EP2342504A1 - Modulares und fassaden-integriertes lüftungs- und klimasystem - Google Patents

Modulares und fassaden-integriertes lüftungs- und klimasystem

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EP2342504A1
EP2342504A1 EP09740648A EP09740648A EP2342504A1 EP 2342504 A1 EP2342504 A1 EP 2342504A1 EP 09740648 A EP09740648 A EP 09740648A EP 09740648 A EP09740648 A EP 09740648A EP 2342504 A1 EP2342504 A1 EP 2342504A1
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EP
European Patent Office
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air
unit
facade
segment
conditioning system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09740648A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Pfeiffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PFEIFFER, GEORG
Original Assignee
Pluggit International BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Pluggit International BV filed Critical Pluggit International BV
Publication of EP2342504A1 publication Critical patent/EP2342504A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
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    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
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    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F2012/007—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using a by-pass for bypassing the heat-exchanger
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    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56—Heat recovery units
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/90—Passive houses; Double facade technology

Definitions

  • the invention relates to a (nodular climate system having at least one outdoor air unit, at least one exhaust air unit, at least one heat recovery unit, at least one convector unit and at least one control and / or regulating unit, as well as a building and an air conditioning and ventilation unit consists of modular units of such a climate system.
  • Air handling units and air conditioning systems can be installed directly on the inside of the façade of buildings. This allows the elimination of central ventilation systems and air distribution networks, which are arranged in the rooms of the building. This can advantageously be dispensed with a large installation space, these ventilation systems and Heilverteilnetze require, which affects the height of the floors or the entire structure on the one hand costly and on the other hand requires special cladding measures, such. suspended interior ceilings.
  • the installation of ventilation devices directly on the inner facade also allows a largely individual ventilation and air conditioning for each room or facade segment. As a rule, this functional advantage can also be used to save energy.
  • WO 2008/037582 A1 proposes a building in which a receiving space is formed between the inside of the facade and the outer end face of the storey ceilings, in which functional elements of the building system technology can be accommodated.
  • a disadvantage of this solution is that the receiving space increases the external dimensions of the building or reduces the usable area within the building for given external dimensions.
  • a climate system which is formed from modular units, of which at least one unit is integrated into a facade segment of a building.
  • the system according to the invention of a plurality of preferably also replaceable functional elements is modular, which are not integrated into an integrated device concept.
  • the individual units of the system can be arranged at different locations within the building, without one for example, is formed by a common housing defined integrated device.
  • the units that form functional elements are modularized in such a way that optimized configurations can be implemented for different applications, and that individual functional elements can either be integrated into facade elements and / or into the (double) floor and / or wall and / or ceiling construction of a room unit of the building, the facade of which is formed by at least one facade segment.
  • an outside air unit fulfills the functions of external air supply and / or outside air filtration. This can be achieved by having the outside air unit an outside air fan, an outside air filter and / or an outside air shutter unit.
  • the exhaust air unit preferably fulfills the basic function of the exhaust air extraction and has, for example, an exhaust air fan and possibly an exhaust air filter and / or an exhaust air shutter unit.
  • a heat recovery unit may be provided, which is equipped at least with an air-to-air heat exchanger and a condensate drain device.
  • this heat recovery unit may be equipped with outdoor and exhaust air shutter units, an outside air filter and / or a bypass door unit and / or a bypass duct.
  • the air-to-air heat exchanger can also be used as Functional unit may be formed with a plurality of individual air-air heat exchanger elements in front or bottom parallel connection or series connection.
  • the convector unit has a single convector element or is designed as a fan convector device for respectively heating and / or cooling the outside and / or room air, and / or is designed as an induction convector device, and / or is designed as an integrated combination ventilation and air conditioning unit, which in turn contains both fan and induction temperature control modules as integral components.
  • the ventilation unit is formed with at least one heat exchanger or convector for the temperature control of air, which is associated with at least one fan Temper michsmodul the ventilation unit wherein the fan Temper michsmodul has at least one fan for forcing a flow of air sucked through at least one suction port of the ventilation device in thermal contact with the heat exchanger or convector past this.
  • the ventilation unit additionally has at least one induction tempering module operating according to the induction principle.
  • At least one control and regulation unit can be provided which fulfills at least one of the following functions: control and / or regulation of outdoor and supply air fans arranged cascaded in the functional area outside or supply air, and / or or regulation of in the functional area exhaust air or exhaust air removal possibly cascaded to each other exhaust air and exhaust fans, control and / or regulation of the ratio between outdoor and exhaust air volume flow depending on the system configuration, control and / or regulation of the outdoor and exhaust air flaps, control and / or regulation of the wind pressure and windage compensation function, tion and / or regulation of the antifreeze and supply comfort temperature function, control and / or regulation of the bypass function, control and / or regulation of the filter replacement and cleaning function, control and / or regulation of the outdoor and indoor convector function, control and / or regulation of the room temperature function, control and / or regulation of the air exchange or room air quality function, control of energy saving functions, alarm and alarm functions.
  • This unit may also have a network interface and / or a building
  • a facade segment is understood to mean any unit composed of various individual elements, from which a modern glass and / or aluminum facade is constructed.
  • a façade is constructed from various basic elements which can be designed as glass elements, for example in the form of an openable or non-openable window sash, and / or as non-transparent panel elements.
  • a façade segment represents the facade for at least one segment or at least one so-called axis of a projectile.
  • the individual elements of the façade segments can be arranged vertically to the floor slab (facade segment panel V element) or horizontally (facade segment panel H element).
  • Corresponding or the at least these facade segment elements enclosing parts of the constructive façade components such as posts and bars can each represent an integral part of the previously designated elements.
  • the facade segments may be formed as a face segment A-element representing the facade for the part of the façade segment belonging to the front of the floor segment belonging to the facade segment, or as a face segment B-element, the facade for the belonging to a facade segment part of the front side of belonging to the facade segment double floor construction.
  • the height dimension of the front tense-segment B elements at least the dimension from the upper edge of the floor slab belonging to the facade segment to the upper edge of the double-floor construction installed on this floor slab.
  • this height dimension can be increased by a base size of about 200 mm, with this base size extending from the top of the double floor construction installed on this floor ceiling upwards.
  • additional line elements for connection and connection of the outside air unit, the exhaust unit, the heat recovery unit, the convector unit and the control and / or regulating unit are provided in the air conditioning system.
  • these line elements, the passage of gases such. Outdoor, room or waste or exhaust air, fluids such. Heating or cooling water, and / or electricity can serve, are preferably modular in various Ausure- tion or confection forms available, so that individually tailored to a climate or ventilation equipment components can be used.
  • the invention relates to a modular air conditioning system for use in a building having a facade formed at least partially by facade segment elements with facade profiles and / or window elements enclosed by window profiles, wherein the air conditioning system has at least one heat exchanger is integrated in a facade profile and / or in a window profile.
  • the heat exchanger can be designed as a channel-shaped air-air heat exchanger.
  • the at least one modular unit integrated in a facade segment element of a building forms a physical, structural and / or functional unit with the facade segment element.
  • the at least one integrated into a facade segment of a building unit can be mounted with this as a prefabricated unit to the building.
  • the invention further relates to an air conditioning and ventilation system, which consists of the modular units of an air conditioning and ventilation system of the type mentioned above, and a building with a facade, which consists of a plurality of facade segments, wherein in at least one of the facade segments a modular unit of an air conditioning and ventilation system of the above type is integrated.
  • FIG. 1 is a perspective view of a façade segment panel H element according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of another facade element panel H element according to the invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a facade segment panel V element according to the invention.
  • FIGS. 7a-8 show, respectively in perspective view, a modular air conditioning and ventilation system according to the invention with a heat recovery unit integrated into a front side segment EIe- ment.
  • FIG. 9 is a perspective view of a heat recovery unit according to the invention, with unillustrated inside, so building proximal facade panel material plate with associated insulation and insulation layer and air guide panel plate,
  • FIG. 11a in perspective view of the heat recovery unit according to the invention as a facade segment panel H element, with building proximal facade panel material plate and air guide panel plate. wherein all housing sides or facade panel material plates with associated insulating and insulating layers and air guide panel plate with associated insulating and insulating layer are transparent
  • Fig. 11 b in perspective view of the heat recovery unit according to the invention as a facade segment panel V element, with building proximal facade panel material plate and air guide panel plate, all housing sides or facade panel material plates with associated insulation - and insulation layers and air guide panel plate with associated insulation and insulation layer are transparent,
  • FIG. 12 in plan view from inside the heat recovery unit according to the invention, with building proximal facade panel material plate or baffle plate, wherein building-proximate facade panel material plate or baffle plate with associated insulating and insulating layers not are shown transparently,
  • FIG. 14 is a plan view from inside the heat recovery unit according to the invention as a facade segment panel H element, without shipsleitpanel- plate, with building-proximate facade panel material plate are not shown transparent,
  • 15a shows an air inlet / outflow profile rail according to the invention with air guiding plates inclined to the right and below, with partial surface profiling, in a lateral sectional view
  • 15b shows an air inlet / outflow profile rail according to the invention with air guide plates inclined to the right and below, with partial surface profiling, in a lateral sectional view and slightly in perspective
  • FIG. 16 is a sectional view of a heat recovery unit according to the invention as a facade segment panel H element with air guide plate and
  • FIG. 17 is a sectional view of a heat recovery unit according to the invention as a facade segment panel V element with air guide
  • integration means that a physically and constructively and partially also a functional unit arises from the façade segment (or façade segment element) and the at least one unit of the climate system. This unit can also be advantageously prefabricated and assembled as a unit on the building.
  • an outside air unit 8 of the air-conditioning system can be embodied, for example, in a facade segment panel V element 2 (see FIG. 3), a facade element panel H element 1 (see FIGS. 1 or 2), a face segment segment.
  • A-element 3 see Figures 4a and 4b) or a front-side segment B-element 4, 5, 6 (see Figures 5a to 7b) are integrated.
  • a complete integration of an outside air unit in one of said facade segment elements has the advantage that the design of the façade connection can be optimized with regard to the integration of the outside air opening into the façade segment element, the integration of the rain and splash protection into the facade segment element, the integration of the spray water outlet into the façade construction and the integration of the outside air fan. Furthermore, a particularly high degree of tightness of the external air facade connection can be achieved inside with a high degree of prefabrication and good space utilization or a compact design.
  • the outside air supply into a closed space to the environment in the building is preferably carried out by supplying the generated by this unit outside air volume flow through, for example, flexible and laid in false floor flat channels directly into a heat recovery unit.
  • the outside air supply can also be done by, for example, flexible and laid in false floor flat channels directly into at least one convector unit.
  • the facade segment can be designed in such a way that the part required for receiving the outside air unit is designed as an installation space or a housing.
  • This preferably extends from the facade or the facade segment panel H element or the facade segment panel V element on at least a small part or the entire length of the facade segment panel H element or the façade segment Panel V-Elements inside into the room.
  • the installation space or housing may also extend inwardly from the facade or the face segment B element to at least a portion of or the entire length of the face segment B element.
  • the installation space or the housing is completely integrated into the cavity of a double floor, which can be provided with inspection louvers to be placed, for example, which can be covered by a grate can.
  • the installation space or the housing or the technically povertyein- unit itself may be formed so that they extend at least partially and by a Sockemtician on the double or Fertigfußboden on a small part or the entire length of the facade segment in the room.
  • the installation space or housing is an outwardly formed projection in a facade segment panel H element or a facade segment panel V element or a stimulus segment A element or a front side segment B Element formed.
  • This has the advantage that no large distance between the facade and the floor slab construction or a large thickness or depth of the facade construction must be provided. This would be detrimental to the Erfindungs technicallydesank, since a consistently larger facade depth also larger building dimensions or reduced internal building dimensions and thus a smaller effective area at given maximum building exterior dimensions causes.
  • the outdoor air unit can be integrated in any convector unit of the air conditioning system or in certain and for this unit structurally expanded convector units. The outdoor air unit can also be integrated as a separate functional unit in the cavity of a double floor construction.
  • the exhaust air unit 9 of a climate system can also be used, for example, in a facade segment panel V element 2, a facade element panel H element 1, a front side segment A element 3 or a front panel.
  • tensegment B element 4, 5 or 6 are integrated.
  • the exhaust air intake from a closed to the environment space of the building is preferably carried out by suction of the generated by this unit exhaust air volume flow. This is done either directly from the space to be vented by, for example, flexible and false floor laid flat ducts and by at least one outlet valve or exhaust grille, e.g. as may be required for the generation of a cross-ventilation flow optimally positioned.
  • this is done directly from the space to be vented by, for example, the parts of the structural facade elements, such as posts and bars, which surround the above-mentioned facade segments and are designed and connected accordingly, as well as at least one in this constructive facade components integrated space side Exhaust valve or exhaust grille, which can be positioned close to the ceiling, for example, as required for the generation of an optimal vent flow.
  • this integration is carried out, for example, in a facade segment panel H element or a facade segment panel V element or a front side segment AElement or a front side segment B element.
  • the facade segment for the exhaust air unit can be designed such that the part required for receiving the exhaust air unit can be designed as an installation space or as a housing. is formed, which as described above in the facade and / or the double or prefabricated floor can be integrated. This in turn leads to a minimization of the required space and thus to smaller external dimensions of the building or an increased effective area at given outer dimensions of the building.
  • the exhaust unit can be integrated into a convector unit or as a separate functional unit in the cavity of a double floor construction or in a partition located further in the space to be vented - which separates the space from the access corridor, for example.
  • a heat recovery unit 10 can be, for example, a facade segment panel V element 2, a facade segment panel H element 1 or a front end segment B element 4, 5, 6 are integrated.
  • due to the overall large heat transfer surface of the heat exchanger fins between the outside and the exhaust air can thus achieve an extremely flat design or an extremely low overall depth with high heat recovery performance.
  • a façade segment panel V element or a facade segment panel H element with integrated heat recovery unit can look like this from outside or distal to inside or proximal (description without associated or at least these facades - Segment-enclosing parts of constructive façade components such as posts and bars):
  • Exterior panel-side facade panel material panel e.g. Made of sheet steel, aluminum, glass, wood or high-strength pressed mineral material.
  • Insulating or insulating material Insulating or insulating material.
  • Air-to-air fin heat exchangers made of plastic or aluminum fins.
  • This plate or this channel has an overall area on a cavity which perceives the following three functions in the core: o distribution of the outside air, which has already flowed through the air / air heat exchanger, to a freely positionable in the air guide panel plate
  • the exterior façade panel material panel can be provided with external or exhaust air flue on the panel panel side or the panel panel end provided for this purpose - this is the floor-side or bottom panel end, for example - in a façade segment panel V element - Performed voltages that can be provided with attached to this outer façade panel material plate Beereinström- / Ausström profile rail. If the outer or exhaust air openings are covered by such an air inflow / outflow profile rail, this is provided with a separating bulkhead, which separates the outer and exhaust air volume flows from one another and is designed such that it can be attached to the
  • These air inflow / outflow profile rails may also be fitted with outermost or exhaust air openings in the outer facade panel material panel with outer and exhaust filters of a coarse filter class, respectively. These filters can be easily accessible and quickly replaced by appropriately placed in the interior facade panel material plate or the air baffle and closed with flaps inspection and maintenance.
  • outer facade panel material plate may be provided on the panel plate side and the panel plate end provided therefor, that is, in a facade panel V element, e.g. the
  • Bottom-side and bottom-plate ends respectively - with outward or outgoing air openings, which can be provided with air inflow / outflow profile rail fitted to this outer façade panel material plate.
  • the outer or exhaust air openings are covered by such Heileinström- / Ausström rail this is provided with a bulkhead, which separates the outside and exhaust air volume flow from each other and is designed so that it dissipates it at the separation point in opposite directions.
  • These air inflow / outflow profile rails may also be provided with external or exhaust air openings in the exterior façade panel material panel with external or exhaust air openings.
  • air filters of a coarse filter class These filters can be easily accessible and quickly replaced by appropriately placed in the interior facade panel material plate or the air baffle and closed with flaps inspection and maintenance.
  • the façade profiles surrounding such a façade segment element can be used for the further and, as it were, quasi-integrated discharge of condensate, spray water or precipitated moisture.
  • the heat exchanger or the heat exchanger lamellae are alternatively arranged orthogonal to the facade segment element or facade segment and the heat exchanger correspondingly extends inwardly into the room, such as directly along a room wall (vertically orthogonal arrangement) or in particular in the space between the top of the Rohfuß foundeds and the lower edge of the false floor (horizontal orthogonal arrangement) is arranged.
  • the heat exchanger fins are arranged only quasi orthogonal to the facade segment element or façade segment, since the heat exchanger fins must be tilted in relation to the floor level in at least one dimension to allow the necessary condensate drain.
  • the integration of a heat recovery unit in a Fassadensegment- element also allows a high degree of prefabrication and a reduction of installation effort, since the installation of the heat recovery unit can be done simultaneously with the installation of the facade.
  • the facade segment member for the heat recovery unit may be configured so that the part required for receiving the heat recovery unit is formed as an installation space or housing, as described above in the facade and / or the double or Fertigfußêt is integrable. This in turn leads to a minimization of the required space and thus to lower external dimensions of the building or an increased floor space with given external dimensions of the building.
  • the heat recovery unit can be integrated as a separate functional unit in the cavity of a double floor construction.
  • a convector unit 7 may according to the invention, for example, in a facade segment panel V element 2 or a facade segment panel H element. 1 to get integrated.
  • the underside of the convector unit is positioned flat on the provided with an insulating material coating inner surface of the facade segment panel V-element or the facade segment panel H element.
  • the integration of a convector unit in a facade segment element also allows a high degree of prefabrication and a reduction of assembly costs, since the assembly of the convector unit can be carried out simultaneously with the assembly of the facade.
  • the inner or room-side cladding of the façade segment element provided with a convector unit can be adapted to the requirements of the integrated convector unit, in particular with regard to ventilation, flow and air conditioning technology, as well as installation and service, and designed as an integral part of the facade segments.
  • control and regulation unit is preferably integrated into a separate and easily accessible installation space, which is provided as part of an outdoor air unit, an exhaust air unit, a heat recovery unit or a convector unit.
  • control and regulation unit can also be placed in any other suitable location in the space enclosed by facade segments in the building or integrated into the cavity of a double floor construction in just this room. 1st embodiment
  • the modular and integrated facade climate system is constructed as follows:
  • the heat recovery unit 10, optionally together with an outside air unit 8, is integrated in a front side segment B element 4, 5, 6 (see, for example, FIGS. 6a and 6b) or in a facade segment panel V element 2.
  • the outside air unit is provided as a separate functional unit and not integrated into a facade segmental element.
  • this front-end segment B-element can be designed so that the required for receiving the units part is formed as a installation space or housing, of the end face segment B-element over a large part of the length or the entire length of the facade segment - Element extends inwards into the room. If the installation space or the front side segment B element has a height that is slightly greater than the height dimension from the top edge of the raw floor to the top edge of the double bottom, the heat recovery unit can be designed as a cross and / or countercurrent heat exchanger.
  • the installation space or the face segment B-element may be partially integrated into the cavity of a false floor and extend partially and by a Socket over the double or Fertigfußboden on a small part or the entire length of the facade segment element in the room.
  • segment B element has, which corresponds to the front of the free raised floor height.
  • the installation space or the front-side segment B element extends from the facade into the double-floor free space for a part and for a part of the width of the installation space or the front-side segment B element.
  • This part of the installation space or of the front side segment B element can advantageously be provided for the integration of components or partial units of the heat recovery unit.
  • components or partial units of the heat recovery unit are, for example, a bypass flap unit, a bypass air duct and a condensate drain device, an outside air fan unit, an outside air filter or an outside air filter, an outside air shutter flap unit, an exhaust air fan unit, an exhaust air filtration or an exhaust air filter and / or an exhaust air flap unit.
  • Such an arrangement of these subunits integrated into the heat recovery unit has the advantage that they can be made more easily accessible and accessible in a part of the installation space or front side segment B element placed in the free double bottom space, for example by means of inspection hatches arranged correspondingly and in mirror image relation to one another in the raised floor and in this part of the installation space or the face segment B element.
  • the outside air fan unit, the outside air filtering and the outside air filter, the bypass damper unit, the bypass air duct, the exhaust air fan unit, the exhaust air filtration and the exhaust filter are preferably as each separate units or modules placed in the free cavity of a double bottom of a suitable and further space on the spot.
  • This arrangement of these units integrated into the heat recovery unit has the advantage that they can be made more accessible and accessible there.
  • the ventilation connection of this and the following units with the heat recovery unit is then carried out by, for example, flexible and laid in raised floor flat channels.
  • the convector unit is formed in this embodiment as a combined source air-induction or outside air convector and fan convector unit and integrated into the raised floor, that a part of the facade side aligned longitudinal side wall directly and flat with the room side longitudinal side wall of Installation space or housing of the facade segment panel V element and / or the front side segment B element is connected.
  • the outside air guide can be made directly from the front end segment B element or the part of the facade segment panel V element located in the height of the double bottom into the convector unit.
  • the exhaust air is preferably carried out directly from the space to be vented by e.g.
  • the exhaust air can be discharged directly from the space to be vented by e.g. the front side segment B element or the facade segment panel V element enclosing and correspondingly trained and connected parts of the structural facade components, such as posts and bars, and by at least one in this constructive facade components room side integrated exhaust valve or exhaust grille be guided.
  • Such a configuration is suitable for achieving a high degree of integration between façade (construction) elements and units of the air-conditioning system, whereby at the same time an extremely space-saving and compact design can be realized. Furthermore, this allows to avoid a reduction in full glazing of the facade from the top edge of the floor to the bottom edge of the floor slab. The usable and thus rentable areas are not reduced and it can be a great air conditioning performance and good Heat or energy recovery performance can be achieved.
  • the subunits can each be designed, programmed and configured with each other in such a way that the outside air volumetric flow, outgoing air or outgoing air volumetric flow, heat recovery capacity, cooling and heating capacity are optimized for the application, the individual case and the room conditions the outside air, cooling and heating power can be realized with the room air and coordinated system control of cooperating in such a system configuration functional units.
  • the convector unit is designed as a fan convector unit with integrated outside air fan unit and outside air filter or outside air filter not integrated in the facade but in the double bottom.
  • the heat recovery unit 10 is integrated into the facade as described above, but has no bypass flap unit, bypass air passage, outside air fan unit, and outside air shutter unit.
  • the outside air unit is placed as a separate unit in the free cavity of a false floor, between the heat recovery unit and the convector unit with integrated outside air fan unit and outside air filter or outside air filter in a preferably fine filter class.
  • the two outdoor air fan units namely the assigned in the outdoor air unit and those in the convector units different functions.
  • the outdoor air unit ensures the provision of the outside air volume flow at the outside air inflow openings of the convector units that is as free of pressure, resistance and suction as possible and quiet.
  • the outdoor air units in the convector units ensure the lowest possible volume flow constant and constant flow of provided for the respective device outside air part volume flow through the respective device. The control, regulation and monitoring of this functional part is handled by the control and regulation unit.
  • such a configuration can be used to replace the heat exchanger bypass function in the heat recovery unit. This is done by, on the one hand, leading an air duct connection directly from the outside air inflow chamber into the heat exchanger in the heat recovery unit to the outside air unit and, on the other hand, by directing an air duct connection directly from the outside air outflow chamber out of the heat exchanger in the heat recovery unit to the outside air unit.
  • the first outside air fan functional level is formed by the outside air fan in the outside air unit
  • the second outside air fan functional level is formed by outside air fans in the convector units.
  • These two fresh-air fan functional levels are now controlled by the control and regulation unit so that each level alone has to provide only part of the total outside-air volumetric flow capacity within an optimum range of the fan-specific characteristic curve.
  • the series connection (in the direction of the outside air Volumetric flow seen) of the outdoor air fan functional levels causes a cascading of the critical outside air volume flow fan function.
  • the heat recovery unit 10 is designed as an air / air heat exchanger 13 integrated into the facade.
  • this heat recovery unit is e.g. as a facade segment panel V element 2 or facade segment panel H element 1 with or without associated or at least these facade segment elements enclosing parts of the structural facade elements such as posts and bars.
  • such a heat recovery unit according to the invention which is shown in FIGS. 16 and 17 in section, constructed as follows (description without associated or at least these facade segment elements enclosing parts of the constructive façade components such as posts and bars):
  • This facade panel material may e.g. Be sheet steel, aluminum sheet, glass or wood.
  • insulating and insulating layer 12 Internal and all-round insulating and insulating layer 12 glued together or comparable and airtight connected.
  • This layer should preferably have excellent insulating or insulating properties with the smallest possible layer thickness, such as, for example, by using so-called mineral fiber insulation boards or vacuum insulation boards possible.
  • Air / air heat exchanger 13 made of aluminum or plastic lamellae
  • an air inflow / outflow profile rail can additionally be provided on the façade panel material plate 11 arranged distally to the building.
  • This rail is at least at the locations behind the outer and exhaust air openings in the facade panel material panel, or along its entire length, with baffles, each distally about 45 ° to the ground or down form inclined air inlet and outlet openings, equipped.
  • the surface of these baffles is equipped with a fish-scale surface profiling that is open distally.
  • an air-guiding panel plate 15 can additionally be provided, which is arranged in the vicinity of the proximal facade material panel plate 16.
  • This plate has an overall surface on a cavity, the core performs the following three functions: o distribution of the outside air, which has already flowed through the air / air heat exchanger, to a freely positionable in the air guide panel inlet air outlet opening, o Additional insulation through the air flowing through the air guide panel plate, since the air flowing through the air guide panel plate in the air / air
  • Heat exchanger has already been preheated and on the other hand insulated by the arranged between air / air heat exchanger and shipsleitpanel plate 15 second insulating and insulating layer 14 to building-distal or insulated.
  • o Bypass function through an optionally usable direct passage of the outside air through the air guide panel plate.
  • Air guide panel plate are easily accessible and can be easily maintained, cleaned and possibly also replaced.
  • the façade profiles enclosing a façade segment element and / or possibly the window profiles enclosing a window element may be designed as a heat exchanger.
  • a heat exchanger is preferably an air-to-air heat exchanger and may be configured, for example, channel-shaped.
  • the use of window profiles and / or façade profiles as heat exchangers has the advantage that existing façade or window elements can be used for air-conditioning systems without having to provide space-consuming and / or expensive additional components for this purpose.
  • Such a solution also offers advantages from an aesthetic point of view, since the design of the façade is not impaired by the air conditioning systems.
  • baffle plate 16 proximal facade material panel plate

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein modulares Klimasystem, das wenigstens eine Außenlufteinheit (8), wenigstens eine Ablufteinheit (9), wenigstens eine Wärmerückgewinnungseinheit (10), wenigstens eine Konvektoreinheit (7) und wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Gebäude und ein Klima- und Lüftungsgerät, das aus modularen Einheiten eines solchen Klimasystems besteht. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Bestandteil des Klimasystems in die Gebäudefassade integriert.

Description

Modulares und Fassaden-integriertes Lüftungs- und Klimasystem
Die Erfindung betrifft ein (nodulares Klimasystem, das wenigstens eine Außen- lufteinheit, wenigstens eine Ablufteinheit, wenigstens eine Wärmerückgewinnungseinheit, wenigstens eine Konvektoreinheit und wenigstens eine Steue- rungs- und/oder Regelungseinheit aufweist, sowie ein Gebäude und ein Klima- und Lüftungsgerät, das aus modularen Einheiten eines solchen Klimasystems besteht.
Lüftungsgeräte und Klimasysteme können direkt an der Innenseite der Fassade von Gebäuden installiert werden. Dies erlaubt den Verzicht auf zentrale Lüftungssysteme und Luftverteilnetze, die in den Räumen des Gebäudes angeord- net sind. Damit kann vorteilhafterweise auf einen großen Installationsraum, den diese Lüftungssysteme und Luftverteilnetze erfordern, verzichtet werden, welcher die Bauhöhe der Etagen bzw. des gesamten Bauwerks einerseits kostentreibend beeinflusst und andererseits besondere Verkleidungsmaßnahmen erfordert, wie z.B. abgehängte Innendecken. Die Installation von Lüftungsgeräten direkt an der Innenfassade erlaubt ferner eine weitgehend individuelle Lüftung und Klimatisierung für jeden Raum bzw. jedes Fassadensegment. Dieser funktionale Vorteil kann in aller Regel auch zur Energie-Einsparung genutzt werden.
Ein Problem bei bisherigen Fassadenlüftungs- und Klimasystemen besteht in der Miniaturisierung der einzelnen Komponenten und der Unterbringung der einzelnen Funktionselemente in dem Gebäude bzw. der Innenfassade derart, dass die Komponenten möglichst, und auch im Fall von weitgehend verglasten
Fassaden, optisch nicht sichtbar sind und die nutzbare Fläche nicht reduzieren.
Andererseits besteht bei einer übermäßigen Miniaturisierung der Komponenten die Gefahr, dass die Leistungsfähigkeit dieser Systeme eingeschränkt wird. Bisherige Systeme mit einer Wärmerückgewinnung und/oder integrierten Heizoder Kühl-Konvektoren werden entweder als ein Flachgerät fassadennah in dem Doppelboden eines Gebäudes installiert oder als Flachpanel an der Innenfassa- de montiert oder sind als eine Brüstungstruhe mit integrierter Fensterbank ausgebildet, die an der Innenfassade platziert wird. Derartige Systeme lassen sich jedoch nicht individuell an die Gegebenheiten eines Gebäudes anpassen und sind meist zu wenig variabel.
Aus der WO 2008/037582 A1 wird hierzu ein Gebäude vorgeschlagen, bei welchem zwischen der Innenseite der Fassade und der äußeren Stirnseite der Geschoßdecken ein Aufnahmeraum gebildet wird, in dem Funktionselemente der Gebäudeanlagentechnik aufgenommen werden können. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Aufnahmeraum die äußeren Abmessungen des Gebäudes erhöht bzw. bei vorgegebenen äußeren Abmessungen die nutzbare Fläche innerhalb des Gebäudes reduziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Klimasystem der oben genannten Art zu schaffen, welches sich flexibel an die Anforderungen eines Ge- bäudes oder eines Teils davon anpassen lässt und gleichzeitig einen minimalen Bauraum erfordert.
Diese Aufgabe wird im Wesentlichen mit einem Klimasystem gelöst, welches aus modularen Einheiten ausgebildet ist, von denen wenigstens eine Einheit in ein Fassadensegment eines Gebäudes integriert ist. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße System aus mehreren vorzugsweise auch austauschbaren Funktionselementen modular aufgebaut, die nicht in ein integriertes Gerätekonzept eingebunden sind. Die einzelnen Einheiten des Systems lassen sich an unterschiedlichen Orten innerhalb des Gebäudes anordnen, ohne dass ein bspw. durch ein gemeinsames Gehäuse definiertes integriertes Gerät gebildet wird.
Erfindungsgemäß sind die Einheiten, die Funktionselemente bilden, so modul- arisiert, dass für verschiedene Anwendungsfälle jeweils optimierte Konfigurationen realisiert werden können, und dass einzelne Funktionselemente entweder in Fassadenelemente integriert werden können und/oder in die (Doppel-)Boden und/oder Wand- und/oder Deckenkonstruktion einer Raumeinheit des Gebäudes integriert werden können, dessen Fassade von mindestens einem Fassaden- segment gebildet wird. Dies ermöglicht es, bestimmte Einheiten (Funktionselemente) so zu konstruieren und anzuordnen, dass diese Raumeinheiten versorgen, die zu wenigstens zwei Fassadenachsen gehören.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfüllt eine Außenlufteinheit die Funk- tionen Außenluft-Zufuhr und/oder Außenluft-Filterung. Dies kann erreicht werden, indem die Außenlufteinheit einen Außenluft-Ventilator, ein Außenluft-Filter und/oder eine Außenluft-Verschlussklappeneinheit aufweist.
Die Ablufteinheit erfüllt vorzugsweise die Grundfunktion der Abluft-Absaugung und weist hierfür bspw. einen Abluft-Ventilator sowie ggf. einen Abluft-Filter und/oder eine Fortluft- Verschlussklappeneinheit auf.
Um die in der Abluft enthaltene Wärme zu nutzen, kann eine Wärmerückgewinnungseinheit vorgesehen sein, die zumindest mit einem Luft-Luft-Wärme- tauscher und einer Kondensat-Ablauf-Einrichtung ausgestattet ist. Zusätzlich kann diese Wärmerückgewinnungseinheit mit Außen- und Fortluft-Verschlussklappeneinheiten, einem Außenluft-Filter und/oder einer Bypass-Klappeneinheit und/oder einem Bypasskanal ausgestattet sein. Um eine möglichst flächige und flache Bauform zu realisieren kann der Luft-Luft-Wärmetauscher dabei auch als Funktionseinheit mit mehreren einzelnen Luft-Luft-Wärmetauscher-Elementen in Stirn- oder Boden-Parallelschaltung oder Reihenschaltung ausgebildet sein.
Weiter wird es bevorzugt, wenn die Konvektoreinheit ein Einzel-Konvektor- Element aufweist oder als ein Ventilator-Konvektorgerät jeweils zum Heizen- und/oder Kühlen der Außen- und/oder Raumluft ausgebildet ist, und/oder als ein Induktions-Konvektorgerät ausgebildet ist, und/oder als ein integriertes Kombi- nations-Lüftungs-und Klimagerät ausgebildet ist, dass seinerseits sowohl Ventilator- als auch Induktions-Temperierungsmodule als integrale Bestandteile ent- hält. Hierzu wird vollumfänglich auf die DE 10 2008 007 641 verwiesen, die ein Kombinations-Induktions-Ventilator-Konvektorgerät beschreibt, bei welchem das Lüftungsgerät mit wenigstens einem Wärmetauscher oder Konvektor zur Temperierung von Luft ausgebildet ist, welcher wenigstens einem Ventilator- Temperierungsmodul des Lüftungsgerätes zugeordnet ist, wobei das Ventilator- Temperierungsmodul wenigstens einen Ventilator zum Erzwingen einer Strömung von durch wenigstens eine Ansaugöffnung des Lüftungsgeräts angesaugter Luft in Wärmekontakt mit dem Wärmetauscher oder Konvektor an diesem vorbei aufweist. Dabei weist das Lüftungsgerät zusätzlich wenigstens ein nach dem Induktions-Prinzip arbeitendes Induktions-Temperierungsmodul auf.
Zusätzlich kann in dem erfindungsgemäßen System wenigstens eine Steue- rungs- und Regelungseinheit vorgesehen sein, die wenigstens eine der nachfolgenden Funktionen erfüllt: Steuerung und/oder Regelung von im Funktionsbereich Außen- bzw. Zuluftzufuhr ggf. kaskadenförmig zueinander angeordneten Außen- und Zuluftventilatoren, und/oder Regelung von im Funktionsbereich Fortluft- bzw. Abluftabfuhr ggf. kaskadenförmig zueinander angeordneten Fortluft- und Abluftventilatoren, Steuerung und/oder Regelung des Verhältnisses zwischen Außen- und Fortluftvolumenstrom abhängig von der Systemkonfiguration, Steuerung und/oder Regelung der Außen- und Fortluftklappen, Steuerung und/oder Regelung der Winddruck- und Windsog-Kompensationsfunktion, Steu- erung und/oder Regelung der Frostschutz- und Zuluft-Komfort-Temperatur- Funktion, Steuerung und/oder Regelung der Bypassfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Filterwechsel- und Reinigungsfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Außen- und Raumluft-Konvektorfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Raumtemperaturfunktion, Steuerung und/oder Regelung der Luftwechsel- bzw. Raumluft-Qualitätsfunktion, Steuerung von Energiespar- Funktionen, Alarm- und Meldefunktionen. Diese Einheit kann auch ein Netzwerk-Interface und/oder ein Gebäude-Leittechnik-Interface aufweisen.
Erfindungsgemäß wird unter einem Fassadensegment jede aus verschiedenen Einzel-Elementen zusammengesetzte Einheit verstanden, aus denen eine moderne Glas- und/oder Aluminium-Fassade aufgebaut ist. Üblicherweise ist eine solche Fassade aus verschiedenen Grundelementen aufgebaut, die als Glas- Elemente, beispielsweise in Form eines zu öffnenden oder nicht zu öffnenden Fensterflügels, und/oder als nicht transparente Panel-Elemente ausgebildet sein können. Ein Fassadensegment stellt dabei die Fassade für jeweils mindestens ein Segment bzw. mindestens eine so genannte Achse eines Geschosses dar.
Die Einzel-Elemente der Fassadensegmente können zur Geschossdecke verti- kal (Fassadensegment-Panel-V-Element) oder horizontal (Fassadensegment- Panel-H-Element) angeordnet sein. Entsprechende bzw. die mindestens diese Fassadensegment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel können dabei jeweils einen integralen Teil der zuvor bezeichneten Elemente darstellen. Weiter können die Fassaden- segmente als ein Stirnseitensegment-A-Element, das die Fassade für den zu einem Fassadensegment gehörenden Teil der Stirnseite der zu dem Fassadensegment gehörenden Geschossdecke darstellt, oder als ein Stirnseitensegment- B-Element ausgebildet sein, das die Fassade für den zu einem Fassadensegment gehörenden Teil der Stirnseite der zu dem Fassadensegment gehörenden Doppelbodenkonstruktion darstellt. Dabei beträgt das Höhenmaß der Stirnsei- tensegment-B-Elemente mindestens das Maß von der Oberkante der zu dem Fassadensegment gehörenden Geschossdecke bis zur Oberkante der auf dieser Geschossdecke installierten Doppelbodenkonstruktion. Alternativ kann dieses Höhenmaß um ein Sockelmaß von ca. 200 mm vergrößert werden, wobei dieses Sockelmaß sich von der Oberkante der auf dieser Geschossdecke installierten Doppelbodenkonstruktion hinaus nach oben erstreckt.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass zusätzlich Leitungselemente zur Verbindung und zum Anschluss der Außenlufteinheit, der Ablufteinheit, der Wärmerückgewinnungseinheit, der Konvektoreinheit und der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in dem Klimasystem vorgesehen sind. Auch diese Leitungselemente, die der Durchleitung von Gasen wie z.B. Außen-, Raum- oder Ab- oder Fortluft, Fluiden wie z.B. Heiz- oder Kühlwasser, und/oder Elektrizität dienen können, sind vorzugsweise modular in verschiedenen Ausfüh- rungs- bzw. Konfektionsformen vorhanden, so dass individuell auf ein Klimaoder Lüftungsgerät abgestimmte Komponenten eingesetzt werden können.
Alternativ oder zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Merkmalen betrifft die Erfindung ein modulares Klimasystem zum Einsatz in einem Gebäude, das eine zumindest teilweise durch Fassadensegment-Elemente mit Fassadenprofilen gebildeten Fassade und/oder von Fensterprofilen umschlossene Fensterelemente aufweist, wobei das Klimasystem wenigstens einen Wärmetauscher aufweist, der in ein Fassadenprofil und/oder in ein Fensterprofil integriert ist. Dabei kann der Wärmetauscher als ein kanalförmiger Luft-Luft-Wärmetauscher ausge- bildet sein. Die Nutzung eines Fassadenprofils und/oder eines Fensterprofils als ein Wärmetauscher bietet sowohl hinsichtlich der Gestaltung der Fassade, hinsichtlich des Bauraums als auch hinsichtlich der Anzahl der für eine Klimatisierung erforderlichen Komponenten erhebliche Vorteile. Es wird bevorzugt, wenn die wenigstens eine in ein Fassadensegment-Element eines Gebäudes integrierte modulare Einheit eine physische, konstruktive und/oder funktionale Einheit mit dem Fassadensegment-Element bildet. So kann die wenigstens eine in ein Fassadensegment eines Gebäudes integrierte Einheit mit diesem als eine vorgefertigte Einheit an dem Gebäude montiert werden.
Die Erfindung betrifft weiter ein Klima- und Lüftungssystem, das aus den modu- laren Einheiten eines Klima- und Lüftungssystems der oben genannten Art besteht sowie ein Gebäude mit einer Fassade, die aus einer Vielzahl von Fassa- densegmenten besteht, wobei in wenigstens eines der Fassadensegmente eine modulare Einheit eines Klima- und Lüftungssystems der oben genannten Art integriert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Fassadensegment- Panel-H-Element,
Fig. 2 in Perspektivansicht ein weiteres erfindungsgemäßes Fassadenseg- ment-Panel-H-Element,
Fig. 3 in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Fassadensegment- Panel-V-Element,
Fig. 4a, b in Vorder- bzw. Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Stirnsei- tensegment-A-Element, Fig. 5a, b in Perspektiv- bzw. Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Stirnseitensegment-B-Element,
Fig. 6a, b in Perspektiv- bzw. Seitenansicht ein weiteres erfindungsgemäßes Stirnseitensegment-B-Element mit Sockelmaß und einer Erweiterung in den Doppelboden,
Fig. 7a - 8 jeweils in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes modulares und Klima- und Lüftungssystem mit einer in ein Stirnseitensegment EIe- ment integrierten Wärmerückgewinnungseinheit.
Fig. 9 in Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit, mit nicht dargestellter innen liegender, also Gebäude- proximaler Fassaden-Panel-Material-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht und Luftleitpanel-Platte,
Fig. 10a, b in Perspektivansicht die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit, mit abgenommener Gebäude-proximaler Fassaden-Panel- Material-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht und Luft- leitpanel-Platte,
Fig. 11a in Perspektivansicht die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element, mit Gebäude- proximaler Fassaden-Panel-Material Platte und Luftleitpanel-Platte,. wobei alle Gehäuse-Seiten bzw. Fassaden-Panel-Material-Platten mit zugehörigen Isolier- und Dämmschichten und Luftleitpanel-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht transparent dargestellt sind, Fig. 11 b in Perspektivansicht die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-V-Element, mit Gebäude- proximaler Fassaden-Panel-Material Platte und Luftleitpanel-Platte, wobei alle Gehäuse-Seiten bzw. Fassaden-Panel-Material-Platten mit zugehörigen Isolier- und Dämmschichten und Luftleitpanel-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht transparent dargestellt sind,
Fig. 12 in Aufsicht von innen die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungs- einheit, mit Gebäude-proximaler Fassaden-Panel-Material Platte oder Luftleitpanel-Platte, wobei Gebäude-proximale Fassaden-Panel- Material-Platte oder Luftleit-Platte mit zugehörigen Isolier- und Dämmschichten nicht transparent dargestellt sind,
Fig.13a, b in Aufsicht von innen die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element, mit Luftleitpanel- Platte, wobei Gebäude-proximale Luftleitpanel-Platte mit zugehöriger Isolier- und Dämmschicht transparent dargestellt sind,
Fig. 14 in Aufsicht von innen die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element, ohne Luftleitpanel- Platte, wobei Gebäude-proximale Fassaden-Panel-Material Platte nicht transparent dargestellt sind,
Fig.15a eine erfindungsgemäße Luftein- / Ausström-Profilschiene mit nach rechts und unten geneigten Luftleitplatten mit partieller Oberflächen- profilierung in seitlicher Schnittdarstellung, Fig. 15b eine erfindungsgemäße Luftein- / Ausström-Profilschiene mit nach rechts und unten geneigten Luftleitplatten mit partieller Oberflächen- profilierung in seitlicher Schnittdarstellung und leicht perspektivisch,
Fig. 16 in Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit als Fassadensegment-Panel-H-Element mit Luftleit- Platte und
Fig. 17 in Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Wärmerückgewin- nungseinheit als Fassadensegment-Panel-V-Element mit Luftleit-
Platte.
Die Konfiguration und Integration der Einheiten (Funktionselemente) eines erfindungsgemäßen modularen und integrierten Fassaden-Klimasystems und de- ren Integration in moderne Fassadensegmente (bzw. Fassadensegment- Elemente) kann beispielsweise wie im Folgenden beschrieben aussehen. Dabei wird unter Integration verstanden, dass eine physisch und konstruktive und teilweise auch funktionale Einheit aus dem Fassadensegment (bzw. Fassadensegment-Element) und der wenigstens einen Einheit des Klimasystems entsteht. Diese Einheit kann vorteilhafterweise auch entsprechend vorgefertigt und als Einheit am Gebäude montiert werden.
Außenlufteinheit
Eine Außenlufteinheit 8 des Klimasystems kann erfindungsgemäß beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V-Element 2 (vgl. Fig. 3), ein Fassadenseg- ment-Panel-H-Element 1 (vgl. Fig. 1 oder 2), ein Stirnseitensegment-A-Element 3 (vgl. Fig. 4a und 4b) oder ein Stirnseitensegment-B-Element 4, 5, 6 (vgl. Fig. 5a bis 7b) integriert werden. Eine vollständige Integration einer Außenlufteinheit in eines der genannten Fassadensegment-Elemente hat dabei den Vorteil, dass das Design des Fassadenanschlusses hinsichtlich der Integration der Außen- luftöffnung in das Fassadensegment-Element, der Integration des Regen- und Spritzwasserschutzes in das Fassadensegment-Element, der Integration des Spritzwasserablaufs in die Fassadenkonstruktion und der Integration des Au- ßenluftventilators optimiert werden kann. Weiter lässt sich ein besonders hoher Dichtigkeitsgrades des Außenluft-Fassadenanschlusses innen bei einem hohen Vorfertigungsgrad und einer guten Raumausnutzung bzw. einem kompakten Design erzielen.
Die Außenluftzuführung in einen zur Umgebung abgeschlossenen Raum im Gebäude erfolgt dabei vorzugsweise durch Zuführung des von dieser Einheit generierten Außenluft-Volumenstromes durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle direkt in eine Wärmerückgewinnungseinheit. Alternativ kann die Außenluftzuführung auch durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle direkt in mindestens eine Konvektoreinheit erfolgen.
Dabei kann das Fassadensegment erfindungsgemäß so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Außenlufteinheit erforderliche Teil als Installations- räum bzw. ein Gehäuse ausgebildet wird. Dieser reicht vorzugsweise von der Fassade bzw. dem Fassadensegment-Panel-H-Element oder dem Fassaden- segment-Panel-V-Element auf mindestens einem kleinen Teil oder der gesamten Länge des Fassadensegment-Panel-H-Elements bzw. des Fassadenseg- ment-Panel-V-Elements nach innen in den Raum hinein. Der Installationsraum bzw. das Gehäuse kann auch von der Fassade bzw. dem Stirnseitensegment-B- Element auf mindestens einem kleinen Teil der oder der gesamten Länge des Stirnseitensegment-B-Elements nach innen in den Raum hinein reichen. Dabei wird der Installationsraum bzw. das Gehäuse vollständig in den Hohlraum eines Doppelbodens integriert, der mit entsprechend zu platzierenden Inspektionslu- ken, die z.B. von einem Gitterrost abgedeckt werden können, versehen werden kann. Alternativ hierzu ist es möglich, den Installationsraum bzw. das Gehäuse begehbar auszubilden und derart in den (Doppel-)Boden zu integrieren, dass sich eine Inspektionsluke auf gleicher Höhe und nach innen daran anschließt.
Weiter können der Installationsraum bzw. das Gehäuse oder die Außenluftein- heit selbst so ausgebildet sein, dass sie zumindest teilweise und um ein Sockelmaß über dem Doppel- oder Fertigfußboden auf einem kleinen Teil der oder der gesamten Länge des Fassadensegments in den Raum hineinreichen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind der Installationsraum bzw. das Gehäuse als ein nach außen ausgebildeter Ansatz in einem Fassadensegment-Panel- H-Element oder einem Fassadensegment-Panel-V-Element bzw. einem Stimsei- tensegment-A-Element oder einem Stirnseitensegment-B-Element ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass kein großer Abstand zwischen der Fassade und der Geschossdeckenkonstruktion oder keine große Dicke bzw. Tiefe der Fassadenkonstruktion vorgesehen werden muss. Dies wäre hinsichtlich des Erfindungsleitgedankens nachteilig, da eine durchgehend größere Fassadentiefe auch größere Gebäudeabmessungen bzw. verringerte Gebäude-Innenabmessungen und damit eine kleinere Nutzfläche bei gegebenen maximalen Gebäudeaußen- abmessungen bewirkt. Alternativ kann die Außenlufteinheit in jede Konvektoreinheit des Klimasystems oder in bestimmte und dafür um diese Einheit konstruktiv erweiterte Konvektoreinheiten integriert werden. Die Außenlufteinheit kann aber auch als eine separate Funktionseinheit in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion integriert werden.
Ablufteinheit
Auch die Ablufteinheit 9 eines erfindungsgemäßen Klimasystems kann beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V-Element 2, ein Fassadenseg- ment-Panel-H-Element 1 , ein Stirnseitensegment-A-Element 3 oder ein Stirnsei- tensegment-B-Element 4, 5 oder 6 integriert werden. Dies ist mit den oben in Bezug auf die Außenlufteinheit erläuterten Vorteilen hinsichtlich der Integration der Fortluftöffnung in das Fassadensegment, der Integration des Regen- und Spritzwasserschutzes in das Fassadensegment, der Integration des Spritzwas- serablaufs in die Fassadenkonstruktion und der Integration des Abluftventilators sowie hinsichtlich des Dichtigkeitsgrades des Fassadenanschlusses innen bei einem hohen Vorfertigungsgrad und einer guten Raumausnutzung bzw. einem kompakten Design verbunden.
Die Abluftansaugung aus einem zur Umgebung abgeschlossenen Raum des Gebäudes erfolgt dabei vorzugsweise durch Ansaugung des von dieser Einheit generierten Abluft-Volumenstromes. Dies erfolgt entweder direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch beispielsweise flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle und durch mindestens ein Auslassventil oder Abluftgitter, die z.B. wie für die Generierung einer Querlüftungsströmung erforderlich optimal positioniert werden können. Alternativ erfolgt dies direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch beispielsweise die Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente, wie Pfosten und Riegel, welche die oben genannten Fassadensegmente umschließen und dafür entsprechend ausgebildet und verbunden sind, sowie durch mindestens ein in diese konstruktiven Fassaden-Bauelemente raumseits integriertes Auslassventil oder Abluftgitter, die z.B., wie für die Generierung einer optimalen Entlüftungsströmung erforderlich, deckennah positioniert werden können. Hinsichtlich einer erfindungsgemäß optimierten Raumausnutzung wird diese Integration dabei beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-H-Element bzw. ein Fassadensegment-Panel-V-Element bzw. ein Stirnseitensegment-AElement bzw. ein Stirnseitensegment-B-Element vorgenommen.
Wie oben in Bezug auf die Außenlufteinheit erläutert, kann das Fassadensegment für die Ablufteinheit so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Ablufteinheit erforderliche Teil als Installationsraum bzw. als ein Gehäuse aus- gebildet ist, das wie oben beschrieben in die Fassade und/oder den Doppeloder Fertigfußboden integrierbar ist. Dies führt wiederum zu einer Minimierung des erforderlichen Bauraums und damit zu geringeren Außenabmessungen des Gebäudes bzw. einer vergrößerten Nutzfläche bei vorgegebenen äußeren Ab- messungen des Gebäudes. Alternativ kann die Ablufteinheit in eine Konvektoreinheit oder als separate Funktionseinheit in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion oder in eine in dem zu entlüftenden Raum weiter innen liegenden Trennwand - die den Raum z.B. von dem Zugangsflur trennt - integriert werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Ablufteinheit an jeder anderen geeigne- ten Stelle in dem von den oben genannten Fassadensegmenten zur Außenwelt bzw. Umgebung abgeschlossenen Raum im Gebäude anzuordnen.
Wärmerückgewinnungseinheit
Eine Wärmerückgewinnungseinheit 10 kann erfindungsgemäß und je nach Konfiguration eines erfindungsgemäßen modularen und Fassaden-integrierten Lüf- tungs- und Klimasystems beispielsweise in ein Fassadensegment-Panel-V- Element 2, ein Fassadensegment-Panel-H-Element 1 oder ein Stirnseitensegment-B-Element 4, 5, 6 integriert werden. Dies bietet vorteilhafterweise die Mög- lichkeit, die vor allem auch im Vergleich zur Grundfläche von herkömmlichen Fassaden-Lüftungsgeräten große Fläche solcher Fassadensegment-Elemente für den Wärmetauscher auszunutzen. Zudem lässt sich so aufgrund der dadurch insgesamt großen Wärmeübertragungsfläche der Wärmetauscher-Lamellen zwischen der Außen- und der Abluft eine äußerst flache Bauweise bzw. eine äußerst geringe Bautiefe bei gleichzeitig hoher Wärmerückgewinnungsleistung erzielen. Dies gilt bei paralleler Anordnung des Wärmetauschers zu dem Fassadensegment-Element dergestalt, dass die Wärmetauscher-Lamellen parallel zu der Fassade angeordnet werden. Der Aufbau eines Fassadensegment-Panel-V-Elementes oder eines Fassaden- segment-Panel-H-Elementes mit integrierter Wärmerückgewinnungseinheit kann dabei z.B. von außen bzw. distal nach innen bzw. proximal betrachtet wie folgt aussehen (Beschreibung ohne zugehörige bzw. mindestens diese Fassaden- segment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden- Bauelemente wie Pfosten und Riegel):
• Außen bzw. Gehäuse-allseitig Fassadenpanel-Material-Platte, z.B. aus Stahlblech, Aluminium, Glas, Holz oder hochfest gepresstem Mineralstoff.
• Anschließend bzw. Gehäuse-allseitig Flach-Isolier- und Dämm-Material- Schicht aus nicht brennbarem Isolier- bzw. Dämm-Material bzw. Vakuum
Isolier- bzw. Dämm-Material.
• Luft-Luft-Lamellen-Wärmetauscher aus Kunststoff- oder Aluminium- Lamellen.
• Flach-Isolier- und Dämm-Material-Schicht aus nicht brennbarem Isolier- bzw. Dämm-Material bzw. Vakuum Isolier- bzw. Dämm-Material.
• Optional zusätzlich und proximal Luftleitpanel-Platte oder Luftleitkanal. Diese Platte bzw. dieser Kanal weist gesamt-flächig einen Hohlraum auf, der im Kern die folgenden drei Funktionen wahrnimmt: o Verteilung der Außenluft, die den Luft- / Luft- Wärmetauscher bereits durchströmt hat, zu einer in der Luftleitpanel-Platte frei positionierbaren
Zuluftaustrittsöffnung. o Zusätzliche Isolierfunktion durch die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft, da die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft im Luft- / Luft- Wärmetauscher bereits vorgewärmt worden ist und andererseits durch die zwischen Luft- / Luft- Wärmetauscher und Luftleitpanel-Platte angeordnete Isolier- und Dämmschicht nach Gebäude-distal isoliert bzw. gedämmt wird. o Bypass-Funktion durch eine optional nutzbare Direkt-Durchführung der Außenluft durch die Luftleitpanel-Platte. • Zusätzlich kann die Außen-Fassadenpanel-Material-Platte an der dafür vorgesehenen Panelplattenseite bzw. dem dafür vorgesehenen Panelplattenende - das ist bei einem Fassadensegment-Panel-V-Element z.B. das Fußboden-seitige bzw. untere Plattenende - mit Außen- bzw. Fortluftöff- nungen ausgeführt, die mit auf diese Außen-Fassadenpanel-Material-Platte aufgesetzter Lufteinström- / Ausström -Profilschiene versehen werden kann. Sofern die Außen- bzw. Fortluftöffnungen von einer solchen Lufteinström- / Ausström -Profilschiene abgedeckt werden wird diese mit einem Trennschott versehen, welches den Außen- bzw. Fortluftvolumen- ström voneinander trennt und so ausgebildet ist, dass es diese an der
Trennstelle in entgegengesetzte Richtungen ableitet. Diese Lufteinström- / Ausström -Profilschienen können an den Außen- bzw. Fortluftöffnungen in der Außen-Fassadenpanel-Material-Platte überdies mit Außen- bzw. Fortluft-Filtern einer Grobfilter-Klasse ausgestattet werden. Diese Filter können durch in der Innen-Fassadenpanel-Material-Platte bzw. der Luftleitplatte entsprechend platzierte und mit Klappen verschlossene Inspektions- und Wartungsöffnungen leicht erreichbar und schnell auswechselbar sein.
• Zusätzlich kann die Außen-Fassadenpanel-Material-Platte an der dafür vorgesehenen Panelplattenseite bzw. dem dafür vorgesehenen Panelplat- tenende - das ist bei einem Fassadensegment-Panel-V-Element z.B. das
Fußboden-seitige bzw. untere Plattenende - mit Außen- bzw. Fortluftöffnungen ausgeführt, die mit auf diese Außen-Fassadenpanel-Material-Platte aufgesetzter Lufteinström- / Ausström-Profilschiene versehen werden kann. Sofern die Außen- bzw. Fortluftöffnungen von einer solchen Lufteinström- / Ausström-Profilschiene abgedeckt werden wird diese mit einem Trennschott versehen, welches den Außen- bzw. Fortluftvolumenstrom voneinander trennt und so ausgebildet ist, dass es diese an der Trennstelle in entgegengesetzte Richtungen ableitet. Diese Lufteinström- / Ausström-Proflschienen können an den Außen- bzw. Fortluftöffnungen in der Außen-Fassadenpanel-Material-Platte überdies mit Außen- bzw. Fort- luft-Filtern einer Grobfilter-Klasse ausgestattet werden. Diese Filter können durch in der Innen-Fassadenpanel-Material-Platte bzw. der Luftleitplatte entsprechend platzierte und mit Klappen verschlossene Inspektions- und Wartungsöffnungen leicht erreichbar und schnell auswechselbar sein. • Gleichzeitig werden die Wärmerückgewinnungseinheit bzw. die Außenbzw. Fortluftöffnungen und der Luft-Luft-Lamellen-Wärmetauscher und die dass die Kondensat-Auffangwanne zueinander in dem Fassadensegment- Panel-V-Element oder dem Fassadensegment-Panel-H-Element so angeordnet bzw. positioniert, dass die Kondensat-Auffangwanne mit Kondensat- Ablauf-Einrichtung gleichzeitig als Ablauf-Einrichtung für ggf. noch durch die Außen- bzw. Fortluftöffnungen in die Wärmerückgewinnungseinheit eindringendes Spritzwasser bzw. aus der Außenluft direkt nach Eintritt bzw. bei Durchströmung der Wärmerückgewinnungseinheit ausfallende Feuchtigkeit fungieren kann.
Die ein derartiges Fassadensegment-Element umschließenden Fassadenprofile können dabei für die weitere und damit quasi in das Element integrierte Ableitung von Kondensat, Spritzwasser bzw. ausgefallene Feuchtigkeit eingesetzt werden.
Bei einer Integration einer Wärmerückgewinnungseinheit in ein Stirnseitensegment-B-Element kann es erforderlich sein, die Bauhöhe der Stirnseitensegment- B-Elemente für die Integration eines Kreuz- oder Gegenstrom-Wärmetauschers über das gegebene Höhenmaß vom Abstand der Oberkante des Rohfußboden bis zur Oberkante des Doppelbodens hinaus um ein so genanntes Sockelmaß zu erhöhen.
Dies kann unterbleiben, wenn der Wärmetauscher bzw. die Wärmetauscher- Lamellen alternativ orthogonal zu dem Fassadensegment-Element bzw. Fassa- densegment angeordnet werden und sich der Wärmetauscher entsprechend nach innen in den Raum erstreckt, wie etwa direkt entlang einer Raumwand (vertikal orthogonale Anordnung) oder insbesondere im Zwischenraum zwischen der Oberkante des Rohfußbodens und der Unterkante des Doppelboden (horizontal orthogonale Anordnung) angeordnet ist. In diesem Fall werden die Wär- metauscher-Lamellen allerdings nur quasi orthogonal zu dem Fassadensegment-Element bzw. Fassadensegment angeordnet, da die Wärmetauscher- Lamellen gegenüber der Geschossdeckenebene in mindestens einer Dimension gekippt angeordnet werden müssen um den notwendigen Kondensatablauf zu ermöglichen.
Das Integrieren einer Wärmerückgewinnungseinheit in ein Fassadensegment- Element ermöglicht zudem einen hohen Vorfertigungsgrad sowie eine Verringerung des Montageaufwandes, da die Montage der Wärmerückgewinnungseinheit gleichzeitig mit der Montage der Fassade erfolgen kann.
Wie oben in Bezug auf die Außenlufteinheit erläutert, kann das Fassadensegment-Element für die Wärmerückgewinnungseinheit so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Wärmerückgewinnungseinheit erforderliche Teil als Installationsraum bzw. als ein Gehäuse ausgebildet ist, das wie oben beschrie- ben in die Fassade und/oder den Doppel- oder Fertigfußboden integrierbar ist. Dies führt wiederum zu einer Minimierung des erforderlichen Bauraums und damit zu geringeren Außenabmessungen des Gebäudes bzw. einer vergrößerten Nutzfläche bei vorgegebenen äußeren Abmessungen des Gebäudes. Alternativ kann die Wärmerückgewinnungseinheit als separate Funktionseinheit in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion integriert werden.
Konvektoreinheit
Eine Konvektoreinheit 7 kann erfindungsgemäß beispielsweise in ein Fassaden- segment-Panel-V-Element 2 oder ein Fassadensegment-Panel-H-Element 1 integriert werden. Dies bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Fassaden- segment-Panel-V-Element oder das Fassadensegment-Panel-H-Element so zu gestalten, dass die Installation bzw. die Montage oder das Auf- bzw. Einhängen zumindest einer Konvektoreinheit in paralleler Anordnung dieser Einheit zu dem Fassadensegment-Element äußerst schnell und einfach erfolgen kann. Dabei wird die Unterseite der Konvektoreinheit flächig auf die mit einer Isoliermaterial- beschichtung versehenen Innenfläche des Fassadensegment-Panel-V-Elements oder des Fassadensegment-Panel-H-Elements positioniert.
Das Integrieren einer Konvektoreinheit in ein Fassadensegment-Element ermöglicht zudem einen hohen Vorfertigungsgrad sowie eine Verringerung des Montageaufwandes, da die Montage der Konvektoreinheit gleichzeitig mit der Montage der Fassade erfolgen kann. Die innere bzw. raumseitige Verkleidung des mit einer Konvektoreinheit versehenen Fassadensegment-Elementes kann auf Anforderungen der integrierten Konvektoreinheit, insbesondere hinsichtlich Lüftungs-, Strömungs- und Klimatechnik, sowie Montage und Service, ange- passt und als integraler Bestandteil der Fassadensegmente gestaltet werden.
Steuerungs- und Regelungseinheit
Die Steuerungs- und Regelungseinheit wird vorzugsweise in einen separaten und leicht zugänglichen Installationsraum integriert, der als Teil in einer Außen- lufteinheit, einer Ablufteinheit, einer Wärmerückgewinnungseinheit oder einer Konvektoreinheit vorgesehen ist. Alternativ kann die Steuerungs- und Rege- lungseinheit auch an jeder anderen geeigneten Stelle in dem von Fassadensegmenten abgeschlossenen Raum im Gebäude platziert oder in den Hohlraum einer Doppelbodenkonstruktion in eben diesem Raum integriert werden. 1. Ausführungsbeispiel
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das modulare und integrierte Fassadenklimasystems dabei wie folgt aufgebaut bzw. konstruiert:
Die Wärmerückgewinnungseinheit 10 ist, ggf. zusammen mit einer Außenluft- einheit 8, in ein Stirnseitensegment-B-Element 4, 5, 6 (vgl. z.B. Fig. 6a und 6b) oder in ein Fassadensegment-Panel-V-Element 2 integriert. Alternativ ist die Außenlufteinheit als separate Funktionseinheit vorgesehen und nicht in ein Fas- sadensegment-Element integriert. Die Abluft- bzw. Fortlufteinheit 9 ist, ggf. zusammen mit einer Wärmerückgewinnungseinheit 10, in ein Fassadensegment- Panel-V-Element 2 integriert oder als separate Funktionseinheit vorgesehen und nicht in ein Fassaden-Element integriert.
Dabei kann dieses Stirnseitensegment-B-Element so gestaltet werden, dass der für die Aufnahme der Einheiten erforderliche Teil als Installationsraum bzw. Gehäuse ausgebildet wird, der von dem Stirnseitensegment-B-Element auf einem großen Teil der Länge bzw. der gesamten Länge des Fassadensegment- Elementes nach innen in den Raum hinein reicht. Wenn der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element eine etwas größere Höhe aufweist als das Höhenmaß von der Oberkante des Rohfußbodens bis zur Oberkante des Doppelbodens, kann die Wärmerückgewinnungseinheit als Kreuz- und/oder Gegenstrom-Wärmetauscher ausgebildet werden.
Alternativ können der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element teilweise in den Hohlraum eines Doppelbodens integriert werden und teilweise und um ein Sockelmaß über dem Doppel- oder Fertigfußboden auf einem kleinen Teil der oder der gesamten Länge des Fassadensegment-Elementes in den Raum hineinreichen. Das heißt, dass der Installationsraum bzw. das Stirnsei- tensegment-B-Element eine etwas größere Breite im Bereich des Stirnseiten- segment-B-Elementes aufweist, welches der Stirnseite der freien Doppelbodenhöhe entspricht. Dies führt dazu, dass der Installationsraum bzw. das Stirnseitensegment-B-Element zu einem Teil und für einen Teil der Breite des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes von der Fassade in den Doppelboden-Freiraum hineinreicht. Dieser Teil des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes kann vorteilhafterweise für die Integration von Komponenten bzw. Teileinheiten der Wärmerückgewinnungseinheit vorgesehen sein. Dies sind bspw. eine Bypassklappeneinheit, ein Bypass-Luftkanal und eine Kondensat-Ablauf-Einrichtung, eine Außenluft-Ventilatoreinheit, eine Außenluft-Filterung bzw. ein Außenluft-Filter, eine Außenluft-Verschlussklappeneinheit, eine Fortluft-Ventilatoreinheit, eine Fortluft-Filterung bzw. ein Fortluft-Filter und/oder eine Fortluft-Verschlussklappeneinheit.
Eine derartige Anordnung dieser in die Wärmerückgewinnungseinheit integrier- ten Teileinheiten hat den Vorteil, dass diese in einem im freien Doppelbodenraum platzierten Teil des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B- Elementes leichter erreichbar und zugänglich gemacht werden können, etwa durch entsprechend und spiegelbildlich zueinander angeordnete Inspektionsluken im Doppelboden und in diesem Teil des Installationsraumes bzw. des Stirnseitensegment-B-Elementes.
Dabei werden die Außenluft-Ventilatoreinheit, die Außenluft-Filterung bzw. der Außenluft-Filter, die Bypassklappeneinheit, der Bypass-Luftkanal, die Fortluft- Ventilatoreinheit, die Fortluft-Filterung bzw. der Fortluft-Filter vorzugsweise als jeweils separate Einheiten bzw. Module an einer geeigneten und weiter raum- seits befindlichen Stelle im freien Hohlraum eines Doppelbodens platziert. Diese Anordnung dieser in die Wärmerückgewinnungseinheit integrierten Teileinheiten hat den Vorteil, dass diese dort leichter erreichbar und zugänglich gemacht werden können. Die lufttechnische Verbindung dieser sowie der im Folgenden genannten Einheiten mit der Wärmerückgewinnungseinheit erfolgt dann durch bspw. flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle.
Die Konvektoreinheit ist bei diesem Ausführungsbeispiel als kombinierte Quell- luft-lnduktions- oder Außenluft-Konvektor- und Ventilator-Konvektoreinheit ausgebildet und so in den Doppelboden integriert, dass ein Teil der fassadenseitig ausgerichteten Längs-Seitenwand direkt und flächig mit der raumseitigen Längs- Seitenwand des Installationsraumes bzw. Gehäuses des Fassadensegment- Panel-V-Elements und/oder des Stirnseitensegment-B-Elementes verbunden wird. Die Außenluftführung kann direkt vom Stirnseitensegment-B-Element oder dem in dem in Höhe des Doppelbodens befindlichen Teil des Fassadensegment- Panel-V-Elements in die Konvektoreinheit erfolgen. Die Abluftführung erfolgt vorzugsweise direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch z.B. flexible und im Doppelboden verlegte Flachkanäle und durch mindestens ein Auslassventil oder Abluftgitter in den in Höhe des Doppelbodens befindlichen Teil des Fassaden- segment-Panel-V-Elementes oder des Stirnseitensegment-B-Elementes in die Ablufteinheit. Alternativ kann die Abluft direkt aus dem zu entlüftenden Raum durch z.B. die das Stirnseitensegment-B-Element oder das Fassadensegment- Panel-V-Element umschließenden und dafür entsprechend ausgebildeten und verbundenen Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente, wie Pfosten und Riegel, und durch mindestens ein in diese konstruktiven Fassaden-Bauelemente raumseits integriertes Auslassventil oder Abluftgitter geführt werden.
Eine derartige Konfiguration ist geeignet, eine weitgehende Integration zwischen Fassaden-(Bau-)Elementen und Einheiten des Klimasystems zu erreichen, wobei sich zugleich eine äußerst platzsparende und kompakte Bauweise realisieren lässt. Weiter erlaubt dies, eine Verringerung einer Vollverglasung der Fassade von der Oberkante des Fußbodens bis zur Unterkante der Geschossdecke zu vermeiden. Die nutzbaren und damit vermietbaren Flächen werden nicht vermindert und es kann eine große Klimatisierungsleistung sowie eine gute Wärme- bzw. Energierückgewinnungsleistung erzielt werden. Weiter können die Teileinheiten jeweils so ausgelegt, programmiert und zueinander konfiguriert werden, dass eine jeweils auf die Anwendung, den Einzelfall und die Raumverhältnisse optimierte Abstimmung von Außenluft-Volumenstrom, Ab- bzw. Fort- luft- Volumenstrom, Wärmerückgewinnungsleistung, Kühl- und Heizleistung mit der Außenluft, Kühl- und Heizleistung mit der Raumluft sowie koordinierte System-Steuerung der in einer solchen Systemkonfiguration zusammenwirkenden Funktionseinheiten realisieren lässt.
2. Ausführungsbeispiel
Bei der in den Fig. 7a und 7b dargestellten besonders vorteilhaften Konfigurationsvariante eines erfindungsgemäßen Fassaden-Klimasystems ist die Konvektoreinheit als nicht in die Fassade sondern in den Doppelboden integrier- tes Ventilator-Konvektorgerät mit integrierter Außenluftventilatoreinheit und Außenluft-Filterung bzw. Außenluft-Filter ausgebildet. Die Wärmerückgewinnungseinheit 10 ist wie zuvor beschrieben in die Fassade integriert, weist jedoch keine Bypassklappeneinheit, keinen Bypass-Luftkanal, keine Außenluft-Ventilatoreinheit und keine Außenluft-Verschlussklappeneinheit auf.
Die Außenlufteinheit ist als eine separate Einheit in dem freien Hohlraum eines Doppelbodens platziert, und zwar zwischen der Wärmerückgewinnungseinheit und der Konvektoreinheit mit integrierter Außenluftventilatoreinheit und Außenluft-Filterung bzw. Außenluft-Filter in einer vorzugsweise Feinfilterklasse.
Dabei werden den beiden Außenluftventilatoreinheiten, nämlich der in der Außenlufteinheit und jenen in den Konvektoreinheiten verschiedene Funktionen zugewiesen. Dies sind: Die Außenlufteinheit sorgt für die möglichst druck-, Widerstands- und sogfreie sowie geräuscharme Bereitstellung des Außenluft- Volumenstromes an den Außenlufteinströmöffnungen der Konvektoreinheiten. Die Außenlufteinheiten in den Konvektoreinheiten sorgen für die möglichst geräuscharme und volumenstromkonstante Durchleitung des für das jeweilige Gerät vorgesehenen Außenluft-Teil-Volumenstromes durch das jeweilige Gerät. Die Steuerung, Regelung und Überwachung dieses Funktionsteiles übernimmt dabei die Steuerungs- und Regelungseinheit.
Gleichzeitig kann eine derartige Konfiguration dazu genutzt werden, die Wärme- tauscher-Bypass-Funktion in der Wärmerückgewinnungseinheit zu ersetzen. Dies erfolgt, indem einerseits von der Außenlufteinströmkammer in den Wärme- tauscher in der Wärmerückgewinnungseinheit eine Luftkanalverbindung direkt zu der Außenlufteinheit führt und indem andererseits von der Außenluft- ausströmkammer aus dem Wärmetauscher in der Wärmerückgewinnungseinheit eine Luftkanalverbindung ebenfalls direkt zu der Außenlufteinheit führt.
Wird die Außenlufteinheit nun mit zwei Außenluft-Einströmöffnungen und einer jeweils auch alternativ öffnenden Außenluft-Verschlussklappeneinheit ausgestattet, kann auf diese Weise die Bypass-Funktion für alle angeschlossenen Konvektoreinheiten einfach und kostengünstig realisiert werden.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt auch eine Kaskadierung der Außenluft- Ventilatorfunktion. So können in dieser erfindungsgemäßen Fassaden- Klimasystem-Konfiguration zwei verschiedenen Außenluft-Ventilator-Funktionsebenen konfiguriert sein. Die erste Außenluftventilator-Funktionsebene wird durch den Außenluftventilator in der Außenlufteinheit gebildet, während die zweite Außenluftventilator-Funktionsebene durch Außenluftventilatoren in den Konvektoreinheiten gebildet wird. Diese beiden Außenluftventilator-Funktions- ebenen werden nun von der Steuerungs- und Regelungseinheit so gesteuert, dass jede Ebene für sich nur einen Teil der Gesamt-Außenluft-Volumenstrom- Leistung innerhalb eines jeweils optimalen Bereiches der Ventilator-spezifischen Kennlinie erbringen muss. Die Reihenschaltung (in Richtung des Außenluft- Volumenstromes gesehen) der Außenluftventilator-Funktionsebenen bewirkt eine Kaskadierung der kritischen Außenluft-Volumenstrom Ventilator-Funktion.
3. Ausführungsbeispiel
Bei der in den Fig. 9 bis 17b dargestellten besonders vorteilhaften Konfigurationsvariante eines erfindungsgemäßen Fassaden-integrierten Lüftungs- und Klimasystems ist die Wärmerückgewinnungseinheit 10 als ein in die Fassade integrierter Luft- / Luft-Wärmetauscher 13 ausgebildet.
Dabei ist diese Wärmerϋckgewinnungseinheit z.B. als ein Fassadensegment- Panel-V-Element 2 oder Fassadensegment-Panel-H-Element 1 mit oder ohne zugehörige bzw. mindestens diese Fassadensegment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel.
Dabei ist eine solche erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungseinheit, die in Fig. 16 und 17 im Schnitt gezeigt ist, wie folgt aufgebaut (Beschreibung ohne zugehörige bzw. mindestens diese Fassadensegment-Elemente umschließenden Teile der konstruktiven Fassaden-Bauelemente wie Pfosten und Riegel):
• Gehäuse aus Fassaden-Panel-Material-Platten 11 , 16. Dieses Fassaden- Panel-Material kann z.B. Stahlblech, Aluminiumblech, Glas oder Holz sein.
• Innere und allseitige sowie miteinander verklebte oder vergleichbar und luftdicht verbundene Isolier- und Dämmschicht 12. Diese Schicht sollte vor- zugsweise hervorragende Isolier- bzw. Dämmeigenschaften bei möglichst geringer Schichtdicke aufweisen, wie z.B. durch Verwendung so genannter Mineralfaser-Dämmplatten oder Vakuum-Dämm-Platten möglich.
• Luft- / Luft- Wärmetauscher 13 aus Aluminium oder Kunststoff-Lamellen
• Kondensat- und Feuchtigkeits-Sammelwanne auf der Innenseite einer Gehäusewand-Fassaden-Panel-Material-Platte mit Dämmplatte. • Auf der Fassaden-Außenseite, also Gebäude-distal, kann zusätzlich eine Luftein- / Ausström-Profilschiene an der Gebäude-distal angeordneten Fassaden-Panel-Material-Platte 11 vorgesehen sein. Diese Schiene ist zumindest an den Stellen, hinter denen sich die Außen- und Fortluftöffnungen in der Fassaden-Panel-Material-Platte befinden, oder auf der ganzen Länge, mit Luftleitplatten, die jeweils nach distal um etwa 45° zum Boden bzw. nach unten geneigte Luftein- bzw. Ausströmöffnungen ausbilden, ausgestattet. Dabei ist die Oberfläche dieser Luftleitplatten mit einer nach distal offenen Fischschuppen-Oberflächenprofilierung ausgestattet. Durch diese Oberflä- chenbeschaffenheit sowie die Neigung dieser Luftleitplatten wird bereits eine weitgehende Schlagregen-Abweisungs-Eigenschaft und Schlagregenwasser- Einkriech-Eigenschaft für die Außen- und Fortluftöffnungen erreicht. Dennoch eintretender Schlagregen bzw. eintretende Feuchtigkeit wird über die gemeinsame Kondensat- und Feuchtigkeits-Abführungsleitung, die an die in- terne Kondensat- und Feuchtigkeits-Sammelwanne anschließt, abgeleitet.
• Auf der Fassaden-Innenseite, also Gebäude-proximal, kann zusätzlich eine Luftleitpanel-Platte 15 vorgesehen sein, die in der Nähe der proximalen Fassadenmaterial-Panel-Platte 16 angeordnet ist. Diese Platte weist gesamt-flächig einen Hohlraum auf, der im Kern die folgenden drei Funktionen wahrnimmt: o Verteilung der Außenluft, die den Luft- / Luft- Wärmetauscher bereits durchströmt hat, zu einer in der Luftleitpanel-Platte frei positionierbaren Zuluftaustrittsöffnung, o Zusätzliche Isolierfunktion durch die die Luftleitpanel-Platte durchströmen- de Luft, da die die Luftleitpanel-Platte durchströmende Luft im Luft- / Luft-
Wärmetauscher bereits vorgewärmt worden ist und andererseits durch die zwischen Luft- / Luft- Wärmetauscher und Luftleitpanel-Platte 15 angeordnete zweite Isolier- und Dämmschicht 14 nach Gebäude-distal isoliert bzw. gedämmt wird. o Bypass-Funktion durch eine optional nutzbare Direkt-Durchführung der Außenluft durch die Luftleitpanel-Platte.
Zusätzlich bzw. optional können in eine derartige Wärmerückgewinnungseinheit folgende Funktionselemente integriert werden:
• Außenluft-Ventilator
• Außenluft-Filter
• Außenluft-Verschlussklappeneinheit
• Außenluft-Ansaugöffnung • Abluft-Ventilator
• Abluft-Filter
• Fortluft-Verschlussklappeneinheit
• Fortluft-Ausblasöffnung
• Dabei werden diese Elemente konstruktiv so angeordnet, dass diese nach Abnahme der Gebäude-proximal angeordneten Fassadenpanel-Platte oder
Luftleitpanel-Platte leicht erreichbar sind und entsprechend einfach gewartet, gereinigt und ggf. auch ausgetauscht werden können.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung können unabhängig von den zuvor genannten Merkmalen die ein Fassadensegment-Element umschließenden Fassadenprofile und/oder ggf. die ein Fensterelement umschließenden Fensterprofile als ein Wärmetauscher ausgebildet sein. Ein solcher Wärmetauscher ist vorzugsweise ein Luft-Luft-Wärmetauscher und kann beispielsweise kanalförmig ausgestaltet sein. Die Verwendung von Fensterprofilen und/oder Fassadenprofi- len als Wärmetauscher hat den Vorteil, dass bereits vorhandene Fassaden- bzw. Fensterelemente für Klimatisierungssysteme genutzt werden können, ohne dass hierfür platz- und/oder kostenintensive zusätzliche Bauelemente vorgesehen werden müssen. Auch unter ästhetischen Gesichtspunkten bietet eine solche Lösung Vorteile, da die Gestaltung der Fassade nicht durch die Klimasysteme beeinträchtigt wird. Bezugszeichen
1 Fassadensegment-Panel-H-Element
2 Fassadensegment-Panel-V-Element
3 Stirnseitensegment-A-Element
4 Stirnseitensegment-B-Element mit Erweiterung um Sockelmaß
5 Stirnseitensegment-B-Element mit Erweiterung in Doppelboden 6 Stirnseitensegment-B-Element
7 Konvektoreinheit
8 Außenlufteinheit
9 Ablufteinheit
10 Wärmerückgewinnungseinheit 11 distale Fassadenmaterial-Panel-Platte
12 erste Isolier- und Dämmschicht
13 Luft-Luft-Wärmetauscher
14 zweite Isolier- und Dämmschicht
15 Luftleitpanel-Platte 16 proximale Fassadenmaterial-Panel-Platte

Claims

Ansprüche:
1. Modulares Klimasystem, das wenigstens eine Außenlufteinheit (8), wenigstens eine Ablufteinheit (9), wenigstens eine Wärmerückgewinnungseinheit (10), wenigstens eine Konvektoreinheit (7) und wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit aufweist, die jeweils als voneinander entfernt anordenbare, modulare Einheiten ausgebildet sind, von denen wenigstens eine Einheit in ein Fassadensegment (1 , 2, 3, 4, 5, 6) eines Gebäudes integriert ist.
2. Klimasystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlufteinheit (8) einen Außenluft-Ventilator, einen Außenluft-Filter und/oder eine Außenluft-Verschlussklappeneinheit aufweist.
3. Klimasystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablufteinheit (9) einen Abluft-Ventilator und/oder eine Fortluft-Verschlussklappeneinheit aufweist.
4. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerückgewinnungseinheit (10) eine Außen- und/oder Fortluft- Verschlussklappeneinheit, einen Außenluft-Filter, einen Luft-Luft-Wärme- tauscher, eine Bypass-Klappeneinheit, einen Bypass-Kanal und/oder eine Kondensat-Ablauf-Einrichtung aufweist.
5. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvektoreinheit (7) ein Einzel-Konvektor-Element, einen Ventilator-Konvektor und/oder einen Induktions-Konvektor zum Heizen- oder Kühlen von Außen- und/oder Raumluft aufweist.
6. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassadensegment ein Glas-Element ist, das eine Tür und/oder ein Fenster aus Glas aufweist.
7. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassadensegment ein nicht transparentes Panel-Element ist.
8. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Leitungselemente zur Verbindung und zum Anschluss der Außenlufteinheit (8), der Ablufteinheit (9), der Wärmerückgewinnungseinheit (10), der Konvektoreinheit (7) und der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorgesehen sind.
9. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass die wenigstens eine in ein Fassadensegment (1 , 2, 3, 4, 5, 6) eines
Gebäudes integrierte Einheit (7, 8, 9, 10) eine physische, konstruktive und/oder funktionale Einheit mit dem Fassadensegment bildet.
10. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich- net, dass die wenigstens eine in ein Fassadensegment (1 , 2, 3, 4, 5, 6) eines
Gebäudes integrierte Einheit (7, 8, 9, 10) mit diesem als eine vorgefertigte Einheit an dem Gebäude montierbar ist.
11. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Wärmerückgewinnungseinheit (10) als ein in die Fassade integrierter Wärmetauscher, insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher, ausgebildet ist.
12. Klimasystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der in die Fassade integrierte Wärmetauscher (10) ein Gehäuse aus Fassaden-Panel- Material-Platten (11 , 16) mit einer inneren Isolier- und/oder Dämmschicht (12, 14), Wärmetauscher-Lamellen (13) und eine vorzugsweise innerhalb des Gehäuses angeordnete Kondensat- und Feuchtigkeits-Sammelwanne aufweist, wobei zusätzlich auf der Fassaden-Außenseite eine Luftein- / Ausström- Profil- schiene vorgesehen ist.
13. Klimasystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auf der Fassaden-Innenseite eine Luftleitpanel-Platte (15) vorgesehen ist, die einen vorzugsweise zusätzlich isolierend wirkenden Hohlraum auf- weist, zur Verteilung der Außenluft, die den Wärmetauscher (10) bereits durchströmt hat, zu einer in der Luftleitpanel-Platte frei positionierbaren Zuluftaustrittsöffnung und/oder zur Einrichtung einer Bypass-Funktion durch eine Direkt-Durchführung der Außenluft durch die Luftleitpanel-Platte (15).
14. Modulares Klimasystem, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Einsatz in einem Gebäude, das eine zumindest teilweise durch Fassadensegment-Elemente mit Fassadenprofilen gebildeten Fassade und/oder von Fensterprofilen umschlossene Fensterelemente aufweist, wobei das Klimasystem wenigstens einen, insbesondere als ein kanalförmiger Luft-Luft- Wärmetauscher ausgebildeten, Wärmetauscher aufweist, der in ein Fassadenprofil und/oder in ein Fensterprofil integriert ist.
15. Klima- und Lüftungsgerät, das aus modularen Einheiten eines Klimasystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche besteht.
16. Gebäude mit einer Fassade, die aus einer Vielzahl von Fassadensegmenten besteht, wobei in wenigstens eines der Fassadensegmente eine »nodulare Einheiten eines Klimasystems nach einem der Ansprüche 1 bis 14 integriert ist.
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