DE69829387T2

DE69829387T2 - Hocheffiziente klimaanlage mit grosser luftmengenverteilung

Info

Publication number: DE69829387T2
Application number: DE69829387T
Authority: DE
Inventors: L. William KOPKO
Original assignee: Work Smart Energy Enterprises Inc
Current assignee: Work Smart Energy Enterprises Inc
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: CA2288050C; ES2239391T3; US6185943B1; EP1009961A2; CA2288050A1; AU730254B2; ATE291208T1; CN1175228C; DE69829387D1; BR9809832A; AU730254C; EP1009961B1; WO1998051978A3; PT1009961E; AU7389898A; EP1009961A4; WO1998051978A2; CN1255193A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Lüftungssysteme für Gebäude und insbesondere Verfahren und Systeme zur Bereitstellung klimatisierter Luft guter Qualität für benutzte Gebäuderäume.
Hintergrund und Stand der Technik
Klimaanlagenhersteller, Architekten und professionelle Konstrukteure haben große Bemühungen zur Optimierung der Konstruktion von Gebäudeklima- und -lüftungsanlagen aufgewendet. Jahresumsätze für Ausrüstungen belaufen sich auf zig Milliarden Dollar, und jährliche Energiekosten für das Heizen und Kühlen weisen ähnliche Größenordnungen auf. Darüber hinaus können die mit einer verringerter Produktivität von Arbeitern aufgrund von ungemütlichen Klimabedingungen verbundenen Kosten ein Vielfaches dieser Zahl betragen, obgleich solche Folgekosten schwer zu quantifizieren sind. Trotz dieser Bemühungen hinsichtlich einer Optimierung sind die Grundprinzipien zur Lüftung und Klimatisierung von Luft in Gebäuden seit der Einführung der ersten Klimaanlagen in den 20er Jahren im Wesentlichen die gleichen geblieben. Herkömmliche Ansätze zur Luftklimatisierung weisen inhärente Probleme auf, die ihren Wirkungsgrad stark beschränken, Installationskosten erhöhen und oftmals zu schlechten Klimakomfortbedingungen im Gebäuderaum führen. Das Lösen dieser Probleme erfordert große Änderungen der Grundkonfiguration von Klimaanlagen.
Herkömmliche Klimaanlagen verwenden ein relativ kleines Luftvolumen zum Kühlen. Die typische Anordnung verwendet ein Dampfkompressionskühlsystem zum Kühlen eines Gemisches aus Rückluft und Außenluft auf ca. 55°F und dann Verteilen der gekühlten Luft durch Rohre zum Gebäuderaum. Die niedrigen Versorgungslufttemperaturen werden deshalb verwendet, weil die Luft unter ihrem Taupunkt gekühlt werden muss, um Feuchtigkeit zu entfernen. Die niedrigen Lufttemperaturen sind auch dazu erforderlich, ohne übermäßig große Rohre den empfindlichen Kühlanforderungen des Raums zu entsprechen.
Es gibt bei diesem Ansatz mehrere bedeutende Probleme. Das erste betrifft den Energieverbrauch eines Lüfters oder eines Gebläses. Da bei den herkömmlichen Systemen Luft durch relativ eingeschränkte Rohrleitungen strömt, sind statische Lüfterdrücke ziemlich hoch. Typische Drücke reichen von weniger als 0,5 Zoll Wasser für Systeme für Wohnbereiche bis zu 5 bis 10 Zoll Wasser für große kommerzielle Kühlsysteme. Diese hohen statischen Drücke führen zu einem hohen Energieverbrauch des Lüfters und tragen auch zur Kühllast für den Rest des Systems bei. Bei vielen kommerziellen Systemen macht die durch den Lüfterbetrieb erzeugte Wärme 20 bis 30 Prozent der gesamten Kühllast für das Gebäude aus. Das Nettoergebnis ist ein sehr ineffizientes Kühlsystem.
Ein zweites Problem betrifft die erforderliche hohe Kompressorenergie. Die erforderlichen niedrigen Luftversorgungstemperaturen erfordern sogar noch niedrigere Verdampfungstemperaturen, in der Regel 40° bis 50°F, für das Kompressorsystem. Solche niedrigen Verdampfungstemperaturen erfordern eine verstärkte Arbeit für den Kompressor, wodurch der Wirkungsgrad des Systems weiter reduziert wird.
Ein drittes Problem bei der herkömmlichen Klimaanlage ist die mit hoher Rohrfeuchtigkeit verbundene schlechte Raumluftqualität. Bedingungen über 70% relative Feuchtigkeit gestatten das Wachstum von Schimmel und Pilz in den Rohrleitungen. Die relative Feuchtigkeit in den Versorgungsrohren für herkömmliche Systeme liegt oftmals über 90%. Darüber hinaus tropft Wasser von nassen Rohrschlangen auf Tropfschalen und kann auch in der Nähe befindliche Leitungssysteme nässen. Diese nassen Bedingungen erzeugen potentielle Brutstätten für viele Arten von Mikroorganismen, die Gesundheits-, Atem- und Geruchsprobleme verursachen können.
Ein vierter Nachteil bei herkömmlichen Systemen sind die abgegebenen hohen Lärmpegel. Der durch eingeschränkte Rohrleitungen verursachte hohe statische Druck erzeugt den Bedarf nach einem leistungsfähigen Lüfter, der in der Regel ziemlich laut ist. Darüber hinaus sind Metallrohre notorische Lärmübertrager. Zu den gewöhnlichen Lösungen für das Lärmproblem gehört die Verwendung von Glasfaserleitungsauskleidungen. Leider erhöhen diese Auskleidungen die Kosten und Druckabfall und können aufgrund der hohen relativen Feuchtigkeit in den meisten Rohren auch zu Problemen mit Schimmel beitragen.
Ein fünftes Problem ist die potentielle Zugluft bei herkömmlichen Kühlsystemen. Die niedrigen Luftversorgungstemperaturen und hohen Geschwindigkeiten erzeugen die Möglichkeit extrem ungemütlicher Bedingungen in der Nähe der Lüftungen. Konstrukteure müssen besonders darauf achten, ein angemessenes Mischen von Raumluft und Versorgungsluft zu gewährleisten, um Zugluft auf annehmbare Werte zu reduzieren.
Ein sechstes Problem ist der Bedarf nach gleichzeitigem Heizen und Kühlen. Die meisten Bürogebäude weisen ein einziges Luftfbehandlungssystem für die Innen- und Außenbereiche auf. Bei kaltem Wetter müssen die Innenbereiche aufgrund von Wärme durch Menschen, Lampen, Geräte usw. noch gekühlt werden, während die Außenbereiche Wärme brauchen. Gewöhnlich besteht die Lösung darin, dem gesamten Gebäude kühle Luft zuzuführen, um die Kühlbedürfnisses des Inneren zu erfüllen, während Außenheizeinrichtungen oder lokale Heizeinrichtungen in den Rohren, die die Außenbereiche bedienen, die Wärme liefern, die dazu erforderlich ist, der Heizlast zu genügen und das Kühlen von der Versorgungsluft zu überwinden.
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Verbesserung des energetischen Wirkungsgrads und in der Verringerung oder Beseitigung der oben besprochenen mit bestehenden herkömmlichen Klimaanlagen in Verbindung stehenden Probleme.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung verwendet einen fundamental neuen und anderen Ansatz zur Luftklimatisierung. Die Erfindung betrifft die Verwendung eines hohen volumetrischen Luftdurchflusses bei einer Temperatur, die in der Nähe der des Gebäuderaums zur Raumheizung und -kühlung liegt. In feuchten Klimas wird ein getrenntes Entfeuchtungssystem verwendet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Zwischendeckenraum für die Versorgungsluft verwendet, und Luft kehrt im ganzen Gebäuderaum zurück. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform tritt Versorgungsluft durch eine Lüftung in der Nähe der Decke entlang einer Wand ein und kehrt in der Nähe des Bodens entlang der gleichen Wand zurück. Druckabfälle werden aufgrund der geringen Luftgeschwindigkeiten sehr gering gehalten. Der niedrige Druck und der geringe Temperaturunterschied zwischen der Versorgungsluft und der Raumluft gestatten einen sehr niedrigen Energieverbrauch und verbesserten Komfort.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bereitstellung von klimatisierter Luft für den Innenraum eines Gebäudes bereitgestellt, bei dem man: einen Luftstrom aus dem Raum erhält; den Luftstrom auf eine Temperatur kühlt, die innerhalb von ca. –8,33°C (15°F) der Temperatur der Luft in dem Raum liegt, ohne Feuchtigkeit aus dem Luftstrom zu entfernen; die sich ergebende gekühlte Luft dem Raum zuführt; und eine getrennte Quelle entfeuchteter Luft dem Raum zuführt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Klimaanlage zur Bereitstellung von klimatisierter Luft für den Innenraum eines Gebäudes bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein Mittel zum Ansaugen eines Luftstroms aus dem Raum und zum Kühlen des Luftstroms auf eine Temperatur, die über dem Taupunkt und innerhalb von ca. –8,33°C (15°F) der Temperatur der Luft in dem Raum liegt, so dass aus dem Luftstrom keine Feuchtigkeit entfernt wird, wodurch ein gekühlter Luftstrom erzeugt wird; ein Mittel zum Zuführen des gekühlten Luftstroms zu dem Raum; und ein Mittel zum Ansaugen eines Stroms von Außenluft außerhalb des Gebäudes und zum Entfeuchten des Stroms von Außenluft und zum Zuführen des Stroms von entfeuchteter Außenluft zum Raum.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher; darin zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm einer Klimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein schematisches Blockdiagramm einer Variation der Klimaanlage nach 1 als eine zweite Ausführungsform; und
3 ein schematisches Blockdiagramm einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Klimaanlage gemäß der Erfindung. Ein Lüfter 1 saugt Einlassluft über die Rohrschlange 2, wo sie gekühlt oder erwärmt wird. Die Decke 3 definiert den Boden des Zwischendeckenraums 4, der als Strömungsweg für den Lüfter 1 verlassende Luft 40 dient. Im Gegensatz zu herkömmlichen eingeschränkten Metallrohren kann sich der Zwischenraum 4 über die gesamte Fläche des Gebäudeinnenraums 6 erstrecken. Die Rohrschlange 2 befindet sich in oder über der Decke 3, so dass Luft vom Lüfter 1 aus dem Gebäudeinnenraum 6 über die Rohrschlange 2 in den Zwischenraum 4 gesaugt wird. Mehrere Lüftungen 5 in der Decke 3 stellen Öffnungen in den Gebäuderaum 6 bereit. Eine Lüftung 7 in der Innenwand 42 stellt eine Öffnung bereit, damit Luft 8 durch den Gebäuderaum zur Rohrschlange zurückkehren kann. Ein getrenntes Außenlüftungssystem 9 stellt dem Gebäuderaum durch den Zwischenraum 4 entfeuchtete Außenluft 10 bereit und gewinnt aus der Ablassluft 11 Energie zurück.
Der Lüfter 1 kann ein Propellerlüfter, ein Zentrifugallüfter oder ein anderer äquivalenter Lüfter sein, der sich zur Bewegung großer Luftvolumen eignet. Der Lüfter 1 liefert nur einen geringen statischen Druck, in der Regel weniger als 0,2 Zoll Wasser. Die geringen statischen Drücke begünstigen die Verwendung von Lüftern mit geringer Geschwindigkeit, was im Vergleich zu bestehenden herkömmlichen Systemen zu einer Verringerung von Lüfterlärmpegeln und Lüfterenergieverbrauch führt.
Die Rohrschlange 2 kann Wasser, Sole oder ein flüssiges Kältemittel enthalten, das aus in der Technik wohlbekannten Stoffen besteht. Die Temperatur der kühlen Versorgungsluft zum Kühlen des Raums 6 durch die Lüftungen 5 würde normalerweise über 65°F und vorzugsweise bei ca. 70°F liegen. Solche hohen Temperaturen verhindern eine unerwünschte Wärmeübertragung durch die Decke 3 und helfen dabei, die relative Feuchtigkeit im Zwischenraum 4 unter 70% zu halten. Die Rohrschlangentemperatur sollte mindestens einige Grad über dem Taupunkt der Rückluft betragen und vorzugsweise so dicht wie es praktisch ist bei dem der Versorgungslufttemperatur liegen. Die hohen Rohrschlangentemperaturen minimieren die zum Kühlen erforderliche Kompressorenergie und beseitigen mit nassen Rohrschlangen verbundene Probleme.
Bei der Decke 3 würde es sich normalerweise um eine Hängedecke handeln, wie allgemein bekannt. Die Deckenplatten sollten ausreichend starr sein, um dem Luftdruck im Zwischenraum 4 zu widerstehen, der normalerweise unter 0,1 Zoll Wasser liegen würde. Die geringen statischen Drücke im Zwischenraum verringern die Last auf die Platten und vermindern mit Luftleckage um die Plattenränder herum verbundene Probleme. Die Platten sollten einen ausreichenden Widerstand gegenüber Leckage und Wärmeleitung bereitstellen, um eine unerwünschte Wärmeübertragung zwischen dem Zwischenraum 4 und dem Raum 6 zu verhindern. In vielen Fällen würden bestehende Hängedecken diesen Anforderungen ohne bedeutende Modifikation entsprechen.
Die Lüftungen 5 sind zur Handhabung eines großen Luftvolumens bei einem minimalen Druckabfall, in der Regel nur wenige Hundertstel Zoll Wasser, ausgeführt. Die Einstellung der Lüftungen 5 kann manuell oder automatisch erfolgen. Die Lüftungen sind zur Einführung eines ausreichenden Mischens zwecks Verhinderung unerwünschter Zugluft konfiguriert.
Die Lüftungen 7, die eine Luftbewegung zwischen Bereichen gestatten, müssen in der Lage sein, den erforderlichen Luftstrom bei Druckabfällen, die geringer sind als der Druckabfall an den Deckenlüftungen, zu bewältigen. Als Alternative dazu kann in Gebäuden mit Doppelböden Luft durch den Raum unter dem Boden zur Rohrschlange zurückgeführt werden. Die Lüftungen 7 können auch mit einem Steuermechanismus versehen sein, der auf Innenraumtemperatur reagiert, ohne dass eine getrennte Energiequelle erforderlich ist. Zum Beispiel sind Dehnstoff-Aktuatoren und Formgedächtnis-Aktuatoren in der Lage, als Reaktion auf relativ kleine Raumtemperaturänderungen große Bewegungsausmaße zu erzeugen und könnten zur Steuerung des Luftstroms durch die Lüftungen verwendet werden. Die gleichzeitig anhängige US Provisional Application mit der lfd. Nr. 60/077008 beschreibt einen Rollendämpfermechanismus, der mit diesen Aktuatorarten zusammenwirken kann.
Obgleich bei der Ausführungsform nach 1 die entfeuchtete Außenventilationsluft 10 durch den Deckenzwischenraum in den Gebäuderaum eintritt, ist die genaue Stelle, an der die Ventilationsluft in den Gebäuderaum geschickt wird, relativ willkürlich, solange die Temperatur der Ventilationsluft nahe bei der Temperatur der Umgebungsluft in dem Gebäuderaum liegt. Ebenso kann die Ablassluft 11 von einer beliebigen Stelle im Gebäude angesaugt werden, und normalerweise würde zumindest ein Teil vom Toilettenabzug stammen. Das Lüftungs-/Entfeuchtungssystem sollte ein Enthalpierad oder eine andere Wärmerückgewinnungsvorrichtung enthalten, wie in der Technik allgemein bekannt, und würde vorzugsweise ein auf einem Trocknungsmittel basierendes System sein, das in der Lage ist, niedrige Taupunkte bereitzustellen. Die Temperatur der Ventilationsluft sollte nahe der Temperatur der Luft im Gebäuderaum liegen, obgleich dies nicht erforderlich wäre, wenn die Ventilationsluft in die Versorgungsluft gemischt wird. Des Weiteren sollte das Lüftungssystem einen geringen Überdruck für den Gebäuderaum bereitstellen, um ein mögliches Infiltrieren von Außenluft zu reduzieren.
Obgleich das bevorzugte Entfeuchtungssystem mit einem Wärmerückgewinnungslüftungssystem kombiniert ist, sind auch viele andere Konfigurationen möglich. Zum Beispiel kann das Entfeuchtungssystem einen Teil der die Kühlrohrschlange 2 verlassenden Luft 40 einfach weiter kühlen, so dass die Temperatur der Luft 40 unter den Taupunkt fällt. Ein Wärmerohr oder eine andere Vorrichtung zum Austausch von Wärme zwischen der Luft an der Rohrschlange und der die Rohrschlange verlassenden Luft kann die entfernte Feuchtigkeitsmenge im Vergleich zu sensiblem Kühlen erhöhen, wodurch der Energieverbrauch weiter reduziert wird. Solch eine Anordnung ist in den Fällen akzeptabel, in denen angemessene Außenluft für den Gebäuderaum aus Infiltration oder anderen Quellen zur Verfügung steht. Es können auch zahlreiche andere Entfeuchtungssysteme, die im Stand der Technik allgemein bekannt sind, im System der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die ASHRAE-Handbücher beschreiben viele dieser Entfeuchtungsoptionen.
In Trockenklimas kann auf das Entfeuchtungssystem verzichtet werden, obgleich die Rückgewinnung fühlbarer Wärme noch immer eine nützliche Option sein kann. Es gibt auch die Möglichkeit, den Bedarf nach einem Kompressor zu beseitigen, wobei sensibles Kühlen mit einem indirekten Verdunstungskühler oder Kühlturm bereitgestellt werden kann.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die großen Energievorteile der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen Klimaanlage bei der Handhabung der sensiblen Kühllast:
Diese Analyse zeigt, dass das neue System unter Konstruktionsbedingungen im Vergleich zu Systemen nach dem Stand der Technik über zwei Drittel der für sensibles Kühlen verbrauchten Energie sparen kann. Unter davon abweichenden Konstruktionsbedingungen können die Energieeinsparungen aufgrund der erhöhten Verfügbarkeit einer natürlichen Kühlung infolge der viel höheren Kühlwasser- und Versorgungslufttemperaturen sogar noch höher sein. Die Option der natürlichen Kühlung gestattet ein Abschalten des Kühlers für einen großen Teil davon, was normalerweise die Kühlsaison bildet.
Des Weiteren weist das System nach der vorliegenden Erfindung einen Hauptvorteil bei der Handhabung latenter Last auf. Die Verwendung eines Enthalpierads oder eines anderen geeigneten Wärmetauschers kann mit dem Hereinbringen von Außenluft verbundene Lasten um 80% reduzieren. Weiterhin werden Heizanforderungen durch Wärmerückgewinnung stark reduziert. Für die meisten Büro- und Einzelhandelsgebäude ist die Außenluft die Hauptfeuchtigkeitsquelle. Die Verwendung eines gasbetriebenen Trocknungsmittelsystems bietet die Möglichkeit, Elektrizitätsverbrauchsgebühren stark zu reduzieren, während die Lüftungslast effektiv gehandhabt wird. Elektrisch betriebene Systeme sind auch eine Option.
Die Verwendung eines getrennten Entfeuchtungssystems reduziert auch stark das Erfordernis, das ganze System zu betreiben, wenn ein gewerbliches Gebäude nicht in Anspruch genommen wird. Derzeitige Systeme erfordern oftmals einen kontinuierlichen Betrieb unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit, um ein übermäßiges Ansammeln von Feuchtigkeit in Baumaterialien während Zeiträumen geringer Benutzung, wie zum Beispiel nachts oder am Wochenende, zu verhindern. Die vorliegende Erfindung gestattet den Betrieb allein des Entfeuchtungssystems, wodurch die Betriebskosten stark verringert werden.
2 zeigt eine Variation der ersten Ausführungsform. Das System nach 2 ist dazu ausgeführt, den Heizbedarf stark zu reduzieren. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein großes Luftvolumen vom Gebäudeinneren zum Gebäudeäußeren bewegt, und Rückluft wird aus der Gebäudehülle angesaugt. Insbesondere wird die Rückluft 13 aus dem Raum 6 durch den zwischen der Außenverglasung 12 und der Innenverglasung 17 eines Fensters 44 gebildeten Kanal 19 nach oben gesaugt. Durch diese Anordnung wird jegliche sich aus Wärmeverlust durch die Außenverglasung 12 und Außenwand 18 ergebende Kaltluft effektiv beseitigt. Dann bewegt sich die Rückluft in den Kanal 14 und durch die Rohrschlange 16, wenn sie durch den Lüfter 15 angesaugt wird, und die klimatisierte Luft wird in den Deckenzwischenraum 4 abgeführt, wo sie durch die Lüftungen 5 in den Gebäuderaum 6 verteilt wird.
Diese Konfiguration erreicht mehrere Vorteile, die Winterheizanforderungen stark reduzieren. Der erste Vorteil besteht darin, dass Kaltluft aus der Gebäudehülle entfernt wird, bevor sie in den klimatisierten Raum eintritt, zum Beispiel durch Leiten von Rückluft neben dem Gebäudeäußeren. Der zweite Vorteil besteht darin, dass diese Luft dann zum Innenraum umgeleitet wird, um die nötige Kühlung bereitzustellen. Drittens wird die von den Innenbereichen zurückkehrende Luft als eine Quelle warmer Luft für die Außenbereiche verwendet. Dieses System erfordert keine große Wärmemenge, solange die Innenwärmeerzeugung die Außenheizlast übertrifft. Eine ordnungsgemäße Isolierung von Fenstern und Wänden kann den Bedarf nach Wärme in den meisten Gebäuden sogar in den harschesten Klimas beseitigen. Die einzige Zeit, in der Wärme erforderlich wäre, wäre dann, wenn das Gebäude über einen längeren Zeitraum bei begrenztem Sonnenlicht nicht in Anspruch genommen werden würde. Unter diesen Umständen würden die Rohrschlangen Wärme bereitstellen, um das gesamte Gebäude zu erwärmen.
3 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Diese Konfiguration eignet sich in Einzelhandelsräumen oder ähnlichen Standorten mit großen offenen Flächen und wenigen Behinderungen in der Nähe der Decke. Bei dieser Ausführungsform bewegt der Lüfter 23 die Versorgungsluft 20 von der Rohrschlange 24 durch die Lüftung 25 und in den Gebäuderaum 6. Die Luft kehrt durch das Register 21 und das Rückführrohr 22 zur Rohrschlange 24 zurück. Wie bei den anderen Ausführungsformen führt ein getrenntes Entfeuchtungssystem 9 Außenluft zu und gewinnt Wärme aus Ablassluft zurück.
Der hohe volumetrische Luftdurchfluss und die relativ niedrigen Temperaturen der Versorgungsluft gestatten das Zurücklegen sehr langer „Wege", die zur Versorgung einen großen Raums mit Luft erforderlich sein können. Des Weiteren reduzieren die höheren Versorgungstemperaturen die Gefahr von ungemütlicher Zugluft im Raum. Wie bei den anderen Ausführungsformen weist dieses System aufgrund der hohen Rohrschlangentemperaturen und geringen statischen Lüfterdrücken einen großen Wirkungsgradvorteil auf. Des Weiteren besitzt es einen großen Anschaffungskostenvorteil, da es den Bedarf nach Rohrleitungen praktisch beseitigt. Ein Nachteil besteht darin, dass es keine lokale Temperatursteuerung im Gebäuderaum bietet, was seine Anwendung einschränken könnte.
Schlussfolgernd bietet die vorliegende Erfindung die folgenden Nutzen und Vorteile gegenüber dem Stand der Technik:

– verringerte Lüfterenergie
– geringere Kompressorenergie
– weniger Rohrleitungen erforderlich
– geringerer Platzbedarf
– verringerte Heizanforderungen
– individuelle Raumregelung möglich
– trockenere Rohrschlangen (verringerte Wartung)
– bessere Innenluftqualität
– geringerer Lärm
– keine kalte Zugluft und
– die Möglichkeit einer vermehrten Verwendung von Sparbetrieb.

Aus der soeben beschriebenen Erfindung geht für den Fachmann hervor, dass diese auf vielerlei Weise geändert werden kann, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung von klimatisierter Luft für den Innenraum (6) eines Gebäudes, bei dem man: einen Luftstrom aus dem Raum (6) erhält; den Luftstrom auf eine Temperatur kühlt, die innerhalb von ca. –9.44°C (15°F) der Temperatur der Luft in dem Raum (6) liegt, ohne Feuchtigkeit aus dem Luftstrom zu entfernen; die sich ergebende gekühlte Luft dem Raum (6) zuführt; und eine getrennte Quelle entfeuchteter Luft dem Raum (6) zuführt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Temperatur des gekühlten Luftstroms innerhalb von ca. –12,2°C (10°F) der Lufttemperatur des Gebäuderaums liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die relative Feuchtigkeit des Luftstroms nach dem Kühlen nicht mehr als ca. 90% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die relative Feuchtigkeit des Luftstroms nach dem Kühlen nicht mehr als ca. 70% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man bei dem Zuführen der gekühlten Luft: den Luftstrom in einen Zwischendeckenraum (4) bläst, der sich zwischen einer Decke (3) des Gebäudes und einer Hängedecke unter der Gebäudedecke (3) befindet; und die gekühlte Luft durch mehrere Lüftungen in der Hängedecke zu dem Raum (6) verteilt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man beim Zuführen der gekühlten Luft: die gekühlte Luft in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung mit einer niedrigen Geschwindigkeit in einen getrennten Raum über dem Innenraum (6) bläst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man beim Erhalt eines Luftstroms aus dem Raum (6) den Luftstrom durch einen länglichen Strömungskanal (14), der neben einer Außenfläche des Gebäudes vorgesehen ist, aus dem Raum ansaugt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man bei der Zuführung entfeuchteter Luft zum Raum (6) weiterhin: a) einen getrennten Teil des gekühlten Luftstroms zurückgewinnt; b) den getrennten Teil des gekühlten Luftstroms unter den Taupunkt kühlt, um Feuchtigkeit daraus zu entfernen; und c) die entfeuchtete Luft zum Rest des gekühlten Luftstroms zurückführt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man beim Zuführen entfeuchteter Luft zum Raum (6) weiterhin: a) einen Strom von Außenluft (10) außerhalb des Gebäudes ansaugt; b) Feuchtigkeit aus dem Außenluftstrom (10) entfernt, um einen Strom entfeuchteter Luft zu erhalten; c) die entfeuchtete Luft dem Raum (6) zuführt; und d) Luft (11) aus dem Raum ablässt, die dem dem Raum zugeführten Volumen entfeuchteter Luft entspricht.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man weiterhin Wärmeenergie und Feuchtigkeit zwischen der Ablassluft (11) aus dem Raum (6) und dem zuströmenden Außenluftstrom (10) austauscht.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man beim Entfernen von Feuchtigkeit aus dem Außenluftstrom (10) den Außenluftstrom (10) auf eine Temperatur unterhalb der Außentaupunkttemperatur kühlt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem man beim Entfernen von Feuchtigkeit aus dem Außenluftstrom (10) den Außenluftstrom (10) mit einem trockenen Trocknungsmittel in Berührung bringt.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Strömungskanal (14) einen Strömungsweg in einem Außenfenster (44) zwischen einer Außenverglasung (12) und einer Innenverglasung (17) des Fensters (44) umfasst.
Klimaanlage zur Bereitstellung von klimatisierter Luft für den Innenraum (6) eines Gebäudes, die Folgendes umfasst: ein Mittel zum Ansaugen eines Luftstroms aus dem Raum (6) und zum Kühlen des Luftstroms auf eine Temperatur, die über dem Taupunkt und innerhalb von ca. –9,44°C (15°F) der Temperatur der Luft in dem Raum (6) liegt, so dass aus dem Luftstrom keine Feuchtigkeit entfernt wird, wodurch ein gekühlter Luftstrom erzeugt wird; ein Mittel zum Zuführen des gekühlten Luftstroms zu dem Raum (6); und ein Mittel zum Ansaugen eines Stroms von Außenluft (10) außerhalb des Gebäudes und zum Entfeuchten des Stroms von Außenluft (10) und zum Zuführen des Stroms von entfeuchteter Außenluft zum Raum (6).
Klimaanlage nach Anspruch 14, bei der der Luftstrom aus dem Raum (6) auf eine Temperatur gekühlt wird, die in einem Bereich von ca. –12.2°C (10°F) bis ca. –9,44°C (15°F) der Temperatur der Luft in dem Raum (6) liegt.
Klimaanlage nach Anspruch 14, bei der das Zuführungsmittel einen zwischen einer ersten Decke (3) des Raums (6) und einer Hängedecke unter der ersten Decke (3) befindlichen Zwischenraum (4) umfasst.
Klimaanlage nach Anspruch 15, weiterhin mit mehreren Lüftungen in der Hängedecke, die den gekühlten Luftstrom in einer horizontalen Richtung in den Raum (6) einleiten.
Klimaanlage nach Anspruch 14, bei der das Mittel zum Ansaugen und Entfeuchten weiterhin ein Mittel zum Ansaugen eines Ablassluftstroms aus dem Raum (6) umfasst.