DE9304461U1 - System zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes - Google Patents

Description

6601/II/rp

Ingenieurbüro Timmer GmbH
Ohliaser Str. 37. 5657 Haan

System zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes mit Decken- oder Wandkonstruktionen aus Metall- oder Nichtmetall-Teilen, welche an der tragenden oder nichttragenden Wand oder Decke von Räumen befestigt sind, wobei durch ein durch die Deckenoder Wandkonstruktion geleitetes Wärmetransportmedium die dem Gebäude Innenraum zugewandten Teile temperiert werden, wobei mindestens an eine zur vom System abgedeckten Wandoder Deckenfläche parallel verlaufenden, das Wärmetransportmedium führenden Rohrleitung mehrere plattenförmige Wärmeübertragungsprofile in Längsrichtung der Rohrleitung mit ihren Längskanten hintereinanderliegend und parallel zueinander wärmeleitend derart befestigt sind, daß sie schräg zur vom System abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufen, wobei die gesamte von den Wärmeübertragungsprofilen gebildete, zum temperierten Raum zugekehrte, schräg zur abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufende Strahlungs- und Konvektionsflache größer ist als die abgedeckte Wand- oder Deckenfläche.

Ein derartiges System ist aus der EP-A-89 104 188 bekannt. Dieses System hat sich bewährt. Hierbei strömt Luft quer zur Längsachse entlang den Wärmeübertragungsprofilen parallel zu deren Oberfläche. Bei Kühlung der Profilfläche bewirken die Profile in Folge der eintretenden Dichteanhebung

der Luft ein Absinken derselben. Die Wärmeübertragung findet durch Strahlung und freie Konvektion statt, und die Luft kühlt sich längs des Strömungsweges von der Umgebungstemperatur auf die Endtemperatur ab.

Der vorstehenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte System derart zu verbessern, daß unter Zugrundelegung der gleichen Temperatur des Wärmetransportmediums und der gleichen Größe der Wärmeübertragungsflächen eine Leistungssteigerung erzielt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in den plattenförmigen Wärmeübertragungsprofilen Durchtrittsöffnungen derart ausgebildet sind, daß der zu den plattenförmigen Wärmeübertragungsprofilen parallelen Strömung der Luft eine weitere Strömung durch die Wärmeübertragungsprofile hindurch überlagert wird. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß durch die Durchbrüche zusätzliche verkürzte Strömungswege geschaffen werden. Bei derartigen verkürzten Strömungswegen ist aber die flächenbezogene Wärmeübertragung effektiver, da zwischen der strömenden Luft und der Profiloberfläche ein jeweils höherer Temperaturgradient existiert, wobei kürzere Verweilzeiten an den Wärmeübertragungsflächen gegeben sind.Außerdem wird durch die Durchtrittsöffnungen eine zusätzliche Turbulenz der strömenden Luft erzeugt, wodurch die Wärmeübertragung noch weiter erhöht wird.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß erfindungsgemäß die wirksame Wärmeübertragungsfläche voll erhalten bleibt, indem die Durchbrüche durch in den Wärmeübertragungsprofilen ausgebildete Sicken erzeugt

werden.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Wärmeübertragungsprofil,

Fig. 3 eine Prinzipseitenansicht eines erfindungsgemäßen Systems mit eingezeichneten Strömungswegen.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht ein erfindungsgemäßes System aus einer Rohrleitung 1, z.B. aus Kupfer, die von einem Wärmeübertragungsmedium, insbesondere einer Wärmetransportflüssigkeit durchflossen wird und aus Wärmeübertragungsprofilen 2, die wärmeleitend, kontakt-klemmend, metallisch-verbunden oder auch einstückig mit der Rohrleitung 1 verbunden und als freiliegende konvektionswirksame Temperierungsfläche ausgebildet sind. Es ist vorzugsweise eine Vielzahl von Wärmeübertragungsprofilen 2 auf einer Rohrleitung 1 beabstandet zueinander angeordnet, und zwar entsprechend der erforderlichen Temperierungsfläche. Die Wärmeübertragungsprofile 2 bestehen vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die plattenförmigen Wärmeübertragungsprofile 2 eine parallel zu einer Plattenkante verlaufende, im Querschnitt kreisbogenförmige Ausbuchtung 8, siehe Fig. 2, die derart geformt ist, daß die Wärmeübertragungsprofile 2 mit dieser Ausbuchtung 8 auf der Rohrleitung 1 klemmend aufge-

schoben werden können. Vorzugsweise besteht ein erfindungsgemäßes System, wie dargestellt, aus mehreren parallel zueinander angeordneten Rohrleitungen 1, die an das Versorgungsnetz der Wärmetransportflüssigkeit über Registeranschlüsse 9 angeschlossen sind und unmittelbar unter eine bestehende Decke oder auch an bestehenden Wänden montiert werden. Hierbei sind die Rohrleitungen 1 jeweils endseitig an Verteilerleitungen 12 angeschlossen, die ihrerseits mit den Registeranschlüssen 9 verbunden sind. Anstelle der Verteilerleitungen 12 mit den Registeranschlüssen 9 können die Rohrleitungen 1 auch mäanderförmig miteinander verbunden werden. Die plattenförmigen Wärmeübertragungsprofile 2 sind an der Rohrleitung 1 mit ihren Längskanten hintereinanderliegend und parallel zueinander befestigt, wobei sie schräg zur vom System abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufen, und die gesamte von den Wärmeübertragungsprofilen 2 gebildete, zum temperierten Raum zugekehrte, schräg zur abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufende Strahlungsund Konvektionsflache größer ist als die abgedeckte Wandoder Deckenfläche. Vorteilhafterweise erhalten die Wärmeübertragungsprofile 2 eine untere und eventuell auch obere parallele Abwicklung 13 mit einer kurzen senkrechten Aufkantung 13a, die als Schwitzwasserwanne fungiert und das mögliche anfallende Kondensat ableiten kann.

Weiterhin ist vorgesehen, daß in den plattenförmigen Wärmeübertragungsprofilen 2, Durchtrittsöffnungen 14 derart ausgebildet sind, daß der zu den plattenförmigen Wärmeübertragungsprofilen 2 parallelen Strömung, siehe Pfeile X in Fig. 3, eine weitere Strömung, siehe Pfeile Y in Fig. 3, durch die Wärmeübertragungsprofile 2 hindurch überlagert wird. Hierbei werden die Durchtrittsöffnungen 14 durch in die Wärmeübertragungsprofile 2 eingebrachte Sicken 15 er-

zeugt, wobei die Sicken 15 von der abgedeckten Wand- oder Deckenfläche weggerichtet sind. Sie können aber auch auf die abgedeckte Fläche hingerichtet sein. Durch diese Ausbildung der Durchtrittsöffnungen 14 wird erreicht, daß die Flächengröße der Wärmeübertragungsfläche nicht verändert wird, und zwar verglichen mit der Flächengröße eines plattenförmigen Wärmeübertragungsprofils ohne Durchtrittsöffnungen. Hierbei sind zweckmäßigerweise die Durchtrittsöffnungen 14 in parallelen Reihen nebeneinander angeordnet, wobei insbesondere eine rechteckige Form der Sicken 15 gewählt ist. Jedoch es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn andere Sickenformen, z.B. quadratische oder kreisförmige, gewählt werden. Auch können andere flächenmäßige Anordnungen gewählt werden. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die der zu den Wärmeübertragunsprofilen 2 parallelen Strömung X überlagerte zusätzliche Strömung Y etwa senkrecht zur abgedeckten Wand- oder Deckenfläche ausgerichtet, da die Sicken 15 selbst ebenfalls etwa senkrecht zur abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufen. Die Sicken 15 können anstatt am oberen Teil der Durchtrittsöffnungen 14 auch senkrecht am unteren Teil der Durchtrittsöffnungen 14 angeordnet werden.

Die zusätzliche Strömung y auf dem darunterliegenden Wärmeübertragungsprofil 2 erzeugt eine Turbulenz-Entwicklung, wodurch die Wärmeübertragung noch weiter erhöht wird.

Aufgrund der vorstehenden erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, bezogen auf die Deckenansichtsfläche, mit einem größeren, abwärts-gerichteten Volumenstrom zu rechnen. Demnach erhöht sich der konvektive Anteil der Wärmeübertragung und die von unten sichtbare unveränderte Ansicht bewirkt die gewünschte Wärmeübertragung durch Strahlung. Somit ist ins-

gesamt eine Leistungssteigerung gegenüber dem bekannten System mit Wärmeübertragungsprofilen ohne Durchbrüche gegeben. Hierbei ergeben sich die folgenden Vorteile, und zwar, bei gleicher Leistung können die Wärmeübertragungsprofile 2 im Falle einer Kühlung mit höheren Kühltemperaturen der Wärmeübertragungsflüssigkeit betrieben werden, was Sicherheit gegenüber Schwitzwasser gibt und gleichzeitig den Energiebedarf für die erforderliche Kühlleistung verringert und weiterhin können durch die zusätzliche Strömungskomponente die Wärmeübertragungsprofile 2 flacher angeordnet werden, was bei gleicher Leistung geringere Konstruktionshöhen im Deckenaufbau erfordert.

Wird jedoch von unveränderten Flächengrößen der Wärmeübertragungsprofile und unveränderten Temperaturen der Wärmeübertragungsflüssigkeit in Vergleich zu Wärmeübertragungsprofilen ohne Durchtrittsöffnungen ausgegangen, kann aufgrund der erhöhten Wärmeübertragungsleistung die Belegung der Deckenfläche mit den erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofilen vermindert werden.

Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn die Durchtrittsöffnungen schlitzförmig mit den zugehörigen Sicken z.B. etwa über die gesamte Länge der Wärmeübertragungsprofile oder über größere Teilabschnitte derselben ausgebildet sind.

Claims (7)

6601/II/rp Ingenieurbüro Timmer GmbH Ohliaser Str. 37. 5657 Haan AnsDrüche

1. System zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes mit Decken- oder Wandkonstruktionen aus Metall- oder Nichtmetall-Teilen, welche an der tragenden oder nichtragenden Wand oder Decke von Räumen befestigt sind, wobei durch ein durch die Decken- oder Wandkonstruktion geleitetes Wärmetransportmedium die dem Gebäude Innenraum zugewandten Teile temperiert werden, wobei mindestens an eine zur vom System abgedeckten Wand- oder Deckenfläche parallel verlaufenden, das Wärmetransportmedium führenden Rohrleitung (1) mehrere plattenförmige Wärmeübertragungsprofile (2) in Längsrichtung der Rohrleitung mit ihren Längskanten hintereinanderliegend und parallel zueinander wärmeleitend derart befestigt sind, daß sie schräg zur vom System abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufen, wobei insbesondere die gesamte von den Wärmeübertragungsprofilen (2) gebildete, zum temperierten Raum zugekehrte, schräg zur abgedeckten Wand- oder Deckenfläche verlaufende Strahlungs- und Konvektionsflache größer ist als die abgedeckte Wand- oder Deckenfläche,
dadurch gekennzeichnet, daß in den plattenförmigen Wärmeübertragungsprofilen (2) Durchtrittsöffnungen (14) derart ausgebildet sind, daß der zu den plattenförmigen Wärmeübertragungsprofilen (2) parallelen Strömung (X) eine weitere Strömung (Y) durch diese Wärmeübertragungsprofile (2) hindurch überlagert wird.

2. System nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (14) ohne Veränderung der Flächengröße der Wärmeübertragungsfläche der Wärmeübertragungsprofile (2) ausgebildet sind.

3. System nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (14) durch in die Wärmeübertragunsprofile (2) eingebrachte Sicken (15) erzeugt sind, wobei die Sicken (15) von der abgedeckten Wand- oder Deckenfläche weg- und/oder hingerichtet sind.

4. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (14) in parallelen Reihen nebeneinander angeordnet sind.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (15) im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet sind.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (15) einzelne Wärmeübertragungsprofile (2) in Durchströmrichtung gegeneinander versetzt liegen.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (1) endseitig mäanderförmig miteinander verbunden werden.