DE1263263B - Method for air conditioning several rooms - Google Patents
Method for air conditioning several roomsInfo
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Description
Verfahren zum Klimatisieren mehrerer Räume Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren von mehreren Räumen mittels Luft, welche von einer oder mehreren zentralen Luftaufbereitungsanlagen zugeführt wird, wobei in die verschiedenen Räume als Primärluft verteilte Luft in einer dem Lüftungsbedarf entsprechenden Menge zugeführt wird, die durch Saugwirkung eine bestimmte Menge örtlicher Luft, als Sekundärluft in eine oder in mehrere in den betreffenden Räumen befindliche Induktionsgeräte einströmt und mit dieser vermischt wird. In diesen Induktionsgeräten wird die Temperatur der Sekundärluft vor ihrer Vermischung mit der Primärluft in in den Induktionsgeräten angeordneten Wärmetauschern behandelt.Method for air conditioning multiple rooms The invention relates to a method for air conditioning several rooms by means of air, which from one or several central air treatment systems, with the various Air distributed in rooms as primary air in an amount corresponding to the ventilation requirement is supplied, which by suction a certain amount of local air, as secondary air into one or more induction devices located in the relevant rooms flows in and is mixed with this. In these induction devices the temperature the secondary air before it is mixed with the primary air in the induction devices arranged heat exchangers treated.
Gebäude, welche bis vor einigen Jahren errichtet wurden, wurden auf traditionelle Art gebaut; beispielsweise waren die Außenwände meistens tragende Bestandteile und bestanden aus schwerem Material, z. B. Ziegelsteinen, die Fensterfläche der Gebäudefronten war klein, oft nicht mehr als 15 °/o der Gesamtfrontfläche, die Innenwände wurden als tragende Wände, beispielsweise aus Ziegeln oder Hohlblocksteinen aufgeführt, und die Fußböden wurden verhältnismäßig stark ausgebildet. Dies hatte zur Folge, daß die den Gebäuden auf die eine oder andere Weise zugeführte Wärme, die nicht zur Deckung der auftretenden Wärmeverluste verbraucht, im Baumaterial gespeichert wurde. Die Wärmespeicherung der Gebäude konnte häufig so groß sein, daß für die nächtliche Beheizung keine besondere Zufuhr nötig war. Die Luftaufbereitungsanlagen der Gebäude wurden meistens früh am Morgen in Betrieb gesetzt oder waren erforderlichenfalls die ganze Nacht lang in Betrieb, um die kühlere Nachtluft zu verwenden und auf diese Weise die Gebäude auf eine tagsüber gewünschte Arbeitstemperatur abzukühlen.Buildings that were erected until a few years ago were on traditional type built; for example, the outer walls were mostly load-bearing Components and consisted of heavy material, e.g. B. bricks, the window area the building fronts were small, often not more than 15 per cent of the total frontal area Interior walls were used as load-bearing walls, for example made of bricks or hollow blocks listed, and the floors were relatively well developed. This had the result that the heat supplied to the buildings in one way or another, which is not used to cover the occurring heat losses in the building material was saved. The heat storage of the buildings could often be so great that that no special supply was necessary for the nightly heating. The air treatment systems the buildings were mostly put into operation early in the morning or were in operation when necessary in operation all night long to use the cooler night air and to this Way to cool the buildings to a desired working temperature during the day.
Wendet man dieses Verfahren auf ein nach iuoderner Bauweise errichtetes Gebäude an, so stellt man fest, daß die Wärmespeicherfähigkeit gering ist; das heißt, die Temperaturabnahme bzw. der Temperaturanstieg erfolgen sehr rasch und wirksam. Materialien, die die Möglichkeit haben, Wärme in einem nennenswerten Umfang zu speichern, werden heute nur noch in geringem Umfang verwendet; die Gebäudefronten werden mit großen Glasflächen versehen, bis zu 50 % Glasfläche ist heute nicht ungebräuchlich, und man verwendet leichte Außenverkleidungen, leichte Innenwände, dünne Zementfußböden u. dgl.If this method is applied to a modern building Building on, it is found that the heat storage capacity is low; That means, the temperature decrease or the temperature increase take place very quickly and effectively. Materials that have the ability to store heat to a significant extent, are only used to a limited extent today; the building fronts are with large glass surfaces, up to 50% glass surface is not uncommon today, and light external cladding, light internal walls, thin cement floors are used and the like
Die selbstregulierende Fähigkeit alter Gebäude, d. h. ihre Fähigkeit, Wärme weitgehend zu speichern bzw. abzugeben, muß daher in modernen Gebäuden durch eine sorgfältige Temperaturregelung ersetzt werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man weitgehend das Prinzip verwendet, die verteilte Luft auf eine für den Lüftungsbedarf notwendige Menge zu beschränken, und darüber hinaus wurde der Heizbedarf des Raumes durch in jedem Raum untergebrachte Wärmetauscher kompensiert, wobei die Wärmetauscher bei warmem Wetter, daß heißt im Sommer, mit Kaltwasser gespeist wurden, durch welches man die Raumluft mittels Saugwirkung unter Verwendung der Energie der Lüftungsluft (der Primärluft) strömen ließ. Solche Einrichtungen sind bekannt. Bei kaltem Wetter, z. B. im Winter, wurden die Wärmetauscher mit Warmwasser gespeist, wodurch unter anderem die Wärmeverluste durch die Außenwände des Raumes kompensiert wurden. Eine gewünschte eigene Regulierung der Raumtemperatur war durch Steuerung der Wärmetauscher entweder durch Veränderung der zirkulierenden Wassermenge oder der durch die Wärmetauscher strömenden Luftmenge möglich.The self-regulating ability of old buildings, i. H. their ability To store or give off heat to a large extent must therefore be carried out in modern buildings careful temperature control to be replaced. To avoid this disadvantage, One has largely used the principle that the distributed air on one for the ventilation requirement limit necessary amount, and in addition it became the heating requirement of the room compensated by heat exchangers housed in each room, the heat exchangers in warm weather, that is, in summer, were fed with cold water, through which the room air by means of suction using the energy of the ventilation air (the primary air) let flow. Such devices are known. In cold weather, z. B. in winter, the heat exchangers were fed with hot water, whereby under among other things, the heat losses through the outer walls of the room were compensated. One The desired regulation of the room temperature was done by controlling the heat exchanger either by changing the amount of water circulating or that through the heat exchangers flowing air volume possible.
Bei der bisher angewandten Veränderung der Wassertemperatur in den Wärmetauschern in Abhängigkeit von den Außenbedingungen und der Jahreszeit, erforderte der gewünschte Temperaturanstieg eine größere Durchflußmenge in den Wärmetauschern, wenn diese mit warmem Wasser gespeist wurden und eine geringere Durchflußmenge, wenn sie mit Kaltwasser gespeist wurden.With the previously applied change in water temperature in the Depending on heat exchangers from the external conditions and the Season, the desired temperature rise required a larger flow rate in the heat exchangers, if these were fed with warm water and a lower one Flow rate if they were fed with cold water.
Ein Nachteil dieser Steuerungsart liegt darin, daß, falls man in irgendeinem Raum die Temperatur der zugeführten Luft erhöhen oder senken will, man zunächst nicht weiß, in welche Richtung der Reglerknopf für die Regulierung der Durchflußmenge gedreht werden muß, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, da nicht bekannt ist, ob zu diesem Zeitpunkt ein Beheizungs- oder Kühlmedium durch das System strömt.A disadvantage of this type of control is that if you are in any If you want to increase or decrease the temperature of the air supplied to the room, you first does not know in which direction the control button for regulating the flow rate must be rotated to achieve the desired result, as it is not known whether a heating or cooling medium is flowing through the system at this point in time.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Größe des verfügbaren Regelbereiches vom Temperaturunterschied zwischen dem Wasser und den Wärmetauschern und der Raumluft abhängig ist und daß, wenn die Wassertemperatur den gleichen Wert erreicht hat wie die Raumtemperatur, keine Reguliermöglichkeit mehr besteht.Another disadvantage is that the size of the available Control range of the temperature difference between the water and the heat exchangers and the room air is dependent and that when the water temperature is the same value has reached room temperature, there is no longer any possibility of regulation.
Ziel der Erfindung ist, die obengenannten Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß das dem Wärmetauscher der Induktionsgeräte zugeführte flüssige Medium - unabhängig von den Außenbedingungen und der Jahreszeit bzw. Temperatur und Sonneneinstrahlung -auf einer Temperatur gehalten wird, die im wesentlichen für die gesamte Anlage gleich und geringer als die Temperatur der Sekundärluft ist und daß die Temperatur der Primärluft in Abhängigkeit von den Außenbedingungen reguliert wird. Dadurch, daß man das den Wärmetauschern zugeführte Wasser auf einer Temperatur hält, die dauernd wesentlich niedriger als die der Raumluft ist, erzielt man durch Verstellen des Bedienungsknopfes in einer bestimmten Richtung immer ein und dieselbe Wirkung auf die Raumluft, wahrend gleichzeitig immer ein großer Regelbereich zur Verfügung steht.The aim of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages. According to the invention this goal is achieved in that the heat exchanger of the Liquid medium supplied to induction devices - regardless of the external conditions and the season or temperature and solar radiation - at one temperature is kept, which is essentially the same for the entire system and less than is the temperature of the secondary air and that the temperature of the primary air as a function regulated by external conditions. By having the heat exchangers keeps the water supplied at a temperature that is permanently significantly lower than that of the room air is achieved by adjusting the control knob in one certain direction always one and the same effect on the room air, while at the same time a large control range is always available.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß keine so genannte Bereichsteilung des Umlaufsystems für das Müssige Medium nötig ist, um die Mediumtemperatur an die örtliche Lage der verschiedenen Gebäudeteile bezüglich der Lage- und Sonnenbedingungen anzupassen.Another advantage is that there is no so-called division of areas of the circulation system for the idle medium is necessary to bring the medium temperature to the local position of the various parts of the building with regard to the location and solar conditions adapt.
Um den Räumen während des Winters die für die Beheizungerforderliche Wärmemenge zuzuführen, kann die Lüftungsluft, die Primärluft zweckmäßigerweise mit einer den Außenbedingungen der Temperatur und Sonnenstrahlung angepaßten übertemperatur zugeführt werden. Um unter diesen Bedingungen einen Energieverlust auszuschalten, zu -dem ein gleichzeitiges Kühlen mit dem Medium und ein Erwärmen mit der Luft Anlaß geben würde, kann .das zirkulierende Wasser gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine zentrale Vorwärmung :der Primärluft verwendet werden. Dies wird dadurch 'bewerkstelligt, däß das in den Wärmetauschern der Induktionsgeräte erwärmte Medium durch einen oder .mehrere in der zentralen Luftaufbereitungsanlage vorgesehenenWärmetauscherdurch welchen (welche) -die Primärluft angesaugt wird, geleitet wird.To ensure that the rooms are heated during the winter The ventilation air, the primary air, can expediently supply the amount of heat an excess temperature adapted to the external conditions of temperature and solar radiation are fed. To eliminate energy loss under these conditions, in addition a simultaneous cooling with the medium and heating with the air cause would give, can. The circulating water according to an embodiment of the Invention for central preheating: the primary air can be used. this will thereby 'accomplished that the heated in the heat exchangers of the induction devices Medium through one or more heat exchangers provided in the central air handling unit which (which) the primary air is sucked in, is routed.
Um eine Kondensation der in der Raumluft .enthaltenen Feuchtigkeit auf den Wärmetauschern -der Induktionsgeräte ,zu verhindern, soll das .diesen Wärmetauschern zugeführte Medium .auf -einer Tem--peratur gehalten werden, welche nicht wesentlich unter der Taupunkttemperatur der Raumluft, d. h. der Sekundärluft, liegt, und zwar erforderlichenfalls durch Zuführung einer Wärmemenge aus einer eigenen Reizquelle in die geschlossene Kreisleitung.To avoid condensation of the moisture contained in the room air on the heat exchangers of the induction devices should be prevented by these heat exchangers medium supplied. be kept at a temperature which is not essential below the dew point temperature of the room air, d. H. the secondary air, lies, namely if necessary, by supplying a quantity of heat from its own stimulus source in the closed circuit line.
Um bei steigender Außentemperatur den Unterschied zwischen der -Temperatur des den Wärmetauschern der Induktionsgeräte zugeführten Mediums und der Raumtemperatur groß genug zu halten und einen ausreichend großen Regelbereich zu gewährleisten, muß eine entsprechende Wärmemenge der geschlossenen Kreislaufleitung durch eine eigene Kühlvorrichtung entzogen werden.To determine the difference between the temperature as the outside temperature rises of the medium fed to the heat exchangers of the induction devices and the room temperature to be kept large enough and to ensure a sufficiently large control range, must a corresponding amount of heat of the closed circuit line through a own cooling device can be withdrawn.
Die oben erwähnte Steuerung der Mediumtemperatur kann zwecknäßigerweise durch Zugabe einer geeigneten Menge warmen oder kalten Mediums erfolgen. Um dabei minimale Betriebskosten zu erzielen, wird gemäß der Erfindung .das erwärmte Medium der Leitung in einem Punkt zugeführt, der in der Rücklaufleitung von den Induktionsgeräten und vor dem (den) in Anspruch 3 genannten Wärmetauschern) liegt, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Leitung in einem Punkt ausgeströmt wirrt, der in der Rücklaufleitung von den Induktionsgeräten aber vor dem obenerwähnten Punkt liegt, wohingegen das gekühlte Medium der Leitung in einem Punkt zugeführt wird, der im Zuführungsrohr zu den Induktionsgeräten liegt, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Kreisleitung in einem Punkt ausgeströmt wird, der im Zuführungsrohr zu den Induktionsgeräten aber vor dem letztgenannten Punkt liegt.The above-mentioned control of the medium temperature can expediently by adding a suitable amount of warm or cold medium. To do it To achieve minimal operating costs, according to the invention. The heated medium fed into the line at one point, which is in the return line from the induction units and in front of the heat exchanger (s) mentioned in claim 3), while simultaneously a corresponding amount of medium flows out of the pipe at one point, the one in the return line from the induction devices but before the above Point lies, whereas the cooled medium is fed to the line in one point which lies in the feed pipe to the induction devices, while at the same time a corresponding amount of medium flows out of the circuit line at one point, the one in the feed pipe to the induction devices but before the last-mentioned point lies.
Der Vorteil der VorWärmung der einströmenden Primärluft unter gleichzeitiger Kühlung des Rücklaufmediums von den Wärmetauschern der Induktionsgeräte durch den (die) in der zentralen Anlage angeordneten Wärmetauscher ist nicht mehr gegeben, falls die Außentemperatur genauso hoch oder höher als die Temperatur -des zirkulierenden Mediums ist. In diesen Fällen ist es zweckmäßig, das von den Induktionsgeräten kommende Medium nochmals umlaufen zu lassen, und zwar indem man es unverzüglich den Induktionsgeräten im Nebenschluß zuleitet, ohne es zuerst durch den (die) in der zentralen Luftaufbereitungsanlage befindlichen Wärmetauscher zu leiten.The advantage of preheating the incoming primary air while at the same time Cooling of the return medium from the heat exchangers of the induction devices through the (the) heat exchanger arranged in the central system is no longer available, in case the outside temperature is as high or higher than the temperature of the circulating Medium is. In these cases it is advisable to use the one coming from the induction devices Allow the medium to circulate again by immediately placing it on the induction devices shunted without it first through the (s) in the central air handling unit located heat exchanger to conduct.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Wärmetauscher in .der zentralen Luftaufbereitungsanlage in bestimmten Fällen, z. B. im Sommer, zur Kühlung und zum Entfeuchten .der Lüftungsluft, d. h. der Primärluft, verwendet werden.An embodiment of the invention is characterized in that that the (the) heat exchanger in .the central air treatment system in certain Cases, e.g. B. in summer, for cooling and dehumidifying .the ventilation air, d. H. the primary air.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ans der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.Further details of the invention emerge from the following Description of the embodiments shown in the drawing.
In der Zeichnung sind mehrere in den Induktionsgeräten .der Anlage angeordnete Wärmetauscher 1 und ein zur zentralen Luftaufbereitungsanlage der Gesamtanlage gehörender Wärmetauscher 2 .dargestellt. Ferner ist .eine Rohrleitung 3 gezeigt, welche zusammen mit den Wärmetauschern 1 und 2 eine geschlosseneKreislaufleitung für .ein flüssiges Medium bildet. In .dieser Leitung ist außerdem eine Umlaufpumpe 4 enthalten. Darüber hinaus zeigt die Zeichnung einen Lüftungsstrom 5, der zur zentralen Vorwärmung durch den Wärmetauscher 2 strömt.In the drawing there are several in the induction devices. Of the system arranged heat exchanger 1 and one to the central air treatment system of the overall system associated heat exchanger 2 .shown. A pipeline 3 is also shown, which together with the heat exchangers 1 and 2 form a closed circuit line for. a liquid medium. There is also a circulation pump in this line 4 included. In addition, the drawing shows a ventilation flow 5, which leads to the central Preheating flows through the heat exchanger 2.
F i g. 2 zeigt eine Anordnung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Flüssigkeitsströmung durch den Wärmetauscher 2, und zwar mittels einer -eigeneu Pumpe 6 und einer Nebenleitung 7 - unabhängig davon, ob einer oder mehrere der Wärmetauscher 1 ganz oder teilweise abgeschaltet ist.F i g. 2 shows an arrangement for maintaining a constant flow of liquid through the heat exchanger 2, specifically by means of an own pump 6 and a secondary line 7, regardless of whether one or more of the heat exchangers 1 is completely or partially switched off.
F i g. 3 zeigt eine Anordnung, durch welche eine Menge warmen Mediums von einer in der Zeichnung nicht dargestellten eigenen Heizquelle der Kreislaufleitung bei 8 zugeführt wird, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge bei 9 ausgeströmt wird, um das den Wärmetauschern zugeführte Medium durch einen Thermostat 10 und ein Reglerventil 11 auf einer Temperatur zu halten, die nicht wesentlich unter der Taupunkttemperatur der Raumluft liegt.F i g. 3 shows an arrangement through which a lot of warm medium from a separate heating source, not shown in the drawing, of the circuit line is supplied at 8, while at the same time a corresponding amount of medium at 9 is flowed out to the medium supplied to the heat exchangers through a thermostat 10 and to keep a regulator valve 11 at a temperature that is not essential is below the dew point temperature of the room air.
In F i g. 4 ist eine Anordnung dargestellt, durch die eine geeignete Menge kalten Mediums von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Flüssigkeitskühler der Kreislaufleitung bei 12 zugeführt wird, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge bei 13 ausgeströmt wird, um das den Wärmeaustauschern 1 zugeführte Medium mittels eines Thermostats 14 und eines Reglerventils 15 auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten, die unter der der Raumluft liegt. Wie man aus den beiden zuletzt genannten Figuren erkennt, wird das erwärmte Medium (F i g. 3) der Kreislaufleitung in einem Punkt zugeführt, der in der Rücklaufleitung von den Wärmetauschern 1 und vor dem Wärmetauscher 2 liegt, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Kreislaufleitung in einem Punkt ausströmt, der in der Rücklaufleitung von den Wärmetauschern 1, aber vor dem obenerwähnten Punkt liegt, während bei dem in F i g. 4 gezeigten Fall das gekühlte Medium der Kreislaufleitung in einem Punkt zugeführt wird, der in der Zufuhrleitung zu den Wärmetauschern 1 liegt, wobei gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Kreislaufleitung in einem Punkt ausströmt, der in der Zufuhrleitung zu den Wärmetauschern 1, aber vor dem zuletzt genannten Punkt liegt.In Fig. 4 shows an arrangement through which a suitable amount of cold medium is supplied from a liquid cooler, not shown in the drawing, to the circuit line at 12, while at the same time a corresponding amount of medium is flowed out at 13 in order to circulate the medium supplied to the heat exchangers 1 by means of a thermostat 14 and a regulator valve 15 to maintain a predetermined temperature, which is below that of the room air. As can be seen from the last two figures mentioned, the heated medium (Fig. 3) is fed to the circuit line at a point that is in the return line from the heat exchangers 1 and upstream of the heat exchanger 2, while at the same time a corresponding amount of medium from the Circulation line flows out at a point which is in the return line from the heat exchangers 1, but before the above-mentioned point, while in the case of the one shown in FIG. 4, the cooled medium is fed to the circuit line at a point that is in the feed line to the heat exchangers 1, while at the same time a corresponding amount of medium flows out of the circuit line at a point that is in the feed line to the heat exchangers 1, but before the last mentioned point lies.
In solchen Fällen, in denen die Lüftungsluft 5 eine für die Kühlung des von denWärmetauschern 1 kommenden Mediums zu hohe Temperatur hat (wobei die Temperatur durch einen Thermostat 20 gemessen wird), wird das den Wärmetauschern 1 zugeführte Medium allein durch das bei 15 zugeführte gekühlte Medium auf der gewünschten Temperatur gehalten. Hierbei sollte die Lüftungsluft 5, unabhängig von den Temperaturbedingungen in den Wärmetauschern 1, zentral gekühlt und entfeuchtet werden. Dies kann, wie in F i g. 5 gezeigt ist, mittels eines durch den obenerwähnten Thermostat 20 gesteuerten Dreiwegventils 16 und einer Nebenleitung 17 erfolgen, durch welche die Kreislaufleitung 3 in zwei getrennte Kreise 3 a und 3 b geteilt werden kann, die bei 18 einen gemeinsamen Auslaß haben.In those cases where the ventilation air 5 is one for cooling the temperature of the medium coming from the heat exchangers 1 is too high (the Temperature is measured by a thermostat 20), this will be the heat exchangers 1 medium supplied solely by the cooled medium supplied at 15 to the desired Temperature held. The ventilation air should be 5, regardless of the temperature conditions in the heat exchangers 1, centrally cooled and dehumidified. This can be how in Fig. 5, by means of one controlled by the thermostat 20 mentioned above Three-way valve 16 and a secondary line 17 through which the circulation line 3 can be divided into two separate circles 3 a and 3 b, which at 18 have a common Have outlet.
F i g. 5 zeigt eine Zufuhrleitung 19 für die Zufuhr von kaltem Medium in die Kreislaufleitung 3 b. Diese Zufuhr wird durch ein von einem Thermostat 22 gesteuertes Ventil geregelt, wobei der Thermostat in dem vom Wärmetauscher 2 kommenden Luftstrom 5 angeordnet ist. In diesem Fall arbeitet der Wärmetauscher 2 als Kühler für die Lüftungsluft.F i g. 5 shows a supply line 19 for the supply of cold medium into the circulation line 3 b. This supply is controlled by a thermostat 22 controlled valve regulated, the thermostat in the coming from the heat exchanger 2 Air flow 5 is arranged. In this case, the heat exchanger 2 works as a cooler for the ventilation air.
Claims (7)
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