EP4209722A1 - Raumtemperierungssystem - Google Patents

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EP4209722A1
EP4209722A1 EP23150979.5A EP23150979A EP4209722A1 EP 4209722 A1 EP4209722 A1 EP 4209722A1 EP 23150979 A EP23150979 A EP 23150979A EP 4209722 A1 EP4209722 A1 EP 4209722A1
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EP
European Patent Office
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air
heat
cover component
temperature control
room temperature
Prior art date
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Pending
Application number
EP23150979.5A
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English (en)
French (fr)
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Individual
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Publication of EP4209722A1 publication Critical patent/EP4209722A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • 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
    • F24F5/0089—Systems using radiation from walls or panels
    • F24F5/0092—Systems using radiation from walls or panels ceilings, e.g. cool ceilings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F13/068—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser formed as perforated walls, ceilings or floors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/14—Details or features not otherwise provided for mounted on the ceiling

Definitions

  • the invention relates to a room temperature control system which has an air source which is intended to provide temperature-controlled and/or dried air.
  • the systems for conditioning air that are preferably used in room temperature control or room air conditioning (these two terms are used synonymously here) work according to the principle that the required air flow is first strongly cooled, and the moisture contained therein is cooled during the cooling process condensed and discharged and finally the now cold air flow is heated again and then fed back into the room at a few Kelvin below the desired room air temperature.
  • Higher cooling capacities can be achieved by lowering the supply air temperature and/or increasing the air volume.
  • the entire process is not only very complex and requires large-volume cooling and post-heating coils. In addition, large amounts of energy are required to cool the air flow, which can then no longer be fully made available for room temperature control. The entire process is due to the fact that air is a poor source of energy.
  • a sound-absorbing panel is placed on a thermally activated substructure, which takes up around 20% of the ceiling surface. With this construction, too, the acoustic surface is reduced by the thermal substructure. Since this panel is not only 20% perforated, but is acoustically effective over the entire surface due to its porous structure, the acoustic reduction is less. Also, the heat exchanger is not covered and mounted freely on the side facing the room, which means that the exchange of radiation is unimpeded and the heat exchanger surface can be reduced by approx. 30% with the same performance. Nevertheless, the acoustically effective area is reduced and further reduced with the installation of additional power, which must be introduced in the form of additional exchanger surfaces.
  • thermally activated substructure with a panel that is also sound-absorbing, porous and open to the flow.
  • Most of those Panels are made available to the market as mineral panels, mineral foam panels or wood wool panels.
  • the flow-open surface and material structure enable the installation of a large-area heat exchanger without any significant negative effects on the acoustics. Because of the porous structure, these panels have a very low thermal conductivity, which leads to a low cooling or heating capacity.
  • a room temperature control system with an air source that is intended to provide temperature-controlled and/or dried air, and an intermediate space that is delimited at least on the one hand by a building component and on the other hand by at least one cover component spaced apart from the building component is, wherein the at least one cover component is open to flow in such a way that air can flow through the cover component, wherein the at least one outlet opening of the air source opens into the intermediate space and the room temperature control system has a heat or cold source assigned to the intermediate space or to the at least one cover component, which is intended to heat or cool the air flowing from the outlet opening into the intermediate space and from there through the at least one open-flow cover component.
  • the trick of the invention is that, on the one hand, the heat or cold required for conditioning (i.e. heating or cooling) the air processed by the air source is applied to the air as directly as possible in front of the room to be tempered, which avoids energy losses and at the same time air treated in this way is introduced into the room over a larger area through the cover component(s), as a result of which the flow rate of the treated air is significantly reduced for the same amount of air exchange.
  • the formation of drafts is reliably avoided and no dust is stirred up.
  • One or more cover components (horizontal, vertical or also at an angle) arranged at a distance from the part of the building (e.g. designed as a ceiling, building wall or floor), limit/s the gap through which the air exiting from the at least one outlet opening of the air source low overpressure is preferably distributed over the entire room area.
  • covering component insofar as the term “covering component” is used below in the singular, this also includes a plurality of covering components and vice versa.
  • Temperature control for example cooling
  • drying of the air takes place in the air source, as is also the case in conventional air conditioning systems.
  • the cover component(s) (also described below as paneling and used synonymously) can be mounted on or on the part of the building with a higher substructure, resulting in an intermediate space with a larger volume that can preferably also be used as an installation space.
  • the proposal according to the invention also includes a solution in which the cover component(s) is/are mounted directly on the part of the building, for example with battens, which then results in a space-saving arrangement that is nevertheless suitable for distributing the air over a large area.
  • the invention also provides that several outlet openings from the air source (one or more can be provided here too) open into the intermediate space, which effectively means that even larger rooms (in terms of their area or their volume) are evenly filled with air with a lower (preferably laminar ) flow rate can be supplied.
  • the invention proposes that the heat or cold source is assigned to the intermediate space, ie is (co-)formed, for example, by the substructure carrying the cover component(s). According to the invention, there are several suggestions as to how this is implemented.
  • the heat or cold source is assigned to the cover component(s) delimiting the intermediate space. The heat or coolness is then only applied to the air when this, coming from the intermediate space, flows through the open-flow cover component(s). It is provided that the heat or cold source is arranged in or on the cover component.
  • the room temperature control system proposed according to the invention combines the desired physical effects of ventilation, dehumidification, temperature control (heating, cooling) of the rooms and also the provision of an installation space.
  • the proposal advantageously provides that the cover component is designed to be noise- or sound-absorbing, in particular porous or perforated.
  • the flow-open design of the cover component proposed according to the invention surprisingly supports this acoustic property!
  • the proposed acoustically effective design of at least the surface of the cover component or of the The entire cover component causes a significant reduction in the reverberation time without significantly increasing the manufacturing costs of the cover component (if at all).
  • the air flowing through the cover component also has a noise and reverberation-reducing effect.
  • the air flowing through the cover component has the acoustic effect that the "turbulence" of the air on the ceiling surface (or the surface of the cover component facing the room) improves the sound absorption. This acts like wind against a sound source, which reduces reverberation.
  • the proposed room temperature control system also improves the room acoustics!
  • a substructure which carries the at least one cover component.
  • This can be designed, for example, as a suspension, as a pre-wall installation or as a double floor. It is provided that, for example, a stable, fixed connection with fastening means (for example screws) is provided on the substructure or, for example, the cover components (loosely) rest on (a part of) the substructure.
  • the substructure is part of the heat or cold source, in particular the substructure carries or forms a heat exchanger or a heating or cooling register of the heat or cold source.
  • the substructure is initially intended to carry the cover components. This is the first function.
  • the substructure is part of the heat or cold source.
  • the substructure initially carries the heat or cold source, which then also carries the cover components.
  • the substructure consists of a suspension or support that carries a series of heat-conducting profiles. These heat-conducting profiles carry or form a line body that receives, directs and guides the liquid or gaseous heating or cooling medium.
  • the line body is, for example, integrally embedded in one piece in the heat-conducting profile, if this, for example, as a Extruded aluminum is formed.
  • part of the substructure forms a heat exchanger.
  • the line body is designed as a separate, hose-like body that is inserted into a longitudinal receiving groove or receiving opening of the heat-conducting profile designed as a sheet metal profile.
  • the duct body connects the heat or cold source thus arranged in the gap to a heat or cold reservoir provided remotely from the gap, for example.
  • the heating or cooling medium circulating in the body of the cable heats or cools the heat-conducting profile and thus also the substructure. This thermally activates the substructure. Depending on the temperature level of the air flowing into the intermediate space from the air source in relation to the temperature of the heating or cooling source, the air in the intermediate space is heated or cooled.
  • the heat or cold supply is kept in a buffer storage tank, for example.
  • the buffer tank is fed, for example, by a solar thermal system, a heat pump or a cold groundwater level.
  • the supply of heat or cold is preferably produced with the aid of regenerative energy sources.
  • the heat or cold source is the thermally activated or activatable building component.
  • the heat or cold source that heats or cools the intermediate space is also the heat or cold supply at the same time. Since the part of the building delimits the intermediate space, a large area is available to the intermediate space as a heat exchanger surface.
  • the thermally activated or activatable building component carries a heat exchanger or that a conducting line body that accommodates a cooling or heating medium is provided in it.
  • line bodies are embedded in the building part, via which the building part can be thermally activated, ie can be heated or cooled, or charged with heat or coolness.
  • the part of the building carries heat-conducting profiles as heat exchangers, via which the part of the building can be thermally activated.
  • the heat-conducting profiles are arranged on the part of the building in such a way that a good heat transfer into the part of the building develops.
  • the heat-conducting profiles are arranged, for example, on the side of the part of the building facing the intermediate space or on the side facing away from the intermediate space.
  • the conduit body connects the integral heat source reservoir or cold source reservoir to a heat or cold generator, respectively.
  • the heat or cold source is the thermally activated or activatable cover component.
  • the air is only heated or cooled when it flows through the open-flow cover component. Therefore, the heat or cold source is in or on the cover member.
  • the covering component represents a boundary layer since it separates the intermediate space from the rest of the space.
  • the physical parameters in the room e.g. temperature and relative humidity
  • the room air can therefore be used as a heat supply, for example, which heats up the cover component surface facing the room and thus thermally activates it.
  • the thermal comfort is mainly ensured by the cooling capacity of the ceiling.
  • the cooling capacity of the ceiling is made possible by lowering the surface temperature of the surface of the cover component facing the room.
  • this reduction is only possible with the newly developed system or process (see below), precisely the further reduction in the temperature of the substructure (supercooling) and the resulting additional cooling of the planking by the pre-dried and cooled supply air . So far, it was not possible to lower the temperature of the substructure. The formation of condensation water and spore growth due to increased humidity would have been the inevitable result. Only the inventive pre-cooling and drying of the air in front of the intermediate space with the thermally activated substructure makes it possible to operate a functional ceiling in this way.
  • the component, or the invention experiences additional amplification of the thermal output through the further cooling of the acoustically effective panel via the cool air guided through the panel open to the flow.
  • the cooled supply air is first "reheated" in the plate and brought to a comfortable temperature for the users.
  • the heat capacity of the open-flow cover component is usually low, so that it is not used as a heat or cold supply (but without wanting to exclude this configuration from the invention). It is therefore favorable for the thermally activated or activatable cover component to carry a heat exchanger or for a conductive line body to accommodate a cooling or heating medium to be provided in it.
  • the function of the heat exchanger or the line body corresponds to that described above.
  • the acoustically effective paneling itself can also be thermally activated, for example by built-in or built-up, also capillary tube systems, without or preferably with additional heat-conducting plates.
  • the paneling is formed as a flow-open, preferably porous and completely sound-absorbing surface.
  • the surface can be designed as a uniformly homogeneous surface without visible perforations (perforated ceiling).
  • perforated ceiling An attribute that is often required by architecture, but cannot be served by the functional ceilings known today.
  • the cooling/heating capacity of the blanket can be provided in a preferred system by two methods combined, which can also be used individually when there is a lower need for heat flux density.
  • the heat or cold source is a heating or cooling register which is arranged at the outlet opening.
  • the air blown into the space is immediately heated or cooled.
  • the heat exchanger or the heating or cooling register is formed from at least one heat-conducting profile, which contains a conducting line body that receives a cooling or heating medium in a longitudinal receiving opening.
  • the heat-conducting profile forms the line body in one piece.
  • the longitudinal receiving opening is designed like a receiving channel.
  • the heat exchanger or the heating or cooling register has the function of forming the heat or cold source or the task of supplying the heat or cold source with heat or cold.
  • the heat exchanger or the heating or cooling coil is preferably made of metal. It is designed as an extruded profile, for example made of aluminum, or as a rolled or folded sheet metal profile.
  • the building component is designed as a floor slab, building wall or floor.
  • the room temperature control system according to the invention is characterized in that it can be implemented very variably on the wall, on the ceiling or on the floor.
  • the covering component is designed as a mineral material board, mineral fiber board, mineral foam board, wood wool board, steel wool board, hemp wool board, glass fiber board or as a glass foam board.
  • the planking (the cover part) is made of a porous or perforated or perforated - but preferably a flow-open building material, for example a mineral fiber or mineral foam board, a glass fiber or glass foam board, a board made of pressed wool, for example wood wool, steel or hemp wool, etc., is created.
  • biochar, hemp, clay, straw and others can be pressed under pressure with a synthetic or preferably natural adhesive, e.g. lignin, to form suitable plates, in particular in such a way that they are open to the flow.
  • Foam glass panels modified with graphite have better thermal conductivity and can also be used as a cover component.
  • the covering component is designed either as a homogeneous component or as a heterogeneous component made up of layers each with different materials.
  • a homogeneous component the covering component can be produced simply and inexpensively.
  • cover components with a number of different properties can be produced.
  • the covering component is preferably equipped with a herbicide, a fungicide and/or a fire retardant. Furthermore, it is provided that the cover component is to a certain extent or permanently resistant to moisture.
  • the building material preferably has properties that prevent or reduce the growth of organic organisms, in particular bacteria and mold.
  • the proposal advantageously provides for the air in the room to be extracted.
  • this extraction is connected to the air source and uses the heat present in the exhaust air. It is therefore also possible, for example, to implement a recirculation system, i.e. to remove the air from the room again and to process it again in the air source, for example to dry it and, if necessary, to mix it with fresh air.
  • the air is either heated or cooled in the intermediate space or the air is heated or cooled while flowing through the cover component (ie not in the intermediate space). Both variants are part of the invention.
  • an existing thermally activated substructure and/or thermally activated panel is cooled further than is conventionally possible.
  • falling below the dew point and a permanent increase in humidity are prevented by blowing air cooled to, for example, 6°C to 11°C (higher temperatures are also possible depending on the room requirements) into the intermediate space in a controlled manner , which was dried to a relative humidity of about 50% at this temperature.
  • air cooled to, for example, 6°C to 11°C higher temperatures are also possible depending on the room requirements
  • this surface that is thermally active in the sense of a heat exchanger is assigned additional tasks.
  • This can involve heat slats that preferably stiffen the profile of the substructure and/or serve there to connect the substructure to an overlying structure or directly to the building.
  • the latter can be achieved, for example, in that at least one of the heat-conducting lamellas is profiled or angled or has a profiled or angled edge that also ends.
  • Such angulations or profiling can be used not only to reinforce the slat but also to reinforce the thermally effective substructure, but also an entire building structure.
  • this thermally active substructure in its function as a heat exchanger, can be tempered lower than previously possible, e.g. to 12°C, against the flow-open plate (lower temperatures are also possible, however, if required ). According to the invention, care must be taken that the temperature is not below the temperature of the air flow blown in. If the air flow is to be heated in order to, for example, achieve relative drying or an improvement in subsequent comfort (this is also possible according to the invention) by means of a higher air injection temperature in the room to be optimized, care must be taken to ensure that the temperature is above that of the air that is blown in .
  • 11°C cool air in the ceiling cavity/space will heat up to approx. 14°C. Because the ceiling panel is open to flow, air can flow through that panel, cooling the panel and heating itself. This reduces the rel. humidity further. This not only leads to the cooling of the ceiling covering, but also to a heating of the air volume that is used as supply air, so that it heats up to approx. 16°C - 18°C before it penetrates into the room under the ceiling which then roughly corresponds to the temperature of the ceiling surface.
  • the supply air is dimensioned so that it is in the room for the necessary hygienic fresh air.
  • the amount of air is usually reduced by more than 50% compared to a conventional air conditioning system in typical living or office rooms. Since, for reasons of comfort, the separate reheating takes place in the cavity, but above all in the acoustically effective building board, large amounts of heat can be dissipated via this relatively small but originally cool air flow.
  • the cover component is used to cover the part of the building, for example the ceiling, as is usually the case with a suspended ceiling.
  • this component is also characterized as part of the heating or cooling system.
  • the cover component through which air flows makes a not inconsiderable contribution to the acoustic improvement of the room, in particular has a sound-absorbing property.
  • Covering component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a functional wall, floor or ceiling component, the surface of which can be designed to be acoustically effective by at least the surface facing the room to be optimized being designed to be flow-open.
  • This component can be created by perforating a building board or a porous building material, or a wool, which can also be pressed; further open-flow manufacturing processes are expressly included.
  • This intrinsically thermally insulating component which in the mass of another structure stored thermal energy through thermal insulation, radiation reflection, an adjacent layer of air, etc., can in turn be installed or constructed with or without heat-conducting profiles, fluid-carrying capillary tubes, which can supply or dissipate thermal energy, or through a component that is open to the flow and traverses thermally stressed air flow, its thermal properties and/or its moisture balance are influenced in such a way that it is able to supply or dissipate heat in the adjoining room and is itself protected from condensation water and/or moisture damage and also the adjoining air volume from condensation water loss as well as from unwanted Humidity (high/low) protects.
  • Cover component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a functional wall, floor or ceiling component, with at least one cooling/heating register, which consists of at least one heat-conducting profile, which has at least one functional lamella, which has one or more functions such as heat transfer, Reinforcement or attachment and to one or more profiles and / and up / folds or recesses can exist. It can serve to temper it.
  • the air flow is not or only partially reheated by a coil other than the heating/cooling register of the thermally activated functional component before it is fed into the room.
  • Covering component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a functional wall, floor or ceiling component, the post-heating/preheating or cooling of this air flow preferably taking place when penetrating the open-flow building board forming a cavity, before the air flow is supplied to the room.
  • the energy required for the preheating can be provided by pipe systems laid in/on the building board or can be absorbed from the space adjacent to the building board. A combination is also preferably possible.
  • Covering component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a functional wall, floor or ceiling component, which is designed in a preferred variant such that a building board with Heat exchanger and an existing structure forms a cavity by blowing in air, such as a ventilation system, forms an overpressure.
  • Cover component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a wall, floor or ceiling component, in which the overpressure that is formed leads to the supply air possibly being drawn in advance, for example from the cooling/heating register of the heat exchanger located on the building board, or above the prevailing temperature thermally influenced by a ceiling storage tank, which is fed to the space adjacent to the building board.
  • This supply can either be via at least one edge gap or a shadow gap, at least one slot or twist outlet and/or another technical device.
  • the feed can also take place completely or partially by traversing a flow-open construction panel.
  • Cover component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a wall, floor or ceiling component, in which the overpressure formed means that no room air loaded with higher humidity and additional particles flows into the ceiling cavity and thus the pipe register of the functional ceiling with a cooler system temperature, even below the dew point temperature of the room.
  • Cover component in particular as part of the room temperature control system according to the invention, in particular as a wall, floor or ceiling component, wherein in a further implementation variant the flow-open planking is covered by at least a portion of a thermally active substructure and/or an embedded or built-up, also capillary pipe system, without or preferably with additional heat conducting plates and/or a thermally activated flow-open planking and/or can be influenced in its thermal state and/or its moisture balance by the air flow flowing through this building material.
  • FIG. 1 In the figures 1 , 2 and 3 various exemplary embodiments of the room temperature control system 1 according to the invention are shown.
  • the basic structure of the room temperature control system 1 is basically the same in the three figures and is based on figure 1 described.
  • the room temperature control system 1 serves to heat, cool or air-condition the room 8 .
  • the room 8 is delimited by different parts of the building 4 . In the exemplary embodiment shown here, these are the building wall 41 and the floor slab 40. Below the floor slab 40, held by a substructure 7, is a ceiling 80.
  • the ceiling 80 consists of one, or preferably a plurality of cover components 5.
  • the structure corresponds to that of a conventional suspended ceiling.
  • the cover component 5 has a large number of openings 50 which are oriented in particular at right angles to the planar extent of the cover component 5 .
  • the openings 50 are arranged in such a way that gas, preferably air, can flow through from one side of the plate-like cover component 5 to the other side.
  • the openings 50 can also be oriented in a variable manner on the one hand and can also be configured in a variable manner on the other hand, as is evident from the way in which the cover component 5 is manufactured.
  • the cover component(s) 5 delimits an intermediate space 3.
  • This intermediate space 3 serves, for example, as an installation space 30 and thus for accommodating further lines or other equipment.
  • the outlet opening 20 of the air source 2 opens into the intermediate space 3.
  • the task of the air source 2 is, for example, to temper fresh air, in particular to cool and dry it, and to convey it via the outlet opening 20 into the intermediate space 3. It therefore has, for example, appropriate cooling or heating registers as well as air drying and appropriate air conveying equipment.
  • the air source 2 is also part of a recirculation system in which the air source 2 uses/treats air from the room 8 .
  • the outlet opening 20 penetrates the building wall 41 in the manner of a tube.
  • other variants that serve the same purpose can also be implemented for this purpose.
  • passage through the floor slab 40 is conceivable, or the treated air passes through a duct penetrating the cover component 5 into the intermediate space 3.
  • the intermediate space 3 is tempered by a heat or cold source 6 .
  • the substructure 7 carries this heat or cold source 6.
  • the heat or cold source 6 uses a heat-conducting profile 61, which is connected to the T-shaped substructure 7 in one piece, for example.
  • the heat-conducting profile 61 has the task of carrying the cover component 5 with appropriate fastening means.
  • the cover component 5 rests on the flange-like heat-conducting profile 61 (not shown) and is positioned in this way.
  • a (longitudinal) receiving opening or receiving channel 63a and 63b is arranged at the lateral ends of the symmetrically constructed heat-conducting profile 61 .
  • a line body 62 is preferably inserted into each of these in a clamping manner.
  • the line body 62 is preferably used for liquid heat or Cooling medium (gaseous is also possible) from a heat or cold store.
  • the intermediate space 3 is now temperature-controlled in that (in the case of a heat source 6) a heated heat medium (preferably water) flows through the line body 62 and, due to the good thermal contact between the line body 62 and the receiving grooves 63a, 63b, this heat is transferred to the Heat conduction profile 61 is passed.
  • the heat-conducting profile 61 is designed as a strip made of metal (sheet metal) which is designed essentially parallel to the plane of the cover component 5 and heats up due to the warm heat medium.
  • the flat design of the heat-conducting profile 61 also acts as a heat exchanger 60. This heat exchanger 60 transfers the applied heat to the cover component 5 on the one hand and to the intermediate space 3 on the other hand.
  • the heated cover component 5 also gives off the heat it has absorbed (at least in part) to the air in the intermediate space 3 .
  • the mode of operation of a cold source 6 is exactly the reverse of the course prescribed above; instead of a heated medium, a cooled heat medium flows through the line body 62 and the heat or energy flows are reversed.
  • the mode of operation of the room temperature control system 1 is that the air blown from the air source 2 through the outlet opening 20 into the intermediate space 3 (with a certain overpressure) is heated by the heat source 6 arranged in the intermediate space 3 .
  • the average cross section of each opening 50 of the cover component 5 is significantly smaller than the cross section of the outlet opening 20, as a result of which there is a slight overpressure in the intermediate space 3 compared to the space 8, which is also responsible for the heated air being blown over the larger area of the Covering component 5 passes through it into space 8 .
  • This distribution of the air is indicated by the arrows 49a, 49b and 49c.
  • the central air flow 49a entering at the outlet opening 20 is divided in the intermediate space 3 into a large number of partial flows 49b, which then penetrate the open-flow cover component 5 and enter the space 8 in the partial flows 49c at an elevated temperature (when heating).
  • the thermally activated part of the building 4a (here the ceiling 40) is the heat or cold source 6.
  • the ceiling 40 also acts as a heat store 48 at the same time.
  • the surface 42 of the ceiling 40 facing the intermediate space 3 forms a large-area heat exchanger 60.
  • the thermally activated floor slab 40 gives off heat to the air in the intermediate space 3 via this heat exchanger 60 .
  • the distribution of the air coming from the outlet opening 20 towards the room 8 is as in figure 1 shown.
  • line bodies 62a are embedded in this. This is, for example, a proposal for implementing the invention in a new building. Activation of the existing storey ceiling 40 serving as a heat accumulator 48 can also be carried out in the case of renovation by installing appropriate heat conducting profiles (similar to figure 1 ) on the underside of the floor slab 40.
  • the embodiment after figure 3 differs again in the design of the heat or cold source 6 from the examples figure 1 and 2 .
  • the cover component 5a is thermally activated or can be activated.
  • the plate-like cover component 5a has a plurality of embedded line bodies 62b, which, depending on the operating case (cooling or heating), can be charged with cooled or heated medium. Therefore, the line body 62b is also connected to a heat or cold supply (not shown) by line technology.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Raumtemperierungssystem, mit einer Luftquelle, die dafür vorgesehen ist, temperierte und/oder getrocknete Luft zur Verfügung zu stellen und einen Zwischenraum, der zumindest einerseits von einem Gebäudebauteil und andererseits von mindestens einem, von dem Gebäudebauteil beabstandeten Abdeckbauteil begrenzt ist. Das mindestens eine Abdeckbauteil ist derart strömungsoffen, dass Luft durch das Abdeckbauteil zu strömen vermag, wobei die mindestens eine Auslassöffnung der Luftquelle in den Zwischenraum mündet. Das Raumtemperierungssystem weist eine, dem Zwischenraum oder dem mindestens einem Abdeckbauteil zugeordnete Wärme- oder Kältequelle auf, die dafür vorgesehen ist, die von der Auslassöffnung in den Zwischenraum und von dort durch das mindestens eine strömungsoffene Abdeckbauteil strömende Luft zu erwärmen oder zu kühlen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Raumtemperierungssystem, welches eine Luftquelle aufweist, die dafür vorgesehen ist, temperierte und/oder getrocknete Luft zur Verfügung zu stellen.
  • Die in der Raumtemperierung oder Raumklimatisierung (diese beiden Begriffe werden hier synonym verwendet) bevorzugt eingesetzten Anlagen zur Konditionierung von Luft (Air-Kondition- oder Klimaanlagen) arbeiten nach dem Prinzip, dass der benötigte Luftstrom zunächst stark gekühlt, die darin enthaltene Feuchte während des Kühlprozesses dabei kondensiert und abgeführt und abschließend der jetzt kalte Luftstrom wieder erwärmt wird, um dann dem Raum wenige Kelvin unter der gewünschten Raumlufttemperatur, wieder zugeführt wird. Höhere Kühlleistungen können durch Absenken der Zulufttemperatur und/oder Erhöhung der Luftmenge erbracht werden. Der gesamte Prozess ist nicht nur sehr aufwendig und erfordert großvolumige Kühl- und Nachheizregister. Für die Abkühlung des Luftstroms werden zudem auch hohe Energiemengen benötigt, die dann der Raumtemperierung nicht mehr vollständig zur Verfügung gestellt werden können. Der gesamte Vorgang ist dem Umstand geschuldet, dass Luft ein schlechter Energieträger ist. Damit ausreichende Energiemengen in einen Raum eingebracht werden können, müssen zum einen große Luftmengen zugeführt und diese zudem relativ tief unter die gewünschte Raumtemperatur abgekühlt werden. Typisch sind "Einblastemperaturen" von 6-8 Kelvin unter der Raumtemperatur, welche häufig 6-20 Kelvin kühler als die Außentemperatur ist.
  • Ohne eine Vortrocknung der Zuluft würde dies zu einer sehr hohen Luftfeuchtigkeit bei der einströmenden Luft und nicht selten zum Unterschreiten des Taupunktes und Tauwasserausfall an der Einblasöffnung führen. Aber auch eine Luftfeuchte >60 % führt, wenn diese dauerhaft vorherrscht (was innerhalb der Anlage zu erwarten ist), zu Sporenwachstum und Keimbildung in der Anlage. Dabei könnte ohne Vortrocknung das Problem in Anlagen mit Luftführung ebenso auftreten wie in "Direktverdampferanlagen" oder bei mit einem Kältemedium bedientem "Luftkühler".
  • Die Notwendigkeit, den Luftstrom vor dem Einblasen in den Raum wieder aufzuwärmen, ergibt sich aus der Notwendigkeit, die kühle Zuluft im Raum, welche als "Zugluft" empfunden wird, einzudämmen. Dieses Vorgehen führt nur bedingt zu dem gewünschten Ergebnis. Zudem sinkt die Kühlleistung durch das "Nachheizen" der Zuluft je m3 Luft, was durch zusätzliche Luftmengen ausgeglichen wird. Zusätzliche Luftmengen führen jedoch zu höheren Luftgeschwindigkeiten und erhöhen das Risiko von Zugluft und führen gegebenenfalls zu Beeinträchtigungen in der Behaglichkeit. Ein Kreislauf, der zwingend zu einem Kompromiss zwischen Anlageneffizienz und Behaglichkeit führen muss. In einer zunehmenden Anzahl von Gebäuden wird daher aus energetischen Gründen die Planung einer Air-Kondition-Anlage untersagt.
  • Die mit diesen Anlagen verbundene Geräuschentwicklung ist ein weiterer Nachteil im Gewerbebereich und den dort steigenden Anforderungen. Belästigung durch Schall soll zunehmend vermieden werden. Seit den 2000-er Jahren etablieren sich raumakustisch Systeme zur wirksamen Reduktion von Schall und Nachhall.
  • Alternativ zu Air-Kondition-Anlagen und um den heutigen Anforderungen für Akustik und der Bereitstellung von Installationsraum gerecht zu werden, werden dem Markt Funktionsdecken in Form von Heiz-/Kühldecken bzw. Heiz-/Kühlsegel, seltener temperierbare (kühl- oder heizbare) Funktionswände und Kühlböden angeboten, die im Kühl- oder Heizfall mit temperiertem Wasser durchströmt Wärmeenergie aus dem Raum aufnehmen bzw. einbringen. Auf diese Weise kann die Raumtemperatur geregelt, jedoch die in der Raumluft befindliche Feuchte, wie im Kühlfall häufig gefordert, nicht gesenkt werden. Heiz-/Kühldecken sind Air-Kondition-Anlagen energetisch überlegen, jedoch kann die Kühlleistungen, die kurzfristig in einen Raum abgegeben werden kann, deutlich geringer sein, als bei Air-Kondition-Anlagen und ist immer auf die maximal zur Verfügung stehende Oberfläche der Geschossdecke begrenzt. Die Kühlleistung kann, der steigenden Luftfeuchte geschuldet, welche von Funktionsdecken/ Funktionsflächen nicht (wesentlich) entzogen werden kann, darüber hinaus nur in geringem Umfang durch Absenken der Wassertemperatur gesteigert werden.
  • Zudem müssen "Funktionsdecken" häufig eine hohe akustische Absorptionsfähigkeit erbringen. Insbesondere in Verbindung, aber nicht nur bei revisionierbar abgehängten Decken, welche zur Rohdecke einen zugänglichen Installationsraum schaffen, stellt diese eine weitere, kompromissbildende Anforderung dar. Die Schallabsorption wird bei den heute etablierten Verfahren durch gelochte oder poröse, in jedem Fall strömungsoffene Decken erzielt. Diese nehmen den durch Schallwellen erzeugten Luftdruck auf und führen ihn in den Hohlraum hinter der Oberfläche der abgehängten Decke und der konstruktiven Geschossdecke. Üblich ist, dass die Bauplatten, welche die dem optimierten Raum zugewandte Oberfläche der Funktionsdecke bilden, zu diesem Zweck mit ca. 20 % der Fläche "gelocht" (perforieren) werden. Um die akustische Leistung zu verbessern und zugleich ein Durchscheinen der im Hintergrund befindlichen Installation zu vermeiden, wird die Platte rückseitig mit einem strömungsoffenen Flies appliziert.
  • Im Falle von thermisch aktivierten Decken, welche als energetische Alternative für eine Air-Kondition-Anlage verwendet werden sollen, wird die schallabsorbierende Beplankung rückseitig mit einem großflächigen Wärmetauscher belegt. Bei Gips-Karton-Decken sind das häufig 50-80% der Raumgrundfläche. Revisionierbare Metalldecken werden mit ca. 50% der aktiven (aktive Installationsfläche = a I) Oberfläche aktiviert. Grundsätzlich gilt, je höher die thermische Leistung sein soll, desto großflächiger muss der Wärmetauscher ausfallen. Der Wärmetauscher seinerseits verschließt jedoch die schallabsorbierende Lochung der Beplankung und verschlechtert damit die Schallabsorption. In diesem Spannungsfeld wird regelmäßig ein Kompromiss zu Ungunsten einer oder mehrerer der geforderten physikalischen Eigenschaften gemacht. Auch wegen insgesamt häufig zu geringer Leistung der Kühl-/Heizdecke wird in der Praxis regelmäßig mit einer zweiten Technik, entweder einer zwar kleiner dimensionierten aber dennoch die Kosten- und die Energieeffizienz verschlechternde Air-Kondition Anlage oder/und weiteren statischen Übergabeflächen mit denselben Nachteilen, unterstützt.
  • Eine weitere im Markt übliche Lösung kann neben den vorgenannten als weiterer Stand der Technik beschrieben werden. Diesem bekannten System liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine poröse, strömungsoffene Struktur vollflächig akustisch wirksam ist. Damit lassen sich bessere akustische Ergebnisse erzielen als mit den gelochten Systemen. Eine rückseitig angebrachte Unterkonstruktion würde die Akustik nur unwesentlich beeinflussen, aber auch die Verringerung der akustisch aktiven Oberfläche ist wegen der sonst vollflächigen Akustik besser zu vertreten. Folglich werden revisionierbare oder fest verschraubte, poröse, strömungsoffene und dadurch schallabsorbierende Platten auf einer Unterkonstruktion angebracht oder aufgelegt. Wird diese Unterkonstruktion nicht thermisch aktiviert, was bei > 99% der im Einsatz befindlichen Systemen wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Platten der Fall ist, muss die Kühlleistung vollständig mit einer herkömmlichen Air-Kondition-Anlage eingebracht werden, mit allen oben beschriebenen und immer öfter nicht mehr zulässigen Nachteilen.
  • Folgende weitere Variante ist am Markt und somit im Stand der Technik bekannt:
    Auf einer thermisch aktivierten Unterkonstruktion, die ca. 20% der Deckenoberfläche einnimmt, wird eine schallabsorbierende Platte aufgelegt. Auch bei dieser Konstruktion wird die akustische Fläche durch die thermische Unterkonstruktion verkleinert. Da diese Platte nicht nur zu 20% gelocht, sondern durch ihre poröse Struktur in der gesamten Oberfläche akustisch wirksam ist, fällt jedoch die akustische Minderung geringer aus. Auch wird der Wärmetauscher nicht abgedeckt und frei auf der dem Raum zugewandten Seite angebracht, wodurch der Strahlungsaustausch unbehindert ist und die Tauscherfläche bei identischer Leistung um ca. 30% verringert werden kann. Dennoch ist die akustisch wirksame Fläche verringert und mit der Installation weiterer Leistung, welche in Form von zusätzlicher Tauscherflächen eingebracht werden muss, noch weiter reduziert.
  • Eine letzte Möglichkeit soll der Vollständigkeit halber noch erwähnt werden. Hier wird vorgeschlagen, eine thermisch aktivierte Unterkonstruktion mit einer ebenfalls schallabsorbierenden, porösen und strömungsoffenen Platte zu bekleiden. Die meisten solcher Platten werden dem Markt als Mineralstoffplatten, Mineralschaumplatten oder Holzwollplatten zur Verfügung gestellt. Die strömungsoffene Oberfläche und Materialstruktur ermöglichen den Einbau eines großflächigen Wärmetauschers ohne wesentliche negative Einflüsse auf die Akustik. Wegen der porösen Struktur verfügen diese Platten über eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, was zu einer geringen Kühl-, oder Heizleistung führt.
  • Ausgehend von diesem eingangs beschriebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System zur Raumtemperierung (und somit auch zur Raumklimatisierung) zur Verfügung zu stellen, das, bei gleichem Grad der Behaglichkeit, im Betrieb weniger Energie benötigt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Raumtemperierungssystem, mit einer Luftquelle, die dafür vorgesehen ist, temperierte und/oder getrocknete Luft zur Verfügung zu stellen, und einen Zwischenraum, der zumindest einerseits von einem Gebäudebauteil und andererseits von mindestens einem, von dem Gebäudebauteil beabstandeten Abdeckbauteil begrenzt ist, wobei das mindestens eine Abdeckbauteil derart strömungsoffen ist, dass Luft durch das Abdeckbauteil zu strömen vermag, wobei die mindestens eine Auslassöffnung der Luftquelle in den Zwischenraum mündet und das Raumtemperierungssystem eine, dem Zwischenraum oder dem mindestens einem Abdeckbauteil zugeordnete Wärme- oder Kältequelle aufweist, die dafür vorgesehen ist, die von der Auslassöffnung in den Zwischenraum und von dort durch das mindestens eine strömungsoffene Abdeckbauteil strömende Luft zu erwärmen oder zu kühlen.
  • Der Pfiff der Erfindung liegt darin, dass einerseits die für die Konditionierung (also dem Heizen oder Kühlen) der von der Luftquelle aufbereiteten Luft benötigte Wärme oder Kälte möglichst unmittelbar vor dem zu temperierenden Raum in die Luft appliziert wird, wodurch Energieverluste vermieden werden und gleichzeitig die so aufbereitete Luft über eine größere Fläche durch das/die Abdeckbauteil/e in den Raum eingeleitet wird, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit der aufbereiteten Luft bei gleicher Luftaustauschmenge erheblich verringert. Die Ausbildung von Zugluft wird zuverlässig vermieden und auch kein Staub aufgewirbelt.
  • Ein oder mehrere Abdeckbauteil/e (horizontal, vertikal oder auch schräg) beabstandet von dem Gebäudeteil (zum Beispiel als Geschoßdecke, Gebäudewand oder Boden ausgebildet) angeordnet, begrenzt/en den Zwischenraum, über den die aus der mindestens einen Auslassöffnung der Luftquelle austretende Luft mit geringem Überdruck vorzugsweise über die gesamte Raumfläche verteilt wird.
  • Soweit nachfolgend der Begriff "Abdeckbauteil" im Singular verwendet wird, schließt dies auch eine Mehrzahl von Abdeckbauteilen ein und umgekehrt.
  • Soweit nachfolgend die Erfindung am Beispiel einer abgehängten Decke (also einem abgehängten Abdeckbauteil) beschrieben oder erläutert wird, beschränkt dieses Beispiel den Anwendungsbereich der Erfindung nicht, das Beispiel ist in gleicher Weise auch an einer Gebäudewand oder dem Boden realisierbar.
  • In der Luftquelle erfolgt eine Temperierung (zum Beispiel Kühlung) und/oder Trocknung der Luft, wie sie vergleichbar auch bei herkömmlichen Klimaanlagen erfolgt.
  • Das oder die Abdeckbauteil/e (nachfolgend auch als Beplankung beschrieben und synonym verwendet) kann einerseits mit einer höher aufbauenden Unterkonstruktion an oder auf dem Gebäudeteil montiert sein, wodurch sich ein Zwischenraum mit größerem Volumen ergibt, der vorzugsweise auch als Installationsraum verwendbar ist. Andererseits umfasst der erfindungsgemäße Vorschlag auch eine Lösung, bei welcher das oder die Abdeckbauteil/e zum Beispiel mit einer Lattung direkt auf dem Gebäudeteil montiert ist/sind, wodurch sich dann eine platzsparende Anordnung ergibt, die gleichwohl geeignet ist, die Luft großflächig zu verteilen.
  • Die Erfindung sieht auch vor, dass von der Luftquelle (auch hier können eine oder mehrere vorgesehen sein) mehrere Auslassöffnungen in den Zwischenraum münden, wodurch in effektiver Weise auch größere Räume (bezüglich deren Fläche oder deren Volumen) gleichmäßig mit Luft mit geringerer (vorzugsweiser laminarer) Strömungsgeschwindigkeit versorgt werden.
  • Die Erfindung schlägt vor, dass die Wärme- oder Kältequelle dem Zwischenraum zugeordnet ist, also zum Beispiel von der das/die Abdeckbauteil/e tragenden Unterkonstruktion (mit-) gebildet wird. Erfindungsgemäß gibt es hierzu mehrere Vorschläge, wie das realisiert wird.
  • Alternativ hierzu ist vorgesehen, dass die Wärme- oder Kältequelle dem/die den Zwischenraum abgrenzenden Abdeckbauteil/en zugeordnet ist. Die Luft wird dann erst mit der Wärme oder Kühle beaufschlagt, wenn diese, von dem Zwischenraum kommend, die strömungsoffenen Abdeckbauteil/e durchströmt. Dabei ist vorgesehen, dass die Wärme- oder Kältequelle in oder auf dem Abdeckbauteil angeordnet ist.
  • Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Raumtemperierungssystem verbindet die erwünschten physikalischen Effekte Lüftung, Entfeuchtung, Temperierung (Heizen, Kühlen) der Räume sowie zusätzlich die Bereitstellung eines Installationsraumes.
  • In einem erfindungsgemäß erstellten Raumtemperierungssystem ergeben sich neben ökologischen Vorteilen auch ökonomische Vorteile. Da der Wärmetauscher der Kühl-/ Heizdecke gleichzeitig das Nachheizregister der Lüftungsanlage ist, kann nicht nur das Material für einen zweiten Wärmetauscher gespart und der Aufwand samt Material für dessen bauseitige Einbindung entfallen, auch die doppelten Verluste bei der Wärmeübergabe von einem Medium zum Nächsten entfallen. Die Verluste beim "Nachheizen" der Zuluft sind gleichzeitig und ohne weitere Kosten, ohne weitere Umwälzpumpen usw. die Gewinne im Kühlwasserkreislauf und der Wärmeabfuhr in der strömungsoffenen Bauplatte. Das System lässt sich damit schneller und kostengünstiger einbinden. Wesentlich ist auch, dass die bei der Trocknung der Luft entstandene Kälte direkt und mit geringen weiteren Verlusten zur Raumtemperierung und in jedem einzelnen Raum verwendet werden kann. Die Integration der neuerdings im Markt befindlichen, aktiven Deckenspeicher wird zudem gefördert. Deren Be-/ Entladung kann über den Luftstrom passiv und aktiv gesteigert werden und die notwendigerweise wärmedämmende Unterdecke erreicht höhere thermische Werte.
  • Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Abdeckbauteil geräusch- bzw. schallabsorbierend, insbesondere porös oder gelocht, ausgebildet ist. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene strömungsoffene Ausgestaltung des Abdeckbauteiles unterstützt dabei überraschenderweise diese akustische Eigenschaft! Die vorgeschlagene akustisch wirksame Ausgestaltung zumindest der Oberfläche des Abdeckbauteiles bzw. des gesamten Abdeckbauteiles bewirkt eine erhebliche Reduktion der Nachhallzeit, ohne dabei die Herstellungskosten des Abdeckbauteiles (wenn überhaupt) signifikant zu erhöhen.
  • Überraschend wurde auch festgestellt, dass schon die das Abdeckbauteil durchströmende Luft auch einen schall- bzw. nachhallmindernden Effekt hat. Die das Abdeckbauteil durchströmende Luft hat, unabhängig von der Bauform, die akustische Wirkung, dass dadurch die "Turbulenz" der Luft an der Deckenoberfläche (bzw. der dem Raum zugewandten Oberfläche des Abdeckbauteiles) die Schallabsorption verbessert. Diese wirkt wie Wind gegen eine Schallquelle, was den Nachhall reduziert.
  • Überraschenderweise verbessert das vorgeschlagene Raumtemperierungssystem somit auch die Raumakustik!
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorschlags ist vorgesehen, dass eine Unterkonstruktion vorgesehen ist, welche das mindestens eine Abdeckbauteil trägt. Diese kann zum Beispiel als Abhängung, als Vorwandmontage oder als Doppelboden ausgebildet sein. Dabei ist vorgesehen, dass zum Beispiel eine stabile feste Verbindung mit Befestigungsmittel (zum Beispiel Schrauben) an der Unterkonstruktion vorgesehen ist oder zum Beispiel die Abdeckbauteile (lose) auf (einem Teil) der Unterkonstruktion aufliegen.
  • Des weiteren ist vorgesehen, dass die Unterkonstruktion Teil der Wärme- oder Kältequelle ist, insbesondere die Unterkonstruktion einen Wärmetauscher oder ein Heiz- oder Kühlregister der Wärme- oder Kältequelle trägt oder ausbildet.
  • Die Unterkonstruktion ist zunächst dafür vorgesehen, dass diese die Abdeckbauteile trägt. Dies ist die erste Funktion. In einer weiteren Funktion ist die Unterkonstruktion ein Teil der Wärme- oder Kältequelle. So trägt die Unterkonstruktion zunächst die Wärme- oder Kältequelle, von der dann auch die Abdeckbauteile getragen werden. So besteht die Unterkonstruktion zum Beispiel aus einer Abhängung oder Abstützung, die eine Reihe von Wärmeleitprofile tragen. Diese Wärmeleitprofile tragen oder bilden aus einen Leitungskörper, der das flüssige oder gasförmige Wärme- bzw. Kältemedium aufnimmt, leitet und führt. Der Leitungskörper ist zum Beispiel integral, einstückig in das Wärmeleitprofil eingebettet, wenn dieses zum Beispiel als Strangpressprofil aus Aluminium gebildet ist. Somit bildet ein Teil der Unterkonstruktion einen Wärmetauscher aus.
  • Alternativ ist der Leitungskörper als separater, schlauchartiger Körper ausgebildet, der in eine längsverlaufende Aufnahmerille oder Aufnahmeöffnung des als Blechprofil ausgebildeten Wärmeleitprofils eingelegt ist.
  • Der Leitungskörper verbindet die so im Zwischenraum angeordnete Wärme- oder Kältequelle mit einem Wärme- oder Kältevorrat, der zum Beispiel vom Zwischenraum entfernt vorgesehen ist.
  • Das im Leitungskörper zirkulierende Wärme- bzw. Kältemedium erwärmt bzw. kühlt so das Wärmeleitprofil und somit auch die Unterkonstruktion. Dadurch wird die Unterkonstruktion thermisch aktiviert. In Abhängigkeit des Temperaturniveaus der in den Zwischenraum von der Luftquelle einströmenden Luft im Verhältnis zur Temperatur der Wärme- oder Kältequelle wird die Luft im Zwischenraum erwärmt oder gekühlt.
  • Der Wärme- oder Kältevorrat wird zum Beispiel in einem Pufferspeicher vorgehalten. Der Pufferspeicher wird zum Beispiel durch eine Solarthermieanlage, einer Wärmepumpe oder einem kalten Grundwasserniveau gespeist. Vorzugsweise wird der Wärme- oder Kältevorrat mit Hilfe von regenerativen Energieträgern hergestellt.
  • Der folgende Vorschlag nach der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Wärme- oder Kältequelle das thermisch aktivierte oder aktivierbare Gebäudebauteil ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wärme- oder Kältequelle, die den Zwischenraum erwärmt oder kühlt, auch gleichzeitig der Wärme- oder Kältevorrat. Da der Gebäudeteil den Zwischenraum begrenzt, steht eine große Fläche zum Zwischenraum als Wärmetauscherfläche zur Verfügung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das thermisch aktivierte oder aktivierbare Gebäudebauteil einen Wärmetauscher trägt oder in ihm ein Kühl- oder Wärmemedium aufnehmender und leitender Leitungskörper vorgesehen ist.
  • Zum Beispiel sind in das Gebäudeteil Leitungskörper eingebettet, über die das Gebäudeteil thermisch aktivierbar, also erwärm- oder kühlbar ist, bzw. mit Wärme oder Kühle aufgeladen wird. Alternativ ist (zum Beispiel im Sanierungsfall) vorgesehen, dass das Gebäudeteil Wärmeleitprofile als Wärmetauscher trägt, über die das Gebäudeteil thermisch aktivierbar ist. Die Wärmeleitprofile sind dabei so an dem Gebäudeteil angeordnet, dass sich ein guter Wärmeübertrag in das Gebäudeteil ausbildet. Die Wärmeleitprofile sind zum Beispiel auf der dem Zwischenraum zugewandten Seite oder der dem Zwischenraum abgewandten Seite des Gebäudeteiles angeordnet.
  • Der Leitungskörper verbindet den integralen Wärme-Quelle-Vorrat oder Kälte-Quelle-Vorrat mit einem Wärme- bzw. Kälteerzeuger.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wärme- oder Kältequelle das thermisch aktivierte oder aktivierbare Abdeckbauteil ist. Die Luft wird in diesem Anwendungsfall erst beim Durchströmen des strömungsoffenen Abdeckbauteils erwärmt oder gekühlt. Daher befindet sich die Wärme- oder Kältequelle in oder auf dem Abdeckbauteil. Das Abdeckbauteil stellt eine Grenzschicht dar, da sie den Zwischenraum von dem übrigen Raum abtrennt. Im Raum bestehen üblicherweise andere physikalische Parameter (zum Beispiel Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit) als im Zwischenraum, besonders wenn sich im Raum Menschen über eine längere Zeitperiode befinden oder das Gebäude selbst, zum Beispiel durch Sonneneinwirkung, erwärmt ist. Als Wärmevorrat kann daher zum Beispiel die Raumluft verwendet werden, die an der dem Raum zugewandten Abdeckbauteiloberfläche diese erwärmt und so thermisch aktiviert.
  • Überraschenderweise wurde erkannt, dass wenn die gesamte Deckenoberfläche als "Einblasöffnung" in den Raum wirkt, sich
    1. a) die Luftgeschwindigkeit reduziert und die Behaglichkeit -selbst bei niedriger Einblastemperatur- erhöht, und
    2. b) die turbulente Luft an der Deckenoberfläche bereits einen positiven Effekt auf die akustische Wirkung hat.
  • Letztlich führen alle drei Effekte, erwärmte Zuluft, geringe Luftmenge und große "Einblasöffnung", zu einer hohen Behaglichkeit ohne Zugerscheinung. Die thermische Behaglichkeit wird hierbei überwiegend durch die Kühlleistung der Decke sichergestellt. Die Kühlleistung der Decke wird durch die Absenkung der Oberflächentemperatur der dem Raum zugewandten Oberfläche des Abdeckbauteiles ermöglicht. Diese Absenkung ist aber bei porösen, strömungsoffenen Stoffen nur mit dem neu entwickelten System bzw. Verfahren (siehe weiter unten) möglich, eben die weitere Absenkung der Temperatur der Unterkonstruktion (Unterkühlung) und die dadurch bewirkte zusätzliche Kühlung der Beplankung durch die vorgetrocknete und gekühlte Zuluft. Bislang war die Absenkung der Temperatur der Unterkonstruktion nicht möglich. Die Ausbildung von Tauwasser und Sporenwachstum durch erhöhte Luftfeuchte wären die zwingende Folge gewesen. Erst die erfindungsgemäße Vorkühlung und Trocknung der Luft vor dem Zwischenraum mit der thermisch aktivierten Unterkonstruktion ermöglicht es eine Funktionsdecke in dieser Art zu betreiben.
  • Allein durch diesen Effekt steigt die Kühlleistung enorm an. Zusätzliche Verstärkung der thermischen Leistung erfährt das Bauteil, bzw. die Erfindung aber durch die weitere Abkühlung der akustisch wirksamen Platte über die durch die strömungsoffene Platte geführte kühle Luft. Die gekühlte Zuluft wird eben erst in der Platte "nachgeheizt" und dort auf eine für die Nutzer behagliche Temperatur gebracht.
  • Üblicherweise ist die Wärmekapizität des strömungsoffenen Abdeckbauteiles gering, so dass es als Wärme- oder Kältevorrat nicht genutzt wird (ohne aber nun diese Ausgestaltung von der Erfindung ausschließen zu wollen). Daher ist es günstig, dass das thermisch aktivierte oder aktivierbare Abdeckbauteil einen Wärmetauscher trägt oder in ihm ein Kühl- oder Wärmemedium aufnehmender und leitender Leitungskörper vorgesehen ist. Die Funktion des Wärmetauschers bzw. des Leitungskörpers entspricht der wie oben beschriebenen.
  • Daher kann alternativ oder zusätzlich auch die akustisch wirksame Beplankung selbst, z.B. durch ein- oder aufgebaute, auch kapillare Rohrsysteme, ohne oder bevorzugt mit zusätzlichen Wärmeleitblechen, thermisch aktiviert werden.
  • Die Beplankung wird in einer als bevorzugt erkannten Ausführung, als strömungsoffene, bevorzugt poröse und vollständig schallabsorbierende, Oberfläche ausgebildet. Dadurch kann die Oberfläche als einheitlich homogene Oberfläche, ohne sichtbare Perforierung (Lochdecke) ausgebildet werden. Ein Attribut, welches von der Architektur häufig gefordert, durch die heute bekannten Funktionsdecken aber nicht bedient werden kann. Die Kühl-/Heizleistung der Decke kann in einem bevorzugten System durch zwei vereinte Verfahren erbracht werden, die, wenn ein geringerer Bedarf an Wärmstromdichte besteht, auch einzeln angewandt werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Wärme- oder Kältequelle ein Heiz- oder Kühlregister ist, welches an der Auslassöffnung angeordnet ist. In dieser Variante wird die in den Zwischenraum eingeblasene Luft sogleich erwärmt bzw. gekühlt.
  • Es ist klar und von der Erfindung mitumfasst, dass die verschiedenen hier beschriebenen Ausgestaltungen der Wärme- oder Kältequelle miteinander kombinierbar sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher oder das Heiz- oder Kühlregister aus mindestens einem Wärmeleitprofil gebildet ist, welches in einer längsverlaufenden Aufnahmeöffnung einen ein Kühl- oder Wärmemedium aufnehmenden und leitenden Leitungskörper beinhaltet. Alternativ ist vorgesehen, dass das Wärmeleitprofil den Leitungskörper einstückig ausbildet. Die längsverlaufende Aufnahmeöffnung ist dabei wie eine Aufnahmerinne gestaltet. Der Wärmetauscher oder das Heiz- bzw. Kühlregister hat dabei, je nach Anwendungsfall, die Funktion, die Wärme- oder Kältequelle zu bilden oder die Aufgabe die Wärme- oder Kältequelle mit Wärme bzw. Kälte zu versorgen. Der Wärmetauscher oder das Heiz- oder Kühlregister besteht dabei vorzugsweise aus Metall. Es ist als Strangpressprofil, zum Beispiel aus Aluminium oder als gerolltes bzw. gefaltetes Blechprofil, ausgebildet.
  • Geschickterweise ist vorgesehen, dass das Gebäudebauteil als Geschoßdecke, Gebäudewand oder Boden ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Raumtemperierungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass es sehr variabel an der Wand, an der Decke oder auch am Boden zu realisieren ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abdeckbauteil als Mineralstoffplatte, Mineralfaserplatte, Mineralschaumplatte, Holzwollplatte, Stahlwollplatte, Hanfwollplatte, Glasfaserplatte oder als Glasschaumplatte ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beplankung (das Abdeckteil) aus einem porösen oder perforierten bzw. gelochten - bevorzugt aber einem strömungsoffenen Baustoff, beispielsweise einer Mineralfaser- oder Mineralschaumplatte, einer Glasfaser- oder Glasschaumplatte, einer Platte aus gepresster Wolle, beispielsweise Holzwolle, Stahl- oder Hanfwolle usw., erstellt wird. Besondere geeignet erscheinen Bauplatten als Abdeckteil, die aus einer Kombination verschiedener Materialien, auch verschiedener Schichten, erzeugt werden. So können Pflanzenkohle, Hanf, Lehm, Stroh und andere mit einem synthetischen oder bevorzugt natürlichen Kleber, z.B. Lignin, unter Druck zu geeigneten Platten gepresst werden, insbesondere derart, dass diese strömungsoffen sind. Mit Graphit modifizierte Glasschaumplatten weisen eine bessere Wärmeleitfähigkeit auf und können ebenfalls als Abdeckbauteil eingesetzt werden.
  • Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass das Abdeckbauteil entweder als homogenes Bauteil oder als heterogenes Bauteil, aus Schichten mit jeweils unterschiedlichen Materialien, ausgebildet ist. Als ein homogenes Bauteil ist das Abdeckbauteil einfach und kostengünstig herstellbar. In einem heterogenen Bauteil, das Schichten mit jeweils unterschiedlichen Materialien und daher unterschiedlichen Eigenschaften aufweist, können Abdeckbauteile mit mehreren, verschiedenen Eigenschaften hergestellt werden.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Abdeckbauteil mit einem Herbizid, einem Fungizid und / oder brandhemmend ausgestattet ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Abdeckbauteil in gewissem Umfang oder dauerhaft resistent gegen Feuchtigkeit ist. Bevorzugt weist der Baustoff Eigenschaften auf, die das Wachstum organischer Organismen, insbesondere von Bakterien und Schimmel, unterbindet oder vermindert.
  • Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der Zwischenraum als Installationsraum dient. Zumindest ein Teil der Abdeckbauteile sind als Revisionsöffnungen ausgebildet und erlauben einen Zugang zu diesem Installationsraum.
  • Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass eine Absaugung der im Raum befindlichen Luft vorgesehen ist. Idealerweise ist diese Absaugung mit der Luftquelle verbunden und nützt die in der Abluft vorhandene Wärme. Somit ist es zum Beispiel auch möglich, ein Umluftsystem zu realisieren, also die Luft aus dem Raum wieder zu entnehmen und diese in der Luftquelle wieder aufzubereiten, zum Beispiel zu trocknen und gegebenenfalls auch mit Frischluft zu mischen.
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird in gleicher Weise auch durch das nachfolgende Verfahren gelöst. Das Verfahren zum Temperieren eines Raumes zeichnet sich durch die Abfolge folgender Schritte aus:
    • Kühlen und Trocknen der Luft
    • Leiten der gekühlten und getrockneten Luft in einen, von dem Raum durch mindestens ein Abdeckbauteil getrennten Zwischenraum
    • Erwärmen oder Kühlen der Luft im Zwischenraum und Durchströmen des strömungsoffenen Abdeckbauteiles oder
    • Erwärmen oder Kühlen der Luft während des Durchströmens des strömungsoffenen Abdeckbauteiles.
  • Zu beachten ist hierbei insbesondere, dass die Luft entweder im Zwischenraum erwärmt oder gekühlt wird oder die Luft während des Durchströmens des Abdeckbauteiles (also nicht im Zwischenraum) erwärmt oder gekühlt wird. Beide Varianten zählen zu Erfindung.
  • Bei den Verfahren wird zum einem eine vorhandene thermisch aktivierte Unterkonstruktion oder/und thermisch aktivierte Platte, weiter abgekühlt als dies herkömmlich möglich ist. In dem Verfahren nach der Erfindung wird die Unterschreitung des Taupunktes und eine dauerhafte Anhebung der Luftfeuchte dadurch verhindert, dass in den Zwischenraum kontrolliert, auf z.B. 6°C bis 11°C gekühlte Luft (auch höhere Temperaturen sind abhängig von den Raumanforderungen möglich) eingeblasen wird, welche auf eine bei eben dieser Temperatur aufweisende relative Feuchte von ca. 50% getrocknet wurde. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Luftstrom, der z.B mit 6°C eingeblasen und eine Feuchte an oder auch nahe an der Sättigungsgrenze aufweist, eine relative Trocknung dadurch erfährt, dass die thermisch aktivierte Unterkonstruktion der strömungsoffenen Platte diesen Luftstrom auf eine gewünschte Temperatur erwärmt. Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ist es, wenn dazu die verwendete Unterkonstruktion über eine möglichst große Oberfläche, die zum Luftstrom im Sinne eines Wärmetauschers wirksam ist, verfügt.
  • In einer erfindungsgemäß vorteilhaften Ausbildung wird diese im Sinne eines Wärmetauschers thermisch wirksame Oberfläche mit weiteren Aufgaben belegt. So kann es sich dabei um Wärmelamellen handeln, die bevorzugt das Profil der Unterkonstruktion aussteifen und/oder dort zur Verbindung der Unterkonstruktion mit einer darüber liegenden Konstruktion oder direkt mit dem Baukörper dienen. Letzteres kann z.B. dadurch erreicht werden, dass zumindest eine der Wärmeleitlamellen in sich profiliert oder gewinkelt ist oder über eine profilierte bzw. abgewinkelte auch abschließende Kante verfügt. Solche Winkelungen oder Profilierungen können neben der Aussteifung der Lamelle auch der Aussteifung der thermisch wirksamen Unterkonstruktion, aber auch einer gesamten Baukonstruktion dienen.
  • Durch die relativ trockene Luft, welche an der Unterkonstruktion anliegt, kann diese thermisch aktive Unterkonstruktion, in ihrer Funktion als Wärmetauscher, gegen die strömungsoffene Platte tiefer als bisher möglich, z.B. auf 12°C, temperiert werden (Auch tiefere Temperaturen sind jedoch bei Bedarf möglich). Erfindungsgemäß ist dabei zu beachten, dass die Temperatur nicht unter der Temperatur des eingeblasenen Luftstromes liegt. Soll damit der Luftstrom erwärmt werden, um z.B. eine relative Trocknung oder Verbesserung der späteren Behaglichkeit (auch das ist erfindungsgemäß möglich) durch eine höhere Lufteinblastemperatur im zu optimierenden Raum gewünscht sein, so ist auf eine Temperatur zu achten, die über der der eingeblasenen Luft liegt. Im Beispiel wird sich eine z.B. 11°C kühle Luft im Deckenhohl-/Zwischenraum auf ca. 14°C erwärmen. Da die Deckenbeplankung strömungsoffen ist, kann die Luft durch diese Beplankung strömen, die Beplankung kühlen und sich selbst erwärmen. Dadurch sinkt die rel. Luftfeuchte weiter. Dies führt nicht nur zu der Abkühlung der Deckenverkleidung, sondern auch zu einer Erwärmung des im Weiteren als Zuluft genutzten, eingebrachten Luftvolumens, so dass diese, bevor sie in den Raum unter der Decke eindringt, auf ca. 16°C - 18°C erwärmt wurde, was dann auch in etwa der Temperatur der Deckenoberfläche entspricht. Die Zuluft ist so bemessen, dass sie im Raum für die nötige hygienische Frischluft sorgt. Die Luftmenge ist gegenüber einer üblichen Air-Kondition-Anlage in typischen Wohn- oder Büroräumen um meist mehr als 50% vermindert. Da das aus Behaglichkeitsgründen separate Nachheizen im Zwischenraum, aber vor allem auch in der akustisch wirksamen Bauplatte, erfolgt, können über diesen relativ geringen, aber ursprünglich kühlen Luftstrom, große Wärmemengen abgeführt werden.
  • Ein weiterer Effekt wurde in dem erfindungsgemäßen System bzw. Verfahren entdeckt, der bisher völlig unberücksichtigt geblieben ist. Das Einblasen von kühler, vorgetrockneter Luft in die Ebene der thermisch aktiven Unterkonstruktion führt nicht nur zu den oben beschriebenen Effekten, vielmehr bildet sich ein Überdruck gegenüber dem unter der abgehängten Decke befindlichen Raum aus. Dieser Überdruck sorgt zuverlässig dafür, dass keine verbrauchte, feuchte Luft in den Deckenholraum (Zwischenraum) eindringen kann. So kann die relative Luftfeuchte innerhalb eines vorher planerisch festgelegt Rahmens, z.B. <60%, gesichert werden. Tauwasserausfall, Sporenwachstum und damit Schimmelbildung / Verkeimung können zuverlässig ausgeschlossen werden.
  • Ebenso stellte sich heraus, dass bei der erfindungsgemäßen Betriebsweise (Verfahren) die Luftmenge für die zu erbringende Kühlleistung gesenkt und damit die Strömungsgeschwindigkeit im Deckenhohlraum drastisch verringert und eine Staubaufwirbelung vermieden werden kann. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine rückseitige, staubbindende Beschichtung auf der dem zu klimatisierenden Raum abgewandten Seite der akustisch wirksamen Deckenplatte (dem Abdeckbauteil), einen höheren Luftdurchsatz, ohne der Gefahr einer Staubaufwirbelung, zulässt. Mit dieser Möglichkeit wird bei einer, nach dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip installierten Funktionsdecke bzw. Raumtemperierungssystem, die Fähigkeit geschaffen, kurzfristig höhere Kühlleistungen einbringen zu können. Insbesondere in vollen Vortrags- oder Veranstaltungsräumen ist eine kurzfristig erhöhte Luftmenge interessant. Auch wenn solche Räume häufig nicht mit der vollen Raumkapazität genutzt werden, so muss doch die technische Gebäudeausrüstung, insbesondere Lüftung und Kühlung, für diese Situation vorgehalten werden. Ein Umstand der die Investition deutlich erhöht. Wird eine Installation nach dem hier vorgestellten Funktionsprinzip eingebaut, kann die maximale Luft-/Kühlleistung erbracht werden, ohne dass es zu Einschränkungen in der Behaglichkeit kommt. Der Umstand, dass bei solchen in vielen Einrichtungen selten eintretenden Ereignissen der Energieverbrauch wegen höherer hydraulischer Druckverluste überproportional steigt, rechtfertigt sich, wenn in einer Gesamtbetrachtung die nicht verbaute graue Energie einer kleiner dimensionierten Anlage und den typischen maximalen Betriebsstunden solcher Anlagen betrachtet wird. Insbesondere dann, wenn die eingesparten Mittel für die Erzeugung erneuerbarer Energie eingesetzt und damit die Autarkizität und CO2-Neutralität solcher Projekte verbessert wird.
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird des Weiteren auch durch die vorteilhafte Verwendung eines strömungsoffenen Abdeckbauteiles in einem Raumtemperierungssystem, wie beschrieben, gelöst, wobei das Abdeckbauteil einen Zwischenraum von einem übrigen Raum abgrenzt und von der in den Zwischenraum eingeleiteten Luft durchströmt wird.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung des Abdeckbauteiles zeichnet sich insbesondere durch die Mehrfachfunktionalität dieses Bauteiles aus:
    Zunächst dient das Abdeckbauteil der Verkleidung des Gebäudeteils, zum Beispiel der Geschossdecke, wie üblicherweise bei einer abgehängten Decke.
  • Dann zeichnet sich dieses Bauteil auch als Teil der Heizung- bzw. Kühlanlage aus.
  • Und dann ist überraschenderweise gefunden worden, dass das von Luft durchströmte Abdeckbauteil einen nicht unerheblichen Beitrag zur akustischen Verbesserung des Raumes leistet, insbesondere eine schallabsorbierende Eigenschaft aufweist.
  • Nachfolgend werden verschiedene Aspekte bzw. Teilaspekte der Erfindung nochmals dargestellt:
    Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als funktionales Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, dessen Oberfläche akustisch wirksam ausgebildet sein kann, indem zumindest die dem zu optimierenden Raum zugewandte Oberfläche strömungsoffen ausgebildet ist. Dabei kann dieses Bauteil durch Lochung einer Bauplatte oder einen porösen Baustoff, bzw. ein Gewölle, das auch gepresst sein kann, erstellt werden, weitere strömungsoffene Herstellungsverfahren sind ausdrücklich eingeschlossen. Dieses an sich wärmedämmende Bauteil, das die in der Masse eines anderen Baukörpers gespeicherte thermische Energie durch thermisches Dämmvermögen, Strahlungsreflektion, einer angrenzenden Luftschicht etc. zurückzuhalten vermag, kann seinerseits durch eingelassene oder mit oder ohne Wärmeleitprofilen aufgebaute, Fluid führende auch kapillare Rohre, welche thermische Energie zu- oder abführen können oder durch einen das strömungsoffene Bauteil durchquerenden und thermisch beaufschlagten Luftstrom, in seiner thermischen Eigenschaft und/oder seinem Feuchtehaushalt derart beeinflusst werden, dass es im angrenzenden Raum Wärme zu- oder abzuführen vermag und dabei selbst vor Tauwasserausfall oder/und Feuchteschäden geschützt ist und auch die angrenzenden Luftvolumen vor Tauwasserausfall wie auch vor unerwünschter Luftfeuchte (hoher/niedriger) schützt.
  • Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als funktionales Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, mit mindestens einem Kühl-/ Heizregister, welches aus mindestens einem Wärmeleitprofil, welches über wenigstens eine auch funktionale Lamelle, die eine oder mehrere Funktionen wie Wärmeübergabe, Aussteifung oder Befestigung und dazu eine oder mehrere Profilierungen oder/und Auf-/Abkantungen oder Ausnehmungen aufweisen kann, bestehen kann. Es kann zu dessen Temperierung dienen. Dabei wird der Luftstrom nicht oder nur teilweise von einem anderen als dem Heiz-/ Kühlregister des thermisch aktivierten funktionalen Bauteils nachgeheizt, bevor er dem Raum zugeführt wird.
  • Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als funktionales Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, wobei die Nachheizung/Vorwärmung oder Abkühlung dieses Luftstroms bevorzugt bei der Durchdringung der einen Hohlraum bildenden strömungsoffenen Bauplatte erfolgt, bevor der Luftstrom dem Raum zugeführt wird. Dabei kann die für die Vorwärmung benötigte Energie durch in die Bauplatte ein-/aufgelegte Rohrsysteme bereitgestellt werden oder aus dem an die Bauplatte angrenzenden Raum absorbiert werden. Auch eine Kombination ist bevorzugt möglich.
  • Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als funktionales Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, welches in einer bevorzugten Variante derart ausgebildet ist, dass sich ein aus einer Bauplatte mit Wärmetauscher und einem vorhandenen Baukörper ein Hohlraum ausbildet, indem durch das Einblasen von Luft, beispielsweise einer Lüftungsanlage, ein Überdruck ausbildet.
  • Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, bei welchem der ausgebildete Überdruck dazu führt, dass die Zuluft gegebenenfalls vorab beispielsweise von dem Kühl-/Heizregister des an der Bauplatte befindlichen Wärmetauschers oder über der anliegenden Temperatur eines Deckenspeichers thermisch beeinflusst, dem der Bauplatte angrenzenden Raum zugeführt wird. Diese Zuführung kann entweder über mindestens eine Randfuge oder eine Schattenfuge, mindestens einen Schlitz- oder Drallauslass oder/und eine weitere technische Einrichtung erfolgen. Die Zuführung kann aber auch vollständig oder teilweise erfolgen, indem eine strömungsoffene Bauplatte durchquert wird.
  • Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, bei welchem der ausgebildete Überdruck dazu führt, dass keine mit höherer Feuchte und zusätzlichen Partikeln belastete Raumluft in den Deckenhohlraum einströmt und dadurch die Rohrregister der Funktionsdecke mit einer kühleren Systemtemperatur, auch unterhalb der Taupunkttemperatur des Raumes, bedient werden können.
  • Abdeckbauteil, insbesondere als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems, insbesondere als Wand-, Boden- oder Deckenbauteil, wobei in einer weiteren Umsetzungsvariante die strömungsoffene Beplankung durch mindestens einen Anteil einer thermisch aktiven Unterkonstruktion oder/und ein eingelassenes bzw. aufgebautes, auch kapillares Rohrsystem, ohne oder bevorzugt mit zusätzlichen Wärmeleitblechen oder/und eine thermisch aktivierte strömungsoffene Beplankung und/oder durch den diesen Baustoff durchströmenden Luftstrom in ihrem thermischen Zustand und/oder ihrem Feuchtehaushalt beeinflusst werden kann.
  • In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle in Bezug auf die Vorrichtung, also das Raumtemperierungssystem beschriebenen Merkmale und Eigenschaften, aber auch Verfahrensweisen, sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Temperieren eines Raumes und auch der Verwendung eines strömungsoffenen Abdeckbauteiles in einem Raumtemperierungssystem übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur in Bezug auf das Verfahren bzw. die Verwendung genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche, bezogen auf das beanspruchte Raumtemperierungssystem, berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
  • Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass alle in Bezug auf das Verfahren zum Temperieren eines Raumes beschriebenen Merkmale und Eigenschaften, aber auch Verwendungen, sinngemäß auch bezüglich der Formulierung der erfindungsgemäßen Verwendung eines strömungsoffenen Abdeckbauteiles in einem Raumtemperierungssystem übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur in Bezug auf die Verwendung genannte Merkmale können auch im Rahmen der Verfahrensansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
    • Fig. 1, 2 und 3
    je in einem Schnitt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystem
  • In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • In den Figuren 1,2 und 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Raumtemperierungssystems 1 gezeigt. Der prinzipielle Aufbau des Raumtemperierungssystems 1 ist in den drei Figuren grundsätzlich gleich und wird anhand von Figur 1 beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Raumtemperierungssystem 1 dient dazu, den Raum 8 zu erwärmen, zu kühlen oder zu klimatisieren. Der Raum 8 wird von verschiedenen Gebäudeteilen 4 begrenzt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind dies die Gebäudewand 41 und die Geschossdecke 40. Unterhalb der Geschossdecke 40 befindet sich, von einer Unterkonstruktion 7 gehalten, eine Raumdecke 80.
  • Die Raumdecke 80 besteht aus einer, oder bevorzugt, einer Mehrzahl von Abdeckbauteilen 5. Der Aufbau entspricht insofern der einer herkömmlichen abgehängten Decke.
  • Das Abdeckbauteil 5 besitzt eine Vielzahl von Öffnungen 50, die insbesondere rechtwinklig zur flächigen Erstreckung des Abdeckbauteiles 5 orientiert sind. Allgemein gesprochen sind die Öffnungen 50 so angeordnet, dass Gas, bevorzugt Luft, von der einen Seite des plattenartigen Abdeckbauteiles 5 auf die andere Seite durchzuströmen vermag. Daher können auch die Öffnungen 50 zum einen variabel orientiert und zum anderen auch in sich variabel ausgestaltet sein, wie es sich eben aus der Herstellungsweise des Abdeckbauteiles 5 ergibt.
  • Zusammen mit der Geschossdecke 40 begrenzt das oder die Abdeckbauteil/e 5 (bzw. die daraus gebildete Raumdecke 80) einen Zwischenraum 3. Dieser Zwischenraum 3 dient zum Beispiel als Installationsraum 30 und somit zur Aufnahme von weiteren Leitungen oder sonstigen Ausstattungen.
  • Die Auslassöffnung 20 der Luftquelle 2 mündet in den Zwischenraum 3. Die Luftquelle 2 hat die Aufgabe zum Beispiel Frischluft zu temperieren, insbesondere zu kühlen und zu trocknen und diese über die Auslassöffnung 20 in den Zwischenraum 3 zu fördern. Sie besitzt daher zum Beispiel entsprechende Kühl- oder Heizregister sowie eine Lufttrocknung und entsprechende Luftfördereinrichtungen. Die Luftquelle 2 ist alternativ auch Teil eines Umluftsystems, bei welchem die Luftquelle 2 Luft aus dem Raum 8 verwendet/aufbereitet.
  • Die Auslassöffnung 20 durchdringt in diesem Ausführungsbeispiel rohrartig die Gebäudewand 41. Es können hierzu aber auch andere Varianten realisiert werden, die den gleichen Zweck dienen. So ist zum Beispiel eine Durchführung durch die Geschossdecke 40 denkbar oder aber die aufbereitete Luft gelangt durch einen das Abdeckbauteil 5 durchdringenden Kanal in den Zwischenraum 3.
  • In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Zwischenraum 3 durch eine Wärme- oder Kältequelle 6 temperiert. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel trägt die Unterkonstruktion 7 diese Wärme- oder Kältequelle 6. Hierzu setzt die Wärme- oder Kältequelle 6 ein Wärmeleitprofil 61, welches zum Beispiel einstückig mit der T-artigen Unterkonstruktion 7 verbunden ist. Das Wärmeleitprofil 61 hat zum einen die Aufgabe mit entsprechenden Befestigungsmitteln das Abdeckbauteil 5 zu tragen. Alternativ ist vorgesehen, dass das Abdeckbauteil 5 auf dem flanschartig ausgebildeten Wärmeleitprofil 61 (nicht gezeigt) aufliegt und so positioniert ist. An den seitlichen Enden des symmetrisch aufgebauten Wärmeleitprofiles 61 ist jeweils eine (längsverlaufende) Aufnahmeöffnung oder Aufnahmerinne 63a und 63b angeordnet. In diese ist bevorzugt klemmend je ein Leitungskörper 62 eingelegt. Der Leitungskörper 62 dient dazu vorzugsweise flüssiges Wärme-bzw. Kältemedium (es ist auch gasförmiges möglich) von einem Wärme- bzw. Kältevorrat heranzuleiten.
  • Der Zwischenraum 3 wird nun dadurch temperiert, dass (im Falle einer Wärmequelle 6) ein erwärmtes Wärmemedium (vorzugsweise Wasser) durch die Leitungkörper 62 fließt und, aufgrund des guten thermischen Kontaktes zwischen dem Leitungskörpern 62 und den Aufnahmerinnen 63a, 63b, diese Wärme in das Wärmeleitprofil 61 übergeben wird. Das Wärmeleitprofil 61 ist als im Wesentlichen parallel zu der Ebene des Abdeckbauteil 5 ausgebildeter Streifen aus Metall (Blech) ausgebildet und erwärmt sich aufgrund des warmen Wärmemediums. Die flächige Ausgestaltung des Wärmeleitprofiles 61 wirkt auch gleichzeitig als Wärmetauscher 60. Dieser Wärmetauscher 60 gibt die eingeprägte Wärme einerseits an das Abdeckbauteil 5 und andererseits an den Zwischenraum 3 ab. Auch das erwärmte Abdeckbauteil 5 gibt die aufgenommene Wärme (zumindest zum Teil) an die Luft im Zwischenraum 3 ab.
  • Die Funktionsweise einer Kältequelle 6 ist zu dem oben vorgeschriebenen Verlauf gerade umgekehrt, anstelle von einem erwärmten Medium fließt durch den Leitungskörper 62 ein gekühltes Wärmemedium und die Wärme- bzw. Energieströme drehen sich um.
  • Die Funktionsweise des Raumtemperierungssystems 1 nach der Erfindung ist nun die, dass die von der Luftquelle 2 durch die Auslassöffnung 20 in den Zwischenraum 3 (mit einem gewissen Überdruck) geblasene Luft durch die im Zwischenraum 3 angeordnete Wärmequelle 6 erwärmt wird. Der mittlere Querschnitt ein jeder Öffnung 50 des Abdeckbauteiles 5 ist deutlich kleiner als der Querschnitt der Auslassöffnung 20, wodurch sich ein geringer Überdruck in dem Zwischenraum 3 gegenüber dem Raum 8 einstellt, der auch dafür verantwortlich ist, dass die erwärmte Luft über die größere Fläche des Abdeckbauteiles 5 durch diesen hindurch in den Raum 8 gelangt.
  • Diese Verteilung der Luft ist mit den Pfeilen 49a, 49b und 49c angedeutet. Der an der Auslassöffnung 20 eintretende, zentrale Luftstrom 49a teilt sich im Zwischenraum 3 in eine Vielzahl von Teilströmen 49b auf, die dann das strömungsoffene Abdeckbauteil 5 durchdringen und in den Teilströmen 49c mit erhöhter Temperatur (im Heizfall) in den Raum 8 gelangen.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich wie folgt von dem Beispiel nach Figur 1. In Figur 2 ist der thermisch aktivierte Gebäudeteil 4a (hier die Geschossdecke 40) die Wärme- oder Kältequelle 6. In diesem Ausführungsbeispiel wirkt die Geschossdecke 40 auch gleichzeitig als Wärmespeicher 48. Die dem Zwischenraum 3 zugewandte Oberfläche 42 der Geschossdecke 40 bildet einen großflächigen Wärmetauscher 60 aus. Die thermisch aktivierte Geschossdecke 40 gibt über diesen Wärmetauscher 60 Wärme an die Luft, die sich im Zwischenraum 3 befindet, ab. Die Verteilung der Luft von der Auslassöffnung 20 kommend hin zum Raum 8 ist wie in Figur 1 dargestellt.
  • Zum Aufladen des Wärmespeichers 48, also zu seiner thermischen Aktivierung, sind in diese Leitungskörper 62a eingebettet. Dies ist zum Beispiel ein Realisierungsvorschlag der Erfindung bei einem Neubau. Eine Aktivierung der als Wärmespeicher 48 dienenden, bestehenden Geschossdecke 40 kann im Sanierungsfall aber auch durch die Montage entsprechender Wärmeleitprofile (ähnlich wie in Figur 1) auf der Unterseite der Geschossdecke 40 erfolgen.
  • Es ist klar, dass im Kühlfall das thermisch aktivierbare Gebäudeteil 4 nicht erwärmt, sondern gekühlt wird und sich somit die entsprechenden Wärmeströme umdrehen.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich wiederum in der Ausgestaltung der Wärme- oder Kältequelle 6 von den Beispielen nach Figur 1 und 2.
  • In Figur 3 ist das Abdeckbauteil 5a thermisch aktiviert bzw. aktivierbar. Hierzu besitzt das plattenartige Abdeckbauteil 5a eine Mehrzahl von eingebetteten Leitungskörpern 62b, die, je nach Betriebsfall (Kühlung oder Heizung), mit gekühltem oder erwärmten Medium beauftragbar sind. Daher ist der Leitungskörper 62b auch mit einem Wärme- bzw. Kältevorrat (nicht gezeigt) leitungstechnisch verbunden.
  • Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 und 2 wird in dem Beispiel nach Figur 3 die in den Zwischenraum 3 eingeblasene Luft erst in dem Abdeckbauteil 5a erwärmt. Dabei ist von Vorteil, dass in porösem oder strömungsoffenem Material des Abdeckbauteiles 5 eine große Wärmetauscherfläche zur Erwärmung des durchströmenden Luftstromes zur Verfügung steht.
  • Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
  • Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Raumtemperierungssystem
    2
    Luftquelle
    20
    Auslassöffnung
    3
    Zwischenraum
    30
    Installationsraum
    4, 4a
    Gebäudebauteil
    40
    Geschoßdecke
    41
    Gebäudewand
    48
    Wärmespeicher
    49a, 49b, 49c
    Luftstrom
    5
    Abdeckbauteil
    50
    Öffnungen
    6
    Wärme- oder Kältequelle
    60
    Wärmetauscher
    61
    Wärmeleitprofil
    62, 62a, 62b
    Leitungskörper
    63a, 63b
    Aufnahmerinne
    7
    Unterkonstruktion
    8
    Raum
    80
    Raumdecke

Claims (15)

  1. Raumtemperierungssystem, mit einer Luftquelle (2), die dafür vorgesehen ist, temperierte und/oder getrocknete Luft zur Verfügung zu stellen und einen Zwischenraum (3), der zumindest einerseits von einem Gebäudebauteil (4) und andererseits von mindestens einem, von dem Gebäudebauteil (4) beabstandeten Abdeckbauteil (5) begrenzt ist, wobei das mindestens eine Abdeckbauteil (5) derart strömungsoffen ist, dass Luft durch das Abdeckbauteil (5) zu strömen vermag, wobei die mindestens eine Auslassöffnung (20) der Luftquelle (2) in den Zwischenraum (3) mündet und das Raumtemperierungssystem (1) eine, dem Zwischenraum (3) oder dem mindestens einem Abdeckbauteil (5) zugeordnete Wärme- oder Kältequelle (6) aufweist, die dafür vorgesehen ist, die von der Auslassöffnung (20) in den Zwischenraum (3) und von dort durch das mindestens eine strömungsoffene Abdeckbauteil (5) strömende Luft zu erwärmen oder zu kühlen.
  2. Raumtemperierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckbauteil (5) geräusch- bzw. schallabsorbierend, insbesondere porös oder gelocht, ausgebildet ist.
  3. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterkonstruktion (7) vorgesehen ist, welche das mindestens eine Abdeckbauteil (5) trägt.
  4. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkonstruktion (7) Teil der Wärme- oder Kältequelle (6) ist, insbesondere die Unterkonstruktion (7) einen Wärmetauscher (60) oder ein Heiz- oder Kühlregister der Wärme- oder Kältequelle (6) trägt oder ausbildet.
  5. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme- oder Kältequelle (6) das thermisch aktivierte oder aktivierbare Gebäudebauteil (4, 4a) ist.
  6. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch aktivierte oder aktivierbare Gebäudebauteil (4, 4a) einen Wärmetauscher trägt oder in ihm ein Kühl- oder Wärmemedium aufnehmender und leitender Leitungskörper (62a) vorgesehen ist.
  7. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme- oder Kältequelle (6) das thermisch aktivierte oder aktivierbare Abdeckbauteil (5, 5a) ist.
  8. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch aktivierte oder aktivierbare Abdeckbauteil (5, 5a) einen Wärmetauscher trägt oder in ihm ein Kühl- oder Wärmemedium aufnehmender und leitender Leitungskörper (62b) vorgesehen ist.
  9. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme- oder Kältequelle (6) ein Heiz- oder Kühlregister ist, welches an der Auslassöffnung (20) angeordnet ist.
  10. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (60) oder das Heiz- oder Kühlregister aus mindestens einem Wärmeleitprofil (61) gebildet ist, welches in einer längsverlaufenden Aufnahmeöffnung (63a, 63b) einen ein Kühl- oder Wärmemedium aufnehmenden und leitenden Leitungskörper (62) aufnimmt.
  11. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckbauteil (5) als Mineralstoffplatte, Mineralfaserplatte, Mineralschaumplatte, Holzwollplatte, Stahlwollplatte, Hanfwollplatte, Glasfaserplatte, oder als Glasschaumplatte ausgebildet ist.
  12. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckbauteil (5) mit einem Herbizid, einem Fungizid und / oder brandhemmend ausgestattet ist.
  13. Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugung der im Raum befindlichen Luft vorgesehen ist.
  14. Verfahren zum Temperieren eines Raumes, gekennzeichnet durch die Abfolge folgender Schritte:
    - Kühlen und Trocknen der Luft
    - Leiten der gekühlten und getrockneten Luft in einen, von dem Raum durch mindestens ein Abdeckbauteil (5) getrennten Zwischenraum
    - Erwärmen oder Kühlen der Luft im Zwischenraum und Durchströmen des strömungsoffenen Abdeckbauteiles (5) oder
    - Erwärmen oder Kühlen der Luft während des Durchströmens des strömungsoffenen Abdeckbauteiles (5).
  15. Verwendung eines strömungsoffenen Abdeckbauteiles in einem Raumtemperierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, wobei das Abdeckbauteil einen Zwischenraum von einem übrigen Raum abgrenzt und von der in den Zwischenrum eingeleiteten Luft durchströmt wird.
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