-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen der Raumluft in einem Gebäude, insbesondere Lagergebäude.
-
Es besteht bei Gebäuden insbesondere in der gewerblichen Nutzung, vornehmlich bei Lagergebäuden wie beispielsweise Hochregallagern bisweilen der Bedarf, die vom Gebäude umschlossene Raumluft zu erwärmen, damit im Inneren des Gebäudes, beispielsweise für bestimmte Lagerzwecke, eine adäquate Raumtemperatur eingehalten werden kann. Es ist aber nicht in allen Gebäuden eine zu diesem Zweck geeignete Heizungsanlage vorhanden. Im Unterschied dazu sind aber gerade bei gewerblichen Gebäuden häufig Feuerlöschanlagen installiert, die zum Schutz des Gebäudes und der im Gebäude aufbewahrten Gegenstände vorbereitet sind.
-
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art anzugeben, bei dem in Gebäuden ohne eigene Heizungsanlage die Funktion der Raumlufterwärmung gewährleitet werden kann.
-
Die Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe, indem sie ein Verfahren zum Erwärmen der Raumluft in einem Gebäude, insbesondere Lagergebäude, mittels einer oder mehreren Sprinklerleitungen einer Feuerlöschanlage vorschlägt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- - Befüllen der Sprinklerleitungen in dem Gebäude mit Löschflüssigkeit,
- - Umwälzen der Löschflüssigkeit in den Sprinklerleitungen,
- - Erwärmen der in den Sprinklerleitungen befindlichen Löschflüssigkeit, und
- - Erwärmen der Sprinklerleitungen mittels der erwärmten Löschflüssigkeit derart, dass die Sprinklerleitungen eine höhere Temperatur als die Raumluft aufweisen.
-
Die Erfindung beruht auf dem Ansatz, dass das aufwändige Nachrüsten einer Heizungsanlage im Inneren des Gebäudes unterlassen werden kann, wenn stattdessen die bereits im Gebäude vorhandenen Rohrleitungen der Feuerlöschanlage genutzt werden. Die Sprinklerleitungen der Feuerlöschanlage bieten den Vorteil, dass sie zumindest im Bereich der in den Sprinklerleitungen angeordneten Sprinklerdüsen zumindest partiell offen liegen oder oberflächennah in den Decken und Wänden des Gebäudes verlegt sind, so dass eine Erwärmung der Sprinklerleitungen die Erwärmung des Gebäudes und vor allen Dingen der Raumluft des Gebäudes bereitstellen kann. Durch das Erzeugen einer Umwälzbewegung wird es zudem möglich, die Erwärmung der in den Sprinklerleitungen befindlichen Löschflüssigkeit nur lokal an einer Stelle der Feuerlöschanlage vorzunehmen, was den zusätzlichen Installationsaufwand auf Seiten der Feuerlöschanlage auf ein Minimum begrenzt. Mittels der Umwälzbewegung wird auch die lediglich lokal erwärmte Löschflüssigkeit im gesamten Netz der Sprinklerleitungen verteilt und führt zu einer Erwärmung der Sprinklerleitungen, welche ihrerseits dann in Richtung des Temperaturgradienten die Wärmeenergie an das Gebäude, und insbesondere an die Raumluft in dem Gebäude abgeben können.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise weitergebildet, indem der Schritt des Erwärmens umfasst:
- - Erfassen einer Temperatur der Löschflüssigkeit,
- - Beginn des Erwärmens, sobald die Temperatur der Löschflüssigkeit einen vorbestimmten Mindestwert erreicht oder unterschreitet, und
- - Ende des Erwärmens, sobald die Temperatur der Löschflüssigkeit einen vorbestimmten Höchstwert erreicht oder überschreitet.
-
Die Mindest- du Höchstwerte werden vorzugsweise auf die Zusammensetzung der Löschflüssigkeit abgestimmt. Falls als Löschflüssigkeit Wasser mit chemischen Zusätzen verwendet wird, liegen die Temperaturbereiche vorzugsweise in Regionen, in denen eine unzulässige Komprimierung oder Ausdehnung der Löschflüssigkeit noch vermieden wird, und die ausreichend beabstandet von den Erstarrungs- und Verdunstungspunkten der Löschflüssigkeit und ihrer Bestandteile liegen. Durch die temperaturabhängige Unterbrechung des Erwärmens kann zudem jahreszeitenabhängig Energie gespart werden, da sich das Gebäude und die in ihm enthaltende Raumluft auch unabhängig von der Feuerlöschanlage erwärmen bzw. abkühlen kann.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt des Umwälzens ausgeführt, wenn die Feuerlöschanlage sich in einem Bereitschaftszustand befindet, in welchem das Löschwasser in den Sprinklerleitungen verbleibt, wobei dieser Schritt des Umwälzens beendet wird, wenn die Feuerlöschanlage sich in einem Löschzustand befindet, in dem Löschwasser aus den Sprinklerleitungen austritt. Hierdurch wird verhindert, dass die Umwälzbewegung der Löschflüssigkeit den Fluidtransport zu den Sprinklerdüsen behindert. Da zudem im Löschzustand große Löschflüssigkeitsmengen durch die Feuerlöschanlage gefördert werden müssen, wird auch eine Beschädigung der etwaigen Fördereinrichtungen vermieden, die die Umwälzbewegung auflösen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt des Erwärmens der in den Sprinklerleitungen befindlichen Löschflüssigkeit ausgeführt, wenn die Feuerlöschanlage sich in einem Bereitschaftszustand befindet, in welchem das Löschwasser in den Sprinklerleitungen verbleibt, und beendet, sobald die Feuerlöschanlage sich in einem Löschzustand befindet, in welchem Löschwasser aus den Sprinklerleitungen austritt. Die Unterbrechung des Erwärmens wird vorzugsweise altemativ oder zusätzlich zu der Unterbrechung des Umwälzens vorgenommen. Hierdurch wird vermieden, dass beispielsweise wärmebedingte Konvektion, Ausdehnungs- oder Komprimierungseffekte den Löschflüssigkeitsaustrag negativ beeinflussen. Zudem wird potentiell die Funktionseinheit, welche für die Erwärmung zuständig ist, vor Beschädigung durch die beim Löschzustand notwendigen großen Löschflüssigkeitsmassenströme geschützt.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Erwärmens ein Erfassen einer Temperatur der Raumluft, einen Beginn des Erwärmens, sobald die Temperatur der Raumluft einen vorbestimmten Mindestwert erreicht oder unterschreitet, und ein Ende des Erwärmens, sobald die Temperatur der Raumluft einen vorbestimmten Höchstwert erreicht oder überschreitet.
-
Alternativ oder zusätzlich zu einer löschflüssigkeitstemperaturabhängigen Steuerung des Erwärmens wird vorzugsweise eine raumlufttemperaturabhängige Steuerung vorgenommen, mit der sichergestellt wird, dass die Temperatur der Raumluft in dem Gebäude in den gewünschten Bereichen verbleibt, insbesondere eine gewünschte Temperatur der Raumluft nicht unterschritten wird.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Umwälzen mittels einer Fördereinrichtung erzeugt, das Erwärmen wird mittels eines Wärmeübertragers vorgenommen, und die Fördereinrichtung und der Wärmeübertrager werden im Bereitschaftszustand der Feuerlöschanlage durchströmt, und im Löschzustand der Feuerlöschanlage nicht durchströmt. Vorzugsweise wird dies mittels des Schließens eines oder mehrerer Absperrelemente erreicht. Dadurch wird ein unzulässig hoher Massenstrom an dem Wärmeübertrager und der Feuereinrichtung vorbei zuverlässig unterbunden.
-
Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ferner eine Feuerlöschanlage für ein Gebäude, insbesondere für ein Lagergebäude, mit einer oder mehreren Sprinklerleitungen zum Führen von Löschflüssigkeit, an denen jeweils Sprinkler zur Abgabe der Löschflüssigkeit angeordnet sind.
-
Die Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe durch Angabe einer Feuerlöschanlage der vorbezeichneten Art, in dem diese eine, vorzugsweise in einem Abschnitt der Feuerlöschanlage angeordnete, an die Sprinklerleitungen angeschlossene Fördereinrichtung zum Erzeugen einer Umwälzbewegung der Löschflüssigkeit aufweist, sowie einen Wärmeübertrager zum Erwärmen der in den Sprinklerleitungen befindlichen Löschflüssigkeit, wobei die Sprinklerleitungen dazu eingerichtet sind, Wärmeenergie von der Löschflüssigkeit aufzunehmen und an das Gebäude abzugeben, wenn Ihre Temperatur oberhalb einer Raumlufttemperatur des Gebäudes liegt. Insbesondere sind der Wärmeübertrager und die Fördereinrichtung dazu eingerichtet, die Umwälzbewegung in der Löschflüssigkeit zu erzeugen bzw. die Löschflüssigkeit zu erwärmen, während sich die Feuerlöschanlage in ihrem Bereitschaftszustand befindet, indem die Sprinkler geschlossen sind und keine Löschflüssigkeit aus den Sprinklern an das Gebäude abgegeben wird.
-
Die Sprinklerleitungen sind vorzugsweise teilweise oder vollständig aus Rohren mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet, beispielsweise aus Kupferrohren oder dünnwandigen Stahlrohren. Rohre mit Wandstärken unterhalb von 3 mm sind im Rahmen der Erfindung als dünnwandig zu verstehen.
-
Ferner sind in bevorzugten Ausführungsformen die fluidleitend mit den Sprinklerleitungen verbundenen Sprinkler für einen Wasseraustrag in einem Bereich mindestens 5 l/m2/min ausgelegt, und die Sprinklerleitungen für einen entsprechenden Löschmitteldurchfluss, wenn die Feuerlöschanlage in einem Regallager installiert ist.
-
In Ausführungsformen, in denen die Feuerlöschanlage in einem Wohn- oder Bürogebäude installiert ist, sind die fluidleitend mit den Sprinklerleitungen verbundenen Sprinkler für einen Wasseraustrag bis zu 5 l/m2/min ausgelegt, und die Sprinklerleitungen für einen entsprechenden Löschmitteldurchfluss.
-
Die Feuerlöschanlage weist vorzugsweise eine elektronische Steuereinheit auf. Weiter vorzugsweise weist die Feuerlöschanlage vorzugsweise einen oder mehrere Temperaturmessaufnehmer zum Erfassen einer Temperatur der Löschflüssigkeit auf, die signalleitend mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sind, wobei die elektronische Steuereinheit mit dem Wärmeübertrager signalleitend verbunden und dazu eingerichtet ist mal den Wärmeübertrage zu aktivieren, sobald die Temperatur der Löschflüssigkeit einen vorbestimmten Mindestwert erreicht oder unterschreitet, und zu deaktivieren sobald die Temperatur der Löschflüssigkeit einen vorbeistimmten Höchstwert erreicht oder überschreitet.
-
Vorzugsweise werden der oder die Temperaturmessaufnehmer örtlich verteilt in den Sprinklerleitungen angeordnet, um sich zu stellen, dass die Erwärmung der Löschflüssigkeit solange fortgesetzt wird, bis auch eine ausreichende Ausbreitung der Wärme in den Sprinkleranlagen erfolgt ist.
-
Vorzugsweise weist die Feuerlöschanlage ein Alarmmittel auf, das dazu eingerichtet ist, zu erkennen, ob sich die Feuerlöschanlage in einem Bereitschaftzustand befindet, in dem das Löschwasser in den Sprinkleranlagen verbleibt, oder in einem Löschzustand, in welchem Löschwasser aus den Sprinklerleitungen austritt. Das Alarmmittel kann vorzugsweise einen Brandmelder, einen Alarmdruckschalter, einen Strömungswächter, und/oder einen elektrischen und/oder akustischen Alarmsignalgeber aufweisen.
-
Weiter vorzugsweise ist die elektronische Steuereinheit signalleitend mit dem Alarmmittel sowie mit dem Wärmeübertrager verbunden und dazu eingerichtet, den Wärmeübertrager zu deaktivieren, wenn die Feuerlöschanlage sich in dem Löschzustand befindet.
-
Alternativ oder zusätzlich ist die elektronische Steuereinheit vorzugsweise signalleitend mit dem Alarmmittel sowie mit der Fördereinrichtung verbunden, und dazu eingerichtet, die Fördereinrichtung zu deaktivieren, wenn es die Feuerlöschanlage in dem Löschzustand befindet.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Feuerlöschanlage einen oder mehrere Temperaturmessaufnehmer zum Erfassen der Temperatur der Raumluft in dem Gebäude auf, die signalleitend mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sind, wobei die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den Wärmeübertrager zu aktivieren, sobald die Temperatur der Raumluft einen vorbestimmten Mindestwert erreicht oder unterschreitet, und zu deaktivieren, sobald die Temperatur der Raumluft einen vorbestimmten Höchstwert erreicht oder überschreitet.
-
Weiter vorzugsweise weist die Feuerlöschanlage eine Sammelleitung zum Zuführen der Löschflüssigkeit zu den Sprinklerleitungen auf, die mittels eines Bypasses abschnittsweise in eine erste und eine zweite Zweigleitung geteilt ist, wobei die Fördereinrichtung und der Wärmeübertrager in der ersten Zweigleitung angeordnet sind. Der Bypass ist vorzugsweise dahin gehend schließbar, dass die erste Zweigleitung von der zweiten Zweigleitung fluidleitend getrennt werden kann, wenn die Feuerlöschanlage in ihren Löschzustand übergeht, um Strömungswiderstände für die Löschflüssigkeit im Löschzustand zu minimieren und den Wärmeübertrager sowie die Fördereinrichtung zu schützen.
-
Hierzu ist die Feuerlöschanlage vorzugsweise mit einem oder mehreren signalleitend mit der elektronischen Steuereinrichtung verbundenen Absperrorganen zum selektiven Freigeben oder Sperren der ersten Zweigleitung versehen, wobei die elektronische Steuereinheit mit dem Alarmmittel signalleitend verbunden und dazu eingerichtet ist, das oder die Absperrorgane zu sperren, wenn die Feuerlöschanlage sich in dem Löschzustand befindet. Die Absperrorgane können in der ersten Zweigleitung angeordnet sein, oder an der Zweigstelle zwischen erster und zweiter Zweigleitung. Die Absperrorgane können stromaufwärts und/oder stromabwärts der Fördereinrichtung beziehungsweise des Wärmeübertragers angeordnet werden.
-
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung, wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, die Verwendung einer Feuerlöschanlage zum Erwärmen der Raumluft in einem Gebäude, insbesondere in einem Lagergebäude. Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Verwendung in einem Gebäude, dass keine dedizierte Heizungsanlage aufweist. Die Feuerlöschanlage ist für die erfindungsgemäße Verwendung vorzugsweise nach einer der vorstehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ausgebildet und zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit seinen bevorzugten Ausführungsformen geeignet.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur näher beschrieben. Hierbei zeigt die Figur ein schematisches räumliches Fließbild einer erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur ein schematisches räumliches Fließbild einer Feuerlöschanlage gemäß der Erfindung.
-
In der Figur ist eine Feuerlöschanlage 1 in einem Gebäude 100 gezeigt. Die Feuerlöschanlage 1 ist fluidleitend mit einer Löschflüssigkeitsversorgung 3 verbunden, die dazu eingerichtet ist, Löschflüssigkeit einer Alarmventilstation 5 zuzuführen. Auslassseitig ist eine Sammelleitung 9 an die Alarmventilstation angeschlossen, die sich in einem ersten Abschnitt 9a zu einer Mehrzahl von Sprinklerleitungen 11 hin erstreckt, in denen jeweils mehrere Sprinkler 13 angeordnet sind, und in einem zweiten Abschnitt 9b wieder von den Sprinklerleitungen 11 zurückgeführt ist.
-
In der Sammelleitung 9 ist in dem Abschnitt 9a ein Bypass vorgesehen, der die Sammelleitung 9 in erste Zweigleitung 7 und eine zweite Zweigleitung 8 unterteilt. In der ersten Zweigleitung 7 ist ein Wärmeübertrager 15 und stromabwärts davon eine Fördereinrichtung 17 angeordnet. Der Wärmeübertrager 15 ist dazu eingerichtet, die in dem System der Feuerlöschanlage 1 stromabwärts der Alarmventilstation 5 befindliche Löschflüssigkeit zu erwärmen. Die Fördereinrichtung 17 ist dazu eingerichtet, eine Umwälzbewegung der erwärmten Löschflüssigkeit entlang der Sammelleitung 9a,b durch die Sprinklerleitungen 11 hindurch zu erzeugen.
-
Die Feuerlöschanlage 1 weist ferner eine elektronische Steuereinheit 19 auf, die signalleitend mit dem Wärmeübertrager 15 und/oder der Fördereinrichtung 17 verbunden und dazu eingerichtet ist, den Wärmeübertrager 15 und die Fördereinrichtung 17 gemäß einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen anzusteuern.
-
Die Feuerlöschanlage 1 weist ferner einen Temperaturmessaufnehmer 21, der dazu eingerichtet ist, die Löschflüssigkeitstemperatur innerhalb der Feuerlöschanlage 1, beispielsweise innerhalb der Sammelleitung 9 zu erfassen und repräsentative Signale bezüglich der erfassten Temperatur an die elektronische Steuereinheit 19 zu senden, die daraufhin in Abhängigkeit vorbestimmter Betriebsparameter für die gewünschte Löschflüssigkeitstemperatur die Aktivierung und Deaktivierung des Wärmeübertragers 15 und/oder der Fördereinrichtung 17 steuert.
-
Optional weist die Feuerlöschanlage 1 ferner einen (nicht gezeigten) weiteren Temperaturmessaufnehmer zum Erfassen der Raumluft in dem Gebäude 100 auf, in dem die Feuerlöschanlage 1 installiert ist.
-
Die Feuerlöschanlage 1 weist ferner ein Absperrorgan 25 auf, welches in der ersten Zweigleitung 7 angeordnet und dazu eingerichtet ist, die erste Zweigleitung 7 zu verschließen, beispielsweise um im Löschzustand der Feuerlöschanlage 1 eine Beeinträchtigung der Förderung durch die Fördereinrichtung 17 oder den Wärmeübertrager 15 zu riskieren, und/oder um die Fördereinrichtung 17 und den Wärmeübertrager 15 zu schützen.
-
Optional weist die Feuerlöschanlage 1 ferner ein Absperrorgan 23 in der zweiten Zweigleitung 8 auf, um im Bereitschaftszustand der Feuerlöschanlage eine Fluidströmung über den Wärmeübertrager 15 zu erzwingen, und eine ungewollte Nebenströmung durch die zweite Zweigleitung 8 zu unterbinden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Betrieb der Feuerlöschanlage 1 wie folgt verwirklicht:
- Zur Inbetriebnahme der Feuerlöschanlage 1 wird die Feuerlöschanlage 1 mit Löschflüssigkeit derart versorgt, dass die Sprinklerleitungen 11 in dem Gebäude 100 ausreichend mit Löschflüssigkeit befüllt sind. Die Alarmventilstation 5 wird nach erfolgtem Befüllvorgang verschlossen.
-
In dem so erreichten Bereitschaftszustand der Feuerlöschanlage 1 kann zum Erwärmen der Raumluft in dem Gebäude 100 der Wärmeübertrager 15 aktiviert werden, vorzugsweise von der elektronischen Steuereinheit 19, um die Löschflüssigkeit zu erwärmen. Zum gleichmäßigen Durchwärmen der gesamten Löschflüssigkeit wird weiter vorzugsweise eine Umwälzbewegung mittels der Fördereinrichtung 17 erzeugt, die dazu führt, dass die erwärmte Löschflüssigkeit durch alle Sprinklerleitungen 11 hindurchströmen kann, um die Sprinklerleitungen 11 zu erwärmen. Ist die Erwärmung der Sprinklerleitungen 11 ausreichend hoch, geben diese in Richtung des Temperaturgradienten Wärmeenergie an die umliegende Raumluft innerhalb des Gebäudes 100 ab. Ist eine vorbestimmte Temperatur der Löschflüssigkeit innerhalb der Feuerlöschanlage 1 erreicht, deaktiviert die elektronische Steuereinheit 19 vorzugsweise den Wärmeübertrager 15. Optional wird der Umwälzbetrieb mittels der Fördereinrichtung 17 fortgesetzt, um eine gleichmäßige Temperaturausbreitung innerhalb der Feuerlöschanlage 11 weiterhin zu gewährleisten.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die elektronische Steuereinheit 19 mittels des (nicht gezeigten) weiteren Temperaturmessaufnehmers eine Aktivierung oder Deaktivierung des Wärmeübertragers 15 steuern, sobald die Raumluft innerhalb des Gebäudes 100 einen vorbestimmten, bevorzugten Temperaturbereich verlässt bzw. erreicht.
-
Die Feuerlöschanlage 1 weist vorzugsweise ein Alarmmittel 27 auf, welches beispielsweise als Brandmelder, Strömungswächter, Alarmdruckschalter oder Kombination aus mehreren der vorgenannten Elemente ausgebildet ist.
-
Wird ein Brandfall oder das Übergehen der Feuerlöschanlage 1 in den Löschzustand von dem Alarmmittel 27 detektiert, wird vorzugsweise ein repräsentatives Signal an die elektronische Steuereinheit 9 gesandt, welche infolgedessen vorzugsweise den Wärmeübertrager 15 und/oder die Fördereinrichtung 17 deaktiviert. Weiter vorzugsweise ist die elektronische Steuereinheit 19 dazu eingerichtet, in einem solchen Fall das Absperrorgan 25 in der ersten Zweigleitung 7 zu schließen, um einen Fluidstrom durch die zweite Zweigleitung 8 zu den Sprinklerleitungen 11 hin zu erzwingen, um negative Einflüsse durch die Elemente in der ersten Zweigleitung 7 zu verhindern und jene Elemente zu schützen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Feuerlöschanlage
- 3
- Löschflüssigkeitsversorgung
- 5
- Alarmventilstation
- 7
- erste Zweigleitung
- 8
- zweite Zweigleitung
- 9, 9a, 9b
- Sammelleitung
- 11
- Sprinklerleitung
- 13
- Sprinkler
- 15
- Wärmeübertrage
- 17
- Fördereinrichtung
- 19
- elektronische Steuereinheit
- 21
- Temperaturmessaufnehmer
- 23
- Absperrorgan, zweite Zweigleitung
- 25
- Absperrorgan, erste Zweigleitung
- 27
- Alarmmittel
