DE3412631A1

DE3412631A1 - Vorrichtung zum zugarmen und gleichmaessigen klimatisieren von raeumen

Info

Publication number: DE3412631A1
Application number: DE19843412631
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 2086 Ellerau Simon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3412631C2

Description

Vorrichtung zum zugarmen und gleichmäßigen Klimatisieren von Räumen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In dieser Beschreibung wird der Begriff "Klimatisieren" verwendet im Sinne von Heizen, Kühlen, Belüften mit oder ohne zwangsweise erzeugte Luftströmung.

Oft ist es erforderlich, in einem zu klimatisierenden Raum Zuglufterscheinungen und zu große Temperaturgradienten zu vermeiden. Als Beispiel seien genannt Pflanzenlagerräume, Pflanzenkühlräume, Computerräume und dergleichen. Es liegt nahe, für den genannten Zweck möglichst großflächige

European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Deutsche Bank AO Hamburg, Nr. 05/284Θ7 (BLZ 20070000) · Postscheck Hamburg 2842-208 Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933Θ035 (BLZ 20080000)

Klimatisierungselemente zu verwenden, damit die zu- oder abzuführenden Wärme- oder Luftmengen eine möglichst kleine und über größere Bereiche möglichst gleichförmige Stromstärke haben. Damit derartige Klimatisierungselemente keine Nutzfläche beanspruchen, werden sie üblicherweise im oberen Bereich des Raumes angeordnet, zum Beispiel an der Decke des Raumes angebracht.

In der Praxis ist es oft schwierig, genügend großflächige Klimatisierungselemente bereitzustellen. Besonders bei kühlenden Klimatisierungselementen steigen die Baukosten sehr stark mit den Abmessungen, so daß man Kühlvorrichtungen normalerweise mit möglichst kleinen Abmessungen und möglichst großer Kühlleistung pro Flächeneinheit baut; oft wird die Kühlleistung pro Flächeneinheit noch durch Ventilatoren oder dergleichen erhöht. In der Regel sind bei kühlenden Klimatisierungselementen, beispielsweise Kälteaggregaten, Sonderanfertigungen mit größerer Verlegefläche wirtschaftlich nicht tragbar. Um dennoch eine genügend gleichmäßige und zugarme Klimatisierung zu erzielen, verwendet man in solchen Fällen andere Hilfsmittel, zum Beispiel Ventilatoren zum Vergleichmäßigen einer kühlenden Luftströmung, oder man teilt die Klimatisierungsleistung auf mehrere über die Decke des Raumes verteilte kleinere Klimatisierungselemente auf. Auch dabei ist der Aufwand beträchtlich höher als bei Verwendung einer

geringeren Anzahl entsprechend leistungsfähxger Klimatisierungseleraente.

Die vorliegende Erfindung geht von der' Aufgabe aus, eine Vorrichtung zum zugarmen und gleichmäßigen Klimatisieren von Räumen zu schaffen, die mit einfachen, kostengünstigen und nur wenig Platz beanspruchenden Mitteln eine hohe Gleichmäßigkeit der Klimatisierung und eine sehr weitgehende Freiheit von Zugerscheinungen ermöglicht.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit der Vorrichtung nach dem Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können oberhalb der Zwischendecke auch starke Ungleichmäßigkeiten der Temperierung und Luftströmungen vorliegen, so daß man dort die gewünschte Klimatxsierurigsleistung mit handelsüblichen Aggregaten, die eine verhältnismäßig kleine wirksame Fläche haben, bereitstellen kann; diese Leistung wird dann durch die Zwischendecke sehr gleichmäßig verteilt und an den unterhalb der Zwischendecke liegenden eigentlichen Nutzraum vermittelt. Um den Austausch durch die Zwischendecke zu vergrößern und/oder schon oberhalb der Zwischendecke eine möglichst gleichförmige Verteilung der Klimatisierungsleistung zu bewirken, sind vorzugsweise oberhalb der Zwischendecke Verteilurigshilfsmittel, zum Beispiel Luftfördereinrichtungen, vorgesehen. Um die für den Austausch mit dem eigentlichen Nutzraum unterhalb der Zwischendecke wirksame Oberfläche der Zwischendecke zu

vergrößern, ist zweckmäßigerweise die Zwischendecke im Vertikalschnitt zerklüftet. Besonders einfach ist es, wenn diese Bauart mit Hilfe üblicher Profilbleche verwirklicht wird; diese sind leicht und mit geringen Kosten zu beschaffen und haben eine hohe Festigkeit. In diesem Sinne besonders gut geeignet ist eine Zwischendecke, die im Vertikalschnitt eine Profilierung mit nach unten verjüngten Trapezprofilen aufweist. Gut brauchbar ist auch eine Zwischendecke, die im Vertikalschnitt Kastenprofile aufweist. Auch Dreiecksprofile sind gut brauchbar.

Die Zwischendecke besteht vorzugsweise aus Stahl- oder Aluminiumblech. Profilbleche aus diesen Materialien sind im Handel in vielfältiger Ausführung zu geringen Kosten erhältlich. Diese Materialien haben eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, so daß insbesondere bei dünnem Blech ein sehr guter und rascher Wärmeaustausch durch die Zwischendecke möglich ist. Es versteht sich, daß die Dicke der Zwischendecke nur so groß gewählt wird wie es aus Festigkeit sgründen erforderlich ist.

In Sonderfällen kann es zweckmäßig sein, daß die Zerklüftung der Zwischendecke bereichsweise unterschiedlich ist. Dadurch kann man zum Beispiel Sonderbereiche des Nutzraumes stärker oder schwächer mit Klimatisierungs-

leistung versorgen, oder man kann zu einer gleichmäßigen Verteilung einer oberhalb der Zwischendecke verhältnismäßig konzentriert eingebrachten Klimatisierungsleistung beitragen.

Besondere Vorteile kann es bieten, wenn die Zwischendecke mit Löchern versehen ist. Dadurch können Konvektionserscheinungen, die zur gleichmäßigen Verteilung der Klimatisierungsleistung beitragen, verstärkt werden, und es ist ferner möglich, Luftfördereinrichtungen, die oberhalb der Zwischendecke vorgesehen sind, direkt zur Erzeugung einer Luftumwälzung oder Luftströmung im Nutzraum ausnutzen. Demgemäß ist diese Ausfühmrngsform besonders dann zweckmäßig, wenn die oberhalb der Zwischendecke vorgesehenen Klimatisierungselemente Luftfördereinrichtungen aufweisen, beispielsweise Kühl- oder Heizventilatoren.

Damit die vergleichmäßigende ¥irkung der Zwischendecke nicht zu stark beeinträchtigt wird, darf der von den Löchern eingenommene Anteil der Verlegefläche der Zwischendecke nicht zu groß sein; eine sehr merkliche Verbesserung der erwünschten Konvektion bei kaum beeinträchtigter Vergleichmäßigungswirkung ergibt sich, wenn der genannte Anteil zwischen etwa 10 und 20$ liegt. Meist ist ein Wert von etwa 15/° ein besonders günstiger Kompromiß.

Damit die Löcher selbst keine zu großen Ungleichniäßigkeiten hervorrufen, soll ihr Durchmesser nicht zu groß sein. Günstige Ergebnisse erhält man, wenn die Löcher rund sind und einen Durchmesser von etwa 2 bis 10 nun haben.

Falls eine profilierte Zwischendecke verwendet wird, die Untergurte und Obergurte und dazwischenliegende Verbindungsabschnitte aufweist, ist es zweckmäßig, die Verbindungsabschnitte frei von Löchern zu lassen. Da die Verbindungsabschnitte vertikal verlaufen oder zumindest eine beträchtliche Vertikalkomponente aufweisen, könnten in den Verbindungsabschnitten vorgesehene Löcher zu starken örtlichen Vertikalströmungen führen, die normalerweise unerwünscht sind. Meist ist es in dem beschriebenen Fall ausreichend und zweckmäßig, daß die Löcher nur in den Untergurten vorgesehen sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand" von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Vertikalschnitt-Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Pig. 2 erläutert in schematisehen Vertikalschnitten mögliche Profile der Zwischendeck«·

Fig. 1 zeigt einen zu klimatisierenden Raum 1 in einem Bauwerk 3· Der Raum kann beispielsweise ein Computerraum, ein Pflanzfinkühlraum, ein Pflanzenlagerraum, ein Raum zur Viehhaltung in bäuerlichen Betrieben, ein Aufenthaltsraum für Menschen oder dergleichen sein. In einem oberen Bereich 5 des Raumes sind zwei Klimatisierungselemente 7> 9 angebracht, nämlich hier an der Decke 11 des Raumes befestigt. Die Klimatisierungselemente sind wie dargestellt möglichst gleichmäßig an der Decke 11 verteilt.

Unterhalb der Klimatisierungselemente 7» 9 ist eine Zwischendecke 13 aus gut wärmeleitendem Material, insbesondere Metall, vorgesehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Zwischendecke aus verzinktem Stahlblech von 1,5 mm Dicke. Erforderlichenfalls sind Stützen 15 für die Zwischendecke 13 vorgesehen. Die Zwischendecke 13 hat eine ihre Oberfläche vergrößernde Formgebung. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Zwischendecke im Vertikalschnitt -zerklüftet und bietet dadurch dem darunterliegenden Nutzraum 17 eine vergrößerte Oberfläche dar. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Zerklüftung dadurch gebildet, daß die Zwischendecke 13 im Vertikalschnitt eine Profilierung in Form von Kastenprofilen aufweist, die also jeweils einen Obergurt 19» einen Untergurt 21 und dazwischenliegende Verbindungsabschnitte 23, 25 aufweisen.

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- yr- ' " c,

Bei der dargestellten Ausführungsform sind oberhalb der Zwischendecke 13 Verteilungshilfsmittel vorgesehen, die dafür sorgen, daß die von den beiden Klimatisierungselementen 7 und 9 verhältnismäßig konzentriert abgegebene Klimatisierungsleistung (hier Kühlleistung) schon oberhalb der Zwischendecke I3 möglichst gleichmäßig über die Zwischendecke verteilt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform sind als Verteilungshilfsmittel Luftfördermittel 27, 29 vorgesehen, nämlich einfach in Form der bei den verwendeten Kälteaggregaten ohnehin vorhandenen Gebläse, Jm übrigen werden bei der dargestellten Ausführungsform die Klimatisierungselemente 7 und 9 von einem Temperaturfühler 31 gesteuert, der in dem Nutzraum 17 angeordnet ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Zwischendecke 13 mit Löchern 33 versehen, und zwar sind die Löcher nur in den Untergurten 21 der Zwischendecke 13 angeordnet. Es sind runde Löcher mit einem Durchmesser von k mm in Reihen angeordnet, wobei benachbarte Reihen gegeneinander versetzt sind und innerhalb der Reihen ein Abstand von Lochmitte zu Lochmitte von etwa 7 mm vorhanden ist. Der Anteil der von den Löchern 33 eingenommenen Fläche (Lochfläche) an der von der Zwischenwand I3 eingenommenen Verlegefläche beträgt etwa 15$.

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Fig. 2 zeigt einige geeignete Profilformen für die Zwischendecke 13· Fig. 2a zeigt schematisch ein Kastenprofil, bei welchem die Untergurte 221 breiter sind als die Obergurte 219. Fig. 2b zeigt ein Dreiecksprofil. Fig. 2c zeigt ein
sich nach unten verjüngendes Trapezprofil. Fig. 2d zeigt
ein Profil aus nach, unten konvexen Halbschalen, die durch kurze Zwischenabschnitte 35 untereinander verbunden sind.

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Bei einer gemäß Fig. 1 ausgeführten Vorrichtung für eine Pflanzenkühlhalle, bei welcher die Temperatur im Nutzraum 17 auf etwa 2 C eingeregelt war, wurde im Sommer bei einer Außentemperatur von etwa 20 C eine Temperaturdifferenz von etwa 6 K zu beiden Seiten der Zwischenwand I3 gemessen. Bei einer Ausführung ohne Löcher 33 ergab sich unter sonst gleichen Bedingungen eine Temperaturdifferenz von 10 K. Störende Luftströmungen wurden weder bei der Ausführung mit Löchern noch bei der Ausführung ohne Löcher beobachtet.

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Claims

Ansprüche :

1.] Vorrichtung zum zugarmen und gleichmäßigen Klimatisiex'en von Räumen, mit in einem oberen Bereich (5) des Raumes (1) anbringbaren Klimatisierungselementen (7j 9)» die vorzugsweise im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Klimatisierungselemente (7» 9) eine Zwischendecke (13) aus gut wärmeleitendem Material, insbesondere Metall, vorgesehen ist, die eine ihre Oberfläche vergrößernde Formgebung aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendecke (13) im Vertikalschnitt zerklüftet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerklüftung der Zwischendecke bereichsweise unterschiedlich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendecke im Vertikalschnitt eine Profilierung mit nach unten verjüngten Trapezprofilen aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendecke (13) im Vertikalschnitt

Kastenprofile aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendecke im Vertikalschnitt Dreiecksprofile aufweist,

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendecke (13) aus Stahl- oder Aluminiumblech besteht,

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischendecke (13) ^{nur so} groß ist wie aus Festigkeitsgründen erforderlich,

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Zwischendecke (13) Verteilungshilfsmittel vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungshilfsmittel Luftfördermittel (27, 29) aufweisen.

11, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendecke (13) mit Löchern (33) versehen ist,

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12« Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der von den Löchern (33) eingenommenen Fläche (Lochfläche) an der von der Zwischenwand (13) eingenommenen Verlegefläche zwischen etwa 10 und 20$ liegt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil etwa 15$ beträgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher(33) rund sind und einen Durchmesser von etwa 2 bis 10 mm haben.

15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer profilierten Zwischenwand (13)» die Obergurte (19)» Untergurte (21) und dazwischenliegende Verbindungsabschnitte (23» 25) aufweist, die Verbindungsabschnitte (23, 25) frei von Löchern (33) sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch I5» dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (33) nur in den Untergurten (21) vorgesehen sind.

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