DE2431118A1 - Verfahren zum regeln der temperatur eines klimatisierten, elektrisch beleuchtbaren raumes - Google Patents

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

A 1129 _ 215/7 Ernst Wild . Stäfa (Schweiz)

Verfahren zum Regeln der Temperatur eines klimatisierten, elektrisch beleuchtbaren Raumes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Temperatur eines klimatisierten,elektrisch beleuchtbaren Raumes auf eine gewünschte Innentemperatur, sowie ein Raumelement zur Durchführung des Verfahrens.

Die bekannten Verfahren beruhen darauf, die dem Raum zugeführte Zuluft möglichst nahe an die gewünschte Innentemperatur zu bringen, wobei diese entweder schon in der Luftaufbereitungs- bzw. Klimaanlage' oder erst unmittelbar vor dem Eintritt in den Raum durch Zentral- oder elektrisch geheizte Wärmeaustauscher auf diese Temperatur'gebracht wird. Da eine solche Regelung selbsttätig erfolgt, ist sie zwangsläufig an erheblichen gerätemässigen Aufwand gebunden, der umso grosser ist, je kleiner die Differenz zwischen Ist- und Soll-Temperatur gewählt wird, die ein Ansprechen des Regelkreises zur Folge hat.

Ausserdem ist dieser gerätemässige Aufwand unabhängig und zusätzlich zum Aufwand für die ohnehin in dem Raum notwendigen Installationen zu treffen.

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Mit der vorliegenden Erfindung soll nun ein Verfahren geschaffen werden, das gestattet, die gewünschte Innentemperatur individuell konstant zu halten, ohne das eine besonders feine und daher aufwendige Regelung der Klimaanlage und/ oder der dem Raum zugeordneten Wärmeaustauschern notwendig wäre.

Zu diesem Zweck ist das vorgeschlagene Verfahren erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass durch eine gesteuerte Einstellung der Klimaanlage im Raum eine Grundtemperatur hergestellt wird und zum Erreichen der gewünschten Innentemperatur die Abwärme der elektrischen Beleuchtung dem Raum zugeführt bzw. entzogen wird.

Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäss ein Raumelement vorgeschlagen, mit wenigstens einer, an einer Klimaanlage angeschlossenen Zuluftöffnung, wenigstens einer Abluftöffnung und mit wenigstens einem, an einer in einem Abstand von der Decke angeordneten Blinddecke aufgehängten Beleuchtungskörper, welches Raumelement dadurch gekennzeichnet ist, dass "die Blinddecke mit Ausnahme der Beleuchtungskörper-Armatur weitgehend luft-undurchlässig ist, und das Mittel zum Verstellen der Einmündung der Abluftöffnung vom Zwischenraum zwischen der Decke und der Blinddecke in den Raum unterhalb der Blinddecke vorhanden sind.

Dabei kann die elektrische Beleuchtung selbsttätig und stufenweise nach Massgabe der Helligkeit im Räume und nach Massgabe des Wärmebedarfes eingeschaltet werden.

Andererseits kann das Raumelement auch Mittel zum Verstellen der Einmündung der Zuluftöffnung vom Zwischenraum zwischen der Decke und der Blinddecke in den Raum unterhalb der Blinddecke auf v/eisen.

Zweckmässig kann als-Abluftöffnung und/oder als Zuluftöffnung eine in einer Seitenwand des Raumelementes angeordnete, sich mit je einem Abschnitt zu beiden Seiten der Blinddecke erstreckende Durchlassöffnung vorgesehen sein, der eine Klappe zur Freigabe des einen oder des andern Abschnittes zugeordnet ist.

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Vorzugsweise ist diese Klappe stufenlos, insbesondere mittels eines temperaturgesteuerten Servoantriebes verstellbar.

Nachstehend soll das Verfahren beispielsweise anhand eines Ausführungsbeispieles des zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagenen Raumelementes beschrieben werden. In der einzigen Figur ist ein schematischer Schnitt durch einen Teil eines Raumelementes dargestellt. '

Der in der Figur dargestellte Raum 10 ist durch vier Seitenwände begrenzt, von denen in der Zeichnung die Seitenwand 11 und die Seitenwand 12, die ein Fassadenelement ist, dargestellt sind. Nach oben ist der Raum durch eine Blinddecke 13 begrenzt, die durch nicht näher dargestellte Mittel an einer massiven Decke 14 aufgehängt ist. Im übrigen ist der Raum 10 selbstverständlich auch durch einen in der Zeichnung nicht erscheinenden Boden begrenzt. In der Seitenwand 11 ist eine Durchlassöffnung 15 vorhanden, der eine bei 16 schwenkbar gelagerte Klappe 17 mit 2 Flügeln 18, 19 zugeordnet. Ueber einen Schwenkarm 20 ist die Klappe an einen Servoantrieb 21 angeschlossen, mittels welchem sich die Klappe von der in der Zeichnung dargestellten Lage um 90° im Uhrzeigersinn verschwenken lässt. Daraus ergibt sich, dass durch die Klappe 17 nie die gesamte lichte Weite der Durchlassöffnung 15 frei durchströmbar ist, sondern jeweils nur ein Abschnitt 22, der die eigentliche Zuluftöffnung bildet, und, je nach Stellung der Klappe oberhalb oder unterhalb der Blinddecke 13 zu liegen kommt. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung der Klappe 17 liegt die Zuluftöffnung unterhalb der Blinddecke 13. Die Durchlassöffnung geht von einem Zuluftkanal 23 aus, in den, wie durch den Pfeil angegeben, von einer Luftaufbereitungs- bzw. Klima-Anlage Zuluft eingeblasen wird. In der Seitenwand 12 ist ebenfalls eine Durchlassöffnung 26 vorhanden, der eine bei 27 schwenkbar gelagerte Klappe 28 zugeordnet ist, die zwei Flügel 29 und 30 aufweist. Die Klappe 28 ist über einen Schwenkarm 30 an einen Servoantrieb 31 angelenkt, mittels welchem sich die Klappe 28 von der in der

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Zeichnung dargestellten Lage um 90° im Gegenuhrzeigersinn schwenken lässt. Auch hier steht nicht immer die gesamte lichte Weite der Durchlassöffnung als Abluftöffnung zur Verfügung, sondern nur ein Abschnitt 33, der sich in der in der Zeichnung dargestellten Stellung ebenfalls unterhalb der Blinddecke 13 befindet.

In der Blinddecke sind mehrere Beleuchtungskörper aufgehängt, von denen in der Zeichnung nur der Beleuchtungskörper 34 in der Form einer Leuchtstoffarmatur dargestellt ist. Während die Blinddecke 13 weitgehend luft-undurchlässig ist, sind in der Armatur des Beleuchtungskörpers 34 Oeffnungen 35 vorhanden, die somit den Raum 10 mit dem Zwischenraum 36 verbinden.

In dem Raum 10 ist an geeigneter Stelle ein auf die Raumtemperatur ansprechendes Element, z.B. ein Thermostat 37 aufgehängt, der über eine Leitung 38 an eine Spannungsquelle 39,z.B. an das Netz, angeschlossen ist. Ueber eine Leitung 40 ist auch der Beleuchtungskörper 34 an das Netz angeschlossen, und zwar entweder über einen Schalter 41, der ein selbsttätiger Dämmerungsschalter sein kann, oder über ein Schaltglied 42, das vom Termostaten 37 gesteuert ist. Der Termostat 37 ist ausserdem noch über Steuerleitungen 43, 44 mit den Servoantrieben 21 bzw. 31 verbunden.

Im Betrieb arbeiten die beschriebenen Bestandteile des Raumelementes etwa wie folgt. Es sei angenommen, dass die Temperatur im Räume 10 niedriger als die gewünschte Innentemperatur sei. Die Temperatur der aus dem Zuluftkanal 23 zuströmenden Zuluft sei ebenfalls niedriger. Dieser Zustand wird vom Termostaten 37 erfasst, der über die Steuerleitung 43 den Servoantrieb 21 veranlasst, die Klappe 17 im Uhrzeigersinn zu verschwenken. Damit wird als Zuluftöffnung die obere Hälfte des Durchlasses 15 freigegeben, so dass die Zuluft zunächst in den Raum 36 einströmt. Falls dieser Zustand bei Tageslicht, d.h. bei ausgeschaltetem Dämmerungsschalter 41 eintritt, schaltet zugleich das Schaltglied 42, trotz des vorhandenen Tageslichtes, den Beleuchtungskörper 34 ein.

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Die Klappe 28, die die Lage der Abluftöffnung 33 bestimmt, bleibt zunächst in der in der Zeichnung dargestellten Lage. Damit wird die Zuluft, die noch eine zu geringe Temperatur aufweist^ durch die Oeffnungen 35 in der Armatur des Beleuchtungskörpers 34 gedrückt, kühlt intensiv die dort brennenden Lampen, d.h. wärmt sich an diesen auf und diese Wärme bleibt der Raumluft erhalten. 'Es ist'zu bedenken, dass selbst bei der Verwendung von Leuchtstofflampen ein erheblicher Anteil der verbrauchten elektrischen Energie in Form von normalerweise abzuführender Verlustwärme verloren geht. Gerade diese Verlustwärme wird in vorliegendem Falle zur Feinregelung der Temperatur im Räume 10 benützt, ohne dass.es nötig wäre, für jede Aenderung der Temperatur im Räume 10 die Temperatur der aus dem Kanal 23 zuströmenden Zuluft zu regeln.

Ist die gewünschte Innentemperatur im Räume 10 erreicht, so wird durch den Thermostaten 37 zunächst wieder der Servoantrieb 21 in dem Sinne betätigt, dass die Klappe 17 ihre in der Zeichnung dargestellte Lage wieder einnimmt. Dadurch fliesst nun die Zuluft aus dem Zuluftkanal 23 aus einer unterhalb der Decke 13 befindlichen Oeffnung in den Raum 10, so dass nicht mehr die gesamte Zuluft an den brennenden Lampen des Beleuchtungskörpers 24 vorbeigezwungen wird. Die Abwärme dieser Lampe gelangt zwar immer noch zum Teil in den Raum, jedoch nur soweit als die vorbeiströmende Luft diese Abwärme durch Konvektion abzuführen imstande ist. Uebersteigt dagegen die Temperatur im Räume 10 die gewünschte Innentemperatur, so betätigt der Thermostat 37 den Servoantrieb in dem Sinne, dass die Abluftöffnung 33 oberhalb der Blinddecke zu liegen kommt. In diesem Zustand wird die Abluft durch den entstehenden Ueberdruck im Raum 10 durch die Oeffnungen 35 in der Armatur des Beleuchtungskörpers 34 in den Zwischenraum 36 gedrückt, und von da aus durch die Abluftöffnung 33 ausgestossen. In diesem Falle gelangt praktisch keine Verlustwärme der brennenden Lampe des Beleuchtungskörpers 34 in den Raum 10. Diese Verlustwärme wird vielmehr von der Abluft abgeführt und im Raum 10 wird sich

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allmählich eine Temperatur einstellen, die etv/a der Temperatur der aus dem Kanal 23 zuströmenden Zuluft entspricht.

Selbstverständlich können der Termostat 37 und die Servoantriebe 21, 31 so ausgebildet sein, dass sie nicht nur zwei Schaltstellungen aufweisen, sondern auch eine beliebige Anzahl von Zwischenstellungen, so dass die Zuluft zum Teil in den Raum 36 und zum Teil in den Raum 10 eingeblasen bzw. die Abluft zum Teil aus dem Raum 10 und zum Teil aus dem Zwischenraum 36 abgeblasen wird.

In der einfachsten Ausführungsform genügt es, wenn die Zuluftöffnung 22 unterhalb der Blinddecke 13 in den Raum mündet, sie braucht somit nicht durch einen Servoantrieb verstellbar zu sein. Allerdings ist in diesem Falle die Zeit die zur Erhöhung der Temperatur im Räume 10 auf die gewünschte Innentemperatur erforderlich ist erheblich länger, als wenn der Beleuchtungskörper 34 von oben nach unten durchblasen wird.

Es versteht sich von selbst, dass anstelle der thermostatgesteuerten Stellantriebe 21, 31 auch bimetall betätigte Steuerelemente den Klappen 17 bzw. 28 zugeordnet sein können.

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Claims (8)

1. PATENTAN SP R UECH E

   [ 1.jVerfahren zum Regeln der Temperatur eines klimatisierten, ^»-—* elektrisch beleuchtbaren Raumes auf eine gewünschte Innentemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine gesteuerte Einstellung der Klimaanlage im Raum eine Grundtemperatur hergestellt wird, und zum Erreichen der gewünschten Innentemperatur die Abwärme der elektrischen Beleuchtung dem Raumes zugeführt bzw. entzogen wird.
2. 2. Raumelement zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit wenigstens einer an eine Klimaanlage angeschlossenen Zuluftöffnung, wenigstens einer Abluftöffnung und mit wenigstens einem an einer in einem Abstand von der Decke angeordneten Blinddecke aufgehängten Beleuchtungskörper, dadurch gekennzeichnet, dass die Blinddecke mit Ausnahme der Beleuchtungskörper-Armatur weitgehend luft-undurchlässig ist, und dass Mittel zum Verstellen der Einmündung der Abluftöffnung vom Zwischenraum zwischen der Decke und der Blinddecke in den Raum unterhalb der Blinddecke vorhanden sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Beleuchtung selbsttätig und stufenweise nach Massgabe der Helligkeit und nach Massgabe des Wärmebedarfes im Räume eingeschaltet wird.
4. 4. Raumelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Verstellen der Einmündung der Zuluftöffnung vom Zwischenraum zwischen der Decke und der Blinddecke in den Raum unterhalb der Blinddecke vorhanden sind.

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   7431118
5. 5. Raumelement, nach Anspruch 2 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abluftöfinung und/oder Zuluftöffnung eine in einer Seitenwand des Raumelementes angeordnete, sich mit je einem Abschnitt zu beiden Seiten der Blinddecke streckende Durchlassöffnung vorgesehen ist, der eine Klappe zur Freigabe des einen oder anderen Abschnittes zugeordnet ist.
6. 6. Raumeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe stufenlos verstellbar ist. ^:
7. 7. Raumeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe mittels eines temperaturgesteuerten Servoantriebes ■verstellbar- ist.
8. 8. Raumeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe durch ein der Raumtemperatur ausgesetztes bimetall Element betätigbar ist. - _■. ' ■

   £09886/U377

   ORIGINAL INSPECTED