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Bei
Hallenbauten, wie sie für
Industrie und Gewerbe verwendet werden, beispielsweise für die Fertigung,
die Lagerung und/oder den Verkauf von Produkten, aber auch für, Sporthallen
oder dergl. besteht das Problem, daß in der heißen Jahreszeit
mit einer Sonneneinstrahlung von mehreren Tagen bis hin zu mehreren
Wochen, sich die Dachhaut aufheizt und die Wärme durch die unterseitige
Isolierung gegen Wärmeverluste "durchsickert" und so auch die nach
innen weisende Fläche
der Hallendecke aufgeheizt wird und die Wärme in den Halleninnenraum abstrahlt.
Es ist zwar möglich,
durch entsprechende Gebläse
in Kombination mit Kühlaggregaten
die Hallenluft zu kühlen.
Ein Nachteil besteht hierbei jedoch darin, daß gerade bei sehr hohen Außentemperaturen
von beispielsweise 30°C
und mehr je nach Hallengröße sehr
große
Luftmengen durch den Hallenraum geführt werden müssen, die
zum einen gekühlt werden
müssen
und die zum anderen unangenehme Zugerscheinungen auslösen können, wobei
eine möglichst
gleichmäßige Kühlung zumindest
Temperierung des Halleninnenraums nicht zu erreichen ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Verbesserung
der Raumtemperierung in einer Halle zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer
flüssigkeitsführenden
Verkleidung aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit, die mit Abstand unterhalb
der Hallendecke angeordnet ist und mit einem Gefälle verläuft und die wenigstens mit einer
Zufuhreinrichtung für
eine Kühlflüssigkeit
in dem durch das Gefälle
definierten Scheitelbereich der Verkleidung und mit wenigstens einer
Sammeleinrichtung für
die aufgewärmte
Flüssigkeit
in dem durch das Gefälle
definierten unteren Bereich der Verkleidung verbunden ist. Die Oberfläche der
flüssigkeitsführenden
Verkleidung dient hierbei als Wär meübertragungsfläche, so
daß sowohl
die von der Hallendecke eingestrahlte Wärme, aber auch Wärme aus
dem Halleninnenraum aufgenommen und an die über die Verkleidung geführte Flüssigkeit
abgegeben und damit abgezogen werden kann. Durch diese Maßnahme kann
der Halleninnenraum gegenüber der
Hallendecke gegen das Eindringen von Wärme über die Dachhaut abgeschirmt
werden. Damit ist es dann auch noch zusätzlich möglich, über eine in der Regel ohnehin
vorhandene Hallenlüftung
in nur noch geringerem Maße,
d. h. in geringerer Menge und vor allem mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit
Luft zu zirkulieren. Als Flüssigkeit
wird hierbei vorzugsweise Wasser verwendet.
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Die
Verkleidung besteht hierbei zweckmäßigerweise aus einem Werkstoff
mit guter Wärmeleitfähigkeit,
beispielsweise aus einem Metall, vorzugsweise einem korrosionsbeständigen Metall,
wie beispielsweise Aluminium.
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Während es
in einer ersten Ausgestaltung grundsätzlich möglich ist, die Verkleidung
als geschlossenes System auszubilden, d. h. die Kühlflüssigkeit
durch ein in die Verkleidung integriertes geschlossenes Kanalsystem
zu führen,
dessen Außenflächen die
Wärmeübertragungsfläche bildet
und ggf. mit Vorsprüngen
oder dergl. versehen ist, die die Wärmeübertragungsfläche vergrößern, ist
in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Verkleidung
aus miteinander verbundenen Plattenelementen gebildet wird und daß die Zufuhreinrichtung
für die
Kühlflüssigkeit
im Scheitelbereich oberhalb der Verkleidung angeordnet ist und mit Düsen versehen
ist, die auf die der Hallendecke zugekehrte Oberfläche gerichtet
sind. Damit ist es möglich,
in einfacher Weise eine leichtbauende, geschlossene kühlende Verkleidung
der Hallendecke zu konzipieren, die auf ihrer der Hallendecke zugekehrten
Oberfläche
mit dem Kühlwasser
berieselt wird und so über
eine große
Fläche
eine effektive Abfuhr der von der Hallendecke eingestrahlte Wärme erfolgen
kann. Die Plattenelemente können
einzeln mittels einfacher Befestigungselemente an der Hallendecke,
beispielsweise nach Art einer abgehängten Decke befestigt werden
oder in Rahmenbauweise selbsttragend, je nach Statik des Hallendaches, angeordnet
werden.
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Um
eine gezielte Führung
des Kühlwassers über die
Oberfläche
der Verkleidung zu bewirken, ist in Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß die Verkleidung
im wesentlichen aus Plattenelementen gebildet wird, die zumindest
auf ihrer der Hallendecke zugekehrten Seite eine Wellenstruktur
aufweisen, die so ausgerichtet ist, daß in Richtung des Gefälles gesehen
sich vom Scheitelbereich zum unteren Bereich erstreckende, nebeneinander
verlaufende Rinnen vorhanden sind. Eine derartige Verkleidung ist
in einfachster Weise aus sogenanntem Wellblech oder Trapezblech
herzustellen, das bei entsprechender Verbindung der Einzelelemente
untereinander selbsttragende Eigenschaften aufweist. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß praktisch
keine besondere Abdichtung zwischen den einzelnen aneinander grenzenden
Einzelelementen notwendig ist, da durch eine dachziegelartige Überlappung
sowohl in Gefällerichtung
als auch in Fließrichtung
am unteren Bereich ein Flüssigkeitsdurchtritt
vermieden wird.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zumindest einem Teil der
Rinnen jeweils eine Düse
zugeordnet ist. Hierdurch wird bewirkt, daß das Kühlwasser gezielt in eine Rinne
gegeben wird und somit ein definierter Abfluß des Kühlwassers über die Verkleidung erfolgt.
Die Anordnung kann hierbei so getroffen sein, daß jeder Rinne der Wellenstruktur
eine Düse
zugeordnet ist oder aber, daß nur
ein Teil der Rinnen mit Kühlwasser
beaufschlagt wird. Insbesondere in den Bereichen, in denen die Verkleidung
für Oberlichter
oder dergl. unterbrochen ist, werden keine Düsen angeordnet, so daß hier aufwendige
Abdichtungsmaßnahmen
nicht erforderlich sind.
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In
diesem Zusammenhang ist es auch möglich, eine gewisse "Regelbarkeit" zu bewirken, wenn jeweils
zwei oder mehr Zufuhrleitungen für
die mit Kühlwasser
zu beaufschlagende Verkleidungsseite vorgesehen sind, deren Düsen unterschiedlichen Rinnen
zugeordnet sind. Damit ist es möglich,
nicht nur über
eine Regulierung des Flüssigkeitsstromes, sondern
auch wahlweise über
die Zahl der beaufschlagten Rinnen die Wärmeabfuhr zu beeinflussen.
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Weitere
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den Ansprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von
Zeichnungen zu entnehmen. Die schematischen Zeichnungen zeigen in
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1 einen Querschnitt durch
eine Halle,
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2 einen vergrößerten schematischen Teillängsschnitt
gem. der Linie II–II
in 1.
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1 zeigt sehr schematisch
einen Querschnitt durch eine Halle mit Seitenwänden 1 und einem Dach 2,
das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Satteldach ausgeführt
ist. Die Form des Daches ist hierbei jedoch ohne Bedeutung, so daß anstelle
eines Satteldaches auch ein Pultdach mit entsprechender Neigung
eingesetzt werden kann.
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Das
Dach 2 ist in üblicher
Weise mit einer Dachaußenhaut 2.1 versehen,
die auf ihrer Unterseite mit einer die Hallendecke 3 bildenden
wärmeisolierenden
Abdeckung 3.1 versehen ist.
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Bei
langandauernder Sonneneinstrahlung heizt sich die vielfach aus Metall,
beispielsweise Trapezblechen, hergestellte Dachaußenhaut 2.1 auf, wobei
durchaus Temperaturen von über
50°C erreicht
werden. Hierdurch wird bei länger
andauernder Sonneneinstrahlung auch die Wärmeisolierung 3.1 der
Hallendecke 3 aufgeheizt, so daß letztlich von der Hallendecke 3 durch
Strahlung Wärme
in den Halleninnenraum eingetragen wird.
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Um
den Halleninnenraum gegenüber
dieser Wärmeeinstrahlung
abzuschirmen, ist eine Verkleidung 4 vorgesehen, die mit
Abstand unterhalb der Hallendecke 3 und mit einem Gefälle verläuft. Die Verkleidung
ist aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Bei dem
hier dargestellten Ausführungsbeispiel
sind unter beiden, durch den Dachfirst begrenzten Dachflächen jeweils
eine Verkleidung 4 angeordnet, die sich über die
Länge des abzuschirmenden
Halleninnenraums erstreckt. Die Verkleidungen 4 sind jeweils über Befestigungselemente 4.1 von
der Hallendecke bzw. von der Dachkonstruktion mit Abstand zur Hallendecke 3 abgehängt.
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In
dem durch das Gefälle
definierten Scheitelbereich 5 für jede Verkleidung 4 ist
eine Zufuhreinrichtung 6 für eine Kühlflüssigkeit angeordnet und in dem
durch das Gefälle
definierten unteren Bereich 7 entsprechend eine Sammeleinrichtung 8 für die aufgewärmte Flüssigkeit
angeordnet.
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Die
Zufuhreinrichtung 6 besteht im wesentlichen aus wenigstens
einer Rohrleitung 9, die über eine Pumpe 10 aus
einer Wasserversorgung 11 gespeist wird.
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Die
Rohrleitung 9 ist in Hallenlängsrichtung gesehen, in Abständen mit
Düsen 12 versehen,
die gegen die der Hallendecke 3 zugekehrte Oberfläche der
Verkleidung 4 gerichtet sind, so daß auf diese Oberfläche der
Verkleidung 4 Kühlflüssigkeit,
insbesondere Wasser, aufgebracht werden kann, das entsprechend dem
Gefälle
jeweils über
die Verkleidung zu der beispielsweise rinnenförmig ausgebildeten Sammelrichtung
abläuft.
Aus der Sammeleinrichtung 8 wird die Flüssigkeit in die Flüssigkeitsversorgung 11 zurückgeführt.
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In 2 ist die Anordnung gem. 1 in einem vergrößerten schematischen
Teilschnitt entsprechend dem Schnitt II–II in 1 dargestellt.
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Wie
die Schnittdarstellung erkennen läßt, ist bei dieser Ausführungsform
die Verkleidung 4 im wesentlichen aus Plattenelementen
mit einer Wellenstruktur, beispielsweise aus Trapez- oder Wellblech gebildet.
Die Wellenstruktur ist so ausgerichtet, daß in Gefällerichtung sich vom Scheitelbereich 5 bis
zur Sammeleinrichtung 8 erstreckende, nebeneinander verlaufende
Rinnen 13 vorhanden sind. Die Düsen 12 an der Rohrleitung 9 sind
hierbei jeweils so angeordnet, daß sie in die Rinnen 13 gerichtet
sind, so daß die
Kühlflüssigkeit
vom Scheitelbereich 5 durch die Rinnen 13 bis
in die beispielsweise als Rinne ausgestaltete Sammeleinrichtung 8 ablaufen
kann.
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Die
Kühlflüssigkeit
wird zweckmäßigerweise im
Kreislauf geführt,
so daß aus
der Kühlflüssigkeitsversorgung 11 mittels
der Pumpe 10 die Flüssigkeit über die
Rohrleitung 9 den Düsen 12 zugeführt wird. Aus
der Sammeleinrichtung 8 wird die aufgeheizte Kühlflüssigkeit
durch Schwerkraft oder mittels einer Pumpe 14 in die Kühlflüssigkeitsversorgung 11 zurückgeführt.
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Da
es sich um ein offenes System handelt, das aus der Hallenatmosphäre Staub,
Gase etc. aufnimmt, ist die Kühlflüssigkeitsversorgung 11 zugleich als
Aufbereitungseinrichtung ausgebildet, in der das zurücklaufende
aufgeheizte und damit verbrauchte Kühlwasser gefiltert, entgast
und ggf. auch entsäuert wird,
um die Korrosivität
des Kühlwassers
in bezug auf das Material der Verkleidung 4 zu reduzieren.
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Zweckmäßig ist
es, wenn die Kühlflüssigkeitsversorgung 11 auch
mit einer Rückkühleinrichtung
versehen ist. Der Flüssigkeitsverlust
durch Verdunstung muß durch
Nachfüllen
ausgeglichen werden. Der Kühlflüssigkeit
können
auch Aromastoffe dosiert zugegeben werden, beispielsweise in der Kühlflüssigkeitsversorgung.
Derartige Füllvorgänge sind
durch den Pfeil 11.1 angedeutet.
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In 2 ist ebenfalls zu erkennen,
daß derartige,
als Trapez oder Wellblech ausgebildete Verkleidungselemente praktisch
ohne Dichtung durch einfaches Überlappen
miteinander dicht verbunden werden können, d. h. ein Durchtritt
der Kühlflüssigkeit im
Stoßbereich
vermieden werden kann.
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Der
in 2 dargestellte Teilquerschnitt zeigt
eine Anordnung, bei der jeweils eine zusätzliche Auffangrinne 15,
entlang der dem Hallenraum zugekehrten Unterseite einer Rinne 13 angeordnet
ist. Durch diese Auffangrinne 15 wird von der Unterseite abtropfende
Kondensflüssigkeit
aufgefangen und in die Sammeleinrichtung 8 abgeleitet.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
verbleiben jeweils im Scheitelbereich 5 zwischen den Verkleidungen 4 und
der Hallendecke 3 Luftschlitze 16. Über nur
schematisch angedeutete Lüfter 17 kann
aus dem Zwischenraum zwischen Hallendecke 3 und Verkleidung 4 heraus,
oder in den Zwischenraum hinein Luft geführt werden, so daß die Wärmeabfuhr
und damit die Kühlung
verstärkt
wird.
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Eine
Grundlast für
die Wärmeabfuhr
kann durch das Gefälle
der Verkleidung in Verbindung mit einem vorgegebenen Volumenstrom
für die
Kühlflüssigkeit
vorgegeben werden. Für
die Festlegung des Gefälles
und des Volumenstroms ist auch die tatsächliche Fließlänge in Gefällerichtung
von Bedeutung, um sicherzustellen, daß auch im Bereich der Sammeleinrichtung 8 noch
eine Wärmeabfuhr
erfolgt. Das bedeutet, daß bei
großer
Fließlänge ein
etwas größeres Gefälle und
ein etwas größerer Volumenstrom
vorgegeben werden sollte.
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Eine
weitere Einflußnahme
ist über
eine Einregulierung der Zulauftemperatur der Kühlflüssigkeit zur Zufuhreinrichtung 6 gegeben.
Da es in erster Linie darauf ankommt, die Wärmeeinstrahlung von der Hallendecke 3 in
den Halleninnenraum zu unterbinden, kann die Zulauftemperatur so
einreguliert werden, daß sich
kein Kondensatniederschlag an der dem Halleninnen raum zugekehrten
Fläche
der Verkleidung erfolgt, gleichwohl über eine Regulierung des Volumenstroms
eine ausreichende Wärmeabfuhr
gewährleistet
ist.