DE2220598A1 - Method for regulating the humidification of an air stream blown into a room - Google Patents
Method for regulating the humidification of an air stream blown into a roomInfo
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Description
Ba 2120Ba 2120
CENTRE SCIENTIFIQUE et TECHNIQUE du BATIMENT, Paris / FrankreichCENTER SCIENTIFIQUE et TECHNIQUE du BATIMENT, Paris / France
und .and .
COMPAGNIE ELECTRQ-MECANIQUE, Paris / FrankreichCOMPAGNIE ELECTRQ-MECANIQUE, Paris / France
' Verfahren zur Regelung der Befeuchtung eines in einen , Raum eingeblasenen Luftstromes'Procedure for regulating the humidification of one in one , Room blown air flow
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Befeuchtung eines insbesondere in einen Raum eingeblasenen Luftstromes. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit den geringsten Betriebskosten im Innern der Räume eine angenehme relative (Luft-) Feuchtigkeit zu erzielen.The invention relates to a method for regulating the humidification of a particular one blown into a room Air flow. The invention is based on the object of providing a pleasant interior with the lowest operating costs to achieve relative (air) humidity.
Im Bereich zwischen 30% und 60% beeinflußt der Feuchtigkeitsgrad das Wohlbefinden praktisch nicht, sofern die Lufttemperatur 2k° nicht überschreitet, d.h., so lange es keine Schwitzwasserbildung gibt.In the range between 30% and 60% , the degree of humidity has practically no effect on well-being, provided the air temperature does not exceed 2k ° , ie as long as there is no condensation.
Um beim Heizen den für die Wasserverdampfung erforderlichen Wärmeverbrauch zu begrenzen, ist man bestrebt, einen Feuchtigkeitsgehalt von J>0% nicht zu übersteigen, wenn man djie Luft befeuchten muß. Qies kann man durch Festlegung des Wassergewichtes im Luftstrom erreichen, wenn die Raumtemperatur fest vorgegeben ist.In order to limit the heat consumption required for water evaporation during heating, efforts are made not to exceed a moisture content of J> 0% when the air has to be humidified. This can be achieved by setting the weight of the water in the air flow if the room temperature is fixed.
Es sei beispielsweise eine Wohnung mit k Räumen und dicht abgeschlossenen Fenstern angenommen, die mechanisch belüftet wird, wobei pro Stunde ein vollständiger Luftwechsel erfolgen soll. Legt man dann das Wassergewicht mit 5 g pro kg.Let us assume, for example, an apartment with k rooms and tightly closed windows, which is mechanically ventilated, with a complete air change per hour. Then put the water weight at 5 g per kg.
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trockener Luft fest, so erhält man im Mittel folgende Feuchtigkeitsbedingungen:dry air, the following humidity conditions are obtained on average:
in diesen RäumenWithout employment of people
in these rooms
t± =20°t ± = 23 °
t ± = 20 °
3428
34
%
% Water)
%
%
4 bis 5 Personen
ti = 23°
ti = 20°If you work for a longer period of time
4 to 5 people
ti = 23 °
ti = 20 °
40
48(7 g
40
48
Diese Bedingungen sind sehr annehmbar; eine weitere Befeuchtung ist nicht veranlaßt.These conditions are very acceptable; no further moistening is required.
In der Heizperiode wird von den Bewohnern eines größeren Gebäudes ein minimaler, nicht ein mittlerer Feuchtigkeitsgehalt gewünscht* Dies ergibt somit eine Forderung nach einem minimalen Wassergewicht, das nicht überschritten werden soll, wenn an sich eine weitere Befeuchtung erforderlich ist.In the heating season is used by the residents of a larger Building a minimum, not an average, moisture content is desired * This therefore results in a requirement for a minimum water weight that should not be exceeded if further humidification is required.
Die unten beschriebene Regelung fixiert ein solches minimales Wassergewicht im Luftstrom, ermöglicht jedoch ständig im Innern der Räume einen angenehmen Feuchtigkeitsgehalt; die festgelegte Wassermenge hängt dabei von mehreren Parametern ab (Menge des Luftstromes,1 Dichtigkeit der Fenster, inneres Freisetzen von Wasserdampf usw.).The regulation described below fixes such a minimum water weight in the air flow, but enables a comfortable humidity level inside the rooms; The specified amount of water depends on several parameters (amount of air flow, 1 tightness of the windows, internal release of water vapor, etc.).
Bei der im Sommer erfolgenden Kühlung trocknet die Luft dadurch aus, daß ein Teil ihres Wasserdampfes an den Kühlelementen kondensiert. Aus Gründen der Behaglichkeit soll trotzdem in den Räumen ein Feuchtigkeitsgehalt von 6OJG nicht unterschritten werden. Eine Rückgewinnung von Kühlenergie ist möglich, indem die an den kalten Kühlelementen ausgetrocknete Luft wieder befeuchtet wird. Die maximale Rück-When cooling takes place in summer, the air dries out because part of its water vapor on the cooling elements condensed. For reasons of comfort, however, a moisture content of 6OJG should not be in the rooms are undercut. It is possible to recover cooling energy by removing it from the cold cooling elements Air is humidified again. The maximum return
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gewinnung entspricht einem'Feuchtigkeitsgehalt im Innern der Räume in der Größenordnung von βθ%,- Dies bedeutet, daß bei einer Innentemperatur von 24° die Wassermenge-im Luftstrom mit 11 g festgelegt wird.Extraction corresponds to a moisture content in the interior of the rooms in the order of magnitude of βθ%, - This means that at an internal temperature of 24 °, the amount of water in the air flow is set at 11 g.
Wenn bei Wohnräumen ein zugeführter Luftstrom befeuchtet wird (wie im Falle klimatisierter Räume, insbesondere bei Büros), begnügt man sich meist damit, den Luftstrom über eine Befeuchtungseinrichtung zu führen und auf diese Weise einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 30 und 60# herzustellen.If a supplied air flow is humidified in living rooms (as in the case of air-conditioned rooms, in particular in offices), one is usually content with guiding the air flow through a humidifier and in this way to produce a moisture content between 30 and 60 #.
Eine sehr genaue Regelung der Befeuchtung ergibt in den Betriebskosten erhebliche Einsparungen; eine solche Regelung ist beispielsweise bei elektrischer Beheizung unbedingt notwendig. Die Bedeutung einer solchen Regelung ist ferner um so größer,je besser die Isolation ist. Bei großen Luftmengen (wie dies der Fall ist bei Wärmepumpen zwischen der zugeführten und der abgezogenen Luft) sind die durch eine solche Regelung erzielten Einsparungen außerordentlich groß.A very precise control of the humidification results in considerable savings in operating costs; such Regulation is absolutely necessary for electrical heating, for example. The importance of such a regulation is also greater, the better the insulation. With large amounts of air (as is the case with heat pumps between the supplied and extracted air) the savings achieved by such a control are extraordinary great.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann andererseits in allen Fällen verwendet werden, in denen die Wassermenge in einem Luftstrom festgelegt werden muß, beispielsweise bei Laboratorien, industriellen Räumen usw.On the other hand, the method according to the invention can be used in can be used in all cases in which the amount of water in an air stream must be determined, for example in Laboratories, industrial rooms, etc.
Bei bekannten Regelvorrichtungen verwendet man Sonden, die direkt den Feuchtigkeitszustand der Luft messen (relative Feuchtigkeit, Feuchttemperatur bzw. Taupunkts-Temperatur). Diese Sonden sind mit zahlreichen Nachteilen behaftet und sind vielfach Bestandteile von Versuchseinrichtungen. Ihre Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit wird beträchtlich durchKnown regulating devices use probes that directly measure the humidity of the air (relative Humidity, damp temperature or dew point temperature). These probes have numerous disadvantages and are often part of test facilities. Their reliability and sensitivity will be considerably increased
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Verschmutzung gestört, was eine häufige Wartung erforderlich macht. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden demgegenüber nur Sonden benutzt, die Trockenlufttemperaturen messen, ferner eine Sonde, die eine Wassertemperatur mißt.Pollution disturbed, which requires frequent maintenance. In contrast, in the method according to the invention only uses probes that measure dry air temperatures, furthermore one probe that measures a water temperature.
Unabhängig von ihrem Verschmutzungszustand messen diese Sonden die jeweiligen Temperaturen genau, wenn die Temperaturänderung nicht zu rasch erfolgt (eine Voraussetzung, die erfüllt ist). Diese Sonden erfordern daher nur eine verringerte Wartung, die nicht über die Wartung hinausgeht, die man üblicherweise bei Einrichtungen zur Regelung einer Gebäudeheizung ohnehin vorsieht.Regardless of their level of contamination, these probes measure the respective temperatures precisely when the The temperature change does not occur too quickly (a requirement that is met). These probes therefore require only a reduced maintenance that does not go beyond the maintenance that is usually required for facilities for Regulation of a building heating provides anyway.
Es wurde ferner ein Regelverfahren untersucht, das in seinem Ergebnis vom Wirkungsgrad der Befeuchtung und seiner Entwicklung (Verschmutzung oder eine sonstige Ursache) unabhängig ist.A control method was also investigated, which in its result of the efficiency of the humidification and its development (pollution or any other cause) is independent.
Das erfindungsgemäße Regelverfahren besteht im wesentlichen darin, daß die Wassermenge im Luftstrom festgelegt wird gemäß einem gegebenen Gewichtsverhältnis unter Berücksichtigung von Informationen, die von Sonden geliefert werden, die Trockenlufttemperaturen und Wassertemperaturen messen.The control method according to the invention essentially consists in that the amount of water in the air stream is determined according to a given weight ratio in consideration of information provided by probes, the dry air temperatures and water temperatures measure up.
Dieses Regelverfahren kann auch die Trockentemperatur der Außenluft verwenden.This control method can also use the dry temperature of the outside air.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger anhand der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele. Diese Ausführungsbeispiele betreffen den Fall einer Heizung; das Prinzip ist noch in gleicher Weise auch für eine Kühlung anwendbar.These and other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of some with reference the drawing of illustrated embodiments. These exemplary embodiments relate to the case of a heater; the The principle can also be used in the same way for cooling.
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- 5 —
In der Zeichnung zeigen:- 5 -
In the drawing show:
Fig.la und Ib schematisch dargestellte EinrichtungenFig.la and Ib facilities shown schematically
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;to carry out the method according to the invention;
Fig.2 bis 6 Darstellungen des Feuchtigkeitsdia-Fig. 2 to 6 representations of the moisture diagram
grammes, wobei in der Abszisse die Trockentemperatur der Luft in Grad Celsius und in der Ordinate das Wassergewicht in g pro kg trockener Luft aufgetragen ist. Die schrägen Geraden in diesen Zeichnungsfiguren, denen der repräsentative Luftpunkt im Laufe einer Befeuchtung folgt, sind Kurven gleicher feuchter Temperatur (sehr nahe den Kurven gleicher Entalpie). Im einzelnengrammes, where the abscissa is the dry temperature of the air in degrees Celsius and the ordinate shows the weight of water in g per kg of dry air is. The oblique straight lines in these drawing figures, which represent the representative air point in the course of humidification follows, are curves of equal moist temperature (very close to the curves of equal entalpy). In detail
Fig.2 begrenzt drei Zonen 1, 2 und 3·Fig. 2 delimits three zones 1, 2 and 3
Die Fig.3a und 3b geben Frequenzen von Paaren Trockentemperaturen-Wassermengen der Außenluft in der Pariser Gegend und am Ausgang eines Wärmetauschers mit einem Wirkungsgrad von 50/8.FIGS. 3a and 3b give frequencies of pairs of dry temperatures and amounts of water the outside air in the Paris area and at the exit of a heat exchanger with an efficiency from 50/8.
Die Fig.^a und ^b sind Diagramme, die für den Fall einer vollständigen Sättigung die Regelung der Wassermenge in der Luft in verschiedenen Zonen zeigen.Figs. ^ A and ^ b are diagrams for the case of a full saturation show the regulation of the amount of water in the air in different zones.
Fig.5 ist ein Diagramm, das in Abhängigkeit von der Wassermenge in der Außenluft, die Kurven der Ankunftspunkte der Befeuchtung für einen Befeuchter mit einem Wirkungsgrad von 8056 wiedergibt.Fig. 5 is a diagram showing the arrival point curves as a function of the amount of water in the outside air the humidification for a humidifier with an efficiency of 8056.
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Die Pig.6a und 6b sind Diagramme, die für den Fall einer unvollständigen Sättigung die Regelung der Wassermenge in der Luft in verschiedenen Zonen zeigen.Pig.6a and 6b are diagrams for the case of a show incomplete saturation regulating the amount of water in the air in different zones.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Luftbefeuchtungs— Verfahrens verwendet man die in den Pig.la oder Ib dargestellte aeraulische Anordnung. Sie enthält eine Frischluft,-Eintrittsöffnung 10, die sich in einer Leitung 11 fortsetzt, in der eventuell eine Vorwärmeinrichtung 12 angeordnet ist. Die Leitung 11 mündet in eine Kammer 13, aus der der Luftstrom entweder in eine Leitung 13a geleitet werden kann, in der sich eine Befeuchtungseinrichtung lh befindet, oder in eine Leitung 13b, die als by-pass die Befeuchtungseinrichtung 14 umgeht. Die Leitungen 13a und 13b münden in eine Mischkammer 15, von der eine abgehende Leitung 16 zu den zu belüftenden Räünien führt. Die Menge der wahlweise durch die Befeuchtungseinrichtung Ik geleiteten Frischluft wird gesteuert entweder (Fig.la) durch zwei entgegengesetzt wirkende, von einem Motor 18 gesteuerte Klappensysteme 17a, 17b oder (Fig.Ib) durch eine einzige, von einem Motor 18a gesteuerte Klappe 17c oder durch irgendein anderes geeignetes System. Diese Einrichtungen können entweder auf der Eingangsseite oder auf der Ausgangsseite der Leitungen 13a, 13b angeordnet werden.To carry out the air humidification process according to the invention, the aeraulic arrangement shown in Pig.la or Ib is used. It contains a fresh air inlet opening 10, which continues in a line 11 in which a preheating device 12 may be arranged. The line 11 opens into a chamber 13, from which the air flow can either be directed into a line 13a, in which a humidifying device 1h is located, or into a line 13b, which bypasses the humidifying device 14 as a bypass. The lines 13a and 13b open into a mixing chamber 15, from which an outgoing line 16 leads to the rooms to be ventilated. The amount of fresh air optionally passed through the humidifier Ik is controlled either (Fig.la) by two oppositely acting flap systems 17a, 17b controlled by a motor 18 or (Fig.Ib) by a single flap 17c or controlled by a motor 18a by any other suitable system. These devices can be arranged either on the input side or on the output side of the lines 13a, 13b.
Man mißt die Trockeritemperatur T der Luft am Austritt der Befeuchtungseinrichtung, die Wassertemperatur TE dieser Befeuchtungseinrichtung und die Trockentemperatur Tm der Luft nach einer eventuellen Mischung der durch die Leitung 13a zugeführten befeuchteten Luft mit einer bestimmten Menge über die Leitung 13b zugeleiteter, nicht befeuchteter Frischluft.The dryer temperature T of the air at the outlet of the humidifier, the water temperature TE of this humidifier and the drying temperature T m of the air are measured after a possible mixing of the humidified air supplied through line 13a with a certain amount of non-humidified fresh air supplied via line 13b.
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In bestimmten Fällen mißt man außerdem die Trockentemperatur T der Außenluft.In certain cases, the dry temperature T of the outside air is also measured.
Die Temperatur TE des Wassers der Befeuchtungseinrichtung entspricht mit guter Genauigkeit der Feuchttemperatur der Luft, die diese Befeuchtungseinrichtung durchsetzt, wenn das nicht verdampfte Wasser zurückgeführt wird, wenn die in Zirkulation befindliche Wasser-. menge nicht zu groß ist im Vergleich zur verdampften Wassermenge und wenn schließlich das Phänomen der Befeuchtung thermisch gut isoliert wird (man kann beispielsweise die Wassertemperatur des gut isolierten Troges nehmen).The temperature TE of the water of the humidifying device corresponds to the wet temperature with good accuracy the air that passes through this humidifier when the non-evaporated water is returned becomes when the circulating water. amount is not too large compared to the vaporized Amount of water and if finally the phenomenon of humidification is thermally well insulated (one can for example take the water temperature of the well-insulated trough).
In dem Feuchtigkeitsdiagramm der Fig.2 sind in der Abszisse die Trockentemperaturen der Luft und in der Ordinate die Wassermengen in g pro kg trockener Außenluft aufgetragen. Eine horizontale Gerade entspricht der gewünschten· Wassermenge x. Die geneigte Gerade in diesem Diagramm ist die Kurve gleicher Feuchttemperatur, die durch den Taupunkt A entsprechend, der gewünschten Wassermenge χ verläuft; T- istIn the humidity diagram of FIG. 2, the drying temperatures of the air are on the abscissa and the ordinate the amount of water in g per kg of dry outside air is applied. A horizontal straight line corresponds to the desired amount of water x. The inclined straight line in this diagram is the curve of the same wet bulb temperature, which by means of the dew point A, the desired amount of water χ runs; T- is
SOSO
die Temperatur dieses Taupunktes. Diese beiden Geraden begrenzen in dem Diagramm drei Regelzonen 1,2 und 3·the temperature of this dew point. These two straight lines limit three control zones 1, 2 and 3 in the diagram
In der Zone 1 ist die Wassermenge in der Außenluft kleiner als die gewünschte Menge; die Feuchttemperatur T„ dieser Luft ist kleiner als die Feuchttemperatur T„Q (Tun = T ) des Punktes A; um diese Wassermenge in dieIn zone 1, the amount of water in the outside air is less than the desired amount; the wet temperature T "of this air is lower than the wet temperature T" Q (T un = T) of point A; to get this amount of water into the
riU SOriU SO
Luft einzuführen, ist eine Vorwärmung erforderlich.Introducing air requires preheating.
In der Zone 2 ist die Wassermenge in der Außenluft kleiner als die gewünschte Menge; die Feuchttemperatur TH dieser Luft ist jedoch größer als die Feuchttemperatur T„o des Punktes A (T^-. = T ); man kann diese Wassermenge in die Luft einführen, ohne sie vorzuwärmen.In zone 2, the amount of water in the outside air is less than the desired amount; the wet temperature T H of this air is, however, greater than the wet temperature T " o of point A (T ^ -. = T); this amount of water can be introduced into the air without preheating it.
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In der Zone 3 ist die Wassermenge in der Außenluft . größer als die gewünschte Menge; eine Befeuchtung ist nicht erforderlich.Zone 3 is the amount of water in the outside air. greater than the desired amount; is a humidification not mandatory.
Das Digramm der Fig.3a, das die Sättigungskurve zeigt, gibt die Frequenzen von Paaren Trockentemperatur-Wassermenge in der Außenluft im Gebiet von Paris. Es handelt sich um mittlere Tagesbedingungen, was die Lage einiger Punkte außerhalb des Diagrammes erklärt. Man erkennt aus diesem Diagramm die relative Bedeutung jeder Regelzone je nach dem Wert der gewünschten Wassermenge χ (insbesondere im Falle χ = 5 g).The digram of Fig.3a showing the saturation curve shows, gives the frequencies of pairs of dry temperature-amount of water in the outside air in the Paris area. These are mean daytime conditions, whatever the location explained some points outside of the diagram. You can see from this diagram the relative importance of each Control zone depending on the value of the desired amount of water χ (especially in the case of χ = 5 g).
Das Diagramm der Fig.3b zeigt die Frequenzen dieser Paare am Ausgang eines Wärmetauschers mit Wirkungsgrad 50%. Man ersieht daraus, daß die Zone 2 eine sehr große Bedeutung erhält (insbesondere bei x = 5 g).The diagram in FIG. 3b shows the frequencies of these pairs at the outlet of a heat exchanger with an efficiency of 50%. It can be seen from this that zone 2 is very important (especially when x = 5 g).
Unabhängig davon, ob ein Wärmetauscher vorhanden ist oder nicht, ist es im übrigen möglich, nur in der Zone 2 und 3 eine Regelung vorzusejhen, indem alle Punkte der Zone 1 in die Zone 2 durch eine Vorwärmung überführt werden, die beispielsweise in Abhängigkeit von der äußeren Trockentemperatur T erfolgt. Diese Vorwärmung kann sehr präzis erfolgen, indem bei der Regelung für eine gegebene äußere Trockentemperatur die häufigste Wassermenge berücksichtigt wird.Regardless of whether or not there is a heat exchanger, it is also possible to only use zone 2 and 3 to provide a regulation in that all points of zone 1 are transferred to zone 2 by preheating which takes place, for example, as a function of the external drying temperature T. This preheating can be very be done precisely by taking into account the most frequent amount of water in the control for a given external drying temperature will.
Die Regelung der Wassermenge in der Luft unterscheidet sich für jede Zone.The regulation of the amount of water in the air is different for each zone.
Im Falle einer vollständigen Sättigung, d.h. bei einem Wirkungsgrad der Befeuchtung von 100$, sind die Regelverfahren wie folgt:In the case of complete saturation, i.e. with an efficiency of the humidification of 100 $, the control procedures are as follows:
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In der Zone 1 (Pig. 1Ia) wird die zugeführte Außenluft durch den Punkt E dargestellt und muß der Bahn EPA folgen, um die gewünschte Wassermenge χ zu erhalten* Der Punkt A stellt die Luft am Ausgang der Befeuchtungseinrichtung 14 dar. Bei diesem Vorgang wird die Leitung 13b durch das Klappensystem 17b bzw. die Klappe 17c abgeschlossen, und T = T„. Die durch die Bahn EP dargestellte Vorwärmung erfolgt durch Regelung der Einrichtung 14 derart/daß Tm = T-oder T = T Λ (1T ist dieIn zone 1 (Pig. 1 Ia) the outside air supplied is represented by point E and must follow the path EPA in order to obtain the desired amount of water χ * Point A represents the air at the outlet of the humidifier 14. During this process the line 13b is closed by the flap system 17b or the flap 17c, and T = T ". The preheating represented by the web EP takes place by regulating the device 14 in such a way / that T m = T or T = T Λ ( 1 T is the
1 ΙΠ SO S SO SO 1 ΙΠ SO S SO SO
Taupunkts-Temperatur bei der gewünschten Wassermenge x).Dew point temperature at the desired amount of water x).
In der Zone 2 (Pig.4b) wird die Außenluft durch den Punkt E dargestellt; die Befeuchtung erfolgt bei konstanter Feuchttemperatur längs der Geraden EC. Die Luft, die die Sättigungseinrichtung verläßt, wird durch den Punkt C dargestellt; es handelt sich darum, die-Mischung B bei einer Luft zu erhalten, die die gewünschte Wassermenge χ besitzt und deren Trockentemperatur T ist. Die Luft, welche die Sättigungs- bzw. Befeuchtungseinriehtung 14 verläßt, wird daher durch Einstellung der öffnung der Klappensysteme 17a, 17b bzw. der Stellung der Klappe 17c mit einer bestimmten Menge nicht befeuchteter, über die Leitung 13b zugeführter Frischluft so vermischt, daß die gewünschte Temperatur Tm erreicht wird.In zone 2 (Pig.4b) the outside air is represented by point E; the humidification takes place at a constant wet temperature along the straight line EC. The air leaving the saturator is represented by point C; it is a matter of obtaining the mixture B with an air which has the desired amount of water χ and whose drying temperature T is. The air which leaves the saturation or humidification unit 14 is therefore mixed by setting the opening of the flap systems 17a, 17b or the position of the flap 17c with a certain amount of non-humidified fresh air supplied via the line 13b so that the desired Temperature T m is reached.
Diese Temperatur T erhält man in folgender Weise:This temperature T is obtained in the following way:
In der Zone 2 kann man die Kurven der Feuchttemperatur näherungsweise durch ein paralleles Netz ersetzen und die Sättigungskurve durch den Abschnitt einer Geraden. Es ergibt sich dann:In zone 2, the wet temperature curves can approximately be replaced by a parallel network and the Saturation curve through the section of a straight line. It then results:
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Tm- T m-
Tm- T m-
T - T = DB = CD T ob ms gT - T = DB = CD T ob ms g
'S'S
TgßT g ß
T = sT = s
- T- T
SO'SO'
T tT t
Ts - T s -
soso
T-T m soT-T m so
1 +1 +
T-TT-T
S SOS SO
T S - T S -
Es ist beispielsweise K k 2,2 bei einer gewünschten Wassermenge von 5 g.It is, for example, K k 2.2 with a desired amount of water of 5 g.
Da T = TE, kann man in den vorstehenden Gleichungen T durch TE ersetzen.Since T = TE, T can be replaced by TE in the above equations.
Man kommt von der Zone 1 in die Zone 2, sobald die Vorwärmung Null wird oder sobald Tn kleiner als T wird;One comes from zone 1 to zone 2 as soon as the preheating becomes zero or as soon as T n is less than T;
S SOS SO
man gelangt von der Zone 2 in die Zone 1, sobald T kleineryou get from zone 2 to zone 1 as soon as T is smaller
als T wird. Bei jedem übergang wird die eine oder die soas T becomes. With each transition there is one or the other so
andere Regelung eingeschaltet.other regulation switched on.
Tn der Zone 3 ist keine Befeuchtung erforderlich; das Klappensystem 17a ist vollständig geschlossen; man kennt daher nLcht mehr die Temperatur T , die entweder direkt ge-No humidification is required in zone 3; the flap system 17a is completely closed; one therefore no longer knows the temperature T, which is either directly
messen wird oder durch die Viassertemperatur TE der in Funktion befindlichen Befeuchtungseinrichtung. Um To oder TF zu kennen und zu wissen, ob eine Befeuchtung erfoLgen muß, wennis measured or by the Viassertemperature TE of the humidifier in operation. To know T o or TF and to know whether humidification must occur, if
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sich die Wassermenge verringert, wird das Klappensystem 17a vollständig während einiger Minuten geöffnet (abhängig von der Art der Befeuchtungs- bzw. Sättigungseinrich'tung, im allgemeinen weniger als zehn Minuten), -und zwar in regelmäßigen Abständen (alle η-Stunden, da sich die Wassermenge in der Außenluft sehr langsam im Verlauf eines Tages ändert). ·if the amount of water decreases, the flap system will 17a fully opened for a few minutes (depending on the type of humidification or saturation device, generally less than ten minutes), at regular intervals (every η hours, since the amount of water in the outside air changes very slowly over the course of a day). ·
Die Befeuchtungseinrichtungen besitzen im allgemeinen einen begrenzten Wirkungsgrad. Das Diagramm der Fig.5, in welchem in der Abszisse die Trockentemperaturen der Luft in Grad Celsius und in der Ordinate die Wassermenge in g pro kg Trockenluft aufgetragen sind, gibt für verschiedene Wassermengen in der Außenluft (1 g, 2 g, 3 g, ^ g> 5 g) die Kurven P1, P-, P,, Ph und Pp- der Ankunftspunkte der Befeuchtung für eine Befeuchtungseinrichtung mit einem Wirkungsgrad von 80$. Bei einer solchen unvollständigen Sättigung geschieht die Regelung in den einzelnen Zonen folgendermaßen:The humidifying devices generally have a limited degree of effectiveness. The diagram in FIG. 5, in which the drying temperatures of the air in degrees Celsius are plotted on the abscissa and the amount of water in g per kg of dry air is plotted on the ordinate, gives different amounts of water in the outside air (1 g, 2 g, 3 g, ^ g> 5 g) the curves P 1 , P-, P ,, Ph and Pp- of the arrival points of the humidification for a humidification device with an efficiency of $ 80. In the event of such incomplete saturation, the individual zones are regulated as follows:
In Zone 1 (Fig.6a) ist es im Falle einer Frischluft mit y g Wasser pro kg Trockenluft erforderlich, zur Erzielung einer fest vorgegebenen Wassermenge χ nach der Befeuchtung, der Bahn EF1 A' und nicht E F A zu folgen; hierbei ist A1 der Schnittpunkt zwischen der horizontalen Geraden, die der gewünschten Wassermenge χ entspricht, und der Kurve P des Ankunftspunktes der Befeuchtung bei einer Luft ,mit y g VJasser und einem Wirkungsgrad der Befeuchtung von N %. Die Trockentemperatur der Luft entsprechend diesem Punkt A1 ist T1 In zone 1 (FIG. 6a), in the case of fresh air with yg of water per kg of dry air, it is necessary to follow the path EF 1 A 'and not EFA in order to achieve a fixed predetermined amount of water χ after humidification; Here, A 1 is the intersection between the horizontal straight line, which corresponds to the desired amount of water χ, and the curve P of the point of arrival of the humidification in air, with yg V water and an efficiency of humidification of N %. The dry temperature of the air corresponding to this point A 1 is T 1
soso
Die Vorwärmung muß daher so geregelt werden, daß man erhält:The preheating must therefore be regulated so that one receives:
T = T! oder T=T'. m so s soT = T ! or T = T '. m so s so
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- 12 Je nach der gewünschten Genauigkeit,kann man:- 12 Depending on the required accuracy, one can:
- Entweder T1 ändern in Abhängigkeit von der Trocken-- Either change T 1 depending on the drying
soso
temperatur T der Außenluft, indem man den Wert T' nimmt, der der äußeren Wassermenge entspricht, was für jede Außentemperatur die beste Genauigkeit und die kleinsten Betriebskosten der Befeuchtungseinrichtung ergibt,temperature T of the outside air by taking the value T 'corresponding to the amount of outside water, what the best accuracy and the lowest operating costs of the humidification device for every outside temperature results,
- oder man kann einen einzigen Wert T' nehmen, welcher- or one can take a single value T ', which
soso
derjenigen mittleren äußeren Wassermenge entspricht, welche die beste Genauigkeit und die kleinsten Betriebskosten der Befeuchtungseinrichtung ergibt.corresponds to the mean external amount of water, which results in the best accuracy and the lowest operating costs of the humidifier.
In der Zone 2 (Fig.6b) wird eine Außenluft, die ζ g Wasser pro kg Trockenluft enthält, durch den Punkt E dargestellt; ihre Befeuchtung erfolgt bei konstanter Feuchttemperatur längs der Geraden EC. Die Luft, die aus der Befeuchtungseinrichtung (Wirkungsgrad N %) austritt, wird dargestellt durch den Punkt C im Schnittpunkt der Geraden gleicher Feuchttemperatur des Punktes E und der Kurve P,, des Ankunftspunktes der Befeuchtung für eine Luft mit ζ g Wasser und einem Wirkungsgrad der Befeuchtung von N %. Zur Begrenzung der Wassermenge im Luftstrom auf die gewünschte Wassermenge x, muß man die Mischung herstellen, die durch B dargestellt wird, enthaltend die gewünschte Wassermenge χ und eine Trockentemperatur von T . Die aus der Befeuchtungseinrichtunp 14 austretende Luft wird daher mit einer bestimmten, nicht befeuchteten Frischluftmenge vermischt, die über die Leitung 13h zugeführt wird, wobei die öffnung der Klappensysteme 17a3 17b bzw. der Klappe 17c derart geregelt wird, daß man die gewünschte Temperatur T erhält.In zone 2 (FIG. 6b), outside air containing ζ g of water per kg of dry air is represented by point E; their humidification takes place at a constant wet temperature along the straight line EC. The air that emerges from the humidification device (efficiency N %) is represented by point C at the intersection of the straight line with the same dampening temperature of point E and curve P ,, the arrival point of humidification for air with ζ g of water and an efficiency of Humidification of N %. To limit the amount of water in the air stream to the desired amount of water x, one must prepare the mixture represented by B, containing the desired amount of water χ and a drying temperature of T. The air emerging from the humidification device 14 is therefore mixed with a certain, non-humidified amount of fresh air, which is supplied via the line 13h, the opening of the flap systems 17a 3 17b or the flap 17c being controlled in such a way that the desired temperature T is obtained .
2 0 9 8 4 7 / 0 7 5 82 0 9 8 4 7/0 7 5 8
Um die Temperatur T zu erreichen, sind zwei VerfahrenTo reach the temperature T, there are two methods
m ' ■m '■
möglich:possible:
Man kann zulassen, daß die Kurven der Ankunftspunkte einer Befeuchtung (mit konstantem, begrenztem Wirkungsgrad) je nach der Wassermenge in der Außenluft parallel sind (Pig*.5.). und das Gemisch nach der Gleichung geregelt wird:The curves of the arrival points can be allowed to form a Humidification (with constant, limited efficiency) depending on the amount of water in the outside air are parallel (Pig * .5.). and the mixture is regulated according to the equation:
T_ φ f » xr I / rp'f ■ vn f \
m so · s so T_ φ f » xr I / rp'f ■ vn f \
m so · s so
Hierbei wählt, man T1 wie in der Zone 1.Here you choose T 1 as in zone 1.
Man geht von der Zone 1 in die Zone 2, sobald die Vorwärmung Null wird oder sobald T' > T' und von der ZoneYou go from zone 1 to zone 2 as soon as the preheating is zero or as soon as T '> T 'and from the zone
s^ sos ^ so
in die Zone 1, sobald T' <" T1 .into zone 1 as soon as T '<"T 1 .
* S ^ SO * S ^ SO
Ein zweites Verfahren besteht daring die Peuchttemperatur T„ der Luft" zu benutzen, die die Befeuchtungseinrichtung durchsetzt. A second method is the humidification temperature T " of the air "that passes through the humidifier.
Es wurde weiter oben bereits gesagt, daß die Wassertemperatur TE der Befeuchtungseinrichtung mit guter Genauigkeit gleich dieser Peuchttemperatur T 'ist, wenn das nicht verdampfte Wasser zurückgeführt wird, wenn die in Zirkulation befindliche Wassermenge nicht zu groß ist im Vergleich zur verdampften Wassermenge und wenn schließlich das Phänomen der Befeuchtung thermisch gut isoliert wird (man kann beispielsweise die Temperatur des Wassers des gut isolierten Troges nehmen).It has already been said above that the water temperature TE of the humidifier can be accurately measured if this is not the case, this is the same as this Puchter temperature T ' evaporated water is returned if the amount of water in circulation is not too large compared to the evaporated amount of water and when finally the phenomenon of humidification is thermally well insulated (one can for example take the temperature of the water of the well-insulated trough).
209 847/0 7 53209 847/0 7 53
Da diese Feuchttemperatur T„ (= TE) gleich der Temperatur T am Ausgang einer Befeuchtungseinrichtung mit Wirkungsgrad 100$ ist, ist das Dreieck ABC bekannt und man kann die Temperatur T nach folgender Beziehung festlegen:Since this wet temperature T "(= TE) is equal to the temperature T at the output of a humidifier with an efficiency of $ 100, the triangle ABC is known and one can determine the temperature T according to the following relationship:
Tm - Tso = K .(TE - Tso> T m - T so = K. (TE - T so>
beispielsweise mit K 4 2,2 für eine gewünsQhte Wasser menge von 5 g.for example with K 4 2.2 for a desired amount of water of 5 g.
Diese Temperatur TE des Wassers der Befeuchtungseinrichtung ist unabhängig vom Wirkungsgrad der Befeuchtungseinrichtung. Infolgedessen ermöglicht es dieses zweite Verfahren, in der Zone 2 eine genaue Regelung unabhängig von diesem Wirkungsgrad und seiner Entwicklung zu erzielen.This temperature TE of the water in the humidifier is independent of the efficiency of the humidifier. As a result, this second method enables to achieve precise control in zone 2 regardless of this efficiency and its development.
Man gelangt von der Zone 1 in die Zone 2, sobald die Vorwärmung Null wird oder sobald TE 3· T und von der Zone ·2 in die Zone 1, sobald TE <. T . Bei jedem übergang wirdYou get from zone 1 to zone 2 as soon as the Preheating becomes zero or as soon as TE 3 · T and from zone · 2 into zone 1 as soon as TE <. T. With each transition, it becomes
SOSO
die eine oder andere Regelung eingeschaltet. Dieses zweite Verfahren ist daher recht genau und besonders zweckentsprechend, wenn ein Wärmetauscher vorgesehen 1st (Fig.4b); hierbei liegt der größte Teil der Punkte, welche die Frischluft darstellen, in der Zone 2.one or the other regulation switched on. This second method is therefore quite precise and particularly appropriate, if a heat exchanger is provided (Fig.4b); this is where most of the points are, which the fresh air represent, in zone 2.
Die Vorteile dieses zweiten Verfahrens lassendes interessant erscheinen, die Punkte der Zone 1 durch eine Vorwärmung zu unterdrücken, indem alle Punkte, die sich ohne Vorwärmung in der Zone 1 befinden, in die Zone 2 überführt werden. Diese Vorwärmung kann in Abhängigkeit von der Außentemperatur geregelt werden, wobei für jede Temperatur die am häufigsten auftretende Wassermenge berücksichtigt wird.Making the advantages of this second procedure interesting appear to suppress the points of zone 1 by preheating by removing all points that are without Preheating are located in zone 1, are transferred to zone 2. This preheating can depend on the outside temperature can be regulated, taking into account the amount of water that occurs most frequently for each temperature.
209847/0758209847/0758
Liegen die Bedingungen.der Außenluft in der Zone 3, für die keine Befeuchtung erforderlich ist, so geht man vor, wie für den Fall der vollständigen Sättigung erläutert, um festzustellen, wann eine Befeuchtung zu erfolgen hat.If the conditions of the outside air are in zone 3, for which no humidification is required, one leaves as explained for the case of full saturation, in order to determine when humidification should occur Has.
Bei einer Kühlung im Sommer kommt selbstverständlich eine Erwärmung der Luft zur Erzielung der gewünschten Wassermenge nicht in Betracht. Die Befeuchtung erfolgt dann bis zum Maximum für die Punkte der Zone 1, ohne daß man die gewünschte Wassermenge erreichen kann. Eine Regulierung, d.h. eine Begrenzung der Befeuchtung, erfolgt nur für die in der Zone 2 gelegenen Punkte; die Regelverfahren in dieser Zone 2 sind die gleichen wie in der Zone 2 beim Heizen.In the case of cooling in summer, the air is naturally heated to achieve the desired level Amount of water not taken into account. The moistening then takes place up to the maximum for the points of zone 1, without you can achieve the desired amount of water. A regulation, i.e. a limitation of the humidification, only takes place for the points located in zone 2; the control procedures in this zone 2 are the same as in zone 2 for heating.
Der Übergang in die Zone 2 und die Auslösung der Regelung erfolgt daher, sobald TE > T oder T > TThe transition to zone 2 and the triggering of the control therefore take place as soon as TE> T or T> T
SO S SOSO S SO
oder T's> T'so.or T ' s >T' so .
Befindet man sich in der Zone 3, wo man eine Befeuchtung vermeiden muß, die die Wassermenge vergrößert und zu einem unangenehmen Feuchtigkeitsgehalt führt, so geht man vor wie im Falle der Beheizung, um festzustellen, wenn sich die Wassermenge verringert und wieder eine Befeuchtung einzusetzen hat.If you are in zone 3, where you have to avoid humidification, which increases and increases the amount of water leads to uncomfortable moisture levels, so go as in the case of heating, to determine when the amount of water decreases and to start humidifying again Has.
Was die Genauigkeit der Temperaturmessung im Falle einer Sättigung von 100$ anbelangt, wenn die Punkte A und C fest sind, so ist der Fehler der in der Luft befindlichen V/assermenp-e (in p) pepeben durch (vpl. Fip.'lb):As for the accuracy of the temperature measurement in the case of saturation of $ 100 when points A and C are fixed the fault is the airborne V / assermenp-e (in p) pep through (vpl.Fip.'lb):
209847/0758209847/0758
- 16 -= Δ CD = Δ DB- 16 - = Δ CD = Δ DB
Um einen Fehler in der Größenordnung von 1/5 g zu erreichen, darf man daher höchstens bei der Messung von Tm und T0 Fehler von 1/10° zulassen.In order to achieve an error of the order of 1/5 g, errors of 1/10 ° can therefore be allowed at most in the measurement of T m and T 0.
209847/0758209847/0758
Claims (1)
isoliert ist, indem nicht verdampftes Wasser zurückgeführt und die in Zirkulation befindliche Wassermenge verringert wird, derart, daß die Temperatur TE des
Wassers dieser Befeuchtungseinrichtung gleich der
Feuchttemperatur des diese Einrichtung durchsetzenden
Luftstromes ist, die ihrerseits gleich der Trockentemperatur T_ des Luftstromes am Ausgang einer Befeuchtungseinrichtung ist, die eine vollständige Sättigung bewirkt.5. The method according to claim 4, characterized in that the humidifying device is designed or »is operated that the humidification process is thermal
is isolated by recirculating non-evaporated water and reducing the amount of water in circulation, such that the temperature TE des
Water of this humidifier equal to the
Moisture temperature of the prevailing this facility
Air flow is, which in turn is equal to the dry temperature T_ of the air flow at the outlet of a humidifier, which causes complete saturation.
Temperatur T1 benutzt, nämlich die Trockentemperatur einer Luft mit Peüchttemperatur Tf„0 am Ausgang der
Befeuchtungseinrichtung, enthaltend die gewünschte Wassermenge, wobei diese Luft vor der Befeuchtung dieselbe
Wassermenge wie die zu befeuchtende Luft besitzt.7. The method according to claims H and 5, characterized in that when using a humidifying device with incomplete saturation as a reference
Temperature T 1 is used, namely the dry temperature of an air with a dry temperature T f " 0 at the outlet of the
Humidification device containing the desired amount of water, this air being the same before humidification
The same amount of water as the air to be humidified.
m so s so 'T - T = 'K (T - T);
m so s so '
• m so * UE so;'τ _T r κ (T -T )
• m so * U E so ; '
m so * 11S1 so;'φ _ φι = κ · f φ -Φ 1 } ·
m so * 11 S 1 so ; '
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DE2220598C2 DE2220598C2 (en) | 1986-11-06 |
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FR2139614A1 (en) | 1973-01-12 |
GB1395187A (en) | 1975-05-21 |
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