VERFAHREN ZUM KLIMATISIEREN EINES RAUMS

Abstract

 Offenbart ist ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raums mittels eines Deckensegels (1) umfassend eine Trägerplatte (2) mit einer Länge (L) und einer Breite (B) und einen oberhalb der Trägerplatte (2) angeordneten Verteilkanal (9), wobei der Verteilkanal (9) parallel zu einer Längsachse (3) der Trägerplatte (2) verläuft und zu zwei gegenüberliegenden Seiten hin mit Austrittsöffnungen (12) versehen ist, so dass Zuluft parallel zu der Trägerplatte (2) und senkrecht zu der Längsachse (3) der Trägerplatte (2) zu beiden Seiten hin aus dem Verteilkanal (9) strömt, wobei beidseitig des Verteilkanals (9) jeweils ein Wärmetauscher (13) angeordnet ist und zwischen der Trägerplatte (2) und dem Verteilkanal (9) sowie zwischen der Trägerplatte (2) und den Wärmetauschern (13) ein Abstand (a) besteht, der einen freien Luftraum (7) oberhalb der Trägerplatte (2) definiert.
Um die möglichen Kühl- oder Heizlasten zu steigern wird vorgeschlagen, dass die aus dem Verteilkanal (9) strömende Zuluft die Raumluft in den freien Luftraum (7) induziert, die dann in die Wärmetauscher (13) gelangt, temperiert wird und sich anschließend mit der Zuluft zu einem Mischluftstrom vermischt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren eines Raums mittels eines Deckensegels, umfassend eine Trägerplatte mit einer Länge und einer Breite und einen oberhalb der Trägerplatte angeordneten Verteilkanal, wobei der Verteilkanal parallel zu einer Längsachse der Trägerplatte verläuft und zu zwei gegenüberliegenden Seiten hin mit Austrittsöffnungen versehen ist, so dass Zuluft parallel zu der Trägerplatte und senkrecht zu der Längsachse der Trägerplatte zu beiden Seiten hin aus dem Verteilkanal strömt, wobei beidseitig des Verteilkanals jeweils ein Wärmetauscher angeordnet ist und zwischen der Trägerplatte und dem Verteilkanal sowie zwischen der Trägerplatte und den Wärmetauschern ein Abstand besteht, der einen freien Luftraum oberhalb der Trägerplatte definiert.

[0002] Deckensegel sind vielseitig bekannt und dienen in erster Linie dazu, eine Rohdecke oder haustechnische Anlagen zu kaschieren. Ferner ist es üblich, Deckensegel auch zur Klimatisierung von Räumen heranzuziehen, indem sie beispielsweise auf ihrer Oberseite mit einem Luftauslass versehen werden.

[0003] EP 1 382 916 A1 schlägt ein Verfahren der vorgenannten Art mit einem Verteilkanal, der mit einer Kunststoff-Kapillarrohrmatte als Wärmeüberträger umwickelt ist. Aus der DE 10 2010 001 319 A1 ist außerdem im Hintergrund der Erfindung ein Deckensegel bekannt, das sich aus einer Trägerplatte mit darauf angebrachten Wärmetauscherelementen sowie einem auf der Trägerplatte angeordnetem Luftdurchlass zusammensetzt. Der Luftdurchlass ist an einem Ende der Trägerplatte angeordnet und bläst zum einen Zuluft über eine Düse entlang der Wärmetauscherelemente und zum anderen Zuluft entlang der Unterseite der Trägerplatte, so dass Zuluft auch direkt in den Raum gelangt.

Aufgabe

[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Deckensegel der vorgenannten Art so weiterzuentwickeln, dass es sich für die Abdeckung höherer Kühl- und Heizlasten eignet.

Lösung

[0005] Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, dass die aus dem Verteilkanal strömende Zuluft die Raumluft in den freien Luftraum induziert, die dann in die Wärmetauscher gelangt, temperiert wird und sich anschließend mit der Zuluft zu einem Mischluftstrom vermischt.

[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind der Verteilkanal und die benachbarten Wärmetauscher somit in einem Abstand zu der Trägerplatte angeordnet, was beispielsweise durch die Anordnung von geeigneten Abstandhaltern verwirklicht sein kann. Beim Ausströmen von Zuluft aus den Austrittsöffnungen erfolgt ein Induzieren von Raumluft in den freien Luftraum unterhalb der Wärmetauscher, die dann in die Wärmetauscher gelangt, temperiert wird und sich anschließend mit der Zuluft zu einem Mischluftstrom vermischt. Dieser Mischluftstrom verlässt das Deckensegel entlang seiner Längsseiten und ist horizontal und senkrecht zu der Längsachse der Trägerplatte gerichtet. Es ist von Vorteil, wenn die Trägerplatte langgestreckt ist und demnach eine größere Länge als Breite besitzt. Die Zuluftführung ist mittig und in Längsrichtung der Trägerplatte, also auch in Längsrichtung des Deckensegels.

[0007] Der Abstand zwischen Trägerplatte und den Wärmetauschern sowie dem Verteilkanal sollte vorteilhafterweise größer als 50 mm betragen, da somit eine ausreichende Kühlleistung gewährleistet ist. Weiter vorzugsweise sollte der Abstand mindestens 60 mm, weiter vorzugsweise mindestens 70 mm betragen.

[0008] Der Verteilerkanal kann als Druckkanal angesehen werden, der über seine gesamte Länge gleichmäßig die Zuluft über die Austrittsöffnungen ausbläst. Eine Temperierung erfolgt somit entlang der beiden Längsseiten des Deckensegels, wodurch die Effektivität der Klimatisierung enorm gesteigert wird.

[0009] Bezüglich der Ausbildung der Trägerplatte ist es aus akustischen Gründen vorteilhaft, wenn sie Perforationen oder Löcher besitzt, die vorzugsweise einen freien Querschnitt von etwa 13 % bis 19 %, weiter vorzugsweise von 16 %, definieren. Die Trägerplatte kann demnach von einem Lochblech gebildet werden. Aus optischen Gründen oder zur Steigerung der Akustik kann eine Akustikmatte auf dem Lochblech angeordnet werden. Bei der Ausführung der Trägerplatte als Lochblech mit Akustikmatte besteht die Möglichkeit einer Kombination mit anderen bekannten Deckensegeln, wobei aus Sicht des Rauminneren kein optischer Unterschied zu erkennen ist. Als Akustikmatte kann beispielsweise ein Noppenschaumstoff oder ein Schaumstoff mit einseitig aufgebrachter Folie dienen. Es sind aber auch andere Arten von Akustikmatten denkbar.

[0010] Vorteilhafterweise besitzt der Verteilkanal jeweils eine Reihe von zueinander beabstandeten Austrittsöffnungen auf seinen beiden gegenüberliegenden Seiten, so dass eine gleichmäßige Ausströmung von Zuluft über den gesamten Verteilkanal und zu beiden Seiten hin gewährleistet ist. Die Austrittsöffnungen können als runde Löcher, ovale Löcher, Schlitze oder andersförmig ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar die Austrittsöffnungen als Düsen auszuführen.

[0011] Bezüglich der Austrittsöffnungen ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn sie oberhalb einer Oberkante der Wärmetauscher angeordnet sind. Auf diese Weise entsteht oberhalb der Wärmetauscher eine Art Mischraum, in dem sich die Zuluft mit der temperierten Raumluft zu einer Mischluft mischt.

[0012] Bevorzugt erstrecken sich die Wärmetauscher im Wesentlichen über die Länge des Verteilkanals. Im Wesentlichen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Länge der Wärmetauscher um 10 % gegenüber der Länge des Verteilkanals abweichen kann, sowohl positiv als auch negativ.

[0013] Ferner ist es von Vorteil, wenn die Längsseiten der Wärmetauscher in einer Projektion betrachtet jeweils gegenüber der korrespondierenden Längsseite der Trägerplatte zurückspringen, vorzugsweise um 15 bis 25 % der Breite der Trägerplatte. Somit entsteht im Bereich oberhalb der Seitenränder der Trägerplatte ein Freiraum, in dem die Mischluft strömt. Hierdurch wird eine Rückinduktion der Mischluft vermieden. Ferner wird durch den Rücksprung ein einfacheres Nachströmen der Sekundärluft erreicht. Auch bezüglich der Optik ist der Rücksprung der Wärmetauscher vorteilhaft, da der Einblickwinkel flacher ist und die Wärmetauscher somit weniger sichtbar sind.

[0014] Bezüglich der Anordnung von Verteilkanal und Wärmetauschern ist es denkbar, dass der Abstand zwischen der Trägerplatte und dem Verteilkanal kleiner ist als der Abstand zwischen der Trägerplatte und den Wärmetauschern.

[0015] Ist in dem Verteilkanal oder in einem daran angeschlossenen Anschluss-Stutzen ein Ventilator angeordnet, mittels dem Zuluft vorgeschoben wird, ist auf einfache Weise ein Druckkanal geschaffen.

[0016] Vorteilhafterweise ist die Trägerplatte in einer Projektion betrachtet zu beiden Seiten hin um 10 bis 30 % länger als der Verteilkanal, wobei die Länge der Trägerplatte die Bezugsgröße darstellt.

[0017] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es besonders von Vorteil, wenn der Verteilkanal und die Wärmetauscher in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und eine Induktionseinheit bilden. Dies ist insbesondere für die Montage des Deckensegels sehr hilfreich.

[0018] Um einen hohen Wirkungsgrad des Deckensegels zu erhalten, wird die Raumluft vor Eintritt in einen Mischraum durch die Wärmetauscher temperiert. Bei dem Mischraum muss es sich nicht um einen abgegrenzten Raum handeln, vielmehr ist hiermit auch ein Bereich gemeint.

[0019] Schließlich sei angemerkt, dass die verschiedenen Merkmale der Unteransprüche je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein können.

Ausführungsbeispiel

[0020] Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist.

Figur 1:

einen Querschnitt eines Deckensegels,

Figur 2:

eine Draufsicht auf das Deckensegel aus Figur 1 und

Figur 3:

eine Seitenansicht des Deckensegels aus Figur 1.

[0021] In der Figur 1 ist ein Deckensegel 1 in einem Querschnitt gezeigt, aus dem der grundsätzliche Aufbau desselben gut zu erkennen ist. Das Deckensegel 1, das an einer nicht dargestellten Decke eines Raums R angebracht ist, besitzt eine Trägerplatte 2, die langgestreckt ist und somit eine längere Länge L sowie einer kürzere Breite B besitzt. Eine Längsachse 3 der Trägerplatte 2 ist in der Figur 2 mit einer gestrichelten Linie 4 angedeutet.

[0022] Die Trägerplatte 2 ist an ihren Rändern umlaufend C-förmig aufgekantet und besitzt somit einen umlaufenden Steg 5.

[0023] In einer Höhe oberhalb des Stegs 5 ist ein rechteckförmiger Verteilkanal 9 angeordnet, der über einen Zuluft-Anschluss-Stutzen 10 mit Zuluft gespeist wird. Bei der Zuluft kann es sich um Primärluft in Form von Außenluft handeln. Im oberen Bereich des Verteilkanals 9 ist zu beiden Längsseiten 11 der Trägerplatte 2 hin eine Reihe von zueinander beabstandeten Austrittsöffnungen 12 vorgesehen. Die Austrittsöffnungen 12 können von Induktionsdüsen gebildet werden.

[0024] Beidseitig des Verteilkanals 9 ist jeweils ein Wärmetauscher 13 vorgesehen. Die Wärmetauscher 13 weisen eine Höhe h auf, die lediglich etwa der Hälfte der Höhe H des Verteilkanals 9 entspricht, so dass die durch die Austrittsöffnungen 12 ausströmende Zuluft lediglich mit der Oberseite des Wärmetauschers 13 strömungstechnisch in Kontakt kommt. Eine Durchströmung des Wärmetauschers 13 durch die Zuluft ist nicht vorgesehen. Bei den Wärmetauschern 13 kann es sich um Kupfer-Aluminium-Wärmeaustauscher handeln.

[0025] Die Wärmetauscher 13 sowie der Verteilkanal 9 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 14 angeordnet und bilden auf diese Weise eine Induktionseinheit 15. Im oberen Bereich, also in der strömungstechnischen Flucht der Austrittsöffnungen 12 weist das Gehäuse 14 an beiden Seiten eine vorstehende Nase 16 auf, so dass eine Oberseite des Gehäuses 14 breiter ist als eine Unterseite desselben.

[0026] Die Induktionseinheit 15 ist mittels nicht in der Figur dargestellten Abstandhaltern so angeordnet, dass ein Abstand a zwischen der Unterseite der Induktionseinheit 15, also der Unterseite des Verteilkanals 9 und der beiden Wärmetauscher 13, und der Trägerplatte 2 besteht. In der Figur 1 ist die Induktionseinheit 15 demnach auf einer Ebene angeordnet, die in etwa der Ebene einer Oberseite der Stege 5 entspricht. Dies ist durch eine gestrichelte Linie 6 in der Figur 1 dargestellt. Bezieht man die gestrichelte Linie 6 in die Betrachtung mit ein, so ergibt sich durch die Trägerplatte 2 mit ihren Stegen 5 einen im Bereich der Linien 6 offener Kanal 8, in den Raumluft induziert wird.

[0027] Die Trägerplatte 2 besteht entweder aus einem im Wesentlichen luftundurchlässigem Material, wie beispielsweise Blech, oder aber aus einem Lochblech mit einer darauf liegenden Akustikmatte. Der Abstand a entspricht der lichten Höhe des freien Luftraums 7 und beträgt im vorliegenden Fall 60 mm, kann aber je nach Anwendungfall variieren. Eine Modifikation des Abstandes a ist jederzeit möglich, indem die nicht in der Figur gezeigten Abstandhalter, auf denen die Induktionseinheit 15 zu liegen kommt, entsprechend ausgetauscht werden.

[0028] Infolge der über die Austrittsöffnungen 12 des Verteilkanals 9 ausgestoßenen Zuluft wird Raumluft in den freien Luftraum 7 induziert, und in die Wärmetauscher 13 gesogen. Die Strömung der induzierten Raumluft ist durch die Pfeile 17 symbolisiert. Beim Austritt der nunmehr temperierten Zuluft aus dem Wärmetauscher 13 gelangt diese auf beiden Seiten in einen Mischraum 18 oberhalb der Wärmetauscher, vermischt sich mit der Zuluft, so dass Mischluft die Induktionseinheit 15 in den Raum verlässt. Dabei ist die die Induktionseinheit 15 verlassene Mischluft horizontal und senkrecht zur Längsachse 3 der Trägerplatte 2 ausgerichtet. Die ausströmende Mischluft ist durch die Pfeile 19 symbolisiert.

[0029] Der in der Figur 1 gezeigte Querschnitt zeigt deutlich, dass die Breite B der Trägerplatte 2 größer ist, als eine maximale Breite b der Induktionseinheit 15 an ihrer Oberseite. Zu beiden Seiten hin springt die Induktionseinheit 15 demnach gegenüber der Trägerplatte 2 zurück, wobei der Abstand A von einer Längsseite 11 der Trägerplatte 2 zu einer oberen Randseite 20 des Gehäuses 14 etwa 20 % der Breite B der Trägerplatte 2 beträgt. Der Abstand A' von der Längsseite 11 der Trägerplatte 2 zu einer unteren Randseite 21 des Gehäuses 14 ist demgegenüber größer und beträgt etwa 25 % der Breite B der Trägerplatte 2.

[0030] In der Figur 2 ist eine Draufsicht auf das Deckensegel 1 gezeigt, aus der erkennbar wird, dass sich die Induktionseinheit 15, die sich aus dem Verteilkanal 9, den beiden Wärmetauschern 13 und dem Gehäuse 14 zusammensetzt, über einen Großteil der Länge L der Trägerplatte 2 erstreckt. Die Länge der Induktionseinheit 14 beträgt etwa 90 % der Länge L der Trägerplatte 2, wobei die Induktionseinheit 14 jeweils um etwa 5 % an beiden Enden des Deckensegels 1 zurückspringt.

[0031] Anhand von Pfeilen ist die Wirkungsweise des Deckensegels 1 mit Induktionseinheit 15 verdeutlicht, wobei ein Pfeil 22 die Zuluft symbolisiert, die zu der Induktionseinheit 15 weisenden Pfeile 17 die induzierte Raumluft und die von der Induktionseinheit 15 wegweisenden Pfeile 19 die in den Raum R strömende Mischluft.

[0032] Das gezeigte Deckensegel 1 ist an drei Stellen mittels geeigneter Befestigungsmittel 23 an einer nicht dargestellten Decke des Raums R befestigt. Ist die Länge L des Deckensegels 1 kleiner als 2,4 m reicht es aus, das Deckensegel an zwei Stellen mittels Befestigungsmitteln anzubringen. Bei einer Länge größer 2,4 m sind drei Stellen nötig, an denen Befestigungsmittel angeordnet werden. Entsprechendes gilt für Längen, die 2,4 m entsprechend überschreiten.

[0033] Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht durch das Deckensegel 1, aus dem insbesondere die Reihe an Austrittsöffnungen 12 deutlich hervorgeht.

[0034] In den Figuren sind

1

Deckensegel

2

Trägerplatte

3

Längsachse

4

gestrichelte Linie

5

Steg

6

gestrichelte Linie

7

Luftraum

8

Kanal

9

Verteilkanal

10

Primärluft-Anschluss-Stutzen

11

Längsseite

12

Austrittsöffnungen

13

Wärmetauscher

14

Gehäuse

15

Induktionseinheit

16

Nase

17

Pfeil

18

Mischraum

19

Pfeil

20

obere Randseite

21

untere Randseite

22

Pfeil

23

Befestigungsmittel

R

Raum

L

Länge

B

Breite

h

Höhe Wärmetauscher

H

Höhe Verteilkanal

a

Abstand

b

maximale Breite Induktionseinheit

A

Abstand

A'

Abstand

Ansprüche

1. Verfahren zum Klimatisieren eines Raums mittels eines Deckensegels (1) umfassend eine Trägerplatte (2) mit einer Länge (L) und einer Breite (B) und einen oberhalb der Trägerplatte (2) angeordneten Verteilkanal (9), wobei der Verteilkanal (9) parallel zu einer Längsachse (3) der Trägerplatte (2) verläuft und zu zwei gegenüberliegenden Seiten hin mit Austrittsöffnungen (12) versehen ist, so dass Zuluft parallel zu der Trägerplatte (2) und senkrecht zu der Längsachse (3) der Trägerplatte (2) zu beiden Seiten hin aus dem Verteilkanal (9) strömt, wobei beidseitig des Verteilkanals (9) jeweils ein Wärmetauscher (13) angeordnet ist und zwischen der Trägerplatte (2) und dem Verteilkanal (9) sowie zwischen der Trägerplatte (2) und den Wärmetauschern (13) ein Abstand (a) besteht, der einen freien Luftraum (7) oberhalb der Trägerplatte (2) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Verteilkanal (9) strömende Zuluft die Raumluft in den freien Luftraum (7) induziert, die dann in die Wärmetauscher (13) gelangt, temperiert wird und sich anschließend mit der Zuluft zu einem Mischluftstrom vermischt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) einteilig ausgeführt ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) Perforationen oder Löcher besitzt, die vorzugsweise einen freien Querschnitt von etwa 13 % bis 19 %, weiter vorzugsweise von 16 %, definieren, wobei vorzugsweise eine Akustikmatte oder ein Akustikvlies auf der Trägerplatte (2) angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch jeweils eine Reihe von zueinander beabstandeten Austrittsöffnungen (12) auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Verteilkanals (9).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (12) des Verteilkanals (9) oberhalb einer Oberkante der Wärmetauscher (13) angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher (13) sich im Wesentlichen über die Länge (L) des Verteilkanals (9) erstrecken.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsseiten der Wärmetauscher (13) in einer Projektion betrachtet jeweils gegenüber der korrespondierenden Längsseite (11) der Trägerplatte (2) zurückspringen, vorzugsweise um 15 bis 25 % der Breite (B) der Trägerplatte (2).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen der Trägerplatte (2) und dem Verteilkanal (9) kleiner oder gleich ist als der Abstand zwischen der Trägerplatte (2) und den Wärmetauschern (13).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluft in dem Verteilkanal (9) oder in einem daran angeschlossenen Anschluss-Stutzen (10) mittels eines Ventilators vorgeschoben wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (2) in einer Projektion betrachtet zu beiden Seiten hin um 10 bis 30 % länger ist als der Verteilkanal (9), wobei die Länge (L) der Trägerplatte (2) die Bezugsgröße darstellt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkanal (9) und die Wärmetauscher (13) in einem gemeinsamen Gehäuse (14) untergebracht sind und eine Induktionseinheit (15) bilden.

Zeichnung