TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft den
Raumtemperierungsbereich durch Strahlungspanelen.
GRUNDLAGE DER ERFINDUNG
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Gewöhnlich wird das Raumtemperieren durch die
Einführung eines Luftstroms in den Raum kontinuierlich
und die Entfernung einer gleichen Menge des Luftstroms
ausgeführt. Das ist der Grund der
Konvektionstemperierung.
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Dennoch leitet der Komfort der Leute in einem Raum
mindestens in einem weiten Mass von der Wärme- und
Energieübertragung durch Strahlung ab. Die
Wärmeübertragung durch Strahlung wird von der
Wärmeabtretung einer warmen Fläche nach einer kälteren
Fläche verursacht. Durch die Regelung der
Strahlungswärmeübertragung und der Lufttemperatur durch
Konvektion, kann man einen unüberwindlichen Komfortgrad
erreichen.
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Folgendermassen, wurden die Temperierungssysteme auf
den Grund der Strahlung statt der Konvektion entwickelt.
Durch Strahlung kann man die Heizung und die Kühlung
eines Raums ausführen. Die Strahlung wird durch
Strahlungspanelen mit elektrischen leitfähigen Körper
oder Luft- oder Wasserrohrleitungen ausgeführt. Mit
"Strahlungspanelen" werden Panelen welche mindestens 50%
Wärmeübertragung in der Strahlungsform ausführen
gemeint.
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Dennoch sind die gegenwärtig bekannt
Strahlungspanelen entweder Fussbodenpanelen oder
Zimmerdeckepanelen, und die prozentuale Wärmeübertragung
durch Strahlung, nicht durch Konvektion, nicht hoch ist,
und auf jeden Fall benötigen die Strahlungspanelen einen
beträchtlichen Temperaturunterschied zwischen die
Panelen und den Raum um leistungsfähig zu funktionieren,
so dass beträchtliche Energieverbräuche verlangt werden.
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CH509554A beschreibt ein Panele mit einer Kammer für
den Durchgang des Wärmeübertragungswasser, die durch den
Zusammenbau von zwei Platten ausgeführt wird, und Felten
werden mindestens in einer der Platten gemacht um
Erhöhungen zu bilden und um U-förmige Rinnen für
Wasserfluss von einem Einlass nach einen Auslass des
Paneles innerhalb der Kammer zu verbannen. Die
Erhöhungen zeigen Teile, die eine verminderte Höhe haben
und Öffnungen um die Rinnen in Wasserübertragung stellen
zu lassen haben, so dass kann man ein Wasserfluss von
dem Einfluss nach dem Ausfluss fliessen lassen, und so
dass die Kammer wenn Wasser von dem Einlass nach dem
Auslass strömt vollständig gefüllt ist.
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US4250957A beschreibt ein Heizung/Kühlungssystem, das
eine Panelenmontage die in dem Innerem eines Gebäudes zu
stellen ist und einen Flüssigkeitsbehälter im Untergrund
gestellt einschliesst. Jedes Panele ist wesentlich eben,
zeigt eine erweiterne Aussenfläche und hat eine innere
Kammer, die eine Flüssigkeit zu enthalten geeignet ist
und einen Einlass und einen Auslass für die Flüssigkeit
zeigt. Es ist empfohlen, dass der Einlass der
Flüssigkeit angrenzend an den Boden des Paneles gestellt
wird, und dass der Auslass der Flüssigkeit angrenzend an
den Gipfel des Paneles gestellt wird, so dass eine
Flüssigkeit durch das Panele von dem Einlass nach dem
Auslass kann man fliessen lassen. Es ist empfohlen, dass
die Panelen in einer Reihenschaltung zusammengefügt
werden, so dass ein Auslass eines Paneles unmittelbar in
den Einlass eines anderes nachfolgendes Paneles
verbunden ist.
AUFGABE, MERKMALEN UND VORTEILE DER ERFINDUNG
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
Raumtemperierungssysteme, das Strahlungspanelen die
mittels einer Flüssigkeit die eine Energieübertragung
durch Strahlung in einer Proportion die grösser als die
heutzutage verfügbare Proportion ist ausführt, zu der
Wirkung versorgen, und das leistungsfähiger als die
Raumtemperierungssysteme von dem Gesichtspunkt ist, und
das besonders mit einem kleinen Temperaturunterschied
zwischen die Wärmeträgerflüssigkeit und den Raum zu
temperieren mit einer schnelleren Antwort funktionieren
kann.
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Um Energie in der möglicherweise leistungfestigesten
Art zu übertragen, sind das Wasser oder die Flüssigkeit
in den Strahlungspanelen in unmittelbarem Kontakt mit
einer völligen Strahlungsfläche oder mit einer völligen
Panellefläche, so dass kann man die konvektive
Luftbewegungen die die Strahlungsflächetemperatur
verringern vermeiden.
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Ausserdem, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein solches System zu besorgen, das besonders
vorteilhaft vom Gesichtspunkt der Kräfteersparnis ist.
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Um die Flüssigkeit zu fliessen, ist die Benutzung des
Untergrundswassers besonders empfohlen. Tatsächlich, ist
Wasser kalt auch wenn die äussere Temperatur hoch ist,
wegen einer Wärmeträgheitwirkung desselben Untergrunds.
Besonders kann man eine begraben Wasserzisterne für
Wasserversorgung einer Wohnung, oder gegebenenfalls
einen Brunnen, oder eine absichtlich gestaltene Zisterne
benutzen.
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Es ist ein wichtiger Vorteil der vorliegenden
Erfindung, dass wegen seiner Leistungsfähigkeit kann man
sie mit alternativen, ökologischen Energiequellen
funktionieren lassen, zum Beispiel mittels
Sonnenenergie, weil die Betriebstemperatur von den
Panelen sehr niedriger als die Temperatur der üblichen
Systemen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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So, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
Raumtemperierungssytem gemäss dem Anspruch 1.
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Gemäss einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden
Erfindung, ist es besorgt, dass dieselben
Strahlungspanelen eine Schicht von isolierendem Material
auf einer Panelewand tragen.
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Es ist weiter voraussehen, dass dieselben
Strahlungspanelen aus kastenförmigen Elementen bestehen.
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Ebenso ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein solches System zu ausführen, das weiter einen
Wärmeaustauscher durch welchen die
Wärmeübertragungsflussigkeit von der erwähnten Quelle und der flüssige
Wärmeträger der durch die erwähnten Strahlungspanelen
fliesst in Wärmeaustauschverbindung gestellt sind.
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Es ist bedacht, dass die erwähnte Quelle des
flüssigen Wärmeträgers weiter eine in dem Untergrund
vergraben Zisterne miteinbezieht.
KLEINE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird besser auf der
Grundlage der folgenden ausführlichen Beschreibung der
Erfindungsausführungen, die nur wie Beispiele und völlig
nicht wie Begrenzungen dargestellt werden, und in Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen verstanden; in den
Zeichnungen:
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- Bild 1 ist ein Blockschema eines erfindungsgemässen
Temperierungssystems;
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- Bilder 2A und 2B darstellen eine Vorderansicht
eines erfindungsgemässen Strahlungspanele bzw eine
Seiteansicht desselben, welches auf einer Wand
zusammengebaut worden ist;
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- Bild 3 ist ein Blockschema eines
Temperierungssystems gemäss einer Verbesserung der
vorliegenden Erfindung, und
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- Bild 4 ist eine graphische Darstellung, die die
Temperaturerhöhungänderungen des Wassers das in den
Strahlungspanele eines erfindungsgemässen Systems
fliesst in Abhängigkeit von den
Temperaturerhöhungsänderungen eines Zimmers das mit diesem System zu
temperieren ist darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In Bezug auf Bild 1, enthält ein erfindungsgemässes
Raumtemperierungssystem eine begraben Wasserquelle 1,
die eine Zisterne oder ein Behälter an einer Tiefe
geordnet, zum Beispiel in einer 20 cm tiefen Grube von
der Grundhöhe 2 geordnet und mit einem üblichen
vorfabrizierten Fussboden bedeckt sein könnt. Die
Wasserquelle jedoch kann auch aus jedem wesentlich für
anderen Verwendungen bestimmten Behälter, zum Beispiel
ein Brunnen, der im Untergrund begraben worden ist
entsteht. Ausserdem kann das Wasser nicht rein Wasser
sein, sondern eine Flüssigkeit die aus Wasser mit
Zusätzen geeigneter Verbindungen für besonderen
Anwendungen besteht. Das erfindungsgemässe
Temperierungssystem enthälts ausserdem eine
Strahlungspanelegruppe 3&sub1;, 3&sub2; and 3&sub3;. Während werden nur drei
Gruppe gezeigt im Interesse der Einfachheit, können die
Gruppe so viele sein als gemäss einem einzelnen Projekt
eines Temperierungssystems gemäss der vorliegenden
Erfindung nötige sind. Die Strahlungspanelen sind zu dem
Zusammenbau auf Wänden beabsichtigt. Wasser oder im
allgemeine eine Flüssigkeit wird von der Zisterne 1
durch ein Bodenventil 1' entnommen und nach einem
Stromkreis um Wasser in die Strahlungspanelen 3&sub1;, 3&sub2; und
3&sub3; durch eine Pumpe 4 und eine Eingangsrohrleitung 7 zu
einführen geschickt. Der Wasser- oder
Flüssigkeitseinführungsstromkreis enthälts die Einlassen 5&sub1;, 5&sub2; and
5&sub3; und die Ventilklappen 5'&sub1;, 5'&sub2; and 5'&sub3; bzw für die
drei Strahlungspanelen 3&sub1;, 3&sub2; and 3&sub3;. Die Flüssigkeit
fliesst in die Strahlungspanelen und geht aus diesen
durch ein Auslassstromkreis der die Auslassen 6&sub1;, 6&sub2; and
6&sub3; bzw. für die drei Strahlungspanelen 3&sub1;, 3&sub2; and 3&sub3;
enthält hinaus, und nachher zurückkehrt die Flüssigkeit
durch ein Abflussrohr 8 zu der begraben Zisterne 1 durch
ein Abflussventil.
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Die Zisterne wurde wie ein einziger Behälter
dargestellt; eine Gruppe von mehreren Zisternen oder
jederen Behältern kann jedoch in flüssiger Verbindung
zwischen einander versehen werden.
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Der Aufbau und die Weise für den Zusammenbau von
Strahlungspanelen werden in Bezug auf die Bilder 2A und
2B dargestellt. Ein Strahlungspanele gemäss der
vorliegenden Erfindung enthält eine rechteckige Platte,
die ein Abstützungsband 11 in seiner oberen Teil um den
Putz einer Wand in der das Strahlungspanele zu einfügen
ist zu stützen wie es im Bild 2B dargestellt wird trägt;
ein metallisches Gatter 10" für die Verankerung in dem
Putz auf dem erwähnten Abstützungsband wie kann man im
Bild 2B sehen zusammengebaut wird. Im unteren Teil weist
das Strahlungspanele ein Band 11' für den Anschluss mit
dem Fussboden vermittels eines Lagers für einen
Fussbodensockel auf. Zwei Reihe beweglicher
Belüftungsrippen 12, 12' sind bzw angrenzend an den Bänden um den
Putz 11 zu stützen und einen Anschluss 11' mit dem
Fussboden zu herstellen festgesetzt. Die Panele
enthalten die Schnellrohrleitungseinrichtungen 13, 13'
bzw. in einer oberen und in einer unteren Lagerung um
eine schnelle Verbindung zwischen den Panelen
auszuführen. Wandkupplungen 12", 12''' sind auch in einer
oberen und in einer unteren Lagerung bzw. gestellt. Die
Panelen weisen zwei Wände auf, und sich eine der Wänden
zu der Wand oder äusserer Wand 10, in welcher sie
aufgebaut worden ist wendet, während sich die andere
Wand, die die Strahlungswand genannt ist, zu dem Zimmer
oder dem Raum die zu temperieren sind wendet. Ein
Zwischenraum zwischen diesen Wänden zugegen ist. Die
Flüssigkeit, die von der Untergrundzisterne 1 kommt,
wird durch den erwähnten Zwischenraum zirkulieren
gelassen. Die Strahlungspanelen sind vor der äusseren
Wand 10 durch Isoliermitteln um Wärmeverluste zu
vermeiden isoliert.
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Die Verbindungsrohre zwischen der Zisterne und den
Strahlungspanelen gestellt bestehen aus einem
Isoliermittel, zum Beispiel Polyvinyl Chlorid, und durch
einen Mantel der aus einem Wärmedämmstoff besteht
geschützt werden.
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Einer Ausführung gemäss, sind die Strahlungspanelen
2 m hoch und 1 m lang. Die Strahlungspanelen können zum
Beispiel mittels Schweissung kastenförmiger Elementen,
oder mittels handelverfüg-baren, Aluminium- oder
rostfreien Stahlfolien bestehen, mit dem Dazwischenlegen
von 2-4 Millimeter langen Bänden zwischen die zwei
Folien aufgebaut sind. Die kastenförmige Elemente, wenn
dieselben vereinigt sind, bilden mit ihrem inneren
Profil einen Zwischenraum für eine
Wärmetragerungflüssigkeit. Die Zusammen-schweissung könnt durch eine
drehende Schweissmaschine hergestellt. Auf diese Weise
werden Kanäle, welche die Bähne für das Fliessen der
Flüssigkeit bilden, erhält. Ein Isoliermittel, zum
Beispiel Polystyrol, auf dem eine zurückstrahlenden
Aluminiumfolie befestigt ist, zwischen der äusserer Wand
und dem Strahlungspanele gestellt wird.
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In Bezug auf das Bild 3, eine beträchtliche
Verbesserung eines erfindungsgemässen
Temperierungssystem dargestellt ist. Das Dazwischenlegen eines
Wärmeaustauscher 22 zwischen den Strahlungspanelen 21
und der Untergrundzisterne 20 in dieser Verbesserung
beschaffen ist. Wasser von der Zisterne durch ein
Bodenventil 20' entnommen wird und durch eine Pumpe 24
in den Wärmeaustauscher 22 eingeflossen wird. Wasser in
dem Austauscher geht in Wärmeaustausch mit der
Wärmeaustauschflüssigkeit des Wärmeaustauschers. Diese
Flüssigkeit fliesst in den Strahlungspanelen 21 und
zurückkehrt von denselben zu den Wärmeaustauscher 22
durch eine einstellbare Pumpe 23. Von dem
Wärmeaustauscher zurückkehrt Wasser in die Zisterne nach
dem Auslass 20'''. Mit dieser Anlage kann man die
folgende zwei Ergebnisse erhalten. Erstens, kann man die
Temperatur der Strahlungspanelen in Bezug auf die
Temperatur des Untergrunds kontinuierlich wenn notwendig
durch die einfache Einstellung der
Strömungsgeschwindigkeit einer von der zweiter Flüssigkeiten um
Kondensationserscheinungen auf den Strahlungspanelen zu
vermeiden einstellen. Ausserdem, mit dieser Weise kann
man die Berührung zwischen der Wasser in der Zisterne
und der Flüssigkeit die durch die Strahlungspanelen
fliesst vermeiden.
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In Bezug auf das Bild 4, wird die Fahrt des
Energieaustausches zwischen den Strahlungspanelen und
dem Wärmetemperierungsraum diskutiert. In einer
kartesischen Ebene mit rechtwinkligen Koordinaten, wird
die inkrementale Temperaturänderung ΔT&sub2; des temperierten
Raum oder Zimmer mit den Abszissen dargestellt, und wird
die inkrementale Temperaturänderung ΔT&sub1; der Flüssigkeit
in den Strahlungspanelen dargestellt. Der Nullpunkt in
dem kartesischen Diagramm ist in der Punkt T&sub0; welcher
der Temperatur des Zimmers oder Raums an dem Beginn des
Wärmetemperierungsexperiments entspricht. Ein
Blockierungspunkt K und eine starke Näherung nach einem
linearen Verlauf für einen ΔT&sub2; zwischen 5ºC und 10ºC
nach einem Höcker, welcher seine Wölbung nach oben
dreht, sind bezeichende Eigenschafte der Kurve die die
Fahrt darstellt. Wie obererwähnt, beginnt die Kurve vom
Nullpunkt nicht, aber beginnt sie von einem
Blockierungspunkt K welcher den mindesten
Energieunterschied zwischen dem Wasser das in den
Strahlungspanelen ist und dem wärmetemperierten Zimmer
unter welchem ein Energieaustausch eintritts nicht
darstellt. Ohne der Beschrängung einer besonderen
theoretischen Auslegung, glaubt man dass dies von der
Tatsache dass das Durchkreuzen der metallischen Platte
und der möglichen Bekleidung mit einem Anstrich
energetische Kosten zur Folge haben herkommt. Diese
Aufnahme geht von der Tatsache dass nach dem Anstreichen
der Strahlungspanelen sich der Blockierungspunkt K von
2ºC nach 2,5ºC bewegt wird zu bestätigt werden hervor.
So schliesst man aus diesem dass das Panele einen
spärlichen Leistungsgrad mit Temperaturdifferenzen die
ein wenig über den Blockierungspunkt sind aufweist,
während sich der Leistungsgrad nach 1 wenn die
Temperaturdifferenz zunehmt wendet.
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Ein Zimmer mit einer 50 m² breiten Oberfläche und
mit einer 3 Meter Hohen Decke wurde mit einem
erfindungsgemässen System mit Panelen die die oben
erwähnte Grössen hatten und mit einer 12 m³ Geräumigkeit
Zisterne und einer 0,5 HP Pumpe temperiert. Die
Wärmetemperierungergebnisse erreicht wurden in der
folgenden Tabelle dargestellt:
TABELLE I
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In Bezug auf die Strahlungspanelen, hat eine Prüfung,
die in September mit einem Kessel von 20.000 Kalorien
durchgesetzt wurde ein Wärmeinkrement von 24,5ºC bis
31,5ºC in etwa 8 minuten und mit einer beträchtlichen
Strahlungswirkung auf dem Körper gewiesen.
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Die Daten, die die innere Zimmer- oder Raumtemperatur
betreffen, bestätigen deutlich die Leistungsfähigkeit
des erfindungsgemässen Systems.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf
bestimmte Ausführungen der Erfindung beschreibt und
erläutert, aber soll man klar und deutlich verstehen,
dass kann man Änderungen, Ergänzungen und/oder
Auslassungen machen, ohne von dem Schutzbereich der
eigenartigen Belehrung die gezeigt durch die
Beschreibung wurde und durch die beigefügten Ansprüchen
bestimmt wurde zu abweichen.