Klimamodul

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein dezentrales Klimamodul, durch welches unabhängig von zentralen Luftaufbereitungskomponenten die Raumluft in einzelnen Räumen eines Gebäudes erwärmt, abgekühlt oder gelüftet werden kann.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Klimamodul zur Klimatisierung eines Raumes.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Klimatisierungsgeräte bekannt, die über ein zentrales System gesteuert werden. Dabei ist es bekannt, in Gebäuden mit mehreren Räumen eine zentrale Luftaufbereitung vorzusehen, wobei diese Luft dann den einzelnen Räumen zugeführt wird.

[0003] Aus der DE 100 15 581 ist weiterhin eine Klimatisierungsvorrichtung zum Heizen, Kühlen und Lüften bekannt, welches einen Standard-Flachheizkörper und einen Konvektionswärmetauscher für die Heiz-/Kühlfunktion verwendet. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Wärmetauscher gleichsinnig (beide heizen oder kühlen) betrieben werden. Auch sind Installationsvorkehrungen für einen festen Standort bereits während der Gebäudeerrichtung zu treffen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte dezentrale Heiz- und Kühlmöglichkeit anzubieten, die unter geringem Aufwand mobil einsetzbar und damit an Veränderungen in der Raumgestaltung anpassbar ist.

[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Klimamodul nach Anspruch 1.

[0006] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Luft eines Raumes unabhängig von weiteren Räumen durch ein in dem betreffenden Raum angeordnetes Klimamodul erwärmt oder abgekühlt werden kann, wobei die Luft durch entsprechende Wärmetauscher, die in dem Modul angeordnet sind, durchgeleitet wird. Der Vorteil besteht insbesondere darin, dass das Modul an einer weitgehend beliebigen Stelle des Raumes angeordnet werden kann. Durch das Vorsehen von lösbaren Versorgungsleitungen für den Wärmetauscher zum Heizen (Heizeinheit) bzw. Kühlen (Kühleinheit) wird eine einfache Montage und eine weiter verbesserte Flexibilität erreicht. Damit ist die klimatische Aufbereitung der Raumluft nicht mehr an eine zentrale Steuerung oder eine zentrale Luftaufbereitungseinheit im Gebäude gebunden, sondern kann bei geeignet verlegten Versorgungsleitungen weitgehend frei im Raum angeordnet werden. Lediglich eine Vierleiterinstallation für das vorzugsweise flüssige Heiz- oder Kühlmedium ist erforderlich. Zudem kann hierdurch eine Mobilität des Klimamoduls erreicht werden.

[0007] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Belüftungseinheit zur Be- und/oder Entlüftung des Raumes in dem Klimamodul vorgesehen ist. Mit dieser zusätzlichen Einheit wird auch die Zufuhr von Frischluft bzw. die Abfuhr verbrauchter Raumluft ermöglicht. In diesem Fall wird das Klimamodul vorzugsweise an einer Wand des Raumes stehen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Außenwand, so dass unmittelbar durch das Modul hindurch ein "Zugriff" auf frische Umgebungsluft besteht, die durch die Belüftungseinheit mit der Raumluft ausgetauscht werden kann. Eine solche Ausfertigung des Klimamoduls bringt den zusätzlichen Vorteil, dass geheizt und/oder gekühlt werden kann, und das gleiche Modul auch die Möglichkeit der Raumbelüftung anbietet.

[0008] Der modulare Aufbau erlaubt also diverse Ausstattungsvarianten, die vorzugsweise in ein und demselben Grundgehäuse angeboten werden. So kann geheizt oder alternativ gekühlt oder auch gelüftet werden, wenn sowohl eine Heizeinheit als auch eine Kühleinheit als auch die Belüftungseinheit vorgesehen ist. Durch Verzicht auf die Belüftungseinheit kann - wie bereits erwähnt - das Modul mangels Anbindung an eine Frischluftzufuhr weitgehend beliebig im Raum angeordnet werden, um dann lediglich zu heizen oder zu kühlen. Ebenso ist es möglich, ein Modul mit einer Heizeinheit und einer Belüftungseinheit auszustatten, wenn eine Kühlung nicht in Frage kommt und daher die Kühleinheit aus dem Modul fortgelassen werden kann. Selbstverständlich kann das Modul auch nur mit einer der genannten Einheiten ausgestattet sein, um den lokalen Erfordernissen möglichst gerecht zu werden.

[0009] Besonders vorteilhaft ist ein Klimamodul mit Belüftungseinheit dann ausgebildet, wenn die Belüftungseinheit eine Wärmerückgewinnung der Wärme aus der Raumluft vorsieht. Dies spart Betriebskosten, da die so rückgewonnene Wärme der dem Raum dann zugeführten Fristluft wieder zugeführt werden kann.

[0010] Besonders einfach kann das Klimamodul mit einer Belüftungseinheit dann ausgeführt sein, wenn die Zufuhr von Frischluft in das Modul und die Abfuhr von Abluft aus dem Modul über eine Versorgungsöffnung, die vorzugsweise an einer Rückwand des Moduls angebracht ist, erfolgt. Die Versorgungsöffnung kann sich dann bspw. genau auf Höhe der Belüftungseinheit innerhalb des Moduls befinden, so dass die Frischluft unmittelbar von außen (Außenwand) ohne weitere Umlenkung oder Versorgungskanäle zugeführt werden kann.

[0011] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn der Luftstrom zum Heizen und/oder Kühlen getrennt geführt wird von einem Be- bzw. Entlüftungsstrom. Die getrennte Führung der jeweiligen Luftströme können vorteilhaft so geführt werden, dass beispielsweise durch die Heizeinheit erwärmte Raumluft nicht durch die Belüftungseinheit unmittelbar wieder ins Freie befördert wird, was eine Energieverschwendung mit sich brächte. Beispielsweise ist die Belüftungseinheit für Abluft und Zuluft im oberen Teil des Moduls angeordnet, während die Heiz- und Kühleinheit im unteren Bereich angeordnet ist. Die aus Heiz- bzw. Kühlbetrieb aus dem Gerät austretende Luft wird schräg nach oben in den Raum geblasen. Damit entfallen Risiken für beispielsweise das Ablüften soeben erwärmter Luft nach draußen.

[0012] Vorteilhafterweise kann das Modul so ausgebildet werden, das ein Wärmetauscher des Moduls ausschließlich zum Heizen und die andere ausschließlich zum Kühlen vorgesehen wird. Separate Leitungen und Anschlüsse für Heizmedium einerseits und Kühlmedium andererseits sind dann vorzusehen und erlauben vorteilhaft die optimale Dimensionierung des jeweiligen Wärmetauschers speziell für seinen Zweck. Gegenüber dem Stand der Technik wird also nicht der gleiche Wärmetauscher zum Heizen und Kühlen verwendet. Dies erlaubt auch in der Gebäudeplanung eine vollständige Trennung von Kühl- und Heizmediumkreisläufen und vermeidet insgesamt Energieverluste, die sonst durch unvermeidbare Temperaturausgleichsvorgänge in den Leitungen oder den Wärmetauschern entstehen, wenn diese von Kühl- und anschließend von Heizmedium durchströmt werden.

[0013] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein Umluftfilter vorgesehen ist, um die mittels Heiz- oder Kühleinheit behandelte Luft gleichzeitig zu säubern, um klassische Bürostäube (Papierabrieb, Tonerpartikel und dgl.) abzuscheiden. Die Luft wird dabei gereinigt, was den in dem Raum anwesenden Personen zugute kommt.

[0014] Eine vorteilhafte Ausführungsform des Klimamoduls ist so ausgebildet, dass die Einheiten in einem Rahmen angeordnet sind, dessen Abmessungen wenigstens teilweise mit den Abmessungen des Raumes und/oder im Raum angeordneter Möbel und/oder einem Fußbodenrastermaß übereinstimmen. Das bedeutet, dass sich das Modul in die Raumausstattung einpasst. Der Vorteil liegt in einer harmonischen und unauffälligen Eingliederung in die Ausstattung des Raumes, bei gleichzeitig weitgehender Flexibilität hinsichtlich des Aufstellungsortes bzw. des äußeren Erscheinungsbildes.

[0015] Denkbar ist hier die Eingliederung des Moduls in eine Schrankwand, wobei die Vorderseite des Moduls in den gleichen Abmessungen und Farbtönen gehalten sein kann, wie die unmittelbar angrenzenden Schrankelemente. Erstreckt sich ein solcher Schrank vom Fußboden bis zur Decke des Raumes, so wird das Modul in gleicher Weise ausgebildet, und weist lediglich Öffnungen für die Luftzufuhr bzw. Abfuhr nach vorne in den Raum hinein auf. Der Anschluss der Heizeinheit bzw. Kühleinheit kann dabei vorteilhafterweise auch durch den Fußboden bzw. die Raumdecke erfolgen, so dass insbesondere eine Anbindung über die Rückseite (die dem Raum abgewandte Seite) des Moduls nicht erforderlich ist. Dies gilt umso mehr, wenn es sich lediglich um ein Modul mit Heizund/oder Kühlfunktion handelt, also keine Belüftung vorgesehen ist. Dann entfällt das Erfordernis, eine Frischluftzufuhr durch eine Raumwand zu nutzen, so dass das Modul weitgehend beliebig im Raum angeordnet sein kann. Entsprechend flexibel ist dann auch die harmonische Einbindung des Moduls in die Raumausstattung möglich.

[0016] Das erfindungsgemäße Modul ist flexibel an die Nutzungsänderungen im Raum anzupassen. Das Entfernen, Hinzufügen oder Verschieben von Zwischenwänden stellt nunmehr kein Problem dar, da das entsprechende Modul weitgehend beliebig versetzt werden kann, um sich den neuen Erfordernissen anzupassen. Aussparungen im Mauerwerk für die Einbettung des Moduls sind nicht erforderlich und werden durch nachträgliches Umstellen des Moduls dann auch nicht "bloßgelegt". Lediglich die Medienzuführung ist zu gewährleisten, die als ein geeignetes Leitungsnetz bspw. in einem Doppelboden oder - wenn sich das Modul bis zur Raumdecke erstreckt - in der (evtl. abgehängten) Decke ausgebildet sein kann. Gleiches gilt für eine mögliche Stromversorgung, etwa für einen optional vorzusehenden Ventilator, der die Raumluft durch die Wärmetauscher treibt.

[0017] Bei Verwendung einer Belüftungseinheit kann die Frischluftzufuhr durch einen Frischluftkanal erfolgen, der unmittelbar an der Rückwand des Moduls anschließen kann, wenn dieses an einer Raumwand angeordnet ist. Auch die Aufstellung im Raum muss eine Frischluftzufuhr und die Raumluftabfuhr nicht ausschließen, wenn diese über die Decke oder den Boden des Raumes erfolgt.

[0018] Besonders vorteilhaft wird das Klimamodul zu diesem Zweck ausgebildet, indem der Rahmen wenigstens eine im Wesentlichen ebene Außenfläche des Moduls trägt. Diese Außenfläche ist dann die dem Raum zugewandte, durch welche auch die dem Raum zuzuführenden bzw. abzuführenden Luftströme geleitet werden. Eine solche im Wesentlichen ebene Abdeckung lässt sich besonders unauffällig in die Raumausstattung einbinden und mittels Trockenbauplatten oder auch mit Möbelplatten aus dem verwendeten Büroprogramm je nach Anforderung des Innenarchitekten auch verkleiden.

[0019] Das Klimamodul kann in einer vorteilhaften Ausführungsform durch die Verwendung wenigstens eines dezentralen oder zentralen Temperatur- und/oder Feuchtesensors geregelt werden. Auf diese Weise können zum einen mehrere in einem Gebäude in verschiedenen Räumen angeordnete Klimamodule einheitlich gesteuert werden. Denkbar ist aber auch eine dezentrale Steuerung dahingehend, dass die im jeweiligen Raum erfassten klimatischen Bedingungen in die Steuerung des Moduls mit Einfluss nehmen, so dass beispielsweise bei erhöhter Luftfeuchtigkeit speziell die Belüftung des jeweiligen Raumes veranlasst wird. Die Sensoren können sich dabei innerhalb des Moduls, in unmittelbarer Nähe oder auch an einer sonstigen geeigneten Stelle des Raumes befinden. In vorteilhafter Weise ist auch eine Master-Slave-Verschaltung von komplett ausgestatteten Modulen (Heizen + Kühlen + Lüften) mit solchen gleicher oder geringerer Ausstattung möglich, wodurch vielfältige Nutzeranforderungen erfüllbar sind. Die Module können dabei beispielsweise durch ein Netzwerk miteinander kommunizieren.

[0020] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist der Rahmen mit höhenverstellbaren Tragfüßen versehen, welche die Aufstellung in Hohl- oder Doppelböden ermöglichen. Die verstellbaren Tragfüße erlauben eine Höhenanpassung des Moduls relativ zu den möglicherweise verwendeten Doppelböden innerhalb eines Gebäudes. Die Gewichtslast des Moduls kann dabei bis auf den tragenden Boden abgeführt werden, während sich der eigentliche Rahmen bzw. die Modulverkleidung in gleicher Höhe wie die sonstige Raumausstattung erstreckt.

[0021] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0022] Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls wird nachstehend anhand eines Figurenbeispiels erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1

eine schematische isometrische Ansicht eines geöffneten Moduls, und

Fig. 2

eine Seitenansicht des Moduls nach Fig. 1.

[0023] Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist ein Klimamodul 1 vorgesehen, welches im Wesentlichen von einem Rahmen 8 umfasst wird. Im oberen Bereich des Rahmens 8 ist eine Belüftungseinheit 5 angeordnet. Die Belüftungseinheit 5 weist eine Versorgungsöffnung 6 auf, welche die Zufuhr bzw. Abfuhr von Frischluft bzw. Raumluft aus bzw. in das Modul ermöglicht. Der Darstellung der Fig. 1 ist zu entnehmen, dass die Versorgungsöffnungen 6 an der Rückwand des Moduls ausgebildet sind, so dass die dieser Rückwand gegenüber liegende Vorderseite dem Raum zugewandt ist.

[0024] Unterhalb der Belüftungseinheit 5 ist eine Kühleinheit 3 in Form eines Wärmetauschers angeordnet. Die Kühleinheit 3 wird von unten nach oben mit Raumluft durchströmt, wobei diese Raumluft oberhalb der Kühleinheit 3 durch einen Auslasstrichter wieder in den Raum hinaustritt.

[0025] Unterhalb der Kühleinheit 3 ist eine Heizeinheit 2 in Form eines weiteren Wärmetauschers angeordnet. Die Heizeinheit 2 wird ebenfalls von unten nach oben durchströmt, wobei die Heizeinheit 2 und die Kühleinheit 3 strömungstechnisch hintereinander geschaltet sind. Die von unten in die Heizeinheit 2 eintretende Luft tritt also aus dieser hinaus und gelangt dann in die Kühleinheit 3. Je nachdem, ob gekühlt oder geheizt werden soll, wird einer der beiden Wärmetauscher mit dem entsprechenden Heiz- bzw. Kühlmedium beschickt, so dass der Wärmeaustausch stattfinden kann.

[0026] Unterhalb der Heizeinheit 2 ist ein nicht näher bezeichneter Ventilator angeordnet, der die Raumluft fördert. Wiederum unterhalb dieses Ventilators wird die Raumluft von der Vorderseite des Moduls über ein Einströmblech und durch eine Filtereinheit 7 in den Bereich des Moduls eingesaugt, um von dort der Heizeinheit 2 bzw. der Kühleinheit zugeführt zu werden.

[0027] An seinem unteren Ende weist das Gestell 8 vier höhenverstellbare Tragfüße 9 auf, die durch diese Verstellmöglichkeit eine Anpassung an den Einsatz von Doppelböden in Gebäuden ermöglicht. Die Füße sind insbesondere so einstellbar, dass der Einsaugbereich für die Raumluft im Wesentlichen knapp oberhalb des tatsächlich begehbaren Fußbodens erfolgt.

Ansprüche

1. Dezentrales Klimamodul (1) zur Klimatisierung eines Raumes,

a) mit wenigstens einer Heizeinheit (2) zur Erwärmung von Raumluft mittels Heizmedium und/oder wenigstens einer Kühleinheit zur Kühlung von Raumluft mittels Kühlmedium,

b) wobei das Modul Verbindungsanschlüsse für das Zu- und Abführen eines Heiz- und/oder Kühlmediums aufweist.

2. Klimamodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belüftungseinheit (5) zur Be- und/oder Entlüftung des Raumes vorgesehen ist.

3. Klimamodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinheit (5) zur Wärmerückgewinnung von Wärme aus der Raumluft ausgebildet ist.

4. Klimamodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Frischluft in das Modul und die Abfuhr von Abluft aus dem Modul über eine Versorgungsöffnung (6), vorzugsweise an einer Rückwand des Moduls (1), erfolgt.

5. Klimamodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom zum Heizen und/oder Kühlen getrennt geführt wird vom Be- bzw. Entlüftungsstrom.

6. Klimamodul nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umluftfilter (7) vorgesehen ist.

7. Klimamodul nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten in einem Rahmen (8) angeordnet sind, dessen Abmessungen wenigstens teilweise mit den Abmessungen des Raumes und/oder im Raum angeordneter Möbel und/oder einem Fußbodenrastermaß übereinstimmen.

8. Klimamodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (8) wenigstens eine im Wesentlichen ebene Außenfläche des Moduls trägt.

9. Klimamodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen höhenverstellbare Tragfüße (9) aufweist und für die Aufstellung auf Hohl- oder Doppelböden ausgebildet ist.

10. Klimamodul nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten unter Verwendung wenigstens eines dezentralen oder zentralen Temperatur- und/oder Feuchtesensors geregelt werden.

11. Gebäude mit wenigstens einem Klimamodul (1) nach einem der vorigen Ansprüche.

Zeichnung