DE3830264A1 - Klimawand - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimawand, insbe­ sondere für Wohn- und Büroräume.

Bekannte derartige Wände weisen im wesentlichen ver­ tikal verlaufende Schächte auf, in denen meist erwärmte Luft geführt wird, die allerdings über entsprechende Auslässe in den zu erwärmenden Raum ausströmt und sich daher mit der Raum­ luft vermischt. Einen allerdings meist nur geringen Anteil ih­ rer Wärme gibt die die Wandkanäle durchströmende Luft auch durch die Strahlung der die Wandkanäle gegen den zu erwärmen­ den Raum zu abdeckende Wand ab.

Der Nachteil dieser Klimawände liegt in deren relativ großen Dicke und dem relativ geringen Betrag zur Erwärmung des Raumes den sie durch die Strahlung der Wand leisten können.

Aufgrund der langjährigen Forschungsarbeiten von Ärz­ ten (z. B. Dr. med. Ledwina, Dr. Luger) wurde die Erkenntnis ge­ wonnen, daß für die Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungs­ fähigkeit eines Menschen eine großflächige Wandstrahlungshei­ zung, eine konvektive Entwärmung des Körpers und ein zumindest einfacher Luftwechsel einer entscheidenden Bedeutung zukommt.

Die konvektive Entwärmung des Körpers ist nur dann möglich, wenn die Raumumschließungsflächen, insbesondere auch die Außenwände eine Oberflächentemperatur von mindestens 22°C gegenüber einer um ca. 5°C abgesenkten Raumlufttemperatur im Winter aufweisen.

Die richtige Entwärmung ist aber auch in der wärmeren Jahreszeit für die Behaglichkeit und Gesundheit die wichtigste Voraussetzung. Bekanntlich sollte die Raumlufttemperatur das Mittel zwischen 20°C und der jeweiligen Außentemperatur aufweisen. Beispielsweise Außentemperatur 30°C, daher Raumlufttemperatur 25°C.

Bei einer länger anhaltenden Hitzeperiode bzw. gene­ rell im Sommer in den südlichen Ländern kommt es zu einem Tem­ peraturausgleich zwischen der Außentemperatur und den Raumum­ schließungsflächen. Dieses Problem tritt besonders bei einer Leichtbauweise zu Tage, wo keine große Speichermasse im Haus vorhanden ist.

Die zu hohen Oberflächentemperaturen der Um­ schließungsflächen ermöglichen im Sommer dem menschlichen Kör­ per eine zu geringe Entwärmung, wodurch es bekanntlich zu großen Kreislaufbelastungen, Schweißausbruch, Unbehagen und damit verbunden zu einer Leistungsverminderung kommt.

Um diesem bekannten Problem im Sommer Abhilfe zu ver­ schaffen, werden Klimaanlagen in Wohn- und Bürogebäuden einge­ baut, durch die die zirkulierende Raumluft gekühlt wird. Abge­ sehen von den großen Investitions- und Betriebskosten bewirken diese Systeme eine Verschlechterung der Atemluftqualität durch die Ionisationsverluste der Luft, verursachen durch den hohen Konvektionsanteil eine zu hohe Luftbewegung, wodurch insbeson­ ders der Feinstaub mittransportiert und eingeatmet wird. Ein weiterer Nachteil der Klimaanlage ist eine künstlich aufberei­ tete Luft, die sich von der Außenluft unterscheidet und wo­ durch negative Auswirkungen auf die Gesundheit entstehen kön­ nen.

Ziel der gegenständlichen Erfindung ist es ein Raum­ beheizungs- und Kühlsystem zu entwickeln, das den Menschen bzw. Tieren eine Entwärmung nach gesundheitlichen Grundsätzen in Aufenthaltsräumen ermöglicht, ohne daß die obenerwähnten Nachteile auftreten, wo auch die richtigen Raumtemperaturen und ein entsprechender Luftwechsel sichergestellt sein soll.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß von einem Heiz- und bzw. oder Kühlmedium durchströmbare Leitungen vorgesehen sind, die auf einer wärmeisolierenden Träger­ schichte, z. B. einer magnesitgebundenen Holzwollplatte, ange­ ordnet sind und der Raum zwischen den Leitungen durch Mörtel, Putz, insbesondere Kalkputz, od. dgl. ausgefüllt und die Lei­ tungen durch gut wärmeleitende Platten, wie z. B. Gipsplatten gegen den zu klimatisierenden Raum hin abgedeckt sind.

Auf diese Weise erfolgt die Klimatisierung des Raumes im wesentlichen durch die Strahlung der Wand. Auf diese Weise kommt es zu keiner unangenehmen Austrocknung der Raumluft und es kann auf eine künstliche Aufbereitung der Raumluft verzich­ tet werden. Außerdem wird auf diese Weise kaum in die im Raum vorhandenen Strömungsverhältnisse im Raum eingegriffen, so daß es zu keinen für die herkömmlichen Klimaanlagen mit direkter Konditionierung der Raumluft charakteristischen, oft unange­ nehm merkbaren relativ raschen Luftbewegungen kommt. Damit wird aber auch der Transport von Feinstaub wesentlich einge­ schränkt. Weiters ist es bei einer Klimawand gemäß der Erfin­ dung ohne weiteres möglich den klimatisierten Raum durch Öff­ nen eines Fensters zu lüften, ohne daß dies wesentliche Aus­ wirkungen auf den Betrieb einer solchen Wand aufweisenden Kli­ maanlage hat. Damit kann auch die Konzentration von Schadstof­ fen, die sich z. B. durch Ausdampfen z. B. von Formaldehyd aus zur Möbelherstellung verwendeten Spanplatten, oder durch of­ fene Flammen, wie z. B. bei Gasherden, ergibt, in entsprechend niedrigen Grenzen gehalten werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorge­ sehen sein, daß die Trägerschichte auf einem Lattenrost ange­ ordnet ist, der vorzugsweise mit einer reflektierenden Folie gegen die Außenwand des Raumes abgeschirmt ist.

Auf diese Weise bewirkt der durch den Lattenrost, der an einer oder mehreren Wänden des zu klimatisierenden Raumes befestigt wird, sich ergebende Hohlraum eine sehr gute Dämmung des Wärmeflusses von der Wand des Raumes zu den Leitungen und umgekehrt. Bei der Anordnung einer reflektierenden Folie er­ gibt sich weiters der Vorteil, daß diese auch als Dampfsperre wirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorge­ sehen sein, daß die Leitungen als Register angeordnet sind.

Dadurch ergeben sich relativ einfache und wenige vor Ort herzustellende Verbindungen der Leitungen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Klimawand anzugeben, das auf einfache und rationelle Weise die Errichtung einer solchen Wand ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß ein­ zelne, vorgefertigte, aus einem Lattenrost, der mit diesem verbundenen Trägerschichte und den auf dieser befestigten Lei­ tungen bestehende Elemente, an deren den Wänden des auszuklei­ denden Raumes zugekehrten Seite gegebenenfalls eine reflektie­ rende Folie angeordnet ist, an diesen befestigt und die Lei­ tungen der einzelnen Elemente miteinander verbunden werden, wonach die Räume zwischen den Leitungen mit einem Mörtel, Putz, insbesondere Kalkputz od. dgl. verfüllt und die wär­ meleitenden Platten aufgebracht werden, wobei die Verbindung der wärmeleitenden Platten mit den Elementen vorteilhafter­ weise mittels eines Klebemörtels erfolgt.

Auf diese Weise ist eine weitgehende Vorfertigung der einzelnen Elemente, die in verschiedenen Größen hergestellt und auf Lager gelegt werden können, möglich, so daß das Errich­ ten einer erfindungsgemäßen Klimawand relativ rasch und mit nur geringem Montageaufwand erfolgen kann. Außerdem sind in aller Regel die Arbeitsbedingungen zur Herstellung der Lei­ tungsanordnung in einer Werkstätte weit besser als vor Ort, so daß sich dadurch auch eine bessere Qualität der Verbindungen der Leitungen erreichen läßt.

Für die Materialwahl der die Leitungen gegen den zu klimatisierenden Raum zu abdeckenden Platten ist es lediglich notwendig ein solches auszuwählen, das eine gute Abstrahlung der Wärme ermöglicht, wobei das Material auch ein hohes Maß an Speichervermögen für Wasser aufweisen soll. Aus diesen Gründen ist es vorteilhaft Gipsplatten, vorzugsweise Naturgipsplatten für die raumseitige Abdeckung der Leitungen zu verwenden, doch können dafür z. B. auch Holzplatten verwendet werden, wenngleich die letzteren entsprechend hohe Kosten verursachen. Weiters wird durch die Abdeckung der Leitungen durch separate Platten, statt durch eine entsprechend dicke Mörtelschichte die Ausbil­ dung von Rissen aufgrund der Ausdehnung der Leitungen an den vom Raum aus sichtbaren Flächen der Klimawand weitestgehend vermieden.

Die Leitungen selbst bestehen aus baubiologischen Gründen vorzugsweise aus Kupferrohren, doch können auch Kunst­ stoffrohre verwendet werden. Die Verwendung von ferromagneti­ schen Rohren, sollte dagegen wegen deren starken Beeinflussung des magnetischen Feldes möglichst vermieden werden.

Als Heiz- und Kühlmedium kann zweckmäßigerweise Was­ ser verwendet werden, das über einen herkömmlichen Wärmeerzeu­ ger, eine Wärmepumpe oder Sonnenkollektoren erwärmt wird, wo­ bei im Falle einer Verwendung einer Wärmepumpe diese durch Än­ derung ihres Betriebsmodus auch wahlweise zur Kühlung des die Leitungen durchströmenden Mediums verwendet werden kann. An­ dernfalls muß ein eigenes Kühlaggregat vorgesehen werden.

Für ein Ein- oder Zweifamilienhaus kann im Erdreich, z. B. unterhalb des Kellerbodens oder außerhalb des Hauses durch einfaches Verlegen von Rohren ein einfacher Wärmetau­ scher hergestellt werden. So beträgt z. B. im Sommer die Tempe­ ratur der Erdbodenmasse in 2 m Tiefe ca. 10 bis 14°C, wodurch auf sehr einfache und billige Weise eine entsprechende Kühlung des die Leitungen der Klimawand durchströmenden Mediums er­ reicht werden kann, wobei lediglich für eine entsprechende Um­ wälzung des Mediums gesorgt werden muß und daher keine nen­ nenswerten Betriebskosten entstehen.

Bei einem Einsatz eines derart einfachen "Kühlaggre­ gates" genügt es ein einfaches Umschaltventil vorzusehen um von Heiz- auf Kühlbetrieb umschalten zu können, ohne daß bei einer Umschaltung auf den Kühlbetrieb dieses erst in Betrieb genommen zu werden braucht.

Um in den klimatisierten Räumen im Sommer eine Kondenswasserbildung zu vermeiden, ist es zweckmäßig in jedem Raum einen Feuchtigkeitsfühler vorzusehen, der die Umwälzung des in den Leitungen zirkulierenden Mediums z. B. durch Ände­ rung der Drehzahl einer Umwälzpumpe oder durch Änderung der Stellung einer Drosselklappe od. dgl. beeinflußt, wodurch auch die Kühlleistung der Klimawand entsprechend geändert wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher er­ läutert. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch Elemente zum Aufbau einer erfin­ dungsgemäßen Klimawand im Aufriß,

Fig. 2 ein Element gemäß Fig. 1 im Seitenriß, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Klimawand.

Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ist an einer Wand 1, vorzugsweise einer Außenwand des zu klimatisierenden Raumes eine als Dampfsperre wirkende reflektierende Folie 2 angeordnet. An dieser liegt ein Lattenrost 3 an, der mittels Dübbel 4 und Schrauben 5 an der Wand 1 verankert ist.

Dieser Lattenrost 3 ist von einer Trägerschichte 6 überdeckt, die vorzugsweise durch eine magnesitgebundene Holz­ wolle-Leichtbauplatte gebildet ist. Auf dieser sind die Lei­ tungen 7, 7′, vorzugsweise Kupferleitungen, die in Form eines Registers angeordnet sind, gehalten. Dabei erfolgt die Befe­ stigung der Leitungen 7, 7′ mittels Schellen 8, die mittels Nägel oder Schrauben 9 im Lattenrost 3 verankert sind.

Da die Schrauben der Nägel 9 die Trägerschichte 6 durchsetzen wird diese gleichzeitig mit dem Lattenrost 3 ver­ bunden.

Der Raum zwischen den Leitungen 7, 7′ und der an diese anschließende Bereich der Trägerschichte wird mit einer Mörtel- oder Putzschichte, vorzugsweise einer Kalkputz­ schichte 11 ausgefüllt bzw. überzogen.

Auf diese Putzschichte werden Abdeckplatten 12 aufge­ bracht, die vorzugsweise durch Naturgipsplatten gebildet sind und mit der Putzschichte zweckmäßigerweise mittels eines Kle­ bemörtels verbunden werden.

Eine solche Klimawand wird vorzugsweise mit vorgefer­ tigten Elementen 10 aufgebaut, bzw. eine oder mehrere Wände des zu klimatisierenden Raumes mit solchen verkleidet.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, weisen solche Elemente verschiedene Breiten auf und bestehen im wesentlichen aus dem Lattenrost 3, der an seiner der zu verkleidenden Wand zugekehrten Seite die reflektierende Folie 2, die gleichzeitig als Dampfsperre wirkt, trägt. Weiters trägt der Lattenrost ei­ nes jeden Elementes 10 die Trägerschichte und die Leitungen 7, 7′, die in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise miteinander verbunden sind.

Die Verbindung der einzelnen Elemente 10 miteinander erfolgt in der Weise, daß die Register über entsprechende Muf­ fen miteinander verbunden und an den Vor- bzw. Rücklauf der Klimaanlage angeschlossen werden, nachdem die Lattenroste der einzelnen Elemente 10 an der Wand 1 verankert wurden.

Anschließend kann die Putzschichte 11 aufgebracht werden. Nachdem diese Schichte, die die Leitungen nur knapp überdeckt, weitgehend abgetrocknet ist, können die Abdeckplat­ ten 12 mittels eines Klebemörtels aufgebracht werden, deren Sichtfläche nach Wunsch bearbeitet, z. B. tapeziert oder bemalt werden kann.

Da der Lattenrost 3 relativ dünn ausgelegt werden kann und auch die Trägerschichte 6 nur eine geringe Dicke aufweisen muß, ergibt sich für die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Klimawand nur ein relativ geringer Betrag, wobei mit einer Dicke von ca. 60 mm ohne weiters das Auslangen gefunden werden kann, so daß bei einer nachträglichen Installierung einer sol­ chen Klimawand nur wenig Raum verloren geht.

Claims (4)

1. Klimawand, insbesondere für Wohn- und Büroräume, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Heiz- und bzw. oder Kühlmedium durchströmbare Leitungen (7, 7′) vorgesehen sind, die auf einer wärmeisolierenden Trägerschichte, z. B. einer magnesitgebun­ denen Holzwoll-Leichtbauplatte (6) angeordnet sind und der Raum zwischen den Leitungen (7, 7′) durch Mörtel, Putz, insbe­ sondere Kalkputz (11) od. dgl. ausgefüllt und die Leitun­ gen (7, 7′) durch gut wärmeleitende Platten, wie z. B. Gipsplat­ ten (12) gegen den zu klimatisierenden Raum hin abgedeckt sind.

2. Klimawand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschichte (6) auf einem Lattenrost (3) angeordnet ist, der vorzugsweise mit einer reflektierenden Folie (2) gegen die Außenwand (1) des Raumes abgeschirmt ist.

3. Klimawand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (7, 7′) als Register angeordnet sind.

4. Verfahren zur Herstellung einer Klimawand nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne, vor­ gefertigte, aus einem Lattenrost (3), der mit diesem verbun­ denen Trägerschichte (6) und den auf dieser befestigten Lei­ tungen (7, 7′) bestehende Elemente (10), an deren den Wänden des auszukleidenden Raumes zugekehrten Seiten gegebenenfalls eine reflektierende Folie (2) angeordnet ist, an diesen befe­ stigt und die Leitungen (7, 7′) der einzelnen Elemente (10) miteinander verbunden werden, wonach die Räume zwischen den Leitungen (7, 7′) mit einem Mörtel, Putz insbesondere Kalk­ putz (11) verfüllt und die wärmeleitenden Platten (12) aufge­ bracht werden, wobei die Verbindung der wärmeleitenden Plat­ ten (12) mit den Elementen (10) vorteilhafterweise mittels ei­ nes Klebemörtels erfolgt.