DE10023501A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Klimatisieren eines Raumes - Google Patents

Abstract

Die Entwicklung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes, wobei folgende Schritte erfolgen: DOLLAR A - Einleiten von behandelter oder unbehandelter Außenluft in den Raum und DOLLAR A - Umwälzen von Raumluft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimati­ sieren eines Raumes.

Für die Klimatisierung eines Raumes sind Klimagerä­ te bekannt, die im Fensterbrüstungsbereich angeord­ net werden können. Sie saugen Raumluft an, konditi­ onieren diese und führen die konditionierte Luft in den Raum zurück. Es liegt somit ein Umluftsystem vor.

Ausgehend von diesem bekannten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein besonders ange­ nehmes Raumklima zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Einlei­ ten von behandelter oder unbehandelter Außenluft in den Raum und ein Umwälzen von Raumluft erfolgen. Die Erfindung sieht damit zwei Maßnahmen in Kombi­ nation vor: zum einen das Einleiten von behandelter oder unbehandelter Außenluft in den Raum, um insbe­ sondere eine Lufterneuerung vorzunehmen, und zum anderen einen Umwälzbetrieb von Raumluft, um die Raumluftkonditionen zu beeinflussen, insbesondere eine Temperaturbehandlung vorzunehmen. Beide Maß­ nahmen erfolgen zeitgleich.

Im Zuge dieser Anmeldung soll unter einem "Behandeln" von Luft eine Temperaturbeeinflussung, also ein Kühlen oder ein Heizen und/oder eine Be­ feuchtung und/oder einer Filterung verstanden wer­ den.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, dass die umgewälzte Raumluft einer Behandlung unterzogen wird.

Es ist vorteilhaft, wenn die Außenluft etwa hori­ zontal in den Raum eingebracht wird. Dies erfolgt vorzugsweise im unteren Bereich des Raumes, Insbe­ sondere etwa bis zur halben oder bis zu einem Drit­ tel oder bis zu einem Viertel der Gesamtraumhöhe.

Ein als besonders angenehm empfundener Raumzustand wird dadurch erzielt, dass die Außenluft impulsarm, insbesondere als Quellluftströmung, in den Raum eingebracht wird. Dies hat geringe Luftströmungsge­ schwindigkeiten zur Folge.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, dass als Behandlung der Außenluft und/oder der Umluft eine Filterung und/oder eine Befeuchtung und/oder eine Kühlung und/oder eine Heizung er­ folgt. Entweder wird nur die Außenluft oder die Um­ luft entsprechend behandelt. Alternativ ist es je­ doch auch möglich, beide Luftarten, also die Außen­ luft und die Umluft entsprechend zu behandeln, wo­ bei auch unterschiedliche oder mehrfache Behandlun­ gen in Frage kommen.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Außenluft im Bereich der Außenfassade des Raumes angesaugt wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, dass zur Umwälzung der Raumluft eine Absaugung im oberen Bereich des Raumes erfolgt. Aufgrund von Wärmelasten erfolgt eine Wärmeschichtung der Raum­ luft, wobei die am stärksten erwärmten Luftschich­ ten sich im Bereich der Raumdecke befinden. Dort erfolgt in vorteilhafter Weise die Absaugung.

Es ist vorgesehen, dass die umgewälzte Raumluft et­ wa in vertikaler Richtung in den Raum eingebracht wird. Dies erfolgt vorzugsweise mit entsprechend großem Impuls, um eine große Wurfweite zu erzielen. Insbesondere wird die umgewälzte Raumluft raumsei­ tig entlang einer Trennwand in den Raum einge­ bracht. Bei dieser Trennwand kann es sich bevorzugt um eine zum Fenster des Raumes zugewandte separate Glasscheibe handeln. Die an dieser Trennwand ent­ lang streichende Luft kann sich bevorzugt nach dem Coandaeffekt anlegen und daher weit in den Raum eindringen. Aufgrund dieses Effekts wird die Luft bei gleichem Impuls über eine größere Entfernung transportiert als bei einer Luftströmung, die sich nicht entlang einer Fläche, sondern frei im Raum bewegt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Doppelfunktion der Trennwand vorgesehen, in dem auf ihrer dem Raum zugewandten Seite die aufbereitete Umluft in den Raum eingebracht und auf ihrer dem Raum abgewandten Seite die belastete Raumluft abge­ führt wird. Hierzu streicht die belastete Umluft etwa vertikal nach unten an der Trennwand entlang.

Um einen Luftrückführungskanal für die Umluft zu schaffen, ist insbesondere vorgesehen, dass die Trennwand zum Fenster des Raumes einen Abstand auf­ weist, so dass ein Zwischenraum gebildet wird, der von der belasteten Umluft durchströmt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Klimatisieren eines Raumes, mit einer ersten luft­ technischen Einrichtung, die Außenluft ansaugt und behandelt oder unbehandelt in den Raum einbringt, und mit einer zweiten lufttechnischen Einrichtung, die im Umluftverfahren Raumluft umwälzt.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die zweite lufttechnische Einrichtung eine Luftbehandlungsein­ richtung aufweist.

Die erste und/oder zweite lufttechnische Einrich­ tung können als Ventilatorkonvektor ausgebildet sein.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die zweite lufttechnische Einrichtung eine Luftbe­ feuchtungseinrichtung auf. Dabei ist es nicht er­ forderlich, dass die Luftbefeuchtungseinrichtung in die zweite lufttechnische Einrichtung integriert ist, sondern sie kann als örtlich separate Baugrup­ pe von den übrigen Baugruppen der zweiten lufttech­ nischen Einrichtung getrennt aufgestellt sein.

Die erste lufttechnische Einrichtung weist bevor­ zugt einen Luftfilter auf. Gerade im Hinblick auf die Außenluft stellt dieser Luftfilter sicher, dass Schwebstoffe und dergleichen zurückgehalten werden und daher nicht in den Raum gelangen.

Die Erfindung sieht vorteilhafterweise ferner vor, dass die erste und/oder die zweite lufttechnische Einrichtung in einer Fensternische des Raumes auf­ gestellt sind. Dies hat raumtechnische Vorteile und belässt einen hinreichend großen Verkehrsraum.

Die Ausgestaltung ist vorzugsweise derart getrof­ fen, dass - ausgehend vom Fenster des Raumes - die beiden lufttechnischen Einrichtungen hintereinander liegend angeordnet sind. Dabei befindet sich zwi­ schen der ersten lufttechnischen Einrichtung und der Fassade des Raumes die zweite lufttechnische Einrichtung oder zumindest Baugruppen der zweiten lufttechnischen Einrichtung.

Vorteilhafterweise ist ferner die Luftbefeuchtungs­ einrichtung der zweiten lufttechnischen Einrichtung zugeordnet, die die Umwälzung der Raumluft vor­ nimmt.

Der Luftfilter ist insbesondere luftaustrittsseitig an der ersten lufttechnischen Einrichtung angeord­ net.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an­ hand eines Ausführungsbeispiels. Hier zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt in schematischer An­ sicht durch den Fassadenbereich eines Raumes und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Klimatisierung eines Raumes 2. Der Raum weist einen Boden 3, eine Decke 4, ein Fenster 5 und einen Fensternischenbe­ reich 6 auf. Die Vorrichtung 1 ist im Fensterni­ schenbereich 6, unterhalb des Fensters 5, angeord­ net. Sie ragt dabei - abgedeckt durch eine Fenster­ bank 7 - einen gewissen Bereich in den Raum 2 hin­ ein.

Parallel zum Fenster 5 des Raumes 2 ist eine Trenn­ wand 8 angeordnet, die als Glasscheibe 9 ausgebil­ det ist. Die Glasscheibe 9 weist einen Abstand a von beispielsweise 30 cm von der Ebene des Fensters 5 auf, so dass dort ein Zwischenraum 10 ausgebildet ist. Ferner erstreckt sich die Glasscheibe 9 - in vertikaler Richtung - ausgehend von der Fensterbank 7 bis in die Nähe der Decke 4 des Raumes 2, wobei bis zur Decke 4 ein Abstand b verbleibt, um dort eine vorzugsweise schlitzförmige Abluftöffnung 11 zu schaffen. Die Fensterbank 7 wird von einer Durchgangsöffnung 12 durchsetzt, um eine Verbindung zwischen dem Zwischenraum 10 und einem Nischenraum 13 unterhalb der Fensterbank 7 herzustellen.

Die Fensterbank 7 ist stufenförmig ausgebildet. Sie weist im Bereich des Fensters 5 einen horizontalen Sims 14 auf, der - in der Zone des Zwischenraume 10 - in eine Vertikalwand 15 übergeht, die sich bis auf den Rohfußboden 16 erstreckt. Von der Vertikalwand 15 geht eine horizontale Fensterbankverlängerung 17 aus, die den Nischenraum 13 nach oben hin abschließt und sich ein gewisses Stück in den Raum 2 hinein erstreckt. Sie schließt mit einer Randkante 18 ab.

Im Bereich einer Außenfensterbank 19 des Fensters 5 ist eine Frischluftöffnung 20 ausgebildet, die sich unterhalb des Fensters 5 befindet und mittels eines Regenschutzbleches 21 überfangen wird. An die Frischluftöffnung 20 schließt ein Frischluftkanal 22 an, der von dem Sims 14 und der Vertikalwand 15 sowie einer Außenfassade 23 begrenzt wird. Der Frischluftkanal 22 verläuft winkelförmig, das heißt, er weist einen horizontalen Bereich 24 und einen sich daran anschließenden vertikalen Bereich 25 auf.

Im Nischenraum 13 ist eine erste lufttechnische Einrichtung 26 angeordnet, die Außenluft in den Raum 2 einbringt. Ferner befindet sich in dem Ni­ schenraum 13 eine zweite lufttechnische Einrichtung 27, die im Umluftverfahren betrieben wird, das heißt, sie saugt Raumluft aus dem Raum 2 an und führt diese Raumluft wieder in den Raum 2 zurück. Der Fig. 1 ist zu entnehmen, dass sich die zweite lufttechnische Einrichtung 27 zwischen der ersten lufttechnischen Einrichtung 26 und der unterhalb des Fensters 5 liegenden Außenfassade 23 befindet. Vom Raum 2 aus gesehen sind die beiden lufttechni­ schen Einrichtung 26 und 27 hintereinander liegend angeordnet, wie dies auch aus der Draufsicht der Fig. 2 hervorgeht.

Die erste lufttechnische Einrichtung 26 ist als Ventilatorkonvektor 28 ausgebildet, der einen Querstromventilator 29 oder einen Radialventilator und einen Wärmetauscher 30 aufweist. Die zweite luft­ technische Einrichtung 27 ist mit einem Querstrom­ ventilator 33 oder einem Radialventilator und einem Wärmetauscher 34 versehen. Ferner weist die zweite lufttechnische Einrichtung 27 eine Befeuchtungsmat­ te 35 auf, die mit einer Luftbefeuchtungseinrich­ tung 32 zusammenwirkt, welche an der dem Raum 2 zu­ gewandten Seite 31 der Vertikalwand 15 angeordnet ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist diese Luftbefeuchtungs­ einrichtung 32 mit Wasserspritzdüsen 36 ausgestat­ tet, aus denen Sprühkegel 37 zur Befeuchtung der Befeuchtungsmatte 35 austreten.

Der Querstromventilator 33 der zweiten lufttechni­ schen Einrichtung 27 arbeitet eingangsseitig mit dem Wärmetauscher 34 zusammen und ist ausgangssei­ tig an einen Luftaustrittskanal 38 angeschlossen, der die Fensterbank 7 durchsetzt und mit seiner Luftaustrittsöffnung 39 auf der dem Raum 2 zuge­ wandten Seite der Glasscheibe 9 liegt. Die Anord­ nung ist derart getroffen, dass ein dort austreten­ der Luftstrom mit Impuls vertikal nach oben in den Raum 2 ausgestoßen wird, wobei er an der Scheibe 9 entlang streicht. Vorzugsweise ist die Luftaus­ trittsöffnung 39 über die gesamte Breite oder zu­ mindest über eine Teilbreite der Glasscheibe 9 aus­ gebildet.

Der Frischluftkanal 22 ist in seinem vertikalen Be­ reich 25 an zwei flexible Rohre 40, 41, insbesonde­ re Rechteckrohre, angeschlossen, die um die zweite lufttechnische Einrichtung 27 herumgeführt sind und an einen Lufteintrittsstutzen 42 der ersten lufttechnischen Einrichtung 26 angeschlossen sind (Fig. 2). Auf diese Art und Weise kann der Quer stromventilator 29 Außenluft ansaugen und - ausgangsseitig - einer Luftverteilkammer 43 zufüh­ ren, von der aus die Luft über ein Luftfilter 44 dem Raum 2 im Bereich des Bodens 3 möglichst im­ pulsarm, vorzugsweise als Quellluft, zugeführt wird.

Um Kondensat und Überschusswasser aus der Luftbe­ handlung auffangen zu können, befindet sich unter­ halb der Luftbefeuchtungseinrichtung 32, der ersten lufttechnischen Einrichtung 26 und der zweiten lufttechnischen Einrichtung 27 eine Wasserauffang­ wanne 45.

Es ergibt sich folgende Funktion:

Zur Klimatisierung des Raumes 2 befinden sich die erste lufttechnische Einrichtung 26 und die zweite lufttechnische Einrichtung 27 im Betrieb, das heißt, ihre Querstromventilatoren 29 und 33 sind eingeschaltet. Die erste lufttechnische Einrichtung 26 saugt über die Frischluftöffnung 20 Außenluft (in Fig. 1 und 2 als Pfeil eingetragen und mit A gekennzeichnet) an, die den Frischluftkanal 22 pas­ siert und über die beiden Rechteckrohre 40 und 41 zum Lufteintrittsstutzen 42 der ersten lufttechni­ schen Einrichtung 26 gelangt. Dort durchströmt die Außenluft zur möglichen Konditionierung den Wärme­ tauscher 30, passiert dann den Querstromventilator 29 und gelangt in die Luftverteilkammer 43 und tritt von dort über den Luftfilter 44 in den Raum 2 ein. Die zweite lufttechnische Einrichtung 27 arbeitet im Umluftbetrieb (Umwälzluft in Fig. 1 und 2 jeweils als Pfeil eingetragen und mit U gekenn­ zeichnet). Die zweite lufttechnische Einrichtung 27 saugt mittels ihres Querstromventilators 33 im Be­ reich der Decke 4 des Raumes 2 Luft über die Ab­ luftöffnung 11 an, die den Zwischenraum 10 zwischen dem Fenster 5 und der Glasscheibe 9 etwa senkrecht nach unten strömt und auf ihrem Weg in den Nischen­ raum 13 die Durchgangsöffnung 12 passiert. Sie ge­ langt dann zur Befeuchtungsmatte 35 der zweiten lufttechnischen Einrichtung 27 und wird - sofern die Luftbefeuchtungseinrichtung 32 in Betrieb ist - an­ gefeuchtet. Anschließend passiert sie den Wärmetau­ scher 34, durchsetzt den Querstromventilator 33, durchströmt den Luftaustrittskanal 38 und wird mit Impuls aus der Luftaustrittsöffnung 29 vertikal nach oben entlang der Glasscheibe 9 in den Raum 2 ausgeblasen.

Aufgrund der Erfindung ist somit im Bereich der Fensternische sowohl ein Außenluftgerät (luft­ technische Einrichtung 1) als auch ein Umluftgerät (lufttechnische Einrichtung 2) hintereinander ange­ ordnet. Beide Geräte sind als Ventilatorkonvektoren ausgebildet, die vorzugsweise Wärmetauscher als 4- Leiter-Systeme zum Heizen und Kühlen aufweisen. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass die Be- und Ent­ feuchtung der Raumluft vorzugsweise mittels des Um­ luftgeräts durchgeführt wird. Die Luftbefeuchtungs­ einrichtung besitzt zur Befeuchtung vorzugsweise einen Düsenstock mit vorzugsweise acht Zerstäuber­ düsen, die auf die als Filterflies ausgebildete Be­ feuchtungsmatte 35 sprühen. Die Steuerung der Be­ feuchtung erfolgt vorzugsweise dezentral über eingebaute Magnetventile. Das Außenluftgerät (erste lufttechnische Einrichtung 26) übernimmt bevorzugt die Lufterneuerung und zusätzlich auch die Funktio­ nen Heizen oder Kühlen, sofern das die Außenluft­ konditionen fordern. Vorzugsweise sind mehrere Ven­ tilatorstufen vorgesehen. Um zu verhindern, dass verschmutzte Außenluft in das Kanalsystem gelangt, kann im Bereich der Frischluftöffnung 20 ein nicht dargestelltes Grobfilter vorgesehen sein. Die Kanä­ le und Flexrohrverbindungen sind vorzugsweise mit Antidröhnbeschichtung vorgesehen, um einen leisen Betrieb zu ermöglichen. Wie bereits vorstehend er­ wähnt, wird die Umluft mit relativ hohem Impuls vertikal direkt vor der Glasscheibe 9 ausgeblasen. Vorzugsweise wird die Luft über ein spezielles, nicht dargestelltes, mit Leitschaufeln versehenes Auslassgitter geführt, um sie in verschiedene Ein­ zelstrahlen aufzuteilen. Hierdurch tritt eine er­ höhte Induktion mit der Raumluft auf, wobei die In­ duktionswirkung der einzelnen Freistrahlen zu einer raschen Vermischung mit der Raumluft führt und da­ mit ein rascher Temperatur- und Geschwindigkeitsab­ bau auftritt.

Claims (26)

1. Verfahren zum Klimatisieren eines Raumes, ge­ kennzeichnet durch folgende Schritte

• - Einleiten von behandelter oder unbehandelter Au­ ßenluft in den Raum und
• - Umwälzen von Raumluft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die umgewälzte Raumluft behandelt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenluft et­ wa horizontal in den Raum eingebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenluft in den unteren Bereich des Raumes eingebracht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenluft im­ pulsarm, insbesondere als Quellluft, in den Raum eingebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass als Behandlung der Außenluft und/oder der Umluft eine Filterung und/oder eine Befeuchtung und/oder eine Kühlung und/oder eine Heizung erfolgt.

7. verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenluft im Bereich der Außenfassade des Raumes angesaugt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umwälzung der Raumluft eine Absaugung im oberen Bereich des Rau­ mes erfolgt.

9. verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die umgewälzte Raumluft etwa in vertikaler Richtung in den Raum eingebracht wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die umgewälzte Raumluft mit Impuls, vorzugsweise mit relativ star­ kem Impuls, in den Raum eingebracht wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die umgewälzte Raumluft raumseitig entlang einer Trennwand in den Raum eingebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Raum abgesaugte Umluft entlang der raumabgewandten Seite der Trennwand geleitet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Umluft etwa vertikal nach unten an der Trennwand entlang strömt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Umluft einen zwischen der Trennwand und dem Fenster des Raumes ausgebildeten Zwischenraum durchströmt.

15. Vorrichtung zum Klimatisieren eines Raumes, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 mit einer ersten lufttechnischen Einrichtung (26), die Außenluft ansaugt und behandelt oder un­ behandelt in den Raum einbringt, und mit einer zweiten lufttechnischen Einrichtung (27), die im Umluftverfahren Raumluft umwälzt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die zweite lufttechnische Einrich­ tung (27) eine Luftbehandlungseinrichtung aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite lufttechnische Einrichtung (26, 27) als Ventilatorkonvektoren (28, 46) ausgebildet ist/sind.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite lufttechnische Einrichtung (27) eine Luftbefeuch­ tungseinrichtung (32) aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste lufttechnische Einrichtung (26) einen Luftfilter (44) aufweist.

20. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite lufttechnische Einrichtung (26, 27) in der Fensternische (Fensternischenbereich 6) des Raumes (2) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - ausgehend vom Fenster (5) des Raumes (2), die beiden luft­ technischen Einrichtungen (25, 27) hintereinander liegend angeordnet sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sich zwischen der ersten lufttechni­ schen Einrichtung (26) und der Fassade (Außenfassade 23) des Raumes (2) die zweite luft­ technische Einrichtung (27) oder zumindest Baugrup­ pen von ihr befindet beziehungsweise befinden.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Luftbefeuchtungseinrichtung (32) der zweiten luft­ technischen Einrichtung (27) im Bereich der Fassade (Außenfassade 23) befindet.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfil­ ter (44) luftaustrittsseitig an der ersten luft­ technischen Einrichtung (26) angeordnet ist.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (8) mit Abstand zum Fenster (5) des Raumes (2) an­ geordnet ist und der Zwischenraum (10) zwischen Trennwand (8) und Fenster (5) von der Umluft durch­ strömt wird.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (8) als Glasscheibe (9) ausgebildet ist.