DE3406405A1 - Verbrauchszaehlsystem bei einer lueftungs- und klimaanlage - Google Patents

Verbrauchszaehlsystem bei einer lueftungs- und klimaanlage

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DE3406405A1 DE19843406405 DE3406405A DE3406405A1 DE 3406405 A1 DE3406405 A1 DE 3406405A1 DE 19843406405 DE19843406405 DE 19843406405 DE 3406405 A DE3406405 A DE 3406405A DE 3406405 A1 DE3406405 A1 DE 3406405A1
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Norbert 4150 Krefeld Hilscher
Rolf 4300 Essen Reuter
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MAURMANN INGENIEURBUERO GmbH
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Description

DiPL-PHYs. JÜRGEN WEISSE- dipl-chem: TJR. RUDOLF WOLGAST
PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS 3406405
BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT H-LANCiENBERCi Postfach 110386 · Telefon (02052)4019 · Telex: 8516895
Patentanmeldung
Maurmann Ingenieurbüro GmbH, Schopshofer Weg 19,
D-562-8 Heiligenhaus 15
Verbrauchsζählsystem bei einer Lüftungs- und Klimaanlage
Die Erfindung betrifft ein Verbrauchsζählsystem bei einer Lüftungs- und Klimaanlage, bei welcher von einer gemeinsamen Frischluftzufuhr- und Kühleinrichtung mehrere, einzeln zu erfassende Gebäudebereiche versorgt werden und bei welcher die Volumenströme zu den einzelnen Gebäudebereichen durch je einen Volumenstromregler geregelt sind, dessen Sollwert über einen Stellmotor verstellbar ist.
In vielen Gebäuden existiert eine zentrale Lüftungs- und Klimaanlage, die Frischluft und Kühlluft für alle Gebäudebereiche liefert. In vielen Fällen sitzen jedoch in verschiedenen Gebäudebereichen verschiedene Benutzer (Mieter) mit teilweise stark unterschiedlichem Kühlluftoder Wärmebedarf. Ein typisches Beispiel ist ein Gebäude mit einer Mehrzahl verschiedener Läden. Es ergibt sich
dann das Problem, die Kosten der Lüftungs- und Klimaanlage gerecht entsprechend dem tatsächlichen Verbrauch auf die Benutzer der verschiedenen Gebäudebereiche zu
verteilen.
5
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbauchszählsystem bei einer Lüftungs- und Klimaanlage zu beschaffen, welches eine gerechte Verteilung der Betriebskosten der Lüftungs- und Klimaanlage entsprechend dem tatsächlichen Verbrauch auf die Benutzer der verschiedenen Gebäudebereiche gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(a) ein Signalgeber zusammen mit dem Sollwert des Volumenstromreglers verstellbar ist, so daß er ein mit diesem Sollwert veränderliches Ausgangssignal liefert und
(b) das Ausgangssignal auf einen Zähler geschaltet ist.
Es wird nicht unmittelbar der Volumenstrom der Frischluft gemessen, die einem bestimmten Gebäudebereich zugeführt wird. Eine solche Messung wäre außerordentlich aufwendig. Es wird vielmehr die Tatsache ausgenutzt, daß der Volumenstrom bekanntermaßen durch einen Volumenstromregler geregelt wird. Ein solcher Volumenstromregler besteht im einfachsten Fall aus einer im Luftzufuhrkanal angeordneten Klappe, die vom Luftstrom gegen die Wirkung einer Feder aufdrückbar ist. Zur Veränderung des VolumenStroms kann durch einen Stellmotor die Vorspannung der Feder verändert werden. Das bewirkt eine Veränderung des Sollwerts des Volumenstromreglers. Dieser Sollwert wird in ein entsprechendes Ausgangssignal umgesetzt und auf einen Zähler gegeben. Es kann
^ TS06405 dann mit ausreichender Genauigkeit die dem betreffenden Gebäudebereich zugeführte Frischluftmenge ermittelt werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild und zeigt eine Lüftungs- und Klimaanlage.
Fig. 2 zeigt ein Verbrauchszählsystem in Verbindung mit einem durch einen elektrischen Stellmotor verstellbaren Volumenstromregler.
Fig. 3 zeigt ein Verbrauchszählsystem mit einem pneumatischen Volumenstromregier.
Einem Gebäudebereich 10, bespielsweise einem Laden, wird Außenluft über ein Gebläse 12 und eine Ausgleichskammer 14 sowie über einen Volumenstromregler 16 zugeführt. Zwischen dem Gebläse 12 und der Ausgleichskammer 14 teilt sich der Strömungsweg. Ein Teilweg 18 ist durch eine von einem Stellmotor 20 betätigbare Klappe 22 absperrbar. Ein zweiter Teilweg 24 enthält eine Kühleinrichtung 26. Die Kühleinrichtung 26 ist von einem Kaltwassersystem 28 durchflossen. Die Zulauftemperatur des Kaltwassersystems 28 wird durch einen Kaltwasserthermostaten 30 gemessen. Das Kaltwassersystem 28 enthält weiterhin ein Ventil 32, das von einem Stellmotor 34 verstellbar ist. Der Stellmotor 20 ist von einer Steuerung 36 gesteuert. Der Stellmotor 20 schließt die Klappe 22, wenn die Außentemperatur, welche von einem Thermostaten 38 gemessen wird, einen vorgegebenen Wert
Γ— if'-"
überschreitet, die vom Kaltwasserthermostaten 30 gemessene Kaltwassertemperatür einen bestimmten Wert von beispielsweise 10° C unterschreitet und das Gebläse 12 auf die niedrigste Stufe geschaltet ist.
Der Druck in der Ausgleichskammer 14 wird durch eine Ringwaage 40 gemessen und durch einen Druckregler 42 geregelt, durch den das Gebläse 12 zwischen einer
niedrigen und einer höheren Stufe umschaltbar ist. 10
Die Abluft aus den Gebäudebereichen, also auch aus dem Gebäudebereich 10, wird durch ein Gebläse 44 abgesaugt, das in einem Luftrücklauf 4 6 angeordnet ist. Zwischen dem das Gebläse 12 enthaltenden Luftvorlauf 48 und dem Luftrücklauf 4 6 ist eine Verbindungsleitung 50 vorgesehen. Der Luftvorlauf 48 ist über eine Klappe 52 mit der Außenluft verbunden. Die Klappe 52 ist durch einen Stellmotor 54 verstellbar. Der Luftrücklauf 46 ist über eine Klappe 56 mit der Außenluft verbunden. ■ Die Klappe 56 ist durch einen Stellmotor 58 verstellbar. Schließlich enthält die Verbindungsleitung 50 eine Klappe 60, die durch einen Stellmotor 62 verstellbar ist. Die Klappen 52,56 und 60 werden in Abhängigkeit von Temperaturen, die durch Temperaturfühler 64,66,68 in den Zweigen 18 bzw. 24 bzw. an der Außenseite des Gebäudes gemessen werden, durch Regelmittel 70 in bekannter und daher nicht im einzelnen dargestellter Weise geregelt.
Zum Beheizen der zugeführten Luft ist jedem Volumenstromregler 16 eine Heizeinrichtung 72 nachgeschaltet. Außerdem ist in der Luftzufuhrleitung zu jedem der Gebäudebereiche 10 eine Absperrklappe 74 angeordnet. Der Sollwert des Volumenstromregiers 16 ist durch einen Stellmotor 7 6 verstellbar. Die Heizeinrichtung enthält ein Heizflüssigkeitssystem 78 mit einem Ventil 80, das durch einen Stellmotor 82 verstellbar ist. Schließlich ist
die Absperrklappe 74 durch einen Stellmotor 84 betätigbar Die Stellmotore 76,82 und 84 sowie ein Raumtemperaturregler 86 sind mit einer Regel- und Zählvorrichtung 88 verbunden.
Ein Beispiel eines Verbrauchszählersystems ist in Fig. dargestellt. Der Stellmotor 76 zur Einstellung des Sollwerts des VolumenStromreglers 16 ist mit einem Potentiometer 90 gekoppelt. Die an dem Potentiometer als Ausgangssignal abgegriffene Spannung ist auf einen Zähler 92 geschaltet. Der Zähler 92 ist in bekannter Weise ein Gleichstromzähler mit einem von einem Meßmotor angetriebenen Rollenzählwerk. Das Potentiometer wird von einem stabilisierten Netzteil 94 gespeist, das über eine Klemmleiste 96 in noch zu beschreibender Weise mit der Netzspannung verbunden ist. Zur genauen Justage des Verstellbereichs sind dem Potentiometer 90 Trimmwiderstände 98, 100 vor- bzw. nachgeschaltet.
Durch einen Schalter 102 kann die Frischluftzufuhr zu einem bestimmten Gebäudebereich 10 abgeschaltet werden, z.B. wenn der Gebäudebereich nicht benutzt wird, über den Schalter 102 wird ein Relais 104 erregt. Durch die Relaiskontakte 106,108 des Relais 104 ist der Stellmotor 84 für die Absperrklappe 74 steuerbar. Wenn die Absperrklappe 74 in ihrer vollständig geschlossenen Stellung ist, öffnet ein Endschalter 110, über welchen das Netzteil 94 mit der Netzspannung verbunden ist, die am einem Kontakt 112 der Klemmleiste 96 liegt.
Damit wird der Zähler 92 sicher abgeschaltet. Das geschieht aber nur, wenn die Absperrklappe 74 tatsächlich vollständig geschlossen ist.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Stellmotor zur Verstellung des Sollwerts des Volumenstromreglers pneumatisch arbeitet. Der Grundaufbau
ist ähnlich wie in Fig. 2, und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.
Der Volumenstromregler 114 hat einen pneumatischen Stellmotor 116. Der pneumatische Stellmotor 116 ist von einem pneumatischen Eingangssignal an einem Eingang 118 beaufschlagt, das von einem pneumatischen Regler kommt. Dieses pneumatische Eingangssignal beaufschlagt gleichzeitig einen pneumatisch-elektrischen Wandler 120, der den Signalgeber bildet und das zu zählende Ausgangssignal liefert. Entsprechend ist auch der Stellmotor für die Absperrklappe 74 (der dem Stellmotor 84 von Fig. 1 entspricht) ein pneumatischer Stellmotor. Das Relais 104 von Fig. 2 ist durch ein Magnetventil 124 ersetzt, durch welches bei Betätigung des Schalters 102 der Stellmotor 122 an einen Druckluftanschluß 126 anschaltbar ist. über einen pneumatischen Druckschalter 128 erfolgt die Abschaltung des Zählers 92.
Die Frischluftzufuhr- und Kühleinrichtung gemäß Fig. 1 ist umschaltbar zur wahlweisen Förderung von gekühlter oder nicht gekühlter Luft eingerichtet. In diesem Fall können zwei Zähler vorgesehen sein, die mit der Frischluftzufuhr- und Kühleinrichtung umschaltbar sind, so daß bei Förderung von gekühlter Luft der eine und bei Förderung von nicht gekühlter Luft der andere Zähler an den Signalgeber angeschaltet ist. Das läuft im wesentlichen auf eine Verdoppelung der in Fig. 2 dargestellten Anordnung hinaus und ist deshalb nicht im einzelnen gezeigt.
Die Abrechnung des Verbrauchs kann dann in folgender Weise geschehen:
X44. V: -"·
Es wird der gesamte Energieaufwand für die Förderung nicht-gekühlter Luft ermittelt. Das ist praktisch die Energie zum Antrieb des Gebläses 12. Dieser Energieaufwand wird auf die einzelnen Gebäudeteile verteilt im Verhältnis des Verbrauchs an nicht-gekühlter Luft, also der Zählerstände, die sich aus den bei dieser Betriebsweise eingeschalteten Zähler ergeben. Entsprechend wird der Energieaufwand ermittelt, der von der Kühleinrichtung 26 im Abrechnungszeitraum verbraucht worden ist. Dieser Energieaufwand wird ebenfalls auf die einzelnen Gebäudeteile verteilt im Verhältnis der verbrauchten gekühlten Luft, also der Zählerstände der bei Kühlbetrieb eingeschalteten Zähler. Schließlich wird für jeden Gebäudeteil noch einzeln der Energieaufwand ermittelt, den die Heizeinrichtung 72 verbraucht hat. Es können auf diese Weise gerecht und genau die Anteile der einzelnen Gebäudebereiche am Gesamtenergieverbrauch der Lüftungsund der Klimaanlage ermittelt werden.
- Leerseite -

Claims (9)

1406405 Patentansprüche
1. Verbrauchszählsystem bei einer Lüftungs- und Klimaanlage, bei welcher von einer gemeinsamen Frischluftzufuhr- und Kühleinrichtung mehrere, einzeln zu erfassende Gebäudebereiche versorgt werden und bei welcher die Volumenströme zu den einzelnen Gebäudebereichen durch je einen Volumenstromregler geregelt sind, dessen SoIlwert über einen Stellmotor verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) ein Signalgeber (90) zusammen mit dem Sollwert des Volumenstromreglers (16) verstellbar ist, so daß er ein mit diesem Sollwert veränder
liches Ausgangssignal liefert und
(b) das Ausgangssignal auf einen Zähler (92) geschaltet ist.
2. Verbrauchszählsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der Signalgeber (90) ein Potentiometer ist, an dem eine Spannung als Ausgangssignal abgegriffen wird, und
(b) der Zähler (92) ein Gleichstromzähler ist, auf den diese Spannung aufgeschaltet ist.
3. Verbrauchszählsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (90) durch den Stellmotor (76) des Volumenstromreglers (16) mit verstellbar ist.
4. Verbrauchszählsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der Stellmotor (116) des Volumenstromreglers (114) ein pneumatischer Stellmotor ist,
(b) der Stellmotor (116) von einem pneumatischen Eingangssignal beaufschlagt ist und
(c) dieses pneumatische Eingangssignal gleichzeitig einen pneumatisch-elektrischen Wandler (120) beaufschlagt, der den Signalgeber bildet und das zu zählende Ausgangssignal liefert.
5. Verbrauchszählsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (92) ein von einem Meßmotor angetriebenes Rollenzählwerk enthält.
6. Verbrauchszählsystem nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Frischluftzufuhr- und Kühleinrichtung umschaltbar zur wahlweisen Förderung von gekühlter oder nicht gekühlter Luft einge
richtet ist,
(b) zwei Zähler vorgesehen sind, die mit der Frischluftzufuhr- und Kühleinrichtung umschaltbar sind, so daß bei Förderung von
gekühlter Luft der eine und bei Förderung
von nicht gekühlter Luft der andere Zähler an den Signalgeber angeschaltet ist.
7. Verbrauchszählsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Luftzufuhr zu einem bestimmten Gebäudebereich (10) durch eine Absperrklappe (74) absperrbar ist und
(b) der Zähler (92) bei der abgesperrten Absperrklappe abgeschaltet ist.
8. Verbrauchszählsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) über einen ersten Schalter (102) ein Relais (104) erregbar ist, dessen Kontakte (106,108) einen Stellmotor (84) für die Absperrklappe (74)
steuern,
(b) an dem Stellmotor (84) für die Absperrklappe (74) ein Endschalter (110) vorgesehen ist, der nur
y bei vollständig geschlossener Absperrklappe (74)
öffnet, und
(c) über den Endschalter (110) die Verbindung vom Netz zu einem den Zähler speisenden Netzteil geführt ist.
9. Verbrauchszählsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) zum Beheizen der zugeführten Luft jedem
Volumenstromregier (16) eine Heizeinrichtung (72) nachgeschaltet ist und
(b) der Energieverbrauch jeder Heizeinrichtung (72) gesondert erfaßbar ist.
DE19843406405 1984-02-22 1984-02-22 Verbrauchszaehlsystem bei einer lueftungs- und klimaanlage Withdrawn DE3406405A1 (de)

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