DE102010003100B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Heizen von Kirchenräumen und/oder Großräumen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Heizen von Kirchenräumen und/oder Großräumen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Heizen von Kirchenräumen aufweisend mindestens ein Lüftungsmodul (20) mit einer ersten Seite (21) und einer zweiten Seite (22), wobei eine Höhe (H) zwischen der ersten Seite (21) und der zweiten Seite (22) kleiner als 100 cm ist, aufweisend: – einen Axialventilator (30) mit einer Luftansaugseite (31) und einer Luftausblasseite (32), wobei die Luftansaugseite (31) die erste Seite (21) des Lüftungsmoduls (20) ausbildet und der Durchmesser (D) des Axialventilators (30) mindestens 40 cm beträgt, – ein Heizregister (40) geeignet zur Erwärmung von Luft mit einer Kaltluftseite (41) und einer Warmluftseite (42), wobei die Kaltluftseite (41) an der Luftausblasseite (32) angeordnet ist und die Warmluftseite (42) die zweite Seite (22) des Lüftungsmoduls (20) ausbildet, – ein Haltemittel (44), das auf einer Fläche (F) aufstellbar und geeignet ist, das Lüftungsmodul (20) aufzunehmen, wobei das Lüftungsmodul (20) derart in dem Haltemittel (44) angeordnet ist, dass ein Abstand (A) zwischen der ersten Seite (21) des Lüftungsmoduls (20) und der Fläche (F) im Bereich von 1 bis 50 cm liegt und – mindestens einen neben dem Lüftungsmodul (20) am Haltemittel (44) angebrachten Luftfilter (46).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung aufweisend mindestens ein Lüftungsmodul und ein Verfahren zum Heizen von Kirchenräumen und/oder Großräumen unter Verwendung der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung in Bodennähe, vorzugsweise in Unterflurschächten angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird die Luft aus dem zu beheizenden Kirchenraum abgesaugt und mindestens einem Lüftungsmodul von der Bodenseite her zugeführt. Die zu erwärmende Luft passiert dann einen Axialventilator und anschließend ein Heizregister. Optional können zwischen dem Axialventilator und dem Heizregister ein oder mehrere Schalldämpfer angeordnet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren zeichnen sich vor allem durch einen geräuscharmen Betrieb aus, so dass die Heizung des Kirchenraumes auch während der Nutzung, beispielsweise bei Gottesdiensten oder Konzerten erfolgen kann.
  • Großräume, wie beispielsweise Kirchenräume, können wirtschaftlich und technisch mit Luftheizanlagen beheizt werden. Dabei kommen sowohl zentrale Luftheizanlagen als auch dezentrale Lüftungssysteme zum Einsatz. Bei zentralen Luftheizanlagen wird die Luft zentral erwärmt und dann über langgestreckte im Boden des zu heizenden Raumes verlegte Kanäle über Luftaustrittsöffnungen in den Raum verteilt. Die Luftaustrittsöffnungen sind dabei häufig als Lüftungsgitter direkt in den Fußboden integriert. Diese Bauform ist vor allem insofern nachteilig, als dass zur Verlegung der Verteilerkanäle umfangreiche Baumaßen nötig sind. Auf Grund der benötigten großen Querschnitte der Verteilerkanäle muss der Kirchenfußboden in der Regel bis zu einer Tiefe von mindestens 70 cm aufgegraben werden. Zudem werden an den Fundamentmauern Durchbrüche entsprechender Größe benötigt. Daher erfolgt bei zentralen Luftheizanlagen die Zuführung der Luft über möglichst wenige über den Raum verteilte Zuführungsstellen. Im Betrieb der Anlage führt das wiederum zu einer ungleichmäßigen Erwärmung des Raumes, vor allem in vertikaler Richtung. Große Temperaturunterschiede führen in Kirchenräumen allerdings häufig zu Schäden an den Orgeln, Malereien, Statuen oder anderen Kunstwerken.
  • Geeigneter erscheinen daher dezentrale Systeme, wie sie z. B. in der DE 29 25 121 C3 beschrieben werden. Üblicherweise werden Unterfluranlagen eingesetzt, bei denen es sich um kleine Lüftungsanlagen handelt, die aus Luftfiltern, Ventilatoren, Schalldämpfern, und Heizregistern bestehen. Mit Hilfe derartiger Systeme wird der Kirchenraum an mehreren Stellen gleichzeitig durch autonome Lüftungsmodule beheizt, die in Unterflurschächten im Kirchenboden angeordnet werden. Allerdings erfordern auch derartige Lüftungsmodule immer noch große Bautiefen, was insbesondere dann von Nachteil ist, wenn sich in einer Tiefe von 80 bis 100 cm unter dem Kirchenfußboden historische Grabungsbereiche befinden oder in dieser Tiefe bereits mit Grundwasser zu rechnen ist. Für den Betrieb solcher Anlagen ist zudem eine Begrenzung der Schallemission nötig. Insbesondere ist für Gottesdienstzeiten und Konzerte in Kirchen ein sehr leiser Betrieb notwendig, wohingegen in den Zeiten, in denen der Raum nicht primär genutzt wird, die Geräuschentwicklung der Heizanlage nachrangig ist. Allerdings sind die Aufheizphasen in den nichtbenutzten Zeiträumen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu minimieren.
  • Ferner ist aus der DE 10 73 180 A ein elektrisches Raumheizgerät mit Lüftermotor und Abschirmfläche bekannt, welches ein aufrecht stehendes Gehäuse aufweist, welches oben und unten je mit auf dem Gehäuseumfang verteilten Luftdurchtrittsöffnungen ausgestattet ist und in dessen Innenraum ein motorisch angetriebener Lüfter und oberhalb von diesem aus Heizdrähten bestehende Heizelemente angeordnet sind, wobei der Lüftermotor von den Heizelementen durch eine Abschirmfläche getrennt ist.
  • Des Weiteren ist aus der US 6,507,135 B1 ein axialer Ventilator bekannt, welcher einen externen Rotorantrieb mit einem externen Rotor umfasst, wobei der Rotorantrieb einen Rotorschaft und einen internen Stator aufweist, wobei der externe Rotor dazu ausgebildet ist, im Betrieb des axialen Ventilators um den Stator zu rotieren.
  • Darüber hinaus ist aus der DE 90 04 832 U1 ein Deckenluftheizer für hohe Ausblashöhen mit einem in einem Gehäuse angeordneten Heizregister, einem darüber angebrachten Axialventilator und darunter befindlichen Luftverteilerlamellen bekannt, wobei zwischen den Luftverteilerlamellen und dem Heizregister ein Schalldämpfer angeordnet ist.
  • Ferner beschreibt die CH 241 859 A einen elektrischen Heizofen mit einem Filter, wobei das Filter einen mit einem Filtertuch bespannten Rahmen aufweist, welcher lösbar im Ofengehäuse angeordnet ist.
  • Aus der EP 0 893 655 A2 ist beispielsweise eine Wärmestation mit geringer Bauhöhe bekannt. Das Gehäuse dieser Wärmestation ist in einen Warmluft- und einen Lufteintrittsteil unterteilt. Im unteren Teil des Lufteintrittsteils ist ein Ventilator angeordnet, dessen Luftaustrittsöffnung gleichzeitig die Durchgangsöffnung zum Warmluftteil des Gehäuses darstellt. Oberhalb des Ventilators ist eine horizontale Schallschutzwand angeordnet, die den Ventilatorschall in Richtung des Kirchenraumes abschirmt. Die in die Wärmestation eintretende Luft wird durch eine Überleitungskammer und ein Heizregister um den horizontalen Schalldämpfer herum und dem Ventilator zugeleitet. Nach dem Passieren des Ventilators wird die erwärmte Luft wiederum durch eine mit Schalldämpfern ausgestattete Umlenkkammer zurück in Richtung Oberfläche, d. h. in Richtung Kirchenboden, geleitet. Am Ende der Umlenkkammer ist abschließend eine Entspannungskammer angeordnet, um die Luftströmung der austretenden Luft zu verringern und die Luft vor der Abgabe in den zu beheizenden Raum zu verwirbeln.
  • Diese und andere im Stand der Technik bekannte Systeme sind allerdings aufgrund der notwendigen und verwendeten Komponenten nicht flexibel in der geometrischen Gestaltung. Dabei ist vor allem die Anpassungsflexibilität an vorhandene Unterflurschächte, insbesondere für historische oder unter Denkmalschutz stehende Kirchen, von enormer Bedeutung. Eine komplizierte und aufwendige Konstruktion, beispielsweise zur Minimierung der Geräuschentwicklung, schlägt sich zudem sowohl in hohen Anschaffungskosten als auch hohen Unterhaltungs- und Wartungskosten negativ nieder. Darüber hinaus ist häufig mit einer aufwendigen Konstruktion eine für viele vorhandene Unterflurschächte zu große Bauhöhe verbunden. Umgekehrt genügen einfachere Heizanlagen meistens nicht den Geräuschvorgaben während der Nutzungszeiten des Raumes.
  • Es ist also die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Vorrichtung zur Heizung von Kirchenräumen zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile im Stand der Technik überwindet. Dabei soll eine möglichst einfache und wartungsarme Konstruktion mit geringer Bauhöhe bereitgestellt werden, die auf Grund geringer Geräuschentwicklung auch während der Nutzungszeiten des Raumes betrieben werden kann. Weiterhin soll die Vorrichtung modular aufgebaut sein und flexibel an die baulichen Gegebenheiten, insbesondere vorhandene Unterflurschächte angepasst werden können. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Beheizung von Kirchenräumen bereit zu stellen, das ebenfalls den oben beschriebenen Anforderungen genügt.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung und einem Verfahren gemäß dem Hauptanspruch 1 und dem nebengeordneten Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung zum Heizen von Kirchenräumen aufweisend mindestens ein Lüftungsmodul mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei eine Höhe zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite kleiner als 100 cm ist. Das Lüftungsmodul weist einen Axialventilator mit einer Luftansaugseite und einer Luftausblasseite auf, wobei die Luftansaugseite die erste Seite des Lüftungsmoduls ausbildet und der Durchmesser des Axialventilators mindestens 40 cm beträgt. Weiterhin weist das Lüftungsmodul ein Heizregister mit einer Kaltluftseite und einer Warmluftseite auf, das geeignet zur Erwärmung von Luft ist, wobei die Kaltluftseite an der Luftausblasseite des Axialventilators angeordnet ist und die Warmluftseite die zweite Seite des Lüftungsmoduls ausbildet. Weiterhin weist die Vorrichtung zum Heizen ein Haltemittel auf, das auf einer Fläche aufstellbar und geeignet ist, das Lüftungsmodul aufzunehmen, wobei das Lüftungsmodul derart in dem Haltemittel angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen der ersten Seite des Lüftungsmoduls und der Fläche, auf der das Haltemittel aufstellbar ist, im Bereich von 1 bis 50 cm liegt. Ferner umfasst die Vorrichtung zum Heizen mindestens einen neben dem Lüftungsmodul am Haltemittel angebrachten Luftfilter.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht also aus mindestens einem Lüftungsmodul, das in einem Haltemittel angeordnet ist. Dabei ist das Haltemittel derart ausgelegt, dass es auf einer beliebigen Fläche aufstellbar ist und das Lüftungsmodul aufnehmen kann. Geeignete Haltemittel sind dem Fachmann bekannt. Das Lüftungsmodul selbst weist eine erste und eine zweite Seite auf, wobei das Lüftungsmodul derart in dem Haltemittel angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen der ersten Seite des Lüftungsmoduls und der Aufstellfläche im Bereich von 1 bis 50 cm, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 40 cm, weiter bevorzugt im Bereich von 1 bis 30 cm, weiter bevorzugt im Bereich von 5 bis 20 cm und noch bevorzugter im Bereich von 5 bis 15 cm liegt, wobei als Aufstellfläche die Fläche bezeichnet ist, auf der das Haltemittel aufstellbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Fläche um eine Bodenfläche, besonders bevorzugt um eine Kirchenbodenfläche oder eine Bodenfläche, die unterhalb des zu erwärmenden Raumes, vorzugsweise des Kirchenraumes lokalisiert ist. Die erste Seite des erfindungsgemäßen Lüftungsmoduls kann somit auch als Unterseite des Lüftungsmoduls bezeichnet werden. Die zweite Seite des Lüftungsmoduls stellt dementsprechend die Oberseite des Lüftungsmoduls dar. Das Lüftungsmodul weist mindestens einen Axialventilator und mindestens ein Heizregister auf, wobei die Luftansaugseite des Axialventilators die erste Seite des Lüftungsmoduls darstellt. D. h. der Axialventilator stellt den der Aufstellfläche zugewandten Teil des Lüftungsmoduls dar. An der Luftausblasseite des Axialventilators ist das mindestens eine Heizregister angeordnet, wobei das Heizregister derart angeordnet ist, dass die Kaltluftseite des Heizregisters in Richtung auf den Axialventilator weist. Somit stellt das Heizregister den oberen Teil des Lüftungsmoduls dar.
  • Durch die kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorteilhafterweise Höhe eingespart, so dass auch flache Unterflurschächte zur Heizung genutzt werden können. Eine bevorzugte Höhe des erfindungsgemäßen Lüftungsmoduls ist kleiner als 80 cm, vorzugsweise kleiner als 70 cm, weiter bevorzugt kleiner als 60 cm und noch bevorzugter kleiner als 50 cm. In einer besonders optimierten Bauweise beträgt die Höhe des erfindungsgemäßen Lüftungsmoduls 45 cm oder weniger.
  • Vorteilhafterweise kann durch den Einsatz eines Axialventilators mit sehr großem Querschnitt, d. h. mit einem Durchmesser größer als 40 cm, vorzugsweise größer als 50 cm, weiter bevorzugt größer als 55 cm und noch bevorzugter größer als 65 cm eine Vorrichtung mit einem geringen Luftwiderstand konstruiert werden. Durch den geringen Luftwiderstand kommt der Axialventilator mit geringen Förderdrücken aus.
  • Zudem wird der Axialventilator bevorzugt außerhalb seines Kennfeldes oder ganz am linken Rand seines Kennfeldes betrieben, so dass die Geräuschentwicklung des Lüftungsmoduls deutlich minimiert wird.
  • Durch die Kombination aus einer geringen Höhe des Lüftungsmoduls und einem großen Durchmesser des Axialventilators wird eine Vorrichtung mit besonders geringem Luftwiderstand zur Verfügung gestellt, so dass die Vorteile des erfindungsgemäßen Vorrichtung, d. h. eine minimale Geräuschentwicklung bei kleiner Bauhöhe weiter optimiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Höhe des Lüftungsmoduls 20% kleiner als der Durchmesser des Axialventilators, vorzugsweise 25% kleiner, weiter bevorzugt 30% kleiner, weiter bevorzugt 40% kleiner und besonders bevorzugt 50% kleiner.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Axialventilator um einen geregelten Ventilator mit einem EC-Motor (electronical commutation-Motor, elektronisch kommutierter Motor). Vorteilhafterweise verfügt ein EC-Motor im Vergleich zu herkömmlichen Kollektormotoren (AC-Wechsel- oder Drehstrommotoren oder DC-mechanisch kommutierte Gleichstrommotoren) über eine längere Lebensdauer, einen nahezu verschleißfreien Betrieb und eine sehr geringe Geräuschentwicklung. Der Axialventilator ist hocheffizient und ausgewuchtet, was sich ebenfalls positiv auf die Geräuschentwicklung niederschlägt. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Axialventilator eine integrierte Leistungsregelung auf, so dass eine gute Regelbarkeit, ein sicherer Sanftanlauf des Ventilators und eine wesentlich geringere Leistungsaufnahme vorliegen. Dadurch ist ein betriebssicherer und stromsparender Betrieb der Vorrichtung zum Heizen möglich. Geeignete Axialventilatoren sind im Stand der Technik bekannt.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das erfindungsgemäße Lüftungsmodul anstelle des einen Axialventilators eine Mehrzahl an kleineren Axialventilatoren auf, die in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. Die Durchmesser der kleineren Axialventilatoren sind derart gewählt, dass die Summe der Durchmesser der kleinen Axialventilatoren dem Durchmesser des ersetzten einen Axialventilators entspricht. Dabei bedeutet „in einer Ebene angeordnet”, dass die Mittelachsen der Axialventilatoren im wesentlichen in einer Ebene liegen.
  • Vorzugsweise sind vier kleinere Axialventilatoren in einem Viereck angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Heizregister ein Warmwasser-Luft-Wärmetauscher, vorzugsweise ein Kupfer-Aluminium-Wärmetauscher. Das erfindungsgemäße Heizregister wird an eine Heizungsanlage, insbesondere einen Heizungsvor- und -rücklauf angeschlossen. Geeignete Heizungsanlagen sind dem Fachmann bekannt. Auch der erfindungsgemäß eingesetzte Wärmetauscher weist einen geringen Luftwiderstand auf. Vorzugsweise ist der Luftwiderstand des Heizregisters (in der Leiselaufstufe) kleiner als 20 Pa, weiter bevorzugt kleiner als 10 Pa und noch bevorzugter kleiner als 5 Pa. Vorteilhafterweise wird dadurch erreicht, dass der Axialventilator mit geringer Drehzahl betrieben werden kann und die Geräuschentwicklung bei dem erfindungsgemäßen Lüftungsmodul sehr gering ist. Dennoch wird auf Grund der Position des Heizregisters im erfindungsgemäßen Lüftungsmodul durch das Heizregister auf die erwärmte Luft eine gleichrichtende Wirkung ausgeübt. Durch diese Gleichrichtung des Luftstromstroms wird ein gleichmäßiger weitestgehend laminarer Luftstrom erreicht, so dass die Lufteinbringung somit als Quellluftauslass erfolgt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zusätzlich oberhalb des Lüftungsmoduls, d. h. an der zweiten Seite des Lüftungsmoduls ein Gleichrichter angeordnet. Damit kann die gleichrichtende Wirkung auf die austretende und erwärmte Luft weiter verbessert werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gleichrichter um einen Wabengleichrichter. Geeignete Gleichrichter sind im Stand der Technik bekannt.
  • Durch die erfindungsgemäße Bauweise wird also ein besonders geräuscharmes Lüftungsmodul bereitgestellt, so dass die Menge der benötigten Schalldämpfer reduziert werden kann bzw. besonders bevorzugt vollständig auf Schalldämpfer verzichtet werden kann. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind auch Schalldämpfer im Lüftungsmodul vorgesehen. Vorzugsweise ist mindestens ein Schalldämpfer, zwischen der Luftausblasseite des Axialventilators und der Kaltluftseite des Heizregisters angeordnet. Werden Schalldämpfer im erfindungsgemäßen Lüftungsmodul eingebaut, so weisen diese Schalldämpfer ebenfalls einen geringen Luftwiderstand auf. Vorzugsweise ist der Luftwiderstand des mindestens einen Schalldämpfers kleiner als 20 Pa, vorzugsweise kleiner als 10 Pa und besonders bevorzugt kleiner als 5 Pa. Der mindestens eine Schalldämpfer kann aus einem oder mehreren schallabsorbierenden Elementen bestehen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Schalldämpfern um Hochleistungsschalldämpfer insbesondere mit einer Schallabsorption im Bereich von 2 bis 20 dB(A), weiter bevorzugt im Bereich von 6 bis 20 dB(A). Die Höhe, d. h. Länge der verwendeten Schalldämpfer wird erfindungsgemäß vorzugsweise minimiert. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Höhe der Schalldämpfer im Bereich von 1 bis 30 cm, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 25 cm, weiter bevorzugt im Bereich von 1 bis 20 cm und noch bevorzugter im Bereich von 5 bis 15 cm.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen von großen Räumen, insbesondere Kirchenräumen kann direkt mit dem Haltemittel auf einer Fläche aufgestellt werden. Bei der Fläche auf der die Vorrichtung zum Heizen aufgestellt wird, handelt es sich vorzugsweise um eine Bodenfläche, besonders bevorzugt um eine Bodenfläche in einem Unterflurschacht. Das bedeutet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise in einem Unterflurschacht anordenbar ist, wobei der Boden des Unterflurschachtes die Fläche ausbildet, auf der das Haltemittel positionierbar ist. Dabei werden vorzugsweise bereits vorhandene Unterflurschächte verwendet. Alternativ und/oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in einer Stahlwanne angeordnet werden, wobei dann die Stahlwanne auf der Bodenfläche, besonders bevorzugt auf der Bodenfläche in einem Unterflurschacht angeordnet wird. Wenn die Vorrichtung in einer Stahlwanne oder einer Wanne aus einem äquivalentem Material angeordnet ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise auch zum Aufstellen über Flur geeignet. Die optionale Stahlwanne ist derart ausgestaltet, dass sie über eine oder mehrere Lufteintritts- und/oder Luftaustrittsöffnungen verfügt, die geeignete sind die zu erwärmende Luft der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere dem erfindungsgemäßen Lüftungsmodul zuzuführen und/oder die erwärmte Luft wieder abzuführen. Geeignete Ausgestaltungen an Lufteintritts- und/oder Luftaustrittsöffnungen sind dem Fachmann bekannt. Bei einer Aufstellung überflur befindet sich die Lufteintrittsöffnung und/oder die Luftaustrittsöffnungen der Stahlwanne vorzugsweise an der Moduloberkannte. Die Aufstellung erfolgt vorzugsweise frei im Raum oder an einer oder in einer Wand. Alternativ ist auch eine Aufstellung an einer Stufensituation möglich. Dann erfolgt die Ansaugung auf einer unteren Ebene und die Zulufteinbringung in den zu heizenden Raum auf einer oberen Ebene.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Vorrichtung in dem Unterflurschacht und/oder der Stahlwanne an einer oder mehreren Seitenwänden, in einer oder mehreren Ecken des Unterflurschachtes und/oder der Stahlwanne oder zentral im Unterflurschacht und/oder der Stahlwanne angeordnet, wobei zentral jede beliebige Position ohne Kontakt zu einer Seitenwand und/oder Ecke des Unterflurschachtes und/oder der Stahlwanne bedeutet. Das bedeutet, die erfindungsgemäße Vorrichtung kann variabel in einem Unterflurschacht und/oder einer Stahlwanne beliebiger Form positioniert werden. Daher kann die Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Unterflurschacht und/oder der Stahlwanne an die spezifischen Anforderungen des zu beheizenden Raumes angepasst werden. Dadurch können die Luftzufuhr zur erfindungsgemäßen Heizvorrichtung und damit gleichzeitig die Luftabfuhr aus dem zu beheizenden Raum sowie die Luftzufuhr in dem zu beheizenden Raum optimiert werden. Dabei können vorteilhafterweise sowohl vorhandene Strömungsprofile des zu beheizenden Raumes ausgenutzt oder minimiert werden als auch besonders sensible Bereiche des zu beheizenden Raumes von Strömungen abgeschirmt werden. Durch die variable Ausgestaltung der Aufstellung bzw. Anordnung der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung können diese Parameter auch an sich ändernde Verhältnisse in dem zu beheizenden Raum angepasst werden. Dies ist insbesondere bei jahreszeitlichen Schwankungen oder bei Änderungen des Inventars von Bedeutung. Vorteilhafterweise kann durch die variable Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorzugsweise bereits vorhandenen Unterflurschächten die optimale Positionierung innerhalb der ersten Betriebszeiten ermittelt werden, ohne dass große bauliche Maßnahmen oder langwierige vorherige Messungen nötig sind.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Luftfilter an den Seitenflächen des Lüftungsmoduls angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird an jeder der Seitenflächen des Lüftungsmoduls, vorzugsweise im Bereich der zweiten Seite, d. h. der oberen Seite des Lüftungsmoduls ein Luftfilter befestigt. Besonders bevorzugt weist das Lüftungsmodul rundum einen Luftfilter auf. Der Luftfilter wird zusätzlich an den Seitenflächen des Unterflurschachtes und/oder der Stahlwanne befestigt, so dass die in das Lüftungsmodul eintretende Luft zwangsläufig einen Luftfilter passiert. Vorzugsweise ist der Luftfilter als Grobfilter ausgelegt, d. h. der Luftfilter ist in der Lage gröbere Stäube und Verschmutzungen bei geringem Luftwiderstand zurückzuhalten. Der durch den Luftfilter verursachte Druckverlust beträgt vorzugsweise weniger als 20 Pa. Besonders bevorzugt ist der Luftfilter ein Feinfilter wie z. B. ein EU7-Filter der bei geringem Luftwiderstand auch Feinstäube zurückhält. Weitere geeignete Filter sind dem Fachmann bekannt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich also insgesamt durch eine Bauweise aus, die Druckverluste weitestgehend vermeidet. Dadurch können die Schalldämpfer weitestgehend reduziert werden bzw. es kann ganz auf Schalldämpfer verzichtet werden. Dennoch wird mit einem einzigen Lüftungsmodul eine vergleichsweise große Menge an Raumluft erwärmt. Die maximale Luftmenge an zu erwärmender Luft, die mit einem erfindungsgemäßen Lüftungsmodul erwärmt werden kann liegt im Bereich von 1000 bis 2500 m3/h, vorzugsweise im Bereich von 1500 bis 2500 m3/h, und noch bevorzugter im Bereich von 2000 bis 2500 m3/h. Selbstverständlich können bei Bedarf, insbesondere im besonders leisen Betrieb auch kleinere Luftmengen erwärmt werden.
  • Vorteilhafterweise wird die Luft bauartbedingt im Lüftungsmodul zum Ausgang, d. h zur zweiten Seite des Moduls hin gleichgerichtet und vorteilhafterweise als Quellluft in den zu beheizenden Raum zurückgegeben. Dadurch wird eine vorteilhafte gleichmäßige und impulsarme Einbringung in den zu beheizenden Raum ermöglicht. Wie oben erläutert kann die Vorrichtung in dem Unterflurschacht an flexiblen und im Betrieb leicht veränderbaren Positionen aufgestellt werden, so dass die Abluftentnahme und die Zuluftzuführung den thermischen und baulichen Gegebenheiten des Raumes flexibel angepasst werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit ein universell einsetzbares System bereitgestellt, dass eine Vielzahl von Anwendungs- und Optimierungsmöglichkeiten abdeckt. Das System zeichnet sich durch eine hohe Betriebssicherheit und optimalen Betrieb bei geringen Kosten aus.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden eine oder mehrere Vorrichtungen in einem gemeinsamen Unterflurschacht und/oder in mehren Unterflurschächten angeordnet. Vorteilhafterweise können also mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Beheizen von Kirchenräumen zu einem Multisystem kombiniert werden. D. h. die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt ein Einzelmodul dar, von dem je nach Größe des zu beheizenden Raumes mehrere Module miteinander kombiniert werden können. Mehrere Lüftungsmodule, die in einem gemeinsamen Unterflurschacht angeordnet sind, werden vorzugsweise in Reihe oder parallel an eine Heizungsanlage, d. h. an einen oder mehrere Heizungsvor- und Rückläufe angeschlossen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere erfindungsgemäße Lüftungsmodule in mehreren Unterflurschächten an einen oder mehrere Heizungsvor- und Rückläufe angeschlossen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise auch mit weiteren Heizungssystemen kombiniert werden. Besonders bevorzugt ist die Kombination mit einer zentralen Lüftungsanlage bzw. Luftheizanlage und/oder weiteren endständigen Stationen beispielsweise auch mit anderen Wärmequellen, wobei die Kombination vorzugsweise derart erfolgt, dass bereits vorgewärmte Luft dem Lüftungsmodul zugeführt wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erwärmung von großen Räumen, vorzugsweise Kirchenräumen umfassend vorzugsweise die Schritte: lokales Ansaugen und Reinigen von Umgebungsluft aus dem zu beheizenden Raum durch einen Axialventilator, Gleichrichten und Erwärmen der Luft in einem Heizregister um eine Temperaturdifferenz (ΔT) im Bereich von 1 bis 50 K und Rückführen der erwärmten Luft als Quellluftzuluft in den zu beheizenden Kirchenraum.
  • Optional kann das erfindungsgemäße Verfahren noch einen zusätzlichen Schritt umfassen, und zwar den Schritt, dass die angesaugte Umgebungsluft aus dem Axialventilator durch mindestens einen Schalldämpfer geführt und dann erst dem Heizregister zugeführt wird. In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt wird die erwärmte Luft zusätzlich noch durch einen Gleichrichter geführt, bevor sie als Quellluft dem Raum wieder zugeführt wird.
  • Der Axialventilator wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise in mindestens zwei Leistungsstufen betrieben, wobei unter Leistungsstufen hier zwei verschiedene Leistungszustände oder zwei verschiedene Betriebszustände verstanden werden. In einer ersten Leistungsstufe wird der Axialventilator mit einer Drehzahl kleiner als 70% der Nenndrehzahl, vorzugsweise kleiner als 50% der Nenndrehzahl und weiter bevorzugt kleiner als 40% der Nenndrehzahl betrieben. Diese Betriebsstufe wird während der Nutzungszeiten des Raumes verwendet, wenn ein besonders geräuscharmer Betrieb erforderlich ist. Das bedeutet, die erste Leistungsstufe kann auch als auf den leisen Betrieb optimierte Leistungsstufe bzw. Leiselaufstufe angesehen werden. Eine weitere Reduzierung der Drehzahl unterhalb von 40% der Nenndrehzahl ist technisch ebenfalls möglich und kann im Einzelfall durchgeführt werden, wenn ein besonders geräuscharmer Betrieb erforderlich ist. Unter den üblichen Nutzungsbedingungen der zu beheizenden Räume, beispielsweise während der Gottesdienstzeiten, ist eine tolerierbare Geräuschentwicklung aber bereits mit den höheren Drehzahlen zu erreichen. In der zweiten Leistungsstufe wird der Axialventilator im erfindungsgemäßen Verfahren mit einer beliebigen Drehzahl betrieben. Die zweite Leistungsstufe oder der zweite Betriebszustand wird vorzugsweise außerhalb der Nutzungszeiten des zu beheizenden Raumes eingesetzt. Außerhalb der Nutzungszeiten des zu beheizenden Raumes ist die Geräuschentwicklung der Heizanlagen, vorzugsweise des erfindungsgemäßen Lüftungsmoduls unerheblich und der Ventilator wird mit beliebiger Drehzahl betrieben. Anwendungsbezogen wird die Drehzahl in der zweiten Betriebsstufe auf die zu erwärmende Luftmenge angepasst. Eine derartige Anpassung liegt im Rahmen des normalen fachmännischen Handelns.
  • Die maximale Luftmenge an Umgebungsluft, die im ersten Betriebszustand des erfindungsgemäßen Verfahrens pro Lüftungsmodul erwärmt werden kann, liegt im Bereich von 1000 bis 2500 m3/h, vorzugsweise im Bereich von 1500 bis 2500 m3/h, und noch bevorzugter im Bereich von 2000 bis 2500 m3/h. Das bedeutet, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter minimaler Geräuschentwicklung große Mengen von Luft erwärmt werden können.
  • Die Temperaturdifferenz (ΔT) um die die zu erwärmende Luft erwärmt wird liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 K, weiter bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 K. Das Heizregister wird vorzugsweise mit einer Vorlauftemperatur im Bereich von 60 bis 130°C, weiter bevorzugt im Bereich von 60 bis 100°C, weiter bevorzugt im Bereich von 70 bis 90°C betrieben. Die Umgebungsluft wird vor dem Eintritt in den Axialventilator noch durch einen Luftfilter geführt, um die zu erwärmende Luft aufzureinigen. Der Grad der Aufreinigung richtet sich nach der Ausgestaltung des verwendeten Luftfilters.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung des Verfahrens wird die aus dem zu beheizenden Kirchenraum abgesaugte Umgebungsluft mit Sekundärluft vermischt. Die Vermischung erfolgt vorzugsweise vor dem Eintritt der Luft in den Axialventilator. Unter Sekundärluft wird jede beliebige Luft verstanden, die nicht an derselben Stelle dem zu beheizenden Raum entnommen wurde, wie die Umgebungsluft. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Sekundärluft Außenluft und/oder Luft aus einer zentralen Luftheizungsanlage verwendet. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Sekundärluft eine größere Temperatur als die Umgebungsluft auf. Vorzugsweise liegt die Temperatur der Sekundärluft aus einer Luftheizungsanlage im Bereich von 20 bis 80°C, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 50°C, weiter bevorzugt im Bereich von 30 bis 40°C oberhalb der Temperatur der Umgebungsluft. Die Umgebungsluft wird vorzugsweise mit Sekundärluft im Verhältnis von 1:10 bis 10:1, vorzugsweise im Verhältnis von 1:5 bis 5:1, weiter bevorzugt im Bereich von 1:2 bis 2:1 vermischt. Durch die Vermischung der Umgebungsluft mit Sekundärluft mit einer höheren Temperatur, wie beispielsweise durch Vermischung mit Sekundärluft aus zentralen Lufterwärmungsanlagen wird es möglich, die Heizleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter zu vergrößern. Zudem kann durch die Vermischung vorteilhafterweise die Heizleistung aus anderen Heizsystemen, wie beispielsweise Niedertemperaturwärme (z. B. aus Geothermie) in ein Hochtemperatursystem, wie das erfindungsgemäße Verfahren integriert werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beheizung von Kirchenräumen die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Lüftungsmodul verwendet.
  • Alle in Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale der Erfindung gelten, soweit ihre Anwendung technisch sinnvoll ist, auch für das Verfahren. Bei dem Verfahren beschriebene Merkmale, insbesondere die, die sich auf das Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung beziehen sind auch als Merkmale der Vorrichtung anzusehen, sofern dies technisch sinnvoll ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind insbesondere zur Beheizung von großen Räumen, besonders bevorzugt zur Beheizung von Räumen geeignet, deren Grundfläche klein gegenüber ihrer Höhe ist. Insbesondere sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gut einsetzbar, wenn die zu beheizenden Räume nicht kontinuierlich genutzt und daher auch nicht kontinuierlich beheizt werden und/oder temperaturempfindliche Einrichtungsgegenstände enthalten. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren auch für Räume gut geeignet, deren Bausubstanz selbst auf Temperaturschwankungen und/oder Temperaturgradienten empfindlich reagiert. Beispiele für derartige Räume, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung beheizt werden können, sind Kirchen, insbesondere historische Kirchen, Atrien, Foyee, Lichthöfe, Museen, Veranstaltungssäle, Messehallen, Eingangshallen o. ä..
  • Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Fig. und Ausführungsbeispielen weiter beschrieben werden, die die Erfindung allerdings nicht beschränken sollen. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen von Kirchenräumen
  • 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Sekundärluftzuführung
  • 3 Anordnungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Unterflurschacht 48
  • 4 Zuluftzuführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • 5 Kombination aus zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heizen von Kirchenräumen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Lüftungsmodul 20 mit einer ersten Seite 21 und einer zweiten Seite 22 sowie ein Haltemittel 44 auf. Von der ersten Seite 21 bis zur zweiten Seite 22 erstreckt sich eine Höhe H. Das Lüftungsmodul 20 weist einen Axialventilator 30 mit einer Luftansaugseite 31 und einer Luftausblasseite 32 auf, wobei die Luftansaugseite 31 die erste Seite 21 des Lüftungsmoduls 20 ausbildet. Der Axialventilator 30 hat einen Durchmesser D von 66 cm und erzeugt einen Differenzdruck kleiner als 40 Pa. Der Axialventilator 30 wird über einen EC-Motor betrieben und weist einen integrierten Leistungsregler auf. Als Axialventilator 30 kann beispielsweise der EBM-Papst EC-Axialventilator Hyblade-Premium Hybrid Fan verwendet werden. An die Luftausblasseite 32 schließt sich hier ein nur optional vorhandener Schalldämpfer 38 an. Bei dem Schalldämpfer 38 handelt es sich um einen Hochleistungsschalldämpfer, der aus mehreren schallabsorbierenden Elementen besteht. Der Schalldämpfer 38 hat einen Luftwiderstand kleiner als 20 Pa und ist 18 cm hoch. Ein geeigneter Schalldämpfer 38 ist beispielsweise eine Schalldämmkulisse aus 40 mm stehender Mineralfaser mit Glasseide und verzinktem Lochblech abgedeckt. An den Schalldämpfer 38 schließt sich in dem erfindungsgemäßen Lüftungsmodul 20 ein Heizregister 40 an. Das Heizregister 40 ist geeignet zur Erwärmung von Luft und weist eine Kaltluftseite 41 und eine Warmluftseite 42 auf, wobei die Kaltluftseite 41 an dem Schalldämpfer 38 angeordnet ist und die Warmluftseite 42 die zweite Seite 22 des Lüftungsmoduls 20 ausbildet. Bei dem Heizregister 40 handelt es sich um einen Kupfer-Aluminium-Wärmetauscher, wie beispielsweise einen Wärmetauscher der Firma Gea Happel Klimatechnik GmbH. Der Wärmetauscher ist an eine Heizungsanlage über einen Heizungsvor- und -rücklauf 11 angeschlossen. Das Heizregister 40 wird mit einer variablen Vorlauftemperatur von maximal 80°C betrieben. Die Auslegung des Moduls einschließlich des Wärmetauschers ermöglicht eine geringe Rücklauftemperatur von weniger als 45°C. In der in 1 gezeigten Ausgestaltung mit Schalldämpfer 38 beträgt die Höhe H des Lüftungsmodul 20 weniger als 60 cm. In einer alternativen Ausgestaltung ohne den Schalldämpfer 38 beträgt die Höhe H des Lüftungsmoduls 20 weniger als 50 cm.
  • Das Haltemittel 44 ist derart ausgestaltet, dass das Haltemittel 44 auf einer Fläche F aufstellbar und geeignet ist, das Lüftungsmodul 20 aufzunehmen. Das Haltemittel 44 wird vorzugsweise über Puffer 6 auf der Fläche F aufgestellt. Das Haltemittel ermöglicht eine stufenlose Anpassung/Einstellung der Höhe des Moduls. Die Puffer 6 sind dazu geeignet, eventuell durch den Axialventilator 30 verursachte Vibrationen abzufangen, damit diese nicht auf die Fläche F übertragen werden und zusätzliche Geräusche verursachen. Das Lüftungsmodul 20 ist derart in dem Haltemittel 44 angeordnet, dass ein Abstand A zwischen der ersten Seite 21 des Lüftungsmoduls 20 und der Fläche F im Bereich von 5 bis 15 cm, hier bei 5 cm liegt. Bei der Fläche F handelt es sich um die Bodenfläche eines gemauerten Unterflurschachtes 48, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heizen angeordnet wird. Der Unterflurschacht 48 ist eine schachtförmige Aussparung im Fußboden 4 des zu beheizenden Raumes, wobei die Öffnung des Unterflurschachtes 48 mit einem Zu- und Abluftgitter 3 abdeckbar ist. Das Zu- und Abluftgitter 3 ist derart ausgestaltet, dass es leicht von dem Unterflurschacht 48 entnehmbar und wieder einsetzbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart in dem Unterflurschacht 48 angeordnet, dass Abluft 2 an den Seiten des Lüftungsmoduls 20 entlang in den Unterflurschacht 48 strömen kann. Als Abluft 2 wird Umgebungsluft, d. h. die sich in dem zu beheizenden Raum befindende Luft verwendet. Die Abluft 2 strömt durch den Axialventilator 30 angezogen zur Fläche F des Unterflurschachtes 48 und tritt dann durch die erste Seite 21 in das Lüftungsmodul 20 ein, wird durch die Schalldämpfer 48 geleitet und im Heizregister 40 erwärmt. Anschließend tritt die Luft durch die zweite Seite 22 des Lüftungsmoduls 20 wieder aus dem Lüftungsmodul 20 aus und gelangt durch das Zu- und Abluftgitter 3 als Quellzuluft 1 zurück in den zu beheizenden Raum.
  • An den Außenseiten des Lüftungsmoduls 20 ist in Höhe der zweiten Seite 22 ein Luftfilter 46 angeordnet. Der Filter 46 ist zum einen an dem Haltemittel 44 oder an der einen Seite des Lüftungsmoduls 20 und zum anderen an der Seitenwand des Unterflurschachtes 48 befestigt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Abluft 2, bevor sie in das Lüftungsmodul 20 eintritt, durch den Filter 46 geleitet wird. Bei dem Luftfilter 46 handelt es sich je nach Anforderung um einen Grobfilter (z. B. G3-Filtermedium Trox-o-fil, Fabrikat Trox) bis zu einen Feinstaubfilter (z. B. F7-Feinstaubfilter Fabrikat Trox).
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen von Kirchenräumen in der Kombination mit einer zentralen Heizanlage und Zuführung von Sekundärluft. Die Bezugszeichen gelten analog zu 1. Die Sekundärluft wird in einer zentralen Heizanlage 18 vorgeheizt und dann über einen Radialventilator 15 und eine Zuführung 16 in den Unterflurschacht 48 geleitet. Die Zuführung 16 ist als Lüftungskanal ausgestaltet und endet in einer Seitenwand des Unterflurschachtes 48 in Bodennähe. Als Sekundärluft wird in diesem Falle ebenfalls Abluft 2 aus dem zu beheizenden Raum verwendet. Alternativ kann die Sekundärluft auch Frischluft, d. h. Außenluft sein. Die Sekundärluft wird als Abluft 2 dem zu beheizenden Raum an einer anderen Stelle als die primäre Abluft 2 entnommen, so dass vorteilhafterweise eine Durchmischung der Raumluft erreicht wird. Die sekundäre Abluft 2 passiert ein Abluftgitter 12 und einen Sekundärluftfilter 13 bevor sie in die zentrale Luftheizanlage/Lüftungsanlage 18 eintritt und auf beispielsweise 60°C erwärmt wird. Sekundärluft und direkt im Lüftungsmodul 20 zu erwärmende Umgebungsluft 2 werden im Verhältnis 1:1 miteinander vermischt. Die in den Raum eingebrachte Zuluft hat in diesem Beispiel eine Mischtemperatur von ca. 40°C.
  • 3 zeigt verschiedene Möglichkeiten, wie eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heizen in einem Unterflurschacht 48 angeordnet werden kann. Bezugszeichen gelten analog zu 1. 3A bis D zeigen jeweils eine Aufsicht auf das erfindungsgemäße Lüftungsmodul 20 mit dem Haltemittel 44 im Unterflurschacht 48 sowie die dazugehörende Seitenansicht. In 3A ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an drei Seitenwänden des Unterflurschachtes 48 angeordnet. Die Abluft 2 wird daher nur auf einer Seite neben der Vorrichtung entnommen und dann von unten dem Lüftungsmodul 20 zugeführt. Dementsprechend ist auch nur ein Luftfilter 46 angeordnet, der von dem Haltemittel 44 zur Seitenwand des Unterflurschachtes 48 gespannt ist. In 3B ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kontakt zu zwei Seitenwänden des Unterflurschachtes 48 in diesem positioniert. Zu den anderen zwei Seitenwänden ist jeweils ein Luftfilter 46 gespannt, durch den die Abluft 2 geführt wird. 3C zeigt eine Anordnung bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung nur zu einer Seitenwand Kontakt hat. Die Zuführung der Abluft 2 in das Lüftungsmodul 20 erfolgt somit von drei Seiten. Alle drei Seiten sind mit Luftfiltern 46 ausgestattet. 3D zeigt eine zentrale Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Unterflurschacht 48. Es besteht kein direkter Kontakt des Moduls, bzw. des Haltemittels 44 zu den Seitenwänden, die Luftzufuhr kann von allen vier Seiten erfolgen. Von allen Seiten des Haltemittels 44 sind Luftfilter zu den Seitenwänden des Unterflurschachtes 48 gespannt, um die Abluft 2 zu filtern.
  • 4 zeigt weitere Anordnungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Unterflurschacht 48. Die Bezugszeichen gelten analog zu 1. 4 zeigt oben erstens eine zentrale konzentrische Anordnung, darunter zweitens eine zentrale, asymmetrische Anordnung, beide ohne direkten Kontakt zu den Seitenflächen des Unterflurschachtes 48 (s. auch 3D). 4 zeigt drittens eine Anordnung an einer Seite analog zu 3C. In 4 unten ist viertens eine Anordnung in einer Ecke realisiert, so dass zwei Seiten des Haltemittels 44 Kontakt zu den Seitenflächen des Unterflurschachtes 48 ausbilden und zwei Seiten nicht (vergl. auch 3B).
  • 5 zeigt eine Kombination aus zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die in einem Unterflurschacht 48 angeordnet sind. Die Bezugszeichen gelten analog zu 1. Beide Vorrichtungen sind jeweils mit einer Seite an einer Seitenwand des Unterflurschachtes 48 angeordnet. Drei Seiten des Haltemittels 44 stehen somit frei in dem Unterflurschacht 48. Beide Heizregister 40 in beiden Lüftungsmodulen 20 sind über einen gemeinsamen sich verzweigenden Heizungsvor- bzw. Rücklauf 11 angeschlossen. An den Seiten des Haltemittels 44, die sich von beiden Lüftungsmodulen 20 gegenüberliegen sind jeweils Lüftungsfilter 46 angeordnet, die miteinander verbunden sind. An den verbleibenden Seitenwänden der erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die in den Unterflurschacht 48 reichen sind ebenfalls Luftfilter 46 angeordnet, die dann an den Seitenwänden des Unterflurschachtes 48 befestigt sind. Die Abluft 2 aus dem zu beheizenden Raum tritt in den Unterflurschacht 48 sowohl neben als auch zwischen den beiden Lüftungsmodulen 20 in den Unterflurschacht 48 ein.
  • Bei dem rechten Lüftungsmodul 20 in 5 ist oberhalb des Heizregisters 40 noch ein zusätzlicher Gleichrichter 52 angeordnet. Durch den zusätzlichen Gleichrichter 52 wird die erwärmte Luft vor dem Austritt in den zu beheizenden Raum weiter gleichgerichtet, was die Strömungsimpulse beim Luftaustritt weiter minimiert und den Luftstrom vergleichmäßigt.
  • Die linke Vorrichtung zum Beheizen des Kirchenraumes zeigt eine Ausgestaltung bei der die Vorrichtung nicht direkt in dem Unterflurschacht 48 angeordnet ist, sondern zusätzlich noch in einer Stahlwanne 50 positioniert ist. Die zusätzliche Stahlwanne 50 wird vorzugsweise eingesetzt, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen von Kirchenräumen über Flur aufgestellt wird, oder aber direkt ins Erdreich oder eine feuchte Umgebung eingebaut wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zuluft/Quellluftzuluft
    2
    Abluft/Umgebungsluft
    3
    Zu- und Abluftgitter
    4
    Fußboden
    6
    Puffer
    11
    Heizungsvor- bzw. Rücklauf
    12
    Abluftgitter
    13
    Sekundärluftfilter
    15
    Radialventilator
    16
    Zuführung Sekundärluft
    18
    zentrale Heizanlage
    20
    Lüftungsmodul
    21
    erste Seite
    22
    zweite Seite
    30
    Axialventilator
    31
    Luftansaugseite
    32
    Luftausblasseite
    38
    Schalldämpfer
    40
    Heizregister
    41
    Kaltluftseite
    42
    Warmluftseite
    44
    Haltemittel
    46
    Luftfilter
    48
    Unterflurschacht
    50
    Stahlwanne
    52
    Gleichrichter
    A
    Abstand
    D
    Durchmesser
    F
    Fläche
    H
    Höhe

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum Heizen von Kirchenräumen aufweisend mindestens ein Lüftungsmodul (20) mit einer ersten Seite (21) und einer zweiten Seite (22), wobei eine Höhe (H) zwischen der ersten Seite (21) und der zweiten Seite (22) kleiner als 100 cm ist, aufweisend: – einen Axialventilator (30) mit einer Luftansaugseite (31) und einer Luftausblasseite (32), wobei die Luftansaugseite (31) die erste Seite (21) des Lüftungsmoduls (20) ausbildet und der Durchmesser (D) des Axialventilators (30) mindestens 40 cm beträgt, – ein Heizregister (40) geeignet zur Erwärmung von Luft mit einer Kaltluftseite (41) und einer Warmluftseite (42), wobei die Kaltluftseite (41) an der Luftausblasseite (32) angeordnet ist und die Warmluftseite (42) die zweite Seite (22) des Lüftungsmoduls (20) ausbildet, – ein Haltemittel (44), das auf einer Fläche (F) aufstellbar und geeignet ist, das Lüftungsmodul (20) aufzunehmen, wobei das Lüftungsmodul (20) derart in dem Haltemittel (44) angeordnet ist, dass ein Abstand (A) zwischen der ersten Seite (21) des Lüftungsmoduls (20) und der Fläche (F) im Bereich von 1 bis 50 cm liegt und – mindestens einen neben dem Lüftungsmodul (20) am Haltemittel (44) angebrachten Luftfilter (46).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialventilator (30) ein geregelter Ventilator mit electronical commutation (EC)-Motor mit integrierter Leistungsregelung ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schalldämpfer (38) zwischen der Luftausblasseite (32) des Axialventilators (30) und der Kaltluftseite (41) des Heizregisters (40) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schalldämpfer (38) einen Luftwiderstand kleiner als 20 Pa, vorzugsweise kleiner als 10 Pa, weiter
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizregister (40) ein Warmwasser-Luft-Wärmetauscher, vorzugsweise ein Kupfer-Aluminium-Wärmetauscher ist und einen Luftwiderstand kleiner als 20 Pa, vorzugsweise kleiner als 10 Pa, weiter bevorzugt kleiner als 5 Pa aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) kleiner als 80 cm, vorzugsweise kleiner als 70 cm, weiter bevorzugt kleiner als 60 cm und noch bevorzugter kleiner als 50 cm ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) des Axialventilators (30) mindestens 45 cm, vorzugsweise mindestens 55 cm und noch bevorzugter mindestens 65 cm beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem Unterflurschacht (48) und/oder einer Stahlwanne (50) anordenbar ist, wobei der Boden des Unterflurschachtes (48) und/oder der Stahlwanne (50) die Fläche (F) ausbildet, auf der das Haltemittel (44) positionierbar ist.
  9. Verfahren zur Beheizung von Kirchenräumen umfassend die Schritte – lokales Ansaugen und Reinigen von Umgebungsluft (2) aus dem zu beheizenden Raum durch einen Axialventilator (30), – optionales Führen der angesaugten Umgebungsluft (2) aus dem Axialventilator (30) durch mindestens einen Schalldämpfer (38), Gleichrichten und Erwärmen der Luft in einem Heizregister (40) um eine Temperaturdifferenz (ΔT) im Bereich von 1 bis 50 K und Rückführen der erwärmten Luft als Quellluftzuluft (1) in den Kirchenraum.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialventilator (30) in mindestens zwei Leistungsstufen betrieben wird, wobei der Ventilator in einer ersten Leistungsstufe mit einer Drehzahl kleiner als 70% der Nenndrehzahl, vorzugsweise kleiner als 50% der Nenndrehzahl und weiter bevorzugt kleiner als 40% der Nenndrehzahl betrieben wird und der Ventilator in einer zweiten Leistungsstufe mit einer beliebigen Drehzahl betrieben wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Luftmenge an Umgebungsluft (2) im Bereich von 1000 bis 2500 m3/h, vorzugsweise im Bereich von 1500 bis 2500 m3/h, und noch bevorzugter im Bereich von 2000 bis 2500 m3/h erwärmt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Kirchenraum abgesaugte Umgebungsluft (2) mit Sekundärluft vor Eintritt in den Axialventilator (30) vermischt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluft eine größere Temperatur als die Umgebungsluft (2) aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Sekundärluft Außenluft verwendet wird.
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