DE3228401A1

DE3228401A1 - Verfahren und vorrichtung zur klimatisierung (air-conditioning) insbesondere von industrie-gebaeuden, mit einer reduzierung der dissipation durch zufuehrung von unter ueberdruck stehender luft und erheblicher verringerung des thermischen gefaelles

Info

Publication number: DE3228401A1
Application number: DE19823228401
Authority: DE
Inventors: Marco Milano Zambolin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1982-07-29
Publication date: 1983-02-17
Also published as: FR2510728A1; SE8204508D0; ES8307356A1; GB2105458A; ES514552A0; CA1178841A; IT8123283A0; CH651914A5; FR2510728B1; JPS5852926A; BE893893A; SE8204508L; NL8203061A; DK341782A; GB2105458B

Description

J-

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung (AIR-Conditioning) insbesondere von Industrie-Gebäuden, mit welchem die thermische Dissipation, die insbesondere in der Nähe des Daches in Gebäuden auftritt, merklich vermindert wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Es ist bekannt, daß die Beheizung von Häusern sehr teuer ist und die Reduzierung der erheblichen Kosten durch geeignete Maßnahmen wird eine immer dringendere An-,Q gelegenheit.

Trotz der Tatsache, daß moderne Technologie den Einsatz von Materialien erlaubt, die eine immer größer werdende Isolierungswirkung aufweisen, bleibt die thermische ■je Dissipation dennoch unangemessen hoch. Insbesondere bei sehr hohen Gebäuden treten spezielle Einflüsse durch Dissipations-Phänomene infolge eines Zusammentreffens ungünstiger Ursachen auf.

^In nahezu allen Fällen ist es der untere Teil des Gebäudes, der beheizt werden muß; andererseits ist es, um diesen Bereich bei einer richtigen Temperatur zu halten, erforderlich, das ganze Gebäude zu beheizen/und da Wärme wegen des bekannten physikalischen Effektes dazu

oc neigt, aufzusteigen, ist die Lufttemperatur in den oberen Bereichen der Gebäude höher als in den Arbeitsbereichen.

Weiterhin ist das Dach das thermisch am wenigsten isolierte Gebiet in Industrie-Gebäuden (aus technischen und wirtschaftlichen Gründen), und gerade in diesem Bereich tritt die größte Differenz zwischen der Außen- und der Innentemperatur auf.

Es ergibt sich, daß die maximale Dissipation in dem Teil eines Gebäudes auftritt, in dem die Beheizung nicht am

dringlichsten ist.

Weiterhin verursacht der Unterschied in der Temperatur des oberen und unteren Bereichs von Gebäuden, daß heiße Luft durch die Spalten und Löcher, die in dem oberen Teil des Gebäudes vorhanden sind, wegen des sogenannten "Zugeffekts" entweicht.

Damit ist als Reaktion verbunden das Einsickern einer gewissen, in Übereinstimmung damit stehender Menge kalter Luft im unteren Bereich des Gebäudes, in welchem die Heizung am wichtigsten ist.

Um die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden, ^ 5 schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Klimatisierung von Gebäuden (insbesondere Industriebauten), gemäß dem eine gewisse Menge von Luft von außen in den oberen Bereich des Gebäudes geleitet wird, so daß eine

ι ^ .· ,ausgebildet wird ... . „.. ,. . laminare Strömung* die als Sperre fur exne Warmedissipation arbeitet,die infolge derLeitung und Strahlung durch dasDach und die Wände des Gebäudes auftritt.

Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, eine gewisse Menge unter überdruck stehender Luft in den oberen Bereich des Gebäudes eintreten zu lassen, und diese Luft dann nahe an dem Dach und den Wänden auszubreiten, so daß die im Inneren befindliche heiße Luft mit dem Dach und den Wänden nicht in Berührung gelangt und kein Wärmeverlust auftritt.

Die wie oben beschriebene Zuführung von Luft vermindert das Einsickern von Außenluft in dem unteren Teil des Gebäudes und ermöglicht die Rückgewinnung der Hitze, die schichtweise in dem oberen Teil angeordnet ist, indem diese dazu verwendet wird, die Luft, die eingelassen wird und die nach unten geleitet wird, aufzuheizen.

Grundsätzlich besteht das Verfahren darin, eine gewisse Menge von Außenluft im Bereich des Daches einzulassen, um eine Sperre auszubilden, durch die verhindert wird, daß heiße Innenluft in Berührung mit dem Dach kommt und dadurch eine Wärmedissipation verursacht wird.

Die in dem Raum eingeleitete Luft strebt nach unten und absorbiert Wärme von den oberen heißen Luftschichten, bis sie die untere Zone mit der gewünschten Temperatur erreicht.

Um zu verhindern, daß die in den Raum eingeleitete Luft auf örtlich beschränkten Strömungslinien nach unten geleitet wird, ist die Verwendung einer porösen Sperre vorgesehen, die eine gleichmäßige Verteilung des Stromes über die Oberfläche des Gebäudes bewirkt.

Die Fig. 1 bis 4 der beigefügten Zeichnung zeigen schematisch verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen in der Praxis.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Gebäudes, das durch eine doppelte Decke 1 in zwei Teile aufgeteilt ist. Die Decke 1 besteht aus einer porösen, vorzugsweise durchsichtigen Sperre, durch welche unterhalb des Daches ein Bereich 2 ausgebildet ist, in welchen durch einen Lüftungskanal 3 und eine Verteilungsöffnung 4 eine Menge von Außenluft zugeführt wird, die groß genug ist, um den Bereich gegenüber dem unteren Bereich unter Überdruck zu halten; mit "porös" ist eine Sperre gemeint, die eine Verringerung des Durchgangs bewirkt.

Ein derartiger Druck ist über die gesamte Oberfläche der Sperre 1 verteilt und als Folge davon ist die Luftströmung durch die doppelte Decke gerichtet und wird nach unten geleitet. Die Luft absorbiert die in dem Raum schwebende

Hitze und erreicht den unteren Bereich mit der gewünschten Temperatur.

Bei diesem System wird die thermische Isolierung des

Daches dadurch erreicht, daß der höhere Druck in dem

Bereich 2 verhindert, daß die heiße Luft, die in dem Raum

vorhanden ist, nach oben steigt und mit dem Dach in Berührung gelangt.

IQ Dank der unter überdruck stehenden Luft in dem Raum wird ermöglicht, daß ein vermindertes Einsickern kalter Luft im unteren Teil des Hauses auftritt,in dem gewöhnlicher Weise Einlaßöffnungen vorgesehen sind.

5 Die doppelte Decke 1 ist vorzugsweise aus durchsichtigem Material, damit Licht hindurchtreten kann für den Fall, daß die Fabrikanlagen mit Oberlichtern versehen sind.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Gebäude, das durch das erfindungsgemäße System isoliert ist für den Fall,in dem der Einsatz einer porösen Sperre nicht wünschenswert oder möglich ist.

In diesem Fall kann die Außenluft beispielsweise durch einen Ventilator oder ein anderes bekanntes System ebenfalls durch einen Lüftungskanal 5 und eine öffnung 6 eingeleitet werden. Geeignete Ablenkvorrichtungen (Deflektoren) müssen dabei vorhanden sein, damit die Luft die ganze innere Oberfläche des Daches berührt.

Dabei hat die Luft das Bestreben, gemäß dem Coanda- Effekt tangential an der Oberfläche zu haften und ein Polster aus kalter Luft bildet sich zwischen dem Inneren und dem Dach aus. In diesem Fall verhindert das Luftpolster, daß die Wärme das Dach erreicht und durch dieses entweicht.

In Fig. 3 ist schematisch ein Gebäude, beispielsweise ein Glashaus oder dgl. gezeigt, in dem die doppelte Decke 7 aus einer Anzahl von aufblasbaren rohrförmigen Elementen 8 ausgebildet ist, welche vorzugsweise aus durchsichtigem Material _f wie beispielsweise aus Polyethylen, bestehen. Wenn dabei ebenfalls ein erheblicher Wärmeverlust durch die Wände auftritt, beispielsweise wenn Glasflächen großen Ausmaßes vorhanden sind, ist es möglich, die poröse Sperre auch neben den Wänden (wie schema-

IQ tisch in Fig. 4 dargestellt) vorzusehen. Dabei wird ein hohler Raum 10 mit den Wänden durch die poröse durchsichtige Sperre 9 ausgebildet; in diesem Raum ist die Luft verteilt, welche vorher in den oberen Bereich durch den Lüftungskanal 11 und die Verteilungsöffnung 12 eingeleitet worden ist.

Da der Betrag der Wärme, welche durch eine Wand verloren geht, proportional ist zur Differenz zwischen der Außen- und der Innentemperatur, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine gewisse Menge von Luft in den oberen Bereich eines Industrie-Gebäudes zugeführt, um in Zusammenwirken mit der inneren Oberfläche des Daches und der Wände ein Luftpolster auszubilden, durch das verhindert wird, daß Wärme mit dem Dach und den Wänden in Berührung gelangt.

Die Luft wird verteilt, so daß die Dissipationsoberflachen gut isoliert werden und die in Schichten im oberen Bereich des Raums schwebende Wärme zurückgewonnen wird, indem diese dazu verwendet werden, die von außen eingeleitete Luft aufzuheizen.

Dabei wird die Dissipation durch das Dach verhindert, da die Innen- und die Außentemperaturen (nahe an der Wand) die gleichen sind.

-Χ ι Darüber hinaus wird durch den Überdruck, in welchem das Innere des Gebäudes gehalten wird, verhindert, daß kalte Luft in den unteren Bereich des Gebäudes einsickert. Damit werden auch Unannehmlichkeiten vermieden, die durch sonst aufwirbelnden Staub verursacht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann verschieden angewendet werden, beispielsweise in Glashäusern, Ställen, Turnhallen, Schwimmhallen, Tagungsräumen, Kinos, Theater, JO usw.. Es kann bei Dächern als auch bei Wänden oder nur bei Glasoberflächen.angewendet werden. Bei letzteren wird ein geeigneter Zwischenraum geschaffen durch eine poröse durchsichtige Sperre.

Es hat sich bei den bestehenden Versuchsanlagen gezeigt, daß sich diese in sehr kurzer Zeit bezahlt machen dank der Verbesserungen der Umweltbedingungen und einer beträchtlichen Energieersparnis.

Es sind viele Veränderungen und Variationen für einen Durchschnittsfachmann möglich, die in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Leerseite

Claims

Patentanwalt

Hubcrtusstrdi.se 83¹A

D-8035 Gauting , 29. Juli 1982 * München (089) 8506036' Μ

Telex 521707 lore d Telekopierei z54-j,DE

ZAMBOLIN, Marco, Mailand / Italien

Verfahren und Vorrichtung zur Klimatisierung (AIR-Conditioning) insbesondere von Industrie-Gebäuden, mit einer Reduzierung der Dissipation durch Zuführung von unter überdruck stehender Luft und erheblicher Verringerung des thermischen Gefälles.

Ansprüche

Verfahren zur Klimatisierung insbesondere von Industrie-Gebäuden, dadurch gekennzeichnet daß eine isolierende Schicht in Übereinstimmung mit der inneren Oberfläche des Daches und der Wände ausgebildet wird durch Zuführung einer Menge von Außenluft tangential zu dem Dach und den Wänden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung in einen beheizten Raum Luft mit Außentemperatur oder mit einer Temperatur, die geringer ist als die in dem Raum, über die zerstreuenden Oberflächen ausgebreitet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zu beheizenden Raum ein überdruck herrscht durch Zuführung von Außenluft in den

jQ oberen Bereich des Gebäudes.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft oder Luft einer Temperatur, die geringer ist als die mittlere Raumtemperatur, durch eine in dem oberen Bereich des Gebäudes angeordnete Zuleitung zugeführt wird.
5. Verfahren zur Klimatisierung von Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß in Übereinstimmung mit dem oberen Teil des Gebäudes ein Raum mit Überdruck ausgebildet wird und daß ein Luftstrom gleichmäßig von diesem unter Überdruck stehenden Raum zu der darunter angeordneten Zone gefördert wird.
6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse Sperre (1,7,9) im oberen Bereich des Gebäudes vorgesehen ist, daß die Sperre (1) einen unter dem Dach befindlichen Bereich (2) abgrenzt, daß im Dach Vorrichtungen (3,4) ausgebildet sind zum Einführen von Außenluft in den Bereich (2) und daß dieser Bereich im Zustand eines Überdrucks bezüglich des darunterliegenden Bereichs gehalten wird.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Sperre (1,7,9) aus durchsichtigem Material besteht.

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8. Anlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Sperre (7) aus aufblasbaren rohrförmigen Elementen (8) besteht, welche eng nebeneinander angeordnet sind.
9. Anlage nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (9) ebenfalls eng neben den Seitenwänden angeordnet ist, so daß sie einen hohlen Raum (10) mit den Glaswänden oder Fenstern bilden, falls solche vorhanden sind.
10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (3,5,11) vorgesehen ist zur Zuführung von Luft in den oberen Bereich des Gebäudes und daß eine Einrichtung (4,6,12) vorgesehen ist zum Transportieren der Luft entlang dem Dach und dem oberen Bereich der Wände.