DE1604253C - Einrichtung zur Erzeugung bestimmter Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen in einer Untersuchungskammer - Google Patents
Einrichtung zur Erzeugung bestimmter Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen in einer UntersuchungskammerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Erzeugung bestimmter Feuchtigkeits- und/oder Temperaiurbedingungen
in einer Untersuchungskammer, durch welche hindurch ein im wesentlichen konstanter
Strom eines Gases, Dampfes oder Gasgemisches geleitet wird, mit einem mittels einer Wärmeaustauschfläche
auf diesen Gas- bzw. Dampfstrom einwirkenden Kühlsystem, Vorrichtungen zum Aufheizen und zum
Befeuchten des Gas- bzw. Dampfstromes und mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der genannten
Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen.
Untersuchungskammern, insbesondere Pflanzenuntersuchungskammern müssen bekanntlich einer Reihe
von Forderungen genügen, welche je nach der Anwendung an sie gestellt werden. Diese Forderungen
sind sehr verschieden und erstrecken sich von einem sehr engen bis zu einem weiten Bereich der einstellbaren
Betriebszustände, von einer Möglichkeit, nur die Temperatur einstellen zu können, bis zur gleichzeitigen
Einstellung von Temperatur und Feuchtigkeit, von der Einstellung eines einzigen unveränderlichen
Betriebszustandes bis zur automatischen' Veränderung des Betriebszustandes derart, daß beispielsweise
Umgehungsbedingungen entsprechend dem Tag- und Nachtwechsel oder entsprechend einem anderen periodischen
Programm erreicht werden, von einem System mit lOO°/oigem Kreislauf und mit Beimengung
von Kohlendioxid bis zu Systemen, bei welchen ein unveränderlicher Prozentsatz zugesetzter Frischluft
und abgeführter Abluft gefordert wird, von Regelsystemen,
welche innerhalb weiter Toleranzen arbeiten, bis zu Systemen, die innerhalb sehr enger Regeltoleranzen
arbeiten, so daß nur ganz geringe Abweichung gen der Betriebsbedingungen an verschiedenen Punkten
innerhalb des beispielsweise von Pflanzen eingenommenen Raumes auftreten, und schließlich von
Einrichtungen, bei welchen in Kauf genommen wird, daß sie mühevoll aufgebaut und langwierig von Hand
eingestellt werden müssen, bis zu Einrichtungen, welche automatisch arbeiten und schnell in Betrieb
gesetzt werden können.
Einrichtungen der eingangs dargelegten allgemeinen Bauart sind beispielsweise aus dem Buch Geisler
»Regelung von Heiz- und Klimaanlagen«, Marhold-Verlag, Berlin, 1963, S. 123 bis 127, bekannt. Solche
bekannten Klimaregeleinrichtungen, bei denen zur indirekten Klimaregelung (Taiipunktregelung) keine
Feuchtemessungen, sondern nur Temperaturmessungen stattfinden, sind zur Erzeugung eines Bereiches
von Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen in einer Untersuchungskammer, beispielsweise in
einer Pflanzenuntersuchungskammer, nicht geeignet oder sind zumindest bei Anwendung für einen solchen
Zweck zu aufwendig und damit'unwirtschaftlich. '
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Einrichtung zur Erzeugung bestimmter
Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungeri in einer Untersuchungskammer.derart auszulegen, daß
die Gesamtbelastungen des Kühlsystems im wesentlichen konstant sind und auch dann auf wirtschaftliche
Weise eine stabile Regelung möglich ist, wenn starke Geschwindigkeitsschwankungen des Wärme-, und
Stoffüberganges des der Regelung unterzogenen Gasgemisches auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß diese Regeleinrichtung sowohl
auf die latente als auch auf die freie (fühlbare) Wärme in dem Gas- bzw. Dampfstrom innerhalb der
Untersuchungskammer ansprechende Fühlermittel aufweist und von dem Kühlsystem unabhängig ist und
daß mittels der Regeleinrichtung der zu regelnde Zustand,
welcher ein Bereich von Feuchtigkeits- und/
5 oder Temperaturwerten ist, durch zusätzliche Wärmezufuhr bzw. -abfuhr erzeugbar ist, während die Gesamtlast
des Kühlsystems einen konstanten Wert beibehält bzw. bei Soilwertänderungen bezüglich des zu
regelnden Zustandes in einen entsprechenden anderen
ίο konstanten Wert übergeht. ■ ■ ' .
Im Betrieb einer erfindungsgemäßen Einrichtung ist so erreicht, daß der Luft- und.Kühlkreislauf nach
Einschaltung oder Umschaltung rasch den gewünschten Betriebszustand einnimmt und automatisch arbeitet,
wobei für jeden gewählten Sollwertzustand ein stabiler, eingeschwungener Strömungszustand erreicht
wird. Bei diesem Betriebszustand sprechen ein Trockentemperatur-Regler und ein Taupunktregler
ausschließlich auf echte Belastungen des Kühlsystems
an. ■ '..-..■■■ .' . . . '
Die Gesamtbelastungen des Kühlsystems werden
im wesentlichen konstant und die unechten Belastungen werden möglichst klein gehalten, so daß sich ein
besonders wirtschaftlicher Betrieb ergibt, bei dem die
as Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung
nur auf Änderungen der echten, unmittelbar mit den genannten Bedingungen in Beziehung stehenden Belastungen
des Kühlsystems anspricht und die Gesamtbelastung des Kühlsystems für den jeweils eingestellten
Sollwertzustand der Regeleinrichtung konstant gehalten wird. Das wird durch von den Regeleinrichtungen
bewirkte Änderungen des Einlaßzustandes an dem Verdampfer ermöglicht, indem die Regeleinrichtungen
auf das Gas, den Dampf oder das Gas/Dampf-Ge-
misch einwirken. '- ■ " :
Mittels der Erfindung kann also ein gegenüber bekannten
Systemen einfacher und billiger herstellbares Regelsystem für eine, hinsichtlich der Umgebungsbedingungen
im Inneren regelbare, Untersuchungskammer aufgebaut werden, welches die gewünschten
Temperatur- und Feuchtigkeitswerte entweder einzeln oder gemeinsam, aufrechterhält und eine Regelung in
dem jeweils gewünschten Bereich, eng oder weit, auch dann ermöglicht, wenn starke Geschwindigkeits-Schwankungen
des Wärme- und Stoffüberganges des der Regelung unterzogenen Gasgemisches auftreten.
Nach Wunsch kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung auch ein automatischer Wechsel
der Sollwerte von Temperatur und Feuchtigkeit nach einem bestimmten Programm erfolgen, so daß innerhalb
eines bestimmten Bereiches, einstellbarer Sollwerte eine automatische, hinsichtlich des Programmes
periodische Regelung erreicht wird.
Diese weitere Ausbildung der Erfindung ist besonders dann von Vorteil, wenn die betreffende Untersuchungskammer
als Pflanzenuntersuchungskammer für Versuche bezüglich des Pflanzenwachstums verwendet
wird. Durch den Wechsel der vorgegebenen : Bedingungen innerhalb der Untersuchungskammer
werden die, natürlichen Tag- und Nachtbedingüngen nachgebildet. ., . '
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschema einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung gewünschter Feuchtigkeits-
und/oder Temperaturbedingungen sowie ein dabei verwendetes Regelsystem,
5 6
Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild, welches die veränderlich sind. Dabei ist der Kühlkompressor stän-Grundschaltung
der elektrischen Teile des erfindungs- dig eingeschaltet,
gemäßen Ausführungsbeispieles nach F i g. 1 zeigt. Nach Verlassen des Nachheizers 131 wird die Luft
gemäßen Ausführungsbeispieles nach F i g. 1 zeigt. Nach Verlassen des Nachheizers 131 wird die Luft
Eine Untersuchungskammer mit im obigen Sinne mittels eines Gebläses 134 an einem topfförmigen Beregelbaren
Umgebungsbedingungen weist einen Kam- 5 feuchter 135 vorbeigetrieben, welcher wiederum eine
merraum 100 mit isolierten Kammerwanden 101 und Heizvorrichtung in Form einer Reihe unmittelbar beeinen
Beleuchtungsabschnitt 102 auf, welcher den heizter Drähte 136 enthält. Ferner ist ein Filter 137 in
oberen Teil des die eigentliche Untersuchungskammer dem Kreislauf vorgesehen, welcher zweckmäßigerbildenden
Kammerraumes einnimmt und eine Reihe weise stromaufwärts- von dem Vorwärmer 128 anin
der Zeichnung nicht dargestellter Lampen enthält, io geordnet ist.
die durch einen Ventilator 103 gekühlt werden, wel- Die Regeleinrichtung für die Luft-Klimatisierungs-
cher über einen Filter 104 Frischluft durch den Be- anlage wird durch einen Vorwärm-Regler 138, einen
leuchtungsabschnitt 102 fördert. Nachheiz-Regler 139 und einen Taupunkt-Regler 140
Die durch die Untersuchungskammer hindurchge- gebildet. Diese drei Regler sind mit einem zeitgesteuförderte
Luft wird auf einem Turbulenz erzeugenden 15 erten Tag-Nacht-Programmgeber 141 verbunden..
Strömungsweg geführt. Hierzu wird sie zunächst in Bei einer Untersuchungskammer für Pflanzen ist
Strömungsweg geführt. Hierzu wird sie zunächst in Bei einer Untersuchungskammer für Pflanzen ist
einem Vorraum 108 am Boden der Untersuchungs- es wünschenswert, daß eine geringe Menge von
kammer sorgfältig gemischt, gelangt hierauf durch Frischluft angesaugt wird, welche eine gleiche Menge
einen hinsichtlich seines Volumens einstellbaren Be- der umlaufenden Luft ersetzt, welch letztere abgelas- ·
reich von Diffusorplatten bzw. Lochplatten 109 und 20 sen wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
tritt dann in einen Raum ein, welcher sich unterhalb der Erfindung wird Frischluft durch eine oberhalb des
der auf einem Zwischenboden 120 stehenden Pflan- Filters 137 befindliche, von Hand einstellbare Öffzen
121 in der Untersuchungskammer befindet. Die nung 142 eingezogen, und ein ebenfalls von Hand ein-Luftzuführung
in dem beispielsweise von Pflanzen stellbarer Auslaß 143 stromabwärts von dem Gebläse
eingenommenen Raum der Untersuchungskammer ist 25 134 sorgt für den Ablaß einer bestimmten, konstanten
damit so gestaltet, daß eine Strömungsverteilung mit Menge von Luft aus dem Kreislauf,
gleichförmiger Geschwindigkeit, eine gleichförmige Die Regeleinrichtungen haben, wie aus Fig. 1 der
gleichförmiger Geschwindigkeit, eine gleichförmige Die Regeleinrichtungen haben, wie aus Fig. 1 der
Temperatur und eine gleichförmige relative Feuchtig- Zeichnungen ersichtlich ist, überhaupt keine Verbinkeit
erzielt wird, da auf Grund der Strömungsvertei- dung zum Verdampfer oder irgend einem anderen
lung die Temperaturunterschiede in dem von den 30 Teil des Kühlsystems. Der Kühlkreislauf mit dem
Pflanzen eingenommenen Raum sehr klein sind, wo- darin enthaltenen, verdichteten und wieder entspannbei
auch die von einer Lichtquelle auf den Untersu- ten Dampf arbeitet vollkommen frei. Auf Grund einer
chungsraum übertragene Wärme möglichst niedrig ge- bestimmten Voreinstellung entsprechend dem gehalten
wird. wünschten Arbeitsbereich und den gewünschten Be-Innerhalb der Untersuchungskammer 100 sind ein 35 triebsbedingungen nimmt der Verdampfer von selbst
Taupunkttemperaturfühler 122 und ein Trockentem- seinen stabilen Betriebszustand für den gewählten
peraturfühler 123 angeordnet, welche über biegsame Sollwertzustand ein. Ein thermostatisches Ausdeh-Leitungen
derart angeschlossen sind, daß sie an jeden nungsventil bildet das einzige Regelorgan im Kühlbeliebigen Punkt innerhalb des von den Pflanzen ein- kreislauf. Es ist kein Heißgasnebenschluß, kein Gegenommenen
Raumes bewegt werden können. Diese 40 gendrucksteuerventil, keine automatische Entla-Fühler
geben ihre Meßwerte an einen Taupunktregler stungsvorrichtung oder Kompressordrehzahl-Regelbzw,
an einen Nachheizregler weiter. Über Luftablaß- vorrichtung notwendig, wenn die Einrichtung entspreöffnungen
124 wird Luft aus der Untersuchungskam- chend einem bestimmten Sollwertzustand arbeitet.
mer abgezogen. Die Luftablaßöffnungen 124 sind un- Die Anordnung der Heizdrähte des Vorwärmers mittelbar unterhalb des Beleuchtungsabschnittes 102 45 ermöglicht eine ausreichende Belastung des Veran mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenwänden dampfers, um einen Reifansatz zu verhindern, und erder Untersuchungskammer angeordnet. möglicht eine Beschränkung der Entfeuchtung. Der Eine Kondensator-Kompressoreinheit 126 eines Vorwärmer befindet sich nicht bei jedem Einstell-Kühlsystems ist an eine Klimatisierungseinrichtung punkt des gesamten Bereiches, sondern nur im Falle 127 für das umzuwälzende Dampf-Gas-Gemisch an- 50 solcher Sollwerteinstellungen in Betrieb, bei weichen geschlossen, welche ebenfalls eine durch Wände be- ein Reifansatz verhindert werden muß, oder wenn die grenzte Kammer aufweist, in welcher stromauf von Belastung der Beleuchtungseinrichtung verringert einem Direktverdampfer 129 ein Vorwärmer 128 an- werden soll.
mer abgezogen. Die Luftablaßöffnungen 124 sind un- Die Anordnung der Heizdrähte des Vorwärmers mittelbar unterhalb des Beleuchtungsabschnittes 102 45 ermöglicht eine ausreichende Belastung des Veran mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenwänden dampfers, um einen Reifansatz zu verhindern, und erder Untersuchungskammer angeordnet. möglicht eine Beschränkung der Entfeuchtung. Der Eine Kondensator-Kompressoreinheit 126 eines Vorwärmer befindet sich nicht bei jedem Einstell-Kühlsystems ist an eine Klimatisierungseinrichtung punkt des gesamten Bereiches, sondern nur im Falle 127 für das umzuwälzende Dampf-Gas-Gemisch an- 50 solcher Sollwerteinstellungen in Betrieb, bei weichen geschlossen, welche ebenfalls eine durch Wände be- ein Reifansatz verhindert werden muß, oder wenn die grenzte Kammer aufweist, in welcher stromauf von Belastung der Beleuchtungseinrichtung verringert einem Direktverdampfer 129 ein Vorwärmer 128 an- werden soll.
geordnet ist, der durch eine Reihe unmittelbar beheiz- Der Verdampfer ist dasjenige Bauteil der Einrichter
elektrischer Heizleiter gebildet wird. Die durch 55 tung, welches zum Ausgleich der Gesamtbelastung
den Vorwärmer erzeugte Temperatur wird mittels des Systems dient.
eines Trockentemperaturfühlers 130 aufgenommen. Das Nachheizaggregat ist das einzige Regelorgan,
Nachdem das umzuwälzende Gemisch aus Luft und mittels welchem innerhalb der Untersuchungskammer
Dampf am Verdampfer 129 vorbeigeströmt ist, ge- eine bestimmte Betriebsbedingung hinsichtlich der
langt es zu einem Nachheizer 131, welcher ebenfalls 60 Trockentemperatur aufrechterhalten wird. Dabei ist
von einer Reihe unmittelbar beheizter Drähte gebildet der Verdampfer auf eine Kühlleistung eingestellt,
wird. Es ist zu beachten, daß die Durchströmmenge welche gleich oder größer als die Summe sämtlicher
des Dampf-Gas-Gemischkreislaufes und die Nach- meßbarer Wärmequellen des gesamten Systems ist.
heizeinstellung stromabwärts vom Verdampfer kon-. Sobald die Kühlkapazität die Summe der meßbaren
stant, sowie der Zustand des Dampf-Gas-Gemisches 65 Wärmequellen des Systems übersteigt, tritt der Nachauf
der Einlaßseite des Verdampfers, bei bestimmter heiz-Regler in Tätigkeit und greift in den Kreislauf im
Sollwerteinstellung die Kondensatortemperatur und Sinne einer Aufrcchtcrhaltung der eingestellten Trokdie
Temperatur des Kältemittels im Verdampfer un- kentemperatur ein.
Der Befeuchter 135 ist das einzige Regelorgan, Weise die Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung 136
mittels welchem eine bestimmte Taupunkttemperatur des Topf-Befeuchters 135 steuert.
oder eine bestimmte relative Feuchtigkeit innerhalb Jedem dieser Regelkreise sind jeweils getrennte
der Untersuchungskammer 100 aufrechterhalten Eingabevorrichtungen zur Einstellung der Sollwerte
wird; Auch hier ist wieder zu bemerken, daß der Ver- 5 für den Tagbetrieb und den Nachtbetrieb zugeordnet,
dämpfer 129 auf eine unveränderliche Entfeuchtungs- welche für den Vorwärmer bei jeweils 158 und 159,
leistung eingestellt ist, weiche gleich oder größer als für den Nachheizer jeweils bei 160 bzw- 161 und für
die Summe aller Verdampfungs-Wärmequellen des den Taupunkt-Regler jeweils bei 162 bzw. 163 ange-System
ist. Sobald die Entfeuchtungskapazität den Be- deutet sind und welche sämtlich über ein gemeinsames
trag der Verdampfungs-Wärmequellen des Systems 10 Zeitschaltwerk 141 gesteuert werden. .
überschreitet, greift der Taupunkt-Regler 140 im Im folgenden wird der Ablauf der einzelnen Funk-
Sinne jeiner Aufrechterhaltung des eingestellten Soll- tionen der elektrischen Schaltung und des Kühlkreiswertes
der Taupunkttemperatur oder der relativen lauf es der Einrichtung beschrieben. Feuchtigkeit ein. '■ ',: .,.·'...
Bei der hier beschriebenen Ausführung werden 15
durch die Einlaßöffnung 142 vier Prozent Ergän- 1. Einstellung vor Inbetriebnahme
zungsluft von außen zugeführt, wobei vorausgesetzt
ist, daß die absolute Feuchtigkeit den Wert von 9,3 g Die Betriebsdrehzahl des Kompressors wird gemäß
Feuchtigkeit je kg Trockenluft nicht überschreitet. einem Betriebsdiagramm eingestellt und normaler-Wenn
jedoch die absolute Feuchtigkeit diesen Wert 20 weise arbeitet der Kompressor für die Nacht-und Tag7
überschreitet, so geht das System zu einem Betrieb mit einstellung jeweils mit derselben Drehzahl bzw. Ka-100°7oigem
Kreislauf über; wobei als Ersatz für die pazität. Auch die Einsteilungen des Vorwärm-Luftzufuhr
von außen eine entsprechend bemessene Reglers 138 werden Jeweils für den Nachtbetrieb und
Menge von Kohlendioxyd beigemischt wird. den Tagbetrieb aus dem genannten Diagramm ent-
Die Regeleinrichtung kann automatisch zwischen 25 nommen, und der Vorwärmer 149 sorgt automatisch
Tag- und Nacht-Betriebsbedingungen umgeschaltet dafür, daß die tatsächlichen Temperaturen während
werden. des Nachtbetriebes und des Tagbetriebes an einer
Die Einrichtung ist so ausgelegt, daß die im Förder- stromaufwärts vom Verdampfer 129 gelegenen Maßstrom
liegenden Kühl- und Entfeuchtungsflächen so- stelle nicht unter diese minimalen Einstellwerte abfalwie
die Heiz- und Befeuchtungsflächen für den Soll- 30 len.
wertbereich innerhalb der psychrometrischen Betriebs- Der Nachheiz-Regler 139 und der Taupunkt-Reggrenzen
lediglich mit dem zum Ausgleich der Wärme- ler 140 werden auf Werte eingestellt, welche entspre-
bzw. Feuchtigkeitsbelastung gerade erforderlichen chend einem bestimmten durchzuführenden Versuch
Energieminimum zu versorgen sind, obwohl jeweils von der Bedienungsperson vorgegeben werden. Auch
ein bestimmter Bereich von Feuchtigkeits- und/oder 35 diese Werte werden in einfacher Weise jeweils für den
Temperaturwerten geregelt wird. Nachtbetrieb und den Tagbetrieb einmal eingestellt
Ein Abfall (oder Anstieg) der durch den Vorwär- und dann in der betreffenden Stellung belassen. Fermer
128 verursachten Temperatur wird durch den ner wird auch der Zeitgeber 141 eingestellt, so daß das
Trockentemperaturfühler 130 aufgenommen, welcher von der Bedienungsperson für den betreffenden Ver-.
mit dem Vorwärm-Regler 138 zusammenwirkt, wenn 40 such gewünschte Programm hinsichtlich des Wechsels
die Temperatur von einem bestimmten Sollwert ab- von Nacht- und Tagbetrieb erreicht wird,
weicht. Gemäß F i g. 4 wirkt der Regler 138 dann auf Die Anlage arbeitet automatisch, doch können für
einen Antriebsmotor 147 ein, der mit einem Regel- bestimmte Versuchszwecke besondere Handschalter
transformator 148 gekuppelt ist und die Energiezu- für weitere willkürliche Einstellungen vorgesehen
fuhr zu einer Heizdrahtanordnung 149 steuert. Hat 45 sein. Zusätzlich enthält die Ausführungsform gemäß
der Transformator 148 seine oberste (ocjer unterste) F i g. 1 Einstellorgane zur Feineinstellung von Hand
Grenzstellung erreicht, so werden in der Zeichnung zur Auswahl der jeweiligen Tag- und Nachtbedingunnicht
dargestellte Schaltrelais ausgelöst, welche je- gen, welche an jedem der drei Regler vorgesehen sind
weils nacheinander mittels Schaltkontakten 150 ent- und welche in F i g. 1 neben den die Bezugszahlen 158
sprechende unveränderliche Heizdrahtwicklungen 50 bis 163 tragenden automatischen Reglerteilen ange-
151 der gesamten Heizvorrichtung des Vorwärmers deutet sind.
128 in den Stromkreis einschalten (oder abschalten). Zur Verwirklichung der Tag-Versuchsbedingungen
Jede der Heizwicklungen 151 ist um einen bestimmten wird von dem Zeitgeber 141 eine Relais-Erregerspule
Betrag, (im vorliegenden Ausführungsbeispiel um ein eingeschaltet, welche ihrerseits eine Betätigung der in
halbes Kilowatt), kleiner als der Abschnitt 149 der 55 F i g. 4 der Zeichnungen abgebildeten Schaltkontakte
Heizvorrichtung, und dieser Leistungsunterschied ist 167 vornimmt. Diese schalten die dem Tagbetrieb zugrößer
als die größte, möglicherweise auftretende geordneten Sollwertgeber ein und trennen die dem
Schwankung der echten Belastungen, so daß nach Er- Nachtbetrieb zugeordneten Sollwertgeber ab (oder
reichen eines stetigen Strömungszustandes niemals umgekehrt). Dieselben Schalter können gleichzeitig
eine der Heizwicklungen unveränderlicher Größe 60 zur Ein- oder Ausschaltung der Beleuchtungseinrichdurch
die Grobregelung zugeschaltet oder abgeschal- tung 102 dienen, je nachdem, ob die Tag-Sollwerte
. tet wird. oder die Nacht-Sollwerte wirksam sind.
In ähnlicher Weise erfolgt gemäß F i g. 4 über den
Trockentemperaturfühler 123 eine Steuerung eines 2. Inbetriebsetzung
Antriebsmotors 154, von welchem aus wiederum die 65
■ Heizvorrichtung des Nachheizers 131 gesteuert wird, Die Bedienungsperson schaltet die Einrichtung ein.
während der Taupunkttemperaturfiihler 122 dem An- Hierdurch wird das Fördergebläse 134 in Betrieb getriebsmotor
155 zugeordnet ist, welcher in gleicher setzt.
3. Automatischer Betrieb der Regeleinrichtung
Wenn das Gebläse 134 eingeschaltet ist, werden auch die Heizvorrichtungen 128, 131 und 136 zugeschaltet,
und die Energiezufuhr bzw. die Wärmeentwicklung stellt sich entsprechend den in der obigen
Weise vorgegebenen Sollwerten ein. Die Kondensatorpumpe wird hierauf ebenfalls automatisch eingeschaltet,
worauf die Einschaltung des Kühlsystemkompressors erfolgt. Die" nun den Heizvorrichtungen
entgegenwirkende Kühlwirkung des Kühlkreislaufes führt dazu, daß die Trockentemperatur und die Taupunkttemperatur
innerhalb der Untersuchungskammer 100 unterhalb oder auf den von der Bedienungsperson
festgelegten Mindestwert abfallen. Es werden daher zusätzliche Heizwicklungen automatisch und
jeweils nacheinander zugeschaltet. Und zwar erfolgt zunächst eine Steuerung des hinsichtlich seiner Größe
veränderlichen Teiles der Heizvorrichtung, worauf, wenn dies nötig ist, Heizwicklungen unveränderlicher
Größe zugeschaltet werden, bis die gewünschte Tem-
10
peratur erreicht ist und sich ein beständiger, ,Strömungszustand
einstellt, in welchem die Antriebsmptoren der Regeltransformatoren auf die langsamen Änderungsgeschwindigkeiten
der Istwerte ansprechen, welche nur den Änderungen der echten Belastungen
entsprechen, wodurch, eine Regelung in sehr engen
Grenzen erreicht. wird, während demgegenüber die Grobregelung nur dann anspricht, wenn ,ein; Einschaltzustand
oder ein Umschaltzustand auftritt, wet:
chem die Regeleinrichtung in der oben beschriebenen Weise durch Grobregelung folgt. /.' , ■ ' ..·,· ,,..*-;;
Bei einem Temperaturanstieg, welcher beispielsr weise beim Umschalten von der Nachteinstellung auf
die Tageinstellung bzw. umgekehrt auftritt, wird wiederum bei Bedarf die Grobregelung wirksam. Darauf
werden jeweils fortschreitend wieder Heizwicklungen unveränderlicher Größe in der oben beschriebenen
Weise aus dem Stromkreis herausgenommen. Wie bereits ausgeführt, übernehmen nach Erreichen eines
ao Gleichgewichts-Betriebszüstandes ausschließlich die Regel transformatoren die Regelung innerhalb der drei
genannten Heizvorrichtungen. . ...
. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Einrichtung zur Erzeugung bestimmter Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen
in einer Untersuchungskammer, durch welche hindurch ein im wesentlichen konstanter Strom eines
Gases, Dampfes oder Gasgemisches geleitet wird, mit einem mittels einer Wärmeaustauschfläche auf
diesen Gas- bzw. Dampfstrom einwirkenden Kühlsystem, Vorrichtungen zum Aufheizen und
zum Befeuchten des Gas- bzw. Dampfstromes und mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der ge- iS
nannten Feuchtigkeits- und/oder Temperaturbedingungen, dadurch gekennzeichnet,
daß diese Regeleinrichtung (122, 123, 139, 140) sowohl auf die latente als auch auf die freie (fühlbare)
Wärme in dem Gas- bzw. Dampf strom innerhalb der Untersuchungskammer. (100) ansprechende
Fühlermittel (122, 123) aufweist und von
dem Kühlsystem (126, 129) unabhängig ist und daß mittels der Regeleinrichtung der zu regelnde
Zustand, welcher ein Bereich von Feuchtigkeits- und/oder Temperaturwerten ist, durch zusätzliche
Wärmezufuhr bzw. -abfuhr (131, 136) erzeugbar ist, während die Gesamtlast des Kühlsystems
einen konstanten Wert beibehält bzw. bei Sollwertänderungen bezüglich des zu regelnden Zu-Standes
in einen entsprechenden anderen konstanten Wert übergeht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschfläche ein
Verdampfer (129) ist und daß die Heizvorrichtung einen stromaufwärts von dieser Wärmeaustauschfläche
gelegenen Vorwärmer (128) aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des
Verdampfers (129) so gewählt ist, daß an seiner Wärmeaustauschfläche eine Entfeuchtung des
vorbeiströmenden Dampf-Gas-Gemisches stattfindet, durch welche dieses auf einen dem eingestellten
Sollwert der Untersuchungskammer (100) gleichen oder unter diesem Wert gelegenen Feuchtigkeitsgehalt
gebracht wird.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts
von der Wärmeaustauschfläche des Verdampfers (129) ein Nachheizer (131) angeordnet ist, dessen
Heizflächen für den Sollwertbereich innerhalb der psychrometrischen Betriebsgrenzen (Fig. 2) nur
mit minimaler Energie zu versorgen sind, und daß dieser Nachheizer eine Temperatursteuereinrichtung zur Erzeugung bestimmter Trockentempera-
tur-Betriebsbedingungen (123) innerhalb eines Trockentemperatur-Einstellbereiches dient.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung
bestimmter Werte des Wassergehaltes innerhalb eines Taupunkttemperatur-Einstellbereiches
(162, 163) eine Befeuchtungsvorrichtung (135, 136) dient, welche stromabwärts von der Wärmeaustäuschfläche
des Verdampfers (129) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Vorwärmers
(128) so gewählt ist, daß dieser dem vorbeiströmenden DampfrGas-Gemisch zur Verhinderung
der Reifbildung durch Erzeugung konstanter Betriebsbedingungen innerhalb des Kühlsystems
ausreichend Wärme zuführt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die
stromabwärts von dem Vorwärmer (128) auftretende Trockentemperatur des Dampf-Gas-Gemisches
ansprechendes Trockentemperatur-Meßorgan (130) vorgesehen ist, welches mittels eines
Vorwärmreglers (138) auf diesen Vorwärmer im Sinne einer Regelung der Temperatur des Dampf- '
Gas-Gemisches stromabwärts von dem Vorwärmer einwirkt, und daß die den Fühlermitteln (122,
123) zugeordneten Teile der Regeleinrichtung ein Taupunkt-Regler (140) und ein Nachheizregler
(139) sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmer
(128) der Nachheizer (131) und die Befeuchtungsvorrichtung (135, 136) jeweils eine Anordnung
elektrischer Heizleiter (z. B. 149, 151) auf- sweisen und daß jede dieser Heizleiteranordnungen ν
jeweils mindestens ein Heizelement (z. B. 149) enthält, welches jeweils von einem motorbetätigten
(147, 154, 155) Regeltransformator (148) gesteuert wird (F i g. 4).
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Heizleiteranordnungen (149, 151) Teilabschnitte (151) aufweist, die mittels
Schalter (150) nacheinander zu- bzw. abschaltbar sind, nachdem der jeweilige Transformator
(148) seine obere bzw. untere Grenzspannung erreicht hat (F i g. 4).
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche? bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärm-Regler
(138), der Nachheizregler (139) und der Taupunktregler (140) Eingabeeinrichtungen (158,
159, 160, 161, 162, 163) zur Einstellung der Tag- und Nachtsollwerte sowie eine Zeitsteuereinrichtung
(141) enthalten, mittels welcher diese Sollwerte jeweils aufeinanderfolgend einstellbar sind
(F i g. 1 und 4).
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 (.
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts von der Heizvorrichtung (128) ein Zuluft-Einlaß
(142) angeordnet ist und daß stromabwärts von einem den Strom des Dampf-Gas-Gemisches
erzeugenden Gebläse (134) ein von Hand einstellbares Auslaßventil (143) angeordnet ist (Fig. 1).
12. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
auf die Wärmeaustauschfläche auftreffende Dampf-Gas-Gemischstrom, die Kühlsystemkondensationstemperatur,
die Kältemitteltemperatur und der aufgeheizte Dampf-Gas-Gemischstrom stromabwärts vom Verdampfer (129) für einen
bestimmten Betriebssollwert jeweils konstant sind, daß ferner der Kompressor des Kühlsystems fortwährend
im Einschaltzustand ist, daß weiter der , gesamte Dampf-Gemisch-Strom an der Wärmeaustauschfläche
vorbeigeführt ist und daß schließlich als einziges automatisches Regelorgan in dem Kühlsystem ein thermostatisches Entspannungsventil
vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AU5774765 | 1965-04-20 | ||
AU57747/65A AU402202B2 (en) | 1966-04-13 | Phytotron | |
DEN0028415 | 1966-04-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1604253B1 DE1604253B1 (de) | 1972-10-12 |
DE1604253C true DE1604253C (de) | 1973-05-10 |
Family
ID=
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