DE2949950A1

DE2949950A1 - FACILITIES FOR THE AIR CONDITIONING OF SEVERAL SPACES

Info

Publication number: DE2949950A1
Application number: DE19792949950
Authority: DE
Inventors: Manfred von Dr.-Ing. 2309 Nettelsee Rötel
Original assignee: Hagenuk Vormals Neufeldt & Kuhnke 2300 Kiel GmbH; Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Current assignee: Hagenuk 2300 Kiel De GmbH
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1981-08-20
Also published as: CH648922A5; AT379014B; ATA441580A; DE2949950C2; FR2471560A1

Description

HAGElMUKHAGElMUK

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Anmelderin: Hagenuk vorm. Neufeldt & Kuhnke GmbH Westring 431 - 451, 2300 Kiel 1 Applicant: Hagenuk vorm. Neufeldt & Kuhnke GmbH Westring 431 - 451, 2300 Kiel 1

Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer RäumeDevice for air conditioning several rooms

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig schwankenden Wärmebedarfs, mit einem von einem Temperaturregler gesteuerten Luftaufbereitungsgerät, das über einen gemeinsamen Zuluftkanal und jeweils eine raumtemperaturgeregelte Nachheizeinrichtung die einzelnen Räume beliefert. The invention relates to a device for air conditioning several rooms, independently fluctuating Heat demand, with one controlled by a temperature controller Air treatment device that has a common supply air duct and a room temperature-controlled Reheating device supplies the individual rooms.

Zum Klimatisieren von Räumen ist es bekannt Klimaanlagen einzusetzen. Damit ist es möglich zu heizen oder zu kühlen, je nach dem welche Temperaturverhältnisse in einem zu klimatisierenden Raum gewünscht werden. Die Klimaanlagen richten sich dabei in ihrem Aufbau nach den Forderungen des oder der zu klimatisierenden Räume.It is known to use air conditioning systems for air conditioning rooms. This makes it possible to heat or to close cool, depending on the temperature conditions in a room to be air-conditioned. The air conditioning systems are based on their structure the requirements of the room or rooms to be air-conditioned.

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Beim Klimatisieren mehrerer Räume ist es bekannt, zentrale Klimaanlagen zu benutzen und für den Fall, daß für die einzelnen Räume unterschiedliche Forderungen gelten, diese mit Hilfe von Zusatzmaßnahmen zu erfüllen. Solche Verhältnisse bestehen u.a. bei Schienenfahrzeugen, wo der Wärmebedarf in den einzelnen Räumen unabhängig voneinander schwanken kann. When air conditioning several rooms , it is known to use central air conditioning systems and, in the event that different requirements apply to the individual rooms, to meet these with the help of additional measures. Such conditions exist, among other things, in rail vehicles, where the heat demand in the individual rooms can fluctuate independently of one another.

Beim Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig schwankenden Wärmebedarfs ist es bekannt, jeden Raum über zwei getrennte Luftführungskanäle Luft unterschiedlicher Temperatur zuzuführen. Die Luftströme werden dann in einer Mischeinrichtung gemäß des jeweils gewünschten Raumwärmebedarfs gemischt, wobei die dem Raum zugeführte Luftmenge konstant bleibt. Der Temperaturunterschied der der Mischeinrichtung zugeführten Luftströme wird dabei zuvor festgelegt, und zwar in Abhängigkeit des Sollwertstellbereiches, der Anzahl der zu erwartenden Personen sowie möglicher Wärmeverluste oder Wärmeeinstrahlungen. Dieses Klimatisierungsverfahren gilt jedoch als unzweckmäßig, weil die Erzeugung, Weiterleitung und Mischung der zwei Luftströme unterschiedlicher Temperatur einerseits verhältnismäßig aufwendig ist und andererseits einen schlechten Wirkungsgrad insbesondere beim Kühlen hat. Unbefriedigend ist auch die Tatsache, daß die Temperaturdifferenz der beiden Luftströme größer sein muß als sie jeweils erforderlich wäre, weil die Lufttemperaturen lediglich nach der Temperatur der Außenluft gesteuert werden. When air conditioning several rooms with independently fluctuating heat demand, it is known to supply air of different temperatures to each room via two separate air ducts. The air currents are then mixed in a mixing device according to the respective desired room heating requirement, the amount of air supplied to the room remaining constant. The temperature difference between the air flows fed to the mixing device is determined beforehand, depending on the setpoint adjustment range, the number of people to be expected and possible heat losses or heat radiation. However, this air conditioning method is considered inexpedient because the generation, forwarding and mixing of the two air streams of different temperatures is on the one hand relatively complex and on the other hand has a poor efficiency, especially when cooling. Also unsatisfactory is the fact that the temperature difference between the two air flows must be greater than it would be required in each case, because the air temperatures are only controlled according to the temperature of the outside air.

Bei einer anderen Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig schwankenden Wärmebedarfs wird die Temperatur der den Räumen von einem Luftaufbereitungsgerät über einen gemeinsamen ZuluftkanalWith another device for air conditioning several rooms independently fluctuating heat demand the temperature of the rooms is controlled by an air handling unit via a common supply air duct

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zugeleiteten Luft in Abhängigkeit der Außentemperatur so gesteuert , daß der niedrigste einstellbare Sollwert eines der Räume bei kleinstem Wärmebedarf nicht überschritten wird. Die dann noch fehlende wärme wird der den Räumen zuzuführenden Luft durch Aufheizung in jeweils getrennten Nachheizeinrichtungen erzeugt, über welche die Luftstrome in die jeweiligen Räume gelangen. Diese Art zu Klimatisieren hat den Nachteil, daß die in den Nachheizeinrichtungen zu installierende Leistung größer sein muß air erforderlich, da die vom Luftaufbereitungsgerät dem gemeinsamen Zuluftkanal zugeführte Luft den kleinsten Wert der möglichen Raumscllwerte nicht überschreiten darf. Daher arbeitet diese Klimaanlage mit schlechtem wirkungsgrad, insbesondere dann, wenn die Raumtemperatur geringer als die Außentemperatur sein soll.The supplied air is controlled depending on the outside temperature in such a way that the lowest adjustable setpoint value of one of the rooms does not apply when there is the lowest heat demand is exceeded. The heat that is then still missing is transferred to the air to be supplied to the rooms by heating it up generated separate after-heating devices, through which the air flows into the respective rooms. This type of air conditioning has the disadvantage that the power to be installed in the reheating devices must be greater than the air required by the air handling unit the air supplied to the common supply air duct has the lowest possible room target value must not exceed. Therefore, this air conditioner works with poor efficiency, especially when if the room temperature should be lower than the outside temperature.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume der eingangs genannten Art vorzusehen, die mit geringem Aufwand und geringem Energiebedarf eine optimale Klimatisation ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Nachheizeinrichtungen zugeführten Stellsignale gleichzeitig einer Vergleichsstufe zugeleitet sind, die das jeweils kleinste Stellsignal daraus ermittelt und über einen Integrator dem Temperaturregler des Luftaufbereitungsgerätes derart zuführt, daß bei konstanter Zuluftmenge mindestens ein die Nachheizeinrichtung steuerndes Stellsignal zu Null wird.The invention is therefore based on the object of providing a device for air conditioning several rooms of the initially introduced to provide the type mentioned, the optimal air conditioning with little effort and low energy consumption enables. According to the invention, this object is achieved in that the after-heating devices supplied control signals are simultaneously supplied to a comparison stage, which is the smallest Control signal is determined therefrom and via an integrator to the temperature controller of the air preparation device in such a way supplies that at a constant supply air volume at least one control signal controlling the post-heating device Becomes zero.

Weiterhin ist vorgesehen, daß bei einer Anordnung ohne Außentemperaturfühler der jeweilige Sollwert für die Zulufttemperatur allein über die Vergleichsstufe vorgegeben wird.It is also provided that in an arrangement without an outside temperature sensor, the respective setpoint for the Supply air temperature specified solely via the comparison level will.

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Die erf indungsgemäße Einrichtlang hat den großen Vorteil, erheblich weniger Energie als vergleichbare Klimaanlagen zu verbrauchen. Dies ergibt sich dadurch, daß mindestens eine Nachheizeinrichtung der zu klimatisierenden Räume keine Nachheizung vorzunehmen braucht, da die von dem Luftaufbereitungsgerät zugeführte Luft auf die gewünschte Raumtemperatur dieses Raumes aufgeheizt ist. Das bedeutet, daß auch die Nachheizeinrichtungen für die anderen Räume weniger heizen müssen und daß die in den Nachheizeinrichtungen zu installierenden Leistungen geringer sein können. Außerdem wird auch der Wirkungsgrad für den Kühlbetrieb verbessert, da auch für die Kühlung weniger Leistung erforderlich ist. Der Integrator dient dabei zur Unterdrückung von kurzzeitigen Schwankungen der der Vergleichsstufe zugeführten Stellsignale bzw. zur Erzeugung kontinuierlicher Übergänge bei Sollwertumschaltungen in einem der Räume; außerdem wird dadurch die bleibende Regelabweichung zu Null.The Einrichtlang according to the invention has the great advantage Consume significantly less energy than comparable air conditioning systems. This results from that at least one after-heating device of the rooms to be air-conditioned does not carry out any after-heating needs, since the air supplied by the air treatment device to the desired room temperature this room is heated up. This means that the reheating devices for the other rooms need to heat less and that the services to be installed in the after-heating devices are lower could be. In addition, the efficiency for the cooling operation is also improved, since also for the Cooling less power is required. The integrator is used to suppress short-term Fluctuations in the control signals fed to the comparison stage or to generate continuous ones Transitions during setpoint changeovers in one of the rooms; it also reduces the remaining system deviation to zero.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.The invention is based on the accompanying drawing explained in more detail.

Die beiliegende Zeichnung zeigt drei nebeneinander liegende Räume 1 die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung klimatisiert werden. Jedem der Räume 1, die z.B. Abteile eines Schienenfahrzeuges sein können, wird dabei Luft von einem Luftaufbereitungsgerät 10 über einen gemeinsamen Zuluftkanal 2 und jeweils eine getrennte Nachheizeinrichtung 3 zugeführt. In den einzelnen Räumen 1 wird die dort herrschende Temperatur mit einem Fühler k erfaßt und einem Raumregler 6 als Istwert eingegeben. Die in den Räumen 1 dabei gewünschte Temperatur wird mit einem Sollwertgeber 5 eingestellt und dem Raumregler 6 des zugeordneten Raumes 1 zugeleitet. Aus der Differenz desThe accompanying drawing shows three adjacent rooms 1 which are air-conditioned with the device according to the invention. Each of the rooms 1, which can be, for example, compartments of a rail vehicle, is supplied with air from an air treatment device 10 via a common supply air duct 2 and a separate reheating device 3 in each case. In the individual rooms 1, the temperature prevailing there is detected with a sensor k and input to a room controller 6 as the actual value. The temperature desired in rooms 1 is set with a setpoint generator 5 and sent to the room controller 6 of the assigned room 1. From the difference of the

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Raumtemperaturistwertes und dem eingestellten Sollwert bildet der Raumregler 6 ein Signal, das der zugeordneten Nachheizeinrichtung 3 als Stellsignal zugeführt ist. Je nach Aufbau der Raumregler 6 wird dabei eine kontinuierliche oder quasi-kontinuierliche Verstellung der Nachheizleistung beim zugeordneten Nachheizgerät 3 vorgenommen und auf diese Weise eine individuelle Klimatisation der einzelnen Räume 1 erzielt. Die vom Luftaufbereitungsgerät 10 dem Zuluftkanal 2 zugeführte Luft wird dabei temperaturmäßig mit einem Temperaturfühler 7 erfaßt und als Istwert einem Temperaturregler 9 zugeleitet. Diesem Temperaturregler 9 wurde wie bisher gestrichelt angedeutet nur die mit einem Temperaturfühler 8 erfaßte Außentemperatur zur Durchführung einer Tempe raturregelung zugeführt, wobei dieser Regler die Heiz- oder Kühlleistung des Luftaufbereitungsgerätes 10 gemäß seiner durch seinen Aufbau bestimmten Regelkennlinie entsprechend einstellte. The room controller 6 generates a signal that is fed to the associated post-heating device 3 as a control signal. Depending on the structure of the room controller 6 , a continuous or quasi-continuous adjustment of the post-heating output is carried out in the associated post-heater 3 and in this way individual air conditioning of the individual rooms 1 is achieved. The air supplied by the air preparation device 10 to the air supply duct 2 is detected in terms of temperature with a temperature sensor 7 and passed to a temperature controller 9 as an actual value. This temperature controller 9 was as previously indicated by dashed lines only the outside temperature detected with a temperature sensor 8 to carry out a tempe temperature control supplied, this controller adjusting the heating or cooling capacity of the air handling unit 10 according to its control characteristic determined by its structure accordingly.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die Stellsignale aller Nachheizeinrichtungen 3 einer Vergleichsstufe 11 zugeführt, die daraus das jeweils kleinste Stellsignal ermittelt. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 11 wird dann über einen Integrator 12 zusätzlich dem Temperaturregler 9 als Sollwertsignal eingegeben. Das Luftaufbereitungsgerät 10 liefert daraufhin derart temperierte Luft in den Zuluftkanal 2, daß das Stellsignal mindestens eines der Nachheizeinrichtungen zu Null wird. Der Integrator 12 unterdrückt dabei u.a. kurzzeitige Schwankungen im Ausgangssignal der Vergleichsstufe 11 und sorgt damit für eine kontinuierliche Temperaturregelung. Da von den Nachheizeinrichtungen 3 mindestens eine keine Nachheizung vorzunehmen braucht,In the device according to the invention, the control signals of all reheating devices 3 are one Comparison stage 11 is supplied, which uses it to determine the smallest control signal in each case. The output signal the comparison stage 11 is then additionally input to the temperature controller 9 as a setpoint signal via an integrator 12. The air handling unit 10 then supplies air at such a temperature in the supply air duct 2 that the control signal at least one of the after-heating devices becomes zero. The integrator 12 suppresses, among other things, brief fluctuations in the output signal of the comparison stage 11 and thus ensures continuous temperature control. Since the after-heating devices 3 at least one does not need to carry out reheating,

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verbraucht diese Klimatisierungseinrichtung weniger Energie, das bedeutet, daß auch der Wirkungsgrad sich erheblich verbessert, und zwar insbesondere beim Kühlbetrieb, da hierbei auch weniger Energie verbraucht wird.This air conditioning system consumes less energy, which means that the efficiency is significantly improved, especially in cooling mode, since this also uses less energy is consumed.

Weiterhin kann auf den Außentemperaturfühler 8 verzichtet werden, da dieser nur noch die Aufgabe einer Störgrößenaufschaltung übernimmt.Furthermore, the outside temperature sensor 8 can be dispensed with, since it only has the task of a Feedforward control takes over.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims

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1. / facility for air conditioning several rooms independently fluctuating heat demand, with one of one Temperature controller controlled air release device, that via a common supply air duct and a room temperature-controlled reheating device supplies individual rooms, characterized in that the after-heating devices (3) supplied Control signals are fed to a comparison stage (11) at the same time, which is the smallest control signal determined therefrom and via an integrator (12) to the temperature controller (9) of the air treatment device (10) feeds in such a way that, with a constant amount of supply air, at least one the after-heating device (3) controlling Control signal becomes zero.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Device according to claim 1, characterized in that the respective setpoint for the supply air temperature is specified solely via the comparison stage (11).

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