DE3733671A1

DE3733671A1 - Method for cooling rooms

Info

Publication number: DE3733671A1
Application number: DE19873733671
Authority: DE
Inventors: Friedrich Harald Dipl Schmidt
Original assignee: SCHMIDT CHRISTEL ANNA
Current assignee: SCHMIDT CHRISTEL ANNA
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-20

Abstract

In a method for cooling rooms by means of gradual (unforced) ventilation, in particular if the latter is produced by gravity, a reduction of the vertical temperature difference in the room to be cooled is brought about in that the gravity flow is diverted into a hollow floor (if necessary conveyed by external energy by means of nozzles or fans and mixed with room air) and issues from the floor at suitable locations as gradually permeating air.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von Räumen mittels Quell-Lüftung. Darunter wird in der Praxis eine Lüftung verstanden, bei der die gekühlte Luft dem Raum in Bodennähe so langsam und gleichmäßig zugeführt wird, daß sie gewissermaßen in den Raum hineinquillt und in diesen enthaltene Wärmeluft allmählich aufwärtiger Richtung ver drängt. Man spricht deshalb auch von einer Verdrängungs lüftung.The invention relates to a method for cooling Clearing with source ventilation. This is in practice understood ventilation in which the cooled air Space near the floor is fed in slowly and evenly, that it swells to a certain extent into and into the room contained heat air gradually upwards ver urges. One therefore speaks of a repression ventilation.

Eine solche Quell-Lüftung wird nach einem kürzlichen Vor schlag besonders vorteilhaft in Gestalt einer sogenannten Schwerkraftlüftung realisiert, die darin besteht, daß man in Deckennähe eine Öffnung vorsieht, durch die ein Teil der dort befindlichen wärmeren Luft in das obere Ende eines ab wärts verlaufenden Kanals gelangt. An dieser Öffnung bzw. kurz vor derselben, in derselben oder innerhalb derselben am oberen Ende des Schachtes befindet sich ein von Leitungs wasser durchströmter Wärmetauscher, der der eintretenden Warmluft über seine wärmetauschende Fläche Wärme entzieht. Die dadurch abgekühlte Luft im oberen Schachtende fällt dann infolge ihrer gegenüber der wärmeren Raumluft größeren Dichte innerhalb des Schachtes unter Einfluß der Schwerkraft nach unten und gelangt dort durch eine Öffnung in Bodennähe des Raumes wieder in denselben. Die Öffnungen am oberen und unteren Schachtende sind dabei so groß bemessen, daß der ausströmen den Luft keine nennenswerten Widerstand entgegengesetzt. Such a source ventilation will be done recently beat particularly advantageous in the form of a so-called Gravity ventilation, which consists in that provides an opening near the ceiling through which part of the there warmer air into the top of one reached channel. At this opening or just before, in, or within the same At the top of the shaft there is a line water flow through the heat exchanger, that of the entering Warm air extracts heat through its heat-exchanging surface. The air cooled in the upper shaft end then falls due to their greater density compared to the warmer indoor air within the shaft under the influence of gravity below and passes through an opening near the bottom of the Room again in the same. The openings at the top and bottom The shaft ends are so large that they flow out no appreciable resistance to the air.

Die aus der unteren Schachtöffnung austretende und in Bodennähe in den Raum gelangende Luft hat, da ihr keine zusätzliche Bewegungsenergie durch einen Ventilator ver liehen wurde, ideales Verhalten für eine Quell-Lüftung. Die Luft quillt aus der unteren Schachtöffnung in den Raum, bedeckt den Boden und verdrängt die dort befind liche wärmere Luft nach oben. Es bildet sich eine Schich tung aus, die zur Folge hat, daß sich unter die im Raum vorhandene Luft unten ein Kissen mehr oder weniger großer Höhe aus kälterer Luft bildet. An der Grenze zwischen der kälteren und der darüber liegenden wärmeren Schicht erfolgt zwar im Laufe der Zeit ein gewisser Im pulsaustausch, so daß die Schichten dann unter Umständen nicht mehr durch eine scharfe Grenzebene, sondern durch eine mehr oder weniger dicke Übergangsschicht getrennt werden.The emerging from the lower shaft opening and in Air entering the room near the floor, since you have none additional kinetic energy by a fan ideal behavior for a source ventilation. The air gushes from the lower shaft opening into the Space, covers the floor and displaces it warmer air upwards. A layer is formed tion that has the consequence that it is among those in the room existing air down a pillow more or less high altitude from colder air. On the border between the colder and the warmer above Shift takes place over time a certain Im pulse exchange, so that the layers then under certain circumstances no longer through a sharp boundary plane, but through separated a more or less thick transition layer will.

In jedem Falle hat aber eine solche Quell-Lüftung zur Folge, daß in Bodennähe, wo sich die Füße von sich in dem Raum aufhaltenden Personen befinden, eine tiefere Temperatur herrscht, als in der Höhe, in der sich die Köpfe der Personen befinden. Je nachdem, ob die Perso nen überwiegend sitzen oder aber überwiegend stehen bzw. herumgehen, befinden sich deren Köpfe in einer Höhe von etwa 1,50 m oder 1,80 m. Sofern nun die Temperaturdifferenz zwischen dem Boden und der Kopfhöhe einen gewissen Grenzwert von vielleicht 1°K bis 2°K überschreitet, wird das von den Personen als unangenehm empfunden, obwohl der Temperaturkomfort bei dieser Art der Luftkühlung durch Quell-Kühlung schon als wesentlich größer empfunden wird als bei einer konventionellen Kühlung der Räume. Besonders angenehm wird aber bei der Kühlung durch Quell-Kühlung die außerordentlich geringe bzw. ganz verschwindende Luftgeschwindigkeit empfunden, die hier weit unterhalb der empirisch festgelegten Grenz werte liegt. In any case, such a source ventilation has Consequence, that near the ground, where the feet are in people in the room, a deeper one Temperature prevails than in the height at which the Heads of the people. Depending on whether the perso predominantly sit or predominantly stand or walk around, their heads are in one Height of about 1.50 m or 1.80 m. If now the Temperature difference between the floor and the head height a certain limit of maybe 1 ° K to 2 ° K exceeding this is considered uncomfortable by the people felt, although the temperature comfort with this type air cooling through source cooling is already essential is perceived as greater than with a conventional one Cooling the rooms. But it is particularly pleasant with the Cooling by source cooling is extremely low or completely disappearing air speed, which here far below the empirically determined limit values lies.

Dennoch bleibt aber auch bei einer Raumkühlung durch Quell-Lüftung ein restliches Temperaturgefälle in auf wärtiger Richtung, das sich aus der langsamen Verdrängung der Raumluft duch die unten einquellende kühlere Luft zwangsläufig ergibt.Nevertheless, there is also room cooling Source ventilation a remaining temperature gradient in on current direction resulting from the slow displacement the room air through the cooler air that swells in below inevitably results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch dieses restliche Temperaturgefälle in dem Höhenbereich, in dem sich Personen (ggfs. auch empfindliche Geräte) aufhalten, noch weiter herunterzudrücken und vielleicht ganz ver schwinden zu lassen.The invention is based on the object, this too remaining temperature gradients in the altitude range in which there are people (possibly also sensitive devices), push it down even further and maybe ver let it disappear.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwerkraftluftstrom in Bodennähe umgelenkt wird und in einen hohlen Boden einströmt. Öffnungen aus denen der kühle Luftstrom als Quellauslaß austreten kann, können an beliebiger Stelle des hohlen Bodens im Raume hergestellt werden. Auch können die Öffnungen je nach Bedarf bei flexiblen Böden (Doppelböden oder Hohlraumböden) herge stellt werden. Damit kann sozusagen im Raum eine ein tretende kühle Lufthülle geschaffen werden, wohingegen bei der horizontalen austretenden Quell-Kühlung, auf dem Fußboden die kühlere Luft erst den Raumbereich durchströmen muß, in dem sich Personen befinden, um sich in Fensternähe oder ähnlich von Wärmequellen mit der wärmeren Luft zu vermischen bzw. diese zu verdrängen.This object is achieved in that the gravitational air flow is deflected near the ground and flows into a hollow floor. Openings from which the cool airflow can escape as a source outlet any place of the hollow floor in the room will. The openings can also be added as needed flexible floors (raised floors or cavity floors) be put. So that one can be in the room, so to speak cool air envelope are created, whereas at the horizontal emerging source cooling, the cooler one on the floor Air must first flow through the area in which People are around window or similar from heat sources to mix with the warmer air or to displace them.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung zeigt sich darin, daß bei Bedarf im Sommer die Räume ohne Anwesen heit der Personen vorgekühlt werden können (Speicherkühlung), ohne Betrieb eines Ventilators. The particular advantages of the solution according to the invention shows the fact that, if necessary, the rooms in the summer without a property can be pre-cooled (storage cooling), without fan operation.

Wird eine größere Kühlleistung im Raume gefordert, wird der natürliche Luftstrom erfindungsgemäß durch Düsentreib sätze oder Ventilatoren vergrößert. Da bekanntlich Hohl räume, hergestellt aus Doppel- oder Hohlböden, keine große Luftdichtigkeit aufweisen wird erfindungsgemäß der natürliche Luftstrom durch den Boden nicht durchgepreßt, sondern nach einem Düsentransportsystem gefördert. Die Parallele zum natürlichen Luftstrom in der Richtung der Bodendurchlässe verlaufenden Luftrohre oder Schläuche sitzen in Luftrichtung angeordnete Düsen, welche ge staffelt in Luftrichtung versetzt sind, womit ein Trans port der Schwerkraft Luft von Düse zu Düse in Richtung Bodendurchlaß erfolgt. Der Vorteil liegt erfindungsge mäß darin, daß keine großen Verluste oder Infiltrationen durch den hohlen Boden erfolgen. Ein besonderer Vorteil ergibt sich durch diesen Düsenfirn, das im Bereich der Düsen erhöhte Wirbel erzeugt werden, die einen größeren Temperaturaustausch der Luft an die Umgebungsflächen für die Speicherkühlung erzeugen.If a greater cooling capacity is required in the room, the natural air flow according to the invention by jet blowing kits or fans enlarged. As is well known, hollow rooms made of raised or hollow floors, none will have great airtightness according to the invention natural air flow not pressed through the floor, but promoted according to a nozzle transport system. The Parallel to the natural air flow in the direction of the Floor passages through air pipes or hoses sit in the air direction arranged nozzles, which ge are staggered in the direction of the air, making a trans port of gravity air from nozzle to nozzle towards Soil drainage occurs. The advantage is fiction moderate in that no large losses or infiltrations through the hollow floor. A special advantage results from this nozzle face, which is in the area of Nozzles are created that produce larger swirls Temperature exchange of the air to the surrounding surfaces generate for storage cooling.

Es ist nicht Teil dieser Erfindung, wie die Quellüftung im Schwerkraftbetrieb benötigte Schacht und dessen obere Ende befindiche Wärmetauscher auszubilden sind. Derartige Vorrichtungen bzw. Raumgestaltungen sind bekannt und sollen im Rahmen dieser Erfindungen nicht weiterentwickelt werden. Wesentlich für die Erfindung ist ausschließlich, daß der natürliche fallende Luftstrom derart in einen hohlen Bo den umgelenkt wird, daß die kühle Verdrängungsluft an vor bestimmten Stellen im Raume als Quell-Lüftung austritt.It is not part of this invention like swell ventilation shaft required in gravity operation and its upper End heat exchangers are to be trained. Such Devices and room designs are known and are intended not be further developed in the context of these inventions. It is essential for the invention that the natural falling airflow so into a hollow bo which is redirected to the cool displacement air in front exits at certain points in the room as source ventilation.

Die durch die horizontale Führung entstehenden zusätzlichen Strömungswiderstände werden überbrückt durch Düsentreib sätze bzw. durch an geeigneter Stelle im Luftdurchtritt angeordnete Ventilatoren. The additional ones created by the horizontal guidance Flow resistances are bridged by jet propulsion sets or by at a suitable point in the air passage arranged fans.

Vorzugsweise wird für den Ventilator der Düsentreibluft gekühlte Luft aus dem Fallstrom abgezweigt um die Kühl leistung entsprechend zu vergrößern.The nozzle drive air is preferably used for the fan cooled air from the downflow branched off around the cooling to increase performance accordingly.

Man kann aber auch dem Ventilator Außenluft zuführen.But you can also supply outside air to the fan.

Schließlich ist vorgesehen, dem Ventilator einen Teil der in Deckennähe dem Wärmeaustauscher zuströmenden warmen Luft zuzuführen, also im reinen Umluftverfahren.Finally, there is a part of the fan the flow to the heat exchanger near the ceiling to supply warm air, that is, in the pure recirculation method.

Wie der Ventilator eingangsseitig gespeist wird, muß im einzelfalle nach Abwägung der Vor- und Nachteile entschieden werden.How the fan is fed on the input side must in individual cases after weighing up the advantages and disadvantages be decided.

Claims

1. A method for cooling rooms by means of gravity, characterized in that the (primary) gravity flow is deflected into a horizontal hollow floor and this at any, preferably in the vicinity of the heat sources occurring, among other things on the parapet of a window in the cooling room emerges.

2. The method according to claim 1, characterized in that to overcome air resistance in the hollow ground like this with to intensify the volume flow in the hollow floor in the direction of the air passages to the room, pipes or wise hoses are laid on the surface of which Nozzles are located, which are supplied by a fan sucked out secondary air in the desired direction flows that a large part of the gravitational air flow is moved.

3. The method according to claim 1, characterized in that Secondary air nozzles near the primary air inlet Falling current arranged in the room to be cooled be that the primary cooling flow is both directed, ver enlarged, if necessary with ge with warmer room air is mixed.

4. The method according to claim 1, characterized in that near the air inlet of the primary cold air into the cooling room fans are arranged, which the increase the primary volume flow, divert it and give it If necessary, mix with warmer room air.