DE202009004141U1

DE202009004141U1 - Modulares und Fassaden-integriertes Lüftungs- und Klimasystem

Info

Publication number: DE202009004141U1
Application number: DE202009004141U
Authority: DE
Original assignee: PLUGGIT INTERNAT BV; PLUGGIT INTERNATIONAL BV
Current assignee: Georg Pfeiffer De; PFEIFFER, GEORG, DE
Priority date: 2008-10-13
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2019-03-28
Also published as: EP2342504A1; DE102008051032A1; WO2010043338A1

Abstract

Modulares Klimasystem, das wenigstens eine Außenlufteinheit, wenigstens eine Ablufteinheit, wenigstens eine Wärmerückgewinnungseinheit, wenigstens eine Konvektoreinheit und wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit aufweist, die jeweils als voneinander entfernt anordenbare, modulare Einheiten ausgebildet sind, von denen wenigstens eine Einheit in ein Fassadensegment eines Gebäudes integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Klimasystem, das wenigstens eine Außenlufteinheit, wenigstens eine Ablufteinheit, wenigstens eine Wärmerückgewinnungseinheit, wenigstens eine Konvektoreinheit und wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit aufweist, sowie ein Gebäude und ein Klima- und Lüftungsgerät, das aus modularen Einheiten eines solchen Klimasystems besteht.
Lüftungsgeräte und Klimasysteme können direkt an der Innenseite der Fassade von Gebäuden installiert werden. Dies erlaubt den Verzicht auf zentrale Lüftungssysteme und Luftverteilnetze, die in den Räumen des Gebäudes angeordnet sind. Damit kann vorteilhafterweise auf einen großen Installationsraum, den diese Lüftungssysteme und Luftverteilnetze erfordern, verzichtet werden, welcher die Bauhöhe der Etagen bzw. des gesamten Bauwerks einerseits kostentreibend beeinflusst und andererseits besondere Verkleidungsmaßnahmen erfordert, wie z. B. abgehängte Innendecken. Die Installation von Lüftungsgeräten direkt an der Innenfassade erlaubt ferner eine weitgehend individuelle Lüftung und Klimatisierung für jeden Raum bzw. jedes Fassadensegment. Dieser funktionale Vorteil kann in aller Regel auch zur Energie-Einsparung genutzt werden.
Ein Problem bei bisherigen Fassadenlüftungs- und Klimasystemen besteht in der Miniaturisierung der einzelnen Komponenten und der Unterbringung der einzelnen Funktionselemente in dem Gebäude bzw. der Innenfassade derart, dass die Komponenten möglichst, und auch im Fall von weitgehend verglasten Fassaden, optisch nicht sichtbar sind und die nutzbare Fläche nicht reduzieren. Andererseits besteht bei einer übermäßigen Miniaturisierung der Komponenten die Gefahr, dass die Leistungsfähigkeit dieser Systeme eingeschränkt wird.
Bisherige Systeme mit einer Wärmerückgewinnung und/oder integrierten Heiz- oder Kühl-Konvektoren werden entweder als ein Flachgerät fassadennah in dem Doppelboden eines Gebäudes installiert oder als Flachpanel an der Innenfassade montiert oder sind als eine Brüstungstruhe mit integrierter Fensterbank ausgebildet, die an der Innenfassade platziert wird. Derartige Systeme lassen sich jedoch nicht individuell an die Gegebenheiten eines Gebäudes anpassen und sind meist zu wenig variabel.
Aus der WO 2008/037582 A1 wird hierzu ein Gebäude vorgeschlagen, bei welchem zwischen der Innenseite der Fassade und der äußeren Stirnseite der Geschoßdecken ein Aufnahmeraum gebildet wird, in dem Funktionselemente der Gebäudeanlagentechnik aufgenommen werden können. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Aufnahmeraum die äußeren Abmessungen des Gebäudes erhöht bzw. bei vorgegebenen äußeren Abmessungen die nutzbare Fläche innerhalb des Gebäudes reduziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Klimasystem der oben genannten Art zu schaffen, welches sich flexibel an die Anforderungen eines Gebäudes oder eines Teils davon anpassen lässt und gleichzeitig einen minimalen Bauraum erfordert.
Diese Aufgabe wird im Wesentlichen mit einem Klimasystem gelöst, welches aus modularen Einheiten ausgebildet ist, von denen wenigstens eine Einheit in ein Fassadensegment eines Gebäudes integriert ist. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße System aus mehreren vorzugsweise auch austauschbaren Funktionselementen modular aufgebaut, die nicht in ein integriertes Gerätekonzept eingebunden sind. Die einzelnen Einheiten des Systems lassen sich an unterschiedlichen Orten innerhalb des Gebäudes anordnen, ohne dass ein bspw. durch ein gemeinsames Gehäuse definiertes integriertes Gerät gebildet wird.
Erfindungsgemäß sind die Einheiten, die Funktionselemente bilden, so modularisiert, dass für verschiedene Anwendungsfälle jeweils optimierte Konfigurationen realisiert werden können, und dass einzelne Funktionselemente entweder in Fassadenelemente integriert werden können und/oder in die (Doppel-)Boden und/oder Wand- und/oder Deckenkonstruktion einer Raumeinheit des Gebäudes integriert werden können, dessen Fassade von mindestens einem Fassadensegment gebildet wird. Dies ermöglicht es, bestimmte Einheiten (Funktionselemente) so zu konstruieren und anzuordnen, dass diese Raumeinheiten versorgen, die zu wenigstens zwei Fassadenachsen gehören.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfüllt eine Außenlufteinheit die Funktionen Außenluft-Zufuhr und/oder Außenluft-Filterung. Dies kann erreicht werden, indem die Außenlufteinheit einen Außenluft-Ventilator, ein Außenluft-Filter und/oder eine Außenluft-Verschlussklappeneinheit aufweist.
Die Ablufteinheit erfüllt vorzugsweise die Grundfunktion der Abluft-Absaugung und weist hierfür bspw. einen Abluft-Ventilator sowie ggf. einen Abluft-Filter und/oder eine Fortluft-Verschlussklappeneinheit auf.
Um die in der Abluft enthaltene Wärme zu nutzen, kann eine Wärmerückgewinnungseinheit vorgesehen sein, die zumindest mit einem Luft-Luft-Wärmetauscher und einer Kondensat-Ablauf-Einrichtung ausgestattet ist. Zusätzlich kann diese Wärmerückgewinnungseinheit mit Außen- und Fortluft-Verschlussklappeneinheiten, einem Außenluft-Filter und/oder einer Bypass-Klappeneinheit und/oder einem Bypasskanal ausgestattet sein. Um eine möglichst flächige und flache Bauform zu realisieren kann der Luft-Luft-Wärmetauscher dabei auch als Funktionseinheit mit mehreren einzelnen Luft-Luft-Wärmetauscher-Elementen in Stirn- oder Boden-Parallelschaltung oder Reihenschaltung ausgebildet sein.
Weiter wird es bevorzugt, wenn die Konvektoreinheit ein Einzel-Konvektor-Element aufweist oder als ein Ventilator-Konvektorgerät jeweils zum Heizen- und/oder Kühlen der Außen- und/oder Raumluft ausgebildet ist, und/oder als ein Induktions-Konvektorgerät ausgebildet ist, und/oder als ein integriertes Kombinations-Lüftungs- und Klimagerät ausgebildet ist, dass seinerseits sowohl Ventilator- als auch Induktions-Temperierungsmodule als integrale Bestandteile enthält. Hierzu wird vollumfänglich auf die DE 10 2008 007 641 verwiesen, die ein Kombinations-Induktions-Ventilator-Konvektorgerät beschreibt, bei welchem das Lüftungsgerät mit wenigstens einem Wärmetauscher oder Konvektor zur Temperierung von Luft ausgebildet ist, welcher wenigstens einem Ventilator-Temperierungsmodul des Lüftungsgerätes zugeordnet ist, wobei das Ventilator-Temperierungsmodul wenigstens einen Ventilator zum Erzwingen einer Strömung von durch wenigstens eine Ansaugöffnung des Lüftungsgeräts angesaugter Luft in Wärmekontakt mit dem Wärmetauscher oder Konvektor an diesem vorbei aufweist. Dabei weist das Lüftungsgerät zusätzlich wenigstens ein nach dem Induktions-Prinzip arbeitendes Induktions-Temperierungsmodul auf.
Zusätzlich kann in dem erfindungsgemäßen System wenigstens eine Steuerungs- und Regelungseinheit vorgesehen sein, die wenigstens eine der nachfolgenden Funktionen erfüllt: Steuerung und/oder Regelung von im Funktionsbereich Außen- bzw. Zuluftzufuhr ggf. kaskadenförmig zueinander angeordneten Außen- und Zuluftventilatoren, und/oder Regelung von im Funktionsbereich Fortluft- bzw. Abluftabfuhr ggf. kaskadenförmig zueinander angeordneten Fortluft- und Abluftventilatoren, Steuerung und/oder Regelung des Verhältnisses zwischen Außen- und Fortluftvolumenstrom abhängig von der Systemkonfiguration, Steuerung und/oder Regelung der Außen- und Fortluftklappen, Steuerung und/oder Regelung der Winddruck- und Windsog-Kompensationsfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Frostschutz- und Zuluft-Komfort-Temperatur-Funktion, Steuerung und/oder Regelung der Bypassfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Filterwechsel- und Reinigungsfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Außen- und Raumluft-Konvektorfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Raumtemperaturfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Luftwechsel- bzw. Raumluft-Qualitätsfunktion, Steuerung von Energiespar-Funktionen, Alarm- und Meldefunktionen. Diese Einheit kann auch ein Netzwerk-Interface und/oder ein Gebäude-Leittechnik-Interface aufweisen.
Erfindungsgemäß wird unter einem Fassadensegment jede aus verschiedenen Einzel-Elementen zusammengesetzte Einheit verstanden, aus denen eine moderne Glas- und/oder Aluminium-Fassade aufgebaut ist. Üblicherweise ist eine solche Fassade aus verschiedenen Grundelementen aufgebaut, die als Glas-Elemente, beispielsweise in Form eines zu öffnenden oder nicht zu öffnenden Fensterflügels, und/oder als nicht transparente Panel-Elemente ausgebildet sein können. Ein Fassadensegment stellt dabei die Fassade für jeweils mindestens ein Segment bzw. mindestens eine so genannte Achse eines Geschosses dar.
Die Einzel-Elemente der Fassadensegmente können zur Geschossdecke vertikal (Fassadensegment-Panel-V-Element) oder horizontal (Fassadensegment-Panel-H-Element) angeordnet sein. Entsprechende bzw. die mindestens diese Fassadensegment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel können dabei jeweils einen integralen Teil der zuvor bezeichneten Elemente darstellen. Weiter können die Fassadensegmente als ein Stirnseitensegment-A-Element, das die Fassade für den zu einem Fassadensegment gehörenden Teil der Stirnseite der zu dem Fassadensegment gehörenden Geschossdecke darstellt, oder als ein Stirnseitensegment-B-Element ausgebildet sein, das die Fassade für den zu einem Fassadensegment gehörenden Teil der Stirnseite der zu dem Fassadensegment gehörenden Doppelbodenkonstruktion darstellt. Dabei beträgt das Höhenmaß der Stirnseitensegment-B-Elemente mindestens das Maß von der Oberkante der zu dem Fassadensegment gehörenden Geschossdecke bis zur Oberkante der auf dieser Geschossdecke installierten Doppelbodenkonstruktion. Alternativ kann die ses Höhenmaß um ein Sockelmaß von ca. 200 mm vergrößert werden, wobei dieses Sockelmaß sich von der Oberkante der auf dieser Geschossdecke installierten Doppelbodenkonstruktion hinaus nach oben erstreckt.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass zusätzlich Leitungselemente zur Verbindung und zum Anschluss der Außenlufteinheit, der Ablufteinheit, der Wärmerückgewinnungseinheit, der Konvektoreinheit und der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in dem Klimasystem vorgesehen sind. Auch diese Leitungselemente, die der Durchleitung von Gasen wie z. B. Außen-, Raum- oder Ab- oder Fortluft, Fluiden wie z. B. Heiz- oder Kühlwasser, und/oder Elektrizität dienen können, sind vorzugsweise modular in verschiedenen Ausführungs- bzw. Konfektionsformen vorhanden, so dass individuell auf ein Klima- oder Lüftungsgerät abgestimmte Komponenten eingesetzt werden können.
Alternativ oder zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Merkmalen betrifft die Erfindung ein modulares Klimasystem zum Einsatz in einem Gebäude, das eine zumindest teilweise durch Fassadensegment-Elemente mit Fassadenprofilen gebildeten Fassade und/oder von Fensterprofilen umschlossene Fensterelemente aufweist, wobei das Klimasystem wenigstens einen Wärmetauscher aufweist, der in ein Fassadenprofil und/oder in ein Fensterprofil integriert ist. Dabei kann der Wärmetauscher als ein kanalförmiger Luft-Luft-Wärmetauscher ausgebildet sein. Die Nutzung eines Fassadenprofils und/oder eines Fensterprofils als ein Wärmetauscher bietet sowohl hinsichtlich der Gestaltung der Fassade, hinsichtlich des Bauraums als auch hinsichtlich der Anzahl der für eine Klimatisierung erforderlichen Komponenten erhebliche Vorteile.
Es wird bevorzugt, wenn die wenigstens eine in ein Fassadensegment-Element eines Gebäudes integrierte modulare Einheit eine physische, konstruktive und/oder funktionale Einheit mit dem Fassadensegment-Element bildet. So kann die wenigstens eine in ein Fassadensegment eines Gebäudes integrierte Einheit mit diesem als eine vorgefertigte Einheit an dem Gebäude montiert werden.
Die Erfindung betrifft weiter ein Klima- und Lüftungssystem, das aus den modularen Einheiten eines Klima- und Lüftungssystems der oben genannten Art besteht sowie ein Gebäude mit einer Fassade, die aus einer Vielzahl von Fassadensegmenten besteht, wobei in wenigstens eines der Fassadensegmente eine modulare Einheit eines Klima- und Lüftungssystems der oben genannten Art integriert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
1 in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Fassadensegment-Panel-H-Element,
2 in Perspektivansicht ein weiteres erfindungsgemäßes Fassadensegment-Panel-H-Element,
3 in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Fassadensegment-Panel-V-Element,
4a, b in Vorder- bzw. Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Stirnseitensegment-A-Element,
5a, b in Perspektiv- bzw. Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Stirnseitensegment-B-Element,
6a, b in Perspektiv- bzw. Seitenansicht ein weiteres erfindungsgemäßes Stirnseitensegment-B-Element mit Sockelmaß und einer Erweiterung in den Doppelboden,
7a–8 jeweils in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes modulares und Klima- und Lüftungssystem mit einer in ein Stirnseitensegment Element integrierten Wärmerückgewinnungseinheit.
9 in Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit, mit nicht dargestellter innen liegender, also Gebäudeproximaler Fassaden-Panel-Material-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht und Luftleitpanel-Platte,
10a, b in Perspektivansicht die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit, mit abgenommener Gebäude-proximaler Fassaden-Panel-Material-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht und Luftleitpanel-Platte,
11a in Perspektivansicht die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element, mit Gebäude-proximaler Fassaden-Panel-Material Platte und Luftleitpanel-Platte,. wobei alle Gehäuse-Seiten bzw. Fassaden-Panel-Material-Platten mit zugehörigen Isolier- und Dämmschichten und Luftleitpanel-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht transparent dargestellt sind,
11b in Perspektivansicht die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-V-Element, mit Gebäude-proximaler Fassaden-Panel-Material Platte und Luftleitpanel-Platte, wobei alle Gehäuse-Seiten bzw. Fassaden-Panel-Material-Platten mit zugehörigen Isolier- und Dämmschichten und Luftleitpanel-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht transparent dargestellt sind,
12 in Aufsicht von innen die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit, mit Gebäude-proximaler Fassaden-Panel-Material Platte oder Luftleitpanel-Platte, wobei Gebäude-proximale Fassaden-Panel-Material-Platte oder Luftleit-Platte mit zugehörigen Isolier- und Dämmschichten nicht transparent dargestellt sind,
13a, b in Aufsicht von innen die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element, mit Luftleitpanel-Platte, wobei Gebäude-proximale Luftleitpanel-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht transparent dargestellt sind,
14 in Aufsicht von innen die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element, ohne Luftleitpanel-Platte, wobei Gebäude-proximale Fassaden-Panel-Material Platte nicht transparent dargestellt sind,
15a eine erfindungsgemäße Luftein-/Ausström-Profilschiene mit nach rechts und unten geneigten Luftleitplatten mit partieller Oberflächenprofilierung in seitlicher Schnittdarstellung,
15b eine erfindungsgemäße Luftein-/Ausström-Profilschiene mit nach rechts und unten geneigten Luftleitplatten mit partieller Oberflächenprofilierung in seitlicher Schnittdarstellung und leicht perspektivisch,
16 in Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element mit Luftleit-Platte und
17 in Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-V-Element mit Luftleit-Platte.
Die Konfiguration und Integration der Einheiten (Funktionselemente) eines erfindungsgemäßen modularen und integrierten Fassaden-Klimasystems und deren Integration in moderne Fassadensegmente (bzw. Fassadensegment-Elemente) kann beispielsweise wie im Folgenden beschrieben aussehen. Dabei wird unter Integration verstanden, dass eine physisch und konstruktive und teilweise auch funktionale Einheit aus dem Fassadensegment (bzw. Fassadensegment-Element) und der wenigstens einen Einheit des Klimasystems entsteht. Diese Einheit kann vorteilhafterweise auch entsprechend vorgefertigt und als Einheit am Gebäude montiert werden.
Außenlufteinheit
Eine Außenlufteinheit des Klimasystems kann erfindungsgemäß beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V-Element (vgl. 3), ein Fassadensegment-Panel-H-Element (vgl. 1 oder 2), ein Stirnseitensegment-A-Element (vgl. 4a und 4b) oder ein Stirnseitensegment-B-Element (vgl. 5a und 5b) integriert werden. Eine vollständige Integration einer Außenlufteinheit in eines der genannten Fassadensegment-Elemente hat dabei den Vorteil, dass das Design des Fassadenanschlusses hinsichtlich der Integration der Außenluftöffnung in das Fassadensegment-Element, der Integration des Regen- und Spritzwasserschutzes in das Fassadensegment-Element, der Integration des Spritzwasserablaufs in die Fassadenkonstruktion und der Integration des Außenluftventila tors optimiert werden kann. Weiter lässt sich ein besonders hoher Dichtigkeitsgrades des Außenluft-Fassadenanschlusses innen bei einem hohen Vorfertigungsgrad und einer guten Raumausnutzung bzw. einem kompakten Design erzielen.
Die Außenluftzuführung in einen zur Umgebung abgeschlossenen Raum im Gebäude erfolgt dabei vorzugsweise durch Zuführung des von dieser Einheit generierten Außenluft-Volumenstromes durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle direkt in eine Wärmerückgewinnungseinheit. Alternativ kann die Außenluftzuführung auch durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle direkt in mindestens eine Konvektoreinheit erfolgen.
Dabei kann das Fassadensegment erfindungsgemäß so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Außenlufteinheit erforderliche Teil als Installationsraum bzw. ein Gehäuse ausgebildet wird. Dieser reicht vorzugsweise von der Fassade bzw. dem Fassadensegment-Panel-H-Element oder dem Fassadensegment-Panel-V-Element auf mindestens einem kleinen Teil oder der gesamten Länge des Fassadensegment-Panel-H-Elements bzw. des Fassadensegment-Panel-V-Elements nach innen in den Raum hinein. Der Installationsraum bzw. das Gehäuse kann auch von der Fassade bzw. dem Stirnseitensegment-B-Element auf mindestens einem kleinen Teil der oder der gesamten Länge des Stirnseitensegment-B-Elements nach innen in den Raum hinein reichen. Dabei wird der Installationsraum bzw. das Gehäuse vollständig in den Hohlraum eines Doppelbodens integriert, der mit entsprechend zu platzierenden Inspektionsluken, die z. B. von einem Gitterrost abgedeckt werden können, versehen werden kann. Alternativ hierzu ist es möglich, den Installationsraum bzw. das Gehäuse begehbar auszubilden und derart in den (Doppel-)Boden zu integrieren, dass sich eine Inspektionsluke auf gleicher Höhe und nach innen daran anschließt.
Weiter können der Installationsraum bzw. das Gehäuse oder die Außenlufteinheit selbst so ausgebildet sein, dass sie zumindest teilweise und um ein Sockelmaß über dem Doppel- oder Fertigfußboden auf einem kleinen Teil der oder der gesamten Länge des Fassadensegments in den Raum hineinreichen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind der Installationsraum bzw. das Gehäuse als ein nach außen ausgebildeter Ansatz in einem Fassadensegment-Panel-H-Element oder einem Fassadensegment-Panel-V-Element bzw. einem Stirnseitensegment-A-Element oder einem Stirnseitensegment-B-Element ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass kein großer Abstand zwischen der Fassade und der Geschossdeckenkonstruktion oder keine große Dicke bzw. Tiefe der Fassadenkonstruktion vorgesehen werden muss. Dies wäre hinsichtlich des Erfindungsleitgedankens nachteilig, da eine durchgehend größere Fassadentiefe auch größere Gebäudeabmessungen bzw. verringerte Gebäude-Innenabmessungen und damit eine kleinere Nutzfläche bei gegebenen maximalen Gebäudeaußenabmessungen bewirkt. Alternativ kann die Außenlufteinheit in jede Konvektoreinheit des Klimasystems oder in bestimmte und dafür um diese Einheit konstruktiv erweiterte Konvektoreinheiten integriert werden. Die Außenlufteinheit kann aber auch als eine separate Funktionseinheit in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion integriert werden.
Ablufteinheit
Auch die Außenlufteinheit eines erfindungsgemäßen Klimasystems kann beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V-Element, ein Fassadensegment-Panel-H-Element, ein Stirnseitensegment-A-Element oder ein Stirnseitensegment-B-Element integriert werden. Dies ist mit den oben in Bezug auf die Außenlufteinheit erläuterten Vorteilen hinsichtlich der Integration der Fortluftöffnung in das Fassadensegment, der Integration des Regen- und Spritzwasserschutzes in das Fassadensegment, der Integration des Spritzwasserablaufs in die Fassadenkonstruktion und der Integration des Abluftventilators sowie hinsichtlich des Dichtigkeitsgrades des Fassadenanschlusses innen bei einem hohen Vorfertigungsgrad und einer guten Raumausnutzung bzw. einem kompakten Design verbunden.
Die Abluftansaugung aus einem zur Umgebung abgeschlossenen Raum des Gebäudes erfolgt dabei vorzugsweise durch Ansaugung des von dieser Einheit generierten Abluft-Volumenstromes. Dies erfolgt entweder direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle und durch mindestens ein Auslassventil oder Abluftgitter, die z. B. wie für die Generierung einer Querlüftungsströmung erforderlich optimal positioniert werden können. Alternativ erfolgt dies direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch beispielsweise die Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente, wie Pfosten und Riegel, welche die oben genannten Fassadensegmente umschließen und dafür entsprechend ausgebildet und verbunden sind, sowie durch mindestens ein in diese konstruktiven Fassaden-Bauelemente raumseits integriertes Auslassventil oder Abluftgitter, die z. B., wie für die Generierung einer optimalen Entlüftungsströmung erforderlich, deckennah positioniert werden können. Hinsichtlich einer erfindungsgemäß optimierten Raumausnutzung wird diese Integration dabei beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-H-Element bzw. ein Fassadensegment-Panel-V-Element bzw. ein Stirnseitensegment-A-Element bzw. ein Stirnseitensegment-B-Element vorgenommen.
Wie oben in Bezug auf die Außenlufteinheit erläutert, kann das Fassadensegment für die Ablufteinheit so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Ablufteinheit erforderliche Teil als Installationsraum bzw. als ein Gehäuse ausgebildet ist, das wie oben beschrieben in die Fassade und/oder den Doppel- oder Fertigfußboden integrierbar ist. Dies führt wiederum zu einer Minimierung des erforderlichen Bauraums und damit zu geringeren Außenabmessungen des Gebäudes bzw. einer vergrößerten Nutzfläche bei vorgegebenen äußeren Ab messungen des Gebäudes. Alternativ kann die Ablufteinheit in eine Konvektoreinheit oder als separate Funktionseinheit in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion oder in eine in dem zu entlüftenden Raum weiter innen liegenden Trennwand – die den Raum z. B. von dem Zugangsflur trennt – integriert werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Ablufteinheit an jeder anderen geeigneten Stelle in dem von den oben genannten Fassadensegmenten zur Außenwelt bzw. Umgebung abgeschlossenen Raum im Gebäude anzuordnen.
Wärmerückgewinnungseinheit
Eine Wärmerückgewinnungseinheit kann erfindungsgemäß und je nach Konfiguration eines erfindungsgemäßen modularen und Fassaden-integrierten Lüftungs- und Klimasystems beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V-Element, ein Fassadensegment-Panel-H-Element oder ein Stirnseitensegment-B-Element integriert werden. Dies bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, die vor allem auch im Vergleich zur Grundfläche von herkömmlichen Fassaden-Lüftungsgeräten große Fläche solcher Fassadensegment-Elemente für den Wärmetauscher auszunutzen. Zudem lässt sich so aufgrund der dadurch insgesamt großen Wärmeübertragungsfläche der Wärmetauscher-Lamellen zwischen der Außen- und der Abluft eine äußerst flache Bauweise bzw. eine äußerst geringe Bautiefe bei gleichzeitig hoher Wärmerückgewinnungsleistung erzielen. Dies gilt bei paralleler Anordnung des Wärmetauschers zu dem Fassadensegment-Element dergestalt, dass die Wärmetauscher-Lamellen parallel zu der Fassade angeordnet werden.
Der Aufbau eines Fassadensegment-Panel-V-Elementes oder eines Fassadensegment-Panel-H-Elementes mit integrierter Wärmerückgewinnungseinheit kann dabei z. B. von außen bzw. distal nach innen bzw. proximal betrachtet wie folgt aussehen (Beschreibung ohne zugehörige bzw. mindestens diese Fassaden segment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel):

• Außen bzw. Gehäuse-allseitig Fassadenpanel-Material-Platte, z. B. aus Stahlblech, Aluminium, Glas, Holz oder hochfest gepresstem Mineralstoff.
• Anschließend bzw. Gehäuse-allseitig Flach-Isolier- und Dämm-Material-Schicht aus nicht brennbarem Isolier- bzw. Dämm-Material bzw. Vakuum Isolier- bzw. Dämm-Material.
• Luft-Luft-Lamellen-Wärmetauscher aus Kunststoff- oder Aluminium-Lamellen.
• Flach-Isolier- und Dämm-Material-Schicht aus nicht brennbarem Isolier- bzw. Dämm-Material bzw. Vakuum Isolier- bzw. Dämm-Material.
• Optional zusätzlich und proximal Luftleitpanel-Platte oder Luftleitkanal.
Diese Platte bzw. dieser Kanal weist gesamt-flächig einen Hohlraum auf, der im Kern die folgenden drei Funktionen wahrnimmt:
– Verteilung der Außenluft, die den Luft-/Luft-Wärmetauscher bereits durchströmt hat, zu einer in der Luftleitpanel-Platte frei positionierbaren Zuluftaustrittsöffnung.
– Zusätzliche Isolierfunktion durch die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft, da die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft im Luft-/Luft-Wärmetauscher bereits vorgewärmt worden ist und andererseits durch die zwischen Luft-/Luft-Wärmetauscher und Luftleitpanel-Platte angeordnete Isolier- und Dämmschicht nach Gebäude-distal isoliert bzw. gedämmt wird.
– Bypass-Funktion durch eine optional nutzbare Direkt-Durchführung der Außenluft durch die Luftleitpanel-Platte.
• Zusätzlich kann die Außen-Fassadenpanel-Material-Platte an der dafür vorgesehenen Panelplattenseite bzw. dem dafür vorgesehenen Panelplattenende – das ist bei einem Fassadensegment-Panel-V-Element z. B. das Fußboden-seitige bzw. untere Plattenende – mit Außen- bzw. Fortluftöffnungen ausgeführt, die mit auf diese Außen-Fassadenpanel- Material-Platte aufgesetzter Lufteinström-/Ausström-Profilschiene versehen werden kann. Sofern die Außen- bzw. Fortluftöffnungen von einer solchen Lufteinström-/Ausström-Profilschiene abgedeckt werden wird diese mit einem Trennschott versehen, welches den Außen- bzw. Fortluftvolumenstrom voneinander trennt und so ausgebildet ist, dass es diese an der Trennstelle in entgegengesetzte Richtungen ableitet. Diese Lufteinström-/Ausström-Profilschienen können an den Außen- bzw. Fortluftöffnungen in der Außen-Fassadenpanel-Material-Platte überdies mit Außen- bzw. Fortluft-Filtern einer Grobfilter-Klasse ausgestattet werden. Diese Filter können durch in der Innen-Fassadenpanel-Material-Platte bzw. der Luftleitplatte entsprechend platzierte und mit Klappen verschlossene Inspektions- und Wartungsöffnungen leicht erreichbar und schnell auswechselbar sein.
• Zusätzlich kann die Außen-Fassadenpanel-Material-Platte an der dafür vorgesehenen Panelplattenseite bzw. dem dafür vorgesehenen Panelplattenende – das ist bei einem Fassadensegment-Panel-V-Element z. B. das Fußboden-seitige bzw. untere Plattenende – mit Außen- bzw. Fortluftöffnungen ausgeführt, die mit auf diese Außen-Fassadenpanel-Material-Platte aufgesetzter Lufteinström-/Ausström-Profilschiene versehen werden kann. Sofern die Außen- bzw. Fortluftöffnungen von einer solchen Lufteinström-/Ausström-Profilschiene abgedeckt werden wird diese mit einem Trennschott versehen, welches den Außen- bzw. Fortluftvolumenstrom voneinander trennt und so ausgebildet ist, dass es diese an der Trennstelle in entgegengesetzte Richtungen ableitet. Diese Lufteinström-/Ausström-Proflschienen können an den Außen- bzw. Fortluftöffnungen in der Außen-Fassadenpanel-Material-Platte überdies mit Außen- bzw. Fortluft-Filtern einer Grobfilter-Klasse ausgestattet werden. Diese Filter können durch in der Innen-Fassadenpanel-Material-Platte bzw. der Luftleitplatte entsprechend platzierte und mit Klappen verschlossene Inspek tions- und Wartungsöffnungen leicht erreichbar und schnell auswechselbar sein.
• Gleichzeitig werden die Wärmerückgewinnungseinheit bzw. die Außen- bzw. Fortluftöffnungen und der Luft-Luft-Lamellen-Wärmetauscher und die dass die Kondensat-Auffangwanne zueinander in dem Fassadensegment-Panel-V-Element oder dem Fassadensegment-Panel-H-Element so angeordnet bzw. positioniert, dass die Kondensat-Auffangwanne mit Kondensat-Ablauf-Einrichtung gleichzeitig als Ablauf-Einrichtung für ggf. noch durch die Außen- bzw. Fortluftöffnungen in die Wärmerückgewinnungseinheit eindringendes Spritzwasser bzw. aus der Außenluft direkt nach Eintritt bzw. bei Durchströmung der Wärmerückgewinnungseinheit ausfallende Feuchtigkeit fungieren kann.

Die ein derartiges Fassadensegment-Element umschließenden Fassadenprofile können dabei für die weitere und damit quasi in das Element integrierte Ableitung von Kondensat, Spritzwasser bzw. ausgefallene Feuchtigkeit eingesetzt werden.
Bei einer Integration einer Wärmerückgewinnungseinheit in ein Stirnseitensegment-B-Element kann es erforderlich sein, die Bauhöhe der Stirnseitensegment-B-Elemente für die Integration eines Kreuz- oder Gegenstrom-Wärmetauschers über das gegebene Höhenmaß vom Abstand der Oberkante des Rohfußboden bis zur Oberkante des Doppelbodens hinaus um ein so genanntes Sockelmaß zu erhöhen.
Dies kann unterbleiben, wenn der Wärmetauscher bzw. die Wärmetauscher-Lamellen alternativ orthogonal zu dem Fassadensegment-Element bzw. Fassadensegment angeordnet werden und sich der Wärmetauscher entsprechend nach innen in den Raum erstreckt, wie etwa direkt entlang einer Raumwand (vertikal orthogonale Anordnung) oder insbesondere im Zwischenraum zwischen der Oberkante des Rohfußbodens und der Unterkante des Doppelboden (horizontal orthogonale Anordnung) angeordnet ist. In diesem Fall werden die Wärmetauscher-Lamellen allerdings nur quasi orthogonal zu dem Fassadensegment-Element bzw. Fassadensegment angeordnet, da die Wärmetauscher-Lamellen gegenüber der Geschossdeckenebene in mindestens einer Dimension gekippt angeordnet werden müssen um den notwendigen Kondensatablauf zu ermöglichen.
Das Integrieren einer Wärmerückgewinnungseinheit in ein Fassadensegment-Element ermöglicht zudem einen hohen Vorfertigungsgrad sowie eine Verringerung des Montageaufwandes, da die Montage der Wärmerückgewinnungseinheit gleichzeitig mit der Montage der Fassade erfolgen kann.
Wie oben in Bezug auf die Außenlufteinheit erläutert, kann das Fassadensegment-Element für die Wärmerückgewinnungseinheit so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Wärmerückgewinnungseinheit erforderliche Teil als Installationsraum bzw. als ein Gehäuse ausgebildet ist, das wie oben beschrieben in die Fassade und/oder den Doppel- oder Fertigfußboden integrierbar ist. Dies führt wiederum zu einer Minimierung des erforderlichen Bauraums und damit zu geringeren Außenabmessungen des Gebäudes bzw. einer vergrößerten Nutzfläche bei vorgegebenen äußeren Abmessungen des Gebäudes. Alternativ kann die Wärmerückgewinnungseinheit als separate Funktionseinheit in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion integriert werden.
Konvektoreinheit
Eine Konvektoreinheit kann erfindungsgemäß beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V-Element oder ein Fassadensegment-Panel-H-Element integriert werden. Dies bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Fassadensegment-Panel-V-Element oder das Fassadensegment-Panel-H-Element so zu ges talten, dass die Installation bzw. die Montage oder das Auf- bzw. Einhängen zumindest einer Konvektoreinheit in paralleler Anordnung dieser Einheit zu dem Fassadensegment-Element äußerst schnell und einfach erfolgen kann. Dabei wird die Unterseite der Konvektoreinheit flächig auf die mit einer Isoliermaterialbeschichtung versehenen Innenfläche des Fassadensegment-Panel-V-Elements oder des Fassadensegment-Panel-H-Elements positioniert.
Das Integrieren einer Konvektoreinheit in ein Fassadensegment-Element ermöglicht zudem einen hohen Vorfertigungsgrad sowie eine Verringerung des Montageaufwandes, da die Montage der Konvektoreinheit gleichzeitig mit der Montage der Fassade erfolgen kann. Die innere bzw. raumseitige Verkleidung des mit einer Konvektoreinheit versehenen Fassadensegment-Elementes kann auf Anforderungen der integrierten Konvektoreinheit, insbesondere hinsichtlich Lüftungs-, Strömungs- und Klimatechnik, sowie Montage und Service, angepasst und als integraler Bestandteil der Fassadensegmente gestaltet werden.
Steuerungs- und Regelungseinheit
Die Steuerungs- und Regelungseinheit wird vorzugsweise in einen separaten und leicht zugänglichen Installationsraum integriert, der als Teil in einer Außenlufteinheit, einer Ablufteinheit, einer Wärmerückgewinnungseinheit oder einer Konvektoreinheit vorgesehen ist. Alternativ kann die Steuerungs- und Regelungseinheit auch an jeder anderen geeigneten Stelle in dem von Fassadensegmenten abgeschlossenen Raum im Gebäude platziert oder in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion in eben diesem Raum integriert werden.
1. Ausführungsbeispiel
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das modulare und integrierte Fassadenklimasystems dabei wie folgt aufgebaut bzw. konstruiert:
Die Wärmerückgewinnungseinheit ist, ggf. zusammen mit einer Außenlufteinheit, in ein Stirnseitensegment-B-Element (vgl. 6a und 6b) oder in ein Fassadensegment-Panel-V-Element integriert. Alternativ ist die Außenlufteinheit als separate Funktionseinheit vorgesehen und nicht in ein Fassadensegment-Element integriert. Die Abluft- bzw. Fortlufteinheit ist, ggf. zusammen mit einer Wärmerückgewinnungseinheit, in ein Fassadensegment-Panel-V-Element integriert oder als separate Funktionseinheit vorgesehen und nicht in ein Fassaden-Element integriert.
Dabei kann dieses Stirnseitensegment-B-Element so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Einheiten erforderliche Teil als Installationsraum bzw. Gehäuse ausgebildet wird, der von dem Stirnseitensegment-B-Element auf einem großen Teil der Länge bzw. der gesamten Länge des Fassadensegment-Elementes nach innen in den Raum hinein reicht. Wenn der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element eine etwas größere Höhe aufweist als das Höhenmaß von der Oberkante des Rohfußbodens bis zur Oberkante des Doppelbodens, kann die Wärmerückgewinnungseinheit als Kreuz- und/oder Gegenstrom-Wärmetauscher ausgebildet werden.
Alternativ können der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element teilweise in den Hohlraum eines Doppelbodens integriert werden und teilweise und um ein Sockelmaß über dem Doppel- oder Fertigfußboden auf einem kleinen Teil der oder der gesamten Länge des Fassadensegment-Elementes in den Raum hineinreichen. Das heißt, dass der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element eine etwas größere Breite im Bereich des Stirnseitensegment-B-Elementes aufweist, welches der Stirnseite der freien Doppelbodenhöhe entspricht. Dies führt dazu, dass der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element zu einem Teil und für einen Teil der Breite des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes von der Fassade in den Doppelboden-Freiraum hineinreicht. Dieser Teil des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes kann vorteilhafterweise für die Integration von Komponenten bzw. Teileinheiten der Wärmerückgewinnungseinheit vorgesehen sein. Dies sind bspw. eine Bypassklappeneinheit, ein Bypass-Luftkanal und eine Kondensat-Ablauf-Einrichtung, eine Außenluft-Ventilatoreinheit, eine Außenluft-Filterung bzw. ein Außenluft-Filter, eine Außenluft-Verschlussklappeneinheit, eine Fortluft-Ventilatoreinheit, eine Fortluft-Filterung bzw. ein Fortluft-Filter und/oder eine Fortluft-Verschlussklappeneinheit.
Eine derartige Anordnung dieser in die Wärmerückgewinnungseinheit integrierten Teileinheiten hat den Vorteil, dass diese in einem im freien Doppelbodenraum platzierten Teil des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes leichter erreichbar und zugänglich gemacht werden können, etwa durch entsprechend und spiegelbildlich zueinander angeordnete Inspektionsluken im Doppelboden und in diesem Teil des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes.
Dabei werden die Außenluft-Ventilatoreinheit, die Außenluft-Filterung bzw. der Außenluft-Filter, die Bypassklappeneinheit, der Bypass-Luftkanal, die Fortluft-Ventilatoreinheit, die Fortluft-Filterung bzw. der Fortluft-Filter vorzugsweise als jeweils separate Einheiten bzw. Module an einer geeigneten und weiter raumseits befindlichen Stelle im freien Hohlraum eines Doppelbodens platziert. Diese Anordnung dieser in die Wärmerückgewinnungseinheit integrierten Teileinheiten hat den Vorteil, dass diese dort leichter erreichbar und zugänglich gemacht werden können. Die lufttechnische Verbindung dieser sowie der im Folgenden genannten Einheiten mit der Wärmerückgewinnungseinheit erfolgt dann durch bspw. flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle.
Die Konvektoreinheit wird bei diesem Ausführungsbeispiel als kombinierte Quellluft-Induktions- oder Außenluft-Konvektor- und Ventilator-Konvektoreinheit ausgebildet und so in den Doppelboden integriert, dass ein Teil der fassadenseitig ausgerichteten Längs-Seitenwand direkt und flächig mit der raumseitigen Längs-Seitenwand des Installationsraumes bzw. Gehäuses des Fassadensegment-Panel-V-Elements und/oder des Stirnseitensegment-B-Elementes verbunden wird. Die Außenluftführung kann direkt vom Stirnseitensegment-B-Element oder dem in dem in Höhe des Doppelbodens befindlichen Teil des Fassadensegment-Panel-V-Elements in die Konvektoreinheit erfolgen. Die Abluftführung erfolgt dabei vorzugsweise direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle und durch mindestens ein Auslassventil oder Abluftgitter in den in Höhe des Doppelbodens befindlichen Teil des Fassadensegment-Panel-V-Elementes oder des Stirnseitensegment-B-Elementes in die Ablufteinheit. Alternativ kann die Abluft direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch beispielsweise die das Stirnseitensegment-B-Element oder das Fassadensegment-Panel-V-Element umschließenden und dafür entsprechend ausgebildeten und verbundenen Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente, wie Pfosten und Riegel, und durch mindestens ein in diese konstruktiven Fassaden-Bauelemente raumseits integriertes Auslassventil oder Abluftgitter geführt werden.
Eine derartige Konfiguration ist geeignet, eine weitgehende Integration zwischen Fassaden-(Bau-)Elementen und Einheiten des Klimasystems zu erreichen, wobei sich zugleich eine äußerst platzsparende und kompakte Bauweise realisieren lässt. Weiter erlaubt dies, eine Verringerung einer Vollverglasung der Fassade von der Oberkante des Fußbodens bis zur Unterkante der Geschossdecke zu vermeiden. Die nutzbaren und damit vermietbaren Flächen werden nicht vermindert und es kann eine große Klimatisierungsleistung sowie eine gute Wärme- bzw. Energierückgewinnungsleistung erzielt werden. Weiter können die Teileinheiten jeweils so ausgelegt, programmiert und zueinander konfiguriert werden, dass eine jeweils auf die Anwendung, den Einzelfall und die Raumverhältnisse optimierte Abstimmung von Außenluft-Volumenstrom, Ab- bzw. Fort luft-Volumenstrom, Wärmerückgewinnungsleistung, Kühl- und Heizleistung mit der Außenluft, Kühl- und Heizleistung mit der Raumluft sowie koordinierte System-Steuerung der in einer solchen Systemkonfiguration zusammenwirkenden Funktionseinheiten realisieren lässt.
2. Ausführungsbeispiel
Bei der in den 7a und 7b dargestellten besonders vorteilhaften Konfigurationsvariante eines erfindungsgemäßen Fassaden-Klimasystems ist die Konvektoreinheit als nicht in die Fassade sondern in den Doppelboden integriertes Ventilator-Konvektorgerät mit integrierter Außenluftventilatoreinheit und Außenluft-Filterung bzw. Außenluft-Filter ausgebildet. Die Wärmerückgewinnungseinheit ist wie zuvor beschrieben in die Fassade integriert, weist jedoch keine Bypassklappeneinheit, keinen Bypass-Luftkanal, keine Außenluft-Ventilatoreinheit und keine Außenluft-Verschlussklappeneinheit auf.
Die Außenlufteinheit ist als eine separate Einheit in dem freien Hohlraum eines Doppelbodens platziert, und zwar zwischen der Wärmerückgewinnungseinheit und der Konvektoreinheit mit integrierter Außenluftventilatoreinheit und Außenluft-Filterung bzw. Außenluft-Filter in einer vorzugsweise Feinfilterklasse.
Dabei werden den beiden Außenluftventilatoreinheiten, nämlich der in der Außenlufteinheit und jenen in den Konvektoreinheiten verschiedene Funktionen zugewiesen. Dies sind: Die Außenlufteinheit sorgt für die möglichst druck-, Widerstands- und sogfreie sowie geräuscharme Bereitstellung des Außenluft-Volumenstromes an den Außenlufteinströmöffnungen der Konvektoreinheiten. Die Außenlufteinheiten in den Konvektoreinheiten sorgen für die möglichst geräuscharme und volumenstromkonstante Durchleitung des für das jeweilige Gerät vorgesehenen Außenluft-Teil-Volumenstromes durch das jeweilige Gerät.
Die Steuerung, Regelung und Überwachung dieses Funktionsteiles übernimmt dabei die Steuerungs- und Regelungseinheit.
Gleichzeitig kann eine derartige Konfiguration dazu genutzt werden, die Wärmetauscher-Bypass-Funktion in der Wärmerückgewinnungseinheit zu ersetzen. Dies erfolgt, indem einerseits von der Außenlufteinströmkammer in den Wärmetauscher in der Wärmerückgewinnungseinheit eine Luftkanalverbindung direkt zu der Außenlufteinheit führt und indem andererseits von der Außenluftausströmkammer aus dem Wärmetauscher in der Wärmerückgewinnungseinheit eine Luftkanalverbindung ebenfalls direkt zu der Außenlufteinheit führt.
Wird die Außenlufteinheit nun mit zwei Außenluft-Einströmöffnungen und einer jeweils auch alternativ öffnenden Außenluft-Verschlussklappeneinheit ausgestattet, kann auf diese Weise die Bypass-Funktion für alle angeschlossenen Konvektoreinheiten einfach und kostengünstig realisiert werden.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt auch eine Kaskadierung der Außenluft-Ventilatorfunktion. So können in dieser erfindungsgemäßen Fassaden-Klimasystem-Konfiguration zwei verschiedenen Außenluft-Ventilator-Funktionsebenen konfiguriert sein. Die erste Außenluftventilator-Funktionsebene wird durch den Außenluftventilator in der Außenlufteinheit gebildet, während die zweite Außenluftventilator-Funktionsebene durch Außenluftventilatoren in den Konvektoreinheiten gebildet wird. Diese beiden Außenluftventilator-Funktionsebenen werden nun von der Steuerungs- und Regelungseinheit so gesteuert, dass jede Ebene für sich nur einen Teil der Gesamt-Außenluft-Volumenstrom-Leistung innerhalb eines jeweils optimalen Bereiches der Ventilator-spezifischen Kennlinie erbringen muss. Die Reihenschaltung (in Richtung des Außenluft-Volumenstromes gesehen) der Außenluftventilator-Funktionsebenen bewirkt eine Kaskadierung der kritischen Außenluft-Volumenstrom Ventilator-Funktion.
3. Ausführungsbeispiel
Bei der in den 9 bis 17b dargestellten besonders vorteilhaften Konfigurationsvariante eines erfindungsgemäßen Fassaden-integrierten Lüftungs- und Klimasystems ist die Wärmerückgewinnungseinheit als ein in die Fassade integrierter Luft-/Luft-Wärmetauscher ausgebildet.
Dabei ist diese Wärmerückgewinnungseinheit vorzugsweise als ein Fassadensegment-Panel-V-Element oder Fassadensegment-Panel-H-Element mit oder ohne zugehörige bzw. mindestens diese Fassadensegment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel.
Dabei ist eine solche erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit wie folgt aufgebaut (Beschreibung ohne zugehörige bzw. mindestens diese Fassadensegment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel):

• Gehäuse aus Fassaden-Panel-Material-Platten. Dieses Fassaden-Panel-Material kann dabei z. B. Stahlblech, Aluminiumblech, Glas oder Holz sein.
• Innere und allseitige sowie miteinander verklebte oder vergleichbar und luftdicht verbundene Isolier- und Dämmschicht. Diese Schicht sollte vorzugsweise hervorragende Isolier- bzw. Dämmeigenschaften bei möglichst geringer Schichtdicke aufweisen, wie z. B. durch Verwendung so genannter Mineralfaser-Dämmplatten oder Vakuum-Dämm-Platten möglich.
• Luft-/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium oder Kunststoff-Lamellen • Kondensat- und Feuchtigkeits-Sammelwanne auf der Innenseite einer Gehäusewand-Fassaden-Panel-Material-Platte mit Dämmplatte.
• Auf der Fassaden-Außenseite, also Gebäude-distal, kann zusätzlich eine Luftein-/Ausström-Profilschiene an der Gebäude-distal angeordneten Fas saden-Panel-Material-Platte vorgesehen sein. Diese Schiene ist zumindest an den Stellen, hinter denen sich die Außen- und Fortluftöffnungen in der Fassaden-Panel-Material-Platte befinden, oder auf der ganzen Länge, mit Luftleitplatten, die jeweils nach distal um etwa 45° zum Boden bzw. nach unten geneigte Luftein-/bzw. Ausströmöffnungen ausbilden, ausgestattet. Dabei ist die Oberfläche dieser Luftleitplatten mit einem nach distal offenen Fischschuppen-Oberflächenprofilierung ausgestattet. Durch diese Oberflächenbeschaffenheit sowie die Neigung dieser Luftleitplatten wird bereits eine weitgehende Schlagregen-Abweisungs-Eigenschaft und Schlagregenwasser-Einkriech-Eigenschaft für die Außen- und Fortluftöffnungen erreicht. Dennoch eintretender Schlagregen bzw. eintretende Feuchtigkeit wird über die gemeinsame Kondensat- und Feuchtigkeits-Abführungsleitung, die an die interne Kondensat- und Feuchtigkeits-Sammelwanne anschließt, abgeleitet.
• Auf der Fassaden-Innenseite, also Gebäude-proximal, kann zusätzlich eine Luftleitpanel-Platte vorgesehen sein. Diese Platte weist gesamt-flächig einen Hohlraum auf, der im Kern die folgenden drei Funktionen wahrnimmt:
– Verteilung der Außenluft, die den Luft-/Luft-Wärmetauscher bereits durchströmt hat, zu einer in der Luftleitpanel-Platte frei positionierbaren Zuluftaustrittsöffnung.
– Zusätzliche Isolierfunktion durch die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft, da die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft im Luft-/Luft-Wärmetauscher bereits vorgewärmt worden ist und andererseits durch die zwischen Luft-/Luft-Wärmetauscher und Luftleitpanel-Platte angeordnete Isolier- und Dämmschicht nach Gebäude-distal isoliert bzw. gedämmt wird.
– Bypass-Funktion durch eine optional nutzbare Direkt-Durchführung der Außenluft durch die Luftleitpanel-Platte.

Zusätzlich bzw. optional können in eine derartige Wärmerückgewinnungseinheit folgende Funktionselemente integriert werden:

• Außenluft-Ventilator
• Außenluft-Filter
• Außenluft-Verschlussklappeneinheit
• Außenluft-Ansaugöffnung
• Abluft-Ventilator
• Abluft-Filter
• Fortluft-Verschlussklappeneinheit
• Fortluft-Ausblasöffnung
• Dabei werden diese Elemente konstruktiv so angeordnet, dass diese nach Abnahme der Gebäude-proximal angeordneten Fassadenpanel-Platte oder Luftleitpanel-Platte leicht erreichbar sind und entsprechend einfach gewartet, gereinigt und ggf. auch ausgetauscht werden können.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung können unabhängig von den zuvor genannten Merkmalen die ein Fassadensegment-Element umschließenden Fassadenprofile und/oder ggf. die ein Fensterelement umschließenden Fensterprofile als ein Wärmetauscher ausgebildet sein. Ein solcher Wärmetauscher ist vorzugsweise ein Luft-Luft-Wärmetauscher und kann beispielsweise kanalförmig ausgestaltet sein. Die Verwendung von Fensterprofilen und/oder Fassadenprofilen als Wärmetauscher hat den Vorteil, dass bereits vorhandene Fassaden- bzw. Fensterelemente für Klimatisierungssysteme genutzt werden können, ohne dass hierfür platz- und/oder kostenintensive zusätzliche Bauelemente vorgesehen werden müssen. Auch unter ästhetischen Gesichtspunkten bietet eine solche Lösung Vorteile, da die Gestaltung der Fassade nicht durch die Klimasysteme beeinträchtigt wird.

1: Fassadensegment-Panel-H-Element
2: Fassadensegment-Panel-V-Element
3: Stirnseitensegment-A-Element
4: Stirnseitensegment-B-Element mit Erweiterung um Sockelmaß
5: Stirnseitensegment-B-Element mit Erweiterung in Doppelboden
6: Stirnseitensegment-B-Element
7: Konvektoreinheit
8: Außenlufteinheit
9: Ablufteinheit
10: Wärmerückgewinnungseinheit
11: distale Fassadenmaterial-Panel-Platte
12: erste Isolier- und Dämmschicht
13: Luft-Luft-Wärmetauscher
14: zweite Isolier- und Dämmschicht
15: Luftleitpanel-Platte
16: proximale Fassadenmaterial-Panel-Platte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/037582 A1 [0005]
- DE 102008007641 [0012]

Claims

Modulares Klimasystem, das wenigstens eine Außenlufteinheit, wenigstens eine Ablufteinheit, wenigstens eine Wärmerückgewinnungseinheit, wenigstens eine Konvektoreinheit und wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit aufweist, die jeweils als voneinander entfernt anordenbare, modulare Einheiten ausgebildet sind, von denen wenigstens eine Einheit in ein Fassadensegment eines Gebäudes integriert ist.
Klimasystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlufteinheit einen Außenluft-Ventilator, einen Außenluft-Filter und/oder eine Außenluft-Verschlussklappeneinheit aufweist.
Klimasystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablufteinheit einen Abluft-Ventilator und/oder eine Fortluft-Verschlussklappeneinheit aufweist.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerückgewinnungseinheit eine Außen- und/oder Fortluft-Verschlussklappeneinheit, einen Außenluft-Filter, einen Luft-Luft-Wärmetauscher, eine Bypass-Klappeneinheit, einen Bypass-Kanal und/oder eine Kondensat-Ablauf-Einrichtung aufweist.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvektoreinheit ein Einzel-Konvektor-Element, einen Ventilator-Konvektor und/oder einen Induktions-Konvektor zum Heizen- oder Kühlen von Außen- und/oder Raumluft aufweist.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassadensegment ein Glas-Element ist, das eine Tür und/oder ein Fenster aus Glas aufweist.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassadensegment ein nicht transparentes Panel-Element ist.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Leitungselemente zur Verbindung und zum Anschluss der Außenlufteinheit, der Ablufteinheit, der Wärmerückgewinnungseinheit, der Konvektoreinheit und der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorgesehen sind.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine in ein Fassadensegment eines Gebäudes integrierte Einheit eine physische, konstruktive und/oder funktionale Einheit mit dem Fassadensegment bildet.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine in ein Fassadensegment eines Gebäudes integrierte Einheit mit diesem als eine vorgefertigte Einheit an dem Gebäude montierbar ist.
Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerückgewinnungseinheit als ein in die Fassade integrierter Wärmetauscher, insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher, ausgebildet ist.
Klimasystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Fassade integrierte Wärmetauscher ein Gehäuse aus Fassaden-Panel-Material-Platten mit einer inneren Isolier- und/oder Dämmschicht, Wärmetau scher-Lamellen und eine vorzugsweise innerhalb des Gehäuses angeordnete Kondensat- und Feuchtigkeits-Sammelwanne aufweist, wobei zusätzlich auf der Fassaden-Außenseite eine Luftein-/Ausström-Profilschiene vorgesehen ist.
Klimasystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auf der Fassaden-Innenseite eine Luftleitpanel-Platte vorgesehen ist, die einen vorzugsweise zusätzlich isolierend wirkenden Hohlraum aufweist, zur Verteilung der Außenluft, die den Wärmetauscher bereits durchströmt hat, zu einer in der Luftleitpanel-Platte frei positionierbaren Zuluftaustrittsöffnung und/oder zur Einrichtung einer Bypass-Funktion durch eine Direkt-Durchführung der Außenluft durch die Luftleitpanel-Platte.
Modulares Klimasystem, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Einsatz in einem Gebäude, das eine zumindest teilweise durch Fassadensegment-Elemente mit Fassadenprofilen gebildeten Fassade und/oder von Fensterprofilen umschlossene Fensterelemente aufweist, wobei das Klimasystem wenigstens einen, insbesondere als ein kanalförmiger Luft-Luft-Wärmetauscher ausgebildeten, Wärmetauscher aufweist, der in ein Fassadenprofil und/oder in ein Fensterprofil integriert ist.
Klima- und Lüftungsgerät, das aus modularen Einheiten eines Klimasystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche besteht.
Gebäude mit einer Fassade, die aus einer Vielzahl von Fassadensegmenten besteht, wobei in wenigstens eines der Fassadensegmente eine modulare Einheiten eines Klimasystems nach einem der Ansprüche 1 bis 14 integriert ist.