DE4216136A1

DE4216136A1 - Kühldecken nach Konvektionsprinzip II

Info

Publication number: DE4216136A1
Application number: DE19924216136
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Koester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1993-11-18

Description

Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung betrifft abgehängte Decken mit im wesentlichen geschlossener Deckenuntersicht für Wohn-, Verwaltungs- und Produktionsräume bestehend aus Deckenpaneelen, Kühl- und/oder Heizrohren und Öffnungen zwischen Deckenhohlraum und Innenraum.

Stand der Technik

Es ist bekannt, Kühldecken mit abgehängten Decken herzustellen. Die Kühlrohre werden dabei in eine wärmeleitende Verbindung mit dem Deckenpaneel gebracht und werden zumeist in die Paneele eingebaut. Die Paneele dienen als Wärmeaustauschflächen, indem warme, aufsteigende Luft an den Deckenpaneelen abgekühlt wird. Der Wirkungsgrad derartiger Decken ist im wesentlichen von der Wärmeübertragung zwischen Kühlrohr und Deckenpaneel abhängig. Man unterscheidet zwischen Dickrohrsystemen (siehe z. B. Prospekt der Fa. Fläkt T 5229 A 0890, T 5228 A 0890 Reg. 9, T 5227 A 0890 Reg. 9, T 5226 1089 Reg. 9) und Kapillarrohrsystemen (siehe z. B. Prospekt der Fa. Nickel 09.90 W).

Aus der Feuchtraum- und Küchentechnik sind auch Decken bekannt, die dazu geeignet sind, Fette in der Abluft zu kondensieren und über eine Kondensatrinne abzuführen (siehe DE OS 26 41 708, DE OS 27 12 592). Diese funktionieren hauptsächlich auf Grund einer Luftabsaugung im Deckenhohlraum, wobei die fetthaltige Luft an den Deckenbauteilen vorbeistreicht und Kondensat niedergeschlagen und abgeführt werden kann.

Weiterhin ist bekannt, Kühlrohre in einer abgehängten Rasterdecke einzubauen, wobei die abgehängten Deckenelemente im wesentlichen als Kühlflächen dienen und vertikal aufgehängt sind, so daß zwischen den Rasterdeckenelementen die Raumluft in den Decken hohlraum aufsteigen und aus diesem in den Innenraum zurückfallen kann (Rasterdecken der Fa. HD Prospekt 55.18.09 und Raster kühldecken der Fa. Kanz).

Nachteile am Stand der Technik

Nachteilig an den abgehängten Kühldecken, die im wesentlichen auf Grund eines wärmeleitenden Kontaktes zwischen Deckenpaneel und Kühlrohr funktionieren, ist die meist ungünstige Wärmeverteilung in der Kühldecke. Die Wärme fließt nur sehr schlecht im Paneel, da die Paneele aus dünnstem Material (z. B. 0,6 mm Stahl) hergestellt sind. Dadurch wirkt nicht der gesamte Deckenquerschnitt als Kühlfläche sondern lediglich jener Teil, der mit einem Kühlrohr oder mit speziellen Wärmeleitblechen hinterlegt ist. Die Kühlleistung dieser Decken ist also auf den eigentlichen Kontaktbereich zwischen Deckenpaneel und Kühlrohr beschränkt.

Nachteilig an den bekannten Decken aus der Küchentechnik mit Kondensatrinne ist die Luftabführung im Deckenhohlraum. Hierdurch wird zwar erreicht, daß die aufsteigende Luft gekühlt, entfeuchtet und entfettet wird, die Luft wird aber abgeführt. Die gekühlte und entfettete Luft steht dem Innenraum nicht zur Verfügung. Diese Deckensysteme sind daher für Büro-, Wohn- oder Produktionsräume nicht geeignet.

Nachteilig an den Rasterdecken ist die von unten offene Decke. Die Innenraumluft kann zwar an den Kühlrasterelementen vorbeistreichen und sich abkühlen, dieses Funktionsprinzip läßt jedoch nicht zu, daß die Decke mit flach liegenden Paneelen geschlossen wird.

Aufgabe der Erfindung

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Kühldecke zu entwickeln, die eine weitgehend geschlossene Deckenansicht vom Innenraum her ermöglicht. Weiterhin soll die Kühldecke einen hohen Wirkungsgrad der Raumkühlung und eine hohe Kühlleistung ermöglichen.

Lösung

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Vorteile der Erfindung

Da die Kühlrohre von der Innenraumluft frei umspült werden können, ergibt sich eine sehr hohe Kühlleistung. Wärmeleitende Kontaktelemente sind möglich, aber nicht erforderlich. Durch freie Konvektion wird ein günstiger Wärmeübertragungswert an den Kühlrohren erzielt. Durch eine Deckenöffnung unterhalb der Kühlrohre und Deckenöffnungen in Feldmitte zwischen den Kühlrohren wird der Aufbau von Konvektionswalzen begünstigt. Die Konvektionswalze wiederum erhöht den Wärmeübertragungswert an die Kühlrohre. Diese Kühldecken können als Hochleistungskühldecken bezeichnet werden, da in Kombination mit einer Kondensatrinne eine Taupunktunterschreitung möglich ist.

Figurenbeschreibung

Weitere Vorteile werden an Hand der Figurenbeschreibung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Blechpaneeldecke mit Kühltechnik,

Fig. 2 eine gewölbte Blechdecke mit Kühltechnik,

Fig. 3 Stanzmuster einer gewölbten Blechdecke,

Fig. 4 eine Akustikdecke mit Kühltechnik,

Fig. 5 eine Kassettendecke mit Hochleistungskühl elementen.

Fig. 1 zeigt den perspektivischen Schnitt durch einen Deckenhohlraum. Unterhalb einer Betondecke 10 sind Kühlrohre 11, 12, 13, 14 angeordnet. Die Kühlrohre liegen im Deckenhohlraum und werden durch eine abgehängte Paneeldecke üblicher Bauart verdeckt. Die Paneeldecke 15 besteht aus breiteren Paneelen 16, 17 und aus zwischen den breiten Paneelen angeordneten schmalen Paneelen 18, 19. Zwischen den Paneelen ergeben sich Zwischenräume, durch die Luftbewegungen zwischen Innenraum und Deckenhohlraum stattfinden können. Die Paneelen sind an ausgestanzten und umgelegten Halterungselementen 20 bis 27 der Trägerschiene 28 aufgehängt. Oberhalb der Kühlrohre und unterhalb der Betondecke ist eine Dämmung 29 eingebaut, die primär der Akustik dient.

Die Paneelen 16, 17 in Feldmitte zwischen den Kühlrohren 11 bis 14 sind mit einer Lochung versehen, die lediglich im Schnitt dargestellt ist. Durch die Lochung kann warme Luft 30 bis 35 in den Deckenhohlraum aufsteigen. Die warme Luft kühlt sich an den Kühlrohren ab. Die abgekühlte Luft fällt durch die Zwischenräume 36, 37 unterhalb der Kühlrohre in den Innenraum zurück. Es ist ein erfindungswesentliches Merkmal, daß die warme Luft in Feldmitte durch Öffnungen aufsteigen und kalte Luft direkt unterhalb der Kühlrohre in den Innenraum zurückfallen kann. Durch die Möglichkeit der Ausbildung eindeutiger Konvektionskreisläufe im Deckenhohlraum wird eine Motorik ermöglicht, durch die einerseits Turbulenzen vermieden und andererseits die Kühlleistung der Decke erhöht wird. Die Kühlleistung der erfindungsgemäßen Kühldecke liegt 50 % über einer Kühldecke, die ausschließlich nach dem Prinzip der gekühlten Deckenpaneele arbeitet.

Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Kühldecke liegt in der Möglichkeit, an den Kühlrohren entstehendes Schwitzwasser über das Paneel 18, 19 auffangen und abführen zu können. Die kleinen Paneele unterhalb der Kühlrohre dienen damit auch als Schwitzwas serrinne und sind nicht gelocht, während die breiten Paneele in Feldmitte gelocht sind. Die Lochung dient auch der Akustik. Um eine Abtropfung von Kondenswasser auf die Trägerschiene 28 zu vermeiden, sind die Kühlrohre im Bereich der Trägerschienen mit wärmeisolierenden Manschetten versehen.

Eine weitere Ausführung der Erfindung zeigt Fig. 2. Die Kühlrohre sind als ein Aluminiumpreßteil hergestellt und dienen als Träger 40 für die Deckenplatten 41, 42. Die Deckenplatten sind so gestanzt, daß die warme Innenraumluft in Feldmitte in den Deckenhohlraum aufsteigen und im Bereich der Kühlrohre in den Innenraum absinken kann. Durch die Berührung der Deckenplatten 41, 42 mit dem Kühlrohrträger 40 erfolgt auch eine Abkühlung der Deckenplatten selbst, wodurch die Decke zusätzlich als Kühlfläche dient. Unterhalb des Kühlrohrträgers 40 ist eine Kondenswasser rinne 44 angeordnet, um eventuell anfallendes Kondenswasser auffangen und abführen zu können.

Der Vorteil, die Kühlrohre miteinander durch den Steg 43 zu verbinden, liegt in der Möglichkeit, das Kondenswasser tropffrei abzuführen. Es läuft an dem Steg bis zur Kondenswasserrinne 44 ab.

Die Deckenplatten sind als parabolförmige Elemente zwischen die Kühlrohrträger gespannt und werden in diese in Nuten 45, 46 eingeklipst. Die Kondenswasserrinne wird über Halterungselemente 47 ebenfalls an dem Kühlrohrträger befestigt.

Die Rohre 48, 49 dienen z. B. als Vor- und Rücklaufrohre. Es wäre durchaus denkbar, mehrere Rohre in der Art eines Rohrbündels anzuordnen. Die Rohre werden im Fall einer Nutzung des Systems für die Raumkühlung mit einem kalten Fluid oder im Fall einer Nutzung des Systems als Heizung mit einem warmen Fluid durchströmt. Hierzu dient vorzugsweise Wasser. Denkbar sind aber auch Gase oder Kältemittel. Auch die Verwendung des Systems als Verdampfer oder Kondensator ist möglich. In die Rohre kann auch ein Sprinklerkopf eingelassen werden, wobei das System als Sprinkleranlage genutzt und an eine Druckwasserleitung angeschlossen wird.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Deckenpaneele im Scheitelpunkt parallel zu den Kühlrohren. Das Paneel 50 weist ein typisches Stanzmuster der Öffnung für den Luftaustausch zum Deckenhohlraum in Feldmitte 53 und im Bereich der Kühlrohre 51. Denkbar wären auch andere Muster, z. B. Lochbilder.

Fig. 4 zeigt eine Akustikdecke bestehend aus Akustikplatten 69 bis 77 und Trägerschienen für die Akustikplatten 78 bis 81. Die Trägerschienen sind jeweils paarweise angeordnet, so daß sich zwischen diesen ein Zwischenraum ergibt, in den Kühlrohre 82 bis 85 eingebaut sind. Der Hohlraum wird nach unten zum Innenraum durch U-Profile 86, 87 optisch so geschlossen, daß zwischen den Trägerschienen 78 bis 81 und den U-Profilen 86, 87 ein Luftzwischenraum verbleibt, durch den Kaltluft in den Innenraum absinken kann. Die Akustikplatten weisen in Feldmitte zwischen der Kühlrohrtechnik Bohrungen 88 auf, durch die warme Innenraumluft in den Deckenhohlraum steigen kann. Dieser Vorgang der Luftkonvektion ist durch Linien 89, 90 dargestellt. Das Absinken der gekühlten Luft ist durch die Linien 91 bis 94 dargestellt.

Die Kühlrohre sind als Aluminiumpreßteile ausgebildet, die an ihrem tiefsten Punkt zwei kleine Rinnen 95 bis 98 aufweisen. In diesen Rinnen sammelt sich eventuell auftretendes Schwitzwasser. Diese Rinnen wiederum können durch Einkerbungen ganz gezielt in das U-förmige Profil 86, 87 entwässert werden. Je nach zu erwartendem Schwitzwasseranfall werden die Rinnen entweder durch Absaugung oder durch den Ablauf entwässert oder das Schwitzwasser bleibt zur Verdunstung in der Schiene.

Fig. 5 stellt ein Hochleistungskühlsystem dar, indem zwei Kühlrohrpaare 100, 101 ein Kühlregister bilden. Diese sind wiederum als Aluminiumpreßteile ausgebildet, die oberhalb der eigentlichen Kühlrohre 102 bis 105 Stege 106, 107 aufweisen, in die Öffnungen eingebracht sind, durch die Luft 108, 109 strömen und zwischen dem Kühlsystem absinken kann. Die Aluminiumpreßteile weisen an den oberen Enden Auflagerungen 110, 111 auf, auf denen z. B. eine Brandschutzdecke und/oder Akustikplatten 112 aufliegen.

Der Zwischenraum zwischen den Tragelementen 113, 114 für die abgehängte Decke - in diesem Fall z. B. eine gelochte Blechkassette 115, 116 - ist wiederum durch ein Profil 117 geschlossen, das die an Hand von Fig. 4 beschriebenen Funktionen übernimmt. Das Besondere ist jedoch die Möglichkeit, mit Hilfe dieses Profils 117 den Kaltluftaustritt zum Innenraum regulieren zu können, indem das Profil so positioniert wird, daß sich der Luftaustritts querschnitt erweitert oder verengt. Dies wird durch eine Höhenpositionierung des Profils 117 erreicht. Es ist neben der Normalposition gestrichelt eine weit geöffnete Position 118 und eine geschlossene Position 119 dargestellt.

Diese Regulierung wird z. B. dadurch erreicht, daß das Profil 117 an Stellschrauben 120, 121 an einem Befestigungselement 123 angebracht ist. Andere Methoden der Luftaustrittsregulierung bestehen z. B. darin, den Luftaustritt zum Innenraum durch ein zusätzliches - nicht dargestelltes - Füllprofil zu schließen.

Claims

1. Abgehängte Decken mit im wesentlichen geschlossener Deckenuntersicht für Wohn-, Verwaltungs- und Produktionsräume bestehend aus Deckenpaneelen, Kühl- und/oder Heizrohren und Öffnungen zwischen Innenraum und Deckenhohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß

a) Rohre (11, 12, 48, 49, 82 bis 85, 102 bis 105) im wesentlichen im Deckenhohlraum angeordnet sind,
b) die Rohre von Innenraumluft frei umspült werden können,
c) in Feldmitte zwischen den Rohren in der abgehängten Decke Öffnungen vorgesehen sind, durch die warme Innenraumluft in den Deckenhohlraum aufsteigen kann und
d) unterhalb der Rohre in der Paneeldecke Öffnungen vorgesehen sind, durch die kalte Luft aus dem Deckenhohlraum in den Innenraum absinken kann.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Rohre eine Kondensatsammelrinne angeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehängten Decken aus Paneelprofilblechen (16 bis 19) unterschiedlicher Breite bestehen, wobei breite Paneele (16, 17) in Feldmitte zwischen den Rohren (11 bis 14) und schmale Paneele (18, 19) unterhalb der Rohre (11 bis 14) angeordnet werden, und daß die breiten Paneele (16, 17) gelocht und die schmalen Paneele (18, 19) nicht gelocht sind, und daß die Rohre (11 bis 14) im Deckenhohlraum oberhalb der Paneelträgerschienen (28) angeordnet sind. (Fig. 1).

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehängten Decken aus Paneelblechen (41, 42) bestehen, die konkav gewölbt sind und in abgehängte Tragelemente (40) eingeklemmt sind und daß die Paneelbleche (41, 42) mindestens in Feldmitte und mindestens am Rand mit Ausstanzungen versehen sind. (Fig. 2)

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,. daß das Tragelement (40) als Rohrleitungssystem ausgebildet ist, durch das das Kühl- oder Heizmedium strömt und daß das Tragelement am unteren Ende Nuten (45, 46) aufweist, in die die Deckenpaneelbleche (41, 42) eingeklemmt sind, und daß am tiefsten Punkt eine Kondensatsammelrinne (44) am Tragelement (40) befestigt ist. (Fig. 2).

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trägerschienen (78 bis 81, 113, 114) von Deckenplatten (69 bis 77, 115, 116) mit Öffnungen (88) Rohre (82 bis 84, 102 bis 105) eingebaut sind, und daß sich unterhalb der Rohre Luftaustritts öffnungen befinden.

7. Anlage nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen zum Innenraum unterhalb der Rohre öffenbar bzw. schließbar ausgebildet sind.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnen und Schließen der Luftaustrittsöffnungen zum Innenraum durch Veränderung der Höhenlage des Deckenabschlußprofils (86, 87, 117) erzielt wird.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckenab schlußprofil als Kondensatsammelrinne (18, 44, 86, 87, 117) ausgebildet ist.

10. Anlage nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatten gelochte oder geschlitzte Mineralfaser-Akustikplatten sind.

11. Anlage nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatten (115, 116) gelochte oder geschlitzte Blechkassetten sind.

12. Anlage nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (48, 49, 82 bis 85, 102 bis 105) aus gepreßtem Aluminium hergestellt sind und ein Preßteil bilden, und daß die Rohre über Abstandshalterteilstücke (43) miteinander in Verbindung stehen, und daß die Preßteile an ihrem unteren Ende kleine Rinnen aufweisen.