[0001] Die Erfindung betrifft eine Heizungs- und Lüftungsanlage für eine Gebäudeeinheit
mit mehreren Räumen, mit einem relativ trägen Grundheizsystem, insbesondere einer
Wand-oder Fußbodenheizung, und einem Zusatzheizsystem in Form einer schnell regelbaren
Luftheizung.
[0002] Die üblichen Heizsysteme, die mit Heizkörpern in Form von Radiatoren arbeiten, und
insbesondere auch die Flächenheizungen, wie Fußboden- oder Wandheizungen, haben eine
große thermische Trägheit. Dies bedeutet, daß sie nur langsam auf Temperaturschwankungen
in dem betreffenden Raum reagieren, so daß der Istwert der Temperatur von dem z.B.
an einem Thermostaten eingestellten Sollwert vorübergehend erheblich abweichen kann.
Die Lüftung der Räume wird von den Raumbenutzern durch Fensteröffnen bewirkt. Dabei
treten große Temperatursprünge auf und große Wärmeverluste, weil eine Wärmerückgewinnung
aus der Luft so nicht möglich ist, und weil die Heizkörper gerade bei offenem Fenster
große Wärmemengen abgeben.
[0003] Demgebenüber reagiert eine Warmluftheizung, bei der erwärmte Luft in den Raum gefördert
wird, relativ schnell. Warmluftheizungen haben jedoch den Nachteil, daß Luft eine
nur geringe Wärmeaufnahmekapazität hat, so daß bei ausschließlicher Warmluftbeheizung
eines Raumes erhebliche Luftmengen zugeführt werden müssen. Um trotz großer Luftmengen
mit wenig Heizenergie auszukommen, wird bei diesen Systemen Umluft verwendet, d.h.
es wird die Luft aus den Räumen zum Lüftungsgerät zurückgesandt und dort wieder erwärmt.
Dabei werden störende Gerüche in alle beheizten Räume übertragen. Außerdem wird beigemischte
Frischluft jederzeit gleichmässig auf alle Räume verteilt, also auch auf unbenutzte
Räume, so daß benutzte Räume zu wenig Frischluft erhalten. Eine zeitweilige Absenkung
der Raumtemperatur ist mit Komfortminderung verbunden, weil für Abstrahlung an Fenster
und kalte Wände kein Ausgleich durch Wärmestrahlung von warmen Heizflächen vorhanden
ist.
[0004] Um die Vorteile beider Systeme zu vereinigen, sind kombinierte Heizungsanlagen bekannt,
die aus einem trägen Heizsystem bestehen, das einen Teil der Wärmelast deckt, und
bei denen der restliche Wärmebedarf durch schneller reagierende Konvektoren, auch
mit Gebläse, gedeckt wird. Hierbei stellt die Konvektorheizung ein Umluftsystem dar,
d.h. die Luft wird im zu beheizenden Raum angesaugt, erwärmt und wieder in den Raum
eingeführt. Die Frischluftzufuhr muß separat erfolgen und ist somit unabhängig von
der Wärmezufuhr.
[0005] Bei den bekannten Heizungssystemen verursacht das plötzliche Einbringen von kalter
Frischluft erhebliche Temperaturregelprobleme im Raum, weil durch die zugeführte Frischluft
das Temperaturgleichgewicht empfindlich gestört wird.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs-und Lüftungsanlage zu schaffen,
bei der die Heizung und Lüftung der einzelnen Räume in dem Maße erfolgt wie diese
Räume genutzt werden, um einen unnötigen Aufwand an Heizungsenergie zu vermeiden.
Dabei soll ein zeitweiliges Absenken und Wiederanheben der Raumtemperatur schnell
erfolgen, wie bei einer Luftheizung, ohne daß jedoch die Nachteile der Luftheizung
wie Geruchübertragung und schlechte Außenluftverteilung auch auf nicht genutzte Räume
übernommen werden.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe. ist bei einer Heizungs- und Lüftungsanlage der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß
a) das Zusatzheizsystem mit von außen geführter Frischluft gleichbleibender Menge
gespeist wird,
b) das Zusatzheizsystem für alle Räume Frischluft mit einer einheitlichen Temperatur
zur Verfügung stellt, und
c) jeder Raum mindestens ein Luftmengen-Steuerorgan zur Steuerung der Zufuhr beheizter
Frischluft aufweist, das von einem Thermostaten gesteuert ist, der über einen beim
Betreten des Raumes betätigbaren Schalter oder selbsttätig ansprechenden Detektor
zwischen einem niedrigen ersten Solltemperaturwert und einem höheren zweiten Solltemperaturwert
umschaltbar ist, und
d) die Temperatur der Frischluft in Abhängigkeit von dem Gesamt-Luftbedarf mehrerer
Räume gesteuert ist.
[0008] Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß Räume, die zur Zeit nicht genutzt werden,
also Räume, in denen sich keine Person aufhält und die demnach auf einem relativ niedrigen
Temperaturniveau gehalten werden müssen, auch keine zusätzliche Belüftung erfordern.
Für diese Räume reicht die natürliche Belüftung durch Undichtigkeiten in Fenstern
und Türen usw. aus. Diese Räume werden also nur durch die Grundheizung auf eine Mindesttemperatur
erwärmt. Diejenigen Räume, in denen ein höheres Temperaturniveau erreicht werden soll,
also diejenigen Räume, die genutzt werden, werden zusätzlich mit erwärmter Frischluft
versorgt, wodurch diese Räume einerseits zusätzlich erwärmt und andererseits mit Frischluft
versorgt werden. Für die gesamte Gebäudeeinheit ist die Temperatur der den Räumen
zuzuführenden Warmluft konstant und die Temperaturregelung erfolgt durch Regelung
der dem einzelnen Raum zuzuführenden Warmluftmenge. In dem Maße, wie also zusätzliche
Wärme durch Warmluft zugeführt wird, erfolgt gleichzeitig die Belüftung. Wird der
Raum nicht mehr genutzt, wird auf einen niedrigeren Temperatursollwert umgeschaltet
und die Frischluftversorgung dort eingespart.
[0009] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß bei der Nutzung eines Raumes in einer
Wohnung, einem Einfamilienhaus oder in einer Büroeinheit normalerweise in diesem Raum
eine bestimmte Personenzahl von z.B. drei oder vier Personen nicht überschritten wird.
Wenn bei besonderen Anlässen in dem Raum eine größere Personenzahl anwesend ist, entsteht
bei gut Wärme isolierten Räumen durch die große Personenzahl und die Körperwärme ein
Wärmeüberschuß. Dann kann in gewohnter Weise die Lüftung durch das öffnen von Türen
oder Fenstern erfolgen. Diese selten auftretenden Fälle sollen bei der Erläuterung
des Erfindungsgedankens außer Betracht bleiben. Für derartige Fälle kann erforderlichenfalls
ein gesondertes Betriebsprogramm vorgesehen werden, bei dem das Luftsystem eine große
Frischluftmenge mit niedriger Temperatur zuführt.
[0010] Bei Normalbetrieb der Heizungs- und Lüftungsanlage wird der Zuluftstrom (Warmluftstrom)
nur in diejenigen Räume geleitet, die genutzt werden. Wenn dies nur für einen einzigen
Raum der Fall ist, steht der gesamte Warmluftstrom der zentralen Luftaufbereitungsvorrichtung
für diesen einzigen Raum zur Verfügung, während alle anderen Räume ausschließlich
durch das Grundheizsystem auf die eingestellte Mindestemperatur erwärmt werden. Die
Regelung der Zuluftmenge erfolgt thermostatisch, so daß nach Erreichen des jeweils
wirksamen Raumtemperatur-Sollwertes der Zuluftstrom stetig reduziert wird.
[0011] Sobald eine Person den Raum betritt, wird das Zusatzheizsystem zugeschaltet und die
Temperatur wird von der niedrigen Grundtemperatur auf die höhere Solltemperatur erhöht.
Sobald die Person den Raum wieder verläßt, wird wieder die niedrige Grundtemperatur
eingestellt. Die hierzu erforderlichen Anwesenheitsdetektoren sind von Einbruchmeldeanlagen
her bekannt. Es kann sich beispielsweise um Infrarotfühler handeln, die die Anwesenheit
oder Veränderung warmer Körper im Raum erfassen, oder auch um Ultraschallgeräte, die
nach dem Doppler-Prinzip arbeiten. Auch andere Arten von Anwesenheitsdetektoren sind
möglich. So kann z.B. das Betätigen eines Wahlschalters oder das Schließen eines Türkontaktes
den höheren Temperatursollwert ansteuern.
[0012] Die erfindungsgemäße Heizungs- und Lüftungsanlage bietet den Vorteil, daß die Räume,
wenn niemand anwesend ist, auf der niedrigen Grundtemperatur gehalten werden können
und erst durch die Warmluftheizung auf die höhere Solltemperatur gebracht werden,
wenn eine Person in dem Raum eintritt. Diese Temperaturerhöhung kann wegen der schnellen
Wirkung der Warmluftheizung in kürzester Zeit erreicht werden, so daß ohne Komforteinbußen
während der Nichtnutzungszeit eine abgesenkte Temperatur akzeptiert werden kann. Wenn
Räume beim Betreten zunächst noch niedrigtemperiert sind, wird dies erfahrungsgemäß
nicht als unangenehm empfunden. Erst wenn die eintretende Person sich längere Zeit
in dem Raum aufhält, empfindet sie eine zu niedrige Temperatur als unbehaglich kühl.
Durch die Erfindung wird dies durch die schnelle Anpassungsfähigkeit der Zusatz-Warmluftheizung
vermieden.
[0013] Durch die schnell reagierende Warmluftheizung mit großer Leistungsreserve kann das
Grundheizungssystem sehr einfach gestaltet werden. Es genügt z.B. eine einfache Fußbodenheizung,
deren Temperatur z.B. in Abhängigkeit von der Außentemperatur geregelt werden kann.
Insbesondere eignet sich eine Hohlbodenheizung, bei der Luft in dem Hohlraum eines
Doppelbodens zirkuliert. Die Wärmeleistung des Grundheizsystems kann in Abhängigkeit
von der dem Zusatzheizsystem abgeforderten Wärmeleistung verändert werden. Wenn beispielsweise
über längere Zeit hinweg die Warmluftheizung eine große Luftmenge bei hoher Temperatur
liefern muß, kann der Regler die Temperatur des Grundheizsystems erhöhen. Andererseits
kann die Temperatur des Grundheizsystems heruntergeregelt werden, wenn über längere
Zeit die der Warmluftheizung abverlangte Wärme- und Luftmenge einen Mindestwert unterschreitet.
In jedem Fall erfolgt die Regelung des Zusatzheizsystems (Warmluftheizung) mit Vorrang
gegenüber der Regelung des Grundheizsystems.
[0014] Sowohl die Grundheizung als auch die Zusatzheizung benötigen eine Wärmequelle. Normalerweise
sind die beiden Heizsysteme voneinander getrennt, wobei das Grundheizsystem einen
geschlossenen Kreislauf aufweist, in dem ein Wärmeübertragungsmedium zirkuliert. Es
ist aber auch möglich, für die Grundheizung und die Zusatzheizung mit einer einzigen
Heizquelle auszukommen. Hierzu ist gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß das Grundheizsystem ebenfalls eine Luftheizung ist, daß an einer einzigen
Heizquelle der rücklaufende Luftstrom des Grundheizungssystems und Frischluft zugeführt
werden und daß für jeden Raum die dem Luftmengen-Steuerorgan zugeführte Luftmenge
von der dem Grundheizkörper dieses Raumes zugeführten Luftmenge abgezweigt wird. Diese
Variante eignet sich insbesondere für solche Fälle, bei denen das Grundheizsystem
eine Hohlbodenheizung ist.
[0015] Im einfachsten Fall liefert die Warmluftheizung Luft mit einer konstanten Temperatur
und in einer konstanten Gesamtmenge, wobei die Regelung für jeden Raum ausschließlich
durch Veränderung des Luftvolumens für diesen Raum erfolgt. Es ist jedoch auch möglich,
für die Warmlufttemperatur eine gewisse Bandbreite vorzusehen, innerhalb der eine
bedarfsabhängige Temperaturregelung erfolgt. Zu diesem Zweck sind gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung Sensoren zur Ermittlung des gesamten momentanten Bedarfs
sämtlicher Räume an Warmluft vorgesehen. Die Sensoren veranlassen eine Erhöhung der
Warmlufttemperatur, wenn die Luftaustrittsöffnungen mehr als im vorgegebenem Maße
geöffnet sind. Dies bedeutet, daß in erster Linie die Temperaturregelung eines Raumes
durch Regelung des Volumens der zugeführten Warmluft erfolgt und daß in zweiter Linie
auch die Warmlufttemperatur in Grenzen verändert werden kann. In dritter Linie wird
erforderlichenfalls erst die Temperatur des Grundheizsystems verändert.
[0016] Die Sensoren zur Ermittlung des gesamten momentanen Bedarfs sämtlicher Räume können
beispielsweise Endschalter sein, die auf die öffnungsstellung der Luftaustrittsöffnungen
ansprechen. Wenn beispielsweise mehr als eine vorgegebene Anzahl von Luftaustrittsöffnungen
im vollständig geöffneten Zustand ist, kann die Warmlufttemperatur erhöht werden.
[0017] Die Sensoren können alternativ auch auf den Druck in dem Warmluft-Verteilersystem
ansprechen. Dieser Druck ist umso niedriger, je weiter die Luftaustrittsöffnungen
geöffnet sind. Wenn der Druck also unter einen bestimmten Mindestwert abfällt, wird
hieraus geschlossen, daß die Heizleistung der Warmluft nicht ausreicht, so daß die
Warmlufttemperatur erhöht werden muß.
[0018] Wenn eine Erhöhung der Warmlufttemperatur nicht mehr möglich ist, kann die Luftmenge
zeitweilig über die normale Außenluftmenge erhöht werden.
[0019] Durch das öffnen von Fenstern oder Türen werden infolge des Eintritts von Kaltluft
in den Raum erhebliche Energieverluste und Regelschwankungen verursacht. Um dies zu
vermeiden, sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Thermostaten
durch Tür- und/oder Fensterkontakte gesteuert. Bei geöffneter Tür bzw. geöffnetem
Fenster werden die Lüftung und die Zusatzerwärmung vollständig unterbrochen, so daß
unnötige Warmluftverluste vermieden werden.
[0020] Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher erläutert.
[0021] Es zeigen:
Fig. 1 den Grundriß einer Wohnung mit einem Ausführungsbeispiel des Heizungs- und
Lüftungssystems,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Temperaturregelung des Grundheizsystems in
Abhängigkeit von der Außentemperatur, wobei zusätzlich das Temperaturband der Warmluftregelung
dargestellt ist,
Fig.3 den zeitlichen Verlauf der zugeführten Warmluftmenge und der Temperatur bei
sprungartiger Zuschaltung des Zusatzheizsystems zum Grundheizsystem.
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Heizsystems mit einem geschlossenen Kreislauf für
das Grundheizsystem, und
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Luftleitungen des Grundheizsystems
und der Zusatzheizung derart miteinander kombiniert sind, daß nur eine einzige Wärmequelle
benötigt wird.
[0022] In Fig. 1 ist schematisch ein Grundriß eines Einfamilienhauses dargestellt, das von
den Außenwänden 10 vollständig umschlossen ist. Die Außenwände 10 weisen Fenster und
Türen 11 auf.
[0023] Der gesamte Fußboden des.Gebäudes ist ein Doppelboden mit einem Doppelbodenhohlraum,
wobei der den Fußboden bildende Oberboden auf zahlreichen (nicht dargestellten) Stützen
auf dem Unterboden, der beispielsweise aus einer Betondecke besteht, ruht. Durch den
Doppelbodenhohlraum wird Warmluft hindurchgeleitet, so daß der Oberboden eine Oberflächentemperatur
im Bereich von 22°C bis 28°C annimmt. Das Luftsystem des Doppelbodenhohlraums ist
ein geschlossenes Umluftsystem, d.h. die in ihm enthaltene Luft zirkuliert ständig
zwischen einem Heizgerät 12 und dem Doppelbodenhohlraum, so daß diese Luft nicht in
die Räume gelangt. Damit die Luft sich gleichmäßig in dem Doppelbodenhohlraum über
die gesamte Querschnittsfläche des Gebäudes verteilt, weist der Doppelbodenhohlraum
Luftleitelemente auf, so daß die große Masse der zirkulierenden Warmluft entlang bestimmter
Wege geführt wird. Diese Fußbodenheizung bildet in diesem Beispiel das Grundheizsystem.
[0024] Das Heizgerät 12 bewirkt ebenfalls die Zusatzheizung. Durch den mit der Außenluft
in Verbindung stehenden Kanal 14 wird dem Heizgerät 12 Außenluft zugeführt. Diese
Außenluft wird erwärmt und gelangt in den Warmluftkanal 15, der mit einem Ringkanal
16 verbunden ist, welcher an der Außenwand 10 entlangführt und durch alle zu heizenden
Räume hindurchgeht. Der Ringkanal 16 ist konstruktiv beispielsweise als Blechkanal
ausgebildet. Er weist in den einzelnen zu beheizenden Räumen R1, R2, R3 und R4 Luftaustrittsöffnungen
18 auf, deren Austrittsquerschnitt verstellbar ist. Die Größe des Austrittsquerschnitts
einer jeden Lufteinlaßöffnung 16 wird durch einen Raumthermostaten 17 geregelt.
[0025] Ein Außentemperaturfühler 19 stellt in Abhängigkeit von der Außentemperatur die Lufttemperatur
der Fußbodenheizung ein.
[0026] In Figur 1 ist in dem Raum R3 eine zusätzliche Variante dargestellt, die auch bei
den anderen Räumen angewandt werden kann. Hierbei sind öffnungen 30 zwischen dem Ringkanal
16 und dem Hohlboden vorgesehen. Durch diese öff-, nungen 30 gelangt Warmluft in den
Hohlboden und erwärmt diesen.
[0027] Zur Vergrößerung des Warmluftdurchsatzes durch den Raum ist im Raum R3 eine öffnung
31 im Fußboden vorgesehen, durch die Raumluft in den Hohlboden eingesaugt wird. Diese
Luft erwärmt sich auf ihrem Weg zu dem Heizgerät 12 im Hohlboden, wodurch die dem
Heizgerät 12 zugeführte Luftmenge vergrößert und die Temperatur dieser Luftmenge durch
Vorwärmung erhöht wird.
[0028] In Figur 2 ist die Regelcharakteristik 20 der Fußbodentemperatur in Abhängigkeit
von der Temperatur AL der Außenluft dargestellt. Bei einer Außentemperatur von 20°C
wird die Temperatur der Fußbodenheizung so eingestellt, daß die Fußbodentemperatur
22°C beträgt. Bei einem Abfall der Außentemperatur auf 0°C wird die Fußbodentemperatur
auf 26° hochgeregelt. Bei weiterer Abkühlung bleibt die Fußbodentemperatur auf 26°C.
Eine derartige Fußbodentemperatur bewirkt erfahrungsgemäß eine Raumtemperatur von
18°C. Dies ist die Grundtemperatur, auf die die Räume vorgeheizt werden. Eine solche
Temperatur reicht im allgemeinen für das menschliche Wohlbefinden noch nicht aus.
Daher kann die weitere Aufheizung der Räume durch die Zusatzheizung mit erwärmter
Frischluft erfolgen. Die Regelcharakteristik 21 der Zusatzheizung ist in Figur 2 ebenfalls
dargestellt. Die Linie 22 gibt diejenige Temperatur an, auf die die Frischluft von
der Heizvorrichtung 12 in Abhängigkeit von der Außentemperatur erwärmt wird. Es handelt
sich also um die Temperatur der in dem Ringkanal 16 strömenden Warmluft. Die Temperatur
dieser Warmluft ist zunächst unabhängig von den Temperaturen in den einzelnen Räumen.
In Abhängigkeit von den öffnungsquerschnitten der jeweiligen Luftaustrittsöffnungen
18 werden unterschiedliche Warmluftmengen in die einzelnen Räume R1 bis R4 eingeleitet.
Wenn sich beispielsweise nur in dem Raum R3 Personen aufhalten, werden die Luftaustrittsöffnungen
18 der Räume R1, R2 und R4 geschlossen, so daß sich langfristig in diesen Räumen die
Temperatur von 18°C einstellt, und nur in dem Raum R3 wird die Temperatur vom Thermostaten
17 auf den gewünschten Wert hochgeregelt. Für den Raum R3 steht also praktisch die
gesamte Warmluftenergie der Zusatzheizung bzw. des Ringkanals 16 zur Verfügung.
[0029] Befinden sich dagegen Personen in allen beheizbaren Räumen R1 bis R4, dann muß die
Warmluftmenge auf alle diese Räume verteilt werden. Dies bedeutet, daß die Luftaustrittsöffnungen
18 aller Räume ganz oder teilweise geöffnet sind. Wenn alle Luftaustrittsöffnungen
18 voll geöffnet sind, wird dies durch (nicht dargestellte) Endschalter ermittelt,
und die Heizvorrichtung 12 wird auf eine höhere Warmlufttemperatur der Zusatzheizung
umgeschaltet. Der Verlauf dieser höheren Warmlufttemperatur in Abhängigkeit von der
Außentemperatur ist in Figur 2 durch die Linie 23 dargestellt. Man erkennt, daß die
Warmlufttemperatur grundsätzlich ausschließlich in Abhängigkeit von der Außentemperatur
eingestellt wird, daß sich jedoch eine höhere Warmlufttemperatur ergeben kann, wenn
ein großer Warmluftbedarf auftritt.
[0030] In Figur 2 ist das Abluftsystem nicht dargestellt. Dadurch, daß den Räumen R1 bis
R4 erwärmte Frischluft zugeführt wird, wird verbrauchte Luft aus diesen Räumen herausgedrückt.
Die Abluft wird durch Kanäle abgeführt und kann in einem Wärmeaustauscher zum Vorwärmen
der durch den Kanal 14 angesaugten Frischluft benutzt werden.
[0031] In Figur 3 gibt die durchgezogene Linie 24 die Heizleistung Q an, die einem Raum
zugeführt wird. Die gestrichelte Linie 25 gibt die Raumtemperatur an. Zunächst herrscht
in dem Raum eine Temperatur von 18°C, die ausschließlich durch die Fußbodenheizung
aufgebracht wird. Durch einen Zeitschalter oder durch einen Anwesenheitsdetektor wird
zum Zeitpunkt t
1 der Befehl zur Erhöhung der Raumtemperatur auf 20°C gegeben. Hierdurch wird die Lufteintrittsöffnung
18 voll geöffnet, so daß eine große Warmluftmenge innerhalb kurzer Zeit in den Raum
einströmt. Durch die zugeführte (frische) Warmluft, erfolgt gleichzeitig eine starke
Belüftung des Raumes. Die Wärmeleistung (Kurve 24) steigt innerhalb kürzester Zeit
auf einen Maximalwert an, bis der Thermostat 17 die Lufteintrittsöffnung 18 wieder
teilweise verschließt. Die Wärmeleistung stellt sich also langfristig auf einen Wert
ein, der der durch den Thermostaten 17 vorgegebenen Raumtemperatur von 20°C entspricht.
Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, wird die Soll-Raumtemperatur innerhalb einer sehr
kurzen Zeit erreicht.
[0032] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 enthält das Grundheizsystem ein Heizgerät
30, das aus einem Wärmetauscher 31 und einer Pumpe oder einem Ventilator 32 besteht.
Der Wärmetauscher 31 wird über 8inen Heizkessel oder eine Warmwasserleitung mit Wärme
versorgt und erwärmt das Wärmeträgermedium, das in dem geschlossenen Kreislauf des
Grundheizsystems zirkuliert. Jeder der an das Grundheizsystem angeschlossenen Räume
R enthält mindestens einen Grundheizkörper 33, bei dem es sich im Falle einer Luftheizung
z.B. um den Hohlraum eines Doppelbodens und im Falle einer Warmwasserheizung um einen
Heizkörper handeln kann. Die Einlässe der Grundheizkörper 33 sind mit dem Auslaß der
Heizvorrichtung 32 verbunden und die Auslässe der
Grundheizkörper 33 sind über entsprechende Kanäle oder Rohrleitungen an den Einlaß
der Heizvorrichtung 32 angeschlossen.
[0033] Für das Zusatzheizsystem ist eine separate Heizvorrichtung 34 mit einem Wärmetauscher
35 und einem Gebläse 36 vorgesehen. Durch den Wärmetauscher 35 hindurch wird über
Leitung 53 Außenluft angesaugt. Diese Außenluft wird nach Erwärmung durch den Wärmetauscher
35 durch das Gebläse 36 den Luftmengen-Steuerorganen 37 zugeführt, die in den einzelnen
Räumen vorhanden sind. Bei den Luftmengen-Steuerorganen 37 handelt es sich jeweils
um eine Luftklappe, deren öffnungsstellung durch einen in dem Raum R installierten
Thermostaten 38 reguliert werden kann, so daß die Menge der in den Raum eintretenden
geheizten Frischluft über den Thermostaten 38 durch Verstellung des Luftmengen-Steuerorgans
37 geregelt wird.
[0034] Jeder Thermostat 38 weist zwei verschiedene Solltemperaturwerte auf. Der jeweils
wirksame Solltemperaturwert wird von einem Detektor 39 eingestellt. Bei dem Detektor
39 kann es sich um einen Schalter handeln, der beim Betreten des Raumes durch eine
Person von dieser manuell betätigt wird, oder um einen Anwesenheitsdetektor, der selbsttätig
dann anspricht, wenn sich mindestens eine Person in dem Raum befindet. Wenn der Detektor
39 betätigt ist, ist der Thermostat 38 auf den höheren Solltemperaturwert geschaltet,
während der Thermostat 38 bei inaktivem Detektor 39 das Luftmengen-Steuerorgan 37
so regelt, daß die Raumtemperatur dem niedrigeren der beiden voreingestellten Solltemperaturwerte
entspricht.
[0035] Das Gebläse 36 läuft im allgemeinen mit konstanter Drehzahl und ist nicht geregelt.
Daher ist die durch die Leitung 53 angesaugte Frischluftmenge gleichbleibend und konstant.
Diese Frischluftmenge wird überwiegend auf diejenigen Räume verteilt, in denen sich
Personen aufhalten, weil in diesen Räumen der höhere Solltemperaturwert des Thermostaten
38 wirksam ist, während in den Räumen, in denen sich keine Person aufhält, der niedrigere
Solltemperaturwert wirksam ist. Auf diese Weise werden die Räume, in denen sich Personen
aufhalten, stärker beheizt und stärker belüftet als die übrigen Räume.
[0036] Wenn eine bestimmte Anzahl von Luftmengen-Steuerorganen 37 in voll geöffnetem Zustand
sind, zeigt dies. an, daß ein großer Wärmebedarf vorhanden ist. In diesem Fall wird
über einen Motor 40 ein Ventil 41 geöffnet, wodurch veranlaßt wird, daß der Heizvorrichtung
34 eine größere Wärmemenge zugeführt wird. Hierdurch wird die Frischluft auf eine
höhere Temperatur erwärmt, bis mindestens einige der vorher ganz geöffneten Luftmengen-Steuerorgane
37 wenigstens teilweise schließen. Der Zustand der vollständigen Öffnung der Luftmengen-Steuerorgane
37 wird jeweils durch einen Sensor 42 erkannt, der an einen den Motor 40 steuernden
Regler 43 angeschlossen ist. Der Regler 43 erkennt, ob eine bestimmte Anzahl der angeschlossenen
Luftmengen-Steuerorgane 37 sich in der maximalen öffnungsstellung befindet.
[0037] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 werden dem Einlaß des Wärmetauschers 45 der
Heizvorrichtung 44 der zurückgeführte Luftstrom 47 des Grundheizsystems und der über
Leitung 53 angesaugte Frischluftstrom gleichermaßen zugeführt. Beide Luftmengen werden
gemischt und von dem Gebläse 46 in konstanter und gleichbleibender Menge über Leitung
48 zu den verschiedenen Räumen R geleitet. Jeder Raum R weist einen Doppelbodenhohlraum
49 auf, also einen Hohlraum unterhalb des Fußbodens. Der Doppelbodenhohlraum 49 bildet
den Grundheizkörper, der einerseits an die Leitung 48 angeschlossen ist, um Warmluft
zu erhalten und andererseits an die Leitung 47, um die Luft nach Abgabe ihrer Wärme
zu der Heizvorrichtung 44 zurückzuführen. An die Leitung 48 oder an den Einlaß des
Doppelbodenhohlraums 49 ist in jedem Raum mindestens eine Zweigleitung 50 angeschlossen,
die zu einem Luftmengen-Steuerorgan 37 führt, durch das hindurch ebenso wie bei dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 4 Luft in den Raum R geblasen wird. Die Luftmengen-Steuerorgane
37 sind in gleicher Weise von einem Thermostaten und einem Detektor 39 gesteuert,
wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
[0038] Wenn zahlreiche Lüftmengen-Steuerorgane 37 geöffnet sind, was auf einen hohen Wärmebedarf
in den angeschlossenen Räumen zurückzuführen ist: fällt der Druck in der Leitung 48
ab.Zur Ermittlung des Druckabfalls ist an die Leitung 48 ein Druckfühler 51 angesetzt,
der über einen Regler 52 den Motor 40 zum Verstellen des Ventils'41 antreibt. Auf
diese Weise wird bei größerem Wärmebedarf der Heizvorrichtung 44 über das Ventil 41
mehr Wärme zugeführt als bei niedrigem Wärmebedarf in den Räumen R. Die die Leitung
48 passierende Luftmenge ist unabhängig von dem Wärmebedarf konstant.
[0039] Die den Räumen R durch die Luftmengen-Steuerorgane 37 zugeführte warme Frischluft
entweicht aus den Räumen durch die üblichen Undichtigkeiten in Wänden, Fenstern und
Türen.
1. Heizungs- und Lüftungsanlage für eine Gebäudeeinheit mit mehreren Räumen, mit einem
relativ trägen Grundheizsystem, insbesondere einer Wand- oder Fußbodenheizung, und
einem Zusatzheizsystem in Form einer schnell regelbaren Luftheizung, dadurch gekennzeichnet
, daß
a) das Zusatzheizsystem mit von außen geführter Frischluft gleichbleibender Menge
gespeist wird,
b) das Zusatzheizsystem für alle Räume Frischluft mit einer einheitlichen Temperatur
zur Verfügung stellt,und
c) jeder Raum mindestens ein Luftmengen-Steuerorgan zur Steuerung der Zufuhr beheizter
Frischluft aufweist, das von einem Thermostaten gesteuert ist, der über einen beim
Betreten des Raumes betätigbaren Schalter oder selbsttätig ansprechenden Detektor
zwischen einem niedrigen ersten Solltemperaturwert und einem höheren zweiten Solltemperaturwert
umschaltbar ist, und
d) die Temperatur der Frischluft in Abhängigkeit von dem Gesamt-Luftbedarf mehrerer
Räume gesteuert ist.
2. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundheizsystem
ebenfalls eine Luftheizung ist, daß an einer einzigen Heizquelle der rücklaufende
Luftstrom des Grundheizungssystems und Frischluft zugeführt werden und daß für jeden
Raum die dem Luftmengen-Steuerorgan zugeführte Luftmenge von der dem Grundheizkörper
dieses Raumes zugeführten Luftmenge abgezweigt wird.
3. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundheizsystem
eine Hohlbodenheizung ist.
4. Heizungs- und Lüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Sensoren zur Ermittlung des gesamten momentanen Bedarfs sämtlicher Räume (R1 bis
R4) an Warmluft vorgesehen sind, und daß die Sensoren eine Erhöhung der Warmlufttemperatur
veranlassen, wenn mehr als eine vorgegegebene Anzahl von Luftmengen-Steuerorgane geöffnet
sind.
5. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren
Endschalter sind, die auf die öffnungsstellung der Luftaustrittsöffnungen ansprechen.
6. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren
auf den Druck in dem Warmluft-Verteilersystem ansprechen.
7. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter
zum Umschalten des Thermostaten durch Tür- und/oder Fensterkontakte gesteuert ist.
8. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Warmluftkanal
des Zusatzheizsystems durch Öffnungen (30) mit dem Innern eines Hohlbodens verbunden
ist.
9. Heizungs- und Lüftungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein Raum (R3) über eine Abluftöffnung (31) mit dem Innern des Hohlbodens verbunden
ist, wobei die Abluftöffnung im Abstand von einem die Luft aus dem Hohlboder ansaugenden
Heizgerät (12) angeordnet ist.