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Windcatcher

Einführung

Ein Windfang, auch Windtower genannt, ist ein architektonisches Element für die natürliche Belüftung. Windfänger sind in der persischen Architektur sowie im alten Ägypten traditionell und können im gesamten Nahen Osten gefunden werden.

Sie haben im Allgemeinen die Form von kleinen Türmen, die auf Gebäuden installiert sind, obwohl sie in verschiedenen Formen und Strukturen zu finden sind. Die Türme ziehen Luft von außen in ein Gebäude und sorgen so für eine natürliche Belüftung in heißen, trockenen und feuchten Gebieten. Windfänger wurden normalerweise gegen den Wind gerichtet gebaut, um das Eindringen von Staub und Sand zu verhindern.

Windfänger sind passive Systeme, die zum Betrieb keine Energie benötigen.

Design

Die Richtung des Luftstroms an diesem bestimmten Ort bestimmt das Design des Windfängers . Windfänger können eine der folgenden sein:

Uni-direktional

Wenn der Wind dazu neigt, nur von einer Seite zu wehen, wird er mit einer Windabwärtsöffnung ohne Öffnungen in andere Richtungen gebaut.

Bidirektional

Diese Windfänger sind tendenziell effizienter für die Luftzirkulation und haben eine bessere Leistung. Sie haben zwei Funktionen - Luft in ein Gebäude zu blasen und anzusaugen.

Multidirektional

Diese sind in der Regel vier, sechs oder achtseitige Windfänger und sind größer und größer als die beiden oben genannten Typen. Die genaue Höhe und Struktur jeder Öffnung hängt vom Klima der jeweiligen Region ab.

Zylindrisch

Dies ist die technischste Form von Windcatcher und erzielt eine bessere Leistung als die anderen Typen.

Die Abmessungen eines Windfängers hängen von folgenden Faktoren ab:

  • Die für den thermischen Komfort erforderliche Durchflussmenge.
  • Abmessungen des Gebäudes
  • Materialien, die im Gebäude verwendet werden (ein Windfänger wird normalerweise aus dem gleichen Material wie das Gebäude gebaut, in dem er installiert wird).
  • Die typischen Windbedingungen der Region.
  • Gebäudesicherheit.

Komponenten

Die folgenden Komponenten umfassen einen typischen Windfänger :

  • Kopf: Enthält eine bewegliche Säule, die manuell oder elektronisch geöffnet und geschlossen wird. Dies verhindert das Eindringen von Regenwasser.
  • Säule: Fixiert und kann mit Schrauben auf einem Dach (flach oder geneigt) montiert werden.
  • Windows: Wird am unteren Ende der Säule installiert, um den Luftstrom zu steuern.
  • Windfahne: Kann installiert werden, um die Windrichtung zu erkennen.

Funktionen

Windfänger können auf verschiedene Arten arbeiten.

Luftstrom nach unten

Wenn Sie mit einem Windfänger versuchen, das Innere eines Gebäudes zu kühlen, ist dies ein hoher, mit einer Kappe versehener Turm mit einer unidirektionalen Öffnung. Dieser "Wind" fängt auf einer Seite und bringt ihn über den Turm in das Gebäude. Während die Luft nicht vom Windfänger selbst gekühlt wird, sorgt die Luftströmungsrate für einen Kühleffekt.

Luftstrom nach oben mit Wind

Windfänger können in Kombination mit einem unterirdischen Kanal (Qanat) verwendet werden. Die offene Seite des Turms ist dem vorherrschenden Wind abgewandt, und wenn heiße Luft vom Turm in den Qanat gezogen wird, kühlt sie sich ab, indem sie mit der Erde und kaltem Wasser in Kontakt kommt. Das Gebäude wird durch diese Luft gekühlt, die dann durch den Windfänger wieder angesaugt wird .

Luftstrom nach oben

In Umgebungen mit minimalem Wind oder in denen ein Qanat nicht praktikabel ist, kann ein Windfänger als Sonnenkamin eingesetzt werden, durch den heiße Luft nach oben strömen und aus der Oberseite des Gebäudes entweichen kann. Auf diese Weise können große Gebäude - insbesondere solche, die mit dickem Lehm gebaut wurden, um eine gute Wärmeübertragungsbeständigkeit zu bieten - in heißen Zeiten auf kalten Temperaturen gehalten werden.

Windcatcher mit benetzten Säulen

Wasser wird gleichmäßig auf die Oberfläche einer Säule gesprüht, die aus Materialien wie beispielsweise unglasierten keramischen Leitungen aufgebaut ist, die aufeinander gestapelt sind. Auf diese Weise wird die Säule gedämpft, und die Wirkung der Verdunstungskühlung führt kühlere Luft in das Innere eines Gebäudes.

Windfänger mit benetzten Oberflächen

Dies wird für den Einsatz in Bereichen mit typischerweise geringen Windgeschwindigkeiten vorgeschlagen. Dazu werden Pads verwendet, die aus einer Reihe von Strohhalmen oder Zellulose bestehen, die an den Öffnungen oben auf dem Windfänger platziert werden . Sie werden ständig mit Wasser besprüht, dh die durchströmende Luft wird verdampft gekühlt. Durch die anschließende Dichtezunahme wird eine Luftzirkulation nach unten erreicht.

Einschränkungen

Zu den Einschränkungen herkömmlicher und traditioneller Windfänger gehören:

  • Sie können das Eindringen von Kleintieren, Vögeln oder Insekten ermöglichen.
  • Der Kopf der Windfänger ist feststehend und dreht sich nicht mit der Luftströmungsrichtung.
  • In Regionen mit sehr geringer Windgeschwindigkeit haben sie eine begrenzte Anwendung.

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