EP2595708A1 - Kombinierte heiz-, kühl- und feuerlöschanlage für gebäude - Google Patents

Kombinierte heiz-, kühl- und feuerlöschanlage für gebäude

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EP2595708A1
EP2595708A1 EP11725815.2A EP11725815A EP2595708A1 EP 2595708 A1 EP2595708 A1 EP 2595708A1 EP 11725815 A EP11725815 A EP 11725815A EP 2595708 A1 EP2595708 A1 EP 2595708A1
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EP
European Patent Office
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fire
plant according
cooling
combined plant
transport medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11725815.2A
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Inventor
Peter Kammer
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP2595708A1 publication Critical patent/EP2595708A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/60—Pipe-line systems wet, i.e. containing extinguishing material even when not in use
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/60—Pipe-line systems wet, i.e. containing extinguishing material even when not in use
    • A62C35/605—Pipe-line systems wet, i.e. containing extinguishing material even when not in use operating and sounding alarm automatically
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A62C37/40—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone with electric connection between sensor and actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
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    • F24F11/33—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00—Control inputs relating to system states
    • F24F2140/10—Pressure
    • F24F2140/12—Heat-exchange fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a combined heating, cooling and fire extinguishing system for buildings according to the preamble of patent claim 1.
  • Fire protection systems react to temperature and extinguish only after reaching greater heat, so after relatively strong expansion of a fire. Although it is deleted immediately, locally and specifically, but the already incurred damage at the time of release is already relatively large. On smoldering fires which are characterized mainly by large smoke development, the fire protection system does not respond. This is especially dangerous for people. Often the liiiliii property damage in smoldering fires is relatively low, but often come already people by smoke poisoning to harm. The advantage of that Plant of this type allows the local and targeted triggering of individual sprinklers or nozzles, but you should get.
  • fire alarm systems In order to detect smoldering fires in time with smoke, fire alarm systems are used
  • a combined heating, cooling and fire protection system on which this invention is based is cost-effective and optimal. Their installation is also acceptable in terms of costs during the construction of the building.
  • the cost of the line system correspond approximately to that of a heating system.
  • the cost of the additional (in the case of the combined system unnecessary) cooling system and / or fire protection system is the cost of a fire alarm system with sensors and centralized control of a combined plant.
  • FIGS. 1-4 qualitatively show how the extent of the damage depends on the use of the means available. It follows that already the use of
  • Fire protection systems and fire alarm systems cause large reductions in the expected damage.
  • an alarm of the fire alarm systems is usually no immediate deletion.
  • the present invention is now the task of known fire protection systems and
  • Fire protection system / fire extinguishing device e.g. Sprinkler.
  • the figures represent possible embodiments, which will be explained in the following description.
  • the extent of the damage is determined by the so-called "pre-burning time", which is the time that elapses from the beginning of a fire to the first action directly aimed at combating the fire.
  • the longer the pre-burning time the greater the damage to primary and secondary damage. It does not matter if the action consists of curbing the ignition energy, suppressing the supply of oxygen, or removing fuel, which of these three elements that are necessarily present at the same time for a fire
  • Firefighting affects the efficiency of firefighting and depends on the situation. In the planning can be considered whether you By using water or water mist to reduce the ignition energy, reducing the amount of oxygen required for the fire by adding nitrogen, or by removing the fuel, the fire is contained.
  • the pre-firing time is not described and also not shown. It has a direct impact on the magnitude of the damage and is therefore logically linked in its order of magnitude: the longer the pre-burning time, the greater the damage 44.
  • FIG. 1 the sequence of events in the case of a fire outbreak is shown above (the time t represented by an arrow), as it can proceed without a fire protection system and without a fire alarm system.
  • the An Havenzeit 41 of the fire department takes time and only then takes place the firefighting 42 of the fire department. Because firefighting takes a lot of time up to the firefighting 42, the damage 44 takes a long time and the damage will be correspondingly large.
  • Fig 3 is shown how the fire detection 40 'the fire extinguishing nozzle insert 43 of
  • Fire protection system triggers automatically. Nevertheless, it may take some time until the fire detection 40 is done for example by a person and the fire department is mobilized. Meanwhile, the fire extinguishers of the fire protection system provide their service regardless of whether the fire is already extinguished. Nevertheless, the damage effect 44 and causes a considerable reduction of the damage caused, which, however, can still be significant due to considerable water damage.
  • FIG. 4 shows how the system according to the invention reacts more quickly when the fire extinguishing nozzle insert 43 is automatically triggered by the fire alarm system.
  • the damage time 44 is significantly reduced and the extent of the damage can be kept much smaller.
  • Condition for this type of plant is the use of fire extinguishers, which through the fire alarm system via a smart Investment control 11 ( Figure 5), targeted and can be triggered locally.
  • a smart Investment control 11 Figure 5
  • piping systems 1 For heating, cooling and fire extinguishing systems known piping systems 1 are used. In all such systems circulates a transport medium, which is adapted to the criteria of use. For refrigerators, e.g. Sole used many times, so that the freezing point of the transport medium drops below 0 ° C. This avoids the freezing of the lines, if in summer strong cooling is required. For a combined plant, one will choose for economical reasons as a transport medium, a mixture based on water. Water is a good heat carrier and can be used with additives for low temperatures in the range of 0 ° C. With other additives, which have hardly any influence on the property of the transport medium as a heat transfer medium, this can be optimized for fire protection. in the
  • Piping system 1 plus reservoir 3 hardly enough. If the basis of the transport medium is water, the additional and significant need for the Fire can be supplemented without problems eg with water from the municipal piping system.
  • a piping system 1 of the type presented include circulating pumps 22, a circuit with in Figure 5 by arrows forward and reverse, a heating unit 24, a cooling unit 23 and a supply line 2, with the loss of the piping system 1 by means of feed pump 25 with an open valve 27 fresh transport medium can be supplied.
  • the installation of a combined heating, cooling and fire-extinguishing system can already be worthwhile for the use of a room in which e.g. particularly sensitive goods are stored.
  • Pipe system 1 is monitored by the pressure sensor 14.
  • the combination sensors 12 are modern sensors, as they are already used in fire alarm systems. They react in case of fire by reacting to smoke, firelight and too high temperature (heat). The reaction to smoke and firelight allows a very early intervention. The fire has usually developed little heat and the damage already existing is usually small. This is one of the main advantages over a fire protection system equipped with sprinklers. Sprinklers only react to heat by bursting the glass kegs, clearing the way for the extinguishing medium.
  • fire extinguishing ⁇ nozzles 21 are used for a combined heating, cooling and fire extinguishing system presented here.
  • a nozzle of this kind is roughly illustrated, and EP 2037018 describes it in detail.
  • the function of the fire extinguishing nozzles 21 is triggered on the basis of signals from the combination sensors 12 to the central system controller 11 thereof.
  • the heat ring 211 is heated.
  • the resulting heat melts the fusible link 212.
  • the fusible link 212 holds the cover plate 213 firmly on the nozzle body 215.
  • the fire-extinguishing nozzle 21 is thereby closed and keeps the pressurized transport medium in the piping system 1 back. If the melting solder 212 melts, the cover plate 213 is blown off by the pressure in the pipeline system 1.
  • the fire-extinguishing nozzle 21 sprays targeted and local transport medium, which acts as a quenching medium in this case.
  • the combined building heating, cooling and fire extinguishing system (FIG. 5) operates with a central plant controller 11 which monitors the rooms 30 'and 30''via sensors 12, 13 and 14 and with automatic commands as needed to operate as a heating, cooling or fire extinguishing system controls.
  • the basically closed piping system 1 is connected via the supply line 2 in which a valve 27 and a feed pump 25 are connected to a reservoir 3.
  • the reservoir 3 is connected via an external line 4 with a large reservoir or the municipal water supply, so that in case of fire fighting enough extinguishing agent available stands.
  • the pressure sensor 14 In the piping system 1 is monitored by the pressure sensor 14. The pressure is maintained at the pressure necessary for the fire protection system.
  • the pressure sensor 14 can be mounted anywhere in the system.
  • valve 27 When the pressure sensor 14 indicates that the pressure in the pipeline system 1 drops below a set desired value, the feed pump 25 is started via the system controller 11. As soon as the pressure sensor 14 reports that the pressure has been restored, the valve 27 is closed and the feed pump 25 is turned off. With valve 27, the piping system 1 is separated from the supply line 2, so that no transport medium finds its way back and causes a renewed pressure drop. Valve 27 can be dispensed with if a pump type terminating at a standstill is used as feed pump 25. On the other hand, the valve 27 can also be used to empty the piping system 1, for example, for cleaning purposes.
  • the reservoir 3 is a sufficient for Feuerlösch combinede and for heating, cooling and extinguishing purposes suitable amount of the liquid transport medium housed.
  • a transport medium a liquid is used, which is suitable as a heat transfer medium in the range of -5 to +60 ° C and on the other hand suitable for extinguishing fire is. It can be eg water with additives. In the case of use as a fire protection system during which, for example, the content of the reservoir 3 is insufficient, can be refilled via the outside line 4 water from the municipal system.
  • the feed pump 25 can also be connected to the municipal pipeline system. In case of fire, the feed pump 25 so or so sure that nachfliesst on the piping system 1 with the correct fire extinguishing nozzles 21 in Löscheinsatz pressure and the necessary amount of transport medium from the reservoir 3 or from the municipal piping system.
  • the temperature sensors 13 give the central system controller 11 the signals, whether heating or cooling operation is required.
  • the system controller 11 sets as needed the heating unit 24 or the cooling unit 23 in operation, so that the heat exchanger 20, the circulating air of the rooms 30 ', 30''temperature accordingly.
  • a heating and cooling system is described, which tempered with heat exchanger 20, the air.
  • other systems are the same possible. In use for low-energy houses, such systems are particularly suitable.

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Abstract

Es wird eine kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage vorgestellt, die mit einem Rohrsystem, den dafür notwendigen Elementen wie Sensoren, Pumpen, Ventilen und Anlagensteuerung alle unterschiedlichen Bedürfnisse der drei Betriebsarten automatisch sicher stellt. Die vorliegende Erfindung stellt eine wirtschaftlich interessante Kombination von Brandschutzanlage und Brandalarmanlage vor, mit Feuerlöschdüsen die durch eine intelligente Anlagensteuerung automatisch, gezielt und lokal, die Brandbekämpfung auslöst.

Description

Kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage für Gebäude
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage für Gebäude gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es wird eine integrierte Anlage für Gebäude vorgestellt, mit der im Winter geheizt, im Sommer gekühlt und im Brandfall, aufgrund eines durch eine Brandalarmanlage erfolgten Alarms, ein lokal und gezielt wirkender Löschvorgang ausgelöst wird.
Zentrale Feuerlöschanlagen mit Heiz- und Kühlkreisläufen zu kombinieren scheitern daran, dass Sprinkler oder Düsen seit vielen Jahren und normalerweise auf Wärme im Raum reagieren. Man hat für die lokale Auslösung an den Sprinkler und/oder Düsen Glasampullen (Glasfässchen) oder Schmelzlote angebracht, die je nach Temperatur (oder Hitze) im überwachten Raum den Feuerlöschprozess auslösen. Diese Art der Auslösung hat den Nachteil, dass bei einem Ansteigen der Raumtemperatur welche für die Auslösung der Anlage notwendig ist, das Feuer schon eine geraume Zeit brennt. Die automatische Auslösung ist in vielen Fällen derart spät, dass zu diesem Zeitpunkt bereits grosser Sach- oder Personenschaden zu beklagen ist.
Zudem kann sich die Auslösetemperatur von Schmelzlot über die Jahre erheblich ändern, weshalb man die Auslösetemperatur im neuen Zustand mit grosser „Sicherheit" festlegt, um nicht Auslösungen zum falschen Zeitpunkt oder ohne Not zu riskieren.
Konventionelle Brandschutzanlagen können heute kaum mit einer Heizanlage kombiniert werden, in welcher derselbe Kreislauf für Heiz- und Löschmedium verwendet wird. Der Temperaturunterschied zwischen dem heiss/warm zirkulierenden Wasser für die Heizung und dem Auslösen eines Glasfässchens ist zu klein, um mit Sicherheit keine unerwünschte Auslösung zu riskieren und dennoch, um grossen Schaden zu vermeiden, bei relativ tiefen Temperaturen die Feuerlöschung auszulösen. Speziell bei Heizanlagen die mit Radiatoren ausgerüstet sind und deshalb mit relativ hohen Temperaturen arbeiten, wäre die Gefahr zu gross, dass die Anlage unbeabsichtigt ausgelöst würde. Die Unsicherheit wird natürlich grösser, wenn sich die Auslösetemperatur aufgrund der über Jahre veränderten Eigenschaften der Substanzen in den Glasfässchen und/oder Schmelzlot verschiebt. Trotzdem wurden schon verschiedentlich ähnliche Systeme angedacht und auch zu Patenten angemeldet. So zeigt z.B. die EP1443277 ein Kühlkreislauf mit zentraler Sprinkleranlage. Aus soeben dargestellten Gründen wird eben nur die Kombination einer Kühlanlage mit einer Brandschutzanlage behandelt.
Daneben gibt es auch Brandalarmanlagen, welche auf Rauch oder Feuerschein reagieren. Diese werden aber im Regelfall nicht für die automatische Auslösung von Feuerlöschanlagen eingesetzt, sondern alarmieren Hauswarte, Feuerwehr oder Polizei. Die dadurch herbeigerufenen Personen entscheiden sodann je nach Situation ob eine Brandlöschung lokal vor Ort reicht, oder ob ein Aufgebot der Feuerwehr nötig ist. Ein Aufgebot der Feuerwehr dauert, so dass in den meisten Fällen der Brand zum Zeitpunkt des Erkennens meist schon sehr weit fortgeschritten ist und allenfalls bereits weitere Teile des Objektes betrifft, bevor endlich eine wirksame Massnahme ergriffen werden kann.
Es liegt auf der Hand, dass man den Alarm, der durch eine Brandalarmanlage wegen Rauch, Feuerschein oder Temperatur lokal ausgelöst wird, auch für eine automatische Löschanlage verwenden möchte. Man könnte dadurch viel Zeit gewinnen. Es ist erwiesen, dass der Schaden kleiner ist, je schneller und gezielter eingegriffen wird. Ziel wäre eine möglichst schnelle automatische Brandlöschung, die aber mit Sicherheit nur auf einen Vorfall wie Rauch, Feuerschein, Brand oder Hitze reagiert, und dann nur dort lokal einsetzt, wo sich der Vorfall ereignet.
Je schneller und gezielter ein Brand bekämpft werden kann, desto kleiner ist der zu erwartende Schaden. Dies gilt in jedem Fall für das Ausmass von Sachschäden. Aber auch Personenschäden können verhütet werden, wenn der Brand z.B. entdeckt und unterdrückt wird, bevor alle Fluchtwege versperrt sind.
Brandschutzanlagen reagieren auf Temperatur und löschen erst nach erreichen grösserer Hitze, also nach relativ starker Ausdehnung eines Feuers. Zwar wird sofort, lokal und gezielt gelöscht, jedoch ist der bereits entstandene Schaden zum Zeitpunkt der Auslösung schon relativ gross. Auf Schwelbrände die sich vor allem durch grosse Rauchentwicklung auszeichnen reagiert die Brandschutzanlage nicht. Dies ist vor allem für Personen gefährlich. Oft ist der liiiliii Sachschaden bei Schwelbränden relativ gering, jedoch kommen oft bereits Personen durch Rauchvergiftungen zu Schaden. Den Vorteil, dass eine Anlage dieser Art die lokale und gezielte Auslösung einzelner Sprinkler oder Düsen ermöglicht, sollte man sich jedoch erhalten.
Um Schwelbrände mit Rauchentwicklung rechtzeitig zu erkennen, setzt man Brandalarmanlagen mit
Rauchsensoren ein. Aus Kostengründen verzichtet man oft darauf beides, Brandschutzanlagen mit Feuerlöschdüsen und Brandalarmanlagen mit Rauch- und Temperatursensoren einzubauen. In älteren Gebäuden ist der nachträgliche Einbau einer Brandalarmanlage ohnehin einiges einfacher und bietet sich an. Elektrische Leitungen lassen sich in alten Gebäuden sehr viel leichter verlegen, als flüssigkeitführende Leitungen .
Für die moderne Art des Bauens, z.B. für Passivhäuser ist eine dieser Erfindung zugrunde liegende kombinierte Heiz-, Kühl- und Brandschutzanlage, kostengünstig und optimal. Deren Einbau ist während des Aufbaus des Bauobjektes auch kostenmässig durchaus vertretbar. Die Kosten des Leitungssystems entsprechen in etwa denen einer Heizanlage. Den Kosten der zusätzlichen (im Fall der kombinierten Anlage unnötigen) Kühlanlage und/oder Brandschutzanlage stehen die Kosten einer Brandalarmanlage mit Sensoren und zentraler Steuerung einer kombinierten Anlage gegenüber .
In den Figuren (Fig 1-4) ist qualitativ dargestellt wie sich der Schadensumfang je nach Einsatz der zur Verfügung stehenden Mittel einstellt. Daraus geht hervor, dass bereits der Einsatz von
Brandschutzanlagen und Brandalarmanlagen grosse Reduktionen des zu erwartenden Schadens bewirken. Jedoch erfolgt auf einen Alarm der Brandalarmanlagen in der Regel keine sofortige Löschung.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe bekannte Brandschutzanlagen und
Brandalarmanlagen für Gebäude mit Kühl- und Heizanlagen in der Art zu kombinieren, dass die Vorteile von Brandschutz- und Brandalarmanlagen genutzt werden, indem eine Heiz- und Kühlanlage gleichzeitig die Eigenschaften einer Brandschutzanlage aufweist und eine zentrale Steuerung die verschiedenen Aufgaben der Anlage kontrolliert und automatisch steuert .
Diese Aufgabe löst eine kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerslöschanlage mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert .
In der Zeichnung zeigt:
Fig 1 Zeitliche Abfolge eines Brandes mit
Schadensumfang, ohne Brandschutzanlage und ohne Brandalarmanlage.
Fig 2 Zeitliche Abfolge eines Brandes mit
Brandalarmanlage, aber ohne Brandschutzanlage.
Fig 3 Zeitliche Abfolge eines Brandes mit
Brandschutzanlage/Feuerlöscheinrichtung z.B. Sprinkler .
Fig 4 Zeitliche Abfolge eines Brandes mit
Brandalarmanlage mit automatischer Auslösung der Brandschutzanlage.
Fig 5 Vereinfachte Darstellung einer kombinierten
Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage für Gebäude .
Die Figuren stellen mögliche Ausführungsbeispiele dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden . Für das Ausmass des Schadens ist die sogenannte „Vorbrennzeit" massgebend. Das ist die Zeit die verstreicht vom Beginn eines Brandes bis zur ersten Aktion, welche direkt der Bekämpfung des Brandes dient. Je länger die Vorbrennzeit dauert, desto grösser werden Primär- und Sekundärschäden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Aktion aus Eindämmung der Zündenergie, Unterbindung der Sauerstoffzufuhr, oder Entfernen von Brennstoff besteht. Gegen welche dieser drei für einen Brand gleichzeitig notwendigerweise vorhandenen Elemente die
Brandbekämpfung eingesetzt wird, wirkt sich natürlich auf die Effizienz der Brandbekämpfung aus und ist von der Situation abhängig. In der Planung kann berücksichtigt werden, ob man z.B. durch Wasser oder Wassernebel die Zündenergie reduzieren will, durch Zugabe von Stickstoff den für das Feuer notwendigen Anteil Sauerstoff im Raum reduziert, oder durch entfernen des Brennstoffes das Feuer eindämmt.
In der folgenden Beschreibung und den Fig 1 - 4 ist die Vorbrennzeit nicht beschrieben und auch nicht dargestellt. Sie hat direkte Auswirkungen auf die Grösse des Schadens und ist deshalb in ihrer Grössenordnung mit dieser logisch verknüpft: Je länger die Vorbrennzeit, desto grösser die Schadenswirkung 44.
In Fig 1 wird die Abfolge der Ereignisse im Falle eines Brandausbruches über (die mit einem Pfeil dargestellte) Zeit t dargestellt, wie sie ohne Brandschutzanlage und ohne Brandalarmanlage ablaufen kann. Eine unbestimmte, in unbeobachteter Situation normalerweise recht lange Zeit t, dauert es bis zur Branderkennung 40. Die Anrückzeit 41 der Feuerwehr braucht Zeit und erst dann erfolgt der Löscheinsatz 42 der Feuerwehr. Weil bis zum Löscheinsatz 42 der Feuerwehr recht viel Zeit vergeht, dauert die Schadenswirkung 44 lange und der Schaden wird entsprechend gross sein.
Bereits die Verwendung einer Brandalarmanlage, wie sie in bestehenden, unter Umständen auch historischen Gebäuden eingebaut wird, hilft die Zeit zur Branderkennung 40 zu kürzen. Es ist anzunehmen, dass die Brandalarmanlage den Brand schnell erkennt, so dass die Anrückzeit 41 der Feuerwehr früher beginnt. In Fig 2 ist dargestellt, wie mit einer Brandalarmanlage der ganze Ablauf zeitlich kürzer wird, weil der Alarm im Regelfall schneller auf den Eintretensfall aufmerksam macht. Die Schadenseinwirkung 44 wird kürzer und damit der Umfang des Schadens geringer. In alten Gebäuden bevorzugt man aus Gründen des Aufwandes und der ästhetischen Möglichkeiten, die Nachrüstung einer mit elektrischen Leitungen leicht nachrüstbaren Brandalarmanlage. Der Einbau einer Brandschutz¬ anlage mit Löschmittel führenden Leitungen und Feuerlöschdüsen kann jedoch in vielen bestehenden Gebäuden schlecht untergebracht werden, ohne die Substanz zu zerstören. Aber wenn es noch möglich wäre, würde der Einbau einer Brandschutzanlage einen ungleich grösseren Aufwand verursachen, als den einer Brandalarmanlage.
In neue Gebäude, insbesondere in Industrie-, Gewerbe-, Büro- und Wohngebäude baut man Brandschutzanlagen mit Sprinklern oder Düsen ein. In Fig 3 ist dargestellt, wie die Branderkennung 40' den Feuerlöschdüseneinsatz 43 der
Brandschutzanlage automatisch auslöst. Trotzdem mag es einige Zeit dauern, bis die Branderkennung 40 z.B. durch eine Person erfolgt und die Feuerwehr aufgeboten wird. Die Feuerlöschdüsen der Brandschutzanlage versehen derweil ihren Dienst unabhängig davon, ob der Brand allenfalls schon gelöscht ist. Trotzdem wird die Schadenseinwirkung 44 kürzer und bewirkt eine beträchtliche Reduktion des verursachten Schadens, der allerdings durch erhebliche Wasserschäden dennoch wieder erheblich sein kann.
Eine noch sicherere Möglichkeit, ist der gleichzeitige Einbau einer Brandschutzanlage und dazu eine Brandalarmanlage für die Überwachung von Rauchentwicklung, Feuerschein, Temperatur und je nach Situation noch weiteren Vorfällen wie z.B. Gaserkennung. Dies bewirkt jedoch nur eine leichte Verbesserung der Situation, da eine herkömmliche, automatisch auslösende Brandschutzanlage relativ spät reagiert, während auf den durch die schnell reagierende Brandalarmanlage ausgelöste Alarm wie in Fig 2 gezeigt, erst noch reagiert werden muss.
In Fig 4 ist dargestellt, wie die erfindungsgemässe Anlage schneller reagiert, wenn der Feuerlösch- düseneinsatz 43 durch die Brandalarmanlage automatisch ausgelöst wird. Die Zeit der Schadenseinwirkung 44 wird dadurch erheblich gekürzt und der Umfang des Schadens kann viel kleiner gehalten werden. Bedingung für diese Art der Anlage ist der Einsatz von Feuerlöschdüsen, die durch die Brandalarmanlage über eine intelligente Anlagesteuerung 11 (Fig 5) , gezielt und lokal ausgelöst werden können. In EP 2037018 sind solche Feuerlöschdüsen vorgestellt, und im folgenden wird eine derart kombinierte Anlage beschrieben.
Für Heiz-, Kühl und Feuerlöschanlagen werden bekannte Rohrleitungssysteme 1 verwendet. In allen derartigen Systemen zirkuliert ein Transportmedium, das den Kriterien des Einsatzes angepasst ist. Für Kühlanlagen wird z.B. vielfach Sole eingesetzt, damit der Gefrierpunkt des Transportmediums unter 0°C sinkt. Man vermeidet damit das Einfrieren der Leitungen, wenn im Sommer starke Kühlung gefragt ist. Für eine kombinierte Anlage, wird man aus wirtschaftlichen Gründen als Transportmedium eine Mischung auf der Basis von Wasser wählen. Wasser ist ein guter Wärmeträger und kann mit Zusätzen für tiefe Temperaturen im Bereich von 0°C eingesetzt werden. Mit andern Zusätzen, die auf die Eigenschaft des Transportmediums als Wärmeträger kaum Einfluss haben, kann dieses für den Brandschutz noch optimiert werden. Im
Feuerlöscheinsatz wird die Menge im
Rohrleitungssystem 1 plus Reservoir 3 kaum genügen. Wenn die Basis des Transportmediums Wasser ist, kann der zusätzlich und erhebliche Bedarf für den Brandfall ohne Probleme z.B. mit Wasser aus dem kommunalen Leitungssystem ergänzt werden.
Zu einem Rohrleitungssystem 1 der vorgestellten Art gehören Umwälzpumpen 22, ein Kreislauf mit in Fig 5 durch Pfeile dargestellten Vor- und Rücklauf, ein Heizaggregat 24, ein Kühlaggregat 23 und eine Zuführleitung 2, mit der bei Verlusten im Rohrleitungssystem 1 mittels Zuführpumpe 25 bei offenem Ventil 27 frisches Transportmedium zugeführt werden kann. Vorteilhafterweise lagert man eine Reserve des Transportmediums mit der richtigen Mischung in einem Reservoir 3, so dass bei Nachschub kleiner Mengen ins Rohrleitungssystem 1 die korrekte Mischung des Transportmediums nachgefüllt werden kann. Je nach Situation kann sich die Installation einer kombinierten Heiz-, Kühl und Feuerlöschanlage schon für den Einsatz eines Raumes lohnen, in dem z.B. besonders sensible Waren gelagert werden.
Um den Brandschutz solcher Räume 30', 30'' zu gewährleisten sind Kombisensoren 12 und Feuerlöschdüsen 21 vorgesehen (Fig 4) . Damit die Feuerlöschdüsen 21 im Brandfall funktionieren, muss im Rohrleitungssystem 1 ständig ein Druck > 1 bar gehalten werden. Ein solcher Druck ist notwendig, damit die Feuerlöschdüsen 21 im Brandfall den richtigen Nebel erzeugen können. Das
Rohrleitungssystem 1 wird durch den Drucksensor 14 überwacht. Die Kombisensoren 12 sind moderne Sensoren, wie sie schon heute in Brandalarmanlagen eingesetzt werden. Sie reagieren im Brandfall, indem sie auf Rauch, Feuerschein und zu hohe Temperatur (Hitze) reagieren. Die Reaktion auf Rauch und Feuerschein ermöglicht ein sehr frühes Eingreifen. Das Feuer hat in der Regel noch wenig Hitze entwickelt und der bereits vorhandene Schaden ist normalerweise klein. Dies ist einer der Hauptvorteile gegenüber einer Brandschutzanlage die mit Sprinklern ausgerüstet ist. Sprinkler reagieren erst auf Hitze, indem die Glasfässchen platzen und so den Weg für das Löschmedium frei geben.
Für eine hier vorgestellte kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage werden spezielle Feuerlösch¬ düsen 21 eingesetzt. In Fig 6 ist eine Düse dieser Art grob dargestellt und in EP 2037018 ist sie detailliert beschrieben. Die Funktion der Feuerlöschdüsen 21 wird aufgrund von Signalen der Kombisensoren 12 an die zentrale Anlagensteuerung 11 von dieser ausgelöst. In dieser Feuerlöschdüse 21 wird der Wärmering 211 aufgeheizt. Die dadurch entstehende Wärme lässt das Schmelzlot 212 schmelzen. Das Schmelzlot 212 hält die Abdeckplatte 213 auf dem Düsenkörper 215 fest. Die Feuerlöschdüse 21 ist dadurch geschlossen und hält das unter Druck stehende Transportmedium im Rohrleitungssystem 1 zurück. Schmilzt das Schmelzlot 212, wird durch den Druck im Rohrleitungssystem 1 die Abdeckplatte 213 abgesprengt. Die Feuerlöschdüse 21 versprüht gezielt und lokal Transportmedium, das in diesem Fall als Löschmedium wirkt.
Die kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage für Gebäude (Fig 5) , arbeitet mit einer zentralen Anlagensteuerung 11, welche die Räume 30' und 30'' über Sensoren 12, 13 und 14 überwacht, und mittels automatischer Befehle je nach Bedarf den Betrieb als Heiz-, Kühl- oder Feuerlöschanlage steuert. Das grundsätzlich geschlossene Rohrleitungssystem 1 ist über die Zuführleitung 2 in der ein Ventil 27 und eine Zuführpumpe 25 angeordnet sind mit einem Reservoir 3 verbunden. Das Reservoir 3 ist über eine Aussenleitung 4 mit einem grossen Reservoir oder der kommunalen Wasserversorgung verbunden, damit im Falle einer Brandbekämpfung genügend Löschmittel zur Verfügung steht. Im Rohrleitungssystem 1 wird über den Drucksensor 14 überwacht. Der Druck wird auf dem für die Brandschutzanlage notwendigen Druck gehalten. Der Drucksensor 14 kann im System an beliebiger Stelle angebracht werden. Wenn der Drucksensor 14 anzeigt, dass der Druck im Rohrleitungssystem 1 unter einen eingestellten Sollwert absinkt, wird über die Anlagesteuerung 11 die Zuführpumpe 25 gestartet. Sobald der Drucksensor 14 meldet, dass der Druck wieder eingestellt ist, wird das Ventil 27 geschlossen und die Zuführpumpe 25 abgestellt. Mit Ventil 27 wird das Rohrleitungssystem 1 von der Zuführleitung 2 getrennt, so dass kein Transportmedium den Weg zurück findet und einen erneuten Druckabfall verursacht. Auf Ventil 27 kann verzichtet werden, wenn als Zuführpumpe 25 ein im Stillstand abschliessender Pumpentyp verwendet wird. Anderseits kann das Ventil 27 aber auch dazu verwendet werden, das Rohrleitungssystem 1 z.B. für Reinigungszwecke zu leeren.
Im Reservoir 3 ist eine für Feuerlöschzwecke genügende und für Heizung, Kühlung und Löschzwecke geeignete Menge des flüssigen Transportmediums untergebracht. Als Transportmedium wird eine Flüssigkeit eingesetzt, die sich als Wärmeträger im Bereich von -5 bis +60 °C eignet und anderseits zum Löschen von Feuer geeignet ist. Es kann z.B. Wasser mit Zusätzen sein. Im Falle des Einsatzes als Brandschutzanlage während dem z.B. der Inhalt des Reservoirs 3 nicht ausreicht, kann über die Aussenleitung 4 Wasser aus dem kommunalen System nachgefüllt werden.
Ist das Transportmedium ein Wasser mit Zusätzen, so kann die Zuführpumpe 25 also auch am kommunalen Leitungssystem angeschlossen sein. Im Brandfall stellt die Zuführpumpe 25 so oder so sicher, dass über das Rohrleitungssystem 1 mit dem für Feuerlöschdüsen 21 im Löscheinsatz richtigen Druck und der notwendigen Menge Transportmedium aus dem Reservoir 3 oder aus dem kommunalen Leitungssystem in das Rohrleitungssystem 1 nachfliesst .
Die Temperatursensoren 13 geben der zentralen Anlagensteuerung 11 die Signale, ob Heiz- oder Kühlbetrieb erforderlich ist. Die Anlagensteuerung 11 setzt dann je nach Bedarf das Heizaggregat 24 oder das Kühlaggregat 23 in Betrieb, so dass die Wärmetauscher 20 die Umluft der Räume 30', 30'' entsprechend temperieren. In der vorliegenden Schrift wird eine Heiz- und Kühlanlage beschrieben, die mit Wärmetauscher 20 die Luft temperiert. Andere Systeme sind selbstverständlich ebenso möglich. Im Einsatz für Niedrigenergiehäuser bieten sich vor allem solche Systeme an.

Claims

Patentansprüche
1. Kombinierte Heiz-, Kühl- und Feuerlöschanlage für
Gebäude ausgestaltet als Rohrleitungssystem worin ein flüssiges Transportmedium zirkuliert, wobei die Anlage mindestens eine Umwälzpumpe, mindestens einen Kreislauf mit Vor- und Rücklauf, mindestens ein Heizelement und mindestens ein Kühlelement und mindestens eine
Zuführleitung mit Zuführpumpe und Reservoir aufweist, und am Rohrleitungssystem mindestens ein Raum eines Gebäudes angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in ausgerüsteten Räumen (30', 30'') mindestens ein
Kombisensor (12) , mindestens ein Temperatursensor (13) , mindestens ein Wärmetauscher (20) und mindestens eine Feuerlöschdüse (21) eingebaut sind, und im
Rohrleitungssystem mindestens ein Drucksensor (14) eingebaut ist.
2. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Feuerlöschdüse (21) mit einem Wärmering (211) ausgerüstet und mit einer Abdeckplatte (213) verschlossen ist.
3. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (213) bei
Raumtemperatur mit Schmelzlot (212) auf einem
Düsenkörper (215) befestigt ist.
4. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Signale der Sensoren (12,13,14) an eine Anlagensteuerung (11) vermittelt werden, welche an eine Kreislaufpumpe (22) , ein Kühlaggregat (23) , ein Heizaggregat (24) , eine Zuführpumpe (25) , Dreiwegventile (26', 26''), ein Ventil (27) und einen Wärmering (211) die entsprechenden Befehle zur Führung der Anlage gibt.
5. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die zentrale Anlagensteuerung (11) aufgrund von Signalen der Temperatursensoren (13) a) die gewünschte Beheizung der Räume sicher stellt, indem sie das Heizaggregat (24) einschaltet und über ein Dreiwegventil (26'') mit dem Rohrleitungssystem (1) verbindet,
b) die gewünschte Kühlung der Räume sicher stellt indem sie das Kühlaggregat (23) einschaltet und über ein Dreiwegventil (26') mit dem Rohrleitungssystem (1) verbindet,
6. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die in den Räumen (30', 30'') eingebauten Kombisensoren (12) Feuerschein,
Rauchentwicklung und Hitze über 70 °C wahrnehmen und an die zentrale Anlagensteuerung (11) melden, wobei diese aufgrund der Signale der Kombisensoren (12) das Schmelzlot (212) zum schmelzen bringt, wobei die
Abdeckplatte (213) abgesprengt wird und der
Feuerlöschdüsen (21) öffnet, gleichzeitig die
Zuführpumpe (25) in Betrieb setzt und ein Ventil (27) öffnet .
7. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Transportmedium im
Rohrleitungssystem (1) unter einem Druck von 1-15 bar steht .
8. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Transportmedium im
Rohrleitungssystem (1) unter einem Druck von über
15 bar steht.
9. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Transportmedium im
Rohrleitungssystem (1) eine Temperatur im Bereich von 4 bis 80 °C aufweist.
10. Kombinierte Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Transportmedium zmindest einen Anteil Wasser aufweist.
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