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Anordnung zur Temperaturbeeinflussung eines Raumes mit mehreren im Raum verteilten Wärmeaustauschern
Zur Temperaturbeeinflussung von Räumen sind Wärmeaustauscher bekannt, denen von einer zentralen Stelle aus zum Heizen heisses und zum Kühlen kaltes Wasser zugeführt wird ; solche Wärmeaustauscher können mit einem thermostatischen Reglerventil versehen sein, das die Menge des Heiz-oder Kühlmediums in Abhängigkeit der Raumtemperatur steuert, indem dem Reglerventil ein Flüssigkeits- oder DampfdruckRaumtemperaturfühler zugeordnet ist, der über ein Ausdehnungsorgan - wie Federrohr oder Membrandose
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Es ist weiters bekannt, diese Umschaltung der Steuerrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur des Me- diums automatisch vorzunehmen, sowie ferner,
die Steuerung des Drosselventiles nicht direkt durch das raumtemperaturabhängige Ausdehnungsorgan, sondern durch eine durch dieses Ausdehnungsorgan beein- flusste hydraulische Servokraft vorzunehmen, die im Reglerventil selbst gewonnen werden kann. Ein automatisches Reglerventil dieser Art kann auch, in Verbindung mit Befeuchtern und Ventilatoren, zur Klimaregelung dienen.
In grösseren Räumen sind für die Abgabe der notwendigen Wärme- oder Kühlleistung mehrere an verschiedenen Stellen des Raumes aufgestellte Wärmeaustauscher nötig. Es hat sich nun gezeigt, dass es praktisch nicht möglich ist, zwei thermostatische Reglerventile auf genau gleiche Schalttemperatur einzustellen und beide Reglerventile im gleichen Zeitpunkt zur Schliessung zu bringen. In der Praxis würde immer das eine Reglerventil vor dem andern schliessen und der noch eingeschaltete Wärmeaustauscher würde gegen den abgeschalteten Wärmeaustauscher arbeiten.
Falls beispielsweise mehrere Wärmeaustauscher mit selbständigen thermostatischen Reglerventilen gemeinsam einen grossen Raum heizen würden, so würde durch die Abschaltung eines Wärmeaustauschers die Wärmezufuhr vermindert und die Tempera- tur langsamer oder gar nicht mehr ansteigen. Dadurch kämen die weiteren Reglerventile erst viel später oder überhaupt nicht zur Abschaltung und die übrigen Wärmeaustauscher würden weiter heizen. Die Temperatur könnte also nicht oder nur ganz langsam sinken und das ausgeschaltet Reglerventil könnte nicht mehr oder erst nach langer Zeit wieder einschalten. Die Folge davon wäre, dass örtlich unerwünscht gro- sse Unterschiede der Raumtemperatur auftreten könnten, was aber durch die Anordnung mehrerer Wärmeaustauscher gerade hätte vermieden werden sollen.
Durch die Erfindung wird dieser Nachteil behoben. Sie betrifft eine Anordnung zur Temperaturbeeinflussung eines Raumes mit mehreren im Raum verteilten Wärmeaustauschern unter Verwendung von Reglerventilen mit Servosteuerung. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeaustauscher mit einem Reglerventil versehen ist, welches einen die hydraulische Servokraft für die Steuerung seines Durchlassventiles steuernden Temperaturfühler aufweist, während alle übrigen Wärmeaustauscher je ein Servoventil aufweisen, welches mit einer das zugeordnete Durchlassventil steuernden Druckkammer versehen ist, wobei die Druckkammern der Servoventile durch eine Steuerdruckleitung mit der Steuerdruckkammer des raumtemperaturgesteuerten Reglerventiles verbunden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine Anlage mit vier in einem Raum angeordneten Wärmeaustauschern und Fig. 2 eine schematische Darstellung je eines Regler- und Servoventiles.
In einem Raum befinden sich gemäss der Fig. 1 vier Wärmeaustauscher 1 - 4, die je über eine Anschlussleitung 5 an eine Vorlaufleitung 6 und über eine Anschlussleitung 7 an eine Rücklaufleitung 8 einer
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nicht näher dargestellten Verteilanlage mit zentraler Aufbereitung von Heiz- oder Kühlwasser angeschlos- sen sind. In der Anschlussleitung 5 des Wärmeaustauschers 2 ist ein Reglerventil 9 vorgesehen, das in Ab- hängigkeit eines Raumtemperaturfühlers 10 den Wärmeaustauscher 2 regelt.
Das Reglerventil 9 ist vor- zugsweise als vollautomatisches Reglerventil ausgebildet, d. h. es ist mit einer automatisch wirkenden
Umstelleinrichtung für die Umstellung von Heiz- auf Kühlregelung und umgekehrt ausgerüstet. Für die automatische Umschaltung des Reglerventiles 9 von der Heiz- auf die Kühlregelung und umgekehrt ist erforderlich, dass das Heiz- bzw. Kühlmedium auch bei geschlossenem Durchlassventil 11 durch das Reg- lerventil 9 hindurchströmen kann, weshalb dieses durch eine Bypassleitung 12 mit der Rücklaufleitung 8 verbunden ist.
Die übrigen sich im gleichen Raum befindlichen Wärmeaustauscher l, 3 und 4 haben in ihrer Anschlussleitung 5 je ein vom Reglerventil 9 abhängiges Servoventil 13 mit einem über eine Druck- kammer 14 (s. Fig. 2) hydraulisch gesteuerten Durchlassventil 15. Die Druckkammern 14 der Servoven- tile 13 sind über eine Steuerdruckleitung 16 mit einer Überdruckkammer 17 des Reglerventils 9 verbun- den. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass alle Servoventile 13 mit dem Reglerventil 9 synchron ar- beiten und dass die Wärmeaustauscher 1 - 4 sich gegenseitig nicht beeinflussen können.
In der Fig. 2 sind das Reglerventil 9 und eines der Servoventile 13 schematic dargestellt. Jedes
Servoventil 13 weist die bereits erwähnte, unter Steuerdruck stehende Druckkammer 14 auf, die durch eine Membrane 18 gegen den Druck in der Anschlussleitung 5 abgeschlossen ist. Die Druckkammer 14 ist über die Steuerdruckleitung 16 mit der Überdruckkammer 17 des Reglerventiles 9 verbunden, so dass in allen Druckkammern 14 ein gleich grosser Steuerdruck herrscht und alle Membranen 18 synchron arbeiten.
Der für diese Steuerung erforderliche Steuerdruck wird nur im Reglerventil 9 erzeugt. Dazu ist der Durch- flusskanal 19 desselben z. B. als Venturirohr ausgebildet und die Überdruckkammer 17 ist durch eine eine
Drossel 20 enthaltende Leitung 21 mit dem Einlauf des Durchflusskanals 19, die Unterdruckkammer 22 hingegen durch eine Leitung 23 mit einer Stelle niedrigen Druckes des Durchflusskanals 19 verbunden. Die beiden Druckkammern 17,22 stehen miteinander über ein Steuerventil 24 in Verbindung, welches unter der direkten Wirkung eines Federrohres 25 steht und in Abhängigkeit der durch den Raumtemperatur- fühler 10 erfassten Raumtemperatur gesteuert wird. Die Ausbildung des Steuerventiles 24 als Doppelventil ist bei einem. automatischenReglerventil deshalb erforderlich, weil es bei Heizbetrieb in entgegengesetz- ter Richtung als bei Kühlbetrieb arbeitet.
Bei Heizbetrieb gelangt der obere Ventilsitz und bei Kühlbetrieb der untere Ventilsitz zur Wirkung, wobei eine Membrane 26 das Durchlass ventil 11 entsprechend steuert.
Die Umstellung von Heiz- auf Ktlhlregelung oder umgekehrt erfolgt automatisch mittels einer im Regler- ventil 9 vorgesehenen temperaturabhängigen Umschalteinrichtung bekannter Art. Das Reglerventil 9 und die Servoventile 13 können gleich ausgebildete untere Teile aufweisen, so dass je nach Bedarf Servoven- tile, Reglerventile oder automatische Reglerventile hergestellt werden können oder nachträglich ein Ven- til der einen Art in ein solches der andern Art umgebaut werden kann. Durch die beschriebene Einrich- tung wird ausser der einwandfreien Regulierung der Temperatur eines Raumes mit mehreren Wärmeaus- tauschern zusätzlich erreicht, dass nur eines der Wärmeaustauscherventile als eigentliches, raumtempera- turgesteuertes Reglerventil ausgebildet ist, während alle übrigen Ventile einfachere und billigere Servo- ventile sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Temperaturbeeinflussung eines Raumes mit mehreren im Raum verteilten Wärme- austauschern unter Verwendung von Wärmeaustauscherventilen mit Servosteuerung, dadurch gekennzeich- net, dass ein Wärmeaustauscher (2) mit einem Reglerventil (9) versehen ist, welches einen die hydrauli- sche Servokraft für die Steuerung seines Durchlassventiles (11) steuernden Temperaturfühler (10) aufweist, während alle übrigen Wärmeaustauscher (l, 3,4) je einServoventil (13) aufweisen, welches nur mit einer das zugeordnete Durchlassventil 15 steuernden Druckkammer (14) versehen ist, wobei die Druckkammern (14) der Servoventile (13) durch eine Steuerdruckleitung (16) mit der Überdruckkammer (17) des raumtem- peraturgesteuerten Reglerventiles (9) verbunder sind.