DE4216136A1 - Cooling system for building - Google Patents
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Abstract
Description
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.The invention relates to suspended ceilings with essentially closed ceiling soffit for residential, administrative and Production rooms consisting of ceiling panels, cooling and / or Heating pipes and openings between the ceiling cavity and the interior.
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).It is known to produce chilled ceilings with suspended ceilings. The cooling tubes are in a thermally conductive connection brought to the ceiling panel and are mostly in the panels built-in. The panels serve as heat exchange surfaces by warm, rising air is cooled on the ceiling panels. The Efficiency of such ceilings is essentially from that Depending on the heat transfer between the cooling pipe and the ceiling panel. Man distinguishes between thick pipe systems (see e.g. brochure of Fläkt T 5229 A 0890, T 5228 A 0890 Reg. 9, T 5227 A 0890 Reg. 9, T 5226 1089 Reg. 9) and capillary tube systems (see e.g. Brochure from 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. Blankets are also known from wet room and kitchen technology, which are suitable for condensing fats in the exhaust air and to be discharged via a condensate trough (see DE OS 26 41 708, DE OS 27 12 592). These mainly work because of one Air extraction in the ceiling cavity, the fatty air to the Ceiling components passed and condensate precipitated and can be dissipated.
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).It is also known to have cooling pipes in a suspended grid ceiling install, with the suspended ceiling elements essentially serve as cooling surfaces and are suspended vertically, so that the air in the ceiling between the grid ceiling elements ascend the cavity and fall back into the interior can (grid ceilings from HD prospect 55.18.09 and grid chilled ceilings from Kanz).
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.A disadvantage of the suspended cooling ceilings, which are essentially on Due to a heat-conducting contact between the ceiling panel and Cooling pipe work, is the mostly unfavorable heat distribution in the chilled ceiling. The heat flows very poorly in the panel because the panels are made of the thinnest material (e.g. 0.6 mm steel) are. As a result, the entire cross section of the ceiling does not act as Cooling surface but only that part that has a cooling tube or is deposited with special heat conducting sheets. The Cooling capacity of these blankets is on the actual one Limited contact area between ceiling panel and cooling pipe.
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.A disadvantage of the known ceilings from kitchen technology Condensate drain is the air discharge in the ceiling cavity. Hereby it is achieved that the rising air is cooled, dehumidified and is degreased, but the air is removed. The chilled and degreased air is not available to the interior. These Ceiling systems are therefore for office, living or production rooms not suitable.
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.A disadvantage of the grid ceilings is the ceiling, which is open from below. The Indoor air can sweep past the cooling grid elements and cool off, but this principle of operation does not allow that the ceiling is closed with flat panels.
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.The object of the invention is therefore a cooling ceiling to develop a largely closed ceiling view from Interior allows. Furthermore, the cooling ceiling should have a high Efficiency of room cooling and high cooling performance enable.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.The object of the invention is achieved according to the characteristic part of the main claim.
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.Since the cooling pipes can be flushed freely from the indoor air, the cooling performance is very high. Heat conductive Contact elements are possible but not necessary. By free Convection is a favorable heat transfer value to the Cooling tubes achieved. Through a ceiling opening below the Cooling pipes and ceiling openings in the middle of the field between the cooling pipes the construction of convection rollers is favored. The Convection roller in turn increases the heat transfer value to the Cooling pipes. These chilled ceilings can be used as high performance chilled ceilings can be called, because in combination with a condensate channel Falling below dew point is possible.
Weitere Vorteile werden an Hand der Figurenbeschreibung erläutert.Further advantages are explained on the basis of the description of the figures.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Blechpaneeldecke mit Kühltechnik, Fig. 1 is a Blechpaneeldecke with refrigeration,
Fig. 2 eine gewölbte Blechdecke mit Kühltechnik, Fig. 2 is a curved plate with cooling ceiling technique,
Fig. 3 Stanzmuster einer gewölbten Blechdecke, Fig. 3 punching pattern of a curved sheet metal ceiling,
Fig. 4 eine Akustikdecke mit Kühltechnik, Fig. 4 is an acoustic ceiling with refrigeration,
Fig. 5 eine Kassettendecke mit Hochleistungskühl elementen. Fig. 5 is a cassette ceiling with high performance cooling elements.
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. Fig. 1 shows the perspective section through a ceiling cavity. Cooling pipes 11 , 12 , 13 , 14 are arranged below a concrete ceiling 10 . The cooling pipes are in the ceiling cavity and are covered by a suspended panel ceiling of the usual type. The panel ceiling 15 consists of wider panels 16 , 17 and narrow panels 18 , 19 arranged between the wide panels. There are spaces between the panels that allow air to move between the interior and the ceiling cavity. The panels are suspended from punched and folded support elements 20 to 27 of the carrier rail 28 . Insulation 29 is installed above the cooling pipes and below the concrete ceiling, which primarily serves the acoustics.
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.The panels 16 , 17 in the middle of the field between the cooling tubes 11 to 14 are provided with a perforation, which is only shown in section. Warm air 30 to 35 can rise through the perforation into the ceiling cavity. The warm air cools down on the cooling tubes. The cooled air falls back into the interior through the spaces 36 , 37 below the cooling tubes. It is an essential feature of the invention that the warm air can rise through openings in the center of the field and cold air can fall back into the interior directly below the cooling tubes. The possibility of the formation of clear convection circuits in the ceiling cavity enables motor skills, on the one hand to avoid turbulence and on the other hand to increase the cooling capacity of the ceiling. The cooling capacity of the cooling ceiling according to the invention is 50% above a cooling ceiling that works exclusively on the principle of the cooled ceiling panels.
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.A special feature of the cooling ceiling according to the invention is the possibility of being able to collect and drain off condensation water formed on the cooling pipes via the panel 18 , 19 . The small panels below the cooling pipes also serve as condensation channels and are not perforated, while the wide panels are perforated in the middle of the field. The perforation is also used for acoustics. In order to prevent condensation from dripping onto the carrier rail 28 , the cooling tubes in the region of the carrier rails are provided with heat-insulating sleeves.
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.A further embodiment of the invention is shown in FIG. 2. The cooling tubes are produced as an aluminum pressed part and serve as a carrier 40 for the ceiling panels 41 , 42 . The ceiling panels are stamped so that the warm interior air can rise in the middle of the field into the ceiling cavity and sink into the interior in the area of the cooling pipes. By touching the ceiling panels 41 , 42 with the cooling tube support 40 , the ceiling panels themselves are also cooled, so that the ceiling also serves as a cooling surface. Below the cooling tube support 40 , a condensation channel 44 is arranged in order to be able to collect and remove any condensation that may occur.
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.The advantage of connecting the cooling tubes to one another by means of the web 43 is the possibility of draining the condensed water without dripping. It runs from the web to the condensate drain 44 .
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. The ceiling panels are stretched as parabolic elements between the cooling tube supports and are clipped into grooves 45 , 46 . The condensate drain is also fastened to the cooling tube support via mounting elements 47 .
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.The tubes 48 , 49 serve z. B. as forward and return pipes. It would be quite conceivable to arrange several tubes in the manner of a tube bundle. The pipes are flowed through with a cold fluid when the system is used for space cooling or with a warm fluid when the system is used as a heater. Water is preferably used for this. However, gases or refrigerants are also conceivable. The system can also be used as an evaporator or condenser. A sprinkler head can also be inserted into the pipes, the system being used as a sprinkler system and connected to a pressurized water line.
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. 3 shows a longitudinal section through the ceiling panels at the apex parallel to the cooling tubes. The panel 50 has a typical stamped pattern of the opening for the air exchange to the ceiling cavity in the middle 53 of the field and in the area of the cooling pipes 51 . Other patterns would also be conceivable, e.g. B. Hole patterns.
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. Fig. 4 shows an acoustic ceiling comprising acoustic plates 69 to 77 and support rails for the acoustic panels 78 to 81. The carrier rails are each arranged in pairs, so that there is a space between them in which cooling pipes 82 to 85 are installed. The cavity is optically closed towards the interior by U-profiles 86 , 87 so that an air gap remains between the carrier rails 78 to 81 and the U-profiles 86 , 87 , through which cold air can sink into the interior. The acoustic panels have bores 88 in the middle of the field between the cooling tube technology, through which warm interior air can rise into the ceiling cavity. This process of air convection is shown by lines 89 , 90 . The sinking of the cooled air is represented by lines 91 to 94 .
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.The cooling tubes are designed as aluminum pressed parts, which have two small channels 95 to 98 at their lowest point. Any condensation water that may accumulate collects in these channels. In turn, these channels can be deliberately drained into the U-shaped profile 86 , 87 by means of notches. Depending on the expected amount of condensation, the channels are either drained by suction or through the drain, or the condensation remains in the rail for evaporation.
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. Fig. 5 illustrates a high-performance cooling system by two cooling pipe pairs 100, 101 form a cooling coil. These in turn are formed as aluminum pressed parts, which have webs 106 , 107 above the actual cooling pipes 102 to 105 , into which openings are made, through which air 108 , 109 can flow and which can sink between the cooling system. The aluminum pressed parts have supports 110 , 111 at the upper ends, on which, for. B. a fire protection ceiling and / or acoustic panels 112 .
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.The space between the support elements 113 , 114 for the suspended ceiling - in this case, for. B. a perforated sheet metal cassette 115 , 116 - is in turn closed by a profile 117 , which takes over the functions described with reference to FIG. 4. What is special, however, is the possibility of using this profile 117 to be able to regulate the cold air outlet to the interior by positioning the profile in such a way that the air outlet cross section widens or narrows. This is achieved by positioning the profile 117 in height. In addition to the normal position, a wide open position 118 and a closed position 119 are shown in dashed lines.
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.This regulation is e.g. B. achieved in that the profile 117 is attached to screws 120 , 121 on a fastener 123 . Other methods of air outlet regulation exist e.g. B. in closing the air outlet to the interior by an additional - not shown - filling profile.
Claims (12)
- 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.
- a) pipes ( 11 , 12 , 48 , 49 , 82 to 85 , 102 to 105 ) are arranged essentially in the ceiling cavity,
- b) the pipes can be freely flushed with indoor air,
- c) openings are provided in the middle of the field between the pipes in the suspended ceiling, through which warm indoor air can rise into the ceiling cavity and
- d) openings are provided below the pipes in the panel ceiling, through which cold air can sink from the ceiling cavity into the interior.
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |