EP0726427B1 - System zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes - Google Patents

System zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes Download PDF

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EP0726427B1
EP0726427B1 EP96100971A EP96100971A EP0726427B1 EP 0726427 B1 EP0726427 B1 EP 0726427B1 EP 96100971 A EP96100971 A EP 96100971A EP 96100971 A EP96100971 A EP 96100971A EP 0726427 B1 EP0726427 B1 EP 0726427B1
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EP
European Patent Office
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air
heating
room
cooling
heating element
Prior art date
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EP96100971A
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EP0726427A3 (de
EP0726427A2 (de
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Georg Dipl.-Ing. Mayer
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP0726427A3 publication Critical patent/EP0726427A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/20—Details or features not otherwise provided for mounted in or close to a window
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/54—Heating and cooling, simultaneously or alternatively

Definitions

  • the invention relates to a system, a ventilation Device and a method for heating, Ventilate and / or cool a room.
  • CH-595 589 is an upgradable device out, which has a fan element.
  • the airflow generated by this fan element flows through several upgrade units. This is about it is an air cleaning unit, a Air disinfection unit, one heating unit, one Humidifier unit and a cooling unit. If the airflow generated by the fan unit the subsequent stages, depending on the state of expansion flows through and for example a heating unit is provided, there is a heating of the Airflow.
  • the invention has for its object a system for heating, ventilation and / or cooling a room specify that flexible in terms of features "Heating”, “ventilation” and / or “cooling” is both for the creation phase of a Building / room as well as for a later conversion applies.
  • this object is achieved by that the functions "heating”, “ventilation” and “cooling” through corresponding, modularly constructed, one on top of the other coordinated units are perceived, which can be retrofitted based on the "heating" function are, the function “heating” by means of a heating element that is outside of a the function "ventilation” or “cooling” serving air flow.
  • a modular heating, ventilation and cooling system created in which the individual Functional units modular units form, which are added as required or can also be exchanged.
  • the heating element mentioned installed is preferably a hot water radiator.
  • the first stage of expansion is the design requirements are taken into account and nevertheless due to this construction the possibility created in a further expansion stage to also provide a ventilation and / or cooling function, without essential conversion measures or the insertion of new components (with regard to to the "heating" function).
  • the air outlet element is preferably an air distribution box assigned to a primary air source connected.
  • the air distribution box serves to that, preferably the one coming from the primary air source conditioned outside air or corresponding treated air evenly distributed over the length to let the air outlet element escape.
  • the Length of the air outlet element preferably corresponds the length of the heating element.
  • the air distribution box is located essentially below the heating element, because on the one hand the space available there is exploited and the formation of the air outlet element below the heating element in simple Way becomes possible.
  • the heating element is compared to the expansion stage "Heating" in the "ventilation” stage with this greater distance from the parapet wall of the room remotely located that the visible surface of the heating element approximately with the visible surface of the air outlet element flees.
  • this is sufficient Installation depth for the air outlet element / Air distribution box created and on the other hand also design requirements met.
  • the primary air source is preferably over at least a supply line arranged in the double floor connected to the air distribution box.
  • the air distribution box can also be designed such that it partially in the space between the Heating element and the floor is located and another Section extends into the raised floor. There is then the connection to the supply line of the Primary air source.
  • the primary air source is preferred at a central point, especially outside of the room.
  • the "cooling" function it is preferably provided that that at least one that has a cooling function Induction device is located in the raised floor.
  • This Arrangement creates an easy retrofit option, because the induction device to be installed is no problem and "invisible" for a visitor to the room can be accommodated in the double floor.
  • the primary air source becomes the induction unit primary air and / or the room becomes the induction device Secondary air supplied.
  • the induction device leads appropriately treated air, in particular Mixed air from primary and secondary air, the air outlet element to.
  • a fan coil is also provided become. The text of this application is therefore to understand in such a way that wherever the word "Induction device” is used, also "fan coil unit” can stand.
  • the fan coil has a fan for generating an air flow on which a heat exchanger is arranged is one that uses cold water, for example Has a cooling function.
  • the heating element and the air outlet element are preferred, especially the air distribution box, opposite the "heating" or “cooling” expansion level such a large distance from the parapet wall of the Room arranged that a secondary air duct is trained to the induction device. therefore can be room air due to this secondary air duct behind the heating element and also behind the Air outlet element or the air distribution box along and to below the floor, so lead induction device lying in the raised floor.
  • the heating element Due to the displacement of the heating element respectively of the air outlet element / air distribution box is the conversion measure - without much effort possible for cooling operation, the setting of a greater distance to the room wall is particularly easy thereby making it possible that the heating element and Air outlet element or the air distribution box by simple mechanical adjustment, for example by means of elongated holes, relocated and in the desired position.
  • This The heating element can be moved for example, also be provided if - based on the "heating" function - on the function "Heating and ventilation" is passed over.
  • the one mentioned Secondary air duct that goes without saying fluidically still through suitable channel walls can be optimized (but not necessarily) thus up under the raised floor, being there preferably in a limited area, the induction device located so that the sucked secondary air into the room and from there into the induction device can reach.
  • the induction device is the invention- preferably between the Heating element and the secondary air duct arranged, that is, it is on the back of the heating element.
  • the induction device to the zone between the heating element and the floor double floor
  • the induction device is above the raised floor, So in the space to be conditioned, but it is not disturbing due to the arrangement mentioned appears and also the design Requirements are sufficient. It is not excluded that part of the induction device below the Raised floor extends.
  • the heating element is therefore located at a distance from the parapet wall of the room such that the induction device on the back of the heating element.
  • the mentioned Air outlet or the one provided with air outlet Air distribution is below the through the two modules “heating element” and “induction device” defined space. This arrangement allows the gradual expansion, without this being expensive Measures must be taken. Can also the modules optically and functionally on top of each other be coordinated.
  • the heating element is preferably designed such that it's not just convection heat, but also Emits radiant heat.
  • the heating element is operated preferably with hot water.
  • the air outlet element particularly preferably brings the airflow, ventilation and / or cooling of the room serves as a source airflow.
  • This has the advantage especially in the cool season that the air introduced due to the thermal Buoyancy not immediately under the covers of the Room is performed without being their actual Can perform function. Rather, it turns out initially hardly any interaction with the heating element one, so that the penetrating far into the room Source ventilation initially its actual function can perceive before - alone after the Laws of thermals - only after this has been carried out Main task due to warming by the Room heat sources rises.
  • the induction device is preferred as Source air induction device trained.
  • Ventilation i.e. without cooling
  • the air outlet element Air brought into the room as well introduced according to the source ventilation principle
  • the means the primary air source is - along with that entire air duct system- on this ventilation principle Voted.
  • the invention further relates to a ventilation Device for heating, ventilation and / or cooling a room, with an induction device or a Fan coil unit and with a separate unit trained heating element that above an air outlet of the induction device or fan coil is arranged.
  • This induction device mainly serves for cooling, whereby the function of heating not from the induction device, but from the separate heating element mentioned is made.
  • the induction device is preferably designed as a source air induction device, so that the air is brought into the room with little momentum can be.
  • the invention relates to a method for heating, ventilation and / or cooling a room, using the system respectively Ventilation device according to claim 1 to 16, whereby for ventilation and / or cooling an air supply with low impulses as source air flow into the room and being above when heating of the air outlet a warming of the room air is carried out.
  • This heating is preferred by means of a separate heating element, which as Module is built, with another module of Air intake serves and this second module either as a pure ventilation module or so it third module represents - take over a cooling function can.
  • Figure 1 shows part of a to be conditioned Room 1, which has a ceiling 2, a wall 3 and has a bottom 4.
  • the wall 3 forms one Parapet area 5, in particular a window parapet area 6, above which a window 7 is arranged is.
  • Room 1 has a double floor 8, which is at a distance a from the floor 4 and by means of a support structure, not shown will be carried.
  • FIG. 1 shows a stage of "heating" one Systems for heating, ventilation and / or cooling the room 1.
  • Heating element 9 in the form of a substantially sheet-like Radiator formed by means of Hot water can be heated.
  • the heating element 9 is aligned with its upper edge 10 approximately with the window sill 11 of the window 7.
  • the height H of the heating element 9 is chosen such that to the floor 12, ie to the double floor 8, back, a free space F remains.
  • the Free space F is covered by a screen 13, which begins below the heating element 9 and after running below - just before the floor 12 ends or - according to another embodiment - also can run to the floor 12.
  • the Visible surface 15 of the heating element 9 a distance b on the usual distance of a radiator from a wall.
  • the Screen 13 arranged in alignment with heating element 9, that is, the viewing surface 16 of the screen 13 is flush with the visible surface 15 of the heating element 9.
  • the length of the heating element 9 is preferred as long as the length of the screen 13.
  • Room 1 can be "heated” by means of the heating element 9 can be tempered in the desired manner.
  • the room air heated by the heating element 9 rises - according to the thermal laws - according to arrow 17 and reaches the ceiling (arrow 18), cools down in the Area of the window 7 and sinks there (Arrow 19) and returns in this way to the heating element 9.
  • Heating element 9 may be enlarged of the distance b in this way from the inside 14 of the parapet area 6 shifted that the distance b 'results, which is somewhat larger than the installation depth for an air distribution box 20, the air distribution box 20 below the heating element 9 is arranged ( Figure 2).
  • the air distribution box 20 preferably extends over the Length of the heating element 9.
  • the air distribution box 20 extends with a region 22 to in the double floor 8 into it. There is a connection there to a supply air line located in the double floor 8 23 leading to a primary air source, not shown leads, by means of the prepared Outside air can be supplied to room 1.
  • air outlet element 21 emerges Source air to ventilate room 1 (arrow 24), which is essentially independent of the heating function of the heating element 9. This way and Way it is possible to use the ventilation function too to be optimally implemented in heating mode.
  • FIG. 3 shows a further expansion stage in accordance with of Figures 1 and 2, with the additional function "Cooling” is realized.
  • the heating element 9 preferably further from the inside 14 of the parapet area 6 removed, such that the distance b '' is established.
  • the air distribution box 20 with its air outlet element 21 shifted, whereby -how also in Figure 2- the visible surface of the air outlet element 21 with the visible surface 15 of the heating element 9 is aligned. That way is being behind the heating element 9 and also behind the air distribution box 20 a secondary air duct 25 is formed, such that secondary air according to arrows 26 to below the raised floor 8 in a trained there Can reach room 27, in which there is an induction device 28, in particular a source air induction device 29, is located.
  • the induction device 28 is connected to the supply air line 23 Primary air source (not shown) connected and has a cooling heat exchanger 30 on; which is preferably operated using cold water becomes. This makes it possible to use the secondary air (Arrow 26) due to passing through the heat exchanger 30 cool, the secondary air-each after operation management - mixed with primary air (arrow 31) can be and the individually formed Air mixture supplied to the air distribution box 20 is, so that it as source air from the air outlet element 21 can exit and enter room 1 (Arrow 32).
  • Figure 4 shows a variant of the embodiment of Figure 2, so that only the existing Differences to be addressed.
  • the air distribution box 20 does not extend to into the double floor 8, but it fills - at least partially - the free space F below the Heating element 9 from. As a result, the supply air duct penetrates 23 the raised floor 8.
  • Figure 5 shows a variant of the embodiment of Figure 3, which differs in that the induction device 28 is not in the raised floor 8, but is arranged behind the heating element 9. This variant is preferred if the distance a of the raised floor 8 to the floor 4 of the Room 1 is relatively small, so that the accommodation of the induction device causes difficulties.
  • a fan coil unit can also be used instead of the induction unit be used.
  • the figure 5 is infer that - as already mentioned - in the area between the inside 14 of the window sill area 6 and the rear wall 33 of the heating element 9 that Induction device 28 is arranged such that Inside 14 a gap 34 remains, so that Secondary air (arrows 35) of room 1 this gap space 34 pass and into the induction device 28 can enter and from there pass under of the heat exchanger 30 and mixing in primary air down in the itself below the heating element 9 and the induction device 28 Air distribution box 20 can occur. From below - past the air distribution box 20 - the induction device 28 the aforementioned primary air by means of the supply air line 23 supplied.

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Description

Die Erfindung betrifft ein System, eine lufttechnische Einrichtung sowie ein Verfahren zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes.
Für das Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren und Einrichtungen wird im Einzelfall zumeist eine vorbestimmte Kombination der genannten Funktionen, nämlich Heizen und/oder Lüften und/oder Kühlen realisiert, das heißt, bei der Erstellung eines Gebäudes wird von vornherein das Konzept für die Raumkonditionierung -zumeist schon in einem sehr frühen Zeitpunkt im Bauplanungsprozeß- festgelegt. Oftmals sind die Erbauer beziehungsweise Initiatoren von Gebäuden jedoch nicht in der Lage, bereits zu diesem Zeitpunkt die zutreffende Entscheidung zu fällen, welche der Funktionen "Heizen", "Lüften" und/oder "Kühlen" bei der späteren Nutzung des Gebäudes gewünscht/erforderlich sind, da der Nutzer häufig noch nicht feststeht und dessen Ansprüche und Forderungen noch nicht bekannt sind. Darüberhinaus ist es aus der Praxis bekannt, daß während der Nutzung von Gebäuden Änderungen an die Anforderungen im Hinblick auf die genannten Funktionen eintreten, wobei Umrüstmaßnahmen, um beispielsweise neben der Möglichkeit des Heizens auch eine Lüftung vorzusehen, nur mit erheblichem Aufwand und/oder unter Inkaufnahme wesentlicher gestalterischer und funktionaler Einschränkungen möglich sind.
Aus der CH-595 589 geht eine aufrüstbare Vorrichtung hervor, die ein Ventilatorelement aufweist. Der von diesem Ventilatorelement erzeugte Luftstrom durchströmt mehrere Aufrüsteinheiten. Hierbei handelt es sich um eine Luftreinigungseinheit, um eine Luftentkeimungseinheit, eine Heizeinheit, eine Luftbefeuchtereinheit und eine Kühleinheit. Wenn der von der Ventilatoreinheit erzeugte Luftstrom die -je nach Ausbauzustand- vorhandenen Folgestufen durchströmt und beispielsweise eine Heizeinheit vorgesehen ist, so erfolgt dort ein Aufheizen des Luftstroms.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes anzugeben, das flexibel hinsichtlich der Funktionen "Heizen", "Lüften" und/oder "Kühlen" ist, wobei dies sowohl für die Erstellungsphase eines Gebäudes/Raumes als auch für eine spätere Umrüstung gilt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Funktionen "Heizen", "Lüften" und "Kühlen" durch entsprechende, modular aufgebaute, aufeinander abgestimmte Baueinheiten wahrgenommen werden, die -ausgehend von der Funktion "Heizen"- nachinstallierbar sind, wobei die Funktion "Heizen" mittels eines Heizelements erfolgt, das außerhalb eines der Funktion "Lüften" beziehungsweise "Kühlen" dienenden Luftstroms liegt. Erfindungsgemäß ist somit ein modulares Heizungs-, Lüftungs- und Kühlungssystem geschaffen, bei dem die die einzelnen Funktionen wahrnehmenden Baueinheiten modulare Einheiten bilden, die -je nach Bedarf- hinzugefügt oder auch ausgetauscht werden können. In der ersten Ausbaustufe, die die Funktion "Heizen" umfaßt, wird lediglich das erwähnte Heizelement installiert. Es handelt sich dabei vorzugsweise um einen Warmwasser-Heizkörper. Soll im Zuge einer Planungsänderung oder aufgrund einer späteren Nutzung des Gebäudes zur Funktion "Heizen" auch noch die Funktion "Lüften" hinzukommen, so wird lediglich eine weitere Baueinheit der ersten Ausbaustufe "Heizen" hinzugefügt, was aufgrund des modularen Aufbaus sehr einfach möglich ist. Gleiches gilt, wenn überdies noch die Funktion "Kühlen" hinzukommt. Die einzelnen Module sind dabei aufeinander abgestimmt, das heißt, sie weisen hinsichtlich ihrer Montagemöglichkeiten und auch ihres Designs gemeinsame Funktions- und/oder Gestaltungsmerkmale auf, die -nach Aufbau der Module- zu einem in sich geschlossenen, funktionsoptimalen Ganzen führen. Durch die Anordnung des Heizelements außerhalb des dem Lüften beziehungsweise Kühlen dienenden Luftstroms ist sichergestellt, daß die dem Lüften beziehungsweise Kühlen dienende Luft nicht -aufgrund sofortiger Aufheizung- unter die Decke des Raumes geführt wird, ohne daß sie ihre Lüftungsfunktion im Aufenthaltsbereich hinreichend wahrgenommen hat. Dies gilt insbesondere dann, wenn -wie nachstehend noch näher ausgeführt werden wird- der Luftstrom möglichst impulsarm in den Raum eingebracht wird, mithin eine Quellüftung beziehungsweise eine Quellluftkühlung vorliegt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Ausbaustufe "Heizen" das Heizelement im Brüstungsbereich, insbesondere Fensterbrüstungsbereich, des Raumes mit Abstand zum Fußboden, insbesondere Doppelboden, angeordnet ist, wobei ein Freiraum zwischen Heizelement und Fußboden mit einer Sichtblende, insbesondere einer auf das Heizelement abgestimmten Sichtblende, abdeckbar ist. Mithin befindet sich diese Sichtblende unterhalb des Heizelements, so daß der Betrachter einen harmonischen Eindruck erhält und nicht etwa das Gefühl entwickelt, daß die Heizkörper zu hoch installiert sind. Mithin ist auch in der ersten Ausbaustufe den gestalterischen Anforderungen Rechnung getragen und gleichwohl aufgrund dieser Konstruktion die Möglichkeit geschaffen, in einer weiteren Ausbaustufe auch eine Lüftungs- und/oder eine Kühlfunktion vorzusehen, ohne daß hierfür wesentliche Umbaumaßnahmen oder das Einsetzen neuer Bauteile (im Hinblick auf die Funktion "Heizen") notwendig werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Funktion "Lüften" an die Stelle der Sichtblende ein Luftauslaßelement tritt. Mithin wird der Raum, der vorher von der Sichtblende abgedeckt worden ist, in der zweiten Ausbaustufe (Heizen und Lüften) dafür genutzt, dort das Luftauslaßelement für die Funktion "Lüften" unterzubringen. Die erwähnte Sichtblende kann auch beispielsweise in Form eines Luftauslaßgitters ausgestaltet sein, wobei dieses Luftauslaßgitter bereits in der ersten Ausbaustufe (Funktion "Heizen") als "Sichtblende" dienen kann, das heißt, bei der Umrüstung ist es nicht einmal erforderlich, dieses Bauelement zu entfernen oder auszutauschen, da es die Doppelfunktion der Sichtblende im einfachen Fall des Heizens erfüllt und überdies auch später in der Lage ist, den Luftauslaß für das Luftauslaßelement zu bilden. Selbstverständlich kann das Design der Sichtblende/des Luftauslaßgitters an das Design des Heizelements (Heizkörpers) angepaßt sein, so daß Umrüstmaßnahmen oder spätere Änderungen aufgrund einer anderen Gebäudenutzung kaum optisch in Erscheinung treten.
Vorzugsweise ist dem Luftauslaßelement ein Luftverteilkasten zugeordnet, der an eine Primärluftquelle angeschlossen ist. Der Luftverteilkasten dient dazu, die von der Primärluftquelle kommende, vorzugsweise aufbereitete Außenluft oder entsprechend behandelte Luft gleichmäßig verteilt über die Länge des Luftauslaßelements austreten zu lassen. Die Länge des Luftauslaßelements entspricht vorzugsweise der Länge des Heizelements.
Es ist vorteilhaft, wenn sich der Luftverteilkasten im wesentlichen unterhalb des Heizelements befindet, da dann einerseits der dort vorhandene Raum ausgenutzt wird und die Ausbildung des Luftauslaßelements unterhalb des Heizelements auf einfache Weise möglich wird.
Das Heizelement wird gegenüber der Ausbaustufe "Heizen" in der Ausbaustufe "Lüften" mit derart größerem Abstand von der Brüstungswand des Raumes entfernt angeordnet, daß die Sichtfläche des Heizelements etwa mit der Sichtfläche des Luftauslaßelements fluchtet. Hierdurch ist einerseits die hinreichende Einbautiefe für das Luftauslaßelement/den Luftverteilkasten geschaffen und andererseits auch gestalterischen Anforderungen Genüge getan.
Die Primärluftquelle ist vorzugsweise über mindestens eine im Doppelboden angeordnete Zuleitung mit dem Luftverteilkasten verbunden. Der Luftverteilkasten kann auch derart ausgestaltet sein, daß er sich bereichsweise im Zwischenraum zwischen dem Heizelement und dem Fußboden befindet und ein weiterer Abschnitt bis in den Doppelboden hineinragt. Dort erfolgt dann der Anschluß an die Zuleitung der Primärluftquelle. Die Primärluftquelle ist bevorzugt an zentraler Stelle, insbesondere außerhalb des Raumes, angeordnet.
Für die Funktion "Kühlen" ist bevorzugt vorgesehen, daß sich mindestens ein eine Kühlfunktion ausübendes Induktionsgerät im Doppelboden befindet. Diese Anordnung schafft eine einfache Nachrüstmöglichkeit, da das zu installierende Induktionsgerät problemlos und für einen Besucher des Raumes "unsichtbar" im Doppelboden untergebracht werden kann. Von der Primärluftquelle wird dem Induktionsgerät Primärluft und/oder vom Raum wird dem Induktionsgerät Sekundärluft zugeführt. Das Induktionsgerät führt entsprechend aufbereitete Luft, insbesondere Mischluft aus Primär- und Sekundärluft, dem Luftauslaßelement zu. Alternativ kann anstelle des Induktionsgeräts auch ein Ventilatorkonvektor vorgesehen werden. Der Text dieser Anmeldung ist daher derart zu verstehen, daß überall dort, wo das Wort "Induktionsgerät" verwendet wird, auch "Ventilatorkonvektor" stehen kann. Der Ventilatorkonvektor weist einen Ventilator zur Erzeugung eines Luftstroms auf, in dem ein Wärmetauscher angeordnet ist, der zum Beispiel mittels kalten Wassers eine Kühlfunktion ausübt.
Bevorzugt wird das Heizelement und das Luftauslaßelement, insbesondere der Luftverteilkasten, gegenüber der Ausbaustufe "Heizen" oder "Kühlen" mit derart großem Abstand von der Brüstungswand des Raumes entfernt angeordnet, daß ein Sekundärluftkanal zum Induktionsgerät ausgebildet wird. Mithin läßt sich aufgrund dieses Sekundärluftkanals Raumluft hinter dem Heizelement und auch hinter dem Luftauslaßelement beziehungsweise dem Luftverteilkasten entlang und zum unterhalb des Fußbodens, also im Doppelboden, liegenden Induktionsgerät führen. Aufgrund der Verlagerung des Heizelements beziehungsweise des Luftauslaßelements/Luftverteilkastens ist -ohne großen Aufwand- die Umrüstmaßnahme zum Kühlbetrieb möglich, wobei das Einstellen eines größeren Abstandes zur Raumwand besonders einfach dadurch möglich wird, daß das Heizelement und das Luftauslaßelement beziehungsweise der Luftverteilkasten durch einfache mechanische Verstellung, beispielsweise mittels Langlöchern, verlagert und in der gewünschten Stellung festgelegt wird. Diese Verlagerungsmöglichkeit kann bei dem Heizelement beispielsweise auch dann vorgesehen sein, wenn -ausgehend von der Funktion "Heizen"- auf die Funktion "Heizen und Lüften" übergegangen wird. Der erwähnte Sekundärluftkanal, der selbstverständlich noch durch geeignete Kanalwandungen strömungstechnisch optimiert sein kann (aber nicht muß), führt somit bis unter den Doppelboden, wobei sich dort vorzugsweise in einem abgegrenzten Bereich das Induktionsgerät befindet, so daß die angesaugte Sekundärluft in den Raum und von dort in das Induktionsgerät gelangen kann.
Das Induktionsgerät ist -nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung- bevorzugt zwischen dem Heizelement und dem Sekundärluftkanal angeordnet, das heißt, es befindet sich somit auf der Rückseite des Heizelements. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß sich das Induktionsgerät bis in die Zone zwischen dem Heizelement und dem Fußboden (Doppelboden) erstreckt oder auch ausschließlich dort angeordnet ist. Mithin befindet sich das Induktionsgerät oberhalb des Doppelbodens, also in dem zu konditionierenden Raum, wobei es jedoch aufgrund der erwähnten Anordnung nicht störend in Erscheinung tritt und auch den gestalterischen Anforderungen genügt. Nicht ausgeschlossen ist, daß sich ein Teil des Induktionsgeräts bis unter den Doppelboden erstreckt.
Mit Vorzug ist unterhalb des Induktionsgeräts das Luftauslaßelement beziehungsweise der Luftverteilkasten angeordnet. Mithin befindet sich das Heizelement mit Abstand zur Brüstungswand des Raumes derart, daß das Induktionsgerät auf der Rückseite des Heizelements Platz findet. Unterhalb des durch die beiden Module "Heizelement" und "Induktionsgerät" definierten Raumes befindet sich der erwähnte Luftauslaß beziehungsweise der mit Luftauslaß versehene Luftverteilkasten. Diese Anordnung gestattet den stufenweisen Ausbau, ohne daß hierzu aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen. Ferner können die Module optisch und funktionsgerecht aufeinander abgestimmt werden.
Das Heizelement ist bevorzugt derart ausgebildet, daß es nicht nur Konvektionswärme, sondern auch Strahlungswärme abgibt. Betrieben wird das Heizelement vorzugsweise mit Warmwasser.
Besonders bevorzugt bringt das Luftauslaßelement den Luftstrom, der der Belüftung und/oder dem Kühlen des Raumes dient, als Quelluftstrom ein. Dies hat insbesondere in der kühlen Jahreszeit den Vorteil, daß die eingebrachte Luft aufgrund des thermischen Auftriebs nicht sofort unter die Decke des Raumes geführt wird, ohne daß sie ihre eigentliche Funktion wahrnehmen kann. Vielmehr stellt sich zunächst kaum eine Wechselwirkung mit dem Heizelement ein, so daß die bis weit in den Raum eindringende Quellüftung zunächst ihre eigentliche Funktion wahrnehmen kann, bevor sie -allein nach den Gesetzen der Thermik- erst nach Durchführung dieser Hauptaufgabe aufgrund einer Erwärmung durch die im Raum befindlichen Wärmequellen aufsteigt.
Um die erwähnte Quellüftungsfunktion ausführen zu können, ist das Induktionsgerät bevorzugt als Quelluftinduktionsgerät ausgebildet. Im Falle des Lüftens (also ohne Kühlung) wird die vom Luftauslaßelement in den Raum eingebrachte Luft ebenfalls nach dem Quellüftungsprinzip eingebracht, das heißt, die Primärluftquelle ist -zusammen mit dem gesamten Luftführungssystem- auf dieses Lüftungsprinzip abgestimmt.
Die Erfindung betrifft ferner eine lufttechnische Einrichtung zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes, mit einem Induktionsgerät oder einem Ventilatorkonvektor und mit einem als separate Baueinheit ausgebildeten Heizelement, das oberhalb eines Luftauslasses des Induktionsgerätes oder Ventilatorkonvektors angeordnet ist. Dieses Induktionsgerät dient hauptsächlich der Kühlung, wobei die Funktion des Heizens nicht von dem Induktionsgerät, sondern von dem erwähnten separaten Heizelement vorgenommen wird. Das Induktionsgerät ist vorzugsweise als Quelluftinduktionsgerät ausgebildet, so daß die Luft impulsarm in den Raum eingebracht werden kann.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes, unter Verwendung des Systems beziehungsweise der lufttechnischen Einrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 16, wobei für das Lüften und/oder das Kühlen eine Lufteinbringung impulsarm als Quelluftströmung in den Raum erfolgt und wobei beim Heizen oberhalb des Luftaustritts eine Erwärmung der Raumluft durchgeführt wird. Diese Erwärmung erfolgt bevorzugt mittels eines separaten Heizelements, das als Modul aufgebaut ist, wobei ein weiteres Modul der Lufteinbringung dient und dieses zweite Modul entweder als reines Lüftungsmodul oder -sofern es ein drittes Modul darstellt- eine Kühlfunktion übernehmen kann.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
Figur 1
eine schematische Ansicht eines mit einem System zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen ausgestatteten Raumes, wobei die Ausbaustufe "Heizen" dargestellt ist,
Figur 2
eine der Figur 1 entsprechende Darstellung, jedoch mit der weiteren Ausbaustufe "Lüften",
Figur 3
eine den Figuren 1 beziehungsweise 2 entsprechende Ansicht, wobei die weitere Ausbaustufe "Kühlen" ersichtlich ist,
Figur 4
eine Variante zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 und
Figur 5
eine Variante zum Ausführungsbeispiel der Figur 3.
Die Figur 1 zeigt einen Teil eines zu konditionierenden Raumes 1, der eine Decke 2, eine Wand 3 und einen Boden 4 aufweist. Die Wand 3 bildet einen Brüstungsbereich 5, insbesondere einen Fensterbrüstungsbereich 6 aus, über dem ein Fenster 7 angeordnet ist. Der Raum 1 besitzt einen Doppelboden 8, der einen Abstand a zum Boden 4 aufweist und mittels einer nicht dargestellten Stützkonstruktion getragen wird.
Die Figur 1 zeigt eine Ausbaustufe "Heizen" eines Systems zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen des Raumes 1. Hierzu ist im Fensterbrüstungsbereich 6 ein Heizelement 9 in Form eines im wesentlichen flächenförmigen Heizkörpers ausgebildet, der mittels Warmwasser heizbar ist. Das Heizelement 9 fluchtet mit seiner oberen Kante 10 etwa mit der Fensterbank 11 des Fensters 7. Die Höhe H des Heizelement 9 ist derart gewählt, daß zum Fußboden 12, also zum Doppelboden 8, hin, ein Freiraum F verbleibt. Der Freiraum F wird von einer Sichtblende 13 abgedeckt, die unterhalb des Heizelements 9 beginnt und -nach unten verlaufend- kurz vor dem Fußboden 12 endet oder -nach einem anderen Ausführungsbeispiel- auch bis zum Fußboden 12 verlaufen kann. Von der Innenseite 14 des Fensterbrustungsbereichs 6 weist die Sichtfläche 15 des Heizelements 9 einen Abstand b auf, der einem üblichen Abstand eines Heizkörpers von einer Wand entspricht. Vorzugsweise ist die Sichtblende 13 fluchtend zum Heizelement 9 angeordnet, das heißt, die Sichtfläche 16 der Sichtblende 13 fluchtet mit der Sichtfläche 15 des Heizelements 9. Die Länge des Heizelements 9 ist bevorzugt ebenso groß wie die Länge der Sichtblende 13.
In dieser -in der Figur 1 dargestellten- Ausbaustufe "Heizen" kann der Raum 1 mittels des Heizelements 9 in gewünschter Weise temperiert werden. Die vom Heizelement 9 erwärmte Raumluft steigt -nach den thermischen Gesetzen- gemäß Pfeil 17 auf und gelangt zur Raumdecke (Pfeil 18), kühlt sich im Bereich des Fensters 7 ab und sinkt dort nieder (Pfeil 19) und gelangt auf diese Art und Weise zurück zum Heizelement 9.
Soll -neben der zuvor in Figur 1 erläuterten Funktion "Heizen"- auch noch die Funktion "Lüften" erfüllt werden, so sind mittels einfacher Maßnahmen gemäß Figur 2 mittels des erfindungsgemäßen Modulsystems einfach Umrüstmaßnahmen durchführbar. Für die Raumkonditionierung "Heizen" und/oder "Lüften" wird das Heizelement 9 gegebenenfalls unter Vergrößerung des Abstandes b derart von der Innenseite 14 des Fensterbrüstungsbereichs 6 verlagert, daß sich der Abstand b' ergibt, der etwas größer als die Einbautiefe für einen Luftverteilkasten 20 ist, wobei der Luftverteilkasten 20 unterhalb des Heizelements 9 angeordnet ist (Figur 2). Der Luftverteilkasten 20 erstreckt sich vorzugsweise über die Länge des Heizelements 9. Ihm ist ein Luftauslaßelement 21 zugeordnet, derart, daß unterhalb des Heizelements 9 ein Luftstrom vorzugsweise nach dem Quelluftprinzip austreten kann. Der Luftverteilkasten 20 erstreckt sich mit einem Bereich 22 bis in den Doppelboden 8 hinein. Dort besteht eine Verbindung zu einer im Doppelboden 8 liegenden Zuluftleitung 23, die zu einer nicht dargestellten Primärluftquelle führt, mittels der aufbereitete Außenluft dem Raum 1 zugeführt werden kann.
Für die Umrüstung von der Ausbaustufe "Heizen" (Figur 1) zur Ausbaustufe "Heizen" und "Lüften" ist es daher lediglich erforderlich, unterhalb des Heizelements 9 den Luftverteilkasten 20 mit dem zugehörigen Luftauslaßelement 21 zu installieren und an die Primärluftquelle mittels der Zuluftleitung beziehungsweise Zuluftleitungen anzuschließen.
Im Betrieb tritt aus dem Luftauslaßelement 21 Quelluft zum Lüften des Raumes 1 aus (Pfeil 24), wobei dies im wesentlichen unabhängig von der Heizfunktion des Heizelements 9 ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Lüftungsfunktion auch beim Heizbetrieb optimal zu realisieren.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausbaustufe gemäß der Figuren 1 und 2, wobei zusätzlich die Funktion "Kühlen" realisiert ist. Hierzu wird das Heizelement 9 vorzugsweise noch weiter von der Innenseite 14 des Fensterbrüstungsbereichs 6 entfernt, derart, daß sich der Abstand b'' einstellt. In entsprechender Weise wird auch der Luftverteilkasten 20 mit seinem Luftauslaßelement 21 verlagert, wobei -wie auch in der Figur 2- die Sichtfläche des Luftauslaßelements 21 mit der Sichtfläche 15 des Heizelements 9 fluchtet. Auf diese Art und Weise wird hinter dem Heizelement 9 und auch hinter dem Luftverteilkasten 20 ein Sekundärluftkanal 25 ausgebildet, derart, daß Sekundärluft gemäß der Pfeile 26 bis unterhalb des Doppelbodens 8 in einen dort ausgebildeten Raum 27 gelangen kann, in dem sich ein Induktionsgerät 28, insbesondere ein Quelluftinduktionsgerät 29, befindet. Alternativ kann dies auch ein Ventilatorkonvektor sein. Das Induktionsgerät 28 ist mittels der Zuluftleitung 23 an die Primärluftquelle (nicht dargestellt) angeschlossen und weist einen der Kühlung dienenden Wärmetauscher 30 auf; der vorzugsweise mittels Kaltwasser betrieben wird. Hierdurch ist es möglich, die Sekundärluft (Pfeil 26) aufgrund des Passierens des Wärmetauschers 30 abzukühlen, wobei die Sekundärluft -je nach Betriebsführung- mit Primärluft (Pfeil 31) gemischt werden kann und das individuell gebildete Luftgemisch dem Luftverteilkasten 20 zugeführt wird, so daß es als Quelluft aus dem Luftauslaßelement 21 austreten und in den Raum 1 gelangen kann (Pfeil 32).
Im Betrieb der Ausbaustufe gemäß der Figur 3 ist somit einerseits eine Erwärmung der Raumluft des Raumes 1 mittels des Heizelements 9 möglich und andererseits eine Lüftungs- und auch Kühlfunktion durch die aus dem Luftauslaßelement 21 ausströmende Luft (Pfeil 32) möglich.
Die Figur 4 zeigt eine Variante zum Ausführungsbeispiel der Figur 2, so daß nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen werden soll. In der Figur 4 erstreckt sich der Luftverteilkasten 20 nicht bis in den Doppelboden 8 hinein, sondern er füllt -zumindest teilweise- den Freiraum F unterhalb des Heizelements 9 aus. Demzufolge durchsetzt die Zuluftleitung 23 den Doppelboden 8.
Die Figur 5 zeigt eine Variante zum Ausführungsbeispiel der Figur 3, die sich darin unterscheidet, daß das Induktionsgerät 28 nicht im Doppelboden 8, sondern hinter dem Heizelement 9 angeordnet ist. Diese Ausführungsvariante wird dann bevorzugt, wenn der Abstand a des Doppelbodens 8 zum Boden 4 des Raumes 1 relativ klein ist, so daß die Unterbringung des Induktionsgeräts Schwierigkeiten bereitet. Anstelle des Induktionsgeräts kann auch ein Ventilatorkonvektor eingesetzt werden. Der Figur 5 ist zu entnehmen, daß -wie bereits erwähnt- im Bereich zwischen der Innenseite 14 des Fensterbrüstungsbereichs 6 und der Rückwand 33 des Heizelements 9 das Induktionsgerät 28 derart angeordnet ist, daß zur Innenseite 14 ein Spaltraum 34 verbleibt, so daß Sekundärluft (Pfeile 35) des Raumes 1 diesen Spaltraum 34 passieren und in das Induktionsgerät 28 eintreten kann und von dort aus -unter Passieren des Wärmetauschers 30 und Einmischen von Primärluft- nach unten in den sich unterhalb des Heizelements 9 und des Induktionsgeräts 28 befindlichen Luftverteilkasten 20 eintreten kann. Von unten her wird -vorbei am Luftverteilkasten 20- dem Induktionsgerät 28 die erwähnte Primärluft mittels der Zuluftleitung 23 zugeführt. Insgesamt erfolgt somit innerhalb des Induktionsgeräts 28 eine Luftmischung der vom Induktionsgerät 28 stammenden Luft und der Primärluft der Zuluftleitung 23, so daß aus dem Luftauslaßelement 21 -das sich unterhalb des Heizelements 9 befindet- eine entsprechende Mischluft gemäß Pfeil 36 nach dem Quelluftprinzip austritt. Wird anstelle des Induktionsgeräts 28 beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 ein Ventilatorkonvektor eingesetzt, so ist es alternativ möglich, daß der Ventilatorkonvektor gemäß Pfeil 35 von oben her Sekundärluft dem Luftverteilkasten 20 zuführt und daß mittels der Zuluftleitung 23 von unten her in den Luftverteilkasten 20 Primärluft eingebracht wird. Dies bedeutet, daß eine Luftmischung innerhalb des Luftverteilkastens 20 erfolgt und die so gemischte Luft dann gemäß Pfeil 36 in den Raum eintritt.
Bei allen vorstehend abgehandelten und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, beim Einsatz eines Ventilatorkonvektors auch ohne Primärluft zu arbeiten. Dies bedeutet, daß dem Ventilatorkonvektor Sekundärluft des Raumes zugeführt wird, wobei diese gegebenenfalls mittels des Wärmetauschers gekühlt wird. Mit dem Heizelement 9 ist bei einem derartigen Ausführungsbeispiel somit ein Heizbetrieb möglich, und ein Kühlbetrieb wird mit dem Wärmetauscher des Ventilatorkonvektors realisiert. Ein Lüftungsbetrieb, im Sinne des Zuführens von frischer Luft, nämlich Primärluft, entfällt bei einem derartigen Ausführungsbeispiel.
Die gesamte vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß der Betrieb sowohl mit einem Induktionsgerät, als auch mit einem Ventilatorkonvektor möglich ist. Zum Induktionsgerät ist anzumerken, daß es stets die Funktionen Lüften und Kühlen miteinander kombiniert, da die dem Induktionsgerät zugeführt Primärluft, die die Lüftung bewirkt, notwendig für die Funktion des Induktionsgerätes ist, nämlich um durch Induktionswirkung Raumluft anzusaugen. Wird jedoch anstelle des Induktionsgerätes der Ventilatorkonvektor eingesetzt, so ist auch ein Betrieb ohne die Zufuhr von Primärluft möglich, da durch den Ventilator die angesaugte und wieder an den Raum abgegebene Raumluft im Umluftbetrieb gekühlt wird.

Claims (17)

  1. System zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes, wobei die Funktionen "Heizen" und -in weiteren Ausbaustufen- "Lüften" und "Kühlen" durch entsprechende, modular aufgebaute, aufeinander abgestimmte Baueinheiten (9, 20, 21, 28, 29) wahrgenommen werden, die -ausgehend von der Funktion "Heizen"- nachinstallierbar sind, wobei die Funktion "Heizen" mittels eines Heizelements (9) erfolgt, das außerhalb eines der Funktion "Lüften" und/oder "Kühlen" dienenden Luftstroms (Pfeil 24, 32) liegt.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausbaustufe "Heizen" das Heizelement (9) im Brüstungsbereich (5), insbesondere Fensterbrüstungsbereich (6), des Raumes (1) mit Abstand zum Fußboden, insbesondere Doppelboden (8), angeordnet ist, wobei ein Freiraum (F) zwischen Heizelement (9) und Fußboden mit einer Sichtblende (13), insbesondere einer auf das Heizelement (9) abgestimmten Sichtblende (13), abdeckbar ist.
  3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Funktion "Lüften" an die Stelle der Sichtblende (13) ein Luftauslaßelement (21) tritt.
  4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftauslaßelement (21) ein Luftverteilkasten (20) zugeordnet ist, der an eine Primärluftquelle angeschlossen ist.
  5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Luftverteilkasten (20) im wesentlichen unterhalb des Heizelements (9) befindet.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (9) gegenüber der Ausbaustufe "Heizen" in der Ausbaustufe "Lüften" mit derart größerem Abstand (b') von der Brüstungswand, insbesondere Fensterbrüstungsbereich (6), des Raumes (1) entfernt angeordnet ist, daß die Sichtfläche (15) des Heizelements (9) etwa mit der Sichtfläche des Luftauslaßelements (21) fluchtet.
  7. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftquelle über mindestens eine im Doppelboden (8) angeordnete Zuluftleitung (23) mit dem Luftverteilkasten (20) verbunden ist.
  8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftquelle an zentraler Stelle außerhalb des Raumes (1) angeordnet ist.
  9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Funktion "Kühlen" im Doppelboden (8) mindestens ein, eine Kühlfunktion ausübendes Induktionsgerät (28) oder Ventilatorkonvektor angeordnet ist, dem von der Primärluftquelle Primärluft und/oder vom Raum (1) Sekundärluft zugeführt wird und daß das Induktionsgerät (28) entsprechend aufbereitete Luft, insbesondere Mischluft aus Primär- und Sekundärluft, dem Luftauslaßelement (21) zuführt.
  10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (9) und das Luftauslaßelement (21), insbesondere der Luftverteilkasten (20), gegenüber der Ausbaustufe "Heizen" oder "Kühlen" mit derart größerem Abstand (b', b") von der Brüstungswand (Brüstungsbereich 5) des Raumes (1) entfernt angeordnet ist, daß ein Sekundärluftkanal (25) zum Induktionsgerät (28) oder Ventilatorkonvektor ausgebildet ist.
  11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Induktionsgerät (28) oder der Ventilatorkonvektor zwischen dem Heizelement (9) und dem Sekundärluftkanal (25) angeordnet ist.
  12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Induktionsgeräts (28) oder des Ventilatorkonvektors das Luftauslaßelement (21) beziehungsweise der Luftverteilkasten (20) angeordnet ist.
  13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (9) derart ausgebildet ist, daß es Strahlungs- und Konvektionswärme abgibt.
  14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftauslaßelement (21) den Luftstrom als Quelluftstrom in den Raum (1) einbringt.
  15. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Induktionsgerät (28) als Quelluftinduktionsgerät (29) ausgebildet ist.
  16. Lufttechnische Einrichtung zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes, mit einem Induktionsgerät oder einem Ventilatorkonvektor und mit einem als separate Baueinheit ausgebildeten Heizelement (9), das oberhalb eines Luftauslasses des Induktionsgerätes (28) oder Ventilatorkonvektors angeordnet ist.
  17. Verfahren zum Heizen, Lüften und/oder Kühlen eines Raumes, unter Verwendung des Systems beziehungsweise der lufttechnischen Einrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß für das Lüften und/oder das Kühlen eine Lufteinbringung impulsarm als Quelluftströmung in den Raum (1) erfolgt und daß beim Heizen oberhalb des Luftaustritts eine Erwärmung der Raumluft durchgeführt wird.
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