-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Heiz- und Belüftungsvorrichtung
für Räume in Niedrigenergie-
und Passivhäusern.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Montageeinheit mit
einer solchen Heiz- und Belüftungsvorrichtung
sowie eine Heizvorrichtung für
ein Niedrigenergiehaus insgesamt.
-
Ein
wesentliches Merkmal von Niedrigenergie- und Passivhäusern besteht
darin, dass zur Senkung der Energieverluste durch Lüftung als
zusätzliches
technisches System eine Lüftungsanlage
mit einer Wärmerückgewinnung
installiert wird. Dabei wird das Gebäude in Zonen aufgeteilt und
entsprechend den Zonen die Lüftung
betrieben. Hierbei werden Räume
mit hoher Frischlufterfordernis von Räumen mit einer hohen Luftbelastung
unterschieden, in denen Luft als Abluft abgesaugt wird. In den Räumen mit
hoher Frischluftanforderung, dies sind insbesondere Wohn-, Schlaf-,
Kinder- und Arbeitszimmer, wird Zuluft eingeblasen. Aus diesen sog.
Zulufträumen strömt die Luft
dann durch das Gebäude,
wofür spezielle
Vorrichtungen, wie etwa Schlitze in den Türen oder bewusst gelassene
Spalte unterhalb der Türen vorgesehen
werden, in die Räume
mit erhöhter
Luftbelastung, in denen die Luft abgesaugt wird. Diese letzteren
sog. Ablufträume
sind z. B. Bad, WC, Küche oder
Hauswirtschaftsräume.
-
Bekannt
ist die konventionelle Beheizung der Räume über seperate Heizkörper- oder
Fußbodenheizungssysteme.
Weiter ist insbesondere bei Passivhauslösungen oder Niedrigenergiehäusern eine zentrale
Vorheizung der durch die Lüftungsanlage eingeblasenen
Luft bekannt.
-
Nachteilig
an der konventionellen Lösung
mit einer Lüftungsanlage
und seperaten Heizsystemen bzw. Zuheizsystemen ist der Einsatz zweier
unabhängiger
Systeme. Dies führt
zu erhöhten Kosten
bei Planung Installation und Koordination während der Bauphase. Bei der
zentralen Vorheizung der durch die Lüftungsanlage zugeführten Luft
ergibt sich als Nachteil, dass eine raumweise Temperaturregelung nicht
möglich
ist. Weiter ist die Heizleistung durch den Luftvolumenstrom begrenzt,
da der Luftvolumenstrom an dem hygienisch erforderlichen Luftwechsel des
Gebäudes
ausgerichtet wird. Erfüllt
ein Gebäude nicht
die sehr hohen Anforderungen eines Passivhauses, wie z. B. die Wärmedämmung, wäre ein überhöhter Luftwechsel
zur Beheizung erforderlich. Schließlich ergibt sich noch das
Problem, dass die Luftfeuchtigkeit im Winter sehr stark absinkt,
da die Beheizung grundsätzlich
mit erwärmter
Außenluft
erfolgt. Dadurch wird das Wohnklima erheblich beeinträchtigt.
-
Bei
Passiv- und/oder Niedrigenergiehäusern müssen die
Punkte der Wärmeeinbringung
in den Raum, also insbesondere Heizkörper, nicht mehr vor den Fenstern
eingebaut werden. Die Anordnung evtl. Heizelemente und daher die
Raumgestaltung ist dadurch viel freier. Um Baukosten zu reduzieren
werden daher insbesondere vorgefertigte Elemente verwendet. Dabei
sind kombinierte Heizungs- und Lüftungsübergabeelemente
bekannt, die in abgehängten
Decken oder sichtbar unter der Decke oder alternativ im Fußbodenaufbau
bzw. im unteren Bereich der Wand angeordnet werden.
-
Jedoch
ist wegen der im Wohnungsbau sowie bei zumindest kleineren Einheiten
häufig
auch im Bürobau
geringen zur Verfügung
stehenden Raumhöhe
die Verwendung von in Decken integrierten Elementen schon deshalb
nicht möglich,
da abgehängte Decken
zumindest in Aufenthaltsräumen
nicht üblich sind.
Nachteilig am Einbau solcher kombinierter Heizungs- und Lüftungselemente
im Fußboden
bzw. im unteren Bereich der Wand ist, dass die entsprechenden Flächen von
Einrichtungsgegenständen
frei gehalten werden müssen.
-
Schließlich müssen für die Zulufträume seperate Überströmöffnungen
geplant und eingebaut werden, um die zuvor beschriebene Zirkulation
der Luft in dem Gebäude
zu ermöglichen.
-
Aus
der
DE 3433452 A1 ist
eine kombinierte Heiz- und Lüftungsanlage
bekannt. Diese besteht aus einem an die Heizungsanlage angeschlossenen Raumheizkörper mit
einem aufgesetzten Luftverteilkasten. Der Luftverteilkasten ist
an eine zentrale Lüftungsanlage
anschließbar.
Der Luftverteilkasten weist ein Luftanschlussrohrstutzen und Ausblasöffnungen
auf, wobei sich in dem Luftverteilkasten ein an die Vor- und Rücklaufleitung
des Raumheizkörpers
angeschlossener Wärmetauscher
befindet, der die zugeführte
Frischluft erwärmt.
-
Nachteilig
an diesen Stand der Technik ist, dass die Luftmenge die zugeführt wird,
erwärmt
wird und nicht unabhängig
von der Frischluftzufuhr eine Raumbeheizung erfolgen kann.
-
Aus
der
DE 20118788 U1 ist
ein Luftwärme/Klimagerät von geringer
Tiefe bekannt, bei dem Raumluft- und/oder gegebenenfalls vorgewärmte Frischluft über vorzugsweise
geräuscharme
Düsen in ein
Gehäuse
derart einführbar
ist, dass die Frischluft und/oder die Raumluft in vorgegebenem Verhältnis durch
das Gehäuse,
unter Erwärmung
oder Abkühlung
an einem Wärmetauscherelement,
hindurchgeführt
werden. Das Luftgemisch wird nach oben aus dem Gehäuse in den
zu erwärmenden
oder zu kühlenden
Raum abgegeben.
-
In
einer Ausführungsform
ist aus dieser Druckschrift bekannt, dass Frischluft von einer Lufteintrittskammer über geräuscharme
Düsen in
eine Mischkammer derart geführt
wird, dass Raumluft zugleich über
untere Lufteintrittsschlitze in eine zweite Lufteintrittskammer
und von dieser über
ein Wärmetauschelement
in die Mischkammer mit eingesaugt wird. Das Luftgemisch gelangt
sodann von der Mischkammer über
Austrittsschlitze in den zu erwärmenden
Raum.
-
Nachteilig
an diesem Stand der Technik ist ebenfalls, dass das Verhältnis von
Raumluftvolumen, das erwärmt
wird, und Frischluftvolumen in einem bestimmten Verhältnis steht
und nicht unabhängig
voneinander geregelt werden kann. Des weiteren erfordert die Lufteinströmung über Düsen, die
zu einem erhöhten
Strömungswiderstand
führen,
einen zusätzlichen
Energieaufwand, da die Frischluftzufuhr entsprechend mehr Leistung
erfordert.
-
Aus
der
DE 35 45 648 A1 ist
eine Klimawand mit Rückgewinnung
der Wärme
aus der Abluft und Vorwärmung
der Zuluft bekannt. Zu- und Abluft werden durch eine Folie getrennt
zwischen einer Hauswand und einer hinterlüfteten Fassade aneinander vorbeigeführt.
-
Aus
der
DE 103 41 098
A1 ist eine Lüftungseinheit
zur Integration in ein Rahmenprofil, beispielsweise ein Rahmenprofil
eines Fensters bekannt.
-
Aus
der
DE 196 20 130
A1 ist ein Lüftungssystem
für die
Räume von
Gebäuden
bekannt, bei dem im Brüstungsbereich
unter einem Fenster ein Lüftungsgerät angeordnet
ist. Von einer raumaußenseitigen
Luftansaugöffnung
wird Außenluft
angesaugt und oberhalb eines Wärmetauschers
in den Raum geleitet.
-
Aus
der
FR 2178564 A5 ist
eine Heißwasser-Zentralheizung
bekannt, bei der Heizkörper
an ihrer Rückseite
senkrecht nach oben geführt
eine Frischluftzuführung
aufweisen.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Heiz- und Belüftungsvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, mit der es möglich
ist, auf eine einfache kostengünstige
Weise durch Einbau eines einzigen Elementes bei Niedrigenergiehäusern die
Regelung der Luftzufuhr und der Beheizung eines Raumes zu erreichen.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Heiz- und Belüftungsvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie eine Montageeinheit mit den Merkmalen des
Anspruchs 7 und eine Heizvorrichtung für ein Niedrigenergiehaus mit
den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen
und Weitergestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Vorteilhaft
wird es durch eine Heiz- und Belüftungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 möglich, in einer kompakten Einheit
die Bedürfnisse
der Luftzufuhr und der Beheizung eines Raumes in einem Niedrigenergiehauses
zu erfüllen. Es
ist keine besondere Planung für
getrennte Systeme erforderlich. Die Anordnung eines Heizelements in
einer senkrechten Luftführung
ermöglich
eine Umwälzung
der Raumluft völlig
unabhängig
von der Menge der zugeführten
Frischluft allein aufgrund der Wärmekonvektion.
Dabei kann insbesondere ein Röhrenwärmetauscher
mit Lamellen zum Einsatz kommen. Durch die oberhalb angebrachte
Ausströmöffnung für Frischluft
ist es möglich,
die Heiz- und Belüftungsvorrichtung
nahe an oder unter der Decke eines Raumes anzuordnen. Vorteilhaft
entstehen dadurch nur kurze Versorgungswege zu einer zentral von außen beispielsweise
in einer Holz- oder Betondecke verlegten Luftzufuhrleitung für Frischluft.
-
Eine
Montage im oberen Bereich einer Wand bzw. sogar integriert in diese
Wand lässt
insbesondere eine größere Gestaltungsfreiheit
im Bereich des Fußbodens
und der unteren Wandbereiche zu, da kein Raum freigehalten werden
muss wegen eines Heizungs- oder Belüftungselements.
-
Vorteilhaft
ist die Frischluftausströmöffnung im
wesentlichen waagrecht in den Raum blasend orientiert.
-
Damit
nimmt sie die angewärmte
Raumluft, die aus der Raumluftausströmöffnung nach oben austritt bzw.
bereits in die selbe Richtung umgelenkt wird, mit und verteilt diese
weit in den Raum wobei eine gleichmäßige Durchmischung erreicht
wird. Dies gilt insbesondere bei einer Montage nahe unter oder an
der Raumdecke.
-
In
vorteilhafter Ausführungsform
erstreckt sich die Frischluftausströmöffnung über dieselbe Breite wie die
Raumluftausströmöffnung.
-
Eine
breit verteilte Einströmung
führt zu
geringen Strömungsgeschwindigkeiten
und somit werden unangenehme Zugeffekte vermieden.
-
In
vorteilhafter Ausführungsform
nimmt die Frischluftausströmöffnung die
Oberkante der Heiz- und Belüftungsvorrichtung
ein, so dass bei Montage direkt unterhalb einer Raumdecke die Frischluftausströmöffnung an
der Raumdecke anliegt.
-
Dadurch
ist es möglich,
den Luftstrom direkt an die Raumdecke anzulegen. Weiter wird somit
eine Montage sehr weit oben ermöglicht,
die am wenigsten im unteren Bereich einer Wandfläche stört.
-
Vorteilhaft
dient als Heizelement ein Warmwasserwärmetauscher.
-
Dadurch
kann eine deutlich höhere
Heizleistung als bei einer reinen Luftheizung zur Verfügung gestellt
werden, da erhebliche Energiemengen über warmes Wasser auf bekannte
Weise durch eine zentrale Warmwassererwärmung zugeführt werden können. Auch
kann die Raumtemperaturregelung individuell für jeden Raum über ein
Thermostatventil, gegebenenfalls mit Fernverstellern erfolgen. Standardisierte
Anschlüsse
für Heizungsvor- und Rücklauf ermöglichen
eine einfache Montage. Dies kann noch weiter verbessert werden durch
im Vor- und Rücklauf integrierte
Ventile, gegebenenfalls selbstentlüftende Ventile, für die Entlüftung des
Heizkörpers
und der Anschlussleitungen.
-
In
günstiger
Ausführungsform
ist die Heiz- und Belüftungsvorrichtung
als in eine Wand, insbesondere Leichtbauwand integrierbare Vorrichtung ausgeführt und
es ist unter der Raumluftzuströmöffnung eine
Abluftabführung
angeordnet.
-
Dadurch
ist es möglich,
ein getrenntes zusätzliches
Bauelement, das die Wand durchbrechen müsste, zu vermeiden. Auch können alternative
Ausführungsformen,
die jedoch schalltechnisch ungünstig
sind, vermieden werden, wie Gitter oder Schlitze in der Tür oder eine
Erhöhung
des Spaltes zum Boden unterhalb der Tür.
-
Vorteilhaft
ist die Abluftabführung
so über Winkel
geführt,
dass kein gerader Luftströmungsweg möglich ist
und/oder die Abluftabführung
ist mit Schallisoliermaterial zusätzlich ausgekleidet.
-
Wenn
der Abluftstrom über
die Wegführung, z.
B. Bleche, mehrfach so über
Eck geführt
wird, dass kein gerader Weg durch die Abluftabführung möglich ist, wird dadurch die
Schallübertragung
und Ausbreitung erheblich vermindert und es kann eine wirksame Schallentkopplung
zu Nachbarräumen
bzw. einem Gang, der sich an den Raum anschließt, erreicht werden.
-
Die
Aufgabe wird auch durch eine Montageeinheit zum Einbau in eine Wand
aus einem raumhohen Rahmen gelöst,
in dessen obersten Bereich ein Heiz- und Belüftungsvorrichtung mit den zuvor
beschriebenen Merkmalen angeordnet ist.
-
Dies
ermöglicht
eine Bündelung
und Standardisierung aller erforderlichen Funktionen in einem Bauteil,
das als ein Stück
auf eine Baustelle gebracht werden kann und insbesondere in eine
Ständerleichtbauwand,
d. h. eine Wand die mit Plattenelementen beplankt wird, leicht eingebaut
werden kann. Die Planung sowie Koordination auf der Baustelle wird
dadurch erheblich erleichtert und kostengünstiger, da nur an einer Stelle
dieses Element vorgesehen werden muss. Es müssen keine weiteren Installationen wegen
der Heizung und Belüftung,
die bei einem Niedrigenergiehaus typischerweise erheblich umfangreicher
sind, als bei einem normalen Gebäude, vorgesehen
werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Lösungen über die
Luftaufheizung kann die Raumtemperatur raumweise geregelt werden. Schließlich wird
durch die Entkoppelung von Lüftung und
Heizung, da die jeweiligen Luftvolumenmengen unabhängig sind,
ein erheblich geringerer Luftstrom an zugeführter Frischluft möglich und
dadurch kann die Raumluftfeuchte auf ein angenehmeres Niveau angehoben
werden.
-
In
günstigerer
Ausführungsform
ist in dem Rahmen über
der Tür
die Heiz- und Belüftungsvorrichtung
angeordnet.
-
Für den Einbau
einer Tür,
typischerweise einer Innentür,
die den Zugang von einem Raum von einem Gang aus gewährt, ist
im Regelfall bei einer Leichtbauwand stets ein seperater kräftiger Rahmen nötig, der
den Türstock
darstellt oder aufnimmt. Dieser kann in kostensparender und günstiger
Weise zugleich als Einbauort der Heiz- und Belüftungsvorrichtung genutzt werden.
Zumeist wird der Raum über
einer Tür
nicht anderweitig genutzt.
-
Die
Heiz- und Belüftungsvorrichtung
kann in dem Rahmen körperschallentkoppelt
montiert sein.
-
Die
Erfindungsgemäße Aufgabe
wird durch eine Heizvorrichtung für ein Niedrigenergiehaus mit einer
Frischluftzufuhr gelöst,
bei dem die Raumbelüftungen
und Heizungen unter Verwendung der beschriebenen Montageeinheiten
für die
Zugangstüren von
einem Flur zu den um den Flur angeordneten Räumen erfolgt.
-
Durch
die Verwendung solcher standardisierten Montageeinheiten für den Einbau
der Zugangstüren
zu den Räumen
die von einem Flur aus zugänglich
sind, werden kurze Installationswege erreicht. Typischerweise sind
Wohn- und Aufenthaltsräume
in einem Haus, insbesondere einem Privathaus, zentral um einen Raum
angeordnet der über Türen den
Zugang gewährt.
Dieser Raum, meist als Flur gestaltet, ermöglicht dann sehr kurze Installationswege.
Auch können
gleiche und standardisierte Elemente benutzt werden, da gerade eine
Innentür ein
standardisiertes Bauelement mit stets gleicher Breite darstellt
und somit die beschriebene Vorrichtung die Verwendung auch von standardisierten Heiz-
und Belüftungsvorrichtungen
auf einfache Weise ermöglicht.
-
Ein
vorteilhaftes Bespiel einer erfindungsgemäßen Montageeinheit wird an
Hand der beigefügten Zeichnungen
nachfolgend näher
beschrieben. In den Zeichnungen zeigt
-
1 ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Montageeinheit
in eingebauten Zustand in Frontansicht,
-
2 ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Montageeinheit
in Perspektivansicht,
-
3 eine
Schnittansicht der erfindungsgemäßen Montageeinheit
im oberen Bereich und
-
4 das
mit IV bezeichnete Detail der Schnittansicht der 3.
-
Die 1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Montageelement
in der Einbausituation in einer Wand 1 in Frontansicht,
wobei sich das Montageelement zwischen Fußboden 2 und Raumdecke 3 erstreckt.
In einem Rahmen 4 ist eine Tür 5 angeordnet und über der
Tür 5 eine
Heiz- und Belüftungsvorrichtung 6.
Dem Raum zugewandt ist an der Heiz- und Belüftungsvorrichtung 6 eine
mit einem Gitter abgedeckte Raumluftzuströmöffnung 7 und eine
Raumluftausströmöffnung 8 sowie
oberhalb eine gestrichelt angedeutete Frischluftausströmöffnung 9 angeordnet,
die von einem gemeinsamen Gitter abgedeckt werden. Ebenfalls gestrichelt
eingezeichnet ist eine Frischluftzufuhr 10. Die Montageeinheit
ist als Ganzes in die Wand 1 eingebaut und mit der Montageeinheit
werden sowohl die Tür 5 als
auch die für
die Belüftung,
Entlüftung
und Heizung nötigen
Installationen komplett in einem Schritt eingebaut.
-
Die 2 zeigt
das erfindungsgemäße Montageelement
in der Einbausituation in Perspektivansicht, wobei sich das Montageelement
zwischen dem Fußboden 2 und
der Raumdecke 3 erstreckt. In dem Rahmen 4 mit
der Tür 5 ist über der
Tür 5 die
Heiz- und Belüftungsvorrichtung 6 angeordnet.
Hinter dem Gitter abgedeckt liegen die Raumluftzuströmöffnung 7 und
hinter dem weiteren Gitter die Raumluftausströmöffnung 8 sowie oberhalb
die gestrichelt eingezeichnete Frischluftausströmöffnung 9. Die Heiz
und Belüftungsvorrichtung 6 ist
dabei zum Gutteil in dem Wandinnenraum angeordnet und steht nur
zu einem kleinen Teil über
die Wand hervor.
-
3 zeigt
das Montageelement der 2 im oberen Bereich im Querschnitt
in der Einbausituation. Zwischen Tür 5 und Raumdecke 3 ist
die Heiz- und Belüftungsvorrichtung 6 ange ordnet.
In einer schachtartig ausgebildeten Luftführung 11, bestehend
aus einer Vorderwand und Hinterwand der Heiz- und Belüftungsvorrichtung 6,
ist ein Heizelement als Röhrenkonvektor 12 angeordnet,
der aus Heizungswasser führenden
Rohren 13 und diese verbindenden Lamellen besteht. Wenn
der Röhrenkonvektor 12 mit
Warmwasser beheizt wird, strömt auf
Grund der Konvektion Raumluft R, wie durch den Pfeil gezeigt, von
der Raumluftzuströmöffnung 7 durch
die Luftführung 11 und
durch den Röhrenkonvektor 12 zu
der Raumluftausströmöffnung 8,
wobei die Luft durch ein Leitblech 14 umgelenkt wird. Über die
Frischluftzufuhr 10 kann Frischluft F zugeführt werden,
die durch das Leitblech 14 auf eine schlitzförmige Frischluftausströmöffnung 9,
die direkt unter der Raumdecke 3 angeordnet ist, verteilt
wird. Dabei bläst
die Frischluftausströmöffnung 9 im
wesentlichen waagerecht oder unter einem kleinen Winkel zur Waagerechten
in den Raum. Zwischen der Tür 5 und
der Raumluftzustromöffnung 7 ist
eine Abluftabführung 15 angeordnet über die
Abluft A, wie durch den Pfeil dargestellt, abgeführt wird. Durch das Leitblech 14 kann
auch individuell für
jeden Raum angepasst werden, wie groß der Öffnungsquerschnitt der Frischluftausströmöffnung 9 ist
und wie viel Frischluft F der jeweilige Raum erhält. Eine Körperschalldämmschicht 18 verhindert
die Übertragung
von Körperschall
zwischen der Heiz- und Belüftungsvorrichtung 6 und
dem hier nicht dargestellten Rahmen. Dadurch werden Geräusche der
Frischluftzufuhr 10 von der Wand 1 abgeschirmt.
Durch ein abnehmbares Abdeckblech lassen sich unterschiedliche optische
Erscheinungsbilder erreichen und trotz festem Wandeinbau eine gute
Zugänglichkeit
für Reinigung
und Wartung.
-
4 zeigt
das mit IV in 3 bezeichnete Detail. Die zwischen
Tür 5 und
Luftführung 11 sowie Körperschalldämmschicht 18 angeordnete Überströmung 15 weist
ein Querblech 16 mit Schalldämmschichten 17 auf.
Dadurch wird die überströmende Luft
U, die in den nächsten
Raum überströmen soll, umgelenkt
und es gibt keinen geraden Schallausbreitungsweg.
-
- 1
- Wand
- 2
- Fußboden
- 3
- Raumdecke
- 4
- Rahmen
- 5
- Tür
- 6
- Heiz-
und Belüftungsvorrichtung
- 7
- Raumluftzuströmöffnung
- 8
- Raumluftausströmöffnung
- 9
- Frischluftausströmöffnung
- 10
- Frischluftzufuhr
- 11
- Luftführung
- 12
- Röhrenkonvektor
- 13
- Rohr
- 14
- Leitblech
- 15
- Überströmung
- 16
- Querblech
- 17
- Schalldämmschicht
- 18
- Körperschalldämmung
- F
- Frischluft
- R
- Raumluft
- A
- Abluft
- U
- überströmende Luft