DE2817345C2 - Vorrichtung zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierungseinrichtung (1) in einem vergleichsweise kleinen Abstand (a) am metallenen Gerüst (3) angeordnet ist, so daß eine unmittelbare Strahlungskopplung zwischen Gerüst (3) und Temperierungseinrichtung (1) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierungseinrichtung in einem Abstand von ca. 50 mm gelegen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrleitungssystem (20,21) der Temperierungseiiirichtung (1) zwischen Vor- und Rücklauf (14 bzw. 15) zi .rundest teilweise ein parallel durchströmtes Doppel- oder Mehrfach-Rohr (21) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsprofile (23,51) je einen Rohrbereich, der einen Teil des Rohrleitungssystems bildet, und einen Wärmeübertragungsteil aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrleitungssystem (20, 21) zwischen Vor- und Rücklauf (14 bzw. 15) längs der Bereiche der Wärmeübertragung eine einstückig mit dem Rohr ausgebildete Abdeckung (23) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (23) im Querschnitt U-Form aufweist, wobei die freien Enden der U-Schenkel im wesentlichen zum zugeordneten Gerüstteil (3) hin gerichtet sind (Fig. 1).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (23) im Querschnitt Parabelform aufweist, wobei das oder die Leitungsrohre (25) im Bereich des Brennpunktes liegt bzw. liegen und die freien Längskanten der Abdeckung (23) im wesentlichen zum zugeordneten Gerüstteil (3) hin gerichtet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (23) innen mit einem reflektierenden Medium beschichtet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Abdekkung (23) der Breite des zugeordneten Gerüstteils (3) entspricht.

II. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertragungsteil mit dem Gerüst in direkter Berührung ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

to Bei bisher bekannten metallenen Fassac-:nwänden und Vorhangwänden wird oftmals eine als behaglich empfundene Raumumschließungstemperatur nicht erreicht, sondern vielmehr erheblich unter- oder überschritten. Ein Raum wird als behaglich empfunden, wenn seine RaumumschlieSungstemperatur bei praktisch ruhender Luft im Bereich von 20⁰C liegt Die meisten bekannten Fassadenwände und Vorhangwände umfassen in der Regel ungeteilte Metallkonstruktions- oder Gerüstteile aus meist senkrechten Pfosten und waage rechten Riegeln, die eine Abstützung für die Fassaden oder Vorhangwände bilden und keinen oder einen zumindest unzureichenden, die Wärmedämmung beeinflussenden Wärmedurchgangswiederstand besitzen. Deshalb ist die Raumumschließungstemperatur im Bereich solcher Fassadenwände und Vorhangwände stark abhängig von den Witterungsbedingungen und Temperaturen außerhalb des Gebäudes, da im Winter deren Wärmeveriüst an die kalten Metallkonstruktionsteile und im Sommer die Wärmeaufnahme von den unter Umständen durch Sonneneinstrahlung aufgeheizten Metallkonstruktionsteilen erheblich ist. Wenn das Metallgerüst und dessen Verkleidung noch zusätzlich, wie in jüngster Zeit häufiger vorfindbar, in dunkler Farbe eloxiert oder gestrichen ist, dann sind im Sommer Raumumschließungstemperaturen von 36° C und mehr keine Seltenheit

Zur Überwindung dieses Problems sind Temperierungsanlagen, sogenannte Induktionsklimaanlagen, bekannt, welche eine zentrale Temperierungsanlage und in jedem Raum ein Induktionsgerät aufweisen. Die Induktionsgeräte sind mit der zentralen Temperierungsanlage über Rohre verbunden, wobei ein Vor- und Rücklauf für ein Wärme zuführendes Transportmittel, ein Vor- und ein Rücklauf für ein Wärme abführendes Transportmittel sowie eine Zuführungsleitung für Primärluft erforderlich sind. Diese Leitungen müssen zu jedem Induktionsgerät in jedem Raum getrennt geführt werden. Derartige Induktionstemperierungsanlagen haben den Nachteil, daß ihre Bauweise sehr aufwendig ist,

so daß ihr Betrieb sehr viel Energie erfordert und daß in den einzelnen Räumen befindlicher Schmutz ständig im Raum aufgewirbelt wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Induktionsanlage die Temperatur sogenannter Strahlungslöcher kaum beeinflussen kann.

Derartige Strahlungslöcher sind Wandbereiche, deren Temperatur sich sehr stark von der Durchschnitts-Raumtemperatur unterscheidet Typische Strahlungslöcher können beispielsweise Glasfensterflächen sein, die (im Sommer) durch Sonneneinstrahlung ein zusätzliches

Aufheizen der Metallwandkonstruktion ermöglichen.

Zum Temperieren von außenliegenden Räumen eines Gebäudes ist ferner eine Vorrichtung mit integrierten Fassadenelementen bekannt (DE-OS 26 21 186) bei der ein Gerüst aus Hohlstützen und Hohlriegeln für Fassadenelemente und Fensterflächen vorgesehen ist, die in einer festgelegten Weise strömungsmäßig miteinander verbunden sind und eine Wärmetransportflüssigkeit im Innern des Gerüsts zwischen einem

Vorlauf und einem Rücklauf führen. Dadurch können kalte baw. warme Metallgerüstteile der Wand eines Raums in zufriedenstellender Weise temperiert und somit ein Behaglichkeitsklima im Rauminnern geschaffen werden. Bei dieser Temperierungsvorrichtung ist jedoch nachteilig, daß das Metallgerüst der Wand einen Strömungslauf für das Wärmetransportmedium aufweisen muß. Solche Temperierungsvorrichtungen sind demzufolge nur dann verwendbar, wenn diese bereits bei Planung des Gebäudes als vorgegebener Konzipierungsfaktor vorgesehen waren. Ein nachträglicher Einbau in bereits existierende Gebäude ohne Temperierungseinrichtung ist aufgrund des bereits erstellten Metailwandgerüsts ohne Strömungsdurchgang praktisch nicht mehr möglich.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DE-OS 25 34 140) Lsi jeweils ein Konvektorrohr im Inneren eines Hohlpfostens angeordnet Der Hohlpfosten dient als Luftkanal, und die darin strömende Luft nimmt die Wärme des Konvektorrohres auf. Die temperierte Luft tritt aus einem Schlitz der Hohlpfosten aus.

Mh dieser bekannten Anordnung soll ein schnelles Ansprechen der Temperierungseinrichtung auf Änderungen der Vorlauftemperatur der Wärmetransportflüssigkeit erreicht werden. Die Konvektorrohre haben einen geringen Querschnitt und geben über Konvektorrippen ihre Energie sehr schnell an die daran vorbeiströmende Luft ab. Auf diese Weise werden die Konvektorrohre sehr schnell, z. B. innerhalb von etwa zwei Minuten, abgekühlt, wenn die Vorlauftemperatur heruntergeregelt wird. Dies ist nützlich, wenn z. B. der Raum plötzlich von einer großen Anzahl von Personen betreten wird, die durch ihre Wärmeabgabe den Raum erwärmen, oder z. B. auch bei plötzlicher Sonneneinstrahlung.

Wesentlich ist bei der bekannten Anordnung, daß die Hohlpfosten als solche bei der Wärmeübertragung eine untergeordnete Rolle spielen, nämlich nicht zur Regelung selber herangezogen werden, sondern als Grundlai '.system dienen, das den Temperierungsanteil übernimmt, der außerhalb des zu erwartenden Temperatur-Schwankungsbereichs liegt Denn es soll vermieden werden, daß die Temperatur großer Massen häufiger geändert werden muß, wodurch das Heizungssystem mit wesentlich höherer Trägheit auf Regelvorgänge ansprechen würde. Bei der bekannten Anordnung erfolgt dabei eine zusätzliche »Wärmekopplung« zwischen dem Konvekforrohr und den um dieses herum angeordneten Hohlpfosten lediglich durch die bewegten Luftmassen.

Der Anmeldungsgegenstand geht demgegenüber von einer völlig anderen Zielsetzung aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes zu schaffen, die nicht nur bei Neubauten integral mit diesen konzipiert, sondern auch bereits bei bestehenden Gebäuden nachträglich auf einfache Weise sehr kostengünstig eingebaut werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 in Verbindung mit der Gattung angegeben, während vorteilhafte Weiterbildungen dieser Lösung den Unteransprüchen zu entnehmen sind.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie geeignet ist, die Wärmestrahlung einer bereits existierenden FassaOe mit metallenen Elewxnten aufzunehmen, wenn diese eint;r hohen Außentemperatur oder Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist Hierdurch wird es möglich, einerseits eine unerwünschte Aufwärmung der solcher Wärmeeinwirkung ausgesetzten Räume zu vermeiden und andererseits die hierbei anfallende Wärme auf eine »kalte« Seite desselben Gebäudes zu übertragen und somit Energie zu sparen. Eine solche Vorrichtung soll dabei gleichzeitig in der Lage sein, bei kühlen ode." kalten Witterungsbedingungen die dann entsprechend

ίο geringe Oberflächentemperatur der existierenden Fassade aus metallenen Elementen von der Temperatur der Räume zu trennen, so daß eine tiefe Wandtemperatur, die eine entsprechend erhöhte Innentemperatur in den Räumen erfordern würde, vermieden wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Temperierungseinrichtung in geringem Abstand vor den Gerüstteilen angeordnet und/oder an den Gerüstteilen mehr oder weniger anliegen kann, da zwischen den Wärmeübertragungsprofilen einerseits und der diesen zugewandten Gerüscoberfläche andererseits sowohl durch Wärmestrahlung als auch dvirch WärmeUonvektion oder beides eine Wärmekopplung hergestellt wirü.

Schließlich ist ein Vorteil darin zu sehen, daß erfindungsgemäß auf einfache, kostengünstige Weise eine zufriedenstellende Temperierung selbst bei Gebäuden erzielt werden kann, bei denen die Temperierungseinrichtung erst nachträglich installiert worden ist, und zwar ohne die architektonische Gestaltung auf der Innenseite der bereits bestehenden Fassade zu beeinträchtigen.

Überdies ist ein Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß bei Anwendung eines vergleichsweise kleinen Querschnitts für das Rohrleitungssystem nur eine solche Umwälzmenge an Wärmetransportflüssigkeit erforderlich ist, daß die Temperierung der Räume mit genügender Schnelligkeit geregelt werden kann.

Es ist zwar an sich bekannt (DE-AS 22 39 438), Heizkörper auf der Innenseite von Außenwänden direkt

•ω vor diesen anzuordnen, jedoch werden in solchen Fällen zusätzliche wärmeisolierende Elemente zwischen den Heizkörpern und der Wand angeordnet, sofern der Wärmedurchgangswiderstand der Wand selber nicht bereits sehr hoch ist

Schließlich war es bekannt (DE-OS 18 11480), Heizflächen auf der Innenseite von P.aumumgrenzungsflächen anzuordnen. Hierbei bestand jedoch nicht die Absicht, die Heizflächen nur und ausschließlich vor Gerüstteilen anzuordnen und mit diesen in Wärmeso kopplung zu treten. Vielmehr sollten diese Heizflächen direkt in den Raum strahlen. Dabei war eine Anordnung der Heizflächen gegenüber der Gebäudeöffnung, beispielsweise Fensterflächen, vorgesehen, was gemäß der Erfindung gerade vermieden werden soll, um eine

Verdeckung der Gebäudeöffnung zu vermeiden. Diese bekannte Anordnung von Heizflächen "_Or Gebaudeöffnungen ist nur dort geeignet, wo es nicht stört, wenn die Gebäudeöffnungen, beispielsweise Fenster, zu einem großen Teil von den Heizflächen eingenommen werden.

Die Erfindu .g wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; es zeigt

F i g. 1 a eine Einzelheit einer erfindungsgemäßen Temperierungseinrichtung in einem Horizontalschnitt durch eine Gebäudewand,

Fig. Ib eine weitere Einzelheit einer erfindungsgemäßen Temperierungseinrichtung mit einer Wandbefestigung in einem Horizontalschnitt durch eine Gebäude-

wand, und

F i g. Ic eine dritte Einzelheit einer erfindungsgemäßen Temperierungseinrichtung einschließlich Wandbefestigung in einem Horizontalschniü durch eine Gebäudewand.

Der in der Fig. la dargestellte llorizontalschnitt durch eine Gebäudewand oder fassade 2 zeigt eine erfindungsgemäße Temperierungseinrichtung I mit einem einzigen Rohr, das einstückig mit einem Wärmeübertragungsprofilteil 51 ausgebildet ist. Der Bereich des Wärmeübertragungsprofiltcils 51, der gemäß Fig.'-i vom Rohrbereich der Tcmperierungseinrichlung m weitesten entfernt gelegen ist, liegt in einem dich, ,ι Abstand zum zugehörigen Gerüstteil 3, das zu temperieren ist. Hierbei kann dieser Bereich mehr oder weniger an dem zugehörigen Gerüstteil 3 anliegen, so daß die Wärme im Betrieb durch Wärmeleitung und/oder durch Strahlungskopplung übertragen wird. Die Wärmeübertragung von der t-assadenkonstruktion I auf die iempericrungskonstruktion I kann in diesem Falle durch Zirkulation des Heiz- bzw. Kühlwassers von der Sonnenseite zur Schattenseite wärmetechnisch ausgenützt werden. Dadurch wird eine indirekte Wärmeübertragung von dcr warnien zur kalten Seite bewirkt.

Der in Fig. Ib gezeigte Horizontalschnitt durch die Gebäudewand oder -fassade 2 mit darin befestigten Glasscheiben 5 veranschaulicht eine der Fig. la ähnliche Temperierungseinrichtung 1, die gleichermaßen ein Wärmeübertragungsprofilteil 51 aufweist, welches in dichtem Abstand zum zugehörigen Gerüstteil 3 gelegen ist oder an dieses Gerüstteil anstoßen kann. Nach dieser Ausführungsform werden im wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei einer Konstruktion nach Fig. la erzielt.

Der in der Fig. Ic dargestellte Horizontalschnitt durch eine Gebäudewand oder -fassade 2 zeigt eine erfindungsgemäße Temperierungseinrichtung t mit zwei Doppel-Rohren, die in einem Abstand von zu temperierenden Vertikalstützen des Geriists 3 angeordnet und bezüglich der zu temperierenden Gerüstteile in einer Weise ausgerichtet sind, daß im Betrieb eine Strah'ungskopplung zwischen der Temperierungseinrichtung 1 und den zugeordneten Geriistteilen 3 gebildet ist.

Die Temperierungseinrichtung 1 ist in Form eines Rohrleitungssystems aufgebaut, das bei IO in Bereich des Vorlaufs 14 und Rücklaufs 15 des Rohrleitungssystems der Temperierungseinrichtung 1 ander Gebäudefassade 2befestigt ist. Im in der Fig. Ic veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht die Gebäudefassade aus Vertikalstützen eines aus Stützen und Horizontalriegeln bestehenden metallenen Gerüsts 3, das Doppelglasscheiben 5 befestigt, wobei Isolierungsprofile 6

to zwischen den Glasscheiben 5 und den Vertikalstiitzen vorgesehen sind. Die Vertikalstütze im Bereich der Befestigungsstelle 10 der Temperierungseinrichtung kann integraler Bestandteil der Gebäudefassade 2, wie in Fig. I dargestellt, sein und über Isolierungen 12 ebenfalls Fassadenelemente oder Glasscheiben 5 befestigen.

Die Temperierungseinrichtung 1 gemäß Fig. Ic liegt berührungsfrei den zugeordneten Gerüstteilen in einem Abstand von 50 mm gegenüber, so daß eine optimale Strahlungskopplung zwischen den Wirkteiien gegeben isL

Die Strahlungskopplung zwischen den Wirkteilen wird bei der Temperierungseinrichtung gemäß Fig. Ic ferner unterstützt durch die Ausbildung des Leitungssystems in Form von Doppelrohren 20 und 21 und einem Strahlungs-ZReflektorteil 23, der mit jedem Doppelrohr 20 bzw. 21 einstückig ausgebildet ist und im Querschnitt U-Form aufweist. Die freien Schenkel des U-förmigen StrahlungJ-'Reflektorteils 23 weisen im eingebauten

» Zustand der Temperierungseinrichtung 1 in Richtung der zu temperierenden Gerüstteile 3.

Die Breite des Sirahlungs/Retlektorteils 23 ist so bemessen, daß diese der Breite des zugeordneten zu temperierenden Gerüstteils 3 entspricht.

Anstelle der im Querschnitt U-förmigen Ausbildung des Strahlungs-/Reflektorteils 23 kann dieses auch im Querschnitt Parabelform aufweisen, wobei das oder die Einzelrohre 20, 21 im Bereich des Brennpunkts der Parabel liegt bzw. liegen.

Die auf das zu temperierende Gerüstteil 3 hinweisende Innenfläche des Strahlungs-/Reflektorteils 23 kann beschichtet sein, um im Betrieb der Temperierungseinrichtung einen noch größeren Strahlungsaustausch zwischen dem Gerüstteil 3 und der Temperierungseinrichtung 1 zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes mit Fassadenwänden, die ein metallenes Gerüst aus Stützen und Riegeln umfassen, an denen Fassadenelemente und gegebenenfalls Fensterflächen im wesentlichen frei von Wärmebrücken angebracht sind, mit einer im Rauminneren an dem Gerüst angeordneten Temperierungseinrichtung, die ein den Stützen und/oder Riegeln zugeordnetes Rohrleitungssystem mit einer darin strömenden Wärmetransportflüssigkeit enthält, und mit Wärmeübertragungsprofilen, die mit dem Rohrleitungssystem direkt wärmeübertragend verbunden sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) die Temperierungseinrichtung (1) ist auf der Rauminnenseite vor dem Gerüst (3) im wesentlichen unabhängig von diesem angeordnet;

b) die Wärmeübertragungsprofile (51, 23) folgen im wesentlichen den Konturen des Gerüstes (3).