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Die
Erfindung betrifft einen Luftkanal mit einem von einer Kanalmantelwand
umgebenen Querschnitt.
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Luftkanäle der eingangs
genannten Art sind bekannt. Sie dienen dem Leiten von Luft, beispielsweise
der Zuführung
von Primärluft
zu einer lufttechnischen Anlage, die der Klimatisierung von Räumen eines
Gebäudes
dient. Ferner dienen Luftkanäle
dazu, Luft von einer lufttechnischen Einrichtung zu mindestens einem
Luftauslass zu leiten. Umgekehrt werden Luftkanäle auch dazu verwendet, Luft
von Lufteinlässen
abzuführen,
beispielsweise zu einem lufttechnischen Gerät oder an die Außenatmosphäre.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion eines Luftkanals
zu erweitern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
mindestens einen ersten Teilquerschnitt des Querschnitts, der ein
der Luftführung
dienender Luftführungsquerschnitt
ist, und mindestens einen weiteren, zweiten Teilquerschnitt des
Querschnitts, der von mindestens einem sich in Längsrichtung des Luftkanals
erstreckenden, mit der im Luftführungsquerschnitt
geführten
Luft in Wärmeaustausch
zusammenwirkenden Energiespeicher eingenommen ist. Der Energiespeicher
ist insbesondere ein Wärmespeicher
zum Speichern von Wärme
oder Kälte. Mindestens
ein Teilquerschnitt des Gesamtquerschnitts des Luftkanals dient
demzufolge der üblichen
Luftführung
und mindestens ein weiterer Teilquerschnitt übernimmt die Beherbergung mindestens eines
Energiespeichers, der mit der Luft zusammenwirkt, die im erstgenannten
Teilquerschnitt geführt wird.
Der Luftkanal hat damit sowohl eine Luftleitfunktion als auch eine
Wärmespeicherfunktion,
wobei der Energiespeicher/Wärmespeicher – je nach
Auswahl und Anwendung – entweder
kühlend
auf die geführte Luft
oder erwärmend
auf die geführte
Luft einwirkt. Mithin erfolgt mittels des Luftkanals eine thermische Luftbehandlung,
die im Stand der Technik sonst in separaten Wärmespeichern durchgeführt wird,
wobei die Wärmespeicher
an übliche,
nur der Luftführung dienende
Luftkanäle
angeschlossen werden. Bei der Erfindung hingegen übernimmt
der Luftkanal eine Doppelfunktion, das heißt sowieso einzusetzende Luftkanäle übernehmen – wenn sie
erfindungsgemäß ausgebildet
sind – zusätzlich die
erwähnte
Wärmespeicherfunktion,
mit der Folge, dass sich der Aufbau einer lufttechnischen Einrichtung
vereinfacht.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmespeicher
ein Phasenübergangswärmespeicher
ist. Derartige Phasenübergangswärmespeicher
können
bei einer definierten Temperatur eine sehr große Energiemenge speichern,
sodass bei kleiner Bauform große
Wärmemengen
zur Verfügung
gestellt werden können.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn der Wärmespeicher
mindestens eine Speichermasse, insbesondere aus mindestens einem
Phasenübergangsmaterial,
auch als PCM bezeichnet (Phase Change Material), aufweist.
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Der
Luftkanal kann vorzugsweise als Luftleitungsrohr ausgebildet sein.
Hierunter ist im Wesentlichen ein gegenüber seinem Durchmesser in der
Längenausdehnung
wesentlich größerer Gegenstand
zu verstehen. Das Luftleitungsrohr kann vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen. Auch andere Kanalquerschnitte sind möglich, wie zum Beispiel Rechteck,
Quadrat, Oval und so weiter.
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Insbesondere
ist der Luftkanal durch die Ausbildung als Wickelfalzrohr gekennzeichnet.
Wickelfalzrohre sind besonders kostengünstig herzustellen.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher
zumindest bereichsweise mit Abstand zur Innenfläche der Kanalmantelwand im
Luftkanal angeordnet ist. Dort, wo ein Abstand des Wärmespeichers
zur Kanalmantelwand besteht, bildet sich automatisch ein freier
Querschnitt aus, der der Luftführung
dient.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Luftkanals und der
Teilquerschnitt des Wärmespeichers
derart unterschiedlich in der Formgebung gestaltet sind, dass – im Querschnitt gesehen – zwischen
Wärmespeicher
und Kanalmantelwand Zwickelbereiche ausgebildet werden, die der Luftführung dienen.
Weist der Luftkanal beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf und
ist der Teilquerschnitt des Wärmespeichers
quadratisch, so führt
die Anordnung des Wärmespeichers
im Luftkanal bei entsprechend großem quadratischen Querschnitt
dazu, dass nur die Ecken des Wärmespeicherquerschnitts
mit der Kanalmantelwand in Berührung
treten, wodurch der Wärmespeicher
im Innern des Luftkanals gehalten wird, und wobei die jeweils etwa
mondsichelförmigen
oder kreisabschnittförmigen
Zwickelbereiche Teilquerschnitte darstellen, die der Luftführung dienen.
Es sind auch andere Querschnittsformen des Energiespeichers/Wärmespeichers
möglich,
unter anderem so, wie sie den Figuren dieser Anmeldung zu entnehmen
sind.
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Der
erfindungsgemäße Luftkanal
mit Energiespeicher lässt
sich sowohl für
zentrale lufttechnische Anlagen und ihren zentralen lufttechnischen Geräten, sowie
für dezentrale
lufttechnische Anlagen mit dezentralen lufttechnischen Geräten verwenden. Nachfolgend
wird die Erfindung an einer dezentralen lufttechnischen Anlage mit
mindestens einem dezentralen lufttechnischen Gerät aufgezeigt. Für zentrale lufttechnische
Anlagen und ihren zentralen lufttechnischen Geräten gelten alle Ausführungen
und Darstellungen analog. Unter zentralen lufttechnischen Anlagen
mit mindestens einem zentralen lufttechnischen Gerät ist zu
verstehen, dass die Anlage eine Luftzentrale aufweist, das heißt, dort
wird die Luft für
einen entfernt liegenden Raum aufbereitet, beispielsweise temperaturbehandelt,
und dann dem Raum zugeführt.
Unter einer dezentralen lufttechnischen Anlage mit mindestens einem
dezentralen lufttechnischen Gerät
ist zu verstehen, dass das Gerät
die Luft, insbesondere Primärluft,
vorzugsweise Außenluft,
nicht von einer Luftzentrale erhält,
sondern selber, beispielsweise im Bereich einer Fassade eines den Raum
aufweisenden Gebäudes,
ansaugt.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine dezentrale oder zentrale lufttechnische
Anlage mit einem dezentralen oder zentralen lufttechnischen Gerät, das an mindestens
einen Luftkanal, insbesondere gemäß vorstehender Ausgestaltung,
angeschlossen ist. Bei dem dezentralen lufttechnischen Gerät handelt
es sich entweder um ein dezentrales Lüftungsgerät oder um ein dezentrales Klimagerät, entsprechendes
gilt für
ein zentrales lufttechnisches Gerät. Ein dezentrales Lüftungsgerät verfügt zumindest über ein
Luftfördermittel,
mit dem Luft durch den Luftkanal bewegt werden kann. Das dezentrale
Klimagerät
weist zusätzlich
Lufterhitzungs- beziehungsweise Luftkühlmittel auf. Ein zentrales
Gerät muss
die Einrichtungen wie Luftfördermittel und/oder
Lufterhitzungs- beziehungsweise Luftkühlmittel nicht aufweisen, kann es
aber.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass bei der dezentralen lufttechnischen Anlage
der Luftkanal zwei Enden aufweist, wobei mindestens ein Ende, bevorzugt
die beiden Enden, an das lufttechnische Gerät angeschlossen sind. Demzufolge
weist im letzteren Fall der Luftkanal einen „schleifenförmigen” Verlauf auf,
das heißt,
vom Gerät
aus erstreckt er sich in den lufttechnisch zu behandelnden Raum
eines Gebäudes
oder dergleichen und wird auch wieder zum lufttechnischen Gerät zurückgeführt. Die
Schleifenführung
kann in unterschiedlichen Gestaltungen erfolgen, beispielsweise
U-förmig,
meanderförmig,
spiralförmig,
schraubenförmig
und so weiter.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Luftkanal
mindestens ein Kanalstück
mit Wärmespeicher
und mindestens ein Kanalstück
ohne Wärmespeicher
aufweist. Mithin erstreckt sich der Wärmespeicher nicht über die
gesamte Längserstreckung
des Luftkanals, sondern zumindest nur über ein Teilstück.
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Der
Luftkanal kann vorzugsweise mindestens einen Luftauslass aufweisen.
Zusätzlich
oder alternativ ist es auch möglich,
dass der Luftkanal mindestens einen Lufteinlass besitzt. Der Luftauslass dient
dazu, Luft in einen Raum eines Gebäudes oder dergleichen einzubringen.
Der Lufteinlass dient dazu, Raumluft abzuführen.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass der Luftauslass im Kanalstück ohne Wärmespeicher angeordnet ist.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn der Luftkanal eine Kühleinheit aufweist. Dies bedeutet,
dass in die Längserstreckung
des Kanals die Kühleinheit
eingeschaltet ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kühleinheit
im Kanalstück
ohne Wärmespeicher
angeordnet ist.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass die Kühleinheit
zwischen dem Kanalstück
mit Wärmespeicher
und dem Luftauslass angeordnet ist.
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Die
Kühleinheit
kann insbesondere eine Nachkühleinheit
sein, das heißt,
eine durch andere Maßnahmen
bereits gekühlte
Luft wird zusätzlich durch
die Kühleinheit
weiter heruntergekühlt.
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Wenn
der Luftkanal in einer Wand, einem Boden und/oder einer Decke eines
Raumes eines Gebäudes
angeordnet ist, so ist er gegebenenfalls nicht nur optisch versteckt,
sondern wirkt auch wärmetechnisch
mit dem Material der Wand, dem Boden und/oder der Decke zusammen,
das heißt,
führt der Luftkanal
beispielsweise kalte Luft, so geht die Kälte über die Kanalmantelwand auch
in das Material der Wand, des Bodens und/oder der Decke über, sodass auch
diese Bereiche mitgekühlt
werden. Wird zu einem späteren
Zeitpunkt zu kühlende
Luft durch den Luftkanal geleitet, so wird diese Luft nicht nur
durch den Wärmespeicher
gekühlt,
der sich im Luftkanal befindet, sondern zusätzlich auch durch das Material der
Wand, des Bodens und/oder der Decke. Diese Eigenschaften verstärken sich
besonders dann, wenn der Luftkanal in die Wand, den Boden und/oder
die Decke eingegossen ist, weil dann eine direkte thermische Ankopplung
zwischen den Materialien und dem Luftkanal besteht. Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass der Luftkanal im Beton der Wand, im Beton des
Bodens und/oder im Beton der De cke eingegossen ist. Der Beton wirkt
dann wärmespeichertechnisch
mit. Der Wärmeaustausch
erfolgt über
die Kanalmantelwand.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist mindestens ein Ende des
Luftkanals, insbesondere beide Enden des Luftkanals, Strömungsquerschnittverstellmittel
auf. Diese können
im Querschnitt auf einen gewünschten
Querschnittswert und auch derart eingestellt werden, dass keine
Luftführung oder
maximale Luftführung
vorliegt.
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Wie
bereits erwähnt,
weist das lufttechnische Gerät
eine Luftfördereinrichtung,
insbesondere einen Ventilator, auf.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass das lufttechnische Gerät einen Wärmetauscher aufweist. Der Wärmetauscher
kann kühlend
oder wärmend wirken.
Wenn die lufttechnische Einrichtung einen Erhitzer aufweist, so
kann dieser die Luft erwärmen.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das lufttechnische
Gerät an
Außenluft
angeschlossen ist. Es kann daher Außenluft in den Luftkanal einbringen.
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Die
Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen,
und zwar zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch einen Luftkanal,
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2 eine
dezentrale lufttechnische Anlage mit einem Luftkanal nach einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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3 eine
dezentrale lufttechnische Anlage mit einem Luftkanal nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel,
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4 die
dezentrale lufttechnische Anlage der 3 im Sommerbetrieb
bei Nacht,
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5 die
Anlage der 3 im Sommerbetrieb bei Tag,
passiv,
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6 die
Anlage der 3 im Sommerbetrieb bei Tag,
aktiv,
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7 die
Anlage der 3 im Sommerbetrieb als freie
Kühlung,
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8 die
Anlage der 3 im Winterbetrieb bei Nacht,
passiv,
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9 die
Anlage der 3 im Winterbetrieb bei Tag,
aktiv,
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10 einen
Querschnitt durch einen Luftkanal nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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11 einen
Querschnitt durch einen Luftkanal nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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12 einen
Querschnitt durch einen Luftkanal nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
und
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13 einen
Querschnitt und einen Längsschnitt
durch einen Luftkanal nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die 1 zeigt
im Querschnitt einen Luftkanal 1, der als Luftleitungsrohr 2,
insbesondere Wickelfalzrohr 3, ausgebildet sein kann. Der
Luftkanal 1 weist eine Kanalmantelwand 4 auf,
die einen Quer schnitt 5 umgibt. Demzufolge handelt es sich
bei dem Querschnitt 5 um den Gesamtquerschnitt des Luftkanals 1.
Innerhalb des Luftkanals 1 ist ein Wärmespeicher 6 angeordnet,
der als Phasenübergangswärmespeicher 7 ausgebildet
ist, das heißt,
er weist eine Speichermasse 8 auf, die aus einem Phasenübergangsmaterial,
also aus PCM = Phase Change Material, besteht.
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Da
die Kanalmantelwand 4 im Querschnitt gesehen kreisförmig verläuft und – wie aus 1 ersichtlich – der Wärmespeicher 7 im
Querschnitt eine rechteckige Struktur aufweist, liegt der Wärmespeicher 6 zumindest
bereichsweise mit Abstand zur Innenfläche der Kanalmantelwand 4.
Lediglich die Ecken 9 der Speichermasse 8 reichen
bis an die Kanalmantelwand 4 heran, wodurch die Speichermasse 8
im Wesentlichen zentral innerhalb des Luftkanals 1 gehalten
ist. Aufgrund der unterschiedlichen Formgebungen nimmt der Wärmespeicher 6 nicht
den gesamten Querschnitt 5 ein, sondern es verbleiben mehrere
erste Teilquerschnitte 10, die jeweils kreisabschnittförmig gestaltet
sind und einer Luftführung dienen.
Insofern bilden die vier ersten Teilquerschnitte 10 Luftführungsquerschnitte 11.
Der Wärmespeicher 6 nimmt
einen zweiten Teilquerschnitt 12 des gesamten Querschnitts 5 ein.
Wird durch die ersten Teilquerschnitte 10, also durch die
Luftführungsquerschnitte 11,
Luft geleitet, so tritt diese in Wärmetauschfunktion mit dem Wärmespeicher 6.
Der Luftkanal 1 weist eine aus der 1 nicht
hervorgehende Längserstreckung
auf. Gleiches gilt für
den Wärmespeicher 6,
der sich in Längsrichtung
des Luftkanals 1 erstreckt. Es ist dabei möglich, aber
nicht erforderlich, dass sich der Wärmespeicher 6 über die gesamte
Länge des
Luftkanals 1 erstreckt. Denkbar ist auch, dass sich der
Wärmespeicher 6 nur über eine
Teillänge
des Luftkanals 1 erstreckt und/oder der Wärmespeicher 6 besteht
aus einzelnen Wärmespeicherteilen,
die zwischen sich mindestens einen Luftkanalbereich aufweisen, welcher
keinen zusätzlichen Wärmespeicher 6 aufweist.
Aufgrund der Längserstreckung
des Wärmespeichers 6 im
Luftkanal 1 ergibt sich für die an ihm vorbeiströmende Luft
eine große
Kontaktstrecke, sodass sich ein idealer Wärmeübergang zwischen der Luft und
der Wärmespeichermasse 8 einstellt.
Ferner lässt
sich ein sehr großes
Volumen an Wärmespeichermasse 8 innerhalb des
Luftkanals 1 unterbringen und quasi „verstecken”. Wird
der Luftkanal in einem anderen Bauteil eingebettet, beispielsweise
in Beton eingegossen, wobei es sich bei dem so gebildeten Betonbauteil beispielsweise
um eine Decke, eine Wand und/oder einen Fußboden eines Raumes eines Gebäudes handeln
kann, dann wirkt das Einbettungsmaterial, beispielsweise der Beton,
als zusätzlicher
Wärmespeicher,
der über
die Kanalmantelwand 4 mit der im Innern des Luftkanals 1 einströmenden Luft
zusammenwirkt. Die Kanalmantelwand 4 wird in einem solchen
Falle vorzugsweise aus gut wärmeleitfähigem Material
hergestellt.
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Die 2 zeigt
eine dezentrale lufttechnische Anlage 15, die ein dezentrales
lufttechnisches Gerät 16 aufweist,
das beispielsweise im Bereich einer Fassade 17 eines nicht
näher dargestellten
Raumes 18 eines Gebäudes
oder dergleichen angeordnet ist. Das Gerät 16 weist einen Lufteinlass 19 auf, der
an der Fassade 17 mündet,
sodass Außenluft
angesaugt werden kann. Für
eine Luftförderung
weist das Gerät 16 eine
Luftfördereinrichtung 20 in
Form eines Ventilators 21 auf, wobei zwischen Ventilator 21 und
dem Lufteinlass 19 eine Einrichtung 22 angeordnet
ist. Die Einrichtung 22 weist einen Luftfilter und/oder
eine Regel- und Absperrklappe auf. Die Luftfördereinrichtung 20 mündet ausgangsseitig
in einen Luftverteilraum 23 des Geräts 16. Ein Luftkanal 1,
der U-förmig
gestaltet ist, ist mit sei nen beiden Enden 24 und 25 an
den Luftverteilraum 23 angeschlossen, wobei an den Anschlussstellen
jeweils ein Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 und 27 angeschlossen
ist. Die beiden Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 und 27 sind
als Luftklappen und/oder Regel- und Absperrklappen ausgebildet.
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Der
U-förmig
gestaltete Luftkanal 1 weist einen geradlinig verlaufenden
Abschnitt 28 und einen weiteren, geradlinig verlaufenden
Abschnitt 29 sowie einen bogenförmigen Abschnitt 30 auf.
Die Abschnitte 28 bis 30 sind in Reihe geschaltet
und stehen strömungstechnisch
miteinander in Verbindung. Im Abschnitt 28 ist ein Wärmespeicher 6 angeordnet,
der sich insbesondere über
die gesamte Länge
des Abschnitts 28 erstreckt und beispielsweise – im Querschnitt
gesehen – so
wie in 1 dargestellt, ausgebildet ist. Der Abschnitt 29 ist
mit mehreren Luftauslässen 31 versehen,
die beispielsweise als Drallauslässe
ausgebildet sein können.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
der 2 lediglich dadurch, dass zwischen Luftfördereinrichtung 20 und
Luftverteilraum 23 ein Wärmetauscher 32 angeordnet
ist, der insbesondere als Erhitzer 33 betrieben wird oder
ein Erhitzer 33 ist. Zwischen den mit Wärmespeicher 6 versehenen
Abschnitt 28 des Luftverteilkanals 1 und dem strömungstechnisch
hierzu nächst
gelegenen Luftauslass 31 ist eine Kühleinheit 34 im Luftkanal 1 angeordnet,
die vorzugsweise als Nachkühleinheit 35 ausgebildet
sind kann.
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Mittels
der Anlage 15 der 2 ist es
beispielsweise im Sommerbetrieb möglich, nachts kühle Außenluft
mittels der Luftfördereinrichtung 20 über die
Einrichtung 22 anzusaugen und in den Luftverteil raum 23 einzubringen.
Bei geöffnetem
Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 strömt die kühle Außenluft
an dem Wärmespeicher 6 vorbei
und tritt anschließend
aus den Luftauslässen 31 in
den Raum 18 ein. Der als Phasenübergangswärmespeicher 7 ausgebildete
Wärmespeicher 6 nimmt
dadurch einen Phasenwechsel vor, das heißt, die Speichermasse 8 erstarrt.
Wird nun tagsüber,
wenn höhere
Außentemperaturen
als nachts vorliegen, warme Außenluft
angesaugt und entlang des Luftführungsquerschnitts 11 am
Wärmespeicher 6 vorbeigeführt, so
schmilzt die Speichermasse 8 mit der Folge, dass die Außenluft abgekühlt und
entsprechend kühle
Luft über
die Luftauslässe 31 in
den Raum 18 geleitet wird.
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Die
Funktionsweise der Anlage 15 der 3 wird nachstehend
anhand der 4 bis 9 mit verschiedenen
Randbedingungen erläutert.
Die 4 zeigt einen Sommerbetrieb der Anlage 15 während der
Nacht. Kühle
Außenluft
mit einer Temperatur von 15°C
wird mittels der Luftfördereinrichtung 20 angesaugt
und über
den nicht im Betrieb befindlichen Erhitzer 33 am Wärmespeicher 6 entlanggeführt. Hierdurch
erstarrt die aus Phasenübergangsmaterial
bestehende Speichermasse 8, wobei dieser Phasenübergang
bei einer definierten Temperatur, beispielsweise bei 22°C, erfolgt.
Die Luft gelangt daher in den Abschnitt 30 mit einer Temperatur von
22°C und
kann anschließend
aus den Luftauslässen 31 in
den Raum 18 eintreten. Um einen Kurzschluss zu vermeiden,
befindet sich das Strömungsquerschnittsverstellmittel 27 in
Geschlossenstellung.
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In
der 5 ist der Sommerbetrieb tagsüber dargestellt, wobei es sich
um einen passiven Betrieb handelt, bei dem die Nachkühleinheit 35 nicht
im Betrieb ist. Die Luftfördereinrichtung 20 saugt
Außenluft mit
hoher Temperatur, beispielsweise mit 34°C, an, die aufgrund des geöffneten
Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 über den
Wärmespeicher 6 streicht, wodurch
das Phasenübergangsmaterial
schmilzt und die Luft auf eine Temperatur von 22°C (Phasenübergang) heruntergekühlt wird.
Diese gekühlte
Luft tritt dann aus den Luftauslässen 31 aus
und gelangt in den Raum 18. Das Strömungsquerschnittsverstellmittel 27 befindet
sich im geschlossenen Zustand.
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Die 6 verkörpert den
Betrieb der Anlage 15 der 3 im Sommer,
tagsüber,
wobei ein aktiver Betrieb vorliegt, weil die Nachkühleinheit 35 in
Betrieb ist. Es gelten die gleichen Ausführungen zur Betriebssituation,
so wie sie bei 5 erläutert wurden. Jedoch strömt die vom
Wärmespeicher 6 kommende,
eine Temperatur von 22°C
aufweisende Luft durch die Nachkühleinheit 35 und
wird hierdurch weiter herabgekühlt,
beispielsweise auf eine Temperatur von 18°C, sodass aus den Luftauslässen 31 entsprechend
kühle Luft
in den Raum 18 gelangt.
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Die 7 zeigt
einen freien Kühlungsbetrieb der
Anlage 15, vorzugsweise in der Übergangszeit bei kühlen Außentemperaturen
und Kühlbedarf,
wobei sich das Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 in
geschlossener Stellung und das Strömungsquerschnittsverstellmittel 27 in
geöffneter
Stellung befinden. Die Folge ist, dass von der Luftfördereinrichtung 20 angesaugte
Außenluft,
beispielsweise mit einer Temperatur von 16°C, über den Abschnitt 29 des Luftkanals 1 zu
den Luftauslässen 31 gelangt
und dort mit der Temperatur von 16°C in den Raum 18 eintritt.
Erhitzer 33 und Nachkühleinheit 35 sind
nicht in Betrieb.
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Die 8 verdeutlicht
einen nächtlichen, passiven
Winterbetrieb der Anlage 15. Es herrscht eine Außentemperatur
von beispielswei se –12°C. Die beiden
Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 und 27 befinden
sich in Geschlossenstellung. Die Luftfördereinrichtung 20 wird
nicht in Betrieb genommen. Insgesamt ist demzufolge in der Nacht
die Anlage 15 ausgeschaltet. Tagsüber liegt die Situation gemäß 9 vor.
Die Außentemperatur
soll weiterhin beispielsweise –12°C betragen.
Die Luftfördereinrichtung 20 ist
in Funktion und der Erhitzer 33 ist ebenfalls in Betrieb.
Das Strömungsquerschnittsverstellmittel 26 ist
geschlossen und das Strömungsquerschnittsverstellmittel 27 geöffnet. Die
von der Luftfördereinrichtung 20 angesaugte
kalte Außenluft wird
im Erhitzer 33 erwärmt,
beispielsweise auf 22°C, und
gelangt in den Abschnitt 29 und tritt dann aus den Luftauslässen 31 in
den Raum 18 aus.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 13 kann vorgesehen sein, dass
der Luftkanal 1 in eine Wand, eine Decke und/oder einen
Boden des Raums 18 eingebettet, insbesondere eingegossen ist,
beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Luftkanal 1 im
Beton mindestens eines der genannten Elemente eingegossen ist. Dies
hat zur Folge, dass nicht nur der Wärmespeicher 6 die
Luft entsprechend behandelt, sondern dass auch die Wärmespeichermasse
des Betons mit in Aktion tritt, das heißt, es findet über die
Kanalmantelwand 4 ein zusätzlicher Wärmetausch statt.
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Die 10 bis 13 zeigen
weitere Ausführungsbeispiele
von Luftkanälen 1.
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Die 10 zeigt
einen Luftkanal 1 mit einer rechteckigen, insbesondere
quadratischen Kanalmantelwand 4, also einen Querschnitt 5,
der rechteckig oder quadratisch ist. Der zweite Teilquerschnitt 12,
also der Querschnitt des Wärmespeichers 6,
ist ebenfalls rechteckig oder quadratisch ausgebildet und befindet
sich vorzugsweise im Zentrum des Luftkanals 1. Hierdurch
wird ein erster Teilquerschnitt 10 ausgebildet, der – im Querschnitt
gesehen – rahmenartig
(Rechteckrahmen beziehungsweise quadratischer Rahmen) gestaltet
ist und einem Luftführungsquerschnitt 11 entspricht.
Um die Speichermasse 8 des Wärmespeichers 6 zu
halten, sind mehrere Streben 36 vorgesehen, die von der
Kanalmantelwand 4 ausgehen und sich bis zur Speichermasse 8 erstrecken.
Diese Art der Befestigung des Wärmespeichers 6 im
Innern des Luftkanals 1 ist selbstverständlich nicht auf die Formgebung
von Kanalmantelwand 4 beziehungsweise Wärmespeicher 6 beschränkt, sondern
kann bei beliebigen Formen ebenfalls vorgesehen sein. Beim Ausführungsbeispiel
der 10 gehen die Streben 36 von den Ecken
der Kanalmantelwand 4 aus und erstrecken sich bis zu den
Ecken des Wärmespeichers 6.
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Die 11 verkörpert ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Luftkanals 1, der einen rechteckigen Querschnitt 5 und
demzufolge eine im Querschnitt rechteckförmige Kanalmantelwand 4 aufweist.
Der Teilquerschnitt 12 des Wärmespeichers 6 ist
ebenfalls rechteckförmig,
derart, dass der Wärmespeicher 6 mit
zwei Seiten an zwei, einander gegenüberliegenden Innenseiten der
Kanalmantelwand 4 befestigt ist, sodass die beiden verbleibenden
Seiten des Wärmespeichers 6 mit
Abstand zu den zugehörigen
Wandungen der Kanalmantelwand 4 liegen, wodurch auf diesen
beiden Seiten des Wärmespeichers 6 zwei
Luftführungsquerschnitte 11,
also erste Teilquerschnitte 10 ausgebildet werden.
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Die 12 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Luftkanals, die der Ausführungsform
der 11 entspricht. Unterschiedlich ist lediglich,
dass der Wärmespeicher 6 aus
mehreren, insbesondere recht eckförmigen
Teilen 37 besteht, die wiederum jeweils an einander gegenüberliegenden
Innenseiten der Kanalmantelwand 4 befestigt sind, zwischen
sich jedoch Freiräume
aufweisen, wobei die beiden am weitesten außen liegenden Teile 37 ebenfalls
zu den entsprechenden Innenseiten der Kanalmantelwand 4 beabstandet
liegen. Insofern werden zwischen diesen Bereichen der Kanalmantelwand 4 und
den zugeordneten Teilen 37 sowie zwischen den Teilen 37 Luftführungsquerschnitte 11 beziehungsweise
erste Teilquerschnitte 10 ausgebildet.
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Die 13 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Luftkanals 1, der eine im Querschnitt kreisförmige Kanalmantelwand 4 aufweist,
das heißt,
der Querschnitt 5 des Luftkanals 1 ist im Grundriss
kreisförmig gestaltet.
Der Wärmespeicher 6 ist – im Querschnitt gesehen – ringförmig derart
gestaltet, dass er an der Innenseite der Kanalmantelwand ringsherum
anliegt. Mithin ist der zweite Teilquerschnitt 12 kreisringförmig gestaltet
und der erste Teilquerschnitt 10, der einen Luftführungsquerschnitt 11 darstellt,
kreisförmig
ausgebildet. Die rechte Teilfigur der 13 zeigt
die erläuterte
Anordnung im Längsschnitt.