DE3509621A1

DE3509621A1 - Raumlufttechnische anlage mit einem zweikanalsystem

Info

Publication number: DE3509621A1
Application number: DE19853509621
Authority: DE
Inventors: Necmi 5060 Bergisch Gladbach Basaran; Detlef 5063 Overath Makulla; Paul 5060 Bergisch Gladbach Möllers; Hans-Gerd 5063 Overath Wunderlich
Original assignee: TURBON-TUNZINI KLIMATECHNIK GmbH; TURBON TUNZINI KLIMATECHNIK; Turbon Tunzini Klimatechnik 5060 Bergisch Gladbach GmbH
Current assignee: H Krantz TKT GmbH
Priority date: 1985-03-16
Filing date: 1985-03-16
Publication date: 1986-09-18
Also published as: DE3509621C2

Description

Raumlufttechnische Anlage mit einem Zweikanalsystem

Die Erfindung betrifft eine raumlufttechnische Anlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches.

Eine solche raumlufttechnische Anlage ist Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung P 33 42 241. 9-14. Bei dieser bekannten Anlage wird nur die Temperatur als Stellgröße berücksichtigt. Der die Mischbox verlassende minimale Zuluftstrom ist daher auf die maximal zu erwartende Zahl der Personen, die sich innerhalb der Regelzone aufhalten werden, auszulegen, damit für jede Person der vorgeschriebene Mindestluftanteil eingehalten ist. Das bedeutet, daß bei geringerer Belegungszahl unter Umständen ein zu hoher Außenluftanteil eingeblasen wird, dessen Aufbereitung Energie kostet.

Weiterhin ist es bekannt (Klima-Kälte-Heizung 1983, Seiten 355 bis 357), den LüftungsVerlusten dadurch entgegenzuwirken, daß eine die Luftqualität beeinflussende Größe, zum Beispiel der CO -Gehalt der Abluft gemessen und mit der Temperaturregelung verknüpft wird. Bei diesem bekann-System wirkt die Temperaturregelung auf den Lufterhitzer und die Luftklappe ein, die auf der Eingangsseite des Systems vorgesehen sind. Das Klappensignal der Temperaturregelung ist durch den Luftgualitätsregler geführt und hier so verknüpft, daß dasjenige Signal Priorität erhält, das den größeren Außenluftanteil fordert.

Bei dem bekannten System kann zwar die insgesamt zugeführte Außenluft dem effektiven Luftbedarf angepaßt werden, dennoch arbeitet das System nur bedingt energiesparend. Das aus einer Regelzone gemeldete Signal wirkt sich auf das ganze System aus, da eine spezifische Schadstoff-

messung und Außenluftzuweisung für einen Raum bzw. eine Regelzone nicht möglich ist. Sind an das System Räume mit wechselnder Belegungszahl, wie Büro- und Konferenzräume, angeschlossen, so zieht eine höhere Belegung des einen Raumes einen höheren Außenluftanteil auch für den unbenutzten oder geringer belegten Raum nach sich.

Das eingangs genannte, mit Mischboxen in jeder Regelzone versehene Zweikanalsystem ist auf die individuelle Temperaturregelung dieser Regelzone oder des betreffenden Raumes eingerichtet. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dieses System derart auszubilden, daß ein unnötiger Energieaufwand vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen raumlufttechnischen Anlage mit einem Zweikanalsystem mit variablen Volumenströmen erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Bei dieser raumlufttechnischen Anlage kann die an der Mischbox eingestellte Mindestaußenluftmenge auf einen geringeren Wert eingestellt werden, als der maximal zu erwartenden Belegungsdichte entspricht. Die tatsächliche Belegungszahl wird zonenweise über eine Messung des CO „ - Gehaltes der Abluft indirekt ermittelt. Das Maximalauswahlrelais sorgt dafür, daß dasjenige Signal aus der CO₂ - und der Temperaturmessung Vorrang erhält, das den höheren Anteil an Außenluft erfordert. Auf diese Weise kann sowohl die Temperatur als auch die für die tatsächliche Personenzahl erforderliche Außenlufträte für jede Regelzone oder jeden Raum individuell geregelt werden. Dadurch ist eine Einsparung an Energie unter Einhaltung der aus hygienischen Gründen notwendigen Außenluftrate erzielbar.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils das Schema einer raumlufttechnischen Anlage gemäß der Erfindung.

Die raumlufttechnische Anlage ist als Zweikanalsystem ausgebildet und enthält ein Kaltluftnetz 1 und ein Warmluftnetz 2, die mit einer Reihe von Mischboxen 3 miteinander verbunden sind. In dem Kaltluftnetz 1, in dem nur Außenluft gefördert wird, ist ein Klimagerät 4 angeordnet. Das Klimagerät 4 besteht aus einem Erhitzer 5, einem Kühler 6, einem Luftbefeuchtungsgerät 7 und einem Ventilator 8. Der Ventilator 8 saugt durch einen regenerativen Vorwärmer Luft aus dem Freien an. Die durch das Kaltluftnetz 1 geförderte Luft tritt zusammen mit der Luft aus dem Warmluftnetz 2 in die Mischbox 3 ein. In der Mischbox 3 werden die beiden Luftströme zu einem Zuluftstrom vermischt, der in einen Raum 10 eintritt. In einem Raum 10 können auch mehrere, zu einer Regelzone zusammengefaßte Mischboxen vorhanden sein.

An den Raum 10 ist ein Abluftnetz 11 angeschlossen, in welchem ein Abluftventilator 12 angeordnet ist. Von dem Abluftnetz 11 zweigen zwei Leitungen 13, 14 ab, von denen eine durch den regenerativen Vorwärmer 9 ins Freie führt. Die andere Leitung 14 ist mit einem in dem Warmluftnetz 2 angeordneten Klimagerät 15 verbunden, das einen Ventilator 16 und einen Erhitzer 17 umfaßt. Die Abluft wird nach der Aufbereitung in dem Klimagerät 15 als erwärmte Umluft in das Warmluftnetz 2 eingespeist.

Die Mischbox 3 ist mit einer Mischklappe 18 und einem Volumenstromregler 19 versehen. Die Mischklappe 18 läßt je nach ihrer Stellung einen mehr oder weniger großen Anteil an Außenluft und Umluft eintreten. Der die Mischbox 3 verlassende Zuluftstrom wird seinem Volumen nach

durch den Volumenstromregler 19 bestimmt. Die Mischklappe 1 8 und der Volumenstromregler 19 werden jeweils über einen pneumatischen Stellantrieb 20, 21 betätigt, die über Steuerleitungen mit einem Raumthermostaten 22 verbunden sind.

In der den Raum 10 verlassenden Abluftleitung 11 ist ein Absaugegerät 23 angeordnet, das mit einem Analysator 24 zur Bestimmung des CO „ - Gehaltes der Abluft verbunden ist. Der Analysator 24 steht mit einem Meßwertumformer 25 in Verbindung, der seinerseits mit einem Maximalauswahlrelais 26 verbunden ist. Das Maximalauswahlrelais 26 liegt in der von dem Raumthermostaten 22 zu dem Stellantrieb 21 des Volumenstromregler 19 führenden Steuerleitung und ist so geschaltet, das von den Signalen, die von dem Raumthermostaten 22 oder dem Analysator 24 kommen, dasjenige Signal Vorrang erhält, das den höheren Volumenstrom fordert. Zusätzlich wirkt der Raumthermostat 22 über den Stellantrieb 20 auf die Mischklappe 18 in der Mischbox 3.

Die beschriebene raumlufttechnische Anlage wird zunächst wie die bekannte Anlage über den Raumthermostaten 22 geregelt. Dabei ist bei maximaler Kühllast die Mischklappe 1 8 voll aufgefahren und gibt nur Kaltluft (Außenluft) frei. Ebenso ist der Volumenstromregler 19 auf den maximalen Wert eingestellt. Bei sinkender Kühllast wird zuerst über den Volumenstromregler 19 die Zuluftmenge reduziert, bis diese ihr Minimum erreicht hat. Bei Wärmeanforderung öffnet die Mischklappe 18 den Warmluftkanal der Mischbox 3 und erhöht so die Temperatur der Zuluft.

Parallel zu der bekannten über den Raumthermostaten 22 erfolgenden Regelung wird für jeden Raum 10 oder jede Regelzone getrennt der CO,, - Gehalt der Abluft gemessen.

Das dem gemessenen CO - Wert entsprechende Signal gelangt in das Maximalauswahlrelais 26. Dieses Maximalauswahlrelais 26 wählt nun zwischen der jeweiligen Volumenstromanforderung des Raumthermostaten 22 oder des Analysators 24 die größere aus und leitet diese auf den Stellantrieb 21 des Volumenstromreglers 19. Da die maximale Anforderung Vorrang hat, können die thermischen Raumkonditionen eingehalten werden. Bei dieser erweiterten Regelung braucht der minimale Außenluftanteil nicht aufgrund der maximal zu erwartenden Personenzahl im Raum zu erfolgen, sondern kann im Extremfall bis auf Null verringert werden. Bei Nichtbelegung ist somit die geförderte Luftmenge geringer als ohne die CO₂ - Regelung. Die sich daraus ergebende Energieeinsparung und die Einhaltung der Luftmengen ist nur mit einer zonen- bzw. raumweisen Regelung möglich.

Bei der in Fig. 2 dargestellten raumlufttechnischen Anlage sind abweichend von der in Fig. 1 dargestellten die Mischklappe 18 und der stromabwärts gelegene Volumenstromregler 19 durch zwei Volumenstromregler 27, 28 ersetzt. Der eine Volumenstromregler 27 ist an das Kaltluftnetz und der andere Volumenstromregler 2 8 an das Warmluftnetz 2 angeschlossen. Der Stellantrieb 29 des Volumenstromreglers 28 im Warmluftnetz 2 ist mit dem Raumthermostaten 2 2 verbunden.

Der Stellantrieb 30 des Volumenstromreglers 27 im Kaltluftnetz 1 ist regeltechnisch über das Maximalauswahlrelais 26 mit dem Raumthermostaten 22 verknüpft. Ebenfalls wirkt das Signal des C0₂-Analysators 24 über den Meßwertumformer 25 auf das Maximalauswahlrelais 26, wobei dieses jeweils das den größeren Kaltluftvolumenstrom anfordernde Signal auf den Volumenstromregler 27 des

Kaltluftnetzes 1 durchschaltet. Diese Regelung wird ebenfalls wieder raum- bzw. zonenweise vorgenommen. Der Vorteil gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Anlage liegt in einem besseren Ausregelverhalten bei stark unterschiedlichen Vordrücken im Warm- und Kaltluftnetz 2, 1, wie sie bei ungünstig verlegten Luftnetzen vorkommen. Überströmungen vom Warm- ins Kaltluftnetz bzw. vom Kalt- ins Warmluftnetz werden sicher verhindert. Desweiteren kann der Volumenstromregler 27 im Kaltluftnetz 1 exakter auf den minimal einzuhaltenden Außenluftvolumenstrom eingestellt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Rauitilufttechnische Anlage mit einem Zweikanalsystem mit variablen Volumens trömeη, bei der in jeder Regelzone mindestens eine Mischbox (3) vorgesehen ist, die an das nur Außenluft fördernde Kaltluftnetz (1) und an das nur Umluft führende Warmluftnetz (2) angeschlossen ist, die eine Mischklappe (18) und einen stromabgelegenen Volumenstromregler (19) oder je einen an das Kaltluftnetz (1) und das Warmluftnetz (2) angeschlossenen Volumenstromregler (27, 28) aufweist, die über einen jeder Regelzone zugeordneten Raumthermostaten (22) geregelt sind, dadurch gekennzeichnet , daß in jeder Regelzone eine Analysator (24) zur Bestimmung des CO„- Gehaltes der Abluft vorgesehen ist, der über ein Maximalauswahlrelais (26) mit dem Regelkreis des Raumthermostaten (22) verbunden ist, in den der stromabwärts der Mischklappe (18) gelegene Volumenstromregler (19) bzw. der an das Kaltluftnetz (1) angeschlossene Volumenstromregler (27) eingeschlossen ist und daß das Maximalauswahlrelais (26) derart geschaltet ist, daß das Signal, das den höheren Volumenstrom fordert, Vorrang hat.