DE202011003725U1 - ceiling panels - Google Patents
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Abstract
Deckensegel (1) zur Anbringung an einer Gebäudedecke, umfassend: a) ein Gehäuse mit einem plattenförmigen Boden (2), wobei auf einer Oberseite des Bodens (2) ein von einem Kühl- oder Heizmedium durchströmbarer Leitungsabschnitt (3) angeordnet ist, der in einem wärmeleitfähigen Kontakt mit dem Boden (2) ist, wodurch an der Unterseite des Bodens (2), eine Fläche (4) zur Strahlungswärmeübertragung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass b) das Deckensegel (1) ferner ein Gebläse (5) umfasst, mit dem eine konvektive Wärmeübertragung zwischen dem Deckensegel (1) und einem von dem Gebläse (5) erzeugbaren Luftstrom erzwingbar ist.Ceiling sail (1) for attachment to a building ceiling, comprising: a) a housing with a plate-shaped base (2), a line section (3) through which a cooling or heating medium can flow, which is arranged in is a thermally conductive contact with the floor (2), whereby a surface (4) for radiant heat transfer is formed on the underside of the floor (2), characterized in that b) the ceiling sail (1) further comprises a blower (5), with which a convective heat transfer between the ceiling sail (1) and an air flow that can be generated by the fan (5) can be forced.
Description
Die Erfindung betrift ein Deckensegel zum Anbringen an eine Gebäudedecke. Das Deckensegel wird zur Temperierung des Raumes, in dem das Deckensegel angebracht ist, verwendet, wobei mit dem Deckensegel der Raum beheizt oder/und gekühlt werden kann. Das Segel kann daher ein Deckenkühl- und/oder -heizsegel sein. Bevorzugt ist die Erfindung ein Deckenumluft-Kühl-/Heiz-Segel. Das Deckensegel erfüllt ferner die Funktion der Schallabsorption. Ferner wird ein Verfahren zum Klimatisieren oder Temperieren eines Raumes offenbart.The invention relates to a ceiling sail for attachment to a building ceiling. The ceiling canopy is used to control the temperature of the room in which the ceiling canopy is mounted, with the ceiling canopy heating and / or cooling the room. The sail may therefore be a ceiling cooling and / or -heizsegel. Preferably, the invention is a ceiling convection cooling / heating sail. The ceiling sail also fulfills the function of sound absorption. Furthermore, a method for air conditioning or tempering a room is disclosed.
Moderne Gebäude weisen oftmals eine Decke aus Beton, insbesondere eine Sichtbetondecke auf, die den Raum sehr schallhart macht. Aus dem Stand der Technik ist der Einsatz von so genannten Deckensegeln bekannt, die an der Decke angebracht werden und schallabsorbierende Flächen bilden, wodurch die Nachhallzeit im Raum reduziert wird. Es ist ferner aus dem Stand der Technik bekannt, in ein solches Deckensegel Rohrleitungen mit einem Kühl- oder Heizmedium zu integrieren, das mit einem Gehäuse des Deckensegels in einem thermischen Kontakt steht, wodurch der Raum aufgrund Wärmestrahlung gekühlt oder geheizt werden kann.Modern buildings often have a concrete ceiling, in particular a fair-faced concrete floor, which makes the room very reverberant. From the prior art, the use of so-called ceiling panels is known, which are attached to the ceiling and form sound-absorbing surfaces, whereby the reverberation time is reduced in space. It is also known from the prior art to integrate in such a ceiling sail piping with a cooling or heating medium, which is in thermal contact with a housing of the ceiling sail, whereby the space can be cooled or heated due to thermal radiation.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Wärme- oder Kühlleistung eines Deckensegels zu verbessern.It is an object of the invention to improve the heat or cooling performance of a ceiling sail.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.The object is solved by the features of
Das erfindungsgemäße Segel kann zur Temperierung von Räumen eingesetzt werden. Es dient zur Abdeckung der jeweils im Raum vorherrschenden Kühl- bzw. Heizleistungsanforderungen. Des Weiteren wird durch die Integration von schallabsorbierenden Flächen die Nachhallzeit im Raum reduziert. Die Einbringung der Kühl- bzw. Heizleistung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Deckensegel konvektiv (luftgeführt) und/oder über Strahlung.The sail according to the invention can be used for temperature control of rooms. It serves to cover the respectively prevailing in the room cooling or heating power requirements. Furthermore, the reverberation time in the room is reduced by the integration of sound-absorbing surfaces. The introduction of the cooling or heating power takes place in the ceiling canopy according to the invention convectively (air-guided) and / or radiation.
Um maximale Behaglichkeit der im Raum befindlichen Personen zu gewährleisten, wird beispielsweise im Heizfall mittels Strahlungswärme geheizt. Wenn die in Form von Wärmestrahlung durch das Deckensegel abgebbare Leistung nicht reicht, wird zusätzlich mittels Umluft, die abgebbare Wärmeleistung erhöht.In order to ensure maximum comfort of persons in the room, for example, in the case of heating by means of radiant heat is heated. If the achievable in the form of heat radiation through the ceiling sail performance is not enough, the deliverable heat output is also increased by circulating air.
Gleiches gilt für den Kühlfall entsprechend. Reicht die Kühlleistung in Form von Strahlungskühlung nicht aus, wird im Umluftbetrieb zusätzlich konvektiv gekühlt, wodurch die Kühlleistung erhöht wird.The same applies to the cooling case accordingly. If the cooling capacity in the form of radiant cooling is insufficient, convection cooling in convection mode additionally increases the cooling capacity.
Das erfindungsgemäße Deckensegel dient zur Anbringung an eine Gebäudedecke. Das Deckensegel kann deckenbündig oder unmittelbar, d. h. im Wesentlichen ohne Abstand zur Gebäudedecke, oder mittelbar bzw. abgehängt, d. h. mit einem deutlichen Abstand zur Gebäudedecke angeordnet werden. Eine solche eine Gebäudedecke und mindestens ein Deckelsegel umfassende Anordnung kann vorteilhaft dadurch weitergebildet sein, dass mehrere solcher Deckensegel in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind und dass mindestens eines davon ein Deckensegel nach der Erfindung ist. D. h., dass die anderen der mehreren Deckensegel nicht notwendigerweise erfindungsgemäß ausgebildet sein müssen, aber durchaus so ausgebildet sein können. Vorteilhaft haben das erfindungsgemäße Deckensegel und – sofern vorhanden – die anderen Deckensegel ein identisches oder ähnliches Außenformat, insbesondere hinsichtlich der Länge und Breite des Segels, oder/und Design.The ceiling canopy according to the invention is used for attachment to a building ceiling. The ceiling can be ceiling flush or directly, ie essentially without distance to the building ceiling, or indirectly or suspended, that are arranged at a significant distance from the building ceiling. Such a building ceiling and at least one cover sail comprehensive arrangement can advantageously be further developed in that several such ceiling panels are arranged in a row next to each other and that at least one of them is a ceiling sail according to the invention. This means that the other of the multiple ceiling sails does not necessarily have to be designed according to the invention, but can certainly be designed in this way. Advantageously, the ceiling canopies invention and - if available - the other Ceiling sail an identical or similar outside format, especially with regard to the length and width of the sail, and / or design.
In das Deckensegel kann eine Luft führende Leitung, die mit einer Klimaanlage verbunden ist, integriert sein, mit der klimatisierte Luft in das Deckensegel einbringbar ist, wenn es aus der Leitung austritt. Die Leitung kann somit mindestens eine Öffnung aufweisen, welche in das Innere des Deckensegels mündet. Die über die Leitung zugeführte Luft kann vorteilhaft über mindestens eine Öffnung des Deckensegels aus diesem austreten und vorteilhaft in den Raum, in dem das Deckensegel angeordnet ist, eingebracht werden.In the ceiling sail, an air-carrying duct, which is connected to an air conditioning, be integrated, with the conditioned air is introduced into the ceiling sail when it exits the line. The line can thus have at least one opening which opens into the interior of the ceiling sail. The air supplied via the line can advantageously exit from this via at least one opening of the ceiling sail and can be advantageously introduced into the space in which the ceiling sail is arranged.
Alternativ kann zwischen der Gebäudedecke und dem mindestens einen Deckensegel die mit dem Klimagerät verbundene Leitung zwischen der Gebäudedecke und dem mindestens einen Deckensegel angeordnet sein. Anders als bei der vorhergehenden Alternative mündet die mindestens eine Öffnung der Leitung in den Raum außerhalb des Deckensegels.Alternatively it can be arranged between the building ceiling and the at least one ceiling sail connected to the air conditioner line between the building ceiling and the at least one ceiling canopy. Unlike the previous alternative, the at least one opening of the conduit opens into the space outside the ceiling sail.
Das erfindungsgemäße Deckensegel umfasst ein Gehäuse mit einem plattenförmigen Boden. Der Boden kann aus einem Metallblech, wie z. B. einem Lochblech, hergestellt sein. Der Boden kann eine Oberseite aufweisen, die zu der Gebäudedecke oder einem Deckel des Deckensegels weist, und eine Unterseite aufweisen, die von der Gebäudedecke oder dem Deckel weg weist. Die Oberseite weist bevorzugt ins Innere des Deckensegels und die Unterseite des Bodens bildet bevorzugt die Außenseite des Deckensegels oder weist zu einem Gebäudeboden des Raumes, in dem das Deckensegel angebracht ist. Unter plattenförmig wird eine Struktur verstanden, welche eine im Verhältnis zu ihrer Länge und Breite geringe, d. h. zumindest kleinere Dicke oder Höhe aufweist.The ceiling sail according to the invention comprises a housing with a plate-shaped bottom. The floor can be made of a metal sheet, such. B. a perforated plate to be made. The floor may have an upper side facing the ceiling of the building or a lid of the ceiling sail and having a lower surface facing away from the ceiling of the building or the cover. The upper side preferably points into the interior of the ceiling sail and the underside of the floor preferably forms the outside of the ceiling sail or points to a building floor of the room in which the ceiling sail is mounted. Under plate-shaped is understood a structure which is low in relation to their length and width, d. H. has at least a smaller thickness or height.
Das Gehäuse kann ferner einen Deckel aufweisen der z. B. plattenförmig ausgestaltet ist, der und/oder beabstandet und vorzugsweise in etwa parallel zu dem Boden angeordnet ist. Zwischen dem Boden und dem Deckel ist vorzugsweise das Innere des Deckensegels gebildet. Die Oberseite des Deckels weist vorzugsweise nach außen oder zu der Gebäudedecke. Die Unterseite des Deckels weist vorzugsweise zu dem plattenförmigen Boden oder ins Innere des Deckensegels. Der Deckel kann beispielsweise aus einem Metallblech geformt sein.The housing may further comprise a lid of z. B. plate-shaped, which and / or spaced and is preferably arranged approximately parallel to the bottom. Between the bottom and the lid, the interior of the ceiling sail is preferably formed. The top of the lid preferably faces outward or to the ceiling of the building. The underside of the lid preferably faces the plate-shaped bottom or the interior of the ceiling sail. The lid may for example be formed from a metal sheet.
Das Deckensegel oder das Gehäuse kann über seinen Umfang, der sich bevorzugt über dem Umfang, d. h. die Länge und Breite des Bodens oder/und Deckels erstreckt, offen oder vorzugsweise im Wesentlichen geschlossen sein.The ceiling canopy or housing may have over its circumference, preferably over the circumference, d. H. extending the length and width of the bottom and / or lid, be open or preferably substantially closed.
Das Deckensegel kann in bevorzugten Ausführungen an seinem Umfang oder/und am Boden oder/und am Deckel wenigstens eine Öffnung aufweisen, durch die ein Luftstrom aus dem Inneren des Deckensegels in den Raum, welcher das Deckensegel umgibt, strömen kann. Die wenigstens eine Öffnung kann rund, wie z. B. kreisrund sein. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Öffnung schlitzförmig. In besonders bevorzugten Ausführungen ist die mindestens eine Öffnung im Randbereich des plattenförmigen Bodens angeordnet.The ceiling sail may have in preferred embodiments at its periphery and / or on the bottom and / or on the cover at least one opening through which an air flow from the interior of the ceiling sail in the space surrounding the ceiling can flow. The at least one opening may be round, such. B. be circular. Preferably, the at least one opening is slot-shaped. In particularly preferred embodiments, the at least one opening is arranged in the edge region of the plate-shaped bottom.
Das Deckensegel oder das Gehäuse des Deckensegels kann beispielsweise rechteckig oder quaderförmig sein, wobei die Höhe des Quaders, d. h. des Gehäuses im Verhältnis zu seiner Länge und Breite gering, d. h. zumindest geringer als die Länge und Breite des Quaders ist. Hierdurch kann ein flaches Deckensegel oder Gehäuse gebildet werden. Beispielsweise können die Ausströmöffnungen entlang der Länge und/oder entlang der Breite des Gehäuses oder des Bodens angeordnet sein. Sind schlitzförmige Ausströmöffnungen vorgesehen, können diese parallel zueinander angeordnet sein, wobei die Ausströmöffnungen in den gegenüber liegenden Randbereichen des Gehäuses angeordnet sein können. Die Randbereiche, welche zwischen den und vorzugsweise quer zu den Ausströmöffnungen angeordnet sind, können ebenfalls je mindestens eine Ausströmöffnung, wie z. B. je eine schlitzförmige Ausströmöffnung aufweisen. Vorzugsweise sind diese Randbereiche aber geschlossen oder weisen keine solche Öffnung auf.The ceiling sail or the housing of the ceiling sail, for example, be rectangular or cuboid, wherein the height of the cuboid, d. H. the housing in relation to its length and width low, d. H. at least less than the length and width of the cuboid. In this way, a flat ceiling sail or housing can be formed. For example, the outflow openings can be arranged along the length and / or along the width of the housing or the floor. If slit-shaped outflow openings are provided, they can be arranged parallel to one another, wherein the outflow openings can be arranged in the opposite edge regions of the housing. The edge regions, which are arranged between the and preferably transversely to the outflow openings, can also each at least one outflow opening, such. B. each have a slot-shaped outflow. Preferably, however, these edge regions are closed or have no such opening.
Beispielsweise kann das Innere des Deckensegels nur über, d. h. abgesehen von etwaigen Undichtigkeiten des Gehäuses, mit der mindestens einen Ausströmöffnung und einer weiter unten beschriebenen Ansaugöffnung für einen Luftaustausch mit dem das Deckensegel umgebenden Raum verbunden sein.For example, the interior of the ceiling sail can only over, d. H. apart from any leaks in the housing, with which at least one outflow opening and an intake opening described below for an air exchange with the space surrounding the ceiling can be connected.
Auf der Oberseite des Bodens des Deckensegels ist ein von einem Kühl- oder Heizmedium durchströmbarer Leitungsabschnitt, wie z. B. eine Rohrleitung, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium, angeordnet, der in einem wärmeleitfähigen Kontakt mit dem Boden ist oder steht. Durch den wärmeleitfähigen Kontakt steht der Boden in thermischer Wechselwirkung mit dem Leitungsabschnitt. Durch den wärmeleitfähigen Kontakt wird an der Unterseite des Bodens eine Fläche zur Strahlungswärmeübertragung gebildet. Diese Fläche kann dem Raum, der das Deckensegel umgibt, durch Wärmestrahlung Energie hinzufügen (heizen) oder entziehen (kühlen). Der Leitungsabschnitt ist mit dem Boden über Festkörper verbunden. Bevorzugt ist der Kontakt mit dem Boden für eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung optimiert. Z. B. kann der Leitungsabschnitt mit einem Profil, wie z. B. aus Aluminium oder Kupfer, besonders bevorzugt mit einem Aluminiumstrangpressprofil mit dem Boden verbunden sein. Das Profil kann z. B. am Boden angeklebt oder angelötet oder angeschweißt oder auf eine ähnliche Weise angefügt sein. Gleiches kann für die Verbindung des Leitungsabschnitts mit dem Profil gelten. In bevorzugten Ausführungen kann der Leitungsabschnitt formschlüssig mit dem Profil verbunden, wie z. B. verklippst oder verpresst sein.On the top of the bottom of the ceiling sail is a flow-through of a cooling or heating medium line section, such. B. a pipe, in particular of copper or aluminum, arranged, which is in a thermally conductive contact with the ground or is. Due to the thermally conductive contact, the bottom is in thermal interaction with the line section. Due to the thermally conductive contact a surface for radiant heat transfer is formed on the underside of the bottom. This surface can add (heat) or remove (cool) energy from the space surrounding the ceiling canopy by heat radiation. The line section is connected to the ground via solids. Preferably, the contact with the ground is optimized for heat transfer by heat conduction. For example, the line section with a profile such. As aluminum or copper, particularly preferably be connected to the ground with an aluminum extruded profile. The profile can z. B. glued to the ground or soldered or welded or attached in a similar manner. The same applies to the connection of the line section with the profile. In preferred embodiments, the line section can be positively connected to the profile, such. B. be clipped or pressed.
Bevorzugt ist der Leitungsabschnitt mäanderförmig an dem Boden entlang angeordnet. Der mäanderförmige Leitungsabschnitt kann sich aus geraden und gekrümmten Abschnitten zusammensetzen. Vorzugsweise ist der oder sind die geraden Abschnitte des Leitungsabschnitts in dem wärmeleitfähigen Kontakt mit dem Boden. Beispielsweise kann sich das Profil, welches den Boden mit dem Leitungsabschnitt verbindet, über den überwiegenden Teil des oder der geraden Abschnitte des mäanderförmigen Leitungsabschnitts erstrecken. Besonders bevorzugt erstreckt sich der wärmeleitfähige Kontakt mit dem Boden um ein Vielfaches, wie z. B. mindestens 5-faches des Durchmessers des Leitungsabschnitts entlang dem Leitungsabschnitt.Preferably, the line section is arranged meandering along the ground. The meandering line section may be composed of straight and curved sections. Preferably, the one or more straight portions of the conduit portion are in thermally conductive contact with the ground. For example, the profile that connects the floor to the pipe section may extend over the majority or even of the straight sections of the meandering pipe section. Particularly preferably, the thermally conductive contact extends to the bottom by a multiple, such. B. at least 5 times the diameter of the line section along the line section.
Das Kühl- oder Heizmedium kann von außerhalb an das Deckensegel zugeführt werden. Das Deckensegel kann hierzu einen Anschluss für einen Vorlauf und einen Anschluss für einen Rücklauf aufweisen. Über den Vorlauf wird Kühl- oder Heizmedium, wie z. B. Wasser, dem Deckensegel zugeführt. Über den Rücklauf wird das Kühl- oder Heizmedium, das in dem Deckensegel Wärmeenergie aufgenommen (Kühlfunktion) oder abgegeben (Heizfunktion) hat, von dem Deckensegel abgeführt. Hierdurch lässt sich die Temperatur des Raumes in dem das Deckensegel angebracht ist, über Strahlungswärmeübertragung beeinflussen.The cooling or heating medium can be supplied from outside to the ceiling sail. The ceiling sail can for this purpose have a connection for a flow and a connection for a return. About the flow is cooling or heating medium, such. As water, the ceiling sail supplied. About the return, the cooling or heating medium, the heat absorbed in the ceiling canopy (cooling function) or discharged (heating function), discharged from the ceiling canopy. This makes it possible to influence the temperature of the room in which the ceiling canopy is mounted, via radiant heat transfer.
Es können jedoch Fälle auftreten, in denen die durch Wärmestrahlung erzeugte Heiz- oder Kühlleistung nicht reicht, um den Raum ausreichend zu temperieren. Erfindungsgemäß umfasst das Deckensegel ferner ein Gebläse, mit dem eine konvektive Wärmeübertragung zwischen dem Deckensegel und einem von dem Gebläse erzeugbaren Luftstrom erzwingbar ist. Durch die erzwungene Konvektion wird die Wärmeübertragung zwischen dem Deckensegel und dem Luftstrom gegenüber einer freien, d. h. nicht erzwungenen Konvektion verbessert. Bei einer freien Konvektion wird eine Konvektionsströmung durch eine beheizte oder gekühlte Fläche verursacht. Bei der erzwungenen Konvektion wird die Konvektionsströmung durch das Gebläse verursacht.However, there may be cases in which the heat or cooling power generated by heat radiation is insufficient to temper the room sufficiently. According to the invention, the ceiling sail further comprises a fan, with which a convective heat transfer between the ceiling sail and an air flow which can be generated by the fan can be forced. Due to the forced convection, the heat transfer between the ceiling sail and the air flow against a free, d. H. not forced convection improved. In free convection, convection flow is caused by a heated or cooled surface. In forced convection, the convection flow is caused by the fan.
Das Gebläse, insbesondere der Antrieb für das Gebläse kann in das Deckensegel oder in das Gehäuse des Deckensegels integriert sein. Bei dem Antrieb kann es sich z. B. um einen Elektromotor handeln. Das Deckensegel kann dementsprechend elektrische Anschlüsse für den Gebläseantrieb aufweisen. Bei einem besonders bevorzugten Motor für das Gebläse handelt es sich um einen elektrisch kommutierten Gleichstrommotor (EC), der vorteilhaft sehr energieeffizient arbeitet. Bei dem Gebläse handelt es sich vorzugsweise um einen Ventilator.The blower, in particular the drive for the blower can be integrated in the ceiling sail or in the housing of the ceiling sail. The drive can be z. B. act to an electric motor. The ceiling sail may accordingly have electrical connections for the fan drive. A particularly preferred motor for the fan is an electrically commutated DC motor (EC), which operates advantageously very energy efficient. The blower is preferably a fan.
Das Gebläse ist bevorzugt mit einer Ansaugöffnung, wie beispielsweise einer Einströmöffnung oder einer (Einström-)Düse verbunden, d. h. strömungswirksam verbunden, die an dem Boden oder dem Deckel des Gehäuses angeordnet sein kann. Die Ansaugöffnung mündet in den Raum, in dem das Deckensegel angebracht ist, wodurch Luft aus diesem Raum angesaugt wird. Die Ansaugöffnung kann z. B. mit einem Gitter versehen sein, um das Eindringen von Fremdkörpern ab einer gewissen Größe in das Deckensegel zu verhindern. Das Gitter kann außerdem als Berührungsschutz zu dienen. Beispielsweise könnte sogar ein Luftfilter vorgesehen sein, der Staubpartikel aus der angesaugten Luft filtert.The fan is preferably connected to a suction port, such as an inflow port or a (inflow) nozzle, d. H. fluidly connected, which may be disposed on the bottom or the lid of the housing. The suction opening opens into the space in which the ceiling sail is mounted, whereby air is sucked from this space. The suction can be z. B. be provided with a grid to prevent the ingress of foreign bodies from a certain size in the ceiling canopy. The grid can also serve as protection against contact. For example, an air filter could even be provided which filters dust particles from the intake air.
In besonders bevorzugten Ausführungen kann das Gebläse ein Radialventilator sein, der ein relativ zu dem Gehäuse drehbares Ventilatorlaufrad aufweist, wobei der Luftstrom entlang der Drehachse des Ventilatorlaufrades ansaugbar und quer oder radial zu der Drehachse abggebbar ist, vorzugsweise zumindest mit einem Anteil seiner Bewegungsrichtung. Die Ansaugöffnung kann somit in Verlängerung der Drehachse, insbesondere sogar um die Drehachse zentriert angeordnet sein. Das Ventilatorlaufrad kann in Laufrichtung rückwärts gekrümmte Schaufeln aufweisen. Dadurch kann der Ventilator – im Gegensatz zu Ausführungen mit einem Laufrad, das vorwärts gekrümmten Schaufeln aufweist – vorteilhaft ohne Spiralgehäuse oder Leitapparat ausgeführt werden, weil sich der Druck im Laufrad im Wesentlichen selbst aufbaut.In particularly preferred embodiments, the fan may be a centrifugal fan having a fan impeller rotatable relative to the housing, the airflow being suckable along the axis of rotation of the fan impeller and deflectable transversely or radially to the axis of rotation, preferably at least a portion of its direction of movement. The suction opening can thus be arranged in extension of the axis of rotation, in particular even centered about the axis of rotation. The fan impeller may have backward curved blades in the direction of travel. This allows the fan - in contrast to versions with an impeller having forward curved blades - are advantageously carried out without a spiral housing or diffuser, because the pressure builds up in the impeller itself substantially.
Allgemein bevorzugt ist es, dass der von dem Gebläse angesaugte und abgegebene Luftstrom in Strömungsrichtung nach dem Gebläse an dem Boden entlang geleitet und/oder radial von dem Gebläse weggeleitet wird. Dies kann z. B. durch den erwähnten Radialventilator erfolgen oder durch mindestens ein Leitelement, welches einen das Gebläse entlang der Drehachse des Ventilatorrades verlassenden Luftstrom an dem Boden entlang leitet. Ein solches Leitelement kann ein zusätzlich zu dem Boden vorgesehenes Element sein. Die Drehachse des Ventilatorrades kann sich in Richtung der Höhe des Gehäuses oder des Deckensegels erstrecken. Grundsätzlich ist es auch möglich, das Gebläse so anzuordnen, dass die Drehachse des Ventilatorrades sich quer zur Höhe, d. h. in Richtung der Länge oder der Breite des Gehäuses oder des Deckensegels erstreckt. Somit kann beispielsweise ein Axialventilator vorgesehen sein, der den Luftstrom entlang der Drehachse des Ventilatorrades ansaugt und auch abgibt.It is generally preferred that the air flow sucked in and discharged from the blower be guided along the bottom in the flow direction downstream of the blower and / or be led away radially away from the blower. This can be z. B. by the mentioned radial fan or by at least one guide element, which passes a fan along the axis of rotation of the fan wheel leaving the air flow along the ground. Such a guide element may be an element provided in addition to the floor. The axis of rotation of the fan wheel may extend in the direction of the height of the housing or the ceiling sail. In principle, it is also possible to arrange the fan so that the axis of rotation of the fan wheel extends transversely to the height, ie in the direction of the length or the width of the housing or the ceiling sail. Thus, for example, an axial fan be provided, which sucks the air flow along the axis of rotation of the fan wheel and also gives off.
Der über die Ansaugöffnung aus dem Raum angesaugte Luftstrom wird über die mindestens eine Ausströmöffnung wieder an den Raum abgegeben. Das Deckensegel erfüllt dadurch eine Umluftfunktion. Während der Luftstrom das Deckensegel durchströmt, wird er geheizt oder gekühlt.The air flow sucked in from the room via the suction opening is returned to the room via the at least one outflow opening. The ceiling sail thereby fulfills a circulating air function. As the airflow passes through the canopy, it is heated or cooled.
In bevorzugten Ausführungen umfasst das Deckensegel einen Wärmetauscher, der von dem durch das Gebläse erzeugbaren Luftstrom umströmbar oder durchströmbar ist. Der Wärmetauscher kann einen Leitungsabschnitt, wie z. B. eine Rohrleitung, insbesondere aus Aluminium oder Kupfer, aufweisen. Im einfachsten Fall ist dieser Leitungsabschnitt der Leitungsabschnitt für die Fläche zur Strahlungswärmeübertragung. Bevorzugt ist jedoch, dass der Leitungsabschnitt ein von dem Leitungsabschnitt für die Fläche zur Strahlungswärmeübertragung separater Leitungsabschnitt ist. Ein separater Leitungsabschnitt hat den Vorteil, dass in einem Betrieb des Gebläses die Wärmeübertragung zwischen dem Leitungsabschnitt für die Fläche zur Strahlungswärmeübertragung weniger stark beeinflusst wird als bei einer Ausführung, bei der der Leitungsabschnitt für die Fläche zur Strahlungswärmeübertragung gleichzeitig als Wärmetauscher für die erzwungene Konvektion dient.In preferred embodiments, the ceiling sail comprises a heat exchanger, which can be flowed around or flowed through by the air flow that can be generated by the blower. The heat exchanger may have a line section, such. B. a pipeline, in particular of aluminum or copper. In the simplest case, this line section is the line section for the radiant heat transfer area. However, it is preferable that the line section is a line section separate from the line section for the radiant heat transfer surface. A separate line section has the advantage that in an operation of the fan, the heat transfer between the line section for radiant heat transfer surface is less affected than in an embodiment in which the line section for radiant heat transfer surface simultaneously serves as a forced convection heat exchanger.
Das Deckensegel kann einen Abschnitt eines Vorlaufs aufweisen, der zwischen dem Anschluss des Deckensegels, über den das Kühl- oder Heizmedium dem Deckensegel zugeführt wird, und dem Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung angeordnet ist. Sofern ein separater Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher vorgesehen ist, kann der Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher von dem Abschnitt des Vorlaufs abzweigen.The ceiling sail may have a portion of a leader disposed between the terminal of the ceiling sail through which the cooling or heating medium is supplied to the ceiling sail and the radiant heat transmission line section. If a separate line section is provided for the heat exchanger, the line section for the heat exchanger can branch off from the section of the feed line.
Das Deckensegel kann einen Abschnitt eines Rücklaufs aufweisen, der zwischen dem Anschluss des Deckensegels, über den das Kühl- oder Heizmedium dem Deckensegel abgeführt wird, und dem Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung angeordnet ist. Sofern ein separater Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher vorgesehen ist, kann der Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher in den Abschnitt des Rücklaufs münden.The ceiling sail may have a portion of a return path which is arranged between the connection of the ceiling sail, via which the cooling or heating medium is discharged from the ceiling sail, and the line section for the radiant heat transfer. If a separate line section is provided for the heat exchanger, the line section for the heat exchanger can open into the section of the return line.
Das Deckensegel kann mindestens ein Ventil aufweisen. Mit dem mindestens einen Ventil kann der Durchfluss des Kühl- oder Heizmediums durch den oder die Leitungsabschnitte gesteuert, d. h. freigegeben, gedrosselt oder blockiert werden. Bevorzugt können mit dem wenigstens einen Ventil entweder der Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung oder der Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher oder beide Leitungsabschnitte beeinflusst werden. Ist es beispielsweise erforderlich, das Gebläse in dem Deckensegel in Betrieb zu setzen, kann der durch das wenigstens eine Ventil blockierte Leitungsabschnitt des Wärmetauschers durch Öffnen des Ventils für den Durchfluss des Kühl- oder Heizmediums freigegeben werden. Der Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung kann dabei geöffnet bleiben, so dass die konvektive Wärmeübertragung zusätzlich zu der Strahlungswärmeübertragung stattfindet, oder durch das wenigstens eine Ventil blockiert werden.The ceiling sail may have at least one valve. With the at least one valve, the flow of the cooling or heating medium can be controlled by the line or sections of line, d. H. be released, throttled or blocked. Preferably, with the at least one valve, either the line section for the radiant heat transfer or the line section for the heat exchanger or both line sections can be influenced. For example, when it is necessary to put the fan into operation in the ceiling sail, the line section of the heat exchanger blocked by the at least one valve can be released by opening the valve for the passage of the cooling or heating medium. The line section for the radiation heat transfer can remain open, so that the convective heat transfer takes place in addition to the radiation heat transfer, or be blocked by the at least one valve.
Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Ventil ein 3-Wege-(Misch-)Ventil sein, welches einen den Vorlauf mit dem Rücklauf verbindenden Bypass, der bevorzugt aus einer Rohrleitung gebildet wird, steuert, d. h. freigeben, drosseln oder blockieren kann. Das 3-Wege-Ventil kann so angeordnet sein, dass es einen Volumenstrom des Kühl- oder Heizmediums aus dem Rücklauf in den Vorlauf steuert (Mischfunktion) oder aus dem Vorlauf in den Rücklauf steuert (Verteilfunktion). Bei der Mischfunktion kann der Volumenstrom des an das Deckensegel herangeführten Kühl- oder Heizmediums variabel und der durch den Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher oder/und den Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung in etwa konstant gehalten werden. Hierzu kann beispielsweise eine Pumpe zwischen dem Ventil und dem Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher oder/und den Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung vorgesehen sein. Bei der Verteilfunktion kann der Volumenstrom des an das Deckensegel herangeführten Kühl- oder Heizmediums in etwa konstant und der durch den Leitungsabschnitt für den Wärmetauscher oder/und den Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung variabel gehalten werden. Mit der Mischfunktion und der Verteilfunktion lässt sich die Heiz- und Kühlleistung des Deckensegels vorteilhaft steuern oder regeln ohne, dass die Temperatur des an das Deckensegel herangeführten Kühl- oder Heizmediums geändert wird.Alternatively or additionally, the at least one valve may be a 3-way (mixing) valve which controls a bypass connecting the flow to the return, which is preferably formed from a pipeline, d. H. can release, throttle or block. The 3-way valve can be arranged so that it controls a volume flow of the cooling or heating medium from the return to the flow (mixing function) or from the flow into the return controls (distribution function). In the mixing function, the volumetric flow of the cooling or heating medium led to the ceiling sail can be kept variable and that through the line section for the heat exchanger or / and the line section for the radiant heat transfer can be kept approximately constant. For this purpose, for example, a pump can be provided between the valve and the line section for the heat exchanger or / and the line section for the radiant heat transfer. In the distribution function, the volumetric flow of the cooling or heating medium led to the ceiling sail can be kept approximately constant and that can be kept variable by the line section for the heat exchanger or / and the line section for the radiant heat transfer. With the mixing function and the distribution function, the heating and cooling performance of the ceiling sail can be advantageously controlled or regulated without that the temperature of the brought up to the ceiling sail cooling or heating medium is changed.
In bevorzugten Ausführungen ist der Leitungsabschnitt für die Strahlungswärmeübertragung und insbesondere der Wärmetauscher im Inneren des Deckensegels oder des Gehäuses, d. h. zwischen dem Deckel und dem Boden angeordnet. Der Vorteil daran ist, dass das von außen erkennbare Design des Deckensegels nicht von dem Leitungsabschnitt und dem Wärmetauscher beeinflusst wird.In preferred embodiments, the radiant heat transfer line section, and in particular the heat exchanger, is located inside the ceiling sail or housing, i. H. arranged between the lid and the floor. The advantage of this is that the externally recognizable design of the ceiling sail is not affected by the line section and the heat exchanger.
In besonders bevorzugten Ausführungen ist der Wärmetauscher zumindest teilweise und vorzugsweise ringförmig über den Umfang des Gebläses angeordnet. Unter ringförmig wird auch ein Teilring verstanden, d. h. ein Ring, der sich nicht vollständig über den Umfang erstreckt und daher nicht geschlossen sein braucht.In particularly preferred embodiments, the heat exchanger is at least partially and preferably arranged annularly over the circumference of the blower. Under ring is also understood a partial ring, d. H. a ring that does not extend completely over the circumference and therefore does not need to be closed.
Der Wärmetauscher kann bevorzugt eine Vielzahl Kühlrippen aus z. B. Aluminium oder Kupfer aufweisen, die von dem durch das Gebläse erzeugbaren Luftstrom umströmbar oder durchströmbar sind. Die Kühlrippen können auf den vorzugsweise als Rohrleitung gebildeten Leitungsabschnitt aufgepresst sein. Die Kühlrippen können ferner in etwa parallel zur Strömungsrichtung des durch das Gebläse erzeugbaren Luftstroms angeordnet sein. Z. B. können die Rippen mit ihrer Längsrichtung zu der Drehachse des Ventilators weisen. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn der Luftstrom radial von der Drehachse des Ventilatorrades abströmt und der Wärmetauscher den Ventilator ringförmig umgibt. Die Kühlrippen können quer oder senkrecht auf die Längsrichtung des Leitungsabschnitts des Wärmetauschers stehen. The heat exchanger may preferably a plurality of cooling fins of z. B. aluminum or copper, which can be flowed around or flowed through by the blower generated by the air flow. The cooling fins can be pressed onto the pipe section, which is preferably formed as a pipeline. The cooling fins can also be arranged approximately parallel to the flow direction of the air flow that can be generated by the fan. For example, the ribs can point with their longitudinal direction to the axis of rotation of the fan. This is of particular advantage when the air flow flows radially away from the axis of rotation of the fan wheel and the heat exchanger surrounds the fan in an annular manner. The cooling fins may be transverse or perpendicular to the longitudinal direction of the line section of the heat exchanger.
In bevorzugten Ausführungen weist das Deckensegel mindestens ein Schalldämmelement, das an dem Gehäuse, insbesondere an dem plattenförmigen Boden angeordnet ist, auf Beispielsweise können im Inneren, d. h. zwischen Deckel und Boden ein oder mehrere Schalldämmelemente angeordnet sein, das oder die Schall dämpfen, der beispielsweise von dem Ventilator oder außerhalb des Deckensegels oder in dem Raum, in dem das Deckensegel angebracht ist, erzeugt wird. Das Schalldämmelement kann beispielsweise ein akustisch wirksames Vlies sein, welches an der Oberseite des Bodens flächig aufgebracht oder angeordnet ist. Als besonderer Vorteil hat sich dabei herausgestellt, wenn der Boden ein Lochblech ist, weil dadurch durch die Löcher des Lochblechs Schall von außen bis zu dem Vlies vordringt, wo er gedämpft wird. Das Schalldämmelement kann ferner eine Matte aus einem akustisch wirksamen Fasermaterial sein, welches alternativ oder zusätzlich zu dem Vlies in dem Gehäuse des Deckensegels angeordnet ist. Die Matte aus akustisch wirksamen Fasermaterial ist bevorzugt an der zum Deckel weisenden Seite des Vlieses auf dem Vlies angeordnet. Das Vlies ist bevorzugt so angeordnet, dass es die Löcher des Lochblechs abdeckt.In preferred embodiments, the ceiling sail has at least one sound-insulating element which is arranged on the housing, in particular on the plate-shaped bottom. H. one or more soundproofing elements can be arranged between the cover and the floor, which or which dampens sound generated, for example, by the ventilator or outside the ceiling sail or in the space in which the ceiling sail is mounted. The soundproofing element can be, for example, an acoustically effective nonwoven, which is applied or arranged on the upper side of the floor in a planar manner. As a particular advantage has been found, when the bottom is a perforated plate, because it penetrates through the holes of the perforated plate sound from the outside to the fleece, where it is damped. The soundproofing element can also be a mat of an acoustically effective fiber material, which is arranged as an alternative or in addition to the nonwoven in the housing of the ceiling sail. The mat of acoustically active fiber material is preferably arranged on the side facing the lid of the nonwoven on the fleece. The fleece is preferably arranged so that it covers the holes of the perforated plate.
Wird die Raumkühlleistung oder Raumheizleistung nicht von einem einzigen erfindungsgemäßen Deckensegel abgedeckt, so werden vorzugsweise Bänder gebildet, die aus mehreren Deckensegeln bestehen. Die Deckensegel werden untereinander mechanisch verbunden. Es ergibt sich somit ein durchgehendes Band. Werden mehrere Deckensegel aus rein akustischen Gründen benötigt, kann z. B. auf die Anbringung der zum Heizen und Kühlen notwendigen Bauteile in diesen Deckensegeln verzichtet werden.If the space cooling capacity or space heating power is not covered by a single ceiling sail according to the invention, it is preferable to form strips consisting of several ceiling sails. The ceiling sails are mechanically connected to each other. This results in a continuous band. If multiple ceiling sails needed for purely acoustic reasons, z. B. are dispensed with the attachment of the necessary components for heating and cooling in these ceiling panels.
Das erfindungsgemäße Deckensegel unterscheidet sich von den bisher bekannten Deckensegeln darin, dass es eine Wärmeübertragung sowohl durch Wärmestrahlung als auch durch erzwungene Konvektion ermöglicht. Die Einbringung der Wärme- oder Kälteleistung erfolgt gewissermaßen hybrid. Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Deckensegel ist eine Kombination aus einer Strahlungskühl- und Heizdecke, einem Umluftkühl- und Heizgerät sowie einem Akustiksegel. Es ergeben sich somit weit reichende Vorteile.The ceiling sail invention differs from the previously known ceiling panels in that it allows heat transfer both by heat radiation and by forced convection. The introduction of the heat or cooling power is effectively hybrid. A preferred ceiling sail according to the invention is a combination of a radiation cooling and heating blanket, a circulating air cooling and heating device and an acoustic sail. There are thus far-reaching benefits.
Um den hygienischen Mindestluftwechsel im Raum garantieren zu können, wird bei Bedarf zusätzlich konditionierte Luft aus dem Klimazentralgerät in den Raum eingeblasen. Hierfür wird ein Kanal entlang des Deckensegels geführt, der die Luft auf die rechts und links angeordneten Schlitzdurchlässe verteilt.In order to be able to guarantee the minimum hygienic change of air in the room, conditioned air from the central air conditioning unit is additionally blown into the room if required. For this purpose, a channel is guided along the ceiling sail, which distributes the air to the right and left arranged slot passages.
Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäße Deckensegel für einen deckenbündigen Einbau und einen freien oder abgehängten Einbau vorgesehen sein. Bei der Bauform deckenbündiger Einbau wird das Deckensegel direkt unterhalb der Decke eingebaut. Die Umluftansaugung erfolgt hierbei von unten, d. h. über die im plattenförmigen Boden angeordnete Ansaugöffnung. Das raumseitig sichtbare Blech wird besonders bevorzugt als Lochblech oder als Gitter ausgeführt.As already mentioned, the ceiling canopy according to the invention can be provided for flush-mounted installation and free or suspended installation. In the design flush with the ceiling, the ceiling canopy is installed directly below the ceiling. The Umluftansaugung takes place from below, d. H. via the intake opening arranged in the plate-shaped bottom. The sheet visible on the room side is particularly preferably designed as a perforated plate or as a grid.
Bei der frei hängenden Bauform wird das Deckensegel mittels Seilen, Stäben oder ähnlichen Befestigungselementen an der Gebäudedecke abgehängt. Die Umluftansaugung erfolgt zwischen der Gebäudedecke und dem Deckel. Der Deckel weist hierzu vorzugsweise die Ansaugöffnung für das Gebläse auf.In the free-hanging design, the ceiling sail is suspended by means of ropes, rods or similar fastening elements on the building ceiling. The recirculation air intake takes place between the building ceiling and the lid. For this purpose, the lid preferably has the suction opening for the fan.
Das Verfahren zur Klimatisierung oder Temperierung eines Raumes, das sich aus dem Betrieb des hierin beschriebenen Deckensegels ableiten lässt, lässt sich folgendermaßen zusammenfassen: Verfahren zum Klimatisieren, insbesondere Kühlen oder Heizen eines Raumes, wobei ein Deckensegel einen Leitungsabschnitt aufweist, der von einem Kühl- oder Heizmedium durchströmt wird, wobei eine Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung zwischen Raum und Deckensegel stattfindet, wobei mittels einem in das Deckensegel integrierten Gebläses eine erzwungene konvektive Wärmeübertragung zwischen dem vom Gebläse erzeugten Luftstrom und dem Deckensegel, insbesondere einem in das Deckensegel integrierten Wärmetauscher stattfindet. Die Anmelderin behält sich vor, das Verfahren in einer Folgeanmeldung weiter zu verfolgen.The method for air conditioning or temperature control of a room, which can be derived from the operation of the ceiling sail described herein, can be summarized as follows: A method for air conditioning, in particular cooling or heating a room, wherein a ceiling sail has a line section of a cooling or Heating medium is flowed through, wherein a heat transfer takes place by heat radiation between the spacecraft and ceiling, wherein by means of a blower integrated in the ceiling fan forced convective heat transfer between the airflow generated by the blower fan and the ceiling sail, in particular integrated in the ceiling sail heat exchanger. The applicant reserves the right to pursue the procedure in a subsequent application.
Im Folgenden wird die Funktion einer besonders bevorzugten Ausführung eines Deckensegels erläutert:
Raumluft wird mittels eines Radialventilators angesaugt. Der verwendete Ventilator ist ein elektrisch kommutierter Gleichstrom (EC) und arbeitet daher sehr energieeffizient. Oberhalb der Lufteinlassöffnung ist eine gitterartige Abdeckung angebracht, die das Ansaugen von Gegenständen größer beispielsweise 10 mm × 10 mm verhindert und gleichzeitig auch als Berührungsschutz für den Ventilator dient. Die angesaugte Raumluft wird tangential gegen den Wärmetauscher geblasen und kühlt an den Aluminiumlamellen ab.The following explains the function of a particularly preferred embodiment of a ceiling sail:
Room air is sucked in by means of a centrifugal fan. The fan used is an electrically commutated direct current (EC) and therefore works very energy efficient. Above the Air inlet opening is a grid-like cover attached, which prevents the suction of objects larger, for example, 10 mm × 10 mm and at the same time serves as a contact protection for the fan. The aspirated room air is blown tangentially against the heat exchanger and cools down on the aluminum fins.
Der Wärmetauscher ist rund ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus mindestens einem Kupferrohr mit aufgepressten Aluminiumlamellen. Das mindestens eine Kupferrohr des Wärmetauschers ist mit dem Vorlauf und dem Rücklauf verbunden. Es ergibt sich daher ein Wasserkreislauf in dem Wärmetauscher. Dieses System kann zum Kühlen oder zum Heizen verwendet werden (2-Leiter Changeover Prinzip). Eine weitere Variante ist, diese Wasserkreisläufe zu trennen. Dann wäre jeweils ein Anschluss für Vor- und Rücklaufkühlen sowie für Vor- und Rücklaufheizen vorhanden (4-Leiter System).The heat exchanger is round and consists essentially of at least one copper tube with pressed aluminum fins. The at least one copper tube of the heat exchanger is connected to the flow and the return. There is therefore a water cycle in the heat exchanger. This system can be used for cooling or heating (2-wire changeover principle). Another variant is to separate these water cycles. Then there would be a connection for flow and return cooling as well as for supply and return heating (4-pipe system).
Die erwärmte oder gekühlte Luft tritt anschließend über die rechts und links angebrachten Luftauslassöffnungen in den Raum ein. Auf der Oberseite des Bodens sind zwei Kupferrohr-Mäander angeordnet, die formschlüssig mit einem Aluminiumstrangpressprofil verbunden sind. Das Aluminiumstrangpressprofil dient hierbei als Wärmeleitelement und wird mit dem Boden wärmeleitend verbunden. Auf den sich zwischen den Wärmeleitelementen ergebenden Zwischenraum wird Akustikvlies aufgebracht. Auf die Rückseite wird zur Verbesserung der Schallabsorption zusätzlich noch ein Faserwerkstoff aufgebracht, dieser wird in Matten vorkonfektioniert und lose aufgelegt.The heated or cooled air then enters the room through the right and left air vents. On the top of the floor two copper pipe meanders are arranged, which are positively connected with an aluminum extruded profile. The aluminum extruded profile serves as a heat conducting element and is thermally conductively connected to the ground. Acoustic fleece is applied to the interspace between the heat-conducting elements. On the back, a fiber material is additionally applied to improve the sound absorption, this is prefabricated in mats and laid loosely.
Die Erfindung wurde anhand mehrerer bevorzugten Ausführungen beschrieben. Im Folgenden werden weitere bevorzugte Ausführungen anhand von Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden je einzeln und in jedweder Merkmalskombination den Gegenstand des Anspruchs 1 vorteilhaft weiter. Es zeigen:The invention has been described in terms of several preferred embodiments. In the following, further preferred embodiments will be described with reference to figures. The disclosed features form each individually and in any combination of features the subject matter of
Die in den
In
Wie beispielsweise aus den
Der Boden
In dem Bereich, in denen die Rohre
Wie am besten aus
Der Wärmetauscher
Das Deckensegel
Wie am besten aus
Das Deckensegel
Der Bypass
Der Bypass
Der Bypass
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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