Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR MEETING THE ENERGY REQUIREMENTS OF A ROOM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1986/002145
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to reduce the energy requirements of a room (2) of a building (1) ventilated by a ventilation installation (11, 17), there are provided for the windows (4) and for non transparent portions of outer walls thermotransmission coefficients (kF and kW) which are lower than 1W-m2k. Furthermore, the air supplied at the vicinity of the floor (9) has at the most a confort temperature comprised between 20 and 22oC and an inblowing speed in the room (2) which does not exceed the maximum values admitted for living rooms for persons (19). For the lighting and the heating, there are provided lighting appliances (7) and heating units (8) having approximately the same power. Due to "prescriptions" for thermotransmission coefficients, it is possible to avoid cold air going down in front of the windows (4) and the drawing effects so that the energy quantities conducted by irradiation through the windows (4) and released by lighting appliances and/or heating units (7, 8) and by the persons (19) are sufficient to meet the energy requirements. The removal of noxious substances is a direct process with the air upstream caused by the thermal effect due to the persons (19) and to the machines being present in the room (2).

Inventors:
KELLER BRUNO (CH)
GEILINGER PETER (CH)
Application Number:
PCT/CH1985/000143
Publication Date:
April 10, 1986
Filing Date:
October 01, 1985
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GEILINGER AG (CH)
International Classes:
F24D5/02; F24D5/04; F24D13/00; F24F3/044; F24F7/04; F24F7/00; F24F7/08; F24F12/00; (IPC1-7): F24D13/00; F24D5/02; F24F7/08
Foreign References:
DE7726B
DE2548775A11977-05-05
EP0117885A11984-09-12
DE2940830A11981-04-23
US4300441A1981-11-17
DE3037092A11982-06-24
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche:
1. System zur Deckung des Energiebedarfes eines Raumes in einem Ge¬ bäude, dessen Räume durch, vorzugsweise an der Decke verteilte, Beleuchtungskörper mit Kunstlicht, sowie über Fenster in minde¬ stens einer der Aussenwände mit Tageslicht beaufschlagt und mit Hilfe einer Lüftungsanlage mit frischer Zuluft versorgt sind, wo¬ bei die Temperatur der zugeführten Zuluft höchstens gleich der gewünschten Raumtemperatur ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedurchgangszahl (der GesamtkWert kr) des gesamten Feπ sters (4) und die Wärmedurchgangszahl (kw) der undurchsichtigen Wandteile der Aussenwände (3) des Gebäudes (1) je höchstens einen .
2. Wert von 1 W/m .K haben, und dass die Zuluftzuführung (11), über mindestens eine der Wän¬ de (18) des Raumes (2) verteilt, in Bodennähe (9) erfolgt und die Einblasgeschwindigkeit für die Zuluft in den Raum (2) einen Maxi¬ malwert nicht übersteigt, der der Komfortgeschwindigkeit in der Aufenthaltszone von Personen (19) entspricht.
3. 2 System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Zulufttemperatur 22°C und die maximale Einblasgeschwindigkeit 0,2 m/sec, vorzugsweise 0,15 m/sec betragen.
4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftabsaugung (16) der Lüftungsanlage (11 17) in der Decke (5) nahe der Aussenwand bzw. wände angeordnet ist und sich über einen weiten Bereich, beispielsweise über mindestens 80 %. der Aussenwandbreite erstreckt.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass in den Beleuchtungskörpern (7) zusätzlich elektri¬ sche Heizstäbe (8) angeordnet sind, deren Leistung mindestens an¬ nähernd der elektrischen Leistung des jeweiligen Beleuchtungskör pers (7) entspricht.
Description:
System zur Deckung des Energiebedarfes eines Raumes

Die Erfindung betrifft ein System zur Deckung des Energiebedarfes eines Raumes in einem Gebäude, dessen Räume durch, vorzugsweise an der Decke verteilte, Beleuchtungskörper mit Kunstlicht, sowie über Fenster in mindestens einer der Aussenwände mit Tageslicht beaufschlagt und mit Hilfe einer Lüftungsanlage mit frischer Zuluft versorgt sind, wobei die Temperatur der zugeführten Frischluft höchstens gleich der gewünschten Raumtemperatur ist.

Die Aussenwände von Gebäuden bestehen im allgemeinen teilweise aus durchsichtigen Bauteilen, z.B. Fenstern, und teilweise aus undurch- sichtigen Wandteilen, z.B. Fassadenplatten oder Mauerwerk und der¬ gleichen); beide genannten Teile zeigen erhebliche Unterschiede im Wärmedämmvermögen: Für herkömmliche Fenster betragen die Wärmedurch- gangszahlen (k-Werte) bis zu sechsmal so viel (1,0 bis 2,8 W/m .K)

2 wie für die undurchsichtigen Wandteile (0,3 bis 0,5 W/m .K). Infol- gedessen weisen Verglasungen an kalten Tagen eine niedrigere Ober¬ flächentemperatur auf als die anderen Teile der Aussenwand. Das führt zu einem Kaltluftabfall vor dem Fenster und zu Zugerscheinungen, so¬ wie einem einseitigen Strahlungsdefizit für die Rauminsassen. Um für diese den erwünschten Komfort zu gewährleisten, werden Heizanlagen, wie Radiatoren, Konvektorεn, zusätzliche Bodenheizungen usw., unter den Fenstern angeordnet, um mit dem dadurch erzeugten Warmluftvor¬ hang die Auswirkungen der kalten Fensteroberfläche zu kompensieren.

Mit diesen Massnahmen und Anordnungen sind verschiedene, schwerwie¬ gende Nachteile verbunden: - Es sind umfangreiche und komplizierte Installationen erforderlich mit Heizleitungen, die bis an die Peripherie des Gebäudes heran¬ geführt werden müssen, - durch die Anordnung von Heizungsinstallationen wird die Nutzung im Fensterbereich stark beeinträchtigt, - durch den Warmluftvorhang werden die Temperaturdifferenz und der Wärmeübergang am Fenster erhöht, was zu erhöhten Energieverlusten am Fenster führt.

Ein System der eingangs genannten Art ist aus der Ch-PS 555 519 be¬ kannt. Bei diesem bekannten System wird die in einer Zentrale auf¬ bereitete Zuluft, die aus der Atmosphäre entnommener Frischluft, unter Umständen gemischt mit Umluft, besteht, über einer Zwischen- decke eingeblasen und tritt von oben, zumindest weitgehend gleich- massig verteilt, durch eine als Lochdecke ausgebildete Zwischendecke in den Raum ein, Diese Zuluft hat dabei höchstens eine. Temperatur, die einer Basis- oder Komforttemperatur von 20 - 22°C entspricht; sie dient neben der Lufterneuerung und -befeuchtung im Bedarfsfalle der Kühlung des Raumes.

Um in der kalten Jahreszeit die Transmissionsverluste nach aussen und den Kaltluftabfall vor dem Fenster zu kompensieren, sind, wie vorstehend für mit der bisherigen Technik versehene Gebäude erwähnt, vor den Fenstern Radiatoren einer konventionellen Heizungsanlage als Wärmequellen aufgestellt, die im Winter das Energiedefizit des Rau¬ mes decken.

Die Abführung der Fort- oder Abluft erfolgt unmittelbar unter der Zwischendecke.

Da bei diesem System die Zuluft für die Deckung des Kühlbedarfes und, beispielsweise bei sehr tiefen Aussentemperaturen, eventuell zur teil¬ weisen Deckung des Heizbedarfes dient, müssen entsprechend den gros- sen Belastungen bisheriger Bauten durch die Fenster mit der Zuluft grosse "Leistungen" transportiert werden, was grosse Zuluftmengen und relativ viele Luftwechsel/Stunde erfordert. Die von oben einge- blasene Zuluft wird dabei durch Induktion und Turbulenz möglichst vollständig mit der vorhandenen Raumluft vermischt, wobei die Ein¬ blasung so erfolgt, dass die Komfortbedingungen, z.B. nach DIN 1946, im Aufenthaltsbereich von Personen eingehalten werden. Durch die Ent¬ nahme der Abluft ebenfalls in Deckennähe arbeitet das System im Kurz- Schlussbetrieb.

Wie erwähnt, sind hohe Luftwechselzahlen von 3 - 8 Luftwechseln/h erforderlich, da die Raumluft nur indirekt über Induktion und Tur¬ bulenz ausgetauscht wird. Darüberhinaus ist das bekannte System vom lufthygienischen Standpunkt her gesehen relativ wenig wirksam, da die Schadstoffe, die im Raum entstehen, zuerst gleichmässig verteilt werden, bevor sie aus dem Raum entfernt werden; die Schadstoffbesei¬ tigung basiert also auf dem Prinzip der Verdünnung. Dies bedingt ei¬ nen relativ hohen Frischluftanteil an der Zuluft, um die Schadstoff¬ konzentration niedrig zu halten, was, besonders im Winterbetrieb, einen hohen Energiebedarf zu Folge hat, woran auch eine verfeinerte Regelung, die zum Beispiel C0 2 - oder belegungsgesteuert sein kann, nur wenig ändert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein, besonders in Hinsicht auf die Schadstoffbeseitigung, verbessertes Gebäude- und Lüftungssystem zu schaffen, bei dem

- der Energiebedarf sowohl für die Deckung der Transmissionsverluste im Heizbetrieb als auch für die Kühlung mittels der Zuluft erheb¬ lich verringert ist,

- eine hohe Luftqualität mit relativ geringem Frischluftanteil - der im allgemeinen aufgeheizt oder gekühlt werden muss - gewährleistet und

- ein hoher Komfort auch bei möglichst kleiner Luftwechselzahl si¬ chergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Wärme- durchgangszahl (der Gesamt-k-Wert) des gesamten Fensters und die Wär¬ medurchgangszahl der undurchsichtigen Wandteile der Aussenwände des

2 Gebäudes je höchstens einen Wert von 1 W/m .K haben, und dass die

Zuluftzuführung, über mindestens eine der Wände des Raumes verteilt, in Bodennähe erfolgt, und die Einblasgeschwindigkeit für die Zuluft in den Raum einen Maximalwert nicht übersteigt, der der Komfortge¬ schwindigkeit in der Aufenthaltszone von Personen entspricht.

Die Wärmedurchgangszahl des gesamten Fensters, der Gesamt-k-Wert, setzt sich zusammen aus den beiden Einzel-k-Werten für die Vergla¬ sung ' und für den Rahmen; der Gesamt-k-Wert kann dabei entweder ge¬ samthaft experimentell bestimmt oder als arithmetischer Mittel-Wert aus den Einzel-k-Werten berechnet werden, wobei diese entsprechend den Flächenanteilen von Verglasung und Rahmen anteilmässig in die Rechnung eingehen.

Mit diesen Massnahmen wird erreicht, dass im Heizbetrieb während der Belegungszeiten die Transmissionsverluste durch innere Wärmequellen - Menschen, Beleuchtung, Apparte und Maschinen - sowie durch anfälli¬ ge Einstrahlung gedeckt werden, und somit das Lüftungssystem von ei¬ ner Heizfunktion - auch ohne spezielle Heizkörper - entlastet ist. Damit kann im Heizbetrieb die Zuluftzufuhr bei Komforttemperatur er¬ folgen; Luftführung und -menge können im Hinblick auf eine optimale lufthygienische Wirkung gewählt werden. Wegen der geringen benötig¬ ten Menge besteht die Zuluft ganz oder zumindestens zum allergröss- ten Teil aus atmosphärischer Frischluft, die mit sehr geringer Ge¬ schwindigkeit und entsprechend kleinen Luftwechselzahlen - im Heiz¬ betrieb von n r 0,5 - 1/h - einfliesst; die Schadstoffe werden dabei langsam zur Decke hin geschoben, wo sie abgeführt werden. Dabei kommt die natürliche, durch den Menschen und Apparate verursachte Thermik positiv zur Wirkung.

Das neue System arbeitet also nach dem Prinzip, einen thermisch sta¬ bilen und temperaturgerechten Frischluff'see" mit Komforttemperatur von 20 - 22°C in Bodennähe zu schaffen; aus diesem "schöpft" dann die - durch Menschen, Maschinen und allfällige Einstrahlungen - er¬ zeugte Thermik. Da die menschlich erzeugten Luftverunreinigungen im allgemeinen bei höherer Temperatur anfallen, gehen sie mit der Ther¬ mik nach oben, wo sie als Fort- oder Abluft abgesaugt werden. Alle inneren Wärmequellen sowie ein Strahlungseinfall durch die Fenster tragen zur Stabilisierung der geschilderten Luftströmung bei, indem sie ΪÜie Temperaturdifferenz zwischen den oberen und den unteren Luft¬ schichten vergrössern.

Ohne eine konventionelle Zusatzheizung vor den Fenstern ist eine sol¬ che Betriebsweise nur möglich, weil wegen der gleinen k-Werte, ins¬ besondere der Fenster, die inneren Quellen und eine allfällige Ein¬ strahlung genügen, um die Zuluft von einer Heiz- und Energietrans- portfunktion zu entlasten, d.h. die Transmissionsverluste auch im Extremfall decken; dazu muss der Kaltluftabfall an den Aussenwänden, insbesondere an den Fenstern auch im Extremfall im Bereich der Kom¬ fortbedingungen liegen, d.h. zum Beispiel die Temperaturdifferenz des Fensters gegen den Raum darf nicht grösser sein als 3 - 4°C; denn die Fensteroberflächentemperatur muss als normalerweise tiefste Ober¬ flächentemperatur der Aussenwände so hoch liegen, dass überhühte Luft¬ temperaturen zur Kompensation von Abstrahlungsverlusten der Menschen nicht notwendig sind. Diese Forderungen werden mit Aussenwänden er¬ füllt, deren k-Werte die im Anspruch 1 vorgeschriebenen Werte haben.

Die niedrigen k-Werte für das Fenster können beispielsweise durch über eine Verglasung hinausgehende Mehrfachverglasungen oder durch die Massnahmen erreicht werden, die in der EP-A-117 885 beschrieben sind; eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von hoch- wärmedämmenden und hochtransparenten Stoffen, zum Beispiel Aerogelen, zwischen den Scheiben. Die Einhaltung der k-Werte für die Wandteile erfolgt mit Hilfe von bekannten Wärmedämm-Massnahmen und/oder -Mate¬ rialien. Sollten in Sonderfällen an Decke, Fussboden oder Innenwän¬ den wärmedämmende Massnahmen erforderlich sein, so sind die k-Werte dieser Elemente selbstverständlich an diejenigen der Aussenwände an- gepasst.

Während Zeiten, in denen der Raum nicht belegt ist - Nacht, Wochen¬ ende und Feiertage - , ist die Auskühlgeschwindigkeit so klein, dass meist auf eine Heizung verzichtet werden kann; ein allfällig auftre¬ tender Heizbedarf kann zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Raum- temperatur durch einfache und billige Zusatzheizeinrichtungen von geringer Leistung gedeckt werden. Hierfür hat es sich als zweckmäs- sig erwiesen, wenn in den Beleuchtungskörpern zusätzlich elektrischen Leistung des jeweiligen Beleuchtungskörpers entspricht. Es kann je-

doch beispielsweise auch eine Einrichtung zur Luftumwälzung mit ei¬ ner Lufterwärmung vorgesehen sein. Der Einsatz von Zusatzheizungen ist durch keinerlei Komfortbedingungen beschränkt, so dass diese Heiz¬ einrichtungen sehr einfach gehalten und im Intervallbetrieb einge- setzt werden können.

Die für den Kühlbetrieb notwendige "Kälte" wird bei dem neuen System in bekannter Weise über die Zu- oder Frischluft "zugeführt"; ihre Temperaturdifferenz zur gewünschten Raumtemperatur ist aus Gründen des Komforts jedoch begrenzt und sollte 10 - 12°C nicht übersteigen. Zur Deckung des Kältebedarfs wird daher die Luftwechselzahl pro Stun¬ de (n/h) entsprechend den Erfordernissen bis zur maximal zulässigen Einblasgeschwindigkeit für die Zuluft erhöht. Zu einer geringen Kühl¬ leistung, d.h. einem relativ kleinen, mit der Zuluft aus dem Raum zu entfernenden Wärmeanfall, trägt dabei entscheidend bei, dass die Wärmebelastung des Raumes durch das Fenster - wegen dessen niedrigen k-Wertes und eines geringen Gesamtenergiedurchlasses, der, gegebenen¬ falls mit Hilfe zusätzlicher Sonnenschutzmassnahmen erreicht wird - gering ist. Dadurch ist es möglich die Luftwechselzahl auch im Som¬ mer auf maximal etwa n = 3/h zu begrenzen und im allgemeinen darun- ter zu halten; für derart geringe Luftwechselzahlen werden, bei sinn¬ vollen Abmessungen des Einblasquerschnittes, Einblasgeschwindigkei¬ ten ≤ 20 cm/sec benötigt. Da die abzuführende warme Luft infolge der Thermik nach oben steigt, hat sich hier die bekannte Absaugung an der Decke - in Verbindung mit der Einblasung in Bodennähe besonders bewährt; dadurch wird der im Zusammenhang mit der bekannten Anord¬ nung diskutierte "Kurzschlussbetrieb" vermieden. Darüberhinaus be¬ wirkt eine Anordnung der Abluftöffnungen in der Nähe der Aussenwand bzw. des Fensters, dass die am Fenster entstehende Warmluft direkt abfHessen kann.

Weiterhin erfolgt der Wegtransport der Schadstoffe - sowohl im Som¬ mer- als auch im Winterbetrieb - aufgrund eines stetigen Abströmens nach oben und nicht aufgrund allmählicher Verdünnung.

Vorteilhafterweise betragen die maximale Zulufttemperatur 20 - 22°C und die maximale Einblasgeschwindigkeit 0,2 /sec, vorzugsweise 0,15 /sec.

Die Zuluftmenge kann zudem zur weiteren Energieeinsparung auf ver- schiedene Arten gesteuert werden, zum Beispiel

- auf einen konstanten Volu enfluss während der Betriebszeit:

- mit variablem Volumenfluss, gesteuert durch den C0„- oder Feuchte¬ gehalt der For luft;

- mit variablem Volumenfluss, gesteuert durch die Anzahl der im Raum vorhandenen Personen;

- mit variablem Volumenfluss, gesteuert durch die Temperatur der Fort¬ luft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch in einer räumlichen Skizze einen erfindungsgemäss ausgestatteten Raum in einem Gebäude.

Als Ausschnitt aus einem grösseren Gebäude 1 zeigt die Figur einen Raum 2, der auf drei Seiten und nach oben und unten von gleicharti¬ gen Räumlichkeiten bzw. von einem Korridor umgeben ist, was nicht weiter dargestellt ist. Auf der rechten Seite ist der Raum 2 durch eine Aussenwand 3 abgeschlossen, in der ein Fenster 4 vorhanden ist.

In der Decke 5 des Raumes 2 befinden sich in Abständen voneinander angeordnete Strahlungsreflektoren 6, in denen je eine Leuchtstoff¬ röhre als Beleuchtungskörper 7 und ein handelsüblicher Heizstab, bei- spielsweise aus Keramik, als Heizkörper 8 installiert sind. Jeder

Reflektor 6 bzw. jeder Strahlungskörper 7 bzw. 8 in ihm ist, einzeln und getrennt, von Hand ein- und ausschaltbar.

Die Beleuchtungskörper 7 und die Heizkörper 8 sind so ausgewählt, dass die von ihnen aufgenommene Leistung gleich ist. Sie beträgt bei-

2 spielsweise 25 W/m Raumfläche. Die Leistungsaufnahme in den einzel¬ nen Reflektoren 6 kann dabei ebenfalls gleich, aber auch verschie¬ den sein.

Weiterhin sind Beleuchtuπgs- und Heizkörper 7 und 8 eines Reflektors 6 - im einfachsten Fall über einen von Hand zu bestätigenden Umschal¬ ter - in ihrer elektrischen Schaltung so miteinander gekoppelt, dass in einem Reflektor 6 wahlweise nur der eine oder der andere der bei¬ den energieabgebenden Strahler 7 bzw. 8 in Betrieb stehen kann.

In der Nähe des Bodens 9 befinden sich in der mit einer Tür 10 ausge- statteten Wand 18 des Raumes zum Korridor Ausblasgitter 11 einer Lüf tungsanlage, die nur schematisch angedeutet sind.Die Lüftungsanla¬ ge ist mit einer zentralen Luftaufbereitung ausgerüstet, von der nur ein Wärmetauscher 12 für eine Wärmerückgewinnung aus der Abluft des Raumes 2, ein, vorzugsweise elektrisch beheizter, Lufterwärmer 13 und ein Luftkühler 14 sowie als Fördereinrichtung für die Zuluft ein Ventilator 15 skizziert sind. Der Ventilator saugt Frischluft an, die nach vorheriger Filterung gegebenenfalls erwärmt oder gekühlt wird, ehe sie dem Ausblasegitter 11 zuströmt; die Erwärmung der Frisch¬ luft erfolgt dabei mindestens zum Teil durch Wärmerückgewinnung aus der Abluft im Wärmetauscher 12.

Das Ausblasgitter 11 erstreckt sich, durch die 1 m breite Tür 10 in zwei Teilgitter unterteilt, über die ganze Breite des 5 m breiten, - 4 m tiefen und 3 m hohen Raumes 2. Es ist mit einem nicht gezeigten Filtertuch oder einem feinmaschigen Metallgitter hinterlegt, so dass sein Strömungswiderstand erheblich grösser ist als derjenige in sei¬ ner Zuführungsleitung; daher baut sich in den Zuführungsleitungen in Strömungsrichtung vor dem Ausblasgitter 11 ein statischer Luft¬ druck auf, der eine gleichmässige Verteilung der in den Raum 2 aus¬ tretenden Zuluft über die ganze Länge der Ausblasgitter 11 sicher- stellt.

Wenig unterhalb der Decke 5 sind in der gleichen Wand 18 ein über die ganze Breite verlaufender Abluftschlitz 16 oder mehrere Oeffnun- gen angeordnet, durch den bzw. die die verbrauchte, mit Schadstoffen und gegebenenfalls überschüssiger Wärme beladene Fortluft von einem Abluftventilator 17 abgesaugt und dem Wärmetauscher 12 als wärmeab- ~~ gebendes Medium zugeführt wird; in diesem gibt die Abluft, falls er¬ forderlich, Wärme an die einströmende Frischluft ab, ehe sie aus dem Gebäude 1 wegtransportiert wird. Mit Vorteil kann der Abluftschlitz 16 auch oberhalb des Fensters 4 im Bereich der Aussenwand 3 liegen, was nicht ausdrücklich gezeigt ist.

Die durch menschliche Thermik, symbolisiert in einer stehenden Per¬ son 19, im Raum 2 "angetriebene 1 ' Luftströmung ist durch Pfeile an¬ gedeutet.

Berechnunqsbeispiel

Aus den genannten Abmessungen ergibt sich das Volumen V des Raumes

3 2 2

2 zu 60 m ; seine Aussenwandfläche beträgt 15 m , wovon 10 m Fen-

2 ster- und 5 m Brüstungsfläche. Das Fenster 4 ist doppeltverglast, und sein k-Wert ist durch Ausspannen von durchsichtigen, beschich-

2 teten Kunststoffolien zwischen den Scheiben auf etwa 0,7 W/m .K ab- gesenkt, während derjenige der undurchsichtigen Teile der Aussenwand

30,5 W/m 2 .K beträgt.

Daraus ergeben sich im Winter Transmissionsverluste für das Fenster 4 von 7 W/K und für die Brüstung von 2,5 W/K, insgesamt also 9,5 W/K. Daraus errechnet sich bei einer Auslegungstemperatur von -10°C und einem Komfortwert für die Raumtemperatur von +22°C eine Verlustlei¬ stung durch Transmission von maximal 304 W.

Die im Raum 2 installierte Beleuchtungs- bzw. Heizleistung ist dem¬ gegenüber 500 W, so dass die Transmissionsverluste reichlich gedeckt werden können.

Darüberhinaus liefert während der Belegung ein Mensch etwa 80 W; ohne Einstrahlung von Tageslicht muss die Beleuchtung eingeschaltet wer¬ den, so dass die Wärmeproduktion im Raum 2580 W beträgt, wodurch sich eine beträchtliche Ueberwärmung der Fortluft ergibt, was eine Erwärmung der Frischluft mittels Wärmerückgewinnung ermöglicht. Wäh¬ rend Belegzeiten genügt daher bei einer mittleren Energietransmis¬ sion für die Einstrahlung von g * = 0,32 in den Raum 2 durch das Fen¬ ster 4 bereits eine Strahlungsintensität von 70 W pro m2 um die Trans¬ missionsverluste zu decken. Dies entspricht der Einstrahlung eines stark bedeckten Himmels, bei dem ohnehin zusätzlich Teile der Beleuch¬ tung eingeschaltet sein müssen.

Unter der Annahme, dass 2/3 der Breite des Ausblasgitters 11 in lich¬ ten Schlitzweiten besteht, und die Höhe .h s der Schlitze 0,1 m ist, beträgt der für das Einblasen der Zuluft verfügbare Strömungsquer-

2 schnitt A = 2667 cm . Für einen ausreichenden Abtransport der Schad stoffe sind im Winter etwa n = 0,5 - 1/h Luftwechsel erforderlich. Hieraus resultieren für die Frischluftversorgung des Raumes 2 Luft¬ mengen von 8333 - 16'667 cm /sec, wofür bei der angenommenen Ausblas¬ öffnung Strömungsgeschwindigkeiten von 3,1 - 6,3 cm/sec notwendig sind; diese Geschwindigkeiten liegen weit unter den für Komfortbe¬ dingungen zulässigen maximalen Einblasgeschwindigkeiten.

Für die Aufwärmung der Frischluft benötigt man bei einer Wärmerück¬ gewinnung von 65 %, ausgehend von der Auslegungstemperatur von -10°C, bei einem Luftwechsel von n - 0,5/h zusätzlich eine Leistung von 112 W, welche allenfalls durch Vorerwärmung der Frischluft aufgebracht werden kann.

Während Nichtbetriebszeiten fallen die gleichen Transmissionsverlu¬ ste an, für allfällige Undichtheiten sei ein Luftwechsel von n = 0,1/h angenommen; somit ergeben sich hier Gesamtverluste von etwa 368 W, die von den installierten Heizstäben 8 ohne weiteres aufgebracht wer¬ den können; diese können dabei, alle oder nur ein Teil davon, bei¬ spielsweise von einer Schaltuhr oder von einem Raumthermostaten in

Abhängigkeit von der Temperatur gesteuert, im intermittierenden Be¬ trieb eingesetzt werden. Im Zusammenhang mit der Deckung der Energie¬ verluste während Nichtbetriebszeiten sei noch erwähnt, dass während längerer Betriebsunterbrüche mit ins Gewicht fallenden Einstrahlun- gen während des Tages gerechnet werden kann, die mit Hilfe des Spei¬ chervermögen des Gebäudes einen zusätzlichen Beitrag zur Deckung der Verluste leisten.

Im Kühl- oder Sommerbetrieb kann die Einblasgeschwindigkeit der Zu¬ luft in den Raum 2 bis auf v = 20 cm/sec erhöht werden, ohne dass Zugerscheinungen und damit Komforteinbussen befürchtet werden müs¬ sen; zudem sinkt die Geschwindigkeit der Zuluft infolge Vermischung mit der Raumluft relativ schnell ab, und die Luftbewegungen im Raum werden im überwiegenden Masse von den thermischen Verhältnissen be¬ stimmt.

Auch in diesem Fall bewähren sich der niedrige k-Wert des Fensters 4 und sein relativ geringer Unterschied zu demjenigen der restlichen Aussenwand 3. Besonders in Verbindung mit weiteren bekannten Sonnen- schutzmassnahmen - beispielsweise Sonnenstoren und/oder reflektieren¬ den Beschichtungen an den Scheiben des Fensters 4 - wird dadurch er- reicht, dass das Fenster 4 bzw. die Aussenwand 3 nicht die dominie¬ rende "Wärmequelle" während des Kühlbetriebes bilden und auch die Luftströmung im Raum 2 nicht zu stark beeinflussen. Auf diese Weise reichen die erfindungsgemäss zulässigen Einblasgeschwindigkeiten, mit denen gekühlte Zuluft, deren Temperatur bis zu 12°C unter der gewünschten Raumtemperatur liegen kann, für einen Abtransport der über die Komfortbedingungen - die bekanntliche eine Raumtemperatur bis zu 6°C unter der Aussentemperatur zulassen - hinausgehenden Wär¬ me aus.

Legt man die bereits genannten Grenzwerte für die Einblasgeschwindig- keit und die Temperatur der gekühlten Zuluft zugrunde, so ist der sekundliche Zuluftstrom grösser 53*000 cm /sec; aus dieser Luftmen¬ ge errechnet sich für den Raum 2 eine Luftwechselzahl n ≥ 3/h. Bei einer Temperaturdifferenz von 12°C zwischen Zuluft und Raumluft las¬ sen sich damit 640 W an Ueberschusswärme abführen.