DE202020101719U1 - Thermal facility - Google Patents
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Abstract
Thermaleinrichtung, mit einer beheiz- und belüftbaren Thermenkabine (2) für mindestens eine Person, wobei die Thermenkabine mit einstellbaren Heizmitteln (4) und mit einstellbaren Lüftungsmitteln (6) sowie gegebenenfalls mit einem Temperaturfühler (8) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Erfassungsmittel (10) zur fortlaufenden Erfassung der Anwesenheit von in der Thermenkabine befindlichen Personen vorhanden sind, welche mit einer Heizsteuerungsvorrichtung (12) für die Heizmittel (4) zusammenwirken derart, dass bei fehlender Anwesenheit eine Basis-Heizleistung und bei vorhandener Anwesenheit eine vergleichsweise höhere Operativ-Heizleistung eingestellt wird. Thermal facility, with a heatable and ventilated thermal cabin (2) for at least one person, the thermal cabin being equipped with adjustable heating means (4) and with adjustable ventilation means (6) and optionally with a temperature sensor (8), characterized in that detection means ( 10) for the continuous detection of the presence of persons in the thermal cabin, who cooperate with a heating control device (12) for the heating means (4) in such a way that, in the absence of presence, a basic heating output and in the presence of a comparatively higher operational heating output is set.
Description
Technisches GebietTechnical field
Die Neuerung betrifft eine Thermaleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a thermal device according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Thermaleinrichtungen wie beispielsweise Saunen, Dampfbäder etc. werden heute in großem Umfang eingesetzt und bilden einen grundlegenden Aspekt der heutigen Freizeit-, Hotellerie- und Sportinfrastruktur. Der mit dem Betreiben derartiger Einrichtungen verbundene Energieaufwand ist erheblich und weist aus ökologischer wie wirtschaftlicher Sicht einen Bedarf für Optimierung auf. Insbesondere stellt sich das Problem der im Tagesverlauf variierenden Belegungszahlen. Je nach Art der Einrichtung, Tageszeit, Wochentag und/oder Saison kann es bei manchen Einrichtungen abwechselnd zu Zeiten mit Leerstand und zu Zeiten mit starker Belegung kommen.Thermal facilities such as saunas, steam baths etc. are used extensively today and form a fundamental aspect of today's leisure, hotel and sports infrastructure. The energy expenditure associated with the operation of such facilities is considerable and has an ecological and economic need for optimization. In particular, there is the problem of the occupancy numbers varying over the course of the day. Depending on the type of facility, time of day, day of the week and / or season, some facilities may alternate between periods of vacancy and periods of high occupancy.
Die
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Thermaleinrichtung bereitzustellen, mit der insbesondere eine weitere Reduktion des Energieaufwandes ermöglicht wird.The object of the invention is to provide an improved thermal device which, in particular, enables a further reduction in energy expenditure.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 definierte Thermaleinrichtung.This object is achieved by the thermal device defined in
Die erfindungsgemäße Thermaleinrichtung weist eine beheiz- und belüftbare Thermenkabine für mindestens eine Person auf, wobei die Thermenkabine mit einstellbaren Heizmitteln und mit einstellbaren Lüftungsmitteln sowie gegebenenfalls mit einem Temperaturfühler ausgestattet ist. Dadurch, dass Erfassungsmittel zur fortlaufenden Erfassung der Anwesenheit von in der Thermenkabine befindlichen Personen vorhanden sind, welche mit einer Heizsteuerungsvorrichtung für die Heizmittel zusammenwirken derart, dass bei fehlender Anwesenheit eine Basis-Heizleistung und bei vorhandener Anwesenheit eine vergleichsweise höhere Operativ-Heizleistung einstellbar ist, kann der Energiebedarf insbesondere bei schwankender Belegung in überraschendem Ausmaß reduziert werden.The thermal device according to the invention has a heatable and ventilated thermal cabin for at least one person, the thermal cabin being equipped with adjustable heating means and with adjustable ventilation means and optionally with a temperature sensor. Due to the fact that there are detection means for the continuous detection of the presence of persons in the thermal cabin, which cooperate with a heating control device for the heating means in such a way that a basic heating power can be set in the absence of a person and a comparatively higher operational heating power in the presence of a person the energy requirement can be reduced to a surprising extent, especially in the case of fluctuating occupancy.
Entsprechend dem obigen Ansatz werden beim erfindungsgemäßen Verfahren die Heizmittel bei fehlender Anwesenheit mit einer Basis-Heizleistung und bei vorhandener Anwesenheit mit einer vergleichsweise höheren Operativ-Heizleistung betrieben.According to the above approach, the heating means are operated with a basic heating power in the absence of presence and with a comparatively higher operating heating power in the presence of the present invention.
Im vorliegenden Zusammenhang ist „Thermaleinrichtung“ als Sammelbegriff für jegliche Einrichtungen zu verstehen, in denen eine oder mehrere Personen sich für eine gewisse Zeit in eine Umgebung mit erhöhter Temperatur und ggf. Feuchtigkeit begeben. Ebenso ist der Begriff „Thermenkabine“ ganz allgemein als ein definierter Raum der Thermaleinrichtung zu verstehen, in welchem die besagte Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebung geschaffen und aufrecht erhalten wird. Neben einer oder ggf. mehreren Thermenkabine(n) umfasst die Thermaleinrichtung in aller Regel weitere Räume und Bereiche wie Eingangsbereich, Garderobe, Sanitäreinrichtungen, und Entspannungs-/Pausenbereich(e).In the present context, “thermal facility” is to be understood as a collective term for any facility in which one or more people spend a certain amount of time in an environment with elevated temperature and possibly humidity. Likewise, the term “thermal cabin” is to be understood quite generally as a defined area of the thermal facility, in which the said temperature and humidity environment is created and maintained. In addition to one or possibly several thermal booths, the thermal facility usually includes other rooms and areas such as the entrance area, cloakroom, sanitary facilities, and relaxation / break area (s).
Demnach kommt die vorliegende Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit Heißluftbädern, Saunen, Dampfbädern und Infrarot-Kabinen in all ihren Ausgestaltungen zum Einsatz. Dementsprechend versteht sich auch, dass die aufzuwendenden Heizleistungen grundsätzlich stark von der Größe und Art, aber auch von der Bauweise der jeweiligen Thermaleinrichtung abhängen. In gewissen Fällen kann die Einrichtung mit einer Basis-Heizleistung von Null betrieben werden, d.h. bei fehlender Anwesenheit wird überhaupt nicht geheizt. Ferner versteht sich, dass die erfindungsgemäße Einrichtung nicht zwingend rund um die Uhr nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden muss.Accordingly, the present invention is used in particular in connection with hot air baths, saunas, steam baths and infrared cabins in all of its configurations. Accordingly, it goes without saying that the heating output to be used depends largely on the size and type, but also on the construction of the respective thermal facility. In certain cases the device can be operated with a basic heating output of zero, i.e. if there is no presence, there is no heating. Furthermore, it goes without saying that the device according to the invention does not necessarily have to be operated around the clock using the method according to the invention.
Generell ist zu bemerken, dass das Ausmaß der Absenkung der Heizleistung bei fehlender Abwesenheit im Vergleich zur Operativ-Heizleistung, und damit auch das Ausmaß der erzielbaren Energieeinsparung, von einigen Faktoren abhängt. Dazu gehört insbesondere die Größe und Bauweise der Thermenkabine, aber auch die Art der Thermenkabine bzw. der grundsätzlich als akzeptabel erachtete Temperaturbereich.In general, it should be noted that the extent to which the heating output is reduced in the absence of absence compared to the operating heating output, and thus also the extent of the energy savings that can be achieved, depends on a number of factors. This includes in particular the size and construction of the thermal cabin, but also the type of thermal cabin and the temperature range that is generally considered acceptable.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Advantageous refinements and embodiments are defined in the dependent claims.
Bei einer einfachen Ausgestaltung sind die Erfassungsmittel lediglich zur Feststellung und Meldung der grundsätzlichen Anwesenheit von in der Thermenkabine befindlichen Personen ausgebildet. Es wird also lediglich erfasst, ob die Thermenkabine unbelegt ist („fehlende Anwesenheit“) oder ob sich darin mindestens eine Person aufhält. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung (Anspruch 2) sind die Erfassungsmittel zusätzlich zur Erfassung der Anzahl von in der Thermenkabine befindlichen Personen ausgebildet. Aufgrund dieser zusätzlichen Information lässt sich die aufzubringende Heizleistung auf differenziertere Art und Weise steuern.In a simple embodiment, the detection means are designed only to determine and report the basic presence of people in the thermal cabin. The only thing that is recorded is whether the spa cabin is unoccupied ("lack of presence") or whether there is at least one person in it. According to an advantageous embodiment (claim 2), the detection means are additionally designed to detect the number of people in the thermal cabin. Based on this additional information, the heating output to be applied can be controlled in a more differentiated manner.
Wenngleich die erfindungsgemäß vorgesehene anwesenheits-abhängige Steuerung der Heizmittel eine erhebliche Reduktion des Energiebedarfs erlaubt, ist es vorteilhaft (Anspruch 3), wenn die Erfassungsmittel zusätzlich mit einer Lüftungssteuerungsvorrichtung für die Lüftungsmittel zusammenwirken derart, dass bei fehlender Anwesenheit ein Basis-Luftdurchsatz und bei vorhandener Anwesenheit ein vergleichsweise höherer Operativ-Luftdurchsatz eingestellt wird. Dementsprechend (Anspruch 14) werden in vorteilhafter Weise die Lüftungsmittel bei fehlender Anwesenheit mit einem Basis-Luftdurchsatz und bei vorhandener Anwesenheit mit einem vergleichsweise höheren Operativ-Luftdurchsatz betrieben.Although the presence-dependent control of the heating means provided for in accordance with the invention allows a considerable reduction in the energy requirement, it is advantageous (claim 3) if the detection means additionally cooperate with a ventilation control device for the ventilation means in such a way that, in the absence of presence, a basic air throughput and in the presence of presence a comparatively higher operational air flow rate is set. Accordingly, the ventilation means are advantageously operated with a basic air throughput in the absence of presence and with a comparatively higher operational air throughput when present.
Vorrichtungen zur Erfassung der Anwesenheit bzw. der Anzahl von Personen in einem definierten Raum sind grundsätzlich bekannt und sind auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung entsprechend einsetzbar, sofern die dafür verwendeten Sensoren mit den in der Thermenkabine herrschenden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen kompatibel sind. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit kann es zweckmäßig sein, mehrere Sensoren, insbesondere auch mehrere Sensortypen einzusetzen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung (Anspruch 4) umfassen die Erfassungsmittel mindestens einen Infrarotsensor und eine Türkontaktvorrichtung.Devices for detecting the presence or the number of people in a defined room are known in principle and can also be used accordingly in the context of the present invention, provided the sensors used for this are compatible with the temperature and humidity conditions prevailing in the thermal cabin. To increase the reliability, it can be expedient to use several sensors, in particular also several sensor types. According to an advantageous embodiment (claim 4), the detection means comprise at least one infrared sensor and a door contact device.
Die erfindungsgemäße Thermaleinrichtung lässt sich in unterschiedlichsten Ausgestaltungen realisieren, wobei insbesondere diverse Arten von Heizmitteln in Frage kommen. Bei einer Ausgestaltung (Anspruch 5) sind die einstellbaren Heizmittel als Saunaofen ausgestaltet. Bekanntlich handelt es sich dabei um einen mit Steinen oder dergleichen umhüllten Ofen, der bis zu einem gewissen Grad als Wärmespeicher wirkt.The thermal device according to the invention can be implemented in a wide variety of configurations, in particular various types of heating means being considered. In one configuration (claim 5), the adjustable heating means are designed as a sauna heater. As is known, this is an oven covered with stones or the like, which to a certain extent acts as a heat store.
Bei einer weiteren Ausgestaltung (Anspruch 6) sind die einstellbaren Heizmittel als Dampfgenerator ausgestaltet wie sie insbesondere in Dampfbädern, türkischen Bädern, Hamams und dergleichen eingesetzt werden. Weiterhin können beispielsweise auch Infrarot-Strahler als Heizmittel zur Anwendung kommen.In a further embodiment (claim 6), the adjustable heating means are designed as steam generators, as are used in particular in steam baths, Turkish baths, hamams and the like. Furthermore, infrared emitters can also be used as heating means, for example.
Die genannten Heizmittel werden je nach Typus mit Elektrizität, Gas, Öl oder Geothermie (Wärmepumpe) versorgt.Depending on the type, the heating means mentioned are supplied with electricity, gas, oil or geothermal energy (heat pump).
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens (Anspruch 8) ist die Basis-Heizleistung im Wesentlichen konstant. Wie bereits eingangs erwähnt, kann die Basis-Heizleistung null sein (Anspruch 9), in anderen Fällen wird sie auf einem voraus zu ermittelnden Basiswert gehalten. Alternativ (Anspruch 10) wird die Basis-Heizleistung derart geregelt, dass in der Thermenkabine ein vordefinierter Basis-Temperaturbereich eingehalten wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass selbst bei längeren Zeiten mit Leerstand die Temperatur in der Thermenkabine nicht zu stark abfällt. In letzterem Fall müsste sonst bei Eintritt einer Person nach längerem Leerstand eine unerwünschte Wartezeit bis zum Erreichen der vorgesehenen Kabinentemperatur in Kauf genommen werden.In one embodiment of the method (claim 8), the basic heating power is essentially constant. As already mentioned at the beginning, the basic heating output can be zero (claim 9), in other cases it is kept at a basic value to be determined in advance. Alternatively (claim 10), the basic heating output is regulated in such a way that a predefined basic temperature range is maintained in the thermal cabin. These measures ensure that the temperature in the thermal cabin does not drop too much, even with long periods of vacancy. In the latter case, if a person enters after a long period of vacancy, an undesirable waiting time would have to be accepted until the intended cabin temperature was reached.
Bei einer Ausführungsform (Anspruch 11) ist die Operativ-Heizleistung, welche bei Anwesenheit von Personen in der Thermenkabine zum Einsatz kommt, im Wesentlichen konstant. Bei einer weiteren Ausführungsform (Anspruch 12) wird die Operativ-Heizleistung entsprechend der Anzahl in der Thermenkabine anwesenden Personen eingestellt. Diese Ausführungsform setzt nicht zwingend voraus, dass für jede Anzahl von Personen eine unterschiedliche Operativ-Heizleistung eingestellt wird. Gerade bei größeren Thermaleinrichtungen kann es zweckmäßig sein, die Operativ-Heizleistung gemäß einem stufenweisen Kriterium wie beispielsweise „1 bis 2 Personen“, „3 bis 5 Personen“ und „mehr als 5 Personen“ einzustellen.In one embodiment (claim 11), the operational heating power, which is used when people are present in the thermal cabin, is essentially constant. In a further embodiment (claim 12), the operational heating output is set according to the number of people present in the thermal cabin. This embodiment does not necessarily presuppose that a different operational heating output is set for each number of people. With larger thermal facilities in particular, it can be useful to set the operational heating output according to a gradual criterion such as "1 to 2 people", "3 to 5 people" and "more than 5 people".
Gemäß einer anderen Ausführungsform (Anspruch 13) wird die Operativ-Heizleistung derart geregelt, dass in der Thermenkabine ein vordefinierter Wirk-Temperaturbereich eingehalten wird. Auch in diesem Fall wird grundsätzlich in erfindungsgemäßer Weise festgestellt, ob in der Thermenkabine eine Person anwesend ist oder nicht, und nur im Fall von Anwesenheit wird grundsätzlich auf die vergleichsweise höhere Operativ-Heizleistung geschaltet. Letztere wird nun aber fein geregelt unter Zuhilfenahme eines dafür vorgesehenen Temperaturfühlers.According to another embodiment (claim 13), the operational heating output is regulated in such a way that a predefined effective temperature range is maintained in the thermal cabin. In this case, too, it is basically determined in the manner according to the invention whether a person is present in the thermal cabin or not, and only in the case of presence is the switch to the comparatively higher operational heating output. The latter is now finely regulated with the aid of a temperature sensor provided for this purpose.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Thermaleinrichtung, in perspektivischer Ansicht; -
2 ein beispielhaftes Betriebsdiagramm bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und -
3 je ein beispielhaftes Betriebsdiagramm bei Anwendung- a) eine Verfahrens nach dem Stand der Technik;
- b) des erfindungsgemäßen Verfahrens im Winterbetrieb;
- c) des erfindungsgemäßen Verfahrens im Sommerbetrieb.
-
1 a schematic representation of a thermal device according to the invention, in a perspective view; -
2nd an exemplary operating diagram when using the method according to the invention, and -
3rd each an exemplary operating diagram for use- a) a method according to the prior art;
- b) the method according to the invention in winter operation;
- c) the method according to the invention in summer operation.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention
Die in der
Im gezeigten Beispiel sind die Erfassungsmittel
Die Erfassungsmittel
Wie überdies in der
Die Lüftungsmittel
Der Betrieb einer erfindungsgemäßen Thermaleinrichtung ist in
Im Tagesverlauf befand sich zumeist eine Person, zeitweise zwei Personen bzw. keine Person in der Saunakabine. Die Operativ-Heizleistung wurde als Impulsbetrieb mit jeweils 7 kW Spitzenleistung bereitgestellt; als Basis-Heizleistung wurde eine kontinuierliche Einspeisung von 1 kW verwendet.During the course of the day there was usually one person, at times two people or no one in the sauna room. The operational heating power was provided as pulse operation with 7 kW peak power each; a continuous feed of 1 kW was used as the basic heating output.
In der Anfangsphase bis ca. 10.15 h wurde die Kabinentemperatur nach der Nachtpause hochgefahren. Ab ca. 13.45 h bis ca. 15.15 h war die Saunakabine leer. In dieser Abwesenheitsphase wurde die Heizleistung erheblich heruntergefahren, wogegen die Lüftungsrate nicht verändert wurde. In diesem Beispiel fand trotz Absenkung der Heizleistung eine nur sehr geringe Temperaturabnahme um ca. 5°C statt, die von einer anschließend eintretenden Person gar nicht festgestellt würde.In the initial phase until about 10.15 h, the cabin temperature was raised after the night break. From around 1:45 p.m. to around 3:15 p.m., the sauna cabin was empty. In this absence phase, the heating output was reduced considerably, whereas the ventilation rate was not changed. In this example, despite the lowering of the heating output, there was only a very slight decrease in temperature of approx. 5 ° C, which would not be noticed by a person who subsequently entered.
Ein weiteres Beispiel für den Betrieb einer erfindungsgemäßen Thermaleinrichtung im Vergleich zu einer herkömmlichen Thermaleinrichtung ist in
Wie bereits im vorangehenden Beispiel besteht das als „Temperatur“ bezeichnete Profil in Wahrheit aus drei Kurven, nämlich den Messwerten aus zwei Temperaturfühlern und dem Mittelwert hiervon. Die beiden Messkurven sind praktisch deckungsgleich, und dementsprechend auch deren Mittelwert.As in the previous example, the “temperature” profile actually consists of three curves, namely the measured values from two temperature sensors and the mean value thereof. The two measurement curves are practically congruent and, accordingly, their mean value.
Im Vergleichsbeispiel von
Im Beispiel von
Im Beispiel von
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |