DE2249704A1

DE2249704A1 - Anlage zur komfort-klimatisierung

Info

Publication number: DE2249704A1
Application number: DE19722249704
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl Ing Knapp
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1971-12-06
Filing date: 1972-10-11
Publication date: 1973-06-20
Also published as: CH545947A; AT311612B; NL7215825A; FR2162451A1; GB1404626A; FR2162451B3

Description

P. 4558

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Gebrüder Sulzer, Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz Anlage zur Komfort-Klimatisierung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Komfort-Klimatisierung der einzelnen Räume eines Gebäudes.

Bei der Klimatisierung von Räumen bieten die Fenster bekanntlich besondere Schwierigkeiten, weil sie im Sommer eine erhebliche Wärmequelle und im Winter eine grosse Wärmesenke darstellen, die die Klimatj sierung des Raumes belasten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belastungen, die für die Raumklimatisierung durch die Fenster auftreten, mindestens im wesentlichen, von den Belastungen, die in den zu klimatisierenden Räumen selbst auftreten, zu trennen. Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, die aussenklimatisehen Einflüsse an den äusseren Scheiben eines Doppelfensters soweit durch Heizen oder Kühlen des Zwischenraumes auszugleichen, dass die Raumseite der Innenscheibe eine quasi-isotherme Oberfläche darstellt, die nur unwesentlich von der erwünschten Raumtemperatur des klimatisierten Raumes abweicht, so dass die Raumklimaanlage praktisch nicht zur Deckung der Wärmetransmission der "Fenster und Aussenwände herangezogen werden muss. Die Oberflächentemperatur der Innenscheiben wird daher entweder etwa auf der Temperatur der übrigen Raumbegrenzungsflächen oder auf der gewünschten "Eaurntemperatur gehalten.'

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BAD ORIGIMAL

Die Lösung der geschilderten Aufgabe ergibt sich durch eine neuartige Kombination an sich in der Klima- und Lüftungstechnik bekannter Mittel, so dass die Erfindung gekennzeichnet 1st, durch:

. a) Eine Klimaanlage für die Klimatisierung der Räume, die eine erste Luftaufbereitungszentrale aufweist, und gemäss dem Gesamtbedarf an Heiz- bzw. Kühlleistung abzüglich mindestens annähernd des durch die Fenster verursachten Leistungsbedarfes ausgelegt ist;

b) Eine Luftzirkulationsanlage, die eine zweite Luftaufbereitungszentrale aufweist, und die Hohlräume zwischen den Scheiben einer Doppelfensterkonstruktion in einem Zwangdurchlauf mit in der Zentrale gereinigter, erwärmter oder gekühlter und gegebenenfalls getrockneter Luft versorgt;

c) Sonnen- und/oder Sichtschutzmittel, die innerhalb der Fensterhohlräume angeordnet sind;

d) Je ein an der Ober- bzw. Unterseite jedes Fensterhohlraumes angeordneter Luf tdurchtrittt», der über die Fensterbreite verläuft und an der Innenseite des Hohlraumes angeordnet ist, wobei Abmessungen und Anordnung der Sonnen- und/oder Sichtschutzmittel und der Luftdurchtritte derart aufeinander abgestimmt sind, dass der im Zwangdurchlauf geführte Luftstrom den Fenstorhohlraum unbehindert durchsetzt.

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ORIGINAL

In der vorliegenden Anmeldung umfasst der Begriff "Doppelfenster" auch ganz oder teilweise verglaste Doppeltüren, z. B. Balkontüren. Weiterhin ist die Anwendung der neuartigen Kombination unabhängig davon, ob die Doppelfenster einzeln oder als Ganzes, z. B. als Flügel- oder Schiebefenster, zu öffnen sind öder nicht.

Bei von der Anmelderin zur Lösung des vorstehend genannten Problems durchgeführten Untersuchungen, hat sich gezeigt, dass eine für die Ansprüche einer Komfort-Klimatisierung ausreichend gleichmässige Oberflächentemperatur der Innenscheiben mittels einer Luftzirkulation durch die Fensterhohlräume nur erreicht werden kann, wenn im Hohlraum angeordnete Sonnen- und/oder Sichtschutzmittel, vor allem Lam&llenstoren, an der Aussenseite und die Luftdurchtritte an der Innenseite des Hohlraumes angeordnet sind. Da sich im Bereich des Sonnenschutzes, der selbst von der von ihm absorbierten Strahlung aufgeheizt wird, eine stagnierende Warmluftschicht bildet, ist es auf andere Weise kaum möglich, bei Kühlbedarf eine entsprechende Kühlung der Innenscheiben zu erreichen. Die geschilderte, relative Anordnung von Lamellenstoren und Luftaustritten verhindert darüberhinaus, dass die Einbauten im Fensterhohlraum zu Schwingungen angeregt werden. ·

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Luftzirkulationsanlage derart ausgebildet ist, dass der Luftstrom in den Fensterhohlräutnen aufwärts gerichtet ist. Mit Hilfe dieser Massnahme. ergibt sich auch in relativ engen Hohlräumen bei normaler Stellung der Lamellen des Sonnenschutzes eine gleichrnässige und genügend starke Durchströmung des Fensters. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, die Luft im Fensterhohlraum abwärts oder zunächst quer einströmen und dann aufwärts odor abwärts strömen zu lassen.

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Um unangenehme "Kälte"-Strahlungen von gegebenenfalls unter den Fenstern vorhandene Fensterbrüstungen zu vermeiden, kann vor dem Lufteintritt in den Fensterhohlraum ein über die Fensterbreite verlaufender Luftverteilkasten mit einer gegen den Innenraum gerichteten Strahlungsfläche angeordnet sein.

Konstruktive Vereinfachungen ergeben sich, wenn die Klima- und die Luftzirkulationsanlage ein gemeinsames Rüclcluftsystem mit einer in die Atmosphäre führenden Abluftleitung und einem Abluftventilator aufweisen. Weiterhin kann es nützlich sein, auch für die Luftzirkulationsanlage eine Frischluftzuführung vorzusehen; damit kann die Gefahr eines Feuchtigkeitsniederschlages an der Aussenscheibe im Winter vermindert !-/erden, wenn man die Luftzirkulationsanlage im Winter ganz oder teilweise mit Frischluft beschickt, die absolut eine geringe Feuchtigkeitsmenge enthält.

Einsparungen in den Betriebskosten können erreicht werden, wenn die Absaugöffnungen der Raumklimaanlage zur Abfuhr der Lampenwärme im Bereich der Beleuchtungskörper angeordnet sind.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Raum eines Gebäudes, der an die neuartige Gesamtanlage für die Klimatisierung angeschlossen ist, während

Fig. 2 in vergrös-sertem Massstab das Fons tor dieses Raumes wiedergibt.

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BAD OKfGINAL

V/ie bereits beschrieben, besteht die Gesamtanlage für die Komfort-Klimatisierung des Raumes 1 aus einer allgemein üblichen Klimaanlage, z. B. einer Ein- oder Zweikanalanlage, und einer Luftzirkulationsanlage, durch welche die klimatische Belastungen des Raumes durch das Fenster 2 ausgeglichen werden^ die Klimaanlage deckt ihrerseits die sonstigen Belastungen, z. B. diejenige durch Beleuchtung, Personen, oder Maschinen oder die Transmissionsverluste durch die übrigen Raumbegrenzungen 3. Beide Anlage können in bekannter Weise in Zonen unterteilt sein.

Die Klimaanlage, die in dem gezeigten Beispiel als Einkanalanlage ausgeführt ist, besitzt eine Luftaufbereitungszentrale 4, in der in üblicher Weise Luftfilter, Luftkühler, Lufterhitzer, Befeuchter und Fördereinrichtungen angeordnet sind, und von der aus die aufbereitete Luft über Verteilleitungen 5, in denen-unter Umständen nach Zonen .getrennte - Nachwärmer oder Kühler eingebaut sein können, in den Hohlraum 6 einer Doppeldecke strömt. Aus diesem tritt die Luft über die Deckenfläche verteilt durch eine Lochdecke 7 in den Raum 1 aus. Die AbsaugÖffnungen 8 befinden sich"ebenfalls an der Decke,· sie sind in den oder um die Beleuchtungskörper 9 herum angeordnet, so dass die Abluft die Lampe'n 9 zur Abführung ihrer Wärme entweder durch- oder umströmt, ehe sie in die Rückluftleitungen 10 eintritt.

Die Rücklaufleitung 10 führt über eine Zweigleitung 16 zurück zur Zentrale 4j ein Teil der Rückluft kann jedoch mit Hilfe eines Abluftventilators 11 durch eine Abluftleitung 12 in die Atmosphäre abgegeben werden. Sie wird ersetzt durch eine entsprechende Frisch-

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luftmenge die der Zentrale 4 über eine Frischluftleitung 13 uid eine weitere Leitung 14 zugeführt wird.

Die Leitung 13 versorgt auch eine zweite, der Luftzirkulationanlage zugehörige Luftaufbereitungszentrale 15 mit Frischluft. In dieser zweiten Zentrale 15, die der Aufbereitung der Luft für den Zwangdurchlauf durch die Fensterhohlräume dient, sind neben einer Fördereinrichtung z. B. einem Ventilator, Filter, Kühler, Erhitzer und unter Umständen Lufttrockner_} z. B. auf Silicagelbasis, enthalten. Von der Zentrale 15 aus führen Verteilleitungen 17 zu den einzelnen Fenstern 2. Gegebenenfalls ist auch die Luftzirkulationsanlage in Zonen unterteilt, wobei jede Zone eigene Nachwärmer oder -Kühler in ihren Verteilleitungen 17 aufweisen kann.

Die Leitungen 17 münden in dem gezeigten Beispiel vor dem Fenster in'einen Luftverteilkasten 18 t&der an der Fensterbrüstung unterhalb des Fensters angebracht ist und eine in den Raum 1 hinein wirkende Strahlungsfläche 19 aufweist. Diese hat die Aufgabe, als unangenehm empfundene Strahlungseinflüsse der unter Umständen gegenüber den übrigen Raumbegrenzungen zu kalten oder zu warmen Aussenwand unter dem Fenster zu kompensieren.

Durch einen über die Breite des Fensters 2 verlaufenden Luftdurchtritt 20 (Fig. 2), z. B. einen Schlitz, strömt die Luft aus dem Verteilkasten IB in den Hohlraum 21, der zwischen den Scheiben eines Doppelfensters vorhanden ist. In der Zeichnung ist das Doppelfenster in seiner einfachsten Formmit je einer Aussen- und einer Innenscheibe dargestellt. Selbrtverständlich ist es möglich, die

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Aussenseite des Doppelfensters wegen der besseren.Isolation mit einer mehrfachen Verglasung zu versehen. Allerdings besteht ein Vorteil der neuartigen Gesamtanlage gerade darin, dass die Fenster als einfach verglaste Doppelfenster und daher relativ billig ausgeführt sein können.

Im Hohlraum 21 sind als Sonnen- und SichtSchutzmittel an der Aussen¹ seite - d. h. von den Luftdurchtritten 20 und 24 für die zirkulierende Luft aus gesehen, nach aussen versetzt - Lamellenstoren 22 angeordnet, deren Verstellmechanismus nur angedeutet und mit 23 bezeichnet ist.

Durch den zweiten Luftdurchtritt 24 der ebenfalls über die Fensterbreite verläuft und beispielsweise wiederum als Schlitz ausgebildet ist, wird der das Fenster durchströmende Luftstrom in die Rücklaufleitung 25 geführt, die ihrerseits bei dem gezeigten Beispiel in die Rücklaufleitung 10 der Raumklimaanlage einmündet, so dass die Rückluft beider Anlagen gemeinsam zu den Zentralen 4 und 15 zurückströmt. Dadurch wird einerseits der Anlagenaufwand vermindert, andererseits kann darüberhinaus beispielsweise in einem auch an Feiertagen beleuchteten, jedoch nicht besetzten Geschäftshaus die Lampenvärme währendjdes Nacht- bzw. Feiertagbetriebes - diese Betriebsweise wird später näher erläutert - mindestens einen Teil der Aufheizung der Luft für die Zirkulationsanlage übernehmen.

Entsprechend den durch die Versuche der Anmelderin gewonnenen Erkenntnisse, sind die Lamellenstoren 22 in ihrer Breite und Anordnung auf die Luftschlitze 20 und 24 so abgestimmt, dass die Zwangsströmung dor Luft nicht.behindert wird und die Lamellenotoren nicht

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schwingen. Denn es hat sich gezeigt, dass für eine gleichmässige Oberflächentemperatur an der Innenscheibe des Fensters relativ hohe· Luftgeschwindigkeiten und eine ungehinderte Strömung notwendig sind. Darüberhinaus lässt sich die Temperatur der Innenscheiben um so besser beeinflussen, je näher zumindestens der Luftdurchtritt 20 für den Eintritt der Luft ins Fenster an der Innenscheibe angeordnet ist.

In den Leitungen 10,12,13,14 und 16 angeordnete Klappen 27 - 32 erlauben die beiden Luftkreisläufe der Klimaanlage und der Luftzirkulationsanlage sowie ihre gegenseitige Koppelung auf die verschiedenste V/eise einzustellen. So ist es grundsätzlich möglich, beide Anlagen, in Extremfällen, nur mit Frischluft oder nur mit Umluft zu betreiben, oder die eine völlig getrennt von der anderen mit Frischluft und die andere mit Umluft zu versorgen. Im allgemeinen wird jedoch für beide Anlagen ein Mischbetrieb mit einem Gemisch Firschluft/Umluft vorgezogen werden. Weiterhin ist es rnit Hilfe der Klappen möglich, während des Nacht- oder Feiertagbetriebes, durch den z. B. lediglich eine starke Auskühlung des nicht besetzten Gebäudes vermieden werden soll, die Klimaanlage ganz abzustellen und die notwendige" Gebäudeheizung nur mit der Luftzirkulationsanlage durchzuführen. Dies ergibt eine besonders wirtschaftliche Betriebsführung während der genannten Zeiten, da bei modernen Bauten die wesentliche Wärmebelastung als Transmissionsverluste durch die grossen Fensterflächen auftritt.

Die Klimaanlage ist mit einer üblichen Steuereinrichtung verseilen, die nicht ausdrücklich dargestellt ist. Für die Luft:;j rkalationr.an-

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lage, die beispielsweise in nach Himmelsrichtungen'getrennte, mit Hilfe nach Nachwärmern und Kühlern unabhäralg voneinander steuerbare Zonen unterteilt ist, kann eine von der Raumklimaanlage völlig ge-, trennte Steuerung vorgesehen sein·, so ist beispielsweise für die Temperatur der im Zwangdurchlauf geführten Luft eine Steuerung in Abhängigkeit von der Aussentemperatur unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Sonnenstrahlungsintensität zweckmässig; diese Steuerung wirkt vorteilhafterweise auf die zoneneigenen Nachwärmer oder -Kühler. Es ist jedoch auch möglich, die Oberflächentemperatur der Fensterinnenscheiben für die Steuerung der Temperatur und/oder Feuchtigkeit der Zirkulationsluft heranzuziehen. .

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Claims

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Patentansprüche

\JAnlage zur Komfortklimatisierung der einzelnen Räume eines Gebäudes, gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehenden, an sich bekannten Merkmale:

a) eine Klimaanlage für die Klimatisierung der Räume (1), die eine erste Luftaufbereitungszentrale (4) aufweist und gemäss dem Gesamtbedarf an Heiz- bzw. Kühlleistung abzüglich mindestens annähernd des durch die Fenster (2) verursachten Leistungsbedarfs ausgelegt ist;

b) eine Luftzirkulationsanlage, die eine zweite Luftaufbereitungszentrale (15) aufweist und die Hohlräume (21) zwischen den Scheiben (26) einer Doppelfensterkonstruktion in einem Zwangdurchlauf mit in der Zentrale (15) gereinigter, erwärmter oder gekühler und gegebenenfalls getrockneter Luft versorgt;

c) Sonnen- und/oder Sichtschutzmittel (22), die innerhalb der Fensterhohlräume (21) an der Aussenseite angeordnet sind;

d) Je ein an der Ober- bzw. Unterseite jedes Fensterhohlraumes (21) angeordneter Luftdurchtritt (20,24) der über die Fensterbreite verläuft und an der Innenseite des Hohlraumes (21) angeordnet ist, wobei Abmessungen und Anordnung der Sonnen- und/oder Sichtschutzmittel (22) und der Luftdurchtritte (20,24) derart aufeinander abgestimmt sind, dass der im Zwangdurchlauf geführte Luftstrom den Fensterhohlraum (21) ungehindert durchsetzt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzirkulatlonsanlago derart ausgebildet ist, dass der Luftstrom in den Fons torhohl r'ku'iüu (?L) aufwärt:; go rich to t Ln t.

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3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Lufteintritt .(2) in den Fensterhohlraum ein über die Fensterbreite verlaufender Luftverteilkasten (18) mit einer gegen den Innenraum gerichteten Strahlungsfläche (19) angeordnet ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klima- und die Luftzirkulationsanlage ein gemeinsames Rückluftsystem (25, 10) mit einer in die Atmosphäre führender Abluftleitung (12) und
einem Abluftventilator (11) aufweisen.
5. Anlage nach'Anspruch 1 oder A₁ dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzirkulationsanlage einen in die Atmosphäre führenden Anschluss (13) für Frischluft besitzt.
6. Anlage nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugöffnungen (8) der Raumklimaanlage zur Abfuhr der Lampenwärme im Bereich der Beleuchtungskörper (9) angeordnet sind.

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