DE2949950C2

DE2949950C2 - Device for air conditioning several rooms regardless of fluctuating heat demand

Info

Publication number: DE2949950C2
Application number: DE2949950A
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl.-Ing. 4950 Minden Knau; Manfred von Dr.-Ing. 2309 Nettelsee Rötel
Original assignee: Hagenuk 2300 Kiel De GmbH; Hagenuk 2300 Kiel GmbH
Current assignee: Hagenuk 2300 Kiel De GmbH
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1983-10-13
Also published as: AT379014B; FR2471560A1; DE2949950A1; ATA441580A; CH648922A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig schwankenden Wärmebedarfs entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for air conditioning several rooms, independently fluctuating Heat requirement according to the preamble of claim 1.

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

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 and in the event that Different requirements apply to the individual rooms, these with the help of additional measures fulfill. Such relationships exist among others. in the case of rail vehicles, where the heat demand in the individual Rooms can fluctuate independently of one another.

Bei einer Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume unabhängig schwankenden Wärmebedarfs der eingangs genannten Art, Zeitschrift Glasers Annalen 8/1972, Seite 243 bis 246, wird die Temperatur der den Räumen von einem Luftaufbereitungsgerät über einen gemeinsamen Zuluftkanal 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 Luftströme in die jeweiligen Räume gelangen. Diese Art zu Klimatisieren hat den Nachteil, daß die in der jeweiligen Nachheizeinrichtungen zu installierende Leistung größer sein muß als für den jeweiligen Raum erforderlich, da die vom Luftaufbereitungsgerät dem gemeinsamen Zuluftkanal zugeführte Luft den kleinsten Wert der möglichen Raumsollwerte nicht überschreiten darf. Daher arbeitet diese Klimaanlage mit schlechtem Wirkungsgrad, insbesondere dann, wenn die Raumtemperatur eines der Räume geringer als die Außentemperatur seinsoll.With a device for air conditioning several rooms independently fluctuating heat demand of the type mentioned, magazine Glasers Annalen 8/1972, page 243 to 246, the temperature of the Evacuation of air supplied by an air treatment device via a common supply air duct as a function of the outside temperature is controlled so that the lowest adjustable setpoint of one of the rooms at the smallest heat requirement is not exceeded. The warmth that is still missing then becomes that of the rooms The air to be supplied is generated by heating in separate after-heating devices, via which the air currents get into the respective rooms. This type of air conditioning has the disadvantage that the The power to be installed in the respective reheating devices must be greater than that for the respective room required because the air supplied to the common air supply duct by the air handling unit is the smallest Must not exceed the value of the possible room setpoints. Hence, this air conditioner works with bad Efficiency, especially when the room temperature in one of the rooms is lower than the outside temperature should be.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is therefore based on the object of a

Einrichtung zum Klimatisieren mehrerer Räume der eingangs genannten Art vorzusehen, die mit geringem Aufwand und geringem Energiebedarf eine optimale Klimatisation ermöglicht.Provide device for air conditioning several rooms of the type mentioned, which with little Effort and low energy consumption enables optimal air conditioning.

Gemäß der Erfindung soll diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Mittel gelöst werden.According to the invention, this object is to be achieved by the means mentioned in the characterizing part of claim 1 be solved.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß bei einer ίο Anordnung ohne Außentemperaturfühler der jeweilige Sollwert für die Zulufttemperatur allein über die Vergleichsstufe vorgegeben wird.Furthermore, it is preferably provided that, in the case of an arrangement without an outside temperature sensor, the respective The setpoint for the supply air temperature is specified solely via the comparison stage.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den 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 device according to the invention has the advantage of using considerably less energy than comparable air conditioning systems to consume. This results from the fact that at least one after-heating device to be air-conditioned The rooms do not need to be reheated, as this is done by the air handling unit supplied air is heated to the desired room temperature of this room. That means that the Reheating devices for the other rooms need less heating and that those in the reheating devices services to be installed may be lower. In addition, the efficiency for the Cooling operation improved as less power is required for cooling too. The integrator serves to suppress brief fluctuations in the control signals fed to the comparison stage or to generate continuous transitions when switching between setpoints in one of the rooms; aside from that this means that the remaining control deviation becomes zero.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Sie 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 4 erfaßt und einem Raumregler 6 als Istwert eingegeben. Die in den Räumen 1 dabei gewünschte Temperatur wird mit einem Sollwertgeber 5 eingestellt und dem Raumregier 6 des zugeordneten Raumes 1 zugeleitet. Aus der Differenz des Raumtemperaturistwertes und dem eingestellten Sollwert bildet der Rauniregler 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 gestrichelt angedeutet) nur die mit einem Temperaturfühler 8 erfaßte Außentemperatür zur Durchführung einer Temperaturregelung zugeführt, wobei Temperaturregler 9 die Heiz- oder Kühlleistung des Luftaufbereitungsgerätes 10 gemäß seiner durch seinen Aufbau bestimmten Regelkennlinie entsprechend einstellte.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing. It shows three side by side lying rooms 1, which are air-conditioned with the device according to the invention. Each of the rooms 1, the z. B. compartments of a rail vehicle can be, while air from an air treatment device 10 is over a common supply air duct 2 and a separate after-heating device 3 in each case. In the individual rooms 1, the temperature there is detected with a sensor 4 and a Room controller 6 entered as the actual value. The temperature you want in rooms 1 is with set to a setpoint generator 5 and fed to the room controller 6 of the assigned room 1. From the The room temperature controller 6 forms the difference between the actual room temperature and the setpoint value Signal which is fed to the associated post-heating device 3 as an actuating signal. Depending on the structure of the room controller 6 is a continuous or quasi-continuous adjustment of the after-heating power when assigned After heater 3 made and in this way an individual air conditioning of the individual rooms 1 achieved. The air supplied to the air supply duct 2 by the air preparation device 10 is temperature-related detected with a temperature sensor 7 and fed to a temperature controller 9 as an actual value. That temperature controller 9 (as indicated by dashed lines) only the outside temperature detected by a temperature sensor 8 to carry out a temperature control supplied, wherein temperature controller 9 the heating or Cooling performance of the air treatment device 10 according to its control characteristic determined by its structure adjusted accordingly.

Bei der Einrichtung werden nunmehr die Stellsignale aller Nachheizeinrichtungen 3 einer Vergleichsstufe 11 zugeführt, die daraus das jeweils kleinste Stellsignal ermittelt. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 11When setting up, the control signals of all after-heating devices 3 are now sent to a comparison stage 11 fed, which determines the smallest control signal from it. The output signal of the comparison stage 11

wird dann über einen Integrator 12 zusätzlich dem Temperaturregler 9 als Soliwertsignal eingegeben. Das Luftaufbereitungsgerät 10 liefert daraufhin derart temperierte Luft in den Zuluftkanal 2, daß das Stellsignal mindestens einer der Nachheizeinrichtungen 3 zu Null wird. Der Integrator 12 unterdrückt dabei u. a. kurzzeitige Schwankungen im Ausgangssignal der Vergleichsstufe 11 und sorgt damit füi eine kontinuierliche Temperaturregelung. Da von den Nachheizeinrichtungen 3 mindestens eine keine Nachheizung vorzunehmen braucht, 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.is then additionally input to the temperature controller 9 as a reference value signal via an integrator 12. That Air treatment device 10 then supplies air at such a temperature in the supply air duct 2 that the Control signal of at least one of the reheating devices 3 becomes zero. The integrator 12 suppresses inter alia. short-term fluctuations in the output signal of the comparison stage 11 and thus ensures a continuous Temperature control. Since at least one of the reheating devices 3 does not carry out any reheating needs, this air conditioning system consumes less energy, which means that the The efficiency is significantly improved, especially in the cooling mode, since this is also 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 this only has the task of a Feedforward control takes over.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for air conditioning several rooms independently fluctuating heat demand, with one air treatment device (10) controlled by a temperature regulator (9). that about a common Supply air duct (2) and a room temperature-controlled post-heating device (3) each Rooms (1) supplied, characterized in that that the control signals of the respective rooms (1) fed to the reheating devices (3) at the same time a comparison stage (11) are fed which the smallest control signal from it determined and the temperature controller (9) of the air treatment device via an integrator (12) (10) controls in such a way that with a constant supply air volume at least one of the after-heating devices (3) controlling actuating signals to NuH. will.

2. Device according to claim 1, characterized in that that with an arrangement without outside temperature sensor (8) the respective setpoint for the Supply air temperature solely via the comparison stage (11) is specified.