DE202010001809U1

DE202010001809U1 - Room air conditioning system

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Publication number: DE202010001809U1
Application number: DE202010001809U
Authority: DE
Original assignee: Gebr Von Schierstadt Haus & Co KG GmbH; Von Schierstadt Haus & Co GmbH
Current assignee: GEBRUEDER SCHIERSTAEDT INDUSTRIEBETEILIGUNGEN , DE
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2020-02-04

Abstract

System zum wärmeregulierenden Belüften eines eine Raumdecke (2) aufweisenden Wohnraumes mit einem ersten das Rauminnere (1) mit dem Freien verbindenden Luftführungskanal (8), in welchem ein Wärmespeicherelement und ein erstes Lüftermittel (9) zum wahlweisen Fördern von Luft aus dem Rauminnern (1) ins Freie und in umgekehrter Richtung angeordnet sind, wobei auf der dem Rauminnern (1) abgewandten Seite der Raumdecke (2) ein Zwischenraum (3) gebildet ist, der eine Verbindung (4) mit dem Rauminnern (1) aufweist, so dass Luft aus dem Rauminnern (1) in den Zwischenraum (3) einströmen kann, wobei in dem Zwischenraum (3) und/oder in der Raumdecke (2) Wärmespeichermittel zum Speichern von in der an der Raumdecke (2) entlangströmenden Luft enthaltenen Wärme vorgesehen sind und wobei ein zweiter Luftführungskanal (5) den Zwischenraum (3) mit dem Freien verbindet und in dem zweiten Lüftungskanal (5) ein zweites Lüftermittel (6) zum Fördern von Luft aus dem Zwischenraum (3) in das Freie angeordnet ist.System for thermally regulating ventilation of a room ceiling (2) having a living space with a first interior space (1) with the free air duct (8), in which a heat storage element and a first fan means (9) for selectively conveying air from the space inside (1 ) are arranged in the open and in the opposite direction, wherein on the interior of the room (1) facing away from the ceiling (2) an intermediate space (3) is formed, which has a connection (4) with the space inside (1), so that air from the interior of the room (1) can flow into the intermediate space (3), wherein in the space (3) and / or in the ceiling (2) heat storage means are provided for storing heat contained in the air flowing along the ceiling (2) and wherein a second air duct (5) connects the intermediate space (3) with the outside and in the second ventilation duct (5), a second fan means (6) for conveying air from the intermediate space (3) in the Fre ie is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum wärmeregulierenden Belüften eines Wohnraumes.The The invention relates to a system for heat regulating ventilation a living room.

Nicht allein aufgrund gestiegener Energiekosten für die Beheizung bzw. Kühlung von Wohnräumen, sondern auch aus Umweltgesichtspunkten und Aspekten des Klimaschutzes ist ein sorgsamer Umgang mit dem Wärmehaushalt von Wohnräumen von besonderem Interesse und vermehrt in den Fokus gelangt. Dabei ist gemeinhin bekannt, dass ein hoher Wärmeverlust durch Luftaustausch beim Lüften der Räume auftritt. Es wird insoweit allgemein propagiert, zur Zufuhr von Frischluft bzw. zum Austausch der Raumluft die sogenannte Stoßlüftung zu wählen, d. h. die Fenster für einen kurzen Zeitraum vollständig zu öffnen und somit einen weitgehenden Austausch der Raumluft zu ermöglichen. Ein solcher Austausch der Raumluft ist allein schon zur Abfuhr der in geschlossenen Räumen durch Atmung, durch Wassergebrauch und sonstige Umstände entstehenden Feuchtigkeit erforderlich, die ansonsten die Gefahr von Wanddurchfeuchtung und Schimmelbildung mit sich bringt, mit den damit verbundenen gesundheitlichen Gefährdungen.Not solely due to increased energy costs for heating or cooling of living spaces, but also from Environmental aspects and aspects of climate protection are a careful approach with the heat balance of living spaces of particular Interest and increasingly come into focus. It is common known to have a high heat loss through air exchange when ventilating the rooms occurs. It will be so far generally propagated, for the supply of fresh air or for replacement the room air to choose the so-called breather ventilation, d. H. the windows completely for a short period of time to open and thus a substantial exchange of room air to enable. Such an exchange of room air is Alone for the removal of in closed rooms by Breathing, arising from water use and other circumstances Moisture required, otherwise the risk of wall humidification and mold, with the associated health Hazards.

Aber auch das Prinzip des Stoßlüftens, durch welches gegenüber einer permanenten Belüftung z. B. durch auf Kippstellung gestellte Fenster der Wärmeverlust eines beheizten Raumes bzw. der Wärmeeintrag in einen gekühlten Raum ver mindert werden kann, ist noch immer ein erheblicher Wärmeverlust bzw. -eintrag verbunden.But also the principle of the shock-blowing, by which towards a permanent ventilation z. B. by tilted position window the heat loss of a heated space or the heat input in a cooled Room ver can be reduced, is still a significant loss of heat or entry connected.

Es gibt demgegenüber Ansätze, bei denen die Be- und Entlüftung des Innenraumes (also der Raumluftaustausch) nicht über einfaches Öffnen der Fenster erfolgt, sondern über eigens ausgestaltete Be- bzw. Entlüftungssysteme, in denen dann Maßnahmen zum Wärmerückhalt ergriffen sind. Ein solches System ist beispielsweise beschrieben in der DE 196 39 128 A1 . Hier ist das Rauminnere mit dem freien Ende über einen Lüftungskanal verbunden, in welchem Luftfördermittel (Lüfterräder) angeordnet sind, die Luft wechselweise von dem Rauminneren ins Freie und umgekehrt befördern. Die Luft strömt dabei durch Wärmespeicherelemente, die miteinander im Austausch stehen und so von der abgeführten, erwärmten Raumluft aufgenommenen Wärme an die zugeführte, kalte Frischluft abgeben und für einen Wärmerückhalt sorgen. Solche Systeme werden in der Praxis eingesetzt und haben sich bewährt. Sie helfen Wärmeverluste aus beheizten Räumen erheblich zu vermindern bzw. reduzieren oder verzögern einen Wärmeeintrag von außen.In contrast, there are approaches in which the ventilation of the interior (ie the air exchange) is not done by simply opening the window, but on specially designed ventilation systems in which then measures are taken to heat retention. Such a system is described for example in US Pat DE 196 39 128 A1 , Here, the interior of the room is connected to the free end via a ventilation duct in which air conveying means (fan wheels) are arranged, which carry air alternately from the interior to the outside and vice versa. The air flows through heat storage elements, which are in exchange with each other and thus release heat absorbed by the discharged, heated room air to the supplied, cold fresh air and ensure heat retention. Such systems are used in practice and have proven themselves. They help to significantly reduce heat losses from heated rooms or reduce or delay heat input from the outside.

Auch wenn sich das in der oben genannten Druckschrift beschriebene System in der Praxis bewährt hat und dort eingesetzt wird, gilt es weiterhin Möglichkeiten zu finden, um den Wärmeaustrag aus beheizten Räumen weiter zu verringern bzw. einen Wärmeeintrag in gekühlte bzw. kühl zu haltende Räume zu reduzieren.Also if the system described in the above-mentioned document has proven in practice and is used there, applies It continues to find ways to heat loss from heated rooms to further reduce or heat input in cooled or cool spaces to reduce.

Diesem Problem haben sich die Erfinder des nachfolgend beschriebenen Systems gewidmet und zu dessen Lösung ein System gemäß Schutzanspruch 1 ersonnen. Vorteilhafte Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen Systems sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.this Problem is the inventors of the system described below dedicated to its solution, a system according to protection claim 1 devised. Advantageous developments of an inventive Systems are in the dependent claims 2 to 9 indicated.

Gemäß der Erfindung weist ein neuartiges System zum wärmeregulierenden Belüften eines eine Raumdecke aufweisenden Wohnraumes einen ersten das Rauminnere mit dem Freien verbindenden Lüftungskanal auf. In diesem sind ein Wärmespeicherelement und ein erstes Lüftermittel zum wahlweisen Fördern von Luft aus dem Rauminneren ins Freie und in umgekehrter Richtung angeordnet. Dieses erste Lüftermittel kann dabei insbesondere zwei Lüfter umfassen, die gegenläufig angesteuert werden können, wie dies in der DE 196 39 128 A1 beschrieben ist. Auch das Wärmespeicherelement kann ein wie in dieser Druckschrift beschriebenes Element sein, z. B. ein von der Luft durchströmbares Keramikelement.According to the invention, a novel system for heat-regulating ventilation of a living room comprising a room ceiling has a first ventilation duct connecting the room interior to the outside. In this, a heat storage element and a first fan means for selectively conveying air from the interior of the room into the open and arranged in the opposite direction. This first fan means may in particular comprise two fans, which can be driven in opposite directions, as in the DE 196 39 128 A1 is described. Also, the heat storage element may be as described in this document element, z. B. a through-air of the ceramic element.

Bis dahin gleicht das erfindungsgemäße System dem in der DE 196 39 128 A1 beschriebenen System.Until then, the system of the invention is similar to that in the DE 196 39 128 A1 described system.

Neu an dem erfindungsgemäßen System ist, dass auf der dem Rauminneren abgewandten Seite der Raumdecke ein Zwischenraum gebildet ist, der mit dem Rauminneren eine Verbindung aufweist, so dass Luft aus dem Rauminneren in den Zwischenraum einströmen kann. Dieser Zwischenraum kann z. B. dadurch geschaffen werden, dass die Raumdecke eine abgehängte Decke ist, oberhalb derer der Zwischenraum gebildet ist. Die Verbindung des Zwischenraumes mit dem Rauminneren kann beispielsweise durch einen Schlitz gebildet sein, wobei ein solcher insbesondere an einer Längsseite der Raumdecke gebildet ist, die Raumdecke ansonsten an den drei verbleibenden Längsseiten mit der Wand des Innenraumes fest verbunden. Weiterhin sind gemäß der Erfindung in dem Zwischenraum und/oder in der Raumdecke Wärmespeichermittel zum Speichern von in der an der Raumdecke entlang strömenden Luft enthaltenen Wärme vorgesehen. Schließlich verbindet ein zweiter Luftführungskanal den Zwischenraum mit dem Freien, und in dem zweiten Luftführungskanal ist ein zweites Luftfördermittel zum Fördern von Luft aus dem Zwischenraum in das Freie angeordnet. Wenn, wie zu bevorzugen ist, die Verbindung zwischen dem Zwischenraum und dem Rauminneren ein einseitig an der Raumdecke ausgebildeter Schlitz ist, so mündet der zweite Mündungskanal bevorzugt gegenüber dem Schlitz in den Zwischenraum, so dass durch den Schlitz in den Zwischenraum eintretende Luft den Zwischenraum weitgehend vollständig durchströmen muss, bevor diese in den Luftführungskanal gerät.What is new about the system according to the invention is that a space is formed on the side of the ceiling remote from the interior of the room, which has a connection with the interior of the room, so that air can flow into the intermediate space from the interior of the room. This space can z. B. be created by the fact that the ceiling is a suspended ceiling, above which the gap is formed. The connection of the intermediate space with the interior of the room may be formed, for example, by a slot, such being formed in particular on one longitudinal side of the room ceiling, the room ceiling otherwise firmly connected to the three remaining longitudinal sides with the wall of the interior. Furthermore, according to the invention, heat storage means are provided in the space and / or in the ceiling for storing heat contained in the air flowing along the ceiling. Finally, a second air duct connects the space to the outside, and in the second air duct, a second air conveyor for conveying air from the space to the outside is arranged. If, as is to be preferred, the connection between the intermediate space and the interior of the room is a slot formed on one side of the ceiling, then the second outlet channel preferably leads opposite the slot into the intermediate space space, so that through the slot into the space entering air must flow through the gap largely completely before it gets into the air duct.

Das erfindungsgemäße System fügt zu dem Wärmespeicher, wie er in der DE 196 39 128 A1 beschrieben und in dem erfindungsgemäßen System analog auch vorhanden ist, einen weiteren Wärmespeicher hinzu, der sowohl beim Zu rückhaften von in dem Rauminneren enthaltener Wärme als auch beim Erhalt eines kühlen Rauminneren unterstützt. Insbesondere erfüllt das System diese Wirkung, wenn es mit einer Steuerung versehen ist, die eingerichtet ist, um das erste und das zweite Lüftermittel in unterschiedlichen Betriebsmodi zu betreiben. Dabei sind bevorzugt zumindest drei Betriebsmodi vorgesehen, nämlich ein Winterbetrieb, ein Tages-Sommerbetrieb und ein Nacht-Sommerbetrieb. Im Winterbetrieb wird lediglich das erste Lüftermittel zum Be- und Entlüften des Raumes durch das Wärmespeicherelement betrieben, wobei in dem Raum enthaltene Wärme im Wärmespeicherelement zurückgehalten und dann die zuströmende Frischluft abgegeben wird. Dieser Betrieb kann z. B. mit einer Taktung von 90 sek. (90 sek. befördert das erste Lüftermittel Luft vom Rauminneren ins Freie, 90 sek. läuft das Lüftermittel in umgekehrter Richtung bzw. bei zwei parallel zu dem ersten Lüftermittel zusammengefassten Lüftern laufen diese wechselseitig, d. h. einer der Lüfter fördert Luft ins Freie, der zweite Lüfter Luft aus dem Freien ins Innere und nach 90 sek. kehrt sich die jeweilige Drehrichtung um) erfolgen. Die erfindungsgemäß im Bereich der Raumdecke vorgesehenen Wärmespeichermittel bewirken im Winterbetrieb einen zusätzlichen Rückhalt von Wärme, die so dem Rauminneren erhalten bleibt. Das zweite Lüftermittel wird im Winterbetrieb nicht betrieben, so dass eine Luftabfuhr durch den zweiten Luftführungskanal nicht erfolgt. Dieser kann ggf. sogar verschlossen werden, um einen Luft- und damit Wärmeverlust an dieser Stelle unterbinden. Alternativ kann dieser Luftführungskanal als passiver Kanal geöffnet bleiben, z. B. mit einem Ventil in Form eines „Rückschlagventils”, um Druckschwankungen im Rauminneren auszugleichen.The inventive system adds to the heat storage, as shown in the DE 196 39 128 A1 described and analogously also present in the system according to the invention, add a further heat storage, which helps both in the backward of contained in the interior of the room heat and to obtain a cool interior space. In particular, the system fulfills this effect when provided with a controller arranged to operate the first and second fan means in different modes of operation. In this case, preferably at least three operating modes are provided, namely a winter operation, a daytime summer operation and a nighttime summer operation. In winter operation, only the first fan means for ventilation and venting of the room is operated by the heat storage element, wherein contained in the room heat retained in the heat storage element and then the incoming fresh air is discharged. This operation can z. B. with a clock of 90 sec. (90 sec., The first fan means conveys air from the interior to the outside, 90 sec., The fan means runs in the opposite direction or with two fans combined in parallel to the first fan means they run alternately, ie one of the fans delivers air to the outside, the second fan Air from the outside into the interior and after 90 sec., The respective direction of rotation is reversed). The heat storage means provided according to the invention in the area of the ceiling cause an additional retention of heat during winter operation, which is thus retained in the interior of the room. The second fan means is not operated in winter operation, so that air is not discharged through the second air duct. This can possibly even be closed to prevent air and thus heat loss at this point. Alternatively, this air duct can remain open as a passive channel, z. B. with a valve in the form of a "check valve" to compensate for pressure fluctuations in the interior of the room.

Der Tages-Sommerbetrieb, der in Perioden ohne Heizung bzw. Heizerfordernis verwendet wird, also in Zeiten, in denen das Rauminnere vorrangig gegenüber der Außenluft kühler zu halten ist bzw. eine durch Personen oder Elektrogeräte oder dgl. auftretende Erwärmung aus dem Rauminneren abzuführen ist, werden das erste und das zweite Luftfördermittel genauso betrieben, wie im Winterbetrieb. D. h., das erste Luftfördermittel wird getaktet betrieben, beispielsweise wieder in einem 90 sek. Takt, wobei hier die durch das Wärmespeicherelement einströmende, erwärmte Außenluft Wärme an dieses Element abgibt, ausströ mende kühlere Rauminnenluft diese Wärme aufnimmt und nach außen abführt. Auf diese Weise wird ein übermäßiger Wärmeeintrag verhindert, der ggf. zur aktiven Kühlung des Raumes eingesetzte Energieverbrauch reduziert bzw. eine derartige Kühlung überflüssig gemacht. Als dritter Betriebsmodus wird bevorzugt ein Nacht-Sommerbetrieb eingerichtet, der ebenfalls in Zeiten ohne Heizerfordernis, in denen vielmehr für ein angenehmes kühles Raumklima zu sorgen ist, Verwendung findet. In diesem Betriebsmodus wird kühle Außenluft permanent durch das erste Luftfördermittel zugeführt, nimmt ggf. noch in dem Wärmespeicherelement enthaltende Wärme auf und sorgt so für die Abkühlung dieses Elementes. Während der heißen Tagesphase in dem Wärmespeichermittel im Bereich der Raumdecke oder des Zwischenraumes gespeicherte Wärme wird nun abgeführt, indem das zweite Luftfördermittel zum Abtransport von Luft aus dem Zwischenraum oberhalb der Raumdecke durch den zweiten Luftführungskanal nach außen betrieben wird. So zirkuliert die durch den ersten Luftführungskanal geführte, kühle Frischluft im Raum, sorgt für eine Kühlung, erwärmt sich an den Wärmespeichermitteln und nimmt dort tagsüber gespeicherte Wärme mit, so dass die Wärmespeichermittel im nächsten Tagesbetrieb wieder zur Wärmeaufnahme und -speicherung zur Verfügung stehen.Of the Day summer operation, in periods without heating or heating requirement is used, ie in times in which the interior of the room takes precedence over the outside air is to keep cool or a through Persons or electrical appliances or the like occurring heating is to be removed from the interior of the room, the first and the second air conveyor operated in the same way as in winter operation. D. h., The first air conveyor is operated clocked, for example again in a 90 sec. Clock, here by the heat storage element incoming, heated outside air heat gives off to this element, emanating cooler Indoor air absorbs this heat and to the outside dissipates. This way is an excessive Heat input prevents, if necessary, for active cooling reduces the energy used in the room or such Cooling made redundant. As the third operating mode It is preferred to set up a night-summer operation, which will also be available in times without Heizerfordernis, in which rather for a pleasant cool indoor climate is to be used. In In this operating mode, cool outside air becomes permanent supplied by the first air conveyor, takes possibly still in the heat storage element containing heat and thus ensures the cooling of this element. During the hot day phase in the heat storage medium Heat stored in the area of the ceiling or the space is now discharged by the second air conveyor for the removal of air from the space above the ceiling through the second air duct to the outside is operated. This circulates through the first air duct Guided, cool fresh air in the room, ensures a cooling, heats up at the heat storage means and takes in stored heat during the day, so that the heat storage medium in the next daily operation again available for heat absorption and storage stand.

Das erfindungsgemäße System kann mit Vorteil weiterhin eine Steuerung sowie mit dieser verbundene Steuergrößensensoren zum Erfassen von betriebsrelevanten Steuergrößen aufweisen, um eine von bestimmten Steuergrößen abhängige, gezielte Ansteuerung der ersten und zweiten Lüftermittel und so einen differenzierten Betrieb des Systems insgesamt zu ermöglichen. Solche Steuergrößen können z. B. sein: die Rauminnentemperatur, die Außentemperatur im Freien, die Raumluftfeuchte, der Kohlendioxidgehalt in der Raumluft und dergleichen. So kann z. B. bei einer Erfassung eines einen Schwellwert übersteigenden Kohlendioxidgehaltes in der Raumluft der Betrieb des Systems auf eine Zufuhr von Frischluft und Abfuhr von Raumluft geschaltet werden. Ähnliches gilt, wenn ein Luftfeuchtesensor eine einen Schwellwert übersteigende Luftfeuchte in der Raumluft detektiert. Abhängig von einer Differenz zwischen Rauminnen- und Außentemperatur kann das System bspw. im Sommerbetrieb zwischen Nacht- und Tagmodus umschalten. Ist es außerhalb des Raumes kühler als im Innern (liegt die Temperatur aber immer noch auf einem Niveau, welches eine Abkühlung der Rauminnenluft erfordert), so wird der Nachtbetrieb gewählt. Ist die Temperatur im Rauminnern jedoch niedriger als außerhalb, so wird das System von der Steuerung auf Tagbetrieb geschaltet.The The system according to the invention can continue to be advantageous a controller and associated control size sensors for recording operation-relevant control variables have to be one of certain control variables dependent, targeted activation of the first and second Fan means and so a differentiated operation of the system total allow. Such control variables can z. Example: the room interior temperature, the outside temperature outdoors, the indoor air humidity, the carbon dioxide content in the room air and the same. So z. B. upon detection of a threshold exceeding Carbon dioxide content in the indoor air the operation of the system a supply of fresh air and removal of room air are switched. something similar if an air humidity sensor exceeds a threshold value Humidity detected in the room air. Depending on one Difference between indoor and outdoor temperature can For example, switch system between night and day mode in summer mode. Is it cooler outside of the room than inside? (but the temperature is still at a level which requires a cooling of the indoor air), so is the night mode selected. However, the temperature inside the room is lower as outside, so the system on the control Day mode switched.

Dieser zusätzliche Effekt hilft, den für die Raumklimatisierung erforderlichen Energieaufwand gegenüber einem allein mit einem System gemäß der DE 196 39 128 A1 ausgestatteten Raum noch einmal zu reduzieren und dann Betriebskosten einzusparen und einen Beitrag zum Umweltschutz und zur Klimaverträglichkeit zu leisten.This additional effect helps to reduce the energy expenditure required for room air conditioning compared to a single system DE 196 39 128 A1 equipped room once again and then save operating costs and make a contribution to environmental protection and climate compatibility.

Das Wärmespeichermittel im Bereich der Raumdecke bzw. im Zwischenraum ist mit Vorteil ein Phasenübergangs-Wärmespeicher-Material, ein sogenanntes Phase change material (PCM). Bei einem solchen Material handelt es sich um ein Material, typischerweise eine Art Wachs, welches im Bereich von hier interessanten Temperaturen z. B. im Bereich von 20 bis 25°C einen Phasenübergang durchläuft, insbesondere von fest zu flüssig, bei dem Energie in Form von Wärme der Umgebung entnommen und in dem System thermodynamisch gespeichert wird. Bei einem erneuten Phasenübergang in die Ausgangsphase (von flüssig zu fest) wird diese Wärme wieder freigeben.The Heat storage medium in the area of the ceiling or in the space is advantageously a phase change heat storage material, a so-called phase change material (PCM). With such a material it is a material, typically a kind of wax, which in the range of here interesting temperatures z. In the Range of 20 to 25 ° C undergoes a phase transition, in particular from solid to liquid, in which energy in the form of heat taken from the environment and thermodynamically stored in the system becomes. In a new phase transition to the initial phase (from liquid to solid) will release this heat again.

Dieses Phasenübergangs-Wärmespeicher-Material kann z. B. in der Raumdecke eingebunden sein, z. B. in Gipskartonplatten bereits im Material integriert oder in Lehmbauplatten im Plattenkörper verteilt, es kann aber auch eingebunden in gesonderte Matten oder Folien im Bereich des Zwischenraumes auf die Raumdecke aufgelegt sein.This Phase transition heat storage material may, for. B. be integrated in the ceiling, z. B. in plasterboard already integrated in the material or distributed in clay building boards in the panel body, but it can also be incorporated into separate mats or foils in the Be placed area of the space on the ceiling.

Ein weiteres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, der sich die Vorteile und Merkmale der Erfindung auch noch einmal in Details entnehmen lassen.One Further understanding of the invention will be apparent from the following description of an embodiment, the advantages and features of the invention also once again in details.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße System im Winterbetrieb mit Erläuterungen; 1 in a schematic representation of the system according to the invention in winter operation with explanations;

2 in einer gleichartigen schematischen Darstellung das erfindungsgemäße System im Winterbetrieb mit weiteren Erläuterungen; 2 in a similar schematic representation of the system according to the invention in winter operation with further explanations;

3 das erfindungsgemäße System in gleicher schematischer Darstellung im Sommerbetrieb tagsüber; und 3 the system of the invention in the same schematic representation in summer operation during the day; and

4 das erfindungsgemäße System im Sommerbetrieb nachts. 4 the system according to the invention in summer operation at night.

Das erfindungsgemäße System dient zur Be- bzw. Entlüftung, also zum Luftaustausch eines Rauminneren 1 eines Raumes. Der Begriff „Wohnraum” umfasst dabei nicht allein privat genutzte Räume zum Wohnen, sondern auch Büros, Hotelzimmer und dgl. in einem Gebäude gelegene umschlossene Räume.The system according to the invention serves for ventilation, ie for air exchange of a room interior 1 a room. The term "living space" includes not only privately used rooms for living, but also offices, hotel rooms and the like. Located in a building located enclosed spaces.

Der Wohnraum ist nach oben hin durch eine Raumdecke 2 begrenzt, die nach Art einer abgehängten Decke gebildet ist und oberhalb derer ein Zwischenraum 3 verbleibt, in dem Luft entlang strömen kann. Der Zwischenraum 3 ist mit dem Rauminneren 1 zum Luftaustausch verbunden über einen Spalt 4. Der Spalt 4 ist lediglich an einer Längskante der Raumdecke 2 angeordnet, an den weiteren Kanten ist die Raumdecke 2 mit den Wänden des Raumes luftundurchlässig verbunden. Auf der dem Spalt 4 gegenüberliegenden Seite mündet ein Luftführungskanal 5 in den Zwischenraum 3. In dem Luftführungskanal 5 ist ein Lüftermittel 6 angeordnet, das Luft aus dem Zwischenraum 3 ins Freie fördern kann. Hier nicht näher dargestellt ist schließlich ein Wärmespeicherelement in dem Luftführungskanal 5 angeordnet, welches einen passiven Wärmerückhalt bewerkstelligt.The living room is upwards through a ceiling 2 limited, which is formed in the manner of a suspended ceiling and above which a gap 3 remains in the air can flow along. The gap 3 is with the room interior 1 connected to the air exchange through a gap 4 , The gap 4 is only on one longitudinal edge of the ceiling 2 arranged on the other edges is the ceiling 2 connected to the walls of the room air impermeable. On the the gap 4 opposite side opens an air duct 5 in the gap 3 , In the air duct 5 is a fan agent 6 arranged the air from the gap 3 can promote into the outdoors. Not shown in detail here is finally a heat storage element in the air duct 5 arranged, which accomplishes a passive heat retention.

Einem weiteren Luftführungskanal 8 enthält die das Rauminnere 1 vom Freien trennende Außenwand 7. Dieser Luftführungskanal enthält nicht näher dargestellte Wärmespeicherelemente, hier von der Luft durchströmbare Keramikelemente. In dem Luftführungskanal 8 sitzt ein weiteres Lüftermittel 9, welches zum wahlweisen Befördern von Luft im Freien in das Rauminnere 1 und in umge kehrter Richtung eingerichtet ist. Der Luftführungskanal 8 mündet unterhalb der Raumdecke 2 in prinzipiell beliebiger Höhe in das Rauminnere 1, insbesondere aber bodennah.Another air duct 8th contains the interior of the room 1 the outside separating wall 7 , This air duct contains heat storage elements, not shown here, here through the air flow through ceramic elements. In the air duct 8th sits another fan means 9 , which allows the optional transport of air outdoors in the interior of the room 1 and set up in the opposite direction. The air duct 8th opens below the ceiling 2 in principle any height in the interior of the room 1 , but especially near the ground.

In 1 ist der Winterbetrieb schematisch dargestellt. Hier ist zunächst dargestellt, die durch die Beheizung des Raumes erwärmte Luft nach oben steigt, die Raumdecke 2 erwärmt und dann Wärme in in diesem Bereich angeordneten Wärmespeichermitteln, insbesondere Phasenübergangs-Wärmespeicher-Materialien (PCM's) gespeichert wird. Der Raum wird beheizt und die warme Luft steigt nach oben und erwärmt die Raumdecke und die Wärmespeichermittel, die die Wärme speichern.In 1 the winter operation is shown schematically. Here is shown first, the heated by the heating of the room air rises, the ceiling 2 is then heated and then heat stored in this area heat storage means, in particular phase change heat storage materials (PCM's) is stored. The room is heated and the warm air rises and heats the ceiling and the heat storage media that store the heat.

In 2 ist zur weiteren Erläuterung des Winterbetriebes eine weitere Darstellung gegeben. Dort wird erläutert, dass das hier als erstes Lüftermittel bezeichnete Lüftermittel 9 in einem Takt, hier einen 90 sek. Takt, wechselweise verbrauchte Luft aus dem Raum nach außen zieht und anschließend Frischluft ins Rauminnere befördert. Dabei wird die in der verbrauchten Raumluft gespeicherte Wärme in dem Wärmespeicherelement gespeichert und anschließend an die einströmende Frischluft abgegeben, die so vorerwärmt wird. Die in der Decke gespeicherte Wärme geht nicht verloren. Im Bereich des als zweiter Luftführungskanal bezeichneten Luftführungskanals 5 findet durch das dort angeordnete zweite Lüftermittel 6 kein aktiver Lufttransport statt. Lediglich zum Zwecke des Druckausgleiches kann Luft durch den zweiten Luftführungskanal 5 aus- und eintreten, wobei durch das dort angeordnete Wärmespeicherelement auch hier ein Wärmerückhalt stattfindet.In 2 is given for further explanation of the winter operation, a further illustration. It explains that the fan means referred to here as the first fan means 9 in one bar, here a 90 sec. Clock, alternately consumed air from the room pulls outward and then transported fresh air into the room. The heat stored in the exhausted room air heat is stored in the heat storage element and then released to the incoming fresh air, which is so preheated. The heat stored in the ceiling is not lost. In the area of the air duct referred to as the second air duct 5 takes place through the second fan means arranged there 6 no active air transport taking place. Only for the purpose of pressure equalization can air through the second air duct 5 out and enter, with a heat retention takes place by the heat storage element arranged there.

Der Winterbetrieb läuft tags wie nachts gleichermaßen wie oben beschrieben.Of the Winter operation runs equally day and night as described above.

In 3 ist das erfindungsgemäße System schematisch im Sommerbetrieb bei Tag gezeigt, wenn also die Außentemperatur hoch ist und die Innentemperatur des Raumes bei einer gegenüber der Außentemperatur niedrigeren Temperatur gehalten werden soll, im Beispiel Außentemperatur ca. 30°C und Innentemperatur ca. 25°C.In 3 the system according to the invention is shown schematically in summer mode during the day, so if the outside temperature is high and the interior temperature of the room should be kept at a lower temperature compared to the outside temperature, in the example outside temperature about 30 ° C and internal temperature about 25 ° C.

Die Sonne heizt den Raum auf. Die Wärme im Raum steigt nach oben, die Energie wird von den Wärmespeichermittel gespeichert und die Raumtemperatur bleibt angenehm.The Sun heats up the room. The heat in the room increases above, the energy is stored by the heat storage media and the room temperature stays pleasant.

Tagsüber arbeitet im Sommerbetrieb das System in gleicher Betriebsweise der Lüfter wie im Winterbetrieb. D. h., dass das erste Lüftermittel 9 erneut getaktet Frischluft von außen zu- und verbrauchte Rauminnenluft nach außen abführt. Auch hier ist das zweite Lüftermittel 6 nicht aktiv. Hierbei wird die durch den Luftführungskanal 8 eintretende Außenluft durch Abgabe der mitgeführten Wärme an das Wärmespeicherelement gekühlt, die kühlere Rauminnenluft nimmt diese Wärme beim Weg ins Freie auf und sorgt so für einen Abtransport der überschüssigen Wärme aus dem Rauminneren nach außen. Einen weiteren Effekt und Einfluss auf die Raumkühlung haben die Wärmespeichermittel in Form der PCM's im Bereich der Raumdecke 2 bzw. des Zwischenraumes 3, die tagsüber überschüssige Wärme, die z. B. von Menschen, Elektrogeräten oder dgl. erzeugt wird, aufnimmt und so dem Rauminneren entzieht.During the day, during summer operation, the system operates in the same mode of operation of the fans as in winter operation. That is, the first fan means 9 reclocked fresh air from the outside and consumed indoor air discharged to the outside. Again, this is the second fan agent 6 not active. Here, the through the air duct 8th incoming outside air cooled by delivery of the entrained heat to the heat storage element, the cooler interior air absorbs this heat on the way to the outside and thus ensures a removal of the excess heat from the interior of the room to the outside. Another effect and influence on the room cooling have the heat storage media in the form of PCM's in the area of the ceiling 2 or the intermediate space 3 , the daytime excess heat, the z. B. of people, electrical appliances or the like. Is generated, absorbs and so the interior of the room.

Im Sommerbetrieb wird des Nachts, wenn die Außentemperaturen gesunken sind, im Besipiel Außentemperatur ca. 22°C und Innentemperatur ca. 22°C, wie in 4 veranschaulicht, das erste Lüftermittel permanent zur Beförderung von nun kühlerer Außenluft in das Rauminnere 1 geschaltet, das zweite Lüftermittel 6 fördert permanent Luft aus dem Zwischenraum 3 nach außen. Dabei steigt die ins Innere geführte, kühle Luft im Raum nach oben, tritt durch den Schlitz 4 in den Zwischenraum 3 und erwärmt sich dort durch Aufnahme der in den PCM's gespeicherten Wärme und wird erwärmt nach außen durch den zweiten Luftführungskanal 5 abgeführt. Auf diese Weise wird die tagsüber in dem Bereich der Raumdecke in den PCM's gespeicherte Wärme abgeführt, die PCM's stehen für eine erneute Speicherung überschüssiger Wärme am nächsten Tag im Tagbetrieb wieder bereit.In summer operation, at night, when the outside temperature has dropped, in the outdoor temperature approx. 22 ° C and indoor temperature approx. 22 ° C, as in 4 illustrates the first fan means permanently for transporting now cooler outside air into the room interior 1 switched, the second fan means 6 permanently promotes air from the gap 3 outward. In the process, the cool air in the room, which is guided into the interior, rises upwards and passes through the slit 4 in the gap 3 and heats up there by receiving the heat stored in the PCM's and is heated to the outside through the second air duct 5 dissipated. In this way, the heat stored in the area of the ceiling in the PCM's during the daytime is dissipated, and the PCMs are ready to re-store excess heat the next day in daytime operation.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, wie das erfindungsgemäße System einen zusätzlichen Beitrag zum Wärmemanagement in bewohnten Räumen leistet, der einen Einsatz von kostspieliger und klimaschädlicher Energie für die Raumklimatisierung reduzieren hilft.Out The above description shows how the inventive System an additional contribution to thermal management in inhabited rooms that makes use of more expensive and reduce climate-damaging energy for room air conditioning helps.

11: Rauminneresspace Affairs
22: Raumdeckeceiling
33: Zwischenraumgap
44: Spaltgap
55: LuftführungskanalAir duct
66: Lüftermittelfan means
77: Außenwandouter wall
88th: LuftführungskanalAir duct
99: Lüftermittelfan means

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19639128 A1 [0004, 0007, 0008, 0010, 0013]

Claims

System for heat regulating ventilation of a room ceiling ( 2 ) living room with a first room interior ( 1 ) with the air duct connecting the free air ( 8th ), in which a heat storage element and a first fan means ( 9 ) for selectively conveying air from the interior of the room ( 1 ) are arranged in the open and in the opposite direction, whereby on the inside of the room ( 1 ) facing away from the ceiling ( 2 ) a gap ( 3 ), which is a connection ( 4 ) with the interior of the room ( 1 ), so that air from the interior of the room ( 1 ) into the space ( 3 ), wherein in the intermediate space ( 3 ) and / or in the ceiling ( 2 ) Heat storage means for storing in the on the ceiling ( 2 ) are provided along the air flowing along the air and wherein a second air duct ( 5 ) the space ( 3 ) connects to the outdoors and in the second ventilation duct ( 5 ) a second fan means ( 6 ) for conveying air from the intermediate space ( 3 ) is arranged in the open.

System according to claim 1, characterized in that the heat storage element at least one in the first air duct ( 8th ) arranged, can be traversed by the air ceramic element.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the heat storage means a Phase transition heat storage material (a so-called. Phase Change Material, PCM).

System according to claim 3, characterized in that the phase transition heat storage material in the ceiling ( 2 ) or in mats or foils in the intermediate space ( 3 ) on the ceiling ( 2 ) rest.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the connection (4) of the intermediate space ( 3 ) with the interior of the room ( 1 ) one-sided on the otherwise with the room walls ( 7 ) connected ceiling ( 2 ) is between this and the adjacent room wall left slot.

System according to claim 5, characterized in that the second air duct ( 5 ) at one of the slots ( 4 ) opposite side into the space ( 3 ) opens.

System according to one of the preceding claims, characterized by a controller which is adapted to the first and the second fan means ( 9 . 6 ) operate in different operating modes.

System according to claim 7, characterized in that it comprises at least three modes of operation, namely a winter operation in which in a timed change by the first fan means ( 9 ) Air from the open air into the interior of the room ( 1 ) and from the interior of the room ( 1 ) is conveyed to the outside, the second fan means ( 6 ) is not operated, a day-summer operation, in which the first and the second fan means ( 6 . 9 ) as a winter operation, and a night-summer operation in which the first fan means ( 9 ) for the continuous supply of air from the open air into the interior of the room ( 1 ) and the second fan means ( 6 ) for the continuous removal of air from the space ( 3 ) are operated outdoors.

System according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a controller and associated control size sensors for detecting operationally relevant control variables, such as indoor temperature, outdoor temperature, room air humidity, carbon dioxide content in the room air and the like, wherein the controller is adapted to the operation of the first and second fan means ( 6 . 9 ) depending on output values of the control size sensors.