlufttechnischen Funktionen: Heizung-Kühlung-Frischluft und Befeuchtung eingesetzt ist.
Derartige „Klimaanlagen" sind bevorzugt eingesetzt in gewerblichen und industriellen Großräumen und unterliegen in der Dimensionierung von Leistung und Wirkung den einschlägigen Regeln der Technik.
Letztere sind definiert in einschlägigen DIN-Normen und VDI-Richtlinien sowie in der Arbeitsstättenverordnung.
Für die Einhaltung dieser Ausführungsvorgaben ist ein erheblicher, technischer Aufwand erforderlich.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Option zur Reduzierung des Aufwandes – letztlich zu Senkung der Herstellungskosten – verfügbar.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist die Reduzierung der Temperaturdifferenz (Δt) zwischen der Zulufttemperatur einer zentralen Klimaanlage und der Raumtemperatur des von der Klimaanlage spezifisch bedarfsdeckend (Heizung-Kühlung) versorgten Raumbereichs.
Maßgeblich für die Dimensionierung einer Klimaanlage sind physiologische Anforderungen/Kriterien der Personen im Aufenthaltsbereich von klimatisierten Räumen.
Letztere sind Gegenstand in einschlägigen Normen und Richtlinien.
Diese Parameter in Koordination mit den Parametern des spezifischen Leistungsbedarfs, insbesondere Kühlung und Heizung, ergeben die erforderlichen, dem Raum zuzuführenden, spezifisch konditionierten Luftmengen im Zeitfaktor.
Der physiologische und physikalisch/technisch durchaus herstellbare (theoretische) Idealfall wäre eine Zuführung der bedarfsdeckend konditionierten Luftmengen mit einer Temperaturdifferenz zwischen Zulufttemperatur-Klimaanlage und Raumlufttemperatur von beispielsweise 1 °C (Heizfall + 1 °C/Kühlfall – 1 °C).
Da der technische Aufwand für eine derartige, physiologisch gesichert „reklamationsfreie" Technik jenseits jeder wirtschaftlichen Vernunft liegt, werden Klimaanlagen entsprechend den einschlägigen Regeln der Technik für eine Temperaturdifferenz (Zuluft-/Raumlufttemperatur) mit max. 10 °K ausgelegt – insoweit wirtschaftlich akzeptabel-physiologisch vertretbar – alles in allem weitgehendst praxisbewährt.
Vorgenannte Einschränkung ist gegründet auf einen Personenanteil von ca. 8–10 % der die Raumluftbedingungen konventioneller Klimatechnik (Stand der Technik) nicht akzeptiert.
Die konventionelle Klimatechnik verursacht bei sensiblen Personen, insbesondere an Arbeitsplätzen mit sitzender Tätigkeit, erhebliche Störgrößen, die bis zu gesundheitlichen Schäden führen. Ursache hierfür sind: Zugerscheinungen verursacht durch die Zuluft- und Raumlufttemperatur und deren Geschwindigkeit im Aufenthaltsbereich.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung „Deckenluftauslass", in nachstehenden Ausführungsbeispiel im Detail dargestellt, steht einerseits eine Option zur erheblichen Verbesserung der Situation ohne zusätzlichen Investitionsaufwand zur Verfügung – andererseits eine Option zur generellen Reduzierung der Herstellungskosten für Klimaanlagen.
Ausführungsbeispiel
Der Deckenluftauslass I–V ist im Innenaufbau als Injektor-Mischdüse (1) ausgebildet. Hierdurch besteht die Option der primären Zuluft (2) einer Klimaanlage über spezifisch angeordnete Sekundärluftöffnungen (3) Raumluft beizumischen und über eine Mischkammer (4) durch ein Luftverteilungsgitter als Mischluft (5) dem Raum zuzuführen.
Da die Temperatur der primären Zuluft (2) sich in jeder Betriebsweise (Sommer/Winter) grundsätzlich zur Raumtemperatur unterscheidet, bestehen diesbezüglich Temperaturdifferenzen – beispielsweise:
→ Kühlbetrieb (Sommer)

– Raumtemperatur 26 °C
– Zulufttemperatur-primär 16 °C
– Temperaturdifferenz (Δt) 10 °C

→ Heizbetrieb (Winter)

– Raumtemperatur 22 °C
– Zulufttemperatur-primär 32 °C
– Temperaturdifferenz (Δt) 10 °C

Die Temperaturdifferenz von 10 °C (Δt) ist nicht unproblematisch und kann im Fall des Bedarfes konventionell nur mit zusätzlichem technischem Aufwand für die Verfügbarkeit höherer, zentral hergestellter, Luftmengen reduziert werden.
Über den Deckenluftauslass (I) werden die zur Reduzierung der Temperaturspreizung, beispielsweise von 10 °K auf 5 °K, erforderlichen Luftmengen „vor Ort" im Deckenluftauslass (I), somit in der technischen Endstufe einer Klimaanlage, hergestellt.
Die in derartigen Deckenluftauslässen (I) herstellbaren Mischluftmengen (5) liegen bei ca. 0–150% der verfügbaren Primärluftmenge (2).
Insoweit ein bisher nicht verfügbares, alternativ nur mit erheblichem zusätzlichen Aufwand herstellbares, Temperaturregelpotenzial für definierte Konstanteinstellung oder variable, individuelle situationsgerechte, Leistung.
Im praktischen Einsatz ergibt sich die Option einer äußerst rationalen „Klimaanlagenbetriebsweise" dadurch, dass mit in konventioneller Betriebsweise prinzipiell unzulässigen Zulufttemperaturen (2) (z.B. 11 °K) über die Beimischung der Raumluft (3) über den Deckenluftauslass (I) letztlich zulässige Zuluft-/Mischlufttemperatur (5) von 16–18 °C hergestellt werden können.
Details des einfachen technischen Aufbaus und dessen Ausführungsoptionen ergeben sich aus den Patentansprüchen.
I zeigt: Deckenluftauslass im Querschnitt
II zeigt: Deckenluftauslass in Draufsicht
III zeigt: Luftmengeneinstellung-Sekundärluft (drehbare Lochscheibe)
IV zeigt: Deckenluftauslass Option-Sekundärluftansaugung von unten – im Querschnitt –
V zeigt: Deckenluftauslass Option-Sekundärluftansaugung von unten – in Draufsicht –

1: Injektor-Mischdüse
2: Zuluft-primär (V1)
3: Raumluft-sekundär (V2)
4: Mischkammer
5: Mischluft (V3)
6: Scheibe-drehbar/Mengeneinstellung

Claims

Vorrichtung zum Transfer von Energie für Heiz- und Kühlzwecke mit Luft, wobei gegenüber vergleichbaren konventionellen Vorrichtungen in der Betriebsweise Heizung die Luft auf extrem niedrigen und/oder in der Betriebsweise Kühlung auf extrem hohem Temperaturniveau den Aufenthaltsbereichen von „klimatisierten" Räumen spezifisch, bedarfsgerecht zugeführt wird, ausgebildet als Deckenluftauslass (I–V) für Lüftungs- und Klimaanlagen, geeignet zur Herstellung von Mischluft (5), gekennzeichnet dadurch, dass der Deckenluftauslass (I–V) als Injektor-Mischdüse (1) (Prinzip der Dampfstrahlpumpe) ausgebildet ist, wobei die Primärluft (2) (Zuluft-Klimaanlage) konform dem Injektorprinzip Sekundärluft (3) (Raumluft) ansaugt, in der Mischkammer (4) beide Luftmengen vermischt und über ein spezifisch geeignetes Lüftungsgitter der Raumluft zugeführt werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärluft (2) bevorzugt zentral von oben in das Gehäuse des Deckenluftauslasses (I–III) eingeführt wird – die Sekundärluft (3) von oben und/oder seitlich über spezifische Ansaugöffnungen (3) im Gehäuse des Deckenluftauslasses (I–V) angesaugt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmengen der Sekundärluft (3) einstellbar sind – beispielsweise dadurch, dass bevorzugt auf der Oberseite eines Deckenluftauslasses (I–III) kreisförmig in regelmäßigem Abstand runde Luftansaugöffnungen angeordnet sind – über den Ansaugöffnungen (3) ist eine drehbare, kreisförmige Scheibe (6) mit zu den Ansaugöffnungen (3) identischen runden Ausnehmungen vorgesehen ist – durch horizontale Drehung der Scheibe (6) der maximale Querschnitt der Ansaugöffnungen beliebig bis zum vollständigen Verschluss reduzierbar ist – insoweit eine spezifische, bedarfsgerechte Luftmengeneinstellung durch Veränderung der Luftansaug-querschnitte gewährleistet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmenge der Primärluft (2) mit handelsüblichen Drosseleinrichtungen – beispielsweise Jalousieklappen – reguliert werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einfach modifiziertem Innenaufbau des Deckenluftauslasses die Ansaugung der Sekundärluft (3) auch von der Unterseite des Deckenluftauslasses (IV–V) erfolgen kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauform des Deckenluftauslasses kreisförmig, quadratisch oder rechteckig ausgeführt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluft (3) über am Deckenluftauslass angeflanschte Luftkanäle zugeführt werden kann – hierdurch beispielsweise Außenluftbemischung hergestellt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Mengeneinstellung der Sekundärluft (6) über elektrische Stellglieder erfolgen kann.