DE3341827C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lüftungssystem für die Räume von Gebäuden, bei dem im Brüstungsbereich unter einem eine Innen- und eine Außenverglasung aufweisenden Fenster ein Lüftungsaggregat mit einem Abluftgebläse angeordnet ist und die Abluft über eine im oberen Bereich der Innenverglasung angeordnete Ansaugöffnung durch den Zwischenraum zwischen der Innen- und Außenverglasung angesaugt wird.

Aus dem DE-Gebrauchsmuster 80 19 601 ist bereits ein Lüftungssystem dieser Art zur energienutzenden Belüftung eines auf seiner Wetterseite eine Außen- und rauminnenseitig eine Innenverglasung aufweisenden Raums über einen Abluft- und einen Frischluftkanal bekannt. Bei diesem Lüftungssystem ist im Brüstungs­ bereich unterhalb der Verglasungen ein Lüftungsaggregat mit einem Wärmetauscher und je einem in den entsprechenden Kanal eingeschalteten Abluft- und Frischluftgebläse angeordnet und der Abluftstrom, der über eine im oberen Bereich der Innenverglasung angeordnete An­ saugöffnung und durch den Zwischenraum zwischen der Außen- und Innenverglasung hindurch angesaugt wird, kann entweder vom Lüftungsaggregat direkt, also im Kreislauf, in den Raum zurückgeführt oder im Wärme­ austausch mit einem Frischluftstrom über den Wärmetauscher nach außen abgeleitet werden. Ferner können die Frisch­ luft und/oder die Abluft auch über je einen den Wärme­ tauscher umgehenden Bypass und mithin ohne Wärmeaus­ tausch mit dem jeweils anderen Medienstrom in den Raum eingeführt bzw. aus diesem abgeleitet werden.

Bekanntlich bedarf es für eine wirksame Be- und Ent­ lüftung eines Raums weder der ständigen Zufuhr von Frischluft noch der ununterbrochenen Abförderung von Abluft. Bei dem vorbekannten Lüftungssystem muß indessen mittels des Abluftgebläses laufend Abluft abgeführt werden, wenn bei merklichen Temperatur­ differenzen zwischen dem Raum und der Außenluft Kondens­ wasserbildungen im Zwischenraum zwischen der Außen- und Innenverglasung und damit ein Beschlagen der Scheiben vermieden werden sollen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Verbesserung des vorbekannten Lüftungs­ systems dahingehend, daß auch bei nicht laufendem Abluftgebläse die Bildung von Kondenswasser im Zwischen­ raum zwischen den Verglasungen und somit das Beschlagen der Scheiben weitestgehend ausgeschaltet ist.

Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß der Zwischenraum zwischen der Außen- und Innenverglasung wahlweise auf eine Abluftansaugöffnung des Lüftungs­ aggregats oder einen rauminnenseitig ausmündenden Thermikkanal schaltbar ist.

Als Mittel zum wahlweisen Umschalten hat sich eine Absperrklappe als vorteilhaft erwiesen, die zwischen einer den Thermikkanal zur Rauminnenseite hin bei gleichzeitiger Freigabe der Abluftansaugöffnung des Lüftungsaggregats absperrenden Stellung und einer den Thermikkanal zur Rauminnenseite hin bei gleichzeitiger Absperrung der Abluftansaugöffnung des Lüftungsaggregats freigebenden Stellung betätigbar ist.

Kennzeichnend für die Erfindung ist somit, daß wahl­ weise eine Strömungsverbindung zwischen dem Thermik­ kanal und dem Zwischenraum zwischen den Verglasungen bei gleichzeitiger Absperrung der Abluftansaugöffnung des Lüftungsaggregats hergestellt werden kann, was zu einer stetigen Durchströmung des genannten Zwischen­ raums zwischen der Außen- und Innenverglasung mit Raumluft führt. Angesichts dieser stetigen Durchströmung kann aus der durch den Zwischenraum hindurchströmenden Raumluft kein Kondenswasser aus­ fallen. Darüber hinaus wird infolge des Durchströmens des Zwischenraums zwischen den Verglasungen mit Raum­ luft die Innenverglasung auf einem solchen Temperatur­ niveau gehalten, daß von der Innenverglasung eine die Behaglichkeit in dem belüfteten Raum beeinträchtigende Kältestrahlung nicht ausgehen kann.

Eine besonders wirksame Durchströmung des Zwischen­ raums zwischen der Außen- und Innenverglasung wird erreicht, wenn nach einem ausgestaltenden Merkmal der Erfindung der Thermikkanal rauminnenseitig im Bereich eines nach oben gerichteten Strömungskanals einer Brüstungsverkleidung ausmündet, die bis an die Innenverglasung heranreicht und einen im Brüstungs­ bereich angeordneten Heizkörper rauminnenseitig abdeckt. Durch den nach oben gerichteten Strömungskanal strömt dann die vom Heizkörper aufsteigende Heißluft ab und übt auf den in den Strömungskanal ausmündenden Thermikkanal eine die Durchströmung des Zwischenraums zwischen den Verglasungen verstärkende Sogwirkung aus.

Bei dem Lüftungssystem nach der Erfindung ist es möglich, die aus einem Raum abzuführende Abluft über eine Zwangsentlüftung beispielsweise geräuschgedämpft zwischen den Scheiben eines Kasten- oder Verbundfensters hindurch abzusaugen und dann durch einen Wärmetauscher des Lüftungsaggregats hindurchzuführen, um in diesem die der Abluft innewohnende Wärmeenergie an einen ebenfalls durch den Wärmetauscher hindurchgeführten Frischluftstrom zu übertragen. Es gelingt somit, die beispielsweise infolge Sonneneinstrahlung in dem Zwischenraum sich zwischen den Scheiben bzw. Flügeln eines Fensters ansammelnde Wärme mittels des durch den Zwischenraum abgesaugten Abluftstroms abzuführen und entweder im Wärmetauscher zumindest zu einem wesentlichen Teil an die dem Raum zuzuführende Frischluft abzugeben, oder aber ohne Wärmeaustausch mit dem Frischluftstrom nach außen abzuführen.

Im erstgenannten Falle wird einerseits durch die Wärmerückgewinnung aus der Abluft und andererseits durch die Gewinnung der in den Zwischenraum zwischen den Verglasungen eingestrahlten Sonnenenergie eine günstige Energiebilanz erzielt, die unter günstigen Bedingungen, also etwa bei Süd- oder Südwestlagen, während der Heizperiode das Zuführen anderer Wärme­ energie entbehrlich machen kann. Im Falle der unmittel­ baren Abfuhr der Abluft unter Mitnahme der in den Fensterzwischenraum eingestrahlten Sonnenenergie gelingt es aber auch, die Innentemperatur eines über ein derartiges Lüftungssystem be- und entlüftbaren Raumes vergleichsweise niedrig zu halten, weil keinerlei Wärmeaustausch zwischen der abgeführten Abluft und der zugeführten Frischluft stattfindet. Naturgemäß kann das Lüftungssystem auch auf beliebigen Zwischen­ stufen gefahren werden, bei denen ein teilweiser Wärmeaustausch zwischen dem Abluftstrom und dem Frisch­ luftstrom stattfindet.

Durch die erfindungsgemäße Lüftungsfassade werden die häufig insbesondere bei zentralen Lüftungsanlagen zu beobachtenden Unzulänglichkeiten ausgeschaltet, die keinerlei individuelle Optimierung von Lüftung, Schallschutz, Sonnenschutz und Heizung ermöglichen. So bestehen denn auch die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Lüftungsfassade in hohem Schallschutz bei gleichzeitiger Lüftung, hoher Behaglichkeit auch in unmittelbarer Fensternähe, optimaler Ausnutzung der eingestrahlten Sonnenenergie und geringen Trans­ missionsverlusten. Darüber hinaus ist eine passive Vorwärmung der Frischluft durch Ansaugen auf langen Wegen hinter der vorgehängten Kaltfassade möglich und das Beschlagen der Scheiben bei ausgeschaltetem Lüftungsgerät ist unterbunden.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung erläutert werden, in der in einer vertikalen Schnittansicht eine Lüftungs­ fassade schematisch dargestellt ist.

Bei dieser Lüftungsfassade ist im Bereich einer Brüstung 10 unter einem Verbundfenster 11 mit einer Außenverglasung 12 und einer im Abstand davon angeordneten Innenverglasung 13 ein Lüftungsaggregat 15 angeordnet. Ferner befindet sich im Bereich der Brüstung 10, die als Paneel oder aufgemauerte Brüstung ausgebildet sein kann, rauminnen­ seitig unter dem Lüftungsaggregat 15 ein Heizkörper 16 einer konventionellen Heizung. Der Heizkörper 16 und das Lüftungsaggregat 15 sind rauminnenseitig von einer nach unten offenen Brüstungsverkleidung 17 abdeckt. Die Brüstungsverkleidung 17 erstreckt sich bis unmittelbar an die untere Zarge des Verbundfensters 11 und bildet einen nach oben gerichteten Strömungskanal 18, der in einer oberseitigen Austrittsöffnung 19 in den Raum ausmündet. Im Bereich der oberen Zarge des Fensters befindet sich ein den Zwischenraum 20 zwischen der Außen- und Innenverglasung 12, 13 des Verbundfensters 11 mit dem Raum verbindender Kanal 21 und unterseitig schließt sich an den genannten Zwischenraum ein Thermik­ kanal 22 an, der rauminnenseitig in der Nähe der Austrittsöffnung 19 des nach oben gerichteten Strömungs­ kanals 18 der Brüstungsverkleidung 17 endet. In diesem Thermikkanal befindet sich eine Absperrklappe 23, die zwischen einer eine obere Ansaugöffnung des Lüftungs­ aggregats 15 für die Abluft absperrenden und dabei den Thermikkanal 22 zu dem Raum hin freigebenden Stellung, die in der Zeichnung veranschaulicht ist, und einer die Ansaugöffnung des Lüftungsaggregats 15 für die Abluft bei gleichzeitiger Absperrung des Thermikkanals 22 gegenüber dem Raum freigebenden Stellung betätigbar ist.

Von der mittels der Absperrklappe 23 absperrbaren Abluftansaugöffnung des Lüftungsaggregats 15 erstreckt sich ein über einen Wärmetauscher führender und mit einem Abluftgebläse ausgerüsteter Strömungsweg zu einer raumaußenseitigen Austrittsöffnung für die Abluft, desgleichen ein am Wärmetauscher vorbeiführender Strömungsweg, auf den die Abluft ganz oder teilweise unter Umgehung des Wärmetauschers schaltbar ist. Ferner ist das Lüftungsaggregat 15 mit einem sich von einer äußeren Ansaugöffnung über den Wärmetauscher zu einer rauminnenseitigen Austrittsöffnung erstreckenden und mit einem Frischluftgebläse ausgerüsteten Strömungs­ weg versehen. Da Lüftungsaggregate dieser Art allgemein bekannt sind, bedarf es insoweit keiner weiteren Erläuterungen.

Die Austrittsöffnung für die Abluft und die Ansaug­ öffnung für die Frischluft befinden sich hinter einer außenseitig im Abstand von der Brüstung 10 vorge­ hängten Kaltfassade 25 und sind seitlich im Abstand voneinander angeordnet und in der Weise getrennt, daß eine unmittelbare Ansaugung der abgeführten Abluft ausgeschlossen ist. Der Ansaugöffnung vorgeschaltet ist eine zwischen zwei Stellungen umschaltbare Sommer- Winterklappe 26, die das Ansaugen von Frischluft in ihrer einen Einstellage über einen zwischen einer äußeren Brüstungsabdeckung und der Oberkante der Kaltfassade 25 verlaufenden Ansaugweg, hingegen in ihrer anderen Einstellage aus dem sich nach unten forterstreckenden Bereich 27 hinter der Kaltfassade ermöglicht.

Wenn der Thermikkanal 22 mittels der Absperrklappe 23 zu der rauminnenseitigen Austrittsöffnung hin verschlossen und dementsprechend die Abluftansaugöffnung des Lüftungsaggregats 15 geöffnet ist, saugt das Abluftgebläse des Lüftungsaggregats 15 die Raumluft über einen Schalldämpfer durch den Kanal 21 im Bereich der oberen Fensterzarge und durch den Zwischenraum 20 zwischen der Außenverglasung 12 und der Innenverglasung 13 des Verbundfensters 11 an und führt sie raumaußenseitig ab. Gleichzeitig saugt das Frisch­ luftgebläse des Lüftungsaggregats 15 Außenluft an. Wie bereits erwähnt, sind die Zuluft- und Abluftwege im Zwischenraum zwischen der Brüstung 10 und der Kaltfassade 25 so voneinander getrennt, daß keinerlei Lüftungskurzschluß entstehen kann. Die Medienströme können wahlweise über den Wärmetauscher des Lüftungs­ aggregats 15 oder an diesem vorbei geführt werden. Mit der Ein- bzw. Auskopplung dieses Wärmetauschers wird die an der Geräteaußenseite angeordnete Sommer- Winterklappe 26 gesteuert, die den Zuluftansaugweg bestimmt. Bei erwünschter passiver Vorwärmung der Frischluft wird diese von unten aus dem Bereich 27 zwischen der Brüstung 10 und der vorgehängten Kalt­ fassade 25 über einen langen Weg angesaugt. Bei nicht erwünschter Vorwärmung wird die Frischluft auf direktem Wege von oben aus dem Bereich des Brüstungsriegels angesaugt.

Durch die Führung der Abluft im Zwischenraum 20 zwischen der Außen- und Innenverglasung 12, 13 des Verbundfensters 11 wird einerseits erreicht, daß die Abluft einen Teil ihrer Wärme wieder über die Scheibe der Innen­ verglasung 13 an den Raum abgibt und somit die Wärme­ transmissionsverluste wesentlich verringert, anderer­ seits aber auch durch die vergleichsweise hohe Temperatur der Innenscheibe eine große Behaglichkeit in unmittel­ barer Scheibennähe erzielt.

Infolge Einkoppelung des Wärmetauschers des Lüftungs­ aggregats 15 in die Medienströme wird ein erheblicher Teil der dem Abluftstrom innewohnenden Wärme zurückge­ wonnen und dem Raum zusammen mit der Frischluft erneut zugeführt. Durch diese Maßnahme sind die Lüftungs­ wärmeverluste stark reduziert und die Frischluft ist so vorgewärmt, daß auch im Bereich der Frisch­ luftzufuhr die Behaglichkeit im Raum nicht beeinträchtigt ist.

Neben der wahlweisen Vorerwärmung der Frischluft in Abhängigkeit davon, ob die Frischluft auf kurzem Wege aus dem Bereich des Brüstungsriegels von oben oder aber auf langem Wege aus dem Bereich 27 zwischen der Brüstung 10 und der vorgehängten Kalt­ fassade 25 angesaugt wird, erfolgt eine weitere Vor­ erwärmung der eintretenden Frischluft in dem Strömungskanal 18 zwischen dem Lüftungsaggregat 15 und der inneren Brüstungsverkleidung 17, der aerodynamisch zweckmäßig gestaltet ist und in dem sich die Raumluft bzw. die von dem Heizkörper 16 aufsteigende Heißluft aufgrund einer sich ausbildenden Düsenwirkung be­ schleunigt und mit dem Frischluftstrom vermischt, um dann über die obere Austrittsöffnung 19 in den Raum einzuströmen.

Die Absperrklappe 23, die beim Abschalten des Lüftungs­ aggregats 15 einen durchgehenden Kanal von dem Zwischen­ raum 20 zwischen der Außen- und Innenverglasung 12, 13 des Verbundfensters 11 und dem Raum freigibt, ermöglicht auch in diesem Betriebszustand eine selbsttätige Durchströmung des genannten Zwischenraums. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß durch den Zwischenraum 20 strömende Raumluft einen Teil der ihr innewohnenden Wärme an die Scheibe der Innenverglasung 13 abgibt, so daß angesichts der dadurch bewirkten Erwärmung von dieser Scheibe auch bei abgeschalteten Gebläsen keine als unbehaglich empfundene Kältestrahlung ausgeht. Infolge der selbsttätigen Durchströmung des Zwischenraums 20 mit warmer Raumluft wird auch der Scheibe der Außenverglasung 12 Wärme zugeführt, was zu einer wesentlichen Steigerung der Tauwasserfreiheit und mithin dazu führt, daß Kondenswasserbildungen nicht auftreten können. Demgemäß können die Scheiben auch nicht beschlagen.

Die aerodynamische Ausbildung des Strömungskanals 18 mit der oberen Austrittsöffnung 19 bewirkt, daß vom Heizkörper 16 aufsteigende Heißluft eine abfallende Luftströmung im Zwischenraum 20 zwischen der Außen- und Innenverglasung 12, 13 des Verbundfensters 11 beschleunigt und somit deren Wirkung verstärkt wird. Der Heizkörper 16 ist so hinter der Brüstungsverkleidung 17 ange­ ordnet, daß einerseits die Brüstungsverkleidung 17 als Strahlungsfläche wirkt und andererseits die aufsteigende Heißluft optimal zur Unterstützung des Ab- und Zuluft­ systems herangezogen wird.

Durch die Einstellung der Absperrklappe 23 ist auch eine gezielte Ausnutzung der in dem Zwischenraum 20 zwischen den Fensterflügeln eingestrahlten Sonnen­ energie möglich. Bei geöffneter Thermikklappe strömt die absorbierte Wärme durch die nach oben steigende Luft in den Raum, bei geschlossener Thermikklappe und betätigten Gebläsen hingegen wird diese Wärme mit der Abluft abgeführt. Diese Funktionen können durch einen in dem Zwischenraum zwischen den Fenster­ flügeln angeordneten, wahlweise einsetzbaren Sonnen­ schutz 28 unterstützt werden.

So kann bei tiefen Außentemperaturen trotz herunter­ gelassenen Sonnenschutzes 28 die eingestrahlte Wärme über die sich ausbildende Thermik im Zwischenraum 20 zwischen den Fensterflügeln dem Raum zugeführt werden. Im Lüftungsfall kann diese Wärme durch den in die Medienströme eingekoppelten Wärmetauscher anteilsmäßig der Frischluft zugeführt werden. Das Einkoppeln des Wärmetauschers stellt auch sicher, daß eine unerwünschte Überhitzung durch die dann abgeführte Strahlungswärme nicht eintreten kann.

Es ist ersichtlich, daß die bei der erläuterten Ausführungs­ form verwirklichte Fensteranordnung sowie eine mögliche schallabsorbierende Gestaltung der Luftführungskanäle eine sehr hohe Schalldämmung der Lüftungsfassade sicherstellt. Dieser Effekt kann durch eine besondere geräuschdämmende Gestaltung der Gebläse des Lüftungs­ aggregats 15 verstärkt werden.

Es ist selbstverständlich, daß einem Raum mehrere Lüftungsaggregate zugeordnet und elektrisch zusammenge­ faßt, also funktionsgleich gesteuert sein können. Eine zentrale Steuerung aller Lüftungsaggregate eines Raumes ermöglicht den Betrieb an Wochenenden und in Ferienzeiten. Durch diese Maßnahme kann auch eine gezielte sommerliche Nachtauskühlung der Räume vorge­ nommen werden. Die zentrale Steuerung kann selbst­ verständlich bis zur Vollprogrammierung ausgebaut sein.

Claims (3)

1. Lüftungssystem für die Räume von Gebäuden, bei dem im Brüstungsbereich unter einem eine Innen- und eine Außenverglasung aufweisenden Fenster ein Lüftungs­ aggregat mit einem Abluftgebläse angeordnet ist und die Abluft über eine im oberen Bereich der Innenver­ glasung angeordnete Ansaugöffnung durch den Zwischen­ raum zwischen der Innen- und Außenverglasung angesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (20) zwischen der Außen- und Innenverglasung (12, 13) wahlweise auf eine Abluftan­ saugöffnung des Lüftungsaggregats (15) oder einen rauminnenseitig ausmündenden Thermikkanal (22) schalt­ bar ist.

2. Lüftungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Absperrklappe (23), die zwischen einer den Thermikkanal (22) zur Rauminnenseite hin absperrenden und dabei die Abluftansaugöffnung des Lüftungsaggregats (15) freigebenden Stellung und einer die Abluftan­ saugöffnung des Lüftungsaggregats absperrenden und dabei den Thermikkanal (22) zur Rauminnenseite hin freigebenden Stellung betätigbar ist.

3. Lüftungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermikkanal (22) rauminnen­ seitig im Bereich eines nach oben gerichteten Strömungs­ kanals (18) einer Brüstungsverkleidung (17) ausmündet, die bis an die Innenverglasung (13) heranreicht und einen im Brüstungsbereich angeordneten Heizkörper (16) rauminnenseitig abdeckt.