DE9315709U1 - Deckenprofil für eine Kühldecke und Kühldecke - Google Patents

Description

ZENZ · HELBER · HOSBACH & LÄUFER

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ZENT-FRENGER Strahlungsheizungs GmbH

Schwarzwaldstraße 2, 64646 Heppenheim

Deckenprofil für eine Kühldecke und Kühldecke 15

Die Erfindung betrifft ein Deckenprofil für eine Kühldecke und eine zugehörige Kühldecke für die zugfreie Kühlung eines Innenraumes. Um in einem Innenraum für ein angenehmes Raumklima zu sorgen, ist es häufig erforderlich, die Luft zu temperieren und gegebenenfalls in bestimmter Rate zu erneuern. Verbrauchte Luft und überschüssige Raumwärme sollten schnell, zugfrei und möglichst geräuscharm abgeführt 5 werden können.

Für diese Zwecke haben sich seit einiger Zeit Kühldecken bewährt, die - praktisch in Umkehrung des Prinzips der Fußbodenheizung - aufsteigende warme Raumluft an der Zimmerdecke abkühlen. Gegenüber normalen -Klimaanlagen haben die Kühldecken den Vorteil, äußerst geräuscharm und zugfrei zu arbeiten. Durch die großflächige Kühlung kann die Luftströmungsgeschwindigkeit relativ niedrig sein, d.h. die Raumluft steigt aufgrund normaler Wärmekonvektion auf und fällt nach Abkühlung in den Raum zurück. Dabei können über der Kühldecke Vorkehrungen für einen Luftaustausch bzw. eine Luftreinigung getroffen sein.

Die Kühldecken bestehen aus einem im allgemeinen in verstärkende Profile integrierten Kühlregister mit wasser- oder soleführenden Kühlrohren und verkleidenden Deckenelementen, die die Kühldecke zum Rauminneren verblenden und gleichzeitig durch Wärmeleitung und/oder Strahlung zur Kühlung beitragen. Bekannt sind beispielsweise kasetten- oder lamellenförmige Deckenpaneele, die an den Rohren des Kühlwasserregisters mit Blattfedern angeklipt sind. Die kasetten- oder lamellenförmigen Deckenpaneele bestehen beispielsweise aus rechteckigen Stahlblechen, die an ihren Rändern aus optischen Gründen kurz umgekantet sind.

Das Wärmeregister besteht im allgemeinen aus gut wärmeleitenden mäandernden Kühlrohren, beispielsweise aus Kupfer, die wenigstens in Querrichtung durch Profilleisten zu einer gitterartigen Konstruktion verstärkt sind. Das Kühlregister kann von der Raumdecke abgehängt sein. Ein gewisser Mindestabstand zwischen Kühlregister und eigentlicher Raumdecke sollte immer vorhanden sein, um einen Luftraum für die konvektive Wärmeabführung zu schaffen. Die Raumwärme wird dann teilweise konvektiv abgeführt, indem aufsteigende Warmluft durch die Spalte zwischen den an den Kühlrohren angeklipten Deckenelementen nach oben dringt und dort an den Kühlrohren abgekühlt wird, und teilweise erfolgt die Kühlung durch Strahlungswärmeübergang an den Deckenelementen.

Da die konvektive Wärmeabführung bedeutend effektiver ist, als die Abführung mit Strahlungswärme, ist ein hoher konvektiver Wärmeübertragungsanteil anzustreben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Deckenprofil und eine Kühldecke zur Verfügung zu stellen, die eine effektive und zugfreie Kühlung, d.h. eine gute Abführung auch hoher Wärmelasten bei angenehmem Raumklima ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Deckenprofil für eine Kühldecke, mit einem Stegabschnitt, an welchem eine Haltevorrichtung angeformt ist, mit der das Profil an einem Kühlrohr befestigt werden kann, und mit von den Längskanten des Stegabschnitts abgewinkelten Schenkelabschnitten vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß einer der zwei Schenkelabschnitte als Luftleitschenkel so in Richtung des in Einbauposition nächstliegenden Dekkenprofils geneigt ist, daß zwischen diesen Deckenprofilen ein Luftkanal in Richtung auf das über dem nächstliegenden Deckenprofil liegende Kühlrohr gebildet wird.

Die Ausbildung der die Kühlrohre verblendenden Deckenelemente als Luftleitprofile ermöglicht eine besonders effektive großflächige und zugfreie Abführung hoher Wärmelasten aus dem zu kühlenden Raum durch konvektiven Wärmetransport. Die aufsteigende warme Raumluft wird auf ihrem Weg nach oben entlang der Luftleitschenkel der Deckenprofile in Richtung auf die Kühlwasserrohre des Kühlwasserregisters geführt, umströmt dann die im oberen Bereich nicht von den Befestigungsklammern umgebenen Kühlrohre und wird dabei abgekühlt. Die Luft verteilt sich dann über den Deckenhohlraum und wird wieder in den zu kühlenden Raum zurückgeführt, d.h. fällt als kältere Luft wieder nach unten. Zu-5 sätzliche Ventilatoren zur Umwälzung sind dabei nicht erforderlich.

Um die aufsteigende Warmluft in der gewünschten Weise zu leiten, ist es zweckmäßig, daß der Luftleitschenkel von dem Stegabschnitt so abgekantet ist, daß Stegabschnitt und Luftleitschenkel einen stumpfen Winkel (zwischen 90° und 180*) bilden. Die Länge des Luftleitschenkels ist auf die Konfiguration, d.h. auf Breite und Abstand der luftleitenden Deckenprofile und die Lage der Kühlrohre abzustimmen.

Der zweite Schenkelabschnitt des Deckenprofils kann vorteilhaft parallel zu dem Luftleitschenkel verlaufen und

kürzer als dieser sein, so daß ein teilweise parallelogrammförmiger Profi!querschnitt gebildet wird. Der Luftleitschenkel eines Deckenprofils bildet dann zusammen mit dem kürzeren parallelen Schenkelabschnitt des Nachbarprofils einen Luftweg für die Raumluft nach Art einer schräggerichteten Schlitzdüse. Hierdurch entsteht eine gewisse Saugwirkung für die warme Raumluft durch diese Schlitzdüse, die die Konvektionswirkung fördert. Der zweite Schenkelabschnitt des Deckenprofils ist also von dem Stegabschnitt vorteilhafterweise im spitzen Winkel (zwischen 0^s und 90") abgekantet. Der Winkel kann zur Bildung einer etwas abgewandelten Kanalform vom Gegenwinkel des stumpfen Winkels zwischen Luftleitschenkel und Stegabschnitt etwas abweichen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist zur Schaffung eines optisch einwandfreien Wandanschlusses der Kühldecke noch ein abweichendes Deckenprofil vorgesehen, bei dem der zweite Schenkelabschnitt des Deckenprofils von dem Stegabschnitt im stumpfen Winkel abgekantet ist, so daß ein teilweise trapezförmiger Profilquerschnitt gebildet wird. Auf diese Weise erhält die Kühldecke längs der Deckenprofile durch die jeweils im stumpfen Winkel abgekanteten Profilschenkel optisch gleiche Schattenfugenanschlüsse.

Um zusätzlich eine gute Wärmeableitung über das Material der Deckenprofile und einen gewissen Anteil an Strahlungswärmeabführung zu gewährleisten, bestehen die Deckenprofile vorzugsweise aus Leichtmetall, und^ zwar in der derzeit bevorzugten Ausführungsform aus stranggepreßtem Aluminium.

Die an dem Deckenprofil angeformte Haltevorrichtung, mit der das Profil an einem Kühlrohr befestigt werden kann, ist vorzugsweise in Form eines Klemmprofils ausgebildet, mit dem die wärme- und luftleitenden Deckenprofile an den Kühlwasserrohren direkt anklipbar sind. Das Klemmprofil kann in üblicher Weise blattfederartig ausgebildet sein. Zur Ver-

besserung des Wärmeübergangs ist die Haltevorrichtung zweckmäßigerweise an dem Deckenprofil längs zum Kühlrohr durchlaufend angeformt und besteht in bevorzugter Ausbildung aus zwei längsdurchlaufenden Rippen, die in der Einbauposition das Kühlrohr teilweise umgreifen und dabei flächig an diesem anliegen. Hierdurch wird ein guter Wärmebzw. Kälteübergang zwischen der Außenwand der Kühlwasserrohre und der diesen zugewandten inneren Klemmfläche des integral angeformten Klemmprofils erreicht. Bei gleichzeitiger Ausbildung des Deckenprofils aus Aluminium, welches ein guter Wärmeleiter ist, wird die Wärmeaufnahme gegenüber bekannten Lösungen wesentlich verbessert.

Bei einer Kühldecke in modularem Aufbau unter Verwendung der hier beschriebenen neuen Deckenprofile werden die Dekkenprofile vorzugsweise über die Kühldeckenfläche in einer Richtung durchlaufend ausgebildet. Um eine besonders gute Wärmeleitung durch das Material des Deckenprofils zu gewährleisten, ist es weiterhin zweckmäßig, daß die Deckenprofile über annähernd ihre gesamte Länge mittels der Haltevorrichtung in direktem Kontakt mit den Kühlrohren stehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein als Luft- und Wärmeleitprofil ausgebildetes erfindungsgemäßes Decken

profil (verkürzt) in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 ein zu dem in Fig. 1 gezeigten Deckenprofil passendes Deckenabschlußprofil in perspektivischer Ansicht;

Fig. 3 eine mit den Deckenprofilen nach Figuren 1 und 2 ausgerüstete Kühldecke im Querschnitt.

Das in Fig. 1 {verkürzt) dargestellte Deckenprofil 10 besteht aus einem rechteckigen ebenen Stegabschnitt 12 und ebenfalls ebenflächigen, von den Längskanten des Stegabschnitts 12 abgewinkelten Schenkelabschnitten, von denen der eine den Luftleitschenkel 14 des Profils bildet. Der zweite und kürzere Schenkelabschnitt 16 wirkt in der Einbauposition zusammen mit dem Luftleitschenkel 14 des Nachbarprofils und bildet einen Luftleitkanal, der aufsteigende wärme Raumluft in Richtung auf ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Kühlrohr oberhalb der Haltevorrichtung 18 leitet. Die Haltevorrichtung 18 hat die Form eines integral angeformten Klemmprofils, das hier einen längsgeschnittenen 0 Rohrabschnitt bildet, der das hier nicht dargestellte Kühlwasserrohr in der Einbauposition über mehr als 180* von unten klemmend umfaßt, wobei der Rohrabschnitt mit seinen längsdurchlaufenden Rippen 18a und 18b flächig, nämlich mit der gesamten Innenfläche des Rohrabschnitts, an dem Kühlrohr anliegt. Das Deckenprofil 10 ist ein Aluminium-Strangpreßprofil. Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums findet ein guter Wärmeüberjgang zwischen den Außenwänden der Kupfer-Kühlwasserrohre und der flachanliegenden inneren Klemmfläche der Haltevorrichtung 18 statt. Der 0 Luftleitschenkel 14 ist im dargestellten Fall um 45" aus der Ebene der Stegfläche abgekantet, so daß zwischen dem Stegabschnitt 12 und dem Luftleitschenkel 14 ein stumpfer Winkel von 135* entsteht. Der zweite kürzere Schenkelabschnitt 16 bildet mit dem Stegabschnitt 12 einen Winkel von 45", so daß die Schenkel 14 und 16 parallel stehen und in

der Einbauposition in der Kühldecke jeweils benachbarte Schenkel nebeneinander liegender Deckenprofile 10 Luftkanäle bzw. Schlitzdüsen für die aufsteigende wärme Raumluft bilden.
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In Fig. 2 ist ein zu dem in Fig. 1 gezeigten Profil passendes Deckenabschlußprofil gezeigt, bei welchem der zweite Schenkelabschnitt 16 kurzer als der Luftleitschenkel 14, aber deutlich langer als der entsprechende Schenkelabschnitt 16 in Fig. 1 ausgebildet ist. Der Schenkelabschnitt 16 bildet mit dem Stegabschnitt 12 den gleichen stumpfen Winkel von 135*, wie der Luftleitschenkel 14 mit dem Stegabschnitt 12, so daß ein teilweise trapezförmiger Profilquerschnitt gebildet wird. Das Deckenabschlußprofil 20 ermöglicht einen symmetrischen Wandanschluß, der mit den Profilen nach Figuren 1 und 2 ausgerüsteten Kühldecke über Schattenfugen längs dem Luftleitschenkel 14 auf der einen Seite und dem Schenkelabschnitt 16 auf der gegenüberliegenden Seite der Kühldeckenfläche.

Fig. 3 schließlich zeigt eine Kühldecke mit den Deckenprofilen nach Fig. 1 und 2 im Querschnitt. Die Kühldecke 30 besteht aus in Form einer Kühlschlange angeordneten mäandernden Kühlrohren 32 eines Kühlregisters aus Kupferrohr, hier im Beispiel 15 &khgr; 0,8 mm, ferner aus das Kühlregister gitterartig versteifenden DP-16-Profilen 34 aus verzinktem Stahlblech, einem Aluminium ü-Profil 3 6 auf beiden Breitseiten der Kühldecke als optischem Abschlußrahmen und den in den Figuren 1 und 2 genauer gezeigten Deckenprofilen und 20. Die Kühldecke ist über Abhängungen 38 von der Einbauraumdecke 40 abgehängt. Für größere Hallen können mehrere Einheiten dieser Kühldecke 30 modulartig verknüpft werden.

Die Kühldecke ist sowohl für große Montagehöhen in Hallen als auch für einen verdeckten Einbau oberhalb einer abgehängten, luftdurchlässigen Decke geeignet. Die Wärme der

Raumluft wird dabei überwiegend konvektiv abgeführt, und zwar bei der gezeigten Anordnung zu über 65 %, d.h. der Strahlungsanteil bleibt unter 35 %. Die Kühlung der Raumluft geschieht in der schon beschriebenen Art und Weise. Im gezeigten Beispiel wird eine Kühlleistung von ca. 160 Watt pro Quadratmeter bei einer Vor- bzw. Rücklauftemperatur von 21/23" C und einer Raumtemperatur von 30* C erreicht.

Claims (12)

Ansprüche

1. Deckenprofil (10; 20) für eine Kühldecke (30) mit einem Stegabschnitt (12), an welchem eine Haltevorrichtung (18) angeformt ist, mit der das Profil an einem Kühlrohr (32) befestigt werden kann, und mit von den Längskanten des Stegabschnitts (12) abgewinkelten Schenkelabschnitten (14; 16),

dadurch gekennzeichnet, daß einer der zwei Schenkelabschnitte als Luftleitschenkel (14) so in Richtung des in Einbauposition nächstliegenden Deckenprofils geneigt ist, daß zwischen diesen Deckenprofilen (10; 20) ein Luftkanal in Richtung auf das über dem nächstliegenden Deckenprofil liegende Kühlrohr (32) gebildet wird.

2. Deckenprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegabschnitt (12) und der Luftleitschenkel (14) einen stumpfen Winkel bilden.

3. Deckenprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß der zweite Schenkelabschnitt (IS) des Deckenprofils (10; 20) von dem Stegabschnitt (12) in spitzem Winkel abgekantet ist.

4. Deckenprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schenkelabschnitt (16) des

Deckenprofils (10; 20) parallel zu dem Luftleitschenkel (14) verläuft und kürzer ist als dieser, so daß ein teilweise parallelogrammförmiger Profilquerschnitt gebildet wird.
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5. Deckenprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schenkelabschnitt (16) des Decken-

profils (10; 20) von dem Stegabschnitt (12) in stumpfem Winkel abgekantet ist, so daß ein teilweise trapezförmiger Profilquerschnitt gebildet wird.

6. Deckenprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckenprofil (10; 20) aus Leichtmetall besteht.

7. Deckenprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckenprofil (10; 20) aus Aluminium stranggepreßt ist.

8. Deckenprofil (10; 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (18) an dem Deckenprofil {10; 20) längs zum Kühlrohr (32) durchlaufend angeformt ist.

9. Deckenprofil {10; 20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (18) in Form eines Klemmprofils mit zwei längsdurchlaufenden Rippen (18a; 18b) ausgebildet ist, die in der Einbauposition das Kühlrohr (32) teilweise umgreifen und dabei flächig an diesem anliegen.

10. Kühldecke (30), in modularem Aufbau mit mäanderndem Kühlrohrregister und dieses zum Rauminneren hin verkleidenden Deckenelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekkenelemente als luft- und wärmeleitende Deckenprofile (10; 20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet sind.

11. Kühldecke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenprofile (10; 20) über die Kühldeckenfläche in einer Richtung durchlaufend ausgebildet sind.

12. Kühldecke nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenprofile (10; 20) über annä-

hemd ihre gesamte Länge mittels ihrer Haltevorrichtungen {18} in direktem Kontakt mit den Kühlrohren (32) stehen.