CH648922A5

CH648922A5 - Device for air-conditioning a number of rooms

Info

Publication number: CH648922A5
Application number: CH7025/80A
Authority: CH
Inventors: Roetel Manfred Dr-Ing Von
Original assignee: Hagenuk Neufeldt Kuhnke Gmbh
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1985-04-15
Also published as: DE2949950A1; DE2949950C2; AT379014B; FR2471560A1; ATA441580A

Description

648 922 2 648 922 2

PATENTANSPRÜCHE Räume bei kleinstem Wärmebedarf nicht überschritten wird. PATENT CLAIMS rooms with the smallest heat requirement are not exceeded.

1. Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume (1) un- Die dann noch fehlende Wärme wird der den Räumen zuzu-abhängig schwankenden Wärmebedarfs, mit einem von ei- führenden Luft durch Aufheizung in jeweils getrennten Nach-nem Temperaturregler (9) gesteuerten Luftaufbereitungsgerät heizeinrichtungen erzeugt, über welche die Luftströme in die (10), das über einen gemeinsamen Zuluftkanal (2) und jeweils 5 jeweiligen Räume gelangen. Diese Art zu Klimatisieren hat eine durch einen Raumtemperaturregler (6) geregelte Nach- den Nachteil, dass die in den Nachheizeinrichtungen zu in-heizeinrichtung (3) die einzelnen Räume beliefert, dadurch ge- stallierende Leistung grösser sein muss als erforderlich, da die kennzeichnet, dass die den Nachheizeinrichtungen (3) zuge- vom Luftaufbereitungsgerät dem gemeinsamen Zuluftkanal führten Stellsignale gleichzeitig einer Vergleichsstufe (11) zu- zugeführte Luft den kleinsten Wert der möglichen Raumsoll-geleitet sind, die das jeweils kleinste Stellsignal daraus ermit- 10 werte nicht überschreiten darf. Daher arbeitet diese Klimaan-telt und über einen Integrator (12) dem Temperaturregler (9) läge mit schlechtem Wirkungsgrad, insbesondere dann, wenn des Luftaufbereitungsgerätes (10) derart zuführt, dass bei die Raumtemperatur geringer als die Aussentemperatur sein konstanter Zuluftmenge mindestens ein eine der Nachheizein- soll. 1. Device for air-conditioning several rooms (1) and then the still missing heat is generated by the fluctuating heat demand, which is dependent on the rooms, with an air conditioning device controlled by introducing air by heating in separate after-nem temperature controller (9) , through which the air flows into (10), which come through a common supply air duct (2) and 5 respective rooms. This type of air conditioning has the disadvantage regulated by a room temperature controller (6) that the individual heating in the reheating devices to the heating device (3) supplies the individual rooms, which means that the installed capacity must be greater than required, since this characterizes that the control signals fed to the post-heating devices (3) from the air treatment device to the common supply air duct are simultaneously directed to a comparison stage (11), the smallest value of the possible desired room temperature, which may not exceed the smallest control signal determined therefrom. Therefore, this air conditioning system works and via an integrator (12) the temperature controller (9) would be poorly efficient, especially if the air conditioning device (10) supplies such that at room temperature lower than the outside temperature, its constant supply air quantity is at least one of the Post-heating.

richtungen (3) steuerndes Stellsignal zu Null wird. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine directions (3) controlling control signal becomes zero. The invention is therefore based on the object

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- 15 Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume der eingangs zeichnet, dass der dem Temperaturregler (9) des Luftaufberei- genannten Art vorzusehen, die mit geringem Aufwand und tungsgerätes ( 10) zugeführte Sollwert für die Zulufttempera- geringem Energiebedarf eine optimale Klimatisation er- 2. Device according to claim 1, characterized in 15 device for air conditioning several rooms that initially provides that the temperature controller (9) of the air conditioner provide the setpoint for the supply air temperature that is supplied with little effort and device (10) Optimal air conditioning

tur allein durch die Vergleichsstufe (11) und den Integrator mögicht. structure is possible solely through the comparison stage (11) and the integrator.

(12) bestimmt ist. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ge- (12) is determined. According to the invention, this object is thereby

20 löst, dass die den Nachheizeinrichtungen zugeführten Stellsi- 20 triggers that the actuating devices supplied to the post-heating devices

gnale gleichzeitig einer Vergleichsstufe zugeleitet sind, die das jeweils kleinste Stellsignal daraus ermittelt und über einen In-Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum tegrator dem Temperaturregler des Luftaufbereitungsgerätes Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig schwankenden derart zuführt, dass bei konstanter Zuluftmenge mindestens Wärmebedarfs, mit einem von einem Temperaturregler ge- 25 ein eine der Nachheizeinrichtungen steuerndes Stellsignal zu steuerten Luftaufbereitungsgerät, das über einen gemeinsa- Null wird. Signals are simultaneously fed to a comparison stage, which determines the smallest control signal therefrom and via an In-The present invention relates to a device for tegrator the temperature controller of the air conditioning device air conditioning several rooms independently fluctuating such that at a constant supply air quantity at least heat requirements, with one of one Temperature controller is a control signal that controls one of the reheating devices and is controlled by an air conditioning device that is controlled via a common zero.

men Zuluftkanal und jeweils eine durch einen Raumtempera- Weiter kann vorgesehen sein, dass bei einer Anordnung turregler geregelte Nachheizeinrichtung die einzelnen Räume ohne Aussentemperaturfühler der jeweilige Sollwert für die beliefert. Zulufttemperatur allein über die Vergleichsstufe vorgegeben In the supply air duct and one each by a room temperature, it can be provided that, in the case of an arrangement of post-heating device controlled by a controller, the individual rooms are supplied with the respective setpoint for the room without outside temperature sensor. Supply air temperature specified solely via the comparison level

Es ist bekannt zum Klimatisieren von Räumen Klimaan- 30 wird. It is known for air conditioning rooms.

lagen einzusetzen. Damit ist es möglich zu heizen oder zu Die erfindungsgemässe Einrichtung hat den grossen Vor kühlen, je nach dem welche Temperaturverhältnisse in einem teil, erheblich weniger Energie als vergleichbare Klimaanla-zu klimatisierenden Raum gewünscht werden. Die Klimaan- gen zu verbrauchen. Dies ergibt sich dadurch, dass minde-lagen richten sich dabei in ihrem Aufbau nach den Forderun- stens eine Nachheizeinrichtung der zu klimatisierenden Räu-gen des oder der zu klimatisierenden Räume. 35 me keine Nachheizung vorzunehmen braucht, da die von dem were used. This makes it possible to heat or to cool the device according to the invention, depending on which temperature conditions in a part, considerably less energy than comparable air-conditioning space is desired. To consume the climates. This results from the fact that the structure of at least layers is based on the requirements of a reheating device for the rooms or rooms to be air-conditioned. 35 me does not need to carry out post-heating, since that of the

Beim Klimatisieren mehrerer Räume ist es bekannt, zen- Luftaufbereitungsgerät zugeführte Luft auf die gewünschte trale Klimaanlagen zu benutzen und für den Fall, dass für die Raumtemperatur dieses Raumes aufgeheizt ist. Das bedeutet, einzelnen Räume unterschiedliche Forderungen gelten, diese dass auch die Nachheizeinrichtungen für die anderen Räume mit Hilfe von Zusatzmassnahmen zu erfüllen. Solche Verhält- weniger heizen müssen und dass die in den Nachheizeinrich-nisse bestehen u.a. bei Schienenfahrzeugen, wo der Wärmebe- 40 tungen zu installierenden Leistungen geringer sein können, darf in den einzelnen Räumen unabhängig voneinander Ausserdem wird auch der Wirkungsgrad für den Kühlbetrieb schwanken kann. verbessert, da auch für die Kühlung weniger Leistung erfor- When air conditioning several rooms, it is known to use air supplied from the zen air conditioning device to the desired central air conditioning system and in the event that this room is heated to the room temperature. This means that different requirements apply to individual rooms, which means that the reheating devices for the other rooms must also be met with the help of additional measures. Such conditions have to heat less and that there are, among other things, in the reheating facilities. for rail vehicles, where the heat output to be installed 40 may be lower, may be independent of each other in the individual rooms. In addition, the efficiency for the cooling operation may also fluctuate. improved because less power is also required for cooling

Beim Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig derlich ist. Der Integrator dient dabei zur Unterdrückung von schwankenden Wärmebedarfs ist es bekannt, jeden Raum kurzzeitigen Schwankungen der der Vergleichsstufe zugeführ-über zwei getrennte Luftführungskanäle Luft unterschied- 45 ten Stellsignale bzw. zur Erzeugung kontinuierlicher Über-licher Temperatur zuzuführen. Die Luftströme werden dann gänge bei Sollwertumschaltungen in einem der Räume; ausin einer Mischeinrichtung gemäss des jeweils gewünschten serdem wird dadurch die bleibende Regelabweisung zu Null. Raumwärmebedarfs gemischt, wobei die dem Raum zuge- Nachfolgend wird anhand einer Zeichnungsfigur ein Aus führte Luftmenge konstant bleibt. Der Temperaturunter- führungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung beschied der der Mischeinrichtung zugeführten Luftströme wird so schrieben. When air conditioning multiple rooms is independent. The integrator is used to suppress fluctuating heat requirements. It is known to supply each room with short-term fluctuations in the control signals supplied to the comparison stage via two separate air duct channels or to generate continuous excess temperature. The air flows are then changed when switching the setpoint in one of the rooms; in a mixing device in accordance with the desired in each case, the permanent rule rejection thereby becomes zero. Space heating requirements are mixed, whereby the amount of air that is carried out is then kept constant using a drawing figure. The temperature underpass example of the device according to the invention in the air flows supplied to the mixing device is thus written.

dabei zuvor festgelegt, und zwar in Abhängigkeit des Soll- Die einzige Figur zeigt die erfindungsgemässe Einrichtung wertstellbereiches, der Anzahl der zu erwartenden Personen schematisch dargestellt. The only figure shows the device value adjustment range according to the invention, the number of people to be expected is shown schematically.

sowie möglicher Wärmeverluste oder Wärmeeinstrahlungen. Drei nebeneinander liegende Räume 1 sollen mit der erfin- as well as possible heat loss or heat radiation. Three adjacent rooms 1 should be

Dieses Klimatisierungsverfahren gilt jedoch als unzweckmäs- dungsgemässen Einrichtung klimatisiert werden. Jedem der sig, weil die Erzeugung, Weiterleitung und Mischung der zwei 55 Räume 1, die z.B. Abteile eines Schienenfahrzeuges sein kön-Luftströme unterschiedlicher Temperatur einerseits verhält- nen, wird dabei Luft von einem Luftaufbereitungsgerät 10 nismässig aufwendig ist und andererseits einen schlechten über einen gemeinsamen Zuluftkanal 2 und jeweils eine geWirkungsgrad insbesondere beim Kühlen hat. Unbefriedi- trennte Nachheizeinrichtung 3 zugeführt. In den einzelnen gend ist auch die Tatsache, dass die Temperaturdifferenz der Räumen 1 wird die dort herrschende Temperatur mit einem beiden Luftströme grösser sein muss als sie jeweils erforder- 60 Fühler 4 erfasst und einem Raumregler 6 als Istwert eingege-lich wäre, weil die Lufttemperatur lediglich nach der Tempe- ben. Die in den Räumen 1 dabei gewünschte Temperatur wird ratur der Aussenluft gesteuert werden. mit einem Sollwertgeber 5 eingestellt und dem Raumregler 6 However, this air conditioning method is considered to be air conditioned for purposes other than those intended. Everyone who sig because the generation, forwarding and mixing of the two 55 rooms 1, e.g. Compartments of a rail vehicle can on the one hand relate to air flows of different temperatures, air from an air treatment device 10 is expensively complex and on the other hand has a poor one via a common supply air duct 2 and each has an efficiency, particularly when cooling. Unsatisfied afterheating device 3 supplied. In the individual gend is also the fact that the temperature difference of the rooms 1, the temperature prevailing there with two air streams must be greater than the required 60 sensors 4 and a room controller 6 would be given as the actual value because the air temperature only after temperament. The desired temperature in rooms 1 will be controlled rature of the outside air. set with a setpoint generator 5 and the room controller 6

Bei einer anderen bekannten Einrichtung zum Klimatisie- des zugeordneten Raumes 1 zugeleitet. Aus der Differenz des ren mehrerer Räume unabhängig schwankenden Wärmebe- Raumtemperaturistwertes und dem eingestellten Sollwert bil-darfs wird die Temperatur der den Räumen von einem Luft- 65 det der Raumregler 6 ein Signal, das der zugeordneten Nachaufbereitungsgerät über einen gemeinsamen Zuluftkanal zu- heizeinrichtung 3 als Stellsignal zugeführt ist. Je nach Aufbau geleiteten Luft in Abhängigkeit der Aussentemperatur so ge- der Raumregler 6 wird dabei eine kontinuierliche oder quasisteuert, dass der niedrigste einstellbare Sollwert eines der kontinuierliche Verstellung der Nachheizleistung beim zuge- In another known device for the air conditioning of the assigned room 1. From the difference between the actual temperature of the room temperature, which fluctuates independently of several rooms, and the setpoint value set, the temperature of the rooms from an air 65 detects the room controller 6 a signal that the associated post-processing device via a common supply air heater 3 as Control signal is supplied. Depending on the structure of the air conducted, depending on the outside temperature, the room controller 6 is controlled continuously or virtually so that the lowest adjustable setpoint is one of the continuous adjustment of the afterheating output when the

ordneten Nachheizgerät 3 vorgenommen und auf diese Weise eine individuelle Klimatisation der einzelnen Räume 1 erzielt. Die vom Luftaufbereitungsgerät 10 dem Zuluftkanal 2 zugeführte Luft wird dabei temperaturmässig mit einem Temperaturfühler 7 erfasst und als Istwert einem Temperaturregler 9 zugeleitet. Diesem Temperaturregler 9 wurde wie bisher gestrichelt angedeutet nur die mit einem Temperaturfühler 8 er-fasste Aussentemperatur zur Durchführung einer Temperaturregelung zugeführt, wobei dieser Regler die Heiz- oder Kühlleistung des Luftaufbereitungsgerätes 10 gemäss seiner durch seinen Aufbau bestimmten Regelkennlinie entsprechend einstellte. arranged afterheater 3 and in this way an individual air conditioning of the individual rooms 1 achieved. The air supplied from the air treatment device 10 to the supply air duct 2 is recorded in terms of temperature by means of a temperature sensor 7 and fed as an actual value to a temperature controller 9. As previously indicated by dashed lines, this temperature controller 9 was only supplied with the outside temperature detected with a temperature sensor 8 for carrying out a temperature control, this controller correspondingly setting the heating or cooling output of the air conditioning device 10 in accordance with its control characteristic determined by its structure.

Bei der erfmdungsgemässen Einrichtung werden die Stellsignale aller Nachheizeinrichtungen 3 einer Vergleichsstufe 11 zugeführt, die daraus das jeweils kleinste Stellsignal ermittelt. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 11 wird dann über ei- In the device according to the invention, the control signals of all reheating devices 3 are fed to a comparison stage 11, which determines the smallest control signal in each case. The output signal of the comparison stage 11 is then

3 648 922 3,648,922

nen Integrator 12 zusätzlich dem Temperaturregler 9 als Sollwertsignal eingegeben. Das Luftaufbereitungsgerät 10 liefert daraufhin derart temperierte Luft in den Zuluftkanal 2, das das Stellsignal mindestens eines der Nachheizeinrichtungen s zu Null wird. Der Integrator 12 unterdrückt dabei u.a. kurzzeitige Schwankungen im Ausgangssignal der Vergleichsstufe 11 und sorgt damit für eine kontinuierliche Temperaturregelung. Da von den Nachheizeinrichtungen 3 mindestens eine keine Nachheizung vorzunehmen braucht, verbraucht diese io Klimatisierungseinrichtung weniger Energie, das bedeutet, dass auch der Wirkungsgrad sich erheblich verbessert, und zwar insbesondere beim Kühlbetrieb, da hierbei auch weniger Energie verbraucht wird. NEN integrator 12 additionally entered the temperature controller 9 as a setpoint signal. The air conditioning device 10 then delivers air tempered in this way into the supply air duct 2, so that the control signal of at least one of the reheating devices s becomes zero. The integrator 12 suppresses i.a. brief fluctuations in the output signal of comparison stage 11 and thus ensures continuous temperature control. Since at least one of the reheating devices 3 does not need to be reheated, this air conditioning device consumes less energy, which means that the efficiency also improves considerably, in particular in cooling operation, since less energy is also consumed here.

Weiterhin kann auf den Aussentemperaturfühler 8 ver-i5 ziehtet werden, da dieser nur noch die Aufgabe einer Stör-grössenaufschaltung übernimmt. Furthermore, ver-i5 can be moved to the outside temperature sensor 8, since this only takes over the task of feeding up a disturbance variable.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings