DE29922798U1

DE29922798U1 - Vorrichtung zur Temperierung von Räumen

Info

Publication number: DE29922798U1
Application number: DE29922798U
Authority: DE
Original assignee: BARATH GISELA
Current assignee: BARATH GISELA
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2009-12-25
Also published as: DE10063777A1

Description

Gisela Barath 125 006 U-DE

41472 Neuss 22.12.1999/kl/mh/el

Vorrichtung zur Temperierung von Räumen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperierung von Räumen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Aus ökologischen und ökonomischen Gründen erfolgt die Konstruktion moderner Gebäude heute unter Berücksichtigung verschiedener Maßnahmen zur Wärmeisolierung. Im Sommer wirken sich diese Maßnahmen jedoch in einer unerwünschten Temperaturerhöhung aus, so daß der Bedarf an zusätzlicher Raumklimatisierung stetig ansteigt. Herkömmliche Klimaanlagen bewirken eine aktive, durch Ventilatoren erzeugte Luftbewegung, die von Personen oft unangenehm als Zugluft empfunden wird und die Verbreitung bzw. Verteilung von Allergenen fördert. Zudem ist die dazugehörige Kältetechnik aufwendig, energieintensiv und teuer.

In der EP 0 308 856 Bl ist ein Verfahren zum Kühlen von Räumen offenbart, wobei schwere kalte Luft von oben durch einen Fallschacht abwärts strömt und sich turbulenzarm in einem Raum ausbreitet. Dieses Verfahren benötigt erheblich weniger Energie als herkömmliche Klimaanlagen, da die Luftbewegung allein durch Schwerkraft erzeugt wird und die Luftkühlung vornehmlich durch Nachtkälte erfolgt. Es bietet jedoch keine Möglichkeiten zur Speicherung von Wärme und zur Beheizung von Räumen an kalten Tagen an.

Eine weitere energiesparende Methode zur Regulierung der Raumtemperatur ist die Betonkerntemperierung. Beton und an-

dere Baumaterialien weisen ein hohes thermisches Speichervermögen auf, das durch Verlegung von wasserführenden Rohren in den Bauteilen und Regulierung der Wassertemperatur gezielt für die Temperierung von Räumen nutzbar ist (DE 94 07 281 Ul). Diese thermische Bauteilaktivierung, die hauptsächlich für Betondeckenkonstruktionen eingesetzt wird, sorgt aufgrund der Trägheit der großen Speichermasse des Bauteils für eine weitgehende Selbstregulierung der Raumtemperatur, die durch geringe Variation der Temperatur des durch das Bauteil strömenden Wassers unterstützt werden kann (nach Bedarf ca. 18 bis 26 ⁰C) . Gegenüber einer konventionellen Klimaanlage ergeben sich daraus Vorteile bezüglich des Energieverbrauchs, da auf eine aufwendige Kältetechnik weitgehend verzichtet werden kann, und hinsichtlich des Wohlbefindens der sich in dem Raum aufhaltenden Personen, da keine starke Luftbewegung erfolgt. Jedoch ist für eine individuelle Regelung der Raumtemperatur aufgrund der Trägheit der Speichermasse des Bauteils die Installation eines zusätzlichen Heizkörpers erforderlich. Zudem muß für einen optimalen Wärmeaustausch die Speicheroberfläche, d.h. Decke, frei zugänglich sein, so daß weitgehend auf Deckeninstallationen verzichtet werden muß. Der Einbau thermoaktiver Decken bleibt auf Neubauten beschränkt, und ist bei der Sanierung bzw. Modernisierung von Altbauten nicht einsetzbar, da hierbei Deckenkonstruktionen nicht erneuert werden. Nachteilig ist weiterhin, daß die in das Bauteil einbetonierten Kühlrohre in einem Schadensfall nicht für eine Reparatur zugänglich sind und Langzeitstudien über das Korrosionsverhalten der Materialien nicht vorliegen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Speichermasse von Beton und anderen thermospeicherfähigen Baustoffen für die Temperierung von Räumen

so nutzbar zu machen, daß die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest nur in eingeschränktem Maß auftreten.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Temperierung von Räumen mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß steht somit ein thermo-speicherfähiges Bauelement an einer äußeren Oberfläche mit einem Kühlelement derart in Kontakt, daß die in dem Bauelement gespeicherte Wärmelast durch den das Kühlelement durchfließenden Kaltwasserstrom abgeführt wird. Gleichzeitig ist das Kühlelement leicht zugänglich und kann zu Wartungszwecken oder aus gestalterischen Gründen einfach ausgewechselt, in seiner Position verändert oder in seiner Ausdehnung vergrößert bzw. verkleinert werden. Das Kühlwasser kann kostengünstig unter Nutzbarmachung der Nachtkühle gewonnen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere für den Heizfall die Einbeziehung mindestens eines zweiten Bauelements aus thermo-speicherfähigem Baustoff vorgesehen, das parallel zu der mit dem Kühlelement in Wärmeleitverbindung stehenden Oberfläche des ersten Bauelements aus thermo-speicherfähigem Baustoff mit Abstand derart angeordnet ist, daß ein vertikaler Konvektorschacht für die Luftführung ausgebildet wird. Dabei bleibt mindestens ein unterer Luftdurchlaß für den Kühlfall und mindestens ein oberer Luftdurchlaß für den Heizfall ausgespart. Das zweite Bauelement stellt zusätzliche Speichermasse zur Verfügung und kann aufgrund der Wärmekonvektion in dem Konvektorschacht wirkungsvoll mit Wärme be- und entladen werden. Dabei dient das erste Bauelement aus thermo-speicherfähigem Baustoff, das über eine Oberfläche mit dem aktiven Kühlelement wärmeleitend verbunden ist, als Wärmetauscher. Die Speichermasse des zweiten Bauelements aus thermo-speicherfähigem Baustoff

• ···· · — 4&iacgr; —·

wird aufgrund der Luftbewegung in dem Konvektorschacht entweder abgekühlt oder erwärmt, wobei der Wärmeaustausch konvektiv und durch Strahlungswärmetausch erfolgt. Die Luftbewegung in dem Konvektorschacht verläuft aufgrund der höheren Wichte der gekühlten Luft im Kühlfall von oben nach unten, so daß aus dem unteren Luftdurchlaß gekühlte Luft in den Raum strömt, und im Heizfall von unten nach oben, so daß aus dem oberen Luftdurchlaß erwärmte Luft in den Raum einströmt. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann eine in dem Konvektorschacht vorgesehene Düsenanordnung die Außen- bzw. Frischluftversorgung des Raumes sicherstellen. Der Eintrag von Frischluft durch die Düsenanordnung erfolgt vorteilhafterweise im Kühlfall von oben nach unten und im Heizfall von unten nach oben. Für den Heizfall ist in dem Bodenbereich des Konvektorschachts ein Heizkonvektor vorgesehen, wobei für die Wärmeerzeugung umweltfreundliche Systeme eingesetzt werden sollten. Im Heizfall strömt die durch den Heizkonvektor erzeugte warme Luft in dem Konvektorschacht von unten nach oben und erwärmt dabei die Bauelemente aus thermo-speicherfähigem Baustoff. Die in dem zweiten Bauelement gespeicherte Wärmemenge wird über die in den Raum weisenden Oberflächen des Bauelements konvektiv und durch Strahlungswärmetausch an die Raumluft abgegeben.

In anderer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das thermo-speicherfähige Bauelement als Behälter mit Umschließungswänden aus thermo-speicherfähigem Baustoff ausgebildet, in dessen Innenraum ein zusätzliches thermospeicherfähiges Medium, z.B. Wasser, eingefüllt ist. Das Kühlelement ist in diesem Fall vorzugsweise als innerhalb des Behälterinnenraums angeordnete Kühlschlange ausgebildet, die außerhalb des Behälters angeordnete Kaltwasseranschlüsse aufweist. Dem Speichermedium und der Speichermasse des Bauelements wird im Kühlfall durch das die Kühlschlange

durchströmende Kühlwasser Wärme entzogen. Behälterwand und Füllung stellen zusammen eine insgesamt gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vergrößerte Speichermasse dar, die ein insgesamt größeres Speichervermögen aufweist und daher noch wirkungsvoller für eine Raumtemperierung sorgen kann. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist parallel zu einer äußeren Oberfläche des Behälters aus thermo-speicherfähigem Baustoff eine Konvektorschachtrückwand derart angeordnet, daß ein vertikaler Konvektorschacht ausgebildet ist und daß mindestens ein oberer und ein unterer Luftdurchlaß ausgespart ist. Für den Heizfall ist in Bodennähe in dem Konvektorschacht ein Heizkonvektor vorgesehen, der wie vorstehend beschrieben wirkt.

Derartige Vorrichtungen können wie konventionelle Heizkörper z.B. vor einer Fensterbrüstung in einem Raum installiert werden und sind daher auch für die Sanierung bzw. Modernisierung von Altbauten geeignet.

Alternativ dazu kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft auch als tragende oder nicht tragende Trennwand zwischen zwei Räumen vorgesehen sein. Hierbei bildet ein erstes Bauelement aus thermo-speicherfähigem Baustoff die eigentliche Trennwand aus und ist auf einer Seite oder wechselseitig segmentweise mit den Kühlflächen von aktiven Kühlelementen wärmeleitend verbunden. So kann z.B. während der Nacht die in der Speichermasse des Bauelements gespeicherte Wärmemenge durch das in dem Kühlelement strömende Kühlwasser abgeführt werden, woraufhin während der Betriebszeit die Speichermasse des Bauelements von der gegenüberliegenden Oberfläche mit Abwärme aus einem der Räume beladen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung an eine oder

als eine Deckenkonstruktion eines Gebäudes vorgesehen. Hierbei bildet ein Bauelement aus thermo-speicherfähigem Baustoff die Raumdecke aus. Gemäß einer Ausführungsform ist es möglich, auch bestehende Raumdecken, z.B. Betondecken in Altbauten, als thermo-speicherfähiges Bauelement zu nutzen. In diesem Fall kann das Kühlelement z.B. in Form einer Kühlschlange oder Kühlmatte in eine Lage aus wärmeleitendem Baustoff eingebettet sein und nachträglich mit einer in den Raum weisenden Oberfläche der bestehenden Raumdecke wärmeleitend verbunden werden. Für Neubauten ist vorgesehen, eine Raumdecke aus thermo-speicherfähigem Baustoff zu bilden, wobei auf mindestens einer Oberfläche des Bauelements Vertiefungen ausgespart sind, in die das aktive Kühlelement z.B. in Form einer Kühlschlange wärmeleitend eingebettet ist, damit in dem Bauelement gespeicherte Wärme durch das in dem Kühlelement strömende Kühlwasser abführbar ist. Durch die an der Oberfläche des Bauelements vorgesehenen Vertiefungen vergrößert sich die für den Wärmeaustausch vorgesehene Gesamtoberfläche gegenüber der erstgenannten Variante und ermöglicht dadurch einen wirkungsvolleren Wärmeaustausch zwischen Kühlelement und Speichermasse.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Temperierung von Räumen bietet daher eine große Variationsbreite von Lösungen für eine energiesparende und umweltgerechte Klimatisierung von Räumen, die auch nachträglich in bestehende Gebäude eingebaut werden kann und ein hohes Maß an gestalterischem Freiraum läßt. Die Vorrichtung ist beliebig mit gleichen oder ähnlichen Vorrichtungen über die Kühlwasseranschlüsse koppelbar und kann daher einfach in ein ökologisches Gesamtkonzept der Gebäudeplanung integriert werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Figur 1 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in einem Raum an einer Fensterbrüstung angeordnet ist.

Figur 2 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in einem Raum an einer Fensterbrüstung angeordnet ist.

Figur 3 zeigt eine Grundrißansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche die Trennwand zwischen zwei Räumen ausbildet.

Figur 4 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 3 entlang der Linie IV-IV.

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 3 entlang der Linie V-V.

Figur 6 zeigt eine vertikale Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche die Trennwand zwischen zwei Räumen ausbildet.

Figur 7 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Raumdecke ausbildet.

Figur 8 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Raumdecke ausbildet.

Figur 9 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Raumdecke ausbildet.

In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen und einem figurenbezogenen Zusatz versehen.

Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.1, 10.2, die in einem (ausschnittsweise dargestellten) Raum R angeordnet sind, wobei der Raum R horizontal durch einen Boden 6 und vertikal von unten nach oben durch eine Fensterbrüstung 7 und anschließend ein Fenster 8 begrenzt ist. Die Vorrichtungen 10.1, 10.2 stehen vorzugsweise wie ein konventioneller Heizkörper auf dem Boden 6 des Fensters 8 parallel zu der Fensterbrüstung 7. Die Vorrichtungen 10.1, 10.2 können aber auch vor jeder anderen Raumwand des Raums R auf dem Boden 6 aufgestellt sein. Eine Nachrüstung im Zuge der Sanierung bzw. Modernisierung von Altbauten ist somit problemlos möglich. Zudem besteht eine freie Zugänglichkeit aller Bauteile zu Wartungs- und anderen Zwecken.

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.1 zur Temperierung von Räumen dargestellt mit einem ersten Bauelement 12.1 aus thermo-

** i » ·■· it SS

speicherfähigem Baustoff, das mit einer ersten Oberfläche 13.1 an die Fensterbrüstung 7 angrenzt, mit einer zweiten Oberfläche 14.1 in den Raum R weist und mit einer Standfläche 15.1 auf dem Boden 6 aufliegt. Die dem Raum R zugewandte zweite Oberfläche 14.1 des ersten Bauelements 12.1 ist mit einer ersten Oberfläche 17.1 eines aktiven Kühlelements 16.1 wärmeleitend beaufschlagt, wobei eine zweite Oberfläche 18.1 des Kühlelements 16.1 dem Raum R zugewandt ist. Ein zweites Bauelement 20 aus thermo-speicherfähigem Baustoff ist mittels eines Abstandhalters 31.1 und einer auf dem Boden 6 angeordneten Stütze 24.1 derart angeordnet, daß ein Konvektorschacht 19.1 gebildet ist, wobei ein oberer Luftdurchlaß 27.1 und ein unterer Luftdurchlaß 25.1 ausgespart bleiben. Das aktive Kühlelement 16.1 weist in Bodennähe einen Wasseranschluß 23.1 auf, über den es mit Kühlwasser beaufschlagt werden kann.

Im Kühlfall entzieht das durch das Kühlelement 16.1 strömende Kühlwasser über seine erste Oberfläche 17.1 dem ersten Bauelement 12.1 aus thermo-speicherfähigem Baustoff und über seine zweite Oberfläche 18.1 der in dem Konvektorschacht 19.1 vorhandenen Luft gespeicherte Wärmeenergie. Aufgrund der größeren Wichte der abgekühlten Luft strömt diese in dem Konvektorschacht 19.1 von oben nach unten und tritt als kalter Luftstrom 26.1 aus dem unteren Luftaustritt 25.1 in den Bodenbereich des Raums R ein. Gleichzeitig führt die in dem Konvektorschacht 19.1 nach unten strömende gekühlte Luft Wärmeenergie aus dem zweiten Bauelement 20.1 aus thermo-speicherfähigem Baustoff über seine erste Oberfläche 21.1 ab. Auf diese Weise kann dem zweiten Bauelement 20.1 aus thermo-speicherfähigem Baustoff z.B. über Nacht mit durch die Nachtkühle abgekühltem Wasser Wärme entzogen werden. Das zweite Bauelement 20.1 steht somit tagsüber zur Beladung mit Abwärme aus dem Rauminneren R über seine zweite Oberfläche 22.1 zur Verfügung.

• * — i*n *■ * *

Für den Heizfall ist in dem Bodenbereich des Konvektorschachts 19.1 ein Heizkonvektor 29.1 vorgesehen. Die durch den Heizkonvektor 29.1 erwärmte Umgebungsluft strömt aufgrund ihrer verringerten Wichte in dem Konvektorschacht

19.1 aufwärts und belädt dabei das zweite Bauelement 20.1 aus thermo-speicherfähigem Baustoff über seine dem Konvektorschacht 19.1 zugewandte erste Oberfläche 21.1 mit Wärme. Zusätzlich wird ein warmer Luftstrom 28.1 erzeugt, der aus dem oberen Luftaustritt 27.1 in den Raum strömt. Zur Versorgung mit Frisch- bzw. Außenluft kann eine Düsenvorrichtung 30.1 in dem Konvektorschacht 19.1 vorgesehen ' sein, durch welche Frisch- bzw. Außenluft im Heizfall von unten nach oben und im Kühlfall von oben nach unten zugeführt wird. Die Zuluft erzeugt eine zusätzliche Verwirbelung der in dem Konvektorschacht 19.1 bewegten Luft und verbessert damit die Wärmeübertragung von dem oder auf das zweite Bauelement 20.1 aus thermo-speicherfähigem Baustoff.

In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.2 zur Temperierung von Räumen dargestellt, wobei das erste Bauelement aus thermospeicherfähigem Baustoff als offenbarer Behälter 12.2 ausgebildet ist, mit einer Umschließung 34, die einteilig aus einer ersten Behälterwand 35, einer zweiten Behälterwand 38 und einem Behälterboden 41 (sowie nicht näher dargestellten Stirnwänden) ausgebildet ist, und einem Deckel 44, der die Umschließung 34 an der oberen Kante der ersten Behälterwand 35 und der zweiten Behälterwand 38 abdeckt. Der Behälter

12.2 schließt in seinem Inneren einen Hohlraum 33 ein, der mit einem weiteren thermo-speicherfähigen Medium, z.B. Wasser, gefüllt ist und in einem oberen Bereich in der Nähe des Deckels 44 ein Kühlelement aufweist, das als Kühlschlange 16.2 ausgebildet ist und über an der Außenseite des Behälters 12.2 vorgesehene Anschlüsse (nicht darge-

**	«	•	•	• ii	*m	* ·	*·
• ·		*	if 1	t ■
*	&diams; «	*~ J" J	M	»« ·
&diams; »··	•	*. &Lgr;*	*
«		im
•

I ⁵ *
r· »«·
F *
* ··

stellt) mit Kühlwasser beaufschlagbar ist. Das thermospeicherfähige Medium, mit dem der Hohlraum 33 des Behälters 12.2 gefüllt ist, stellt eine zusätzliche Speichermasse zur Speicherung von Wärme dar.

Der Behälter 12.2 ist an der dem Boden zugewandten Oberfläche 42 des Behälterbodens 41 mit einer Stütze 24.2 verbunden, die auf dem Boden 6 eines Raums R derart angeordnet ist, daß ein unterer Luftdurchlaß 25.2 ausgespart bleibt und daß die zweite Behälterwand 38 parallel zu einer Fensterbrüstung 7 oder jeder anderen Raumwand mit Abstand angeordnet ist, so daß ein Konvektorschacht 19.2 ausgebildet wird. Der Konvektorschacht kann zwischen der Fensterbrüstung 7 und der zweiten Behälterwand 38 eine Konvektorschachtrückwand 32 aufweisen, die über einen Abstandhalter 31.2 in parallelem Abstand zu der zweiten Behälterwand 38 und der Fensterbrüstung 7 gehalten wird. In diesem Fall wird der Konvektorschacht 19.2 durch die Konvektorschachtrückwand 32 und eine erste Oberfläche 39 der zweiten Behälterwand 38 begrenzt. In dem Konvektorschacht 19.2 kann eine Düsenvorrichtung 30.2 zur Versorgung mit Frisch- bzw. Außenluft und in Bodennähe ein Heizkonvektor 2 9.2 vorgesehen sein.

Im Kühlfall· führt das die Kühischlange 16.2 durchströmende Kühlwasser die Wärme ab, die in dem Behälter 12.2 aus thermo-speicherfähigem Baustoff und in dem Hohlraum 33, der mit thermo-speicherfähigem Medium befugt ist, gespeichert ist. Im Heizfall erwärmt der Heizkonvektor 2 9.2 seine Umgebungsluft, die in dem Konvektorschacht 19.2 nach oben strömt und 'über die erste Oberfläche 39 der zweiten Behälterwand 38 die Speichermasse der Umschließung 34 und des Deckels 44 des Behälters 12.2 mit Wärme belädt. Über die dem Behälterinnenraum 33 zugewandten Oberflächen 37, 40, 43, 46 der Umschließung 34 und des Deckels 44 wird auch die zusätzli-

• «····— fey -* · ··· ·&diams;&diams;

ehe Speichermasse des thermo-speicherfähigen Mediums, mit dem der Innenraum 33 des Behälters 12.2 befüllt ist, mit Wärme beladen. Aus einem oberen Luftdurchlaß 27.2 strömt zusätzlich ein warmer Luftstrom 28.2 in den Raum R. Die Speichermasse der Umschließung 34, des Deckels 44 und des speicherfähigen Mediums in dem Behälterinnenraum gibt über die dem Raum R zugewandten Oberflächen 45, 36 des Deckels 4 4 und der ersten Behälterwand 35, konvektiv und durch Strahlungswärmetausch Wärme an die Raumluft ab.

In den Figuren 3 bis 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die eine Trennwand 50.1 zwischen einem ersten Raum R und einem benachbarten zweiten Raum R' ausbildet. Die Trennwand 50.1 wird horizontal durch die Decke 4 und den Boden 5 und vertikal durch die Raumwände 5, 5' begrenzt. Die Trennwand 50.1 besteht aus einem ersten Bauelement 12.3 aus thermospeicherfähigem Baustoff und ist vertikal in Segmente 52, 55 aufgeteilt (Figur 3). Das erste Segment 52 weist auf einer dem ersten Raum R zugewandten Oberfläche 53 in wärmeleitender Verbindung ein erstes Mattenkühlelement 16.3' auf, während die dem ersten Raum R' zugewandte gegenüberliegende zweite Oberfläche 54 in direktem Kontakt mit der Luft des zweiten Raums R' steht. Somit kann die Speichermasse des Segments 52 über seine dem zweiten Raum R' zugewandte zweite Oberfläche 54 mit Abwärme aus dem zweiten Raum R' beladen werden, wobei diese Abwärme durch das das Kühlelement 16.3' durchfließende Kühlwasser abgeführt wird (Figur 4). Das zweite Segment 55 ist auf seiner dem zweiten Raum R' zugewandten Oberfläche 57 mit einem zweiten Mattenkühlelement 16.3'' wärmeleitend verbunden, während seine dem ersten Raum R zugewandte Oberfläche 56 in Kontakt mit der Luft des ersten Raums R steht. Die Speichermasse des Segments 55 wird über seine dem ersten Raum R zugewandte Oberfläche 5 6 mit Abwärme aus dem ersten Raum R beladen und

diese Abwärme wird durch das das zweite Mattenkühlelement 16.3'' durchströmende Kühlwasser abgeführt (Figur 5). Die Gesamtheit der Trennwand 50.1 wird durch eine Mehrzahl abwechselnd aneinander grenzender erster Segmente 52 und zweiter Segmente 55 ausgebildet, so daß eine gleichmäßige Beladung mit Abwärme aus den benachbarten Räumen R, R¹ erfolgen kann.

Figur 6 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Trennwand 50.2 zwischen zwei Räumen R, R' ausbildet. Die Trennwand 50.2 wird vertikal durch die Decke 4 und den Boden 6 begrenzt. Das tragende Bauteil der Trennwand 50.2 ist durch ein erstes Bauelement 12.6 aus thermo-speicherfähigem Baustoff ausgebildet, mit einer in einen Raum R' weisenden ersten Oberfläche 13.6 und einer in den Nachbarraum R weisenden zweiten Oberfläche 14.6. Die zweite Oberfläche 14.6 des Bauelement 12.6 ist mit einem Mattenkühlelement 16.6 wärmeleitend belegt, das einen Wasseranschluß 23.6 aufweist. Das das Mattenkühlelement 16.6 durchfließende Wasser kann nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip die in der Speichermasse des Bauelements 12.6 gespeicherte Abwärme aus dem Raum R' abführen. Ein zweites Bauelement 20.6 ist mit Abstand parallel zu dem ersten Bauelement 12.6 derart angeordnet, daß ein Konvektorschacht 19.6 gebildet ist, in dem eine Düsenvorrxchtung 31.6 und in Bodennähe ein Heizkonvektor 2 9.6 vorgesehen sind. Somit kann gemäß dem für die Ausführungsform der Figur 1 erläuterten Prinzip auch Abwärme aus dem Raum R mit dem Kühlwasser des Kühlelements 16.6 abgeführt werden.

Für den Heizfall weist das zweite Bauelement 20.6 aus thermo-speicherfähigem Baustoff in einem unteren Bereich einen zweiten Luftauslaß 58 auf, der mittels einer Schließklappe 59 verschließbar ist. Im Heizfall verschließ die Schließklappe 59 den Konvektorschacht 19.6 und öffnet gleichzeitig

4 * Ji^ i~ * *

den zweiten Luftdurchlaß 58, so daß ein warmer Luftstrom

28.6 in einen unteren Bereich des Raums R einströmt. Im Kühlfall verschließt die Schließklappe 59 den zweiten Luftdurchlaß 58, damit warme Luft 60 aus dem Raum R durch den oberen Luftdurchlaß 27.6 in den Konvektorschacht 19.6 einströmt, in den Konvektorschacht 19.6 abgekühlt wird und als warmer Luftstrom 26.6 durch den unteren Luftdurchlaß 25.6 in den Raum R einströmt.

In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welche die Deckenkonstruktion eines Raums R und gleichzeitig den Boden eines darüberliegenden Raums R¹ ausbildet. Ein erstes Bauelement

12.7 aus thermo-speicherfähigem Baustoff ist als eine Decke bildende horizontale Trennwand zwischen zwei übereinanderliegenden Räumen R und R' vorgesehen, wobei eine dem unteren Raum R zugewandte zweite Oberfläche 14.7 des Bauelements 12.7 ausgesparte Vertiefungen 72 aufweist, in welche ein aktives Kühlelement in Form von mindestens einer Kühlschlange 16.7 wärmeleitend eingebettet ist. Die Kühlschlange 16.7 steht über ihre Kühloberfläche 17.7 mittels eines die Vertiefung 72 ausfüllenden wärmeleitenden Verbundmaterials 74 in Wärmeleitverbindung mit der zweiten Oberfläche 14.7 des ersten Bauelements 12.7. Zusätzlich kann ein Befestigungsmittel 76 aus wärmeleitendem Baustoff in Form einer Platte zur Sicherung der Position des Kühlelements 16.7 und zur Begradigung der zweiten Oberfläche 14.7 des Bauelements 12.7 derart angebracht sein, daß die Vertiefung 72 durch das Befestigungsmittel 76 vollständig abgedeckt wird und das Befestigungsmittel 76 mittels eines Ankers 77, der in das erste Bauelement 12.7 eingreift, in seiner Position fixiert ist. Das erste Bauelement 12.7 aus thermospeicherfähigem Baustoff wird über seine dem oberen Raum R' zugewandte erste Oberfläche 13.7 und über seine dem unteren Raum R zugewandte zweite Oberfläche 14.7 mit Abwärme aus

den Räumen R und R¹ beladen. Die Abwärme wird von dem in der mindestens einen Kühlschlange fließenden Kühlwasser gemäß dem bereits vorstehend erläuterten Prinzip abgeführt.

Die Figuren 8 und 9 zeigen Varianten 70.2 und 70.3 der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform, bei denen ein erstes Bauelement 12.8 bzw. 12.9 aus einer bestehenden Raumdecke, z.B. einer Betondecke in einem Altbau, gebildet ist, wobei eine erste Oberfläche 13.8 bzw. 13.9 des Bauelements 12.8 bzw. 12.9 in den Bodenbereich des oberen Raums R' weist und eine zweite Oberfläche 14.8 bzw. 14.9 in den Deckenbereich des unteren Raums R weist.

Im Falle der in Figur 8 dargestellten Variante ist ein aktives Kühlelement in Form einer Kühlschlange an die zweite Oberfläche 14.8 des ersten Bauelements 12.8 aus thermospeicherfähigem Baustoff angeordnet. Ein Halterungselement 7 6.8 aus insbesondere wärmeleitendem Material umgreift die Kühlschlange 16.8 an ihrer dem unteren Raum R zugewandten Oberfläche 17.8 und ist beiderseits der Kühlschlange 16.8 in dem ersten Bauelement 12.8 mittels einer Verankerung 77.8 fixiert. Zur Begradigung der Deckenoberfläche des unteren Raums R ist eine Lage 78.8 aus einem geeigneten wärmeleitenden Baustoff vorgesehen, welche die an dem Bauelement 12.8 befestigten Kühlelemente 16.8 abdeckt und eine wärmeleitende Verbindung mit der zweiten Oberfläche 14.8 des Bauelements 12.8 schafft. Die Elemente aus wärmeleitendem Baustoff 76.8 und 78.8 vermitteln eine wärmeleitende Verbindung zwischen der Kühlschlange 16.8 und dem Bauelement 12.8. Somit kann die in der Speichermasse des Bauelements 12.8 gespeicherte Abwärme aus beiden Räumen R und R¹ durch das in der Kühlschlange 16.8 fließende Kühlwasser abgeführt werden.

In der in Figur 9 dargestellten Variante 70.3 sind ein oder mehrere Fertigelemente 80 vorgesehen, die aus einer Lage 78.9 aus einem geeigneten wärmeleitenden Baustoff ausgebildet sind, welche eine Vielzahl von in dem wärmeleitenden Baustoff eingebetteten Kühlschlangen 16.9 aufweist. Das mindestens eine Fertigelement 80 ist an der in den unteren Raum R weisenden zweiten Oberfläche 14.9 des Bauelements 12.9 wärmeleitend befestigt. Die Lage 78.9 vermittelt nach dem bereits vorstehend beschriebenen Prinzip den Wärmaustausch zwischen den Kühlschlangen 16.9 und der Speichermasse des Bauelements 12.9.

Claims

1. Vorrichtung zur Temperierung von Räumen mit mindestens einem Bauelement (12) aus einem thermospeicherfähigen Baustoff und mindestens einem mit Kühlwasser beaufschlagbarem Kühlelement (16), das mit dem Bauelement wärmeleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (16) mit einer Oberfläche des ersten Bauelements (12) in Wärmeleitverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Bauelement (20) aus thermo-speicherfähigem Baustoff parallel zu der mit dem Kühlelement (16) in Wärmeleitverbindung stehenden Oberfläche des ersten Bauelements aus thermo-speicherfähigem Baustoff mit Abstand derart angeordnet ist, daß ein vertikaler Konvektorschacht (19) ausgebildet ist und daß mindestens ein oberer Luftdurchlaß (27) und ein unterer Luftdurchlaß (25) ausgespart ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement (12.2) aus thermo-speicherfähigem Baustoff öffenbar hohl ausgebildet ist, wobei der durch das erste Bauelement (12.2) aus thermo-speicherfähigem Baustoff umschlossene Hohlraum (33) mit einem weiteren thermospeicherfähigen Medium, z. B. Wasser, gefüllt ist, und das Kühlelement (16.2) innerhalb des Hohlraums (33) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konvektorschachtrückwand (32) parallel zu einer äußeren Oberfläche des ersten Bauelements aus thermospeicherfähigem Baustoff mit Abstand derart angeordnet ist, daß ein vertikaler Konvektorschacht (19) ausgebildet ist und daß mindestens ein oberer Luftdurchlaß (27) und ein unterer Luftdurchlaß (25) ausgespart ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düsenvorrichtung (30) zur Zuführung von Außen- bzw. Frischluft in dem Konvektorschacht(19) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizkonvektor (29) in dem Konvektorschacht (19) in Bodennähe angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektorschacht (19) und mindestens ein Luftdurchlaß mit einer Schließklappe (59) verschließbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an eine Raumwand oder an einen unteren Teil einer Raumwand angrenzend in einem Raum (R)angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement (12) aus thermo-speicherfähigem Baustoff die vertikale Trennwand zwischen zwei Räumen (R, R') ausbildet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 mit Rückbezug auf Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, wobei eine jeweils in eine der zwei Räume (R, R') weisende Oberfläche jedes Segments wechselseitig mit einem Kühlelement (16) in Wärmeleitverbindung steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement (12) aus thermo-speicherfähigem Baustoff eine Raumdecke ausbildet und an der unteren und/oder der oberen Oberfläche ausgesparte Vertiefungen (72) aufweist, in die das Kühlelement (16) in Wärmeleitverbindung eingebettet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement (12) aus thermo-speicherfähigem Baustoff eine Raumdecke ausbildet und das Kühlelement (16) in eine Lage (78) aus wärmeleitendem Baustoff eingebettet ist, deren eine Oberfläche mit einer Oberfläche des ersten Bauelements (12) aus thermo-speicherfähigem Baustoff in Wärmeleitverbindung steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (78) aus wärmeleitendem Baustoff mit darin eingebetteten Kühlelementen ein Fertigelement ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einer gleichen oder ähnlichen Vorrichtung koppelbar ist.