DE19914103C2 - Belüftungs- und Heizungs-System - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Belüftungs- und Heizungs-System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Sanierung bzw. bei Neubau von Gebäuden werden die Außenwände zur Minimierung von Wärmeverlusten isolierend abgedichtet. Ohne zusätzliche Einrichtungen ist ein Luftaustausch von außen nach innen nicht möglich. Dadurch ist für den Betrieb einer Lüftungsanlage zwingend erforderlich, dass gesonderte Zuluftöffnungen in der Raumumfassungskonstruktion angeordnet werden. Über diese Zuluftöffnungen wird die Außenluft bedarfsabhängig, beispielsweise durch zentrales oder dezentrales Absaugen verbrauchter Luft, in die zu belüftenden Räume eines Gebäudes eingebracht.

Es ist bekannt, derartige Zuluftöffnungen in der Außenwand direkt hinter einem oder mehreren Heizkörpern des zur Erwärmung der Raumluft vorgesehenen Heizungssystems anzuordnen. In der Technischen Spezifikation 10-97 der Firma Purmo DiaNorm Wärme AG aus dem Jahre 1997 (PURMO. Frischluft-Heizkörper, Technische Spezifikation 10-97. Unternehmensschrift. 10-97. Purmo DiaNorm Wärme AG, 1997) wird ein entsprechendes System dargestellt und beschrieben. In der Außenwand hinter dem Heizkörper befindet sich ein Lüftungskanal. Zwischen der Eintrittsöffnung des Kanals und der Rückseite des Heizkörpers ist ein Luftfilter angeordnet. Zum Auswechseln des Filters sowie zum Reinigen des Lüftungskanals bzw. des Heizkörpers kann dieser in seiner Halterung ohne Heizrohrdemontage von der Wand geschwenkt werden.

Das in der Technischen Spezifikation 10-97 offenbarte System weißt wesentliche Nachteile auf:
Die Außenluft strömt bei anliegenden Differenzdruck ungeregelte in den Innenraum und würde bei an der Außenwand anliegendem starkem Winddruck zu Zugerscheinungen führen können. Bei toxischer Außenluft bzw. extrem verstaubter Luft lässt sich das System zum Schutz der Innenräume sowie des Filters nicht verschließen. Da der Lüftungskanal mit dem Filtersystem und den Heizkörper bei dem offenbartem System eine verbundene Einheit bildet, ist die Flexibilität für den Anwender bezüglich der Möglichkeit, einzelner Komponenten selbst zusammen zu stellen, nicht möglich.

In der DE 44 08 096 A1 wird eine Lüftungs-Heizeinheit zum Be- und Entlüften von Räumen beschrieben, die eine kompakte Einheit bildet und sowohl die Zu- als auch die Abluft für den Raum durch motorisch angetriebene Lüfter realisiert, die in einen Regelkreis eingebunden sind. Zu- und Ablauf werden getrennt über einen Kreuzplattenwärmetauscher geführt, so dass zum Teil die Wärme der Abluft an die Zuluft abgegeben werden kann. Zusätzlich wird die Zuluft über einen Heizkörper geblasen, der seine Wärmeenergie aus einer externen Wärmequelle erhält. In Abhängigkeit von der jeweiligen Regelungsstellung sorgt der Zu- und Abluftventilator für einen im wesentlichen konstanten Unterdruck, durch den die Strömung der Umluft aufrecht erhalten wird.

In der DE 196 20 130 A1 wird ein Lüftungssystem offenbart, bei dem sich innerhalb der Außenwand, zwischen Oberkante Heizkörpers und Unterkante Fensterbank eine Zu- und Fortluftsektion befindet sowie eine Verkleidung den Heizkörper von unterkannte Fensterbank bis knapp über den Fußboden im wesentlichen abdeckt. Ein in der Zuluftsektion integriertes Gebläse fördert über einen Kanal so Luft von außen nach innen, dass die Frischluft von oben nach unten über den Heizkörper geführt wird. Je nach Temperatur von Heizkörper und strömender Luft wird die Zuluft gekühlt oder erwärmt. Die Abfuhr von verbrauchter Luft ist in dieser Offenlegungsschrift nicht näher erläutert.

Die in der DE 44 08 096 A1 und in der DE 196 20 130 A1 beschriebenen Systeme weisen den Nachteil auf, dass die Zuluft und Abluft bzw. nur die Zuluft durch motorisch angetriebene Gebläse realisiert werden und somit die jeweiligen Räume mit für den Nutzer unangenehmen Motorlaufgeräuschen belastet werden. Jeder Raum, der lüftungstechnisch behandelt werden soll, muss je nach Raumvolumen und Nutzerverhalten mit mindestens einer entsprechenden Einheit ausgestattet werden. Im Kernbereich eines Gebäudes bzw. bei innenliegenden Bädern, Küchen und Toiletten könne wegen der fehlenden Außenwände diese Systeme nicht eingesetzt werden. In Räumen, bei denen Heizkörper nicht vorgesehen sind, wäre der Einsatz dieser Systems in beschriebener Art nicht möglich. Zusätzlich erfüllen die beiden offenbarten Systeme nicht die aus lüftungstechnischer Sicht sinnvoll Anforderung, die Strömung des Luftaustausches vom weniger mit Feuchte, Schad- und Geruchsstoffe kontaminierten zum hoch kontaminierten Raumvolumen hin zu bewegen, d. h. aus dem Wohn- und Schlafzimmerbereich in das Bad, die Toilette und die Küche. Die Zu- und Abfuhr der Luft erfolgt bei diesen beiden Systemen auf kurzem Weg, innerhalb der Einheiten. Weitere Nachteile des in der DE 196 20 230.6 offenbartem Systems werden im folgendem dargestellt: Durch das erforderliche Abdecken des Heizkörpers wird ein Teil der Wärmestrahlung an die Abdeckung und dann zurück an die Außenwand reflektiert. Bei nicht speziell für dieses System ausgebildeter Wärmeisolierung der Außenwand wird Wärme ungenutzt nach außen an die Umwelt abgeführt. Da der Einbau der Kanaleinheit unter der Fensterbank zwischen der Fensterunterkante und der Heizkörperoberkante erfolgen soll, ist die maximal mögliche Höhe des Fenster bzw. des Heizköper um die Höhe der Kanaleinheit nachteilig reduziert.

In der DE 43 40 800 A1 wird ein Zuluftelement offenbart, welches innerhalb eines Lüftungskanals ein Regelsystem, ein Filter und eine von Hand zu betätigbare Absperrvorrichtung aufweist. Der als rechteckig oder alternativ als hohler Kreiszylinder aufgeführte Lüftungskanal wird so in die Außenwand eingebracht, dass Luft von außen in die zu belüftenden Räume strömen kann.

Das in der DE 43 40 800 A1 offenbarte Zuluftgerät zur Zuführung von Außenluft in die Innenräume eines Gebäudes weist jedoch den Nachteil auf, dass es aus Gründen der Dimensionierung und Anordnung nicht direkt im Einflussbereich der Wärmequelle angeordnet ist und somit ein ungünstiges Strömungsverhalten und eine ungenügende Zirkulation der Zuluft im Bereich zwischen Außenwand und Heizkörper erreicht wird. Dadurch erfolgt zwangsläufig eine nicht optimale Erwärmung der durch die Zuluftöffnung in den Raum eintretenden Luftmenge und die gewünschte Qualität der Raumluft kann oft wegen der geringen Zuluftmenge nicht eingehalten werden. Zusätzlich ist dieses Zuluftgerät sichtbar in die Außenwand integriert und beeinfluss somit nachteilig die Optik des Innenraumes. Ein weiterer Nachteil sind die in der Nähe des Zuluftgerätes auftretenden Zugerscheinungen.

In der DE 32 37 799 C2 wird eine Luftauslasseinheit zur einstellbaren Lenkung eines Zuluftstromes beschrieben. Derartige Systeme werden zur Einstellung und gezielten Lenkung der Zuluftströme im Innenraum von Fahrzeugen eingesetzt. In der Regel wird bei solchen Systemen die Strömung der Luft durch die schnelle Bewegung des Fahrzeugs selbst sowie durch vorgeschaltete Ventilatoren aufrecht erhalten. Je nach Wärmebedarf wird der Luftstrom zusätzlich über einen Wärmetauscher geleitet. Zur Reinigung wird die Zuluft durch Filter geführt.

Die Nachteile dieser Systeme sind die von der Geschwindigkeit der Fahrzeugs anhängige Aufbau eines Differenzdruckes und die damit verbundenen ungewünschte Änderung der Zuluftströmung sowie die Laufgeräusche des Lüftermotors. Die in der DE 32 37 799.1 beschriebene Luftauslasseinheit weist den weiteren Nachteil auf, dass sie nicht die Möglichkeit bietet, den Volumenstrom unabhängig vom Differenzdruck konstant zu halten.

In der DE 196 54 955 C2 wird eine Klimatisierungsvorrichtung für einen bzw. mehrere Räume offenbart, bei der die Zuluft und die Abluft eines zu klimatisierenden Innenraumes mit Hilfe von Ventilatoren über Zu- bzw. Abluftkanäle geführt wird, wobei in dem Zuluftkanal ein Heiz- und Kühlelement angeordnet ist. In Abhängigkeit von der Außentemperatur und/oder der Zulufttemperatur und/oder dem Zuluftdruck wird die Luftzufuhr und -abfuhr sowie der Raumüberdruck geregelt. In bestimmten Fällen werden Teile der abgeführten Luft über einen Bypass der zugeführten Luft beigemengt.

Das in der DE 196 54 955 C2 offenbarte System weist die folgenden Nachteile auf: Die Zu- und Abfuhr von Luft erfolgt nicht in Abhängigkeit tatsächlich verbrauchter bzw. kontaminierter Raumluft. In bestimmten Fällen wird potentiell verbrauchte Luft der Frischluft beigemengt. Sowohl die Zu- als auch die Abluft muss mit Hilfe von energieverbrauchenden und geräuschentwickelnden Ventilatoren realisiert werden. Wegen der bei hohen Kühl- und Heizbedarf ständig umzuwälzenden großen Luftmassen ist mit Zugerscheinungen in den Innenräumen, besonders in den Bereichen von Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen der Kanäle in den Innenraum, zu rechnen.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Lüftungs- und Heizungs-System der eingangs genannten Gattung anzugeben, durch welches eine strömungstechnisch optimale Verteilung und in der kalten Jahreszeit gleichzeitig eine thermodynamisch günstige Erwärmung der Zuluft erfolgt, wenn diese in den zu belüftenden Raum eingeleitet wird. Die Installation soll ohne wesentliche optische Veränderungen in den Innenräumen des Gebäudes erfolgen können und den Erhaltung einer gewünschten Luftqualität notwendigen Luftaustausch in den Räumen des Gebäudes bei großem Variationsbereich ermöglichen. Weitere Aufgabe der Erfindung soll es sein, eine Systemkomponente bereit zu stellen, mit der im Zusammenspiel mit anderen Komponenten als gesamtes System für alle Räume des Gebäudes, also auch für die im Kernbereich des Gebäudes liegenden, die ansonsten wegen der Raumtiefe, fehlender Fenster bzw. fehlender Außenwände, keine ausreichende Lüftungsmöglichkeit aufweisen, ein lüftungstechnisch optimalen Luftaustausch realisiert zu können. Das Lüftungssystem soll also auch in zentrale und dezentrale Lüftungssysteme eingebunden werden können, die in Abhängigkeit relevanter lufttechnischer Parameter, die als Sollwert vom Nutzer vorgegeben werden können, reagieren. Die Zufuhr frischer unverbrauchter Luft soll aus ergonomischen und wirtschaftlichen Gründen genau und zeitgleich der abgeführten verbrauchten und kontaminierten Luftmenge entsprechen. Der Luftströmung durch die Räume soll vorzugsweise von den weniger zu den stark kontaminierten Räumen erfolgen. Soweit motorisch angetriebenen Einheiten verwendet werden, die erhebliche Laufgeräusche verursachen, sollen diese nicht in die Schlaf-, Wohn- und Ruheräume angeordnet werden müssen. Selbst bei hohem erforderlichen Luftwechsel soll die Zu- und Abfuhr von Luft im wesentlichen ohne Bewohner fühlbare Zugerscheinungen realisiert werden. Zusätzlich soll dem Nutzer die Möglichkeit gegeben werden, bei toxisch belasteter Außenluft bzw. extremer partikelbehafteter Außenluft, dass Eindringen von entsprechend kontaminierter Luft in die zu belüftenden Räume zu verhindern.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung schließt dabei die Erkenntnis ein, dass für die Erzeugung eines bestimmten Raumklimas eine besonders hohe Abhängigkeit von der Art und Weise des Einbringens von Zuluft in den zu klimatisierenden Raum besteht und dass durch eine verbesserte Zumischung der Zuluft beim Einbringen in den zu klimatisierenden Raum eine Verbesserung des Raumklimas bei gleichzeitig sinkenden Betriebskosten für die Raumklimatisierung erreichbar ist.

Die optimierte Zuluftführung ist mit einem Zuluftelement erreichbar, welches einen durch ein Regelorgan im Strömungsquerschnitt veränderbaren Luftdurchlass aufweist und dadurch ein Konstanthalten bzw. eine Begrenzung der mit einer relativ geringen Strömungsgeschwindigkeit zugeführten Luftmenge sichert. Die betriebswirtschaftlichen Vorteile ergeben sich insbesondere dadurch, dass lediglich die Luftmenge zugeführt wird, die für eine Regenerierung der Luftqualität im Raum erforderlich ist.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist für das Belüftungs- und Heizungs-System ein Zuluftelement mit einem eine überdurchschnittlich große Querschnittsfläche aufweisenden Strömungskanal und einer Regeleinrichtung vorgesehen, welche die Zuluftmenge derart regelt, dass eine im wesentlichen konstante Luftmenge mit geringer Geschwindigkeit durch den Strömungskanal in den zu klimatisierenden Raum transportiert wird.

Die Regeleinrichtung ist mit einer auf einen Differenzdruck reagierende Rückschlagklappe ausgestattet, welche sich mit steigendem Differenzdruck in Schließstellung bewegt. Der durch den relativ großen Strömungsquerschnitt des Zuluftelements mögliche störende Einfluss von Luftstößen wird durch die Wirkung des vor dem Zuluftelement angeordneten Heizkörper im wesentlichen kompensiert, so dass eine Regeleinrichtung mit einer Regelkennlinie eingesetzt werden kann, deren optimaler Arbeitspunkt in den Bereich größerer Luftdurchsatzmengen verschoben ist und damit ein stabiles Regelverhalten sichert.

Als besonders vorteilhaft wurde festgestellt, dass eine ausreichend gute Erwärmung der über das Zuluftelement einströmenden Außenluft während der kalten Jahreszeit (Heizperiode) erreichbar ist, wenn sich die Luftaustrittsöffnung des Zuluftelements gegenüber der unteren Hälfte des Heizkörpers, bevorzugt innerhalb des oberen Bereichs zweiten Viertels, befindet.

Eine Anordnung des Zuluftelements hinter dem Heizkörper in dieser Höhe sichert, dass im wesentlichen die gesamte Zuluftmenge erwärmt wird und - bei gleichzeitigem Einbinden in die Luftwalze des Raumes - durch Konvektion nach oben strömt. Ein "Durchfallen" der kalten Außenluft bis zur Unterkante des Heizkörpers - und die damit verbundenen Zugerscheinungen - kann dadurch vermieden werden.

Die Höhe der Anbringung des Zuluftelements und dessen übrige Bemessung sind also derart gestaltet, dass die eintretende (durch die Regelung in weiten Grenzen im wesentlichen konstant gehaltene Luftmenge) durch Konvektion nach oben abgeführt wird. Das heißt, dass der Ort der Anbringung in Bezug auf den Heizkörper genügend hoch ist, um auch diejenige Luft, welche infolge ihrer niedrigen Temperatur zunächst nach unten gelangt, noch soweit zu erwärmen, dass ihre Temperatur größer ist als die Lufttemperatur im Raum unterhalb des Heizkörpers. Auf diese Weise wird der fühlbare Austritt von Kaltluft in den Raum vermieden.

Als Vorteil stellt sich dabei heraus, dass bei einem geregelten Heizkörper, welcher beispielsweise ein übliches Regelventil aufweist, welches den Durchtritt des Wärmetransportmediums mit steigender Raumtemperatur vermindert, während der Heizperiode die Strömungsverhältnisse bei wechselnden Außentemperaturen im wesentlichen konstant bleiben. Bei fallenden Außentemperaturen erhöht sich die Obertflächentemperatur des Heizkörpers in einem Maße, welche sicherstellt, dass die eintretende kalte Außenluft stärker erwärmt wird, so dass auch jetzt ein Einfallen unbeheizter Luft vermieden wird. Außerhalb der Heizperiode bildet der vor der Zuluftöffnung angeordnete Heizkörper einen Diffoser, welcher in jedem Fall ein direktes Anströmen von im Raum befindlichen Personen durch kühle Außenluft verhindert, so dass die Raumbehaglichkeit vergrößert ist.

Dabei kann der Strömungskanal des Zuluftelements einen vergrößerten Querschnitt aufweisen, derart, dass bei gleichem Differenzdruck die doppelte bis vierfache Luftmenge im Vergleich zu herkömmlichen Systemen durchsetzbar ist.

Der vergrößerte Querschnitt des Strömungskanal und die Wirkung des Heizkörpers als die einströmende Zuluft breit auffächernde Prallplatte führen in günstiger Weise zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das des Zuluftelements an der Ausströmseite des Strömungskanals zusätzlich eine als Diffusor ausgebildete Luftleiteinrichtung auf, um - die strömungstechnische Wirkung des Heizkörpers die Luftverteilung unterstützend - an der wandseitigen Oberfläche des Heizkörpers weiter zu verbessern. Durch die Wirkung dieses Diffusors werden auch die Randbereiche des Heizkörpers von Teilmengen der Außenluft angeströmt, so dass für die gesamte über das Zuluftelement in den Raum eintretenden Außenluft eine gleichmäßige Erwärmung gesichert ist.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Zuluftelement eine Filtereinrichtung auf, welche aus lösbar miteinander verbundenen Segmenten bestehen. Für die aale Dicke der Segmente ist ein Wert vorgesehen, welcher stets kleiner ist, als der Wert des mittleren Abstands des Heizkörpers von der Außenwand. Dieser Wert ist fest vorgegeben, so dass durch diese konstruktive Lösung die Segmente entsprechend eines Wartungszyklusses über den zwischen Außenwand und Heizkörper ausgetauschte werden können.

Entsprechend einer günstigen Variante der Erfindung, bei welcher die in einem Zuluftelement mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt angeordneten Segmente quaderförmig ausgebildet sind, weisen Verbindungsmittel auf, durch welche eine in axialer Richtung wirkende Kraft zwecks raumseitiger Entnahme der Segmente von einem auf das jeweils benachbarte Segment übertragbar ist. Als Verbindungsmittel sind Kombinationen von Haken und Ausnehmung bzw. Kette und Haken günstig, da sie ein besonders einfaches Lösen bzw. Verbinden der einzelnen Segmente unter beengten Raumverhältnissen ermöglichen.

Zur Vereinfachung des Austauschs der Segmente des Filterbausteins ist entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Strömungskanal des Zuluftelements eine Führung vorgesehen, in welche an der Unterseite der Segmente angeordnete Gleit- oder Rollkörper eingreifen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Zuluftelement mit einem kreisförmigen Strömungskanal vorgesehen, bei welchem die Segmente der Filtereinrichtung zylindrisch ausgebildet sind. Die Segmente weisen Verbindungsmittel auf, durch welche eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft von einem auf das jeweils benachbarte Segment übertragbar ist.

Die Verbindungsmittel sind in vorteilhafter Weise als Nut und Feder ausgebildet, so dass sich die Segmente leicht trennen bzw. zusammensetzen lassen und eine Kraftübertragung zwischen den Segmenten einfach zu realisieren ist. Gleichzeitig ist in der Wandung des Strömungskanals des Zuluftelements eine wendelförmige Führungsbahn vorgesehen, in welche ein radial aus den Segmenten ragender Leitzapfen derart eingreift, dass bei einer Drehbewegung des raumseitig angeordneten Segments eine axiale Bewegung aller Segmente in Richtung des Raumes erzwungen wird.

Entsprechend einer zusätzlichen Variante ist der in seiner Heizleistung regelbar ausgebildete Heizkörper in seiner Position verlagerbar, bevorzugt parallel zur Außenwand verschiebbar oder in Richtung des Rauminneren abklappbar, an der Außenwand befestigt. Hierbei ist eine Segmentierung der Filtereinrichtung in vorteilhafter Weise nicht mehr erforderlich, da die Baugruppe insgesamt ausgewechselt werden kann. Gleichzeitig ist eine Reinigung des Zuluftelements einschließlich der Zuluftöffnung bequem durchführbar.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist das Zuluftelement raumseitig ein manuell betätigbares Betätigungsmittel auf, mit welchem die Regelklappe in eine den Strömungskanal des Zuluftelements im wesentlichen verschließende Stellung bewegbar ist. Dadurch kann das Zuluftelement bei Bedarf, beispielsweise bei toxischer oder mit Schadstoffen belasteter Außenluft, außer Betrieb genommen werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Ansicht eines Längsschnittes durch eine ein Zuluftelement aufweisende Außenwand eines Raumes,

Fig. 2 die Darstellung eines Details des in Fig. 1 gezeigten Zuluftelements,

Fig. 3 eine vorteilhafte Weiterbildung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles,

Fig. 4 die Darstellung eines Details der in Fig. 3 gezeigten Weiterbildung der Erfindung,

Fig. 5 eine schematisierte Darstellung der Luftbewegung im Bereich eines erfindungsgemäßen Belüftungs- und Heizungs-Systems, sowie

Fig. 6 eine zusätzliche Variante der Erfindung in perspektivischer Darstellung.

Das in Fig. 1 dargestellte Belüftungs- und Heizungs-System 1 weist ein Zuluftelement 2 und einen Heizkörper 3 auf, welcher an der Außenwand 4 eines zu klimatisierenden Raumes 5 angeordnet und durch Halterungen 6 befestigt ist. Das Zuluftelement 2 weist einen überdurchschnittlich großen Strömungskanal 7 mit rechteckigem Querschnitt auf, in welchem eine Regeleinrichtung 8 und ein Filterbaustein 9 angeordnet sind. Die Regeleinrichtung 8 weist eine auf einen Differenzdruck reagierende Rückschlagklappe auf, welche sich mit steigendem Druck in Schließstellung bewegt.

Der Querschnitt des Strömungskanals ist derart vergrößert, dass bei gleichem Differenzdruck die doppelte bis vierfache Luftmenge durch das Zuluftelement durchgesetzt werden kann. Das Zuluftelement 2 ist derart angeordnet, dass sich die Luftaustrittsöffnung im oberen Abschnitt der unteren Hälfte des Heizkörpers befindet.

Dadurch wird einerseits gesichert, dass der Heizkörper auch die Wirkung stärkerer Luftstöße, welche durch den größeren Querschnitt des Strömungskanals 7 möglich sind, nach Art einer Prallplatte ausgleicht. Andererseits kann die über das Zuluftelement 2 einströmende kalte Außenluft durch den Heizkörper 3 ausreichend erwärmt und gleichzeitig in die Luftwalze des Raumes eingebunden werden. Ein "Durchfallen" der Außenluft bis zur Unterkante des Heizkörpers 3 wird verhindert und Zugerscheinungen treten nicht auf.

Der Filterbaustein 9 ist in mehrere Segmente 10 unterteilt, deren Dicke D in axialer Richtung geringer ist als der Abstand A des Heizkörper 3 von der Außenwand 4 des Raumes 5. Dadurch können die einzelnen Segmente 10 des Filterbausteins 9 raumseitig über den zwischen Außenwand und Heizkörper befindlichen Freiraum 11 entnommen und entsprechen vorgegebener Wartungsintervalle ausgewechselt werden.

Um die Entnahme der Segmente 10 des Filterbaustein zu vereinfachen und mit relativ geringem Kraftaufwand vornehmen zu können, ist im Strömungskanal 7 des Zuluftelements 2 eine Führung 12 vorgesehen, in welche an der Unterseite der jeweiligen Segmente 9 angeordnete Rollen 13 eingreifen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, weisen die einzelnen Segmente 10 an ihrer Breitseite einen Haken 15 auf, welcher in eine Ausnehmung 16 des benachbart angeordneten Segments eingreift. Diese Verbindung ist auch bei beengten Raumverhältnissen relativ leicht zusammenzufügen bzw. zu trennen und kann Kräfte in Richtung der Längsachse des Zuluftelements übertragen. Die Krafteinleitung zur raumseitigen Entnahme der einzelnen Segmente des Filterbausteins erfolgt mittels einer speziellen Zugstange 14, mit welcher ein bequeme Handhabung der Segmente innerhalb des zwischen Außenwand und Heizkörper vorhandenen Freiraums 11 möglich ist.

In den Fig. 3 und 4 sind die Segmente 20 eines Filterbausteins für ein Zuluftelement mit einem zylindrischen Strömungskanal 21 in perspektivisch dargestellt. Die Segmente 20 sind als Zylinder mit relativ geringer Höhe ausgebildet, welche einen Wert aufweist, der geringer ist als der Abstand des Heizkörpers von der Außenwand.

Die zylindrischen Segmente weisen an Boden- und Deckfläche jeweils ein als Nut 23 bzw. Feder 24 ausgebildetes Verbindungsmittel auf, welche formschlüssig in einander greifen und eine Kraftübertragung zwischen benachbart angeordneten Segmenten ermöglichen. An der Peripherie der einzelnen Segmente 20 ist ein sich radial nach außen erstreckender Leitzapfen 25 vorgesehen. Dieser Leitzapfen greift in ein in der Wandung des Strömungskanals 2 befindliche wendelförmige Führungsnute 22 ein. Bei Drehbewegung des raumseitig angeordneten Segmentes des Filterbausteins wird gleichzeitig eine Bewegung aller Segmente in Richtung der Längsachse des Zuluftelements erzwungen, so dass ein Austausch möglich wird. Zur Erzeugung der Drehbewegung erfolgt eine spezielle (nicht dargestellte) Hebelstange eingesetzt.

Fig. 5 zeigt in schematisierter Darstellung die Luftverteilung und -bewegung in einem mittels des erfindungsgemäßen Belüftungs- und Heizungs-System 1 zu belüftenden Raum 5. Die Außenluft 30 dringt durch das hinter einem Heizkörper 3 positionierten Zuluftelement 2 in den Raum ein und wird durch die Diffusor-Wirkung des Heizkörpers 3 in die Luftströme 31, 32, 33 und 34 aufgefächert. Diese Luftströme werden erwärmt, steigen durch Konvektion nach oben werden in die Luftwalze 35 des Raumes integriert.

Das in Fig. 6 dargestellte Belüftungs- und Heizungs-System weist ein Zuluftelement 2' mit einem Diffuser 40 auf, welcher als Luftleiteinrichtung in Unterstützung der strömungstechnischen Wirkung des Heizkörpers 3' als Prallplatte die Luftverteilung an der wandseitigen Oberfläche des Heizkörpers weiter verbessert. Durch die Wirkung dieses Diffusors 40 werden auch die Randbereiche des Heizkörpers 3' von Teilmengen der Außenluft angeströmt, so dass für die gesamte über das Zuluftelement 2' in den Raum 5 eintretenden Außenluft eine gleichmäßige Erwärmung gesichert ist.

Claims (23)

1. Belüftungs- und Heizungs-System (1) zur Luftzufuhr von außen in einen zu beheizenden Raum (5), mit einem in einer Raumaußenwand (4) hinter einem Heizkörper (3, 3') angeordneten, einen Strömungskanal aufweisenden Zuluftelement (2, 2'), wobei die durch das Zuluftelement in den Raum strömende Außenluft (30) durch den Heizkörper konvektiv erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftelement eine Regeleinrichtung (8) aufweist, welche den Durchtrittsquerschnitt des Strömungskanals (7) des Zuluftelements (2, 2') in Abhängigkeit vom Differenzdruck zwischen dem Außenbereich und dem Innenraum derart einstellt, dass das von außen nach innen durchtretende Luftvolumen über einen ersten Regelbereich im wesentlichen konstant ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck durch zentrales Absaugen der verbrauchten Luft aus den zu belüftenden Räumen eines Gebäudes realisiert wird.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck durch dezentrales Absaugen der verbrauchten Luft aus den zu belüftenden Räumen eines Gebäudes realisiert wird.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des nach innen gelegenem Ende des Zuluftelements (2, 2') im Bereich der unteren Hälfte des flächig ausgebildeten Heizkörpers (3, 3') üblicher Größe und dort in dem oberen Bereich vorgesehen ist.

5. System nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Rückseite des Heizkörpers (3, 3') und der Außenwand (4) sowie zwischen der hinteren Begrenzungsfläche des Heizkörpers (3, 3') und dem innen gelegenem Ende des Zuluftelementes einen von Luft durchströmbaren Spalt mit dem Abstand A bildet.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand A der allgemein übliche Abstand eines handelsüblichen flächig ausgebildeten Heizkörpers von der Wand ist.

7. System nach Anspruch 1, dass der Querschnitt des Strömungskanals (7) des Zuluftelements (2, 2') derart bemessen ist, dass ohne äußeren Winddruck die Regeleinrichtung (8) den Durchtrittsquerschnitt des Strömungskanals (7) voll öffnet.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftelement (2, 2') eine Filter aufweist.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftelement (2, 2') eine Absperreinrichtung (9) aufweist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (9) die Regelklappe der Regeleinrichtung (8) ist.

11. System nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter und die Absperrvorrichtung (9) aus lösbar miteinander verbundenen Segmenten (10, 20) besteht, deren maximale Ausdehnung D in axialer Richtung kleiner ist als der Abstand A zwischen dem innen gelegenen Ende der Zulufteinrichtung und der hinteren Begrenzungsfläche des Heizkörpers.

12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftelement (2, 2') raumseitig ein manuell betätigbares Betätigungsmittel aufweist, mit welchem die Absperrvorrichtung (9) in eine den Strömungskanal des Zuluftelements im wesentlichen verschließende Stellung bewegbar ist.

13. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10, 20) lösbare Verbindungsmittel aufweisen, welche bei in den Zuluftkanal eingefügten Segmenten eine in Richtung des Kanals gerichtete Kraft übertragen.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel als Haken (15) und Ausnehmung (16) bzw. Kette und Haken ausgebildet sind.

15. System nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (7) des Zuluftelements eine Führung (12) vorgesehen ist, in welche an der Unterseite der Segmente angeordnete Gleit- oder Rollkörper (13) eingreifen.

16. System nach den vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Zuluftelement mit kreisförmigen Querschnitt angeordneten Segmente (20) zylindrisch ausgebildet sind und Verbindungsmittel (23, 24) aufweisen, durch welche eine in radialer Richtung wirkende Kraft von einem auf das jeweils benachbarte Segment übertragbar ist.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel als Nut- und Federelement ausgebildet sind.

18. System nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuluftelement eine wendelförmige Führungsbahn vorgesehen ist, in welche ein radial aus den Segmenten ragender Leitzapfen (25) derart eingreift, dass bei einer Drehbewegung des raumseitig angeordneten Segments eine aale Bewegung aller Segmente in Richtung des Raumes erzwungen wird.

19. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (3, 3') an der Außenwand (4) verlagerbar befestigt ist.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (3, 3') parallel zur Außenwand (4) verschiebbar ist.

21. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (3, 3') oder in Richtung zum Rauminneren abklappbar angeordnet ist.

22. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper selbst für die einströmende Zuluft als Diffusor wirkt.

23. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Strömungskanal (7) des Zuluftelements (2, 2') ausströmseitig und dem Heizkörper (3, 3') eine weiterer als Diffusor ausgebildete Luftleiteinrichtung (40) vorgesehen ist.