DE102013101684A1 - Device for influencing the room climate - Google Patents
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Abstract
Um eine Vorrichtung zu schaffen, die mit geringen Kosten bzgl. Anschaffung, Installation und laufendem Betrieb eine komfortable Bedienungsmöglichkeit zur Verfügung stellt, um das Raumklima in beheizten oder klimatisierten Räumen unter Vermeidung unnötiger Energieverluste zu beeinflussen und die durch einfache Nachrüstmöglichkeit den Anwendungsbereich in der Raumklimatisierung erweitert wird vorgeschlagen, in ein elektrisches Mess- und Anzeigegerät, das als Raumbediengerät für die Messung, Darstellung, Auswertung und Bereitstellung von Raumklimagrößen vorgesehen ist, die Regeleinrichtung für die Raumtemperatur zu integrieren und Einstellungen an ihr über das Raumbediengerät vorzunehmen.In order to create a device that provides a convenient operating option at low cost with regard to purchase, installation and ongoing operation, to influence the room climate in heated or air-conditioned rooms while avoiding unnecessary energy losses and that extends the application area in room air conditioning by simple retrofitting options It is proposed to integrate the control device for the room temperature into an electrical measuring and display device, which is provided as a room control device for the measurement, display, evaluation and provision of room climate variables, and to make adjustments to it via the room control device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Raumklimas in beheizten oder klimatisierten Räumen.The invention relates to a device for influencing the indoor climate in heated or air-conditioned spaces.
Im Stand der Technik sind Geräte bekannt, die Klimadaten messen, darstellen und auswerten, wobei gegebenenfalls sowohl Innenraumdaten als auch Werte zum Außenklima erfasst werden können. Auch sind Klimamessgeräte bekannt, die auf Basis der gemessenen Daten einen Lüftungsbedarf anzeigen, indem die gemessenen Werte mit Sollwerten verglichen werden. Insbesondere sind Raumklimasysteme bekannt, bei welchen die Fenster des Raumes über motorische Antriebe geöffnet oder geschlossen werden. Eine solche Ausgestaltung ist nur mit hohem Kostenaufwand nachrüstbar.In the prior art, devices are known which measure, display and evaluate climate data, it being possible to detect both interior data and values relating to the outside climate. Climate meters are also known, which indicate a ventilation requirement based on the measured data by comparing the measured values with setpoints. In particular, indoor climate systems are known in which the windows of the room are opened or closed by means of motor drives. Such a configuration can be retrofitted only at great expense.
Auch sind Raumklimaregelgeräte bekannt, die nicht nur den Lüftungsbedarf über manuelle Fensterlüftung anzeigen, sondern eine Lüftungsanlage mit oder ohne Wärmerückgewinnung ansteuern. Auch solche Anlagen sind äußerst komplex und entsprechend teuer in der Anschaffung. Eine Nachrüstung von bestehenden Räumlichkeiten ist mit hohen Kosten verbunden. Es sind auch Systeme bekannt, bei denen die Heiz- oder Kühlquelle in ihrer Leistung reduziert oder abgeschaltet wird. Solche Systeme weisen beispielsweise integrierte elektronische Kontakte an den Fenstern auf, sodass sie sowohl über Temperaturmessung als auch über den elektronischen Kontakt bei Auf-/Zustellen der Fenster gesteuert werden. Auch solche Systeme erfordern äußerst kostenintensive Maßnahmen.Also, indoor climate control devices are known which not only indicate the ventilation requirement via manual window ventilation, but also actuate a ventilation system with or without heat recovery. Even such systems are extremely complex and correspondingly expensive to buy. A retrofitting of existing premises is associated with high costs. Systems are also known in which the heating or cooling source is reduced in power or switched off. Such systems have, for example, integrated electronic contacts on the windows, so that they are controlled both via temperature measurement and via the electronic contact during opening / closing of the windows. Even such systems require extremely costly measures.
Bisher bekannte Systeme zeigen als Anzeigegeräte zwar Zustandsdaten des Raumklimas und teils auch den Lüftungsbedarf an, bieten aber keine oder keine kostengünstige Möglichkeit, direkt Einfluss auf die Raumtemperaturregelung zu nehmen. Hierdurch ergeben sich möglicherweise Energieverluste oder ein schlechtes Raumklima, da die Leistung der Heizungs- bzw. Kühlanlage in Verbindung mit einer durchgeführten Fensterlüftung möglicherweise nicht oder zu spät oder zu früh reduziert bzw. wieder angefahren wird. Bekannt ist es, die Zustandsdaten des Raumklimas in einem Anzeigegerät unterzubringen, das es als Tischgerät oder wandhängendes Gerät gibt. Hiervon getrennt sind Geräte, die die Raumtemperatur regeln und die Möglichkeit der Sollwertvorgabe bieten. Dies ist nicht nur benutzerunfreundlich, da zwei Geräte installiert, bedient und gehandhabt werden müssen, sondern auch unkomfortabel und kastenintensiv. Zudem ist ein funktionaler Zusammenhang der Geräte untereinander nicht gegeben.Previously known systems show as display devices, although condition data of the room climate and partly also the ventilation requirement, but offer no or no cost-effective way to directly influence the room temperature control. This may result in energy losses or a poor room climate, since the performance of the heating or cooling system in conjunction with a performed window ventilation may not be reduced or restarted too late or too early. It is known to accommodate the condition data of the indoor climate in a display device, which is available as a tabletop device or wall-mounted device. Separate from this are devices that regulate the room temperature and offer the possibility of setpoint specification. This is not only user-unfriendly, since two devices must be installed, operated and handled, but also uncomfortable and box-intensive. In addition, a functional relationship between the devices is not given to each other.
Ein weiterer Nachteil der im Stand der Technik bekannten batteriebetriebenen Anzeigegeräte ist, dass die Anzeige von Raumklimaparameter, die nur über Sensoren mit höherem Energieverbrauch erfasst werden können, nicht möglich ist, wie z. B. bei CO2-Sensoren. In diesem Fall müsste ein neues Anzeigegerät oder ein Zusatzgerät eingesetzt werden.Another disadvantage of the battery powered display devices known in the art is that the display of room climate parameters, which can only be detected by sensors with higher energy consumption, is not possible, such. B. in CO 2 sensors. In this case, a new display device or an additional device would have to be used.
Mit hohem Kostenaufwand verbunden sind auch Systeme zur Verbesserung des Raumklimas durch automatische Lüftungsanlagen mit ihrer Ansteuerung von Ventilatoren oder Fensterantrieben.Also associated with high cost are systems for improving the indoor climate by automatic ventilation systems with their control of fans or window drives.
Insbesondere kabelgebundene Fensterkontakte, die für eine erzwungene Raumtemperaturabsenkung das Signal der Fensteroffenerkennung an einen Raumtemperaturregler weitergeben, erfordern einen hohen Installationsaufwand, der vor allem wegen baulicher Eingriffe im Nachrüstgeschäft äußerst unvorteilhaft ist.In particular, wired window contacts, which pass on the signal of window open detection to a room temperature controller for a forced lowering of the room temperature, require a high installation effort, which is extremely unfavorable, above all because of structural interventions in the aftermarket business.
Bei Systemen, die die Fensteroffenerkennung durch einen Abfallen der Raumtemperatur in einem vorgegeben Zeitintervall detektieren, liegt das Problem vor, dass langsame oder geringe Temperaturänderungen nicht oder nicht sicher auswertbar sind, beispielsweise bei einer Kipplüftung von Fenstern. Auch sind solche Systeme bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen Innenraum und Außenluft praktisch unbrauchbar. Gleiches gilt, wenn z. B. bei großen Räumen die Temperatur beim Lüften nur langsam absinkt, weil z. B. die einfallende kalte Außenluft nicht unmittelbar auf den Raumtemperaturfühler auftrifft.In systems that detect the window open detection by a drop in the room temperature in a given time interval, there is the problem that slow or low temperature changes are not or not safely evaluated, for example, in a tilt ventilation of windows. Also, such systems are virtually unusable with low temperature differences between the interior and outside air. The same applies if z. B. for large rooms, the temperature when airing only slowly decreases because z. B. the incident cold outside air does not impinge directly on the room temperature sensor.
Ist der Temperaturgradient also zu gering, kann sogar der Effekt auftreten, dass an den Raumtemperaturregler keine Fensteroffenerkennung gemeldet wird, und dass der Regler dieser über das geöffnete Fenster eingeleiteten Temperaturänderung dann sogar entgegenarbeitet.If the temperature gradient is therefore too low, the effect may even occur that no window open-detection is reported to the room temperature controller, and that the controller even counteracts this temperature change introduced via the open window.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die mit geringen Kosten bezüglich Anschaffung, Installation und laufendem Betrieb eine komfortable Bedienungsmöglichkeit zur Verfügung stellt, das Raumklima in beheizten oder klimatisierten Räumen unter Vermeidung unnötiger Energieverluste zu beeinflussen und die durch einfache Nachrüstmöglichkeit den Anwendungsbereich in der Raumklimatisierung erweitert.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a device of the generic type, which provides a low cost with respect to purchase, installation and operation, a comfortable operation option, the indoor climate in heated or air-conditioned spaces while avoiding unnecessary energy losses influence and extend the scope of application in the room air conditioning by simple retrofit option.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, in ein elektrisches Mess- und Anzeigegerät, das als Raumbediengerät für die Messung, Darstellung, Auswertung und Bereitstellung von Raumklimagrößen vorgesehen ist, eine Regeleinrichtung für das Raumklima, insbesondere für die Raumtemperatur zu integrieren und Einstellungen an ihr über das Raumbediengerät vorzunehmen.To solve this problem, the invention proposes to integrate in an electrical measuring and display device, which is provided as a room control unit for the measurement, display, evaluation and provision of room climate variables, a control device for the indoor environment, especially for the room temperature and settings on her via the room control unit.
Eine solche Vorrichtung vereint die Messung und Anzeige von Raumklimawerten mit der Regelung der Raumtemperatur und erlaubt über nur eine Anzeige- und Bedienoberfläche, alle Raumklimawerte zu visualisieren und Einstellungen vorzunehmen. Such a device combines the measurement and display of room climate values with the control of the room temperature and allows visualization and adjustment of all room climate values via just one display and user interface.
Durch diesen Zusammenschluss reduziert sich der Installationsaufwand erheblich und damit die Kosten zur Visualisierung und Einstellung eines Raumklimas.Through this merger, the installation effort is significantly reduced and thus the cost of visualizing and adjusting a room climate.
Außerdem können Raumklimadaten direkt ausgewertet und für die Raumtemperaturregelung verwertet werden, so dass bei der Durchführung von Lüftungsmaßnahmen unnötige Energieverluste vermieden werden.In addition, room climate data can be directly evaluated and utilized for room temperature control, so that unnecessary energy losses are avoided when carrying out ventilation measures.
Eine bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegeben, wenn in den beheizten und klimatisierten Räumen mindestens ein Element zur Übertragung von Wärme oder Kälte mit einem ansteuerbaren elektronischen Stellglied installiert ist, wobei das ansteuerbare elektronische Stellglied über Ein- und Ausgänge für die Datenkommunikation mit dem Raumbediengerät verfügt. Die vom Raumbediengerät übermittelten Werte zur Ansteuerung des elektronischen Stellgliedes können hierbei direkt Informationen aus der Auswertung der Raumklimaparameter berücksichtigen.A preferred embodiment of the device according to the invention is given if in the heated and air-conditioned spaces at least one element for transmitting heat or cold is installed with a controllable electronic actuator, wherein the controllable electronic actuator has inputs and outputs for data communication with the room control unit , The values transmitted by the room control unit to control the electronic actuator can directly take into account information from the evaluation of the room climate parameters.
Hierbei wird zur Anzeige des Raumklimas und zu dessen Verbesserung durch Einbeziehung vereinfachter lüftungstechnischer Maßnahmen, wie z. B. Fensterlüftung, und zur Reduzierung von Heiz- und/oder Kühlenergieverlusten während dieser lüftungstechnischen Maßnahmen, ein wesentlicher Vorteil erreicht, wobei die Vorrichtung aus einem elektronischen Raumbediengerät, das Raumklimadaten wie z. B. Kohlendioxid, Feuchte, Geruchsstoffe und Temperatur über eigene Sensoren misst und/oder von externen Sensoren empfängt, darstellt, auswertet und diese über Ausgänge für eine Datenkommunikation bereitstellt, und einer Regeleinrichtung für die Raumtemperatur besteht und mit einem von der Regeleinrichtung ansteuerbaren elektronischen Stellglied für Ventile zur Einstellung eines Volumenstromes in einer Heiz- oder Kühlanlage kommuniziert.This is to display the indoor climate and its improvement by incorporating simplified ventilation measures, such. As window ventilation, and to reduce heating and / or cooling energy losses during these ventilation measures, a significant advantage, wherein the device consists of an electronic room control unit, the room climate data such. B. measures carbon dioxide, humidity, odors and temperature via its own sensors and / or received from external sensors, displays, evaluates and provides these outputs for data communication, and a control device for the room temperature and with an addressable by the controller electronic actuator for Valves for setting a volume flow in a heating or cooling system communicates.
Mit noch weniger Installationsaufwand verbunden ist es, wenn in das Raumbediengerät und das ansteuerbare elektronische Stellglied für die Datenkommunikation per Funk Sende- und Empfangseinrichtungen integriert sind. Zudem ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass die Datenkommunikation mit mehreren in einem Raum z. B. an Heizkörpern installierten elektronischen Stellgliedern gleichzeitig aufgebaut werden kann.It is associated with even less installation effort, if in the room control unit and the controllable electronic actuator for data communication by radio transmitting and receiving devices are integrated. In addition, this results in the advantage that the data communication with several in a room z. B. installed on radiators electronic actuators can be built simultaneously.
Eine vorteilhafte Ausführung der Vorrichtung, die als selbständig erfinderisch angesehen wird, ergibt sich bezüglich deren Energieversorgung durch die wahlweise Ausrüstung mit Batterien oder die Anbindung an ein Stromnetz. Hierdurch kann einerseits der Installationsaufwand noch einmal reduziert werden andererseits unter Verwendung desselben Gerätes auf eine Versorgung über das Stromnetz nachgerüstet werden.An advantageous embodiment of the device, which is considered to be inventive in its own way, arises in terms of their energy supply by the optional equipment with batteries or the connection to a power grid. As a result, on the one hand, the installation effort can be reduced again on the other hand be retrofitted using the same device to a supply via the mains.
Ein besonderer Vorteil bei der Nachrüstung ist gegeben, wenn für die Energieversorgung über Batterien das Raumbediengerät ein Batteriefach aufweist, das mit einer Abdeckplatte verschließbar ist, und das für die Energieversorgung über das Stromnetz die Abdeckplatte als Stromnetzteil ausgebildet oder über ein Stromkabel mit solch einem verbunden ist. Durch derartiges Zubehör kann sehr schnell und mit geringen Kosten das Raumbediengerät von Batterieversorgung auf Netz-Stromversorgung umgerüstet werden, ohne weitere Veränderungen am Raumbediengerät vornehmen zu müssen.A particular advantage in the retrofitting is given if the room control unit has a battery compartment for energy supply via batteries, which can be closed with a cover plate, and which is designed for power supply via the power grid, the cover plate as a power supply or connected via a power cable with such a , With such accessories, the room control unit can be converted from battery supply to mains power supply very quickly and at low cost, without having to make any further changes to the room control unit.
Eine bevorzugte Anwendung der Abdeckplatte ergibt sich, wenn diese das Rückenteil des Raumbediengerätes bildet und als Ständer für eine Tischaufstellung oder als Wandhaltevorrichtung gestaltet ist.A preferred application of the cover results when this forms the back of the room control unit and is designed as a stand for a table installation or as a wall bracket.
Eine besondere vorteilhafte Gestaltung des Raumbediengerätes ergibt sich im Fall der Versorgung über das Stromnetz, da dann der Innenraum des Batteriefaches frei bleibt und in diesen zusätzliche Bauteile für Funktionserweiterungen der Vorrichtung zur Anzeige des Raumklimas integriert werden können.A particular advantageous design of the room control unit arises in the case of supply via the power grid, since then the interior of the battery compartment remains free and can be integrated in these additional components for functional extensions of the device for displaying the indoor environment.
Eine vorteilhafte Funktionserweiterung ergibt sich dadurch, dass elektronische Bauteile, wie z. B. Sensoren zur Erfassung weiterer Raumklimadaten in dem Innenraum des Batteriefaches verwendet werden, die von der Vorrichtung zur Anzeige des Raumklimas dargestellt, ausgewertet und für eine Datenkommunikation bereitgestellt werden.An advantageous functional extension results from the fact that electronic components such. B. Sensors are used to detect other indoor climate data in the interior of the battery compartment, which are represented by the device for displaying the indoor climate, evaluated and provided for data communication.
Eine bevorzugte Anwendung ergibt sich durch den Einsatz eines Sensors zur Erfassung des Kohlendioxidgehaltes CO2 der Raumluft, wobei dieser mit einer Elektronikplatine verbunden, als eine Einheit in den Innenraum des Batteriefaches untergebracht und durch die Abdeckplatte verschlossen ist.A preferred application results from the use of a sensor for detecting the carbon dioxide content CO 2 of the room air, which is connected to an electronic board, housed as a unit in the interior of the battery compartment and closed by the cover plate.
Eine besondere vorteilhafte Funktionserweiterung, die als selbständig erfinderisch angesehen wird, erhält man durch die Erfassung der zeitlichen Veränderungen von Raumklimadaten, mit denen Gradienten gebildet und für die Beeinflussung der Raumklimawerte verwendet werden können.A particularly advantageous functional extension, which is considered to be inventive in its own right, is obtained by detecting the temporal changes of indoor climate data with which gradients can be formed and used for influencing the indoor climate values.
Wird dieser Gradient aus gemessenen CO2-Werten gebildet, so kann dieser in vorteilhafter Weise vom Raumbediengerät zur Steuerung der Energiezufuhr für die Raumheizung und/oder Raumklimatisierung verwendet werden.If this gradient is formed from measured CO 2 values, it can be advantageously used by the room control unit to control the Energy supply for space heating and / or room air conditioning can be used.
Hierbei wird die Gradientenbildung in geeigneter Weise durch eine manuelle Lüftungsmaßnahme, z. B. Fensterlüftung, ausgelöst, da beim Öffnen des Fensters ein hoher CO2-Gehalt in der Raumluft sehr schnell fällt. Umgekehrt steigt dieser auch wieder an, wenn das Fenster geschlossen wird. Da in der Zwischenzeit die Energiezufuhr zum Heizen oder Kühlen einen unnötigen Energieverbrauch bedeutet, wird der Gradient als Signal für ein Herunterfahren der Heiz- oder Kühlanlage genutzt.Here, the gradient formation in a suitable manner by a manual ventilation measure, for. As window ventilation, triggered because when opening the window, a high CO 2 content in the room air falls very quickly. Conversely, this increases again when the window is closed. Since in the meantime the power supply for heating or cooling means unnecessary power consumption, the gradient is used as a signal for shutting down the heating or cooling system.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand folgender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the following drawings. It shows:
Die
Die Frontseite des quaderförmigen Raumbediengerätes
Ein weiterer Bestandteil der Vorrichtung zur Anzeige von Raumklimawerten ist ein vom Raumbediengerät ansteuerbares elektronisches Stellglied
Es ist vorgesehen, dass das Raumbediengerät
Die
Direkt unter dem Batteriefach
Beide Versionen der Abdeckplatte
Eine dritte Version der Abdeckplatte
Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist in der
Dies bietet die Möglichkeit, zusätzliche Bauteile
Dadurch dass nach Anspruch 1 der Erfindung das Raumbediengerät
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