DE10231133C1

DE10231133C1 - Room climate-control method uses selective heating or cooling of fresh air supplied to room with hygrostat for regulation of air humidity

Info

Publication number: DE10231133C1
Application number: DE2002131133
Authority: DE
Inventors: Walter Neumayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2022-07-11

Abstract

The climate-control method uses regulated room heating, a sensor within a thermostat (A) providing an actual value for the fresh air intake temperature, compared with a required value for selective cooling via fresh water circulation cooling (4) or heating via a convector heater (5), before being discharged into the room. A hygrostat (D) is used for maintaining the required room air humidity, with dampening (6) of the convector heater by selective circulation of fresh water via a pump. An Independent claim for a room climate-control device is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patenanspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 , and an apparatus for performing the method.

Es ist bekannt, daß zur Klimatisierung von Räumen mit üblicher Zentralheizung und temperaturgeregelten Heizkörpern, Elektro-Ofenspeicherheizungen, Ofenheizungen, Einzelgeräte zur schrittweisen Klimatisierung oder eine Zentralklimaanlage mit umfangreicher Steuerungsanlage und einem aufwendigen Zu- und Abluftkanalsystem eingesetzt werden. Unter der Patentschrift DE 195 01 949 C2 ist ein Verfahren bekannt zur Folgeregelung zum Klimatisieren von Räumen, daß
It is known that for the air conditioning of rooms with conventional central heating and temperature-controlled radiators, electric stove storage heaters, stove heaters, individual devices for step-by-step air conditioning or a central air conditioning system with an extensive control system and a complex supply and exhaust air duct system. Under the patent DE 195 01 949 C2 a method is known for the follow-up control for the air conditioning of rooms that

1. a.) Allows fresh air humidification with cold outside air ventilation and the setting the desired room air humidity with a specific one for the room Fresh air inlet temperature is set.
2. b.) That at high outside temperatures an adjustable fresh air flow, with a Water-cooled bioreactor through the bioreactor process, biologically cleaned, cooled the Indoor air is supplied.

Bei diesem Verfahren ist aber eine automatische, kontrollierte Vollklimatisierung von Räumen, Kontrolle des CO2 Gehaltes, die relative Raumluftfeuchte, eine geregelte Abstimmung aller Klimakomponenten, für konstante, gesunde Raumluftverhältnisse nicht möglich.With this method, however, an automatic, controlled full air conditioning of Clear, control of the CO2 content, the relative room humidity, a regulated Coordination of all climate components, not for constant, healthy indoor air conditions possible.

Die Entgegenhaltung 2 (GEA: Meistverkaufte Luftheizapparate in Europa In. Heizung Klima. 2001, 2-01, S. 42, 44) zeigt Gemeinsamkeiten mit dem Anmeldegegenstand in den Bauteilen, wie Gehäuse mit Zu und Abgängen, Sensoren, Regler, Be- und Entlüftungseinheit, Einsatz von Lammellen konvektoren, Luftwärmetauscher, Heiz- und Kühlwasserumlauf zum Klimatisieren.Document 2 (GEA: Best-Selling Air Heaters in Europe In. Heating Climate. 2001, 2-01, p. 42, 44) shows similarities with the subject of registration in the components, such as housings with inlets and outlets, sensors, controllers, loading and Ventilation unit, use of lamella convectors, air heat exchangers, heating and cooling water circulation for air conditioning.

Die Nachteile einer vollautomatischen Zentral-Klimaanlage liegen in den hohen Aufwandskosten und aufwendiger komplexen Steuerung aller Klimakomponenten und Anlagentechnik, sowie schwieriger Nachrüstungsmöglichkeiten für Einzelraumklimatisierung.The disadvantages of a fully automatic central air conditioning system are the high ones Effort costs and complex control of all air conditioning components and Plant technology, as well as difficult retrofitting options for individual room air conditioning.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisch kontrolliertes Verfahren zu schaffen, ohne einer aufwendigen Anlagentechnik-, umfangreiche Steuerungstechnik zum komplexen Regeln aller Klimakomponenten, sowie nachteilige umfangreiche Zu- und Abluftkanäle und Umluftsysteme zu vermeiden.The invention specified in claim 1 is based on the object, an automatic to create a controlled process without a complex system technology, extensive Control technology for complex control of all climate components, as well as disadvantageous to avoid extensive supply and exhaust air ducts and recirculation systems.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile, bestehen insbesonders darin, daß mit geringem Aufwand an Vorrichtungen und möglicher Ausnutzung üblich vorhandener Einrichtungen wie Zentralheizung, Zu- und Abluftsysteme, ein wirtschaftliches, automatisches sich selbst kontrollierendes Verfahren zum Klimatisieren von Räumen geschaffen ist. Das unabhängig vom klimatischen Zustand der Aussenluft eine direkte äusserst rationelle und energieeinsparende Raumklimatisierung ermöglicht. Vorteilig ist auch, daß durch eine eingebaute Schadstoffmessung in der Abluft, die Be- und Entlüftungsleistung nach Bedarf, an dem momentanen CO2 Ausstoß im Raum oder sonstiger ungesunder Schadstoffkonzentra tionen, die durch entsprechenden Raumluftaustausch rasch zu beseitigen sind, kontrolliert geregelt ist. The advantages achieved with the invention are, in particular, that with little Effort on devices and possible use of commonly available facilities such as Central heating, supply and exhaust systems, an economical, automatic self controlling process for air conditioning of rooms is created. That independently a direct, extremely rational and direct from the climatic condition of the outside air enables energy-saving room air conditioning. It is also advantageous that by a built-in pollutant measurement in the exhaust air, the ventilation performance as required the current CO2 emissions in the room or other unhealthy pollutant concentration ions that can be eliminated quickly by appropriate air exchange is regulated.

Eine vorteilige Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 angegeben.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 2.

Die Vorrichtung ermöglicht, ohne ein aufwendiges Zu- und Abluftsystem, eine direkte Raumklimatisierung mit einer guten Raumdurchlüftung in dem kühle, als auch warme, klimatisierte Frischluft von unten den Raum durchspült und die verbrauchte Raumluft effektiv von oben abgesaugt wird. Vorteilig ist auch, daß die kompakte Vorrichtung jeder Raumsituation, angepasst werden kann, und einfach über vorhandene Be- und Entlüftungseinrichtungen, oder einem Zu- und Abluftventilatorteil, über einen Zentralheizungsanschluß, Frischwasseranschluß bedienbar ist.The device enables direct, without a complex supply and exhaust system Room air conditioning with good room ventilation in which cool, as well as warm, Conditioned fresh air flushes the room from below and the used room air effectively is suctioned off from above. It is also advantageous that the compact device everyone Room situation, can be adapted, and simply over existing loading and Venting devices, or a supply and exhaust fan part, via a Central heating connection, fresh water connection is operable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is in the following described in more detail:

Fig. 1 zeigt, eine über Smokmessung leistungsreguliertes Zu- und Abluftventilatorteil 1, daß vorzugsweise geräuscharm im Aussenbereich installiert werden kann, und über kurze Kanäle mit dem Aussengehäuse 2 der Klimavorrichtung geräuscharm verbunden ist. Oben im Gehäuse 2 ist am Frischlufteingang ein Thermostat A eingebaut, der den Frischluftstrom auf die eingestellte Eintrittstemperatur prüft und nach Bedarf bei Übertemperatur eine Frisch wasserumlaufkühlung 4 durch direkte Ingangsetzung einer Frischwasserumlaufpumpe aktiviert wird. Der Frischluftstrom durchströmt einen Luft-Luftlamellenwärmetauscher 3, der im oberen Bereich eingebaut ist und auf der Abluftseite mit einer Frischwasserumlauf kühlung 4 nach Bedarf gekühlt wird. Durch diese indirekte Frischluftkühlung ist bereits ein großer Jahreszeitraum abgedeckt, wo mit geringstem Energieaufwand, Mitteln eine effektive Frischluftklimatisierung durchgeführt werden kann. Das umgepumpte Frischwasser fließt über eine Tropfenabscheidereinrichtung, Kondensatauffangwanne in die am Boden eingebaute Wasserauffangwanne 7 ab. Der natürliche oder vorklimatisierte Zuluftstrom durchströmt einen Konvektorheizkörper 5 und wird am Ausgang der Ausblasjalosie über einen Thermostat B auf die eingestellte, gewünschte Raumlufttemperatur geprüft und je nach Bedarf durch einen mittels Kühlwasser beaufschlagbaren Konvektorheizkörper 5 automatisch auf die gewünschte Raumlufttemperatur, über ein Thermostatheizungsventil C geregelt, und über einen Zentralheizungskreislauf automatisch beheizbar gesteuert. Ohne vorhandener Zentralheizung ist der Konvektorheizkörper mit einer geregelten Elektroheizung ausgestattet und an einem Frischwasser oder Kühlwasser Kreislauf angeschlossen. Oben eingebaut am Ansaug des Abluftstromes, ein Hygrostat D zur automatischen Steuerung einer Frischwasserumlaufpumpe. Die in einer Wasserauffangwanne 7 eingebaut ist und über eine Frischwasserniveauregelung 8 mit Frischwasser versorgt wird. über die Pumpe wird nach Bedarf eine Konvektorheizkörperluftbefeuchtung 6 bedient, zur automatischen Regelung einer für den Raum spezifisch eingestellter maximaler, - minimaler relativer Raumluftfeuchte. Der notwendige Raumluftaustausch, für eine gleichbleibende, normale, gesunde CO2 Raumluftkonzentration im Raum oder Raumbedingt noch eine andere schädliche Raumluftkonzentration zur Messung hilfreich sein kann, ist am Abluftansaug eine entsprechende Messsonde E angebracht. Die ein Zu- und Abluftventilatorteil nach Bedarf auf maximale, minimale Luftwechselleistung reguliert. Fig. 1 shows a power regulated via Smokmessung supply and exhaust fan unit 1, that can preferably be installed noise in the outer region, and is connected via short-noise channels with the outer casing 2 of the air conditioning apparatus. At the top of the housing 2 , a thermostat A is installed at the fresh air inlet, which checks the fresh air flow for the set inlet temperature and, if necessary, a fresh water circulation cooling system 4 is activated by direct activation of a fresh water circulation pump in the event of overtemperature. The fresh air flow flows through an air-air finned heat exchanger 3 , which is installed in the upper area and is cooled on the exhaust air side with a fresh water circulation cooling 4 as required. This indirect fresh air cooling already covers a large period of the year, where effective fresh air conditioning can be carried out with minimal energy expenditure. The pumped fresh water flows through a droplet separator device, condensate collecting trough into the water collecting trough 7 installed on the floor. The natural or pre-air-conditioned supply air flow flows through a convector heater 5 and is checked at the outlet of the blow-out blind via a thermostat B for the set, desired room air temperature and, as required, is automatically regulated to the desired room air temperature via a thermostat heating valve C by a convector heater 5 which can be acted upon by cooling water, and Controlled automatically heated by a central heating circuit. Without a central heating system, the convector radiator is equipped with a regulated electric heating system and connected to a fresh water or cooling water circuit. Installed at the top of the intake of the exhaust air flow, a hygrostat D for automatic control of a fresh water circulation pump. Which is installed in a water collecting trough 7 and is supplied with fresh water via a fresh water level control 8 . If necessary, a convector radiator humidification 6 is operated via the pump, for automatic control of a maximum, - minimum relative room air humidity set specifically for the room. The necessary room air exchange, for a constant, normal, healthy CO2 room air concentration in the room or another harmful room air concentration can be helpful for measurement, a suitable measuring probe E is attached to the exhaust air intake. Which regulates a supply and extract air fan section to maximum, minimum air exchange performance as required.

Fig. 2 zeigt:
Die Frontseite der Vorrichtung mit Frischwasseranschluß 8. Unter 9 ist ein Kühlwasserkreislaufsystem mit einem wechselseitig genutzten Heißwasserkreislaufsystem mit einem üblichen Zentralheizungsboiller und geregeltem Heizungsbrenner dargestellt. Die kontrollierte Beaufschlagung zur Kühlung eines Konvektorheizkörpers 5 und Zuluftstrom kühlung, erfolgt über eine Umwälzpumpe, die nach Bedarf einen Kühlwasserkreislauf ingang setzt, bei abgeschaltetem Brenner. Zur Kühlwasserkühlung ist eine energiesparende Grundwasserkühlung dargestellt, in dem der Kühlwasserkreislauf in einem geschlossenen Rohrsystem durch eine Grundwasservorlage geführt wird. Weiter ist eine geregelte Kühlwasserkühlung mit einer Wärmepumpe zum Brauchwassererwärmen in einem nachgeschalteten Warmwasserboiller und zum Kühlen des Kühlwasserkreislaufes im Zentralheizungsboiller dargestellt. Fig. 2 shows:
The front of the device with fresh water connection 8 . 9 shows a cooling water circulation system with a mutually used hot water circulation system with a conventional central heating boiler and regulated heating burner. The controlled loading for cooling a convector heater 5 and supply air flow cooling takes place via a circulation pump, which starts a cooling water circuit as required, with the burner switched off. For cooling water cooling, an energy-saving groundwater cooling is shown in which the cooling water circuit is guided through a groundwater supply in a closed pipe system. Furthermore, controlled cooling water cooling with a heat pump for heating domestic water in a downstream hot water boiler and for cooling the cooling water circuit in the central heating boiler is shown.

Claims

1. A method for air conditioning rooms with controlled space heating, characterized in that
the actual value for a fresh air inlet temperature is determined in a fresh air flow by a sensor in a thermostat and
this is compared with a setpoint for the fresh air inlet temperature
wherein when the setpoint of the fresh air inlet temperature is exceeded, fresh water circulation cooling on the exhaust air side of an air heat exchanger for fresh air flow cooling and fresh air drying is regulated by activating and deactivating to the setpoint for the fresh air inlet temperature, and
the fresh air flow after flowing through the air heat exchanger and, flowing through a convector heater wettable with fresh water before a blow-out blind is regulated by a thermostat to a room air temperature setpoint, the fresh air flow being supplied humidified to the room air, and
an exhaust air flow, regulated by a hygrostat to a room air humidity setpoint, whereby convector heating is activated or deactivated by pumping fresh water.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the device for air conditioning Rooms with controlled room heating, from an outer housing with inlets and outlets there is a pollutant measurement on the exhaust air intake for direct power control, a ventilation unit is installed, and an air-air heat exchanger is installed, the fresh water circulation cooling system controlled by a thermostat on the exhaust air side is equipped with a finned convector radiator controlled by a thermostat, which is equipped with fresh water circulation humidification controlled by a hygrostat, and a water collecting trough is installed on the bottom of the housing, which has an overflow, Sludge drain and a level-controlled fresh water inlet.