DE1934672A1

DE1934672A1 - Regeleinrichtung fuer Klimaanlagen

Info

Publication number: DE1934672A1
Application number: DE19691934672
Authority: DE
Inventors: Ruppel Dr Werner
Original assignee: RUPPEL DR WERNER
Current assignee: RUPPEL DR WERNER
Priority date: 1969-07-09
Filing date: 1969-07-09
Publication date: 1971-01-14

Description

dr. werner RUPPEL S321 wERTHHovEN, den 8. Juli 1969

KONIOSTIlAStI a TIL. BAD CODIiIMO [o*999l 14067

REGELEINRICHTUNG FÜR KLIMAANLAGEN

Die Klimatisierung größerer Räume, in denen temperaturempfindliches Gerät steht, erfolgt mit Hilfe durchströmender Luft. An den für die Temperaturkonstanz wichtigen Punkten oder auch in dem AblM/tkanal wird mit Temperaturfühlern die Isttemperatur gemessen, und als Funktion der Differenz zwischen diesem Istwert und einem vorgegebenen Sollwert wird die Temperatur der Zuluft dann so ein- «ereaelti daß die Differenz von Soll- und Istwert der Raumtemperatur zum Minimum wird. .

Bisweilen werden gleichzeitig für ti-e Raumfeuchte bzw. den Taupunkt" zwei Schranken verlangt, was eine Be- ttho( eine Entfeuchtungc.einrichtung erfordert.

Werden im Klimaraum hohe Anforderungen «nn otia- Temperaturkonstanz gestellt, so müssen die Einrichtungen zum Kühlen und Heizen der Zuluft genau arbeiten und stetig steuerbar sein* Solche Einrichtungen mit ihren Steuerorganen sind aber wesentlich aufwendiger als unstetige mit' grober Wirkungsstufung oder gar als solche, die, wie beispielsweise eine Kühlmaschine mit Direktverdampfer,' von einem einfachen Ein-Aus-Schalter steuerbar sind.

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Die Erfindung ermöglicht die Verwendung von wirtschaftlichen, nur unstetig steuerbaren Heiz- und Kühleinrichtun- ' gen für Klimaräume mit engen Temperaturtoleranzen. Hierzu sind erfindungsgemäß in der Zuluftleitung unmittelbar hinter den ..inrichtungen zum Kühlen und Heizen der Zuluft Fühler zur Temperaturmessung angebracht. Aus dem Vergleich von Soll- und Istwert des Klimaraumes wird erfindungsgemäß zunächst der Zuluft-Sollwert hergeleitet. Aus dem Vergleich dieses Zuluft-Sollwertes mit dem gemessenen Zuluft-Istwert wird eine Stellgröße gebildet,,die ihrerseits Heizung und Kühlung je nach"dem Bedarf ein- und ausschaltet. Kurzzeitliche Schwankungen der Temperatur werden von Wärmespeichern aufgenommen. ■ ·

In Weiterbildung der Erfindung können bei Verwendung eines grobgest.uften Heizregisters und eines stetig verstellbaren Luftmischsystems die Wärmespeicher praktisch wegfallen, Außerdem ist ein sehr wirtschaftlicher Betrieb möglich.

Weiterhin erlaubt die Erfindung durch gesteuerte Verstärkung der Kühlwirkung die Einhaltung eines Höchstwertes für den Taupunkt der Zuluft, ohne daß dabei im Klimäraum Temperäturschwänkungen entstehen. ·

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausfüiirungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend erklärt.

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Gemäß Fig. 1 tritt die Luft als Frischluft ein. Durch ein Gebläse wird sie erst durch eine Kühl- und dann durch eine Heizeinrichtung geschickt. Sodann wird sie als Zuluft dem Klimaraum zugeführt, von wo sie als Abluft wieder.fortgeführt wird. ■

Im Klimaraum befindet sich an der konstant zu haltenden Meßstelle der Temperaturfühler R. Unmittelbar hinter der Kühleinrichtung befindet sich erfindungsgemäß der Temperaturfühler K, und hinter der Heizeinrichtung befindet sich der Fühler H. Weiterhin soll die Luft noch durch zwei Wärmespeicher strömen.

Die Steuerung und Regelung der Anlage ist in der Fig. 2 dargestellt. Ihre Wirkung soll im folgenden mit elektronischen Begriffen erklärt werden, obwohl die Regelung natürlich auch hydraulich oder pneumatisch erfolgen kann.

Der durch den Fühler R erfaßte Raum-Istwert wird mit einem fest vorgegebenen Raum-Sollwert verglichen. Die Differenz beider Werte liegt am Eingang eines Funktionsverstärkers. Dieser kann außer einem Proportionalanteil noch einen Integralanteil und in Sonderfällen auch einen Differenzialanteil enthalten. Der Ausgang des Verstärkers ist der Zuluft-Sollwert. Dieser wird erfindungsgemäß in zwei getrennten Bausteinen mit den Meßwerten der Temperaturfühler K und H verglichen. Solange der Sollwert größer als der Istwert von K ist, bleibt die Kühlmaschine ausgeschaltet, und solange der

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Sollwert kleiner als der Istwert von H ist, bleibt die Heizung ausgeschaltet. In allen anderen Fällen "werden die entsprechenden Einrichtungen in Betrieb genommen.

Die Wärmespeicher können entfallen und ihre Wirkung kann im wesentlichen durch das Gebläse mit seinen Metallmassen und durch das isoliert angebrachte Rohrleitungssystem erreicht werden, wenn die Heizleistung in einem normalgestuften Register erbracht wird und wenn in Weiterbildung der Erfindung gemäß der Fig. 3 ein Mischluftklappenpaar in die Zuluftleitung eingefügt wird. Jetzt wird die Zuluft aus der Umluft, die der*Abluft des Raumes entnommen wird, und der o.rch die Kühleinrichtung strömenden Frischluft gemischt. ■Die aus dem Vergleich des Zuluft-Sollwertes mit den Meßwerten des Fühlers K resultierende Stellgröße wird jetzt zur Verstellung der beiden gegenläufigen Klappen der gesteuerten Luftmischung benutzt. Ist die Kühlmaschine mit einem 'direkten Verdampfer ausgerüstet, kann der Kompressor der Maschine dann eingeschaltet werden, wenn die Klappe kurz vor ihrer Endstellung, also fast volle Frischluft, steht. Er wird bei der entgegengesetzten Klappenendstellung oder durch den üblichen internen -Druck- oder Temperaturschalter wieder abgeschaltet.

Durch die Erfindung wird das unwirtschaftliche gleichzeitige Kühlen und Heizen der Zuluft weitgehend vermieden. Wird jedoch außer der Temperaturkonstanz für den Klimaraum auch ■ eine Schranke für den Taupunkt gefordert, so muß für die

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Dauer dieser Forderung der für den Kühlvergleich herangezogene Zuluft-Sollwert verkleinert oder der Taupunktsschranke gleichgesetzt werden. Der für den Heizvergleich herangezogene Zuluft-Sollwert darf durch diese Maßnahme nicht geändert werden, damit die Steuerung der Heizung und damit die
Temperatur der Zuluft durch den Entfeuchtungsvorgang nicht·· beeinflußt wird. ■

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Regeleinrichtung für den Betrieb von Klimaanlagen, insbesondere bei Forderungen nach engen Temperaturtoleranzen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuluftleitung zwei Fühler zur Messung der Zuluft-Isttemperatur "angebracht sind, daß aus dem Vergleich von Soll- und Istwert des Klimaraumes zunächst ein Zuluft-Sollwert gebildet wir"d und daß die Stellgrößen zum Ein- und Ausschalten der Einrichtungen zur Kühlung und Heizung der Zuluft aus dem Vergleich dieses Zuluft-Sollwertes und der gemessenen Zuluft-Istwerte abgeleitet werden.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße der Kühlung auf ein Mischluftklappenpaar wirkt, welches die Zuluft aus Umluft und Frischluft zusammenmischt, wobei nur der Frischluftanteil bedarfsweise gekühlt wird.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einseitiges Vermindern des für die Kühlung maßgebenden Zuluft-Sollwertes der Taupunkt der Zuluft auf einen geforderten Wert herabgesetzt wird, ohne daß dabei die Zulufttemperatur beeinflußt wird.

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