Raumkühldecke

Abstract

 Die Raumkühldecke weist über einer gut wärmeleitenden Deckenplatte (13) Kühlleitungen (18) auf, die von Kühlwasser durchströmt sind. Der Raum über der Deckenplatte (13) ist als Druckraum (15) ausgebildet. Diesem Druckraum (15) wird getrocknete Zuluft zugeführt, die die Rohre umströmt und Kondenswasserbildung an den Rohren verhindert. Die Raumkühlung erfolgt durch kombinierte Wasser- und Luftkühlung unter gleichzeitiger Raumbelüftung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Raumkühldecke zum Kühlen von Räumen in Gebäuden.

[0002] Für die Wärmeabfuhr aus Räumen sind wassergekühlte Kühldecken bekannt, bei denen über einer Deckenplatte Kühlrohre angeordnet sind, die von Kühlwasser durchströmt werden. Die Kühlrohre kühlen die Deckenplatte, die ihrerseits die Kühlung an den darunter befindlichen Raum abgibt. Ein wesentlicher Nachteil wassergekühlter Kühldecken besteht in der Gefahr der Schwitzwasserbildung an den Kühlwasserrohren und Verteilerrohren. Da die Raumluft mit den Kühlwasserrohren in Berührung kommt, schlägt sich Kondenswasser aus der Raumluft an den Kühlwasserrohren ab, wenn diese zu kalt sind. Normalerweise können daher keine niedrigeren Kühlwassertemperaturen als ca. 17° C verwendet werden. Schwitzwasserbildung an den Rohren kann nur mit einer aufwendigen Regelung verhindert werden, die bei der Gefahr von Schwitzwasserbildung die Kühlwassertemperatur erhöht. Dadurch wird aber gleichzeitig die Kühlwirkung verringert. Wenn bei schwülem Sommerwetter, also wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Luft groß ist, ein Fester des mit einer Kühldecke versehenen Raums geöffnet wird, entsteht an den Kühlrohren verstärkt Schwitzwasser. Dieses Schwitzwasser tropft herab und läuft an den Kühlrohren entlang. Es entstehen Fäulnis- und Verrottungsnester. Die Zuleitungen zu den Kühlrohren werden in der Regel mit einer dampfdichten Wärmedämmung versehen, um hier Schwitzwasserbildungen zu vermeiden.

[0003] DE 40 15 665 A1 beschreibt eine Kühldecke, die mit Luft betrieben wird, so daß kalte Kühlrohre entfallen. Solche luftbetriebenen Kühldecken haben jedoch eine geringere Kühlleistung. Um eine ausreichende Kühlleistung zu erreichen, ist ein sehr großer Zuluftvolumenstrom erforderlich, der jedoch Zugerscheinungen in dem Raum hervorrufen kann.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Raumkühldecke zu schaffen, bei der das Problem der Schwitzwasserbildung nicht auftritt und die eine angenehme und wirksame Raumkühlung verursacht.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

[0006] Die erfindungsgemäße Raumkühldecke ist eine Luft-Wasser-Kühldecke, wobei das Wasser (oder eine andere Kühlflüssigkeit) die Kühlrohre durchströmt und gleichzeitig getrocknete Zuluft in einen diese Kühlrohre anschließenden Druckraum eingeleitet wird. strömt. Die getrocknete Zuluft hat einen relativ niedrigen Taupunkt, der jedenfalls unterhalb der Temperatur des Kühlflüssigkeit liegt. Da Wasser aus der Luft erst kondensiert, wenn die Temperatur der Kühlrohre geringer ist als der Taupunkt der Luft, tritt an den Kühlrohren keine Schwitzwasserbildung auf. Dieser Taupunkt wird z.B. dadurch eingestellt, daß die Zuluft in einem Klimazentralgerät, auf einen Wert heruntergekühlt wird, der unter der kältesten möglichen Kühlrohrtemperatur liegt. Die Luft gibt dann in der Trocknungseinrichtung ihre Feuchtigkeit ab.

[0007] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Raumkühldecke besteht darin, daß die Zuluft für Belüftungszwecke benutzt werden kann. Eine angenehme Kälteverteilung tritt dadurch ein, daß einerseits die Kühldecke Kühlleistung durch Strahlung überträgt und daß andererseits auch kühle Frischluft in den Raum eingeleitet wird. Die Zuluftzufuhr kann auf das für Belüftungszwecke erforderliche Maß reduziert werden.

[0008] Da der Druckraum gegenüber dem zu kühlenden Raum einen Überdruck enthält und dem Druckraum ausschließlich getrocknete Zuluft zugeführt wird, kann keine feuchte Raumluft in den Druckraum gelangen, so daß sich in der Außenluft enthaltene Feuchtigkeit nicht an den Kühlrohren niederschlagen kann. Die Luftströmung erfolgt ausschließlich aus dem Druckraum heraus in den zu kühlenden Raum hinein und nicht in umgekehrter Richtung.

[0009] Die Kühlleistung kann dadurch erhöht werden, daß die Kühlflüssigkeit mit relativ niedriger Temperatur den Kühlrohren zugeführt werden kann ohne daß die Gefahr von Kondenswasserbildung besteht, weil die ausschließlich mit den Kühlrohren in Kontakt kommende getrocknete Luft dort kein Schwitzwasser bilden kann. Wenn der Taupunkt der Zuluft bei 12° C liegt, kann beispielsweise die niedrigste Kühlwassertemperatur 13° C betragen. Bei den ausschließlich wassergekühlten Kühldecken sind Kühlwassertemperaturen unter 16° C wegen der Gefahr der Kondenswasserbildung nicht möglich. Infolge niedriger Kühlwassertemperaturen kann bei der erfindungsgemäßen Raumkühldecke die Kühlfläche im Vergleich zu bekannten Raumkühldecken bei gleicher Kühlleistung verringert werden.

[0010] Die Erfindung besteht in der Kombination einer wassergekühlten Raumkühldecke mit Luftkühlung. Dabei addieren sich die Kühlleistungen von Wasser und Luft, wobei zusätzlich der Vorteil der Vermeidung von Schwitzwasserbildung entsteht.

[0011] Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

[0012] Es zeigen:

Fig. 1

einen schematischen Querschnitt durch eine Raumkühldecke und

Fig. 2

ein weiteres Ausführungsbeispiel der Raumkühldecke.

[0013] In Fig. 1 ist der Deckenbereich eines Raumes dargestellt, der durch eine Betondecke 10 und eine Seitenwand 11 begrenzt ist. Unter der Betondecke 10 befindet sich die abgehängte Raumkühldecke 12. Die Raumkühldecke 12 weist an ihrer Unterseite eine dünne, gut wärmeleitende Deckenplatte 13 und an ihrer Oberseite eine luftdichte Oberwand 14 auf. Der unmittelbar über der Deckenplatte 13 befindliche Druckraum 15 wird nach oben durch eine Wand 16 begrenzt. Zwischen der Wand 16 und der Oberwand 14 befindet sich eine Wärmedämmschicht 17.

[0014] In dem Druckraum 15 sind Kühlrohre 18 verlegt, die von Kühlflüssigkeit, z.B. Kühlwasser, durchströmt sind. Den Kühlrohren 18 wird die Kühlflüssigkeit über Verteilerrohre 19 zugeführt um anschließend nach Art eines Zirkulationssystems wieder rückgeführt zu werden. Die Kühlrohre 18 liegen in wärmeleitendem Kontakt an der Deckenplatte 13 an.

[0015] Dem Druckraum 15 wird durch einen Zuluftkanal 20 getrocknete Zuluft zugeführt. Der Zuluftkanal 20 ist an eine (nicht dargestellte) Luftrocknungseinrichtung angeschlossen, beispielsweise ein Klimazentralgerät, das die die Luft bis auf den beabsichtigten Taupunkt herunter kühlt, wobei die Luft Flüssigkeit abgibt. Wird die Luft anschließend erwärmt, so behält sie den in der Kühleinrichtung angenommen Taupunkt bei, solange sie keine neue Feuchtigkeit aufnimmt.

[0016] Die so getrocknete Luft gelangt durch den Zuluftkanal 20 in den Druckraum 15 und verläßt diesen durch zahlreiche Löcher in der als Lochplatte ausgebildeten Deckenplatte 13. Im Druckraum 15 strömt die Luft an den Kühlrohren 18 entlang. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit in den Kühlrohren 18 ist höher als der Taupunkt der Zuluft, so daß sich im Druckraum keine Feuchtigkeit niederschlägt. Als Zuluftvolumenstrom empfiehlt sich ein Volumenstrom von ca. 4-15 m³/h m², entsprechend den hygienischen Anforderungen. Die Kühlrohre liegen zwar eng auf der Deckenplatte 13 auf, gestatten durch ihre runde Form jedoch ein weitgehendes Umspülen mit trockener Zuluft. Damit in dem Druckraum 15 ein geringer Überdruck gegenüber dem zu kühlenden Raum aufrechterhalten wird, sind die Öffnungen durch die die Kühlluft den Druckraum 15 verläßt, Drosselöffnungen, die einen gewissen Strömungswiderstand bieten.

[0017] Unter der Deckenplatte 13 ist ein 0,5 mm starkes Vlies 21 angebracht, das den Strömungwiderstand erhöht und den Luftstrom über die Fläche gleichmäßig verteilt. Das Vlies kann auch im Druckraum oberhalb der Deckenplatte angeordnet sein. Die Deckenplatte 13 bildet dadurch einen Luftauslaß zur Raumlüfung.

[0018] Da auch die Verteilerrohre 19 in dem Druckraum 15 angeordnet sind, ist eine Wärmedämmung dieser Rohre nicht erforderlich. Weil sie sich in getrockneter Luft befinden, besteht an diesen Rohren keine Schwitzwassergefahr.

[0019] Es ist auch möglich, die Kühlleistung mit einem Regelsystem zu beeinflussen. Hierbei wird die Zuluft mit konstanter Temperatur und konstantem Volumen in den Druckraum 15 eingespeist, während die Regelung der Kühlleistung durch Variation der Kaltwasser-Kühlleistung erfolgt. Die Zulufttemperatur wird so gewählt, daß der zur Aufrechterhaltung des Überdruckes erforderliche Zuluftstrom zu keiner Unterkühlung des Raumes führen kann, wenn das Kühlwasser abgeschaltet ist. Die Erhöhung der Kühlleistung erfolgt durch Zuschalten des Kaltwasserstromes, wenn die Wärmequellen im Raum dies erfordern.

[0020] Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 nur dadurch, daß die Deckenplatte 13a luftundurchlässig ist und daß in der Nähe der Raumwände 10 Luftauslässe 20 vorhanden sind, durch die die in den Druckraum 15 verlassenden Kaltluft gedrosselt in den Raum 23 hinein austritt. Die Verteilerrohre 19 für Zu- und Abfuhr der Kühlflüssigkeit verlaufen im Innern des Zuluftkanals 20, so daß sie dort ebenfalls gegen Kondenswasserablagerungen geschützt sind.

Ansprüche

1. Raumkühldecke mit einer gut wärmeleitenden Deckenplatte (13) und darüber angeordneten flüssigkeitsdurchströmten Kühlrohren (18),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlrohre (18) in einem Druckraum (15) angeordnet sind, dem getrocknete Luft zugeführt wird und daß der Taupunkt der Zuluft unter der Temperatur der Kühlflüssigkeit liegt.

2. Raumkühldecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Taupunkt der Zuluft bei etwa 12° C liegt.

3. Raumkühldecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (15) durch einen Luftauslaß (22,13) mit dem zu kühlenden Raum in Verbindung steht.

4. Raumkühldecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatte (13) perforiert ist.

5. Raumkühldecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (18) in wärmeleitendem Kontakt mit der Deckenplatte (13) stehen.

Zeichnung