BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Zonentemperaturen und Luftverteilanlage zur Durch- führung des Verfahrens.
In herkömmlichen Anlagen mit variablem Luftvolumen, die in der Lage sind, die abgegebene Luftmenge durch Verändern der Ventilatordrehzahl, durch Positionieren der Einlassleitschaufeln oder durch Steuern des Einstellwinkels eines Axialventilators zu verändern, erfolgt die Ventilatorsteuerung durch die Verwendung eines einzelnen Druckfühlers, der irgendwo in der Hauptkanalleitung angeordnet ist. Der Druckfühler sendet ein Eingangssignal direkt zu der Ventilatorsteuerung, beispielsweise einem in der Drehzahl einstellbaren Antrieb eines Luftaufbereiters, um die Drehzahl zu vergrössern, zu verringern oder konstant zu halten. Wenn der Druck an dem Fühlerort zu hoch ist, wird daher ein Verringerungssignal gesendet, und, wenn er zu niedrig ist, wird ein Erhöhungssignal gesendet.
Der
Ort des Fühlers wird sorgfältig gewählt, damit der abgefühlte
Druck die Gesamtanlagendruckverteilung über dem gesamten
Lastbereich am besten repräsentiert. Gewöhnlich wird der Füh lerort etwa bei zwei Dritteln des Weges des Hauptkanals ge wählt, und zwar gemessen durch die Strecke oder den Gesamt druckabfall. Die Raumtemperaturen werden nicht benutzt, um die Ventilatordrehzahl zu steuern. Statt dessen wird der abge fühlte Druck zu der Drehzahl-Verstelleinrichtung über einen parallelen Additionspunkt/Funktionsgenerator-Steuerprozess zurückgeführt. Die Drehzahlverstellungen verändern die Venti latordrehzahl und dadurch den Ventilatorauslassdruck. Es gibt einen Druckverlust in dem verbleibenden Haupt-/gemeinsamen
Kanal stromabwärts des Druckfühlers.
Das Kanalsystem teilt die Strömung auf, wobei mehr Druck in den Zweigleitungen verlorengeht, und die Luft wird einer Regelschleife eines Termi nals oder Anschlusses der Anlage mit variablem Luftvolumen zugeführt, wobei die Regelschleife einen gesteuerten Druckver lust bewirkt und schliesslich die Raumtemperatur beeinflusst.
Obgleich die Temperatur die zu regelnde Variable ist, sind da her sämtliche Steuerungen druckempfindlich, und es wird ein einzelner Druckfühler benutzt. Selbst wenn der Druckfühler in dem Punkt angeordnet ist, wo der Fühler die beste Darstel lung der Gesamtkanaldruckverteilung bei der Entwurfsströ mung liefert, wenn eine von der Entwurfsströmung abweichen de Strömung vorhanden ist und wenn die Terminals der Anlage auf einer Seite des Kanalsystems schliessen, bewegt sich jedoch der beste Punkt zu einem anderen Ort. Infolgedessen kann der Fühler in seiner Darstellung der Kanaldruckverteilung bei von Entwurfsbedingungen abweichenden Bedingungen sowie aufgrund der normalen Änderungen während des Tages unge nau sein.
Darüber hinaus ergibt der abgefühlte Druck eine indirekte
Kommunikation zwischen dem Luftaufbereiter und den Termi nals in dem Sinne, dass der Luftaufbereiter auf den abgefühlten Druck hin betrieben und der abgefühlte Druck durch die Terminals beeinflusst wird, wenn sie öffnen und schliessen, um die Luftströmung und dadurch die Temperatur in den Zonen zu steuern. Da Temperaturdaten nicht direkt übertragen werden, kann die Anlage auf unerwünschte Weise arbeiten. Beispielsweise kann ein Belüftungsbedarf in einer Zone bewirken, dass diese überhitzt oder überkühlt wird.
Obgleich die inneren Zonen eines Gebäudes im wesentlichen von jahreszeitlichen Temperaturänderungen, Sonneneinstrahlung, usw., isoliert sind, gibt es noch Variable in der Kühllast aufgrund von Leuten, die ihre Arbeitsbereiche verlassen und/ oder sich zu Treffen versammeln, usw. Ausserdem ist die Kühllast von der Wärme abhängig, die durch Beleuchtung, Ausrüstung und Personal erzeugt wird. Über Nacht, während der Ferien, usw. kann Überkühlung verursacht werden, selbst wenn die Luft für den Mindestbelüftungsbedarf geliefert wird. Als Ergebnis dessen kann es notwendig sein, ein Aufwärmen am Morgen vorzunehmen, obgleich es nur eine Kühllast während der Besetzung gibt. Ebenso ist es unerwünscht, nichtbesetzte Bereiche, wie beispielsweise unbenutzte Büros, zu heizen.
Die Erfindung benutzt die Differenz zwischen der Zonentemperatur und dem festgelegten Sollwert, oder At als Grunddaten aus jeder Zone. Diese Daten werden benutzt, um das System zu betreiben, das die Kommunikation steuert und zwischen der Luftaufbereitersteuerung und den Terminalsteuerungen für die verschiedenen Zonen arbeitet. Am Anfang werden die Raumtemperaturen von sämtlichen Steuerzonen abgefühlt, um festzustellen, ob das System in der Heiz- oder in der Kühlbetriebsart sein sollte. Das ist selbstverständlich von den gegenwärtig festgelegten Sollwerten abhängig, bei denen es sich um die Nachtabsenkungstemperatur, normales Heizen, unbesetztes Heizen, normales Kühlen oder Anfahrkühlen handeln kann.
Die Grundzonentemperaturdaten können für mehrere andere Funktionen benutzt werden, nachdem die Betriebsart bestimmt worden ist, wie beispielsweise Steuern des Luftaufbereiterventilators in der Kühlbetriebsart für Energiesparzwecke und zum Verhindern von Überkühlung. In der Heizbetriebsart werden die Grundzonentemperaturdaten benutzt, um die Zulufttemperatur nach Bedarf bei Mindestventilatordrehzahl nachzustellen, um Raumbedingungen aufrechtzuerhalten. Sie werden ausserdem die Ventilatordrehzahl erhöhen, wenn die maximale Zulufttemperatur nicht ausreicht, um Raumbedingungen aufrechtzuerhalten, was beispielsweise der Fall sein wird, wenn eine Niedertemperaturwärmepumpenquelle benutzt wird.
Wenn der Luftaufbereiterventilator auf der erwünschten Mindestdrehzahl, 50%, ist, um Ventilatorenergie zu sparen, aber noch auf ausreichender Drehzahl/Strömung, um für eine ausreichende Frischluft und/oder Luftumwälzung zu sorgen, kann die Zonentemperatur weiterhin abnehmen und Überkühlung verursachen.
Die Grundzonentemperaturdaten werden wieder in der Luftanlagensteuerung benutzt. Die Luftanlagensteuerung stellt die Luftaufbereiterzulufttemperatur nach, so dass Frischluft und Luftumwälzung aufrechterhalten werden. Ein kleiner Prozentsatz von unbefriedigten Zonen wird als Betriebsstrategie be nutzt. Eine Einwirkung findet statt, wenn dieser kleine Prozent satz in der einen oder anderen Richtung überschritten wird, an dernfalls gibt es einen Unempfindlichkeitsbereich, wo keine Än derung verlangt wird.
Die einzelnen Zonenluftterminals haben eine Variables-Luft volumen-Steuerbetriebsart, um die Raumtemperatur zu befrie digen. Sämtliche Luftterminals oder Luftterminalsteuerungen, die durch einen Luftaufbereiter versorgt werden, werden entwe der in der direkt wirkenden Betriebsart zum Kühlen oder in der umgekehrt wirkenden Betriebsart zum Heizen sein. Die Luftan lagensteuerung wird bestimmen, in welcher Betriebsart die An lage sein sollte, und diese Daten zurück zu den Luftterminal steuerungen übertragen. Jeder Luftterminal und jede Luftter minalssteuerung wird in einer Betriebsart mit variablem Luftvolumen für Heizen und Kühlen arbeiten, um die grundlegende festgelegte Zonentemperaturforderung zu versuchen und zu befriedigen.
Die Erfindung ersetzt daher nicht die Luftaufbereitersteuerung oder die Luftterminalsteuerung, sondern verknüpft diese miteinander, wenn sie kompatibel sind, und liefert sämtliche Temperaturdaten zu der Luftaufbereitersteuerung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die miteinander in Beziehung stehenden luftseitigen Funktionen eines Luftterminal/Luftaufbereiter-Systems auf irgendeine energiesparende Weise zu steuern und dabei die Zonenraumlufttemperaturen zu steuern, ohne dass eine merkliche Schalländerung erzeugt wird, Mindestfrischluft geliefert und die Luftumwälzung bewirkt wird, dabei aber eine Überkühlung verhindert wird. Ausserdem soll durch die Erfindung der Luftterminal beim Herabsetzen abgeglichen werden, so dass die Herabsetzungsgeschwindigkeiten nicht durch die Entfernung von dem Luftaufbereiter gesteuert werden.
Luftströmungsfühler oder Druckfühler für die Steuerung sollen nicht erfordert sein. Die Steuerung soll auf der Zonenwärmepriorität statt auf der Kanaldruckverfügbarkeit in dem Luftverteilsystem basieren.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch kennzeichnende Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 und die Luftverteilanlage nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Grundsätzlich wird die Geschwindigkeit des Änderns/Herabsetzens, um das System auszugleichen, begrenzt, um merkliche Änderungen hinsichtlich des Schallpegels zu verhindern, und die Temperaturdifferenz, At, zwischen dem Zonensollwert und der Istraumtemperatur wird als Basis für die Steuerung benutzt. Die Steuerfunktionen können beinhalten: (1) Raumtemperaturregelung; (2) das Verhindern einer merklichen Schalländerung; (3) Luftsystemausgleich; (4) Mindestsystemluftströmungssteuerung; (5) Mindestenergieventilatorvolumensteuerung; (6) Verhinderung von Ventilatormotorüberlast; (7) Umschaltung zwischen Kühlen und Heizen; und (8) Fernraumtemperaturüberwachung und -nachstellung.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Luftsystems ist, bei dem die Erfindung benutzt wird;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines einzelnen Terminals oder Anschlusses ist;
Fig. 3 ein Flussdiagramm des Betriebsartwählers für Heizen Kühlen ist;
Fig. 4 ein Flussdiagramm der Luftterminalsteuerung für Heizen ist;
Fig. 5 ein Flussdiagramm der Ventilatordrehzahlsteuerung für Heizen ist;
Fig. 6 ein Flussdiagramm der Zuluftnachstellung für Heizen ist;
Fig. 7 ein Flussdiagramm der Luftterminalsteuerung beim Kühlen ist;
Fig. 8 ein Flussdiagramm der Ventilatorsteuerung beim Kühlen ist;
Fig. 9 ein Flussdiagramm der Überkühlungsnachstellsteuerung ist;
;
Fig. 10 ein Diagramm der Luftströmung in m3/min (Kubikfuss/Minute) über der Temperatur in "C (Fahrenheit) für einen einzelnen Terminal ist;
Fig. 11A und 11B Diagramme der Förderung des Ventilators der Luftaufbereitungseinheit in m3/min (Kubikfuss/Minute) über unbefriedigten Terminals für Heizen bzw. Kühlen sind;
Fig. 12 ein Diagramm der Zulufttemperatur über unbefriedigten Terminals für Kühlen ist.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 insgesamt den Luftaufbereiter, der einen Ventilator, eine oder mehrere Schlangen und ein elektrisches oder Heisswasserheizelement enthält. Der Luftaufbereiter 10 empfängt Umluft und/oder Aussenluft, die er zu einem Kanal 14 fördert. Stellantriebe 11 steuern die Aussen- und Umluftdämpfer zum Steuern der Mengen an Umluft und/oder Aussenluft. Die Luftaufbereitersteuerung 12 steuert den Luftaufbereiter 10 durch Steuern der Ventilatordrehzahl, der Schlange(n) und des Heizelements auf herkömmliche Weise. Fühler 13 erfassen die Zulufttemperatur und die Ventilatormotorleistung. Die aufbereitete Luft, die dem Kanal 14 zugeführt wird, wird ihrerseits Zweigleitungen 14a-n zugeführt, die Terminals 15a-n versorgen.
Die Terminals 15a-n sind aufblasbare Balgdämpfer, bei denen Sammelkammerluft benutzt wird, um die Bälge aufzublasen und dadurch zu schliessen und um die Bälge zu entleeren und dadurch zu öffnen. Stellantriebe 16a-n steuern das Aufblasen der Bälge auf an sich bekannte Weise. Fühler 17a-n fühlen die Raumtemperatur und den Sollwert ab, was die Ät-Information für jeden Raum oder jede Zone ergibt, die zu den Luftterminalsteuerungen 18a-n geliefert wird. Die Luftterminalsteuerungen 18a-n enthalten die Logik zum Steuern der Stellantriebe 16a-n auf der Basis der Raumtemperaturdaten, die durch die Fühler 17a-n geliefert werden. Die Luftterminalsteuerungen 18a-n wissen nicht, wann zwischen Heizen und Kühlen umzuschalten ist.
Da die Kühlsteuerung direkt wirkend und die Heizsteuerung umgekehrt wirkend ist, muss die Logik beim Umschalten zwischen Heizen und Kühlen umgekehrt werden.
Fig. 2 zeigt die Einzelheiten des als Beispiel gewählten Luftterminals 15a, bei dem die Leitung 14a Luft in eine Sammelkammer 20 fördert. Unter der Steuerung der Bälge 21a und b strömt Luft aus der Sammelkammer 20. Die Stellantriebe 16a enthalten eine Magnetspule 22, die das Füllen oder Aufblasen der Bälge 21a und b steuert, und eine Magnetspule 23, die das Entlüften oder Entleeren der Bälge 21a und b steuert. Die Fühler 17a umfassen entweder einen integralen Raumtemperaturfühler 24 oder einen Ferntemperaturfühler (nicht dargestellt) und die Temperatursollwertvorrichtung 25 sowie, falls benutzt, einen Geschwindigkeitsfühler 27. Die Luftterminalsteuerung 1 8a weist eine Stromversorgung 28 und einen Übertragungskanal 29 auf.
Der Übertragungskanal 29 sendet die Raumtemperatur- und Sollwertdaten zu der Luftanlagensteuerung 19 und empfängt Rückstelltemperatursignale, beispielsweise für die Nachtabsenkung und für Energiesparstrategien, sowie Signale zum Anzeigen einer Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen.
Die Luftanlagensteuerung 19 bewirkt die Datenübertragung zur Luftaufbereitersteuerung 12 und zu den Luftterminalsteuerungen 18a-n. Auf diese Weise wird den Luftterminalsteuerungen 18a-n gesagt, wann auf die andere Logik umzuschalten ist, wenn zwischen Heizen und Kühlen umgeschaltet wird, wann und wieviel die Terminals 15a-n zu öffnen/zu schliessen sind, usw. Die Luftaufbereitersteuerung 12 empfängt Information darüber, wie weit die Schlangentemperatur rückzustellen ist, ob die Ventilatordrehzahl zu ändern ist, usw.
Gemäss Fig. 3 beginnt der Prozess mit dem Betriebsartwäh ler für Heizen-Kühlen. Die Zonentemperatur tz wird in jeder Zone abgefühlt, was durch den Block 30 gezeigt ist, und wird als ein erstes Eingangssignal zu Komparatoren geliefert, die durch Blöcke 32 bzw. 34 dargestellt sind. Der Block 30 empfängt Datensignale S4A und S4B, die benutzt werden, um festzustellen, wann ein Zyklus einzuleiten ist. Die Heizsolltemperatur thsp wird abgefühlt, was durch einen Block 36 gezeigt ist, und als ein zweites Eingangssignal an den Block 32 abgegeben.
Das Ausgangssignal des Blocks 32, welches ein Vergleich zwischen tz und thsp ist, wird als Eingangssignal an Blöcke 38 und 40 angelegt. In dem Block 38 ist, wenn tz nicht kleiner als oder gleich thsp ist, kein Heizen erforderlich, und ein Rückkehrsignal wird an den Block 30 nach einer geeigneten Pause von xll Se kunden abgegeben, was durch einen Block 42 gezeigt ist. Wenn tz kleiner als oder gleich thsp ist, dann wird ein Votum S1 an einen Block 44 in Fig. 5 abgegeben, das ein Umschalten auf Heizen angibt. In dem Block 40 wird festgestellt, ob sämtliche Terminals in der Heizbetriebsart sind oder nicht oder Heizen verlangen, was durch tz angegeben wird, das kleiner als oder gleich thsp in jedem Fall ist.
Wenn nur einige der Terminals in der Heizbetriebsart sind, ist es notwendig, dass das Votum die Terminals der Anlage in die eine oder die andere Betriebsart bringt, da der Luftaufbereiter 10 nur eine Luftumschalteinheit ist, die stromabwärts von sich kein Heizen oder Kühlen hat.
Wenn sämtliche Terminals in der Heizbetriebsart sind, wird diese Information, S2, von dem Block 40 an den Block 46 in Fig.
4 abgegeben. Wenn nicht sämtliche Terminals in der Heizbetriebsart sind, was in dem Block 40 festgestellt wird, gibt es keine weitere Einwirkung hinsichtlich der Voten, die an den Block 44 abgegeben werden.
Die Kühltemperatur tcsp wird abgefühlt, was durch einen Block 48 gezeigt ist, und als ein zweites Eingangssignal an den Block 34 angelegt. Das Ausgangssignal des Blockes 34, welches ein Vergleich von tz und tcsp ist, wird als Eingangs signal an Blöcke 50 und 52 angelegt. In dem Block 50 wird, wenn tz nicht grösser als oder gleich tcsp ist, kein Kühlen verlangt, und ein Rückkehrsignal wird an den Block 30 nach einer geeigneten Pause von x12 Sekunden abgegeben, was durch einen Block 54 gezeigt ist. Wenn tz grösser als oder gleich tcsp ist, dann wird ein Votum, S1, an den Block 44 in Fig. 5 abgegeben, was eine Umschaltung auf Kühlen anzeigt.
Es ist zu erkennen, dass es einen Unempfindlichkeitsbereich zwischen tcsp und thsp gibt, der sich über mehrere Grad erstreckt, was am besten in Fig. 10 dargestellt ist, so dass ein zyklisches Umschalten zwischen Heizen und Kühlen vermieden wird. In dem Block 52 wird festgestellt, ob sämtliche Terminals in der Kühlbetriebsart sind oder nicht, was durch tz angezeigt wird, das grösser als oder gleich tcsp in jedem Fall ist. Wenn wie in dem Fall des Blockes 40 nur einige der Terminals in der Kühlbetriebsart sind oder Kühlen verlangen, ist es notwendig, dass das Votum die Terminals der Anlage in die eine oder die andere Betriebsart bringt. Wenn sämtliche Terminals in der Kühlbetriebsart sind, wird diese Information, S3, von dem Block 52 an den Block 56 in Fig. 7 abgegeben.
Gemäss Fig. 4, die die Luftterminalsteuerung für Heizen zeigt, ist das Ausgangssignal des Blockes 40, das als S2 an den Block 46 abgegeben wird, der Vergleich von tz und thsp. Gemäss der Darstellung in Fig. 10 gibt es einen stabilen oder Unempfindlichkeits-m3/min-Bereich, dessen Mitte sich bei tbsp befindet und der sich gemäss der Darstellung über einen Bereich von 0,56"C (1cd) oder von thsp 0,280C (thsp-O,SF0) bis thsp +0,28"C (thsp + 0,5F") erstreckt, in welchem keine Umschaltung erfolgt.
In dem Block 46 wird festgestellt, ob tz grösser als oder gleich thsp ist (die Zonentemperatur ist grösser als der oder gleich dem Heizsollwert und verlangt deshalb mehr Heizen) oder nicht und wie gross die Differenz in der Heiztemperatur, Ath, ist, und welches ihr Vorzeichen ist. Wenn tz grösser als oder gleich thsp ist, wird die Differenz, Ath, an den Block 58 abgegeben, wo festgestellt wird, ob Ath grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist oder nicht, was angibt, ob sie in dem Unempfindlichkeitsbereich ist oder nicht.
Wenn Ath nicht grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, ist die Zone in dem Unemp findlichkeitsbereich und es ist keine Einstellung erforderlich, weshalb es eine Pause für yl Sekunden gibt, was durch einen Block 60 gezeigt ist, woraufhin ein Signal, S4A, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird. Wenn Ath grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, ist die Zone zu warm, und diese Information wird an Blöcke 62 und 64 abgegeben. Wie in dem Block 62 angegeben wird der Dämpfer für eine geeignete Zeitspanne von x3 Sekunden in Richtung Schliessen bewegt, dann gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x4 Minuten, was durch einen Block 66 gezeigt ist, bevor diese Information, S4A, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird.
In dem Block 64 wird festgestellt, ob Ath grösser als oder gleich 0,56"C (1"F) ist oder ob die Zone um mehr als 0,56"C (1F") zu warm ist. Wenn Ath nicht grösser als oder gleich 0,56"C (1wo) ist, gibt es eine Pause und es ist hinsichtlich der Einwirkung, die in den Blöcken 62 und 66 erfolgt, keine Einwirkung notwendig. Wenn jedoch Ath grösser als 0,56"C (1F") ist, dann wird ein Votum, SS, zum Verringern des Heizens an einen Block 68 in Fig. 6 abgegeben.
Wenn tz nicht grösser als oder gleich thsp ist, wird die Differenz, -Ath, von dem Block 46 an einen Block 70 abgegeben, wo festgestellt wird, ob l-Athl grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist oder nicht, was bestimmt, ob sie in dem Unempfindlichkeitsbereich ist oder nicht. Wenn l-Athl nicht grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, ist die Zone in dem Unempfindlichkeitsbereich, und es ist keine Einstellung erforderlich, weshalb es eine Pause für y2 Sekunden gibt, was durch einen Block 72 gezeigt ist, woraufhin ein Signal, S4B, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird.
Wenn I-At grösser als oder gleich 0,28"C (0,5FO) ist, ist die Zone zu kühl, und diese Information wird an Blöcke 74 und 76 abgegeben. Wie in dem Block 74 angegeben wird der Dämpfer der Dämpfer für eine geeignete Zeitspanne von xl Sekunden in Richtung Öffnen bewegt, dann gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x2 Minuten, was durch einen Block 78 dargestellt ist, bevor diese Information, S4B, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird. In dem Block 76 wird festgestellt, ob -Athj grösser als oder gleich 0,56"C (1F") ist oder ob die Zone um mehr als 0,56"C (1F") zu kühl ist.
Wenn 1 -At nicht grösser als oder gleich 0,56"C (1F") ist, gibt es eine Pause, und es ist keine Einwirkung notwendig hinsichtlich der Einwirkung, die in den Blöcken 74 und 78 er folgt. Wenn jedoch |Ath| I-At grösser als 0,56"C (lF ) ist, dann wird ein Votum, S5, zum Vergrössern des Heizens an den Block 68 in Fig. 6 abgegeben.
Die Voten, S1, die durch die Blöcke 38 und 50 in Fig. 3 geliefert werden, werden an den Block 44 in Fig. 5 abgegeben, der die Umschaltvoten aus sämtlichen Terminals für die Ventilatordrehzahlsteuerung für Heizen (Fig. 5) und Kühlen (Fig. 8) abtastet. Die Voten VH für Heizen und VC für Kühlen, die tz kleiner als thsp bzw. tz grösser als tcsp darstellen, werden in einem Block 80 in Fig. 5 addiert und verglichen. Wenn die Summe der Voten für Heizen, S VH, nicht grösser als die Summe der Voten für Kühlen, S VC, ist, dann erfolgt eine Umschaltung auf Kühlen, und das Kühlen wird gemäss der Darstellung in Fig. 8 gestartet, wobei angenommen wird, dass die Anlage in der Heizbetriebsart war, andernfalls wird das Kühlen fortgesetzt.
Das Kühlen hat gegenüber dem Heizen Vorrang, weil das Kühlen von Zonen, die ausreichend über der Temperatur sind, zwei Voten bekommt. Wenn jedoch die Summe der Voten für Heizen grösser als die Summe der Voten für Kühlen ist, erfolgt eine Umschaltung auf Heizen, wobei angenommen wird, dass die Anlage in der Kühlbetriebsart war, andernfalls wird das Heizen fortgesetzt. Wenn eine Umschaltung auf Heizen erfolgt oder wenn das Heizen fortgesetzt wird, wird ein Betätigungseingangssignal an einen Block 84 in Fig. 5 angelegt, und ein Betätigungssignal, S6, wird an einen Block 68 in Fig. 6 angelegt. Der Block 84 fühlt die Ventilatordrehzahl des Luftaufbereiters 10 über die Motorleistung ab und gibt dafür ein erstes Eingangssignal an einen Komparator 86 ab.
Der Mindestventilatordrehzahlsollwert wird über die Motorleistung in einem Block 88 bestimmt und als ein zweites Eingangssignal an den Komparator 86 angelegt. Das Ausgangssignal des Komparators 86 zeigt an, ob die Ventilatordrehzahl auf einem Mindestwert ist oder nicht, was durch einen Block 90 angegeben ist. Wenn die Ventilatordrehzahl auf einem Mindestwert ist, gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x5 Minuten, was durch einen Block 92 dargestellt ist, bevor zu dem Block 84 zurückgekehrt wird, um die Ventilatordrehzahl über die Motorleistung abzufühlen.
Wenn die Ventilatordrehzahl nicht auf einem Mindestwert ist, was in dem Block 90 bestimmt wird, dann stellt ein Block 94A, welches derselbe Block wie der Block 94B in Fig. 6 ist, fest, ob die Temperatur des Heizversorgungssollwerts, thss, kleiner als die Temperatur des Entwurfsheizversorgungssollwerts, tdhss, ist.
Wenn thss kleiner als tdhss ist, dann wird die Ventilatordrehzahl für eine geeignete Zeitspanne von x7 Sekunden verringert, was durch einen Block 96 gezeigt ist, woran sich eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x8 Minuten anschliesst, was durch einen Block 98 gezeigt ist, bevor zu dem Schritt des Blockes 84 zurückgekehrt wird. Wenn tbss nicht kleiner als tdhss ist, dann wird dieVentilatordrehzahl für eine geeignete Zeitspanne von x9 Sekunden vergrössert, was durch einen Block 100 gezeigt ist, woran sich eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x10 Minuten anschliesst, was durch einen Block 102 gezeigt ist, bevor zu dem Schritt des Blockes 84 zurückgekehrt wird.
Der Block 68 in Fig. 6 wird betätigt, S6, und zwar auf das Starten des Heizschrittes von Fig. 5 hin, und tastet daraufhin sämtliche Luftterminals ab, die unbefriedigte Differenztemperaturen im Heizen haben, - Ath und Ath, Voten, S5, die von den Blöcken 64 bzw. 76 in Fig. 4 geliefert werden. Ein Block 104 addiert die Voten -Ath und Ath, und, wenn die Voten -Ath grösser als die Voten Ath sind, was die Notwendigkeit stärkeren Heizens darstellt, wird die Heizversorgungssolltemperatur, thss, um 1,12"C (2wo) erhöht, was durch einen Block 106 gezeigt ist, und als ein erstes Eingangssignal an einen Komparator 108 angelegt.
Die Entwurfsheizversorgungssollufttemperatur, tdh,5, wird durch einen Block 110 als ein zweites Eingangssignal an den Komparator 108 angelegt, und das resultierende Signal wird an den Block 94B angelegt, welches derselbe Block wie der Block 94A in Fig. 4 ist. Wenn thss nicht kleiner als tdhss ist, gibt es eine Pause bis zum Einleiten einer Einwirkung durch irgendeinen anderen Teil der Anlage, da thss nicht erhöht werden kann, ohne es weiter aus dem Entwurfsbereich zu bringen.
Wenn thss kleiner als tdhss ist, gibt es eine geeignete Pause von x6 Minuten, was durch einen Block 112 gezeigt ist, bevor der Schritt des Blockes 68 eingeleitet wird. Wenn die Voten -Ath nicht grösser als die Voten Ath sind, was einen verringerten Bedarf für Heizen darstellt, dann wird thss um 1,12"C (2F") erniedrigt, was durch einen Block 114 gezeigt ist, und als ein erstes Eingangssignal an einen Komparator 116 angelegt. Die Mindestheizversorgungssollufttemperatur, tmhss, wird durch einen Block 118 als ein zweites Eingangssignal an den Komparator 116 angelegt, und das resultierende Signal wird an einen Block 120 angelegt.
Wenn thss grösser als tmhss ist, dann gibt es eine geeignete Pause von x13 Minuten, was durch einen Block 122 gezeigt ist, bevor der Schritt des Blockes 68 eingeleitet wird.
Wenn tiiss nicht grösser als tmhss ist, dann wird das Heizen gesperrt, und es gibt eine geeignete Pause von x16 Minuten, was durch einen Block 124 gezeigt ist, bevor das Einleiten des Schrittes des Blockes 68 erfolgt.
Wenn sämtliche Terminals in der Kühlbetriebsart sind, was in dem Block 52 in Fig. 3 bestimmt wird, dann wird ein Signal, S3, an den Block 56 in Fig. 7 abgegeben. In dem Block 56 wird festgestellt, ob tz grösser als oder gleich tcsp ist, wie gross die Differenz in der Kühltemperatur ist, Atc, und welches ihr Vorzeichen ist. Wenn tz nicht grösser als oder gleich tcsp ist, ist die Zonentemperatur kleiner als oder gleich dem Kühlsollwert und erfordert deshalb weniger oder keine zusätzliche Kühlung.
Wenn tz nicht grösser als oder gleich tcsp ist, wird die Differenz, Atc, an einen Block 126 abgegeben, wo festgestellt wird, ob I-At grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, was bestimmt, ob sie in dem Unempfindlichkeitsbereich ist oder nicht. Wenn satz nicht grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, ist die Zone in dem Unempfindlichkeitsbereich, und es ist keine Einstellung erforderlich, weshalb es eine Pause für y3 Sekunden gibt, was durch einen Block 128 gezeigt ist, woraufhin ein Signal, S4A, an den Block 30 in Fig. 2 abgegeben wird.
Wenn - Atcl grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, ist die Zone zu kühl, und diese Information wird an Blöcke 130 und 132 abgegeben. Wie in dem Block 130 gezeigt wird der Dämpfer für eine geeignete Zeitspanne von x23 Sekunden in Richtung Schliessen bewegt, dann gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x24 Minuten, was durch einen Block 134 gezeigt ist, bevor diese Information, S4A, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird. In dem Block 132 wird festgestellt, ob l-Atcl grösser als oder gleich 0,560C (1wo) ist oder nicht oder ob die Zone um wenigstens 0,560C (1F") zu kühl ist.
Wenn satz nicht grösser als oder gleich 0,560C (1F") ist, ist keine Einwirkung notwendig hinsichtlich der Einwirkung, die in den Blöcken 130 und 134 erfolgt. Wenn jedoch I-At grösser als oder gleich 0,56"C (1F") ist, dann wird ein Votum, S7, zum Verringern der Ventilatordrehzahl an einen Block 136 in Fig. 8 abgegeben.
Wenn tz grösser als oder gleich tcsp ist, wird die Differenz, Atc, von dem Block 56 an einen Block 138 abgegeben, wo festgestellt wird, ob Atc grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist oder nicht, was bestimmt, ob sie in dem Unempfindlichkeitsbereich ist oder nicht. Wenn Atc nicht grösser als oder gleich 0,28"C (0,5F") ist, ist die Zone in dem Unempfindlichkeitsbereich, und es ist keine Einstellung erforderlich, so dass es eine Pause für y4 Sekunden gibt, was durch einen Block 140 gezeigt ist, woraufhin ein Signal, S4B, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird.
Wenn Atc grösser als oder gleich 0,28"C (0,5FO) ist, ist die Zone zu warm, und diese Information wird an Blöcke 142, 144 und
146 abgegeben. Wie in dem Block 142 angegeben, wird der Dämpfer für eine geeignete Zeitspanne von x21 Sekunden in Richtung Öffnen bewegt, dann gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x22 Minuten, was durch einen Block 148 angegeben ist, bevor diese Information, S4B, an den Block 30 in Fig. 3 abgegeben wird. In dem Block 144 wird festgestellt, ob Atc grösser als oder gleich 0,56"C (lF ) ist oder nicht oder ob die Zone mehr als 0,56"C (1F") zu warm ist.
Wenn Atc nicht grösser als 0,56"C (1wo) ist, ist keine Einwirkung notwendig hinsichtlich der Einwirkung, die in den Blöcken 142 und 148 erfolgt.
Wenn jedoch Atc grösser als oder gleich 0,56"C (1F") ist, wird ein Votum, S7, zum Erhöhen der Ventilatordrehzahl und dadurch des Kühlens an den Block 136 in Fig. 8 abgegeben. In dem Block 146 wird festgestellt, ob Atc grösser als oder gleich 1,12"C (2F") ist oder nicht. Wenn Atc nicht grösser als oder gleich 1,120C (2F") ist, ist keine Einwirkung notwendig hinsichtlich der Einwirkung, die in den Blöcken 142, 144 und 148 erfolgt. Wenn jedoch Atc grösser als oder gleich 1,12"C (2F") ist, wird ein zweites Votum, S7, zum Erhöhen der Ventilatordrehzahl an den Block 136 in Fig. -8 abgegeben.
Dieses zweite Votum ergibt ein gewichtetes Votieren oder Temperaturübersteuern, um zu berücksichtigen, wie weit eine Zone von dem Sollwert entfernt ist, sowie zum Berücksichtigen, wie weit eine Zone ausserhalb des Bereiches ist, wenn die Anlage so betrieben wird, dass ein gewisser kleiner Prozentsatz, z.B. 2, 4% oder 6No, der Terminals unbefriedigt sein können, ohne ein Ansprechen auszulösen.
Wenn die Summierung in dem Block 80 in Fig. 5 so war, dass die Summe der Voten für Heizen nicht grösser war als die Summe der Voten für Kühlen, d.h. es gab mehr Voten für Kühlen, wird das Kühlen gestartet, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wobei angenommen wird, dass die Anlage in der Heizbetriebsart war, andernfalls wird das Kühlen fortgesetzt. Beginnend in dem Block 136 in Fig. 8 werden sämtliche Voten unbefriedigter Luftterminals abgetastet, und zwar einschliesslich der Voten aus allen anderen gleichen Terminals, was in einem Block 141 angegeben ist. Ein Block 143 addiert alle Voten Atc und Atc, die zu warm/Unterkühlung bzw. zu kühl/Überkühlung darstellen.
Wenn die Summe der Voten, z Atc, die Unterkühlen darstellen, nicht grösser als die Summe der Voten, S Atc, die Überkühlen darstellen, ist, dann wird die Überkühlungsrücksetzsteuerung freigegeben, wie es durch einen Block 151 gezeigt ist, und ein Signal S8 wird an einen Block 153 in Fig. 9 abgegeben.
Wenn die Summe der Voten Atc grösser als die Summe der Voten Atc ist, d.h., wenn es mehr unterkühlte als überkühlte Zonen gibt, wird die Kälteerzeugung freigegeben, was durch einen Block 145 gezeigt ist, die Überkühlungsrücksetzsteuerung wird gesperrt, was durch einen Block 149 gezeigt ist, und ein Block 147 stellt fest, ob die Summe der Voten Atc grösser als oder gleich H ist, welches die maximal zulässige Zahl von unbefriedigten Terminals oder unbefriedigten Voten ist, wobei mehrere Voten möglich sind. Wenn die Summe der Voten Atc grösser als oder gleich H ist, wird die Ventilatordrehzahl für y5 Sekunden erhöht, was durch einen Block 150 gezeigt ist, und nach einer geeigneten Pause von x25 Minuten, was durch einen Block 152 gezeigt ist, bevor dem Block 136 signalisiert wird.
Wenn die Summe der Voten Atc nicht grösser als oder gleich H ist, stellt ein Block 154 fest, ob die Summe der Voten Atc kleiner als oder gleich L ist oder nicht, was die gewünschte Mindestzahl von unerfüllten Voten ist. Wenn die Summe der Voten Atc kleiner als oder gleich L ist, dann wird die Ventilatordrehzahl verringert, was durch einen Block 156 gezeigt ist, und zwar für y6 Sekunden, woran sich eine Pause von x26 Sekunden anschliesst, was durch einen Block 158 gezeigt ist, bevor dem Block 136 signalisiert wird. Wenn die Summe der Voten Atc nicht kleiner als oder gleich L ist, oder, mit anderen Worten, in dem Bereich zwischen L und H liegt, wird die Ventilatordrehzahl beibehalten, was durch einen Block 160 gezeigt ist, und es gibt eine Pause für eine unbestimmte Zeit, bis ein Ereignis eintritt, was durch einen Block 162 gezeigt ist.
Ein Ereignis wäre eine Änderung in der Anlage, die ein Ansprechen auslöst.
Wie erwähnt wird, wenn die Summe der Voten5 Atc, die Unterkühlen darstellen, nicht grösser ist als die Summe der Voten, -Atc, die Überkühlen darstellen, dann wird ein Signal S8, von dem Block 143 in Fig. 8 über den Block 151 an den Block 153 in Fig. 9 abgegeben. In dem Block 153 wird die Ventilatordrehzahl über die Motorleistung abgefühlt und als ein erstes Eingangssignal an einen Komparator 166 angelegt. Der Mindestventilatorsollwert wird über die Motorleistung von einem Block 168 an den Komparator 166 als zweites Eingangssignal abgegeben. Wie in einem Block 170 gezeigt wird festgestellt, ob die Ventilatordrehzahl grösser als die oder gleich der Mindestdrehzahl ist oder nicht.
Wenn die Ventilatordrehzahl nicht grösser als oder gleich der Mindestdrehzahl ist, wird der Kühlversorgungssollwert, tc55, um 0,560C (1"F) erhöht, was durch einen Block 172 angegeben ist, und der neue Wert von tcss wird als erstes Eingangssignal an einen Komparator 174 angelegt. Der Kühlversorgungsgrenzwert, ttcss wird von einem Block 176 an den Komparator 174 als zweites Eingangssignal angelegt. Wie in einem Block 178 angegeben wird der neue Wert von tcss mit tlcss verglichen. Wenn tcss grösser als oder gleich ttc55 ist, wird die Kälteerzeugung gesperrt, was durch einen Block 180 gezeigt ist.
Wenn tcss nicht grösser als oder gleich ticss ist, gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x28 Minuten, was durch einen Block 182 gezeigt ist, bevor dem Block 153 signalisiert wird.
Wenn die Ventilatordrehzahl grösser als die oder gleich der Mindestventilatordrehzahl ist, was durch den Block 170 gezeigt ist, wird der Kühlversorgungssollwert, tcss, um 0,560C (1"F) verringert, was durch einen Block 184 gezeigt ist, und dieser neue Wert von tcss wird als ein erstes Eingangssignal an einen Komparator 186 angelegt. Die Entwurfskühlversorgungssolltemperatur, tdcss, was durch einen Block 188 gezeigt ist, wird als ein zweites Eingangssignal an den Komparator 186 angelegt.
Wie durch einen Block 190 gezeigt wird der neue Wert von tcss mit tdcss verglichen, und, wenn tcss grösser als oder gleich tdcss ist, gibt es eine Pause für eine geeignete Zeitspanne von x27 Minuten, was durch einen Block 192 gezeigt ist, bevor dem Block 144 signalisiert wird. Wenn tcss nicht grösser als oder gleich tdcss ist, gibt es eine unbestimmte Pause, was durch einen Block 194 gezeigt ist, bis ein Ereignis eintritt.
In Fig. 10 ist der Terminal thsp auf 2l,l0C (70"F), und tcsp ist auf 23,90C (75"F). Die horizontalen Teile der Kennlinien stellen die Unempfindlichkeitsbereiche dar, die für Heizen von 20,8"C (69,5"F) bis 21,4"C (70,5"F) und für Kühlen von 23,6"C (74,5"F) bis 24,2"C (75,5"F) reichen. Die gestrichelten geneigten Teile der Kennlinien würden in Wirklichkeit aus einer Anzahl von Stufen bestehen, je nach den Einzelheiten der besonderen Werte der Zeitspannen, die beim Öffnen und Schliessen der Dämpfer usw. benutzt werden.
Die gestrichelten geneigten Linien enden bei den Volumengrenzwerten des Terminals, und, gelesen von links nach rechts, stellen die Enden Unterheizen (UH), Überheizen (OH), Überkühlen (OC) und Unterkühlen (UC) dar. Zwischen dem Überheizen-Punkt, OH, und dem Überkühlen-Punkt, OC, ist eine freie Energiezone, in der es weder Heizen noch Kühlen gibt, sondern Belüftung mit dem Mindestdurchsatz, und welche den Unempfindlichkeitsbereich zwischen Heizen und Kühlen darstellt. Mit Ausnahme des Umschaltens zwischen Heizen und Kühlen finden sämtliche anderen Operationen in dem Terminal statt.
In den Fig. 1 1A und B ist die Beziehung der Fördermenge des Luftaufbereiters in m3/min (cfm) zur Terminalbefriedigung gezeigt. In Fig. 11B sind die Punkte L und H diejenigen, die mit Bezug auf die Blöcke 147 und 154 in Fig. 8 erläutert worden sind. Der horizontale Teil dieser Kennlinien stellt den Unempfindlichkeitsbereich und den stabilen Betrieb dar, die durch die Blöcke 160 und 162 gezeigt sind. L und H sind in beiden Fig. 1 lA und B angegeben, sie können aber in beiden Betriebsarten dieselben oder unterschiedliche Werte sein.
Fig. 12 zeigt die Beziehung der Punkte L und H, die oben mit Bezug auf die Blöcke 147 und 154 in Fig. 8 erläutert worden sind, zusammen mit dem Erhöhen des Kühlversorgungssollwertes, tcss, um 0,560C (1FO), was mit Bezug auf die Blöcke 172 und 184 in Fig. 9 erläutert worden ist. Grundsätzlich wird, wenn Überkühlen bei der Mindestventilatordrehzahl stattfindet, die Zulufttemperatur erhöht, so dass mehr Luft benötigt wird, um das Kühlen zu erreichen, so dass der Belüftungsbedarf ohne, oder zumindest mit reduzierter, Überkühlung gedeckt werden kann.
Die verschiedenen Algorithmen, die oben beschrieben worden sind, können folgendermassen zusammengefasst werden: Steuerluftterminaldämpferstrategie
Der Zweck dieses Algorithmus ist es, die Zonenraumtemperatur zu regeln. Die Raumtemperatur wird mittels eines Terminals veränderlichen Luftvolumens geregelt. Der Luftterminal wird durch eine derartige Einrichtung gesteuert, dass die Luftströmungsänderung schnell genug erfolgt, um der Belastung zu folgen, jedoch langsam genug, um eine merkliche Schalländerung zu verhindern. Terminals, die einen Balg benutzen, der aufgeblasen oder entleert wird, um die Luftströmung zu ändern, und durch Magnetventile oder elektromotorische Stellantriebe zum Öffnen und Schliessen eines Dämpfers gesteuert wird, sind geeignet.
Darüber hinaus sorgt der Luftterminal bei der Raumtemperaturregelung für einen Betriebsausgleich des Zufuhrluftkanalsystems. Insbesondere wird At abgefühlt, und die Luftströmung wird höher nachgestellt, wenn At über den Kühlunempfindlichkeitsbereich geht. Wenn ein Strömungsfüh ler für die Kühlbetriebsart benutzt wird, ist es ausserdem notwendig, dass die abgefühlte Strömung unter der maximalen Strömungseinstellung ist. Das wird den Dämpfer öffnen und eine vergrösserte Luftströmung steuern. Wenn kein Luftströmungsfühler benutzt wird, wird der Dämpfer direkt mehr ge öffnet, wenn er nicht bis zur maximalen Positionsgrenze geöffnet ist. Wenn das abgefühlte At innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches ist, erfolgt keine zusätzliche Einwirkung.
Wenn jedoch das abgefühlte At unter diesen Unempfindlichkeitsbereich geht, wird die Luftströmung niedriger nachgestellt, wenn sie oberhalb der Mindesteinstellung ist, wo ein Strömungsfühler benutzt wird. Der Dämpfer wird weiter geschlossen, wenn er oberhalb der Mindestposition ist, wo kein Strömungsfühler benutzt wird.
Luftterminal/Luftaufbereiter-Schnittstelle- Ventllatorvolumen- steuerstrategle
Der Zweck dieses Algorithmus ist es, das Ventilatorvolumen des Luftaufbereiterventilators so zu steuern, dass er nur den Druck, den die Luftterminals benötigen, bei minimaler Ventilatorenergie liefert. Es werden sämtliche At' s der Luftterminalsteuerung abgefragt, um festzustellen, ob mehr oder weniger Luft benötigt wird. Wenn einige unbefriedigt sind, sollte die Ventilatordrehzahl erhöht werden. Wenn nahezu alle befriedigt sind, wird die Ventilatordrehzahl ungeändert bleiben. Wenn alle befriedigt sind, wird die Ventilatordrehzahl verringert. Die Ventilatordrehzahländerungsgeschwindigkeit muss um einen Faktor von wenigstens zehn langsamer sein als die Änderungen in den Terminals, um Luftströmungsstörungen zu verhindern.
Darüber hinaus kann es erwünscht sein, besondere Zonen aus dem Votieren zu eliminieren.
Zulufttemperaturnachstellung- Überkühlungsstrategie
Wenn Luftterminals während der Zwischensaison abgeschaltet sind, können zwei unerwünschte Erscheinungen auftreten, nämlich Überkühlung und unzureichende Luftumwälzung. Diese Bedingungen können durch den Algorithmus berücksichtigt werden, in welchem sämtliche At' s der Zonenluftterminals abgefragt werden, und, wenn mehrere negativ werden (d.h. die Temperatur ist unterhalb des Kühlsollwertunempfindlichkeitsbereiches), wird die Luftaufbereiterzulufttemperatur nach oben nachgestellt. Luftterminals, die befriedigt waren, aber drosseln, werden öffnen und mehr Luft über die Luftterminal/Luftauf bereiter-Schnittstelle-Ventilatorvolumensteuerstrategie verlangen.
Das Nachstellen der Zulufttemperatur erfolgt in Erhöhungsschritten von 0,56"C (1F") und wird aus irgendeinem der folgenden Gründe stoppen/umkehren: (1) es gibt nicht länger ausreichende At' s von negativen Zonen; (2) es gibt zuviele unbefriedigte Kühlzonen; (3) die Ventilatormotorleistung ist nicht länger in einem wirtschaftlichen Betriebsbereich; und (4) die durch den Benutzer wählbare Grenze des Nachstellens ist erreicht worden. Es sei beachtet, dass das Nachstellen der Zulufttemperatur nach oben oder das Drosseln des Kühlwasserventils durch die Anlagensteuerung als ein Grund zum Rückstellen der Kühlwassertemperatur abgefühlt werden kann.
Herabsetzen-Ausgleich der Primärluftströmung
Der Zweck dieses Algorithmus ist es, die Luftterminals beim Herabsetzen (Pulldown) so auszugleichen, dass die Herabsetzgeschwindigkeiten alle gleich sind oder auf eine vorher festgelegte Weise stabilisiert sind, damit schnellere Herabsetzungen in gewünschten Bereichen über eine At-Präferenz erreicht werden.
Beim Anfahren werden die Luftterminals, die dem Ventilator am nächsten sind, den höchsten Druck und die niedrigste Zulufttemperatur haben. Diese Luftterminals werden bestrebt sein, das Herabsetzen mit einer schnelleren Geschwindigkeit als die Luftterminals am Ende des Kanalverlaufes zu erreichen.
Gleiche Herabsetzgeschwindigkeiten sind ein echter Vorteil für den Benutzer, der ein Gebäude unter Kontrolle bringen möchte.
Während das Herabsetzen erfolgt, läuft der Luftaufbereiterventilator mit voller Drehzahl oder Entwurfsdrehzahl. Sämtliche
At's der Zonen werden abgefragt und gemittelt. Ausserdem wird die Änderungsgeschwindigkeit von sämtlichen At' s (Differentialquotient) abgefragt und ebenfalls gemittelt. Wenn die Herabsetzgeschwindigkeit von einigen Terminals den Unempfindlichkeitsbereich der mittleren Herabsetzgeschwindigkeit übersteigt, werden sie einen Impuls empfangen, damit sie sich für eine geeignete Zeitspanne in Richtung Schliessen bewegen.
Der Impuls zum Schliessen wird die Form eines zusätzlichen
Beitrages zu dem At haben, so dass der Steuerluftterminaldämpferstrategiealgorithmus bewirken wird, dass die Luftterminalluftströmung verringert wird. Nachdem das mittlere At unter Kontrolle gelangt ist, wird dieser Herabsetzausgleichalgorithmus unwirksam werden, und die anderen geeigneten Algorithmen werden fortfahren, wie beschrieben zu arbeiten.
Umschalten von Kühlen aufPrimärluftheizung - Aufwärmen
Der Zweck des Aufwärm- und Besetzt-Heizalgorithmus ist es, die Luftterminal- und Luftaufbereiterbetriebsarten auf Heizen umzuschalten. Die Luftterminalumschaltung erfolgt so, dass die Luftströmung bei einem Temperaturanstieg verringert wird. Das Aufwärmen wird benutzt, wenn die Aussentemperatur über dem Gebäudeausgleichpunkt ist, und nach einer Abschaltperiode. Die Zonentemperaturen sind unter dem Besetzt Heizsollwert. Das wird auch funktionieren, wenn es keine innere Zonge gibt, so dass das Besetzt-Heizen von den Luftterminals her mit einem einzigen Zonenluftaufbereiter erfolgen kann.
Wenn die Steuerung ein Startsignal empfängt und den Luftaufbereiterventilator startet, werden die At' s von sämtlichen Zonenterminals abgefragt, um festzustellen, ob Herabsetzen oder Aufwärmen benötigt wird. Der Herabsetzausgleich wurde oben beschrieben. Das Aufwärmen wird als notwendig festgestellt, wenn ausreichend viele At' s der Luftterminals unter dem Unempfindlichkeitsbereich der Besetzt-Heiztemperatursollwerte sind, woraufhin die Luftaufbereitersteuerung Aufwärmen signalisieren wird. Dadurch wird die Heizeinrichtung in dem Luftaufbereiter (heisses Wasser oder ein elektrischer Widerstand) freigegeben und das Kühlen unwirksam gemacht. Die Luftterminalsteuerungen werden, wenn ihnen signalisiert wird, in der Aufwärmbetriebsart zu arbeiten, zuerst auf den Besetzt Heiztemperatursollwert umschalten, und zweitens werden sämtliche At' s invertiert.
Das Aufwärmen sieht nun für die Steuerung wie Herabsetzen aus. Die Negativen werden positiver, und die Positiven werden negativer. Die geeigneten Algorithmen werden fortfahren, normal zu arbeiten, was ein Heizen mit variablem Luftvolumen mit Aufwärmausgleich und mit Ventilatorsteuerung ergibt. Das Aufwärmen oder Heizen wird fortgesetzt, bis eine ausreichende Zahl von Zonen oberhalb des Heizunempfindlichkeitsbereiches ist, ähnlich wie oben mit Bezug auf das Zulufttemperaturnachstellen-Überkühlen beschrieben.
Statt die Zulufttemperatur zurückzusetzen erfolgt wieder das Umschalten auf Kühlen. Der Algorithmus für das Umschalten von Kühlen auf Heizen wird unwirksam sein, wenn dieser Algorithmus benutzt wird. Der Dämpferfühler und -begrenzer kann auf Maximal- und Minimalpositionen eingestellt werden. Ein zusätzlicher Strömungsfühler kann auch statt des Dämpferpositionsbegrenzers benutzt werden. Während des Aufwärmens wird die Luftaufbereiterheizschlange so gesteuert, dass eine durch den Benutzer einstellbare konstante Temperatur aufrechterhalten wird.
Ein Dämpferpositionsbegrenzer kann benutzt werden, und, wenn er auf den Grenzwert eingestellt ist, ist der Dämpfer ab vollem Öffnen oder Schliessen gegenüber den vorangehenden Algorithmen bevorrechtigt. Sämtliche Algorithmen werden wie erläutert mit verbesserten und/oder verschlechterten Ergebnissen arbeiten, wenn der Dämpferhub begrenzt wird.
Ein zusätzlicher Strömungsfühler kann auch benutzt wer den, und, wenn er benutzt wird, ersetzt er den Dämpferpositionsbegrenzer. Eine maximale und/oder minimale Luftströ mung kann eingestellt und nach Bedarf demonstriert werden und wird gegenüber den Algorithmen Vorrang haben. Alle Al gorithmen werden wie erläutert mit insgesamt verbesserter Lei stung arbeiten. Die Luftströmung wird jedoch bei Minimal und/oder Maximaleinstellungen durch den Strömungsfühler ge steuert. Dazwischen übernehmen die At-Algorithmen und, wäh rend die Anlage nicht länger technisch druckunabhängig sein wird, wird sie ihren Zweck zur Raum- und Temperaturinstand haltung erfüllen.
Das thermische Ansprechen eines Raums oder einer Zone ist die Zeit, die für einen vollständigen Luftaustausch notwendig ist und in der Grössenordnung von zwei bis zwanzig Minuten bei normalen Zuluftdurchsätzen liegen wird. Eine merkliche Schalländerung würde auftreten, wenn sich die Luft mit schnel ler Geschwindigkeit ändert. Daher kann zwar eine Zonentemperatur durch eine schnell ansprechende Anlage aufrechterhalten werden, die zwischen voll offen und voll geschlossen periodisch umschaltet, die Personen, die die Zone besetzen, werden jedoch die schnelle Schalländerung als ein Hauptärgernis wahrnehmen.
Bei richtig gewählten Terminals und einer stabilen Regelung wird die volle Strömung oder die Mindestströmung zum Ausgleichen der Belastung keine merkliche Schalländerung erzeugen. Diese Änderungsgeschwindigkeit der Luftströmung und des Schalls stehen zueinander in Beziehung und bilden eine Schlüsselfunktion der Regelung. Im Betrieb sollte eine Änderung der Ventilatordrehzahl um 10No wenigstens 20 Minuten benötigen, und eine Luftströmungsänderung von 10% in einem Terminal sollte grössenordnungsmässig zwei Minuten benötigen, um ein promptes Ansprechen auszugleichen und merkliche Schalländerungen zu vermeiden.
Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen dargestellt und beschrieben worden ist, liegen weitere Änderungen im Rahmen fachmännischen Könnens. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll deshalb nur durch den Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche begrenzt werden.