DE4108890A1 - Klimageraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät zum Kühlen von Räumen mit einem Zuluft- und einem Abluftkanal, deren Luft jeweils durch einen Ventilator gefördert wird, wobei im Zuluftkanal die Luft durch einen Wärmeaustauscher kühlbar und im Abluftkanal durch einen Wärmeaustauscher erwärmbar ist, und die beiden Kanäle miteinander durch eine in ihrer Größe regelbare Öffnung verbunden sind, die Abluft der Zuluft beimischt.

Es sind Klimageräte zum Kühlen sehr warmer Räume bekannt, bei denen im Zuluftkanal ein Wärmeaustauscher ist, der die eingehende Außenluft kühlt. Vom Wärmeaustauscher wird die Wärme über ein Wärmekreislauf durch eine Wärmepumpe zu einem zweiten Wärmeaustauscher gebracht, der die Wärme an die Abluft abgibt. Ist die durch den Zuluftkanal einströmende Außenluft zu kalt, dann wird der Zuluft Abluft beigemischt. Hierzu ist es bekannt in der Trennwand zwischen Abluftkanal und Zuluftkanal eine schließbare Öffnung anzuordnen. Sobald diese Öffnung geöffnet wird, werden die Luftwiderstände an den Ventilatoren verringert, so daß die Ventilatordrehzahlen ansteigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klimagerät der eingangsgenannten Art so zu verbessern, daß durch die Öffnung zwischen Zuluftkanal und Abluftkanal die Ventilatoren nicht nachteilig beeinflußt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Ventilatoren in der Weise geregelt sind, daß unabhängig von der Größe der regelbaren Öffnung und den Strömungswiderständen auf der Druckseite des Abluftventilators und den Strömungswiderständen auf der Saug- und Druckseite des Zuluftventilators, die insbesondere durch die Verschmutzungsgrade der Luftfilter variieren, auf der Druckseite des Zuluftventilators in Strömungsrichtung hinter dem Zuluftfilter ein vorgebbarer Druck und auf der Saugseite des Abluftventilators ein zweiter vorgebbarer Druck konstant gehalten werden.

Durch eine solche Regelung wird es möglich, daß der Zuluftventilator als auch der Abluftventilator von der geöffneten Öffnung nicht beeinflußt werden, so daß es zu einer Energieeinsparung, einer Ventilatorschonung und nicht zu unnötig hohen Luftgeschwindigkeiten in den zu kühlenden Räumen kommt. Ferner verschmutzen die Zuluftfilter weniger. Auch ist eine Geräuschbelästigung ausgeschlossen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung am Abluftkanal auf der Druckseite in Strömungsrichtung vor mindestens einem Strömungswiderstand insbesondere einem Wärmeaustauscher und am Zuluftkanal auf der Saugseite in Strömungsrichtung hinter mindestens einem Strömungswiderstand insbesondere einem Wärmeaustauscher liegt. Hierdurch kommt es zu besonders geringen Luftwiderständen.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß bei offener Öffnung die Drehzahlen der Ventilatoren niedriger gefahren werden als bei geschlossener Öffnung. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn an jedem Ventilator ein Druck- oder Luftgeschwindigkeitsaufnehmer angeschlossen ist, der beim Abluftventilator auf der Saugseite und beim Zuluftventilator auf der Druckseite insbesondere hinter einem Filter angeordnet ist. Auch sollte hierbei die Differenz der Werte des jeweiligen Druckaufnehmers mit den Werten eines weiteren Druckaufnehmers zur Regelung herangezogen werden, wobei der jeweilige weitere Druckaufnehmer im zu kühlenden Raum angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einem senkrechten Längsschnitt dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das für sehr warme Räume insbesondere elektronikerhitze Räume verwendbare Klimagerät weist einen Zuluftkanal und einen Abluftkanal auf, die parallel übereinander angeordnet und durch eine waagerechte Wand getrennt sind.

Im Zuluftkanal gelangt die Außenluft über ein Klappenventil zu einem Filter und von dort strömt sie durch einen Wärmeaustauscher, der als Verdampfer die Luft kühlt. Sie wird danach von einem Zuluftventilator angesaugt und zu einem dahinter angeordneten Filter geführt, von der die Zuluft in Kanäle gedrückt wird, die zu dem oder den zu kühlenden Räumen führen.

Aus den zukühlenden Räumen gelangt die Abluft über einen Einlaß in den Abluftkanal und hier wird sie zuerst von dem Abluftventilator angesaugt. Dieser führt die Luft in den mittleren Bereich des Abluftkanals und zu einem Wärmeaustauscher, der als Kondensator die Luft erwärmt, bevor sie über ein Klappenventil nach außen tritt. Der Wärmeaustauscher ist über einen Kreislauf und einem Verdichter mit dem Wärmeaustauscher verbunden, so daß die im Zuluftkanal der Luft entzogene Wärme durch den Wärmeaustauscher an die Abluft abgegeben wird.

In der Trennwand befindet sich im mittleren Bereich des Abluftkanals und damit zwischen den Abluftventilator und den Wärmeaustauscher eine Öffnung, die insbesondere als Klappenventil verschließbar und regelbar ist, so daß ein Teil der Abluft in den Zuluftkanal zwischen den Zuluftventilator und den Wärmeaustauscher fürbar ist. Damit kann ein Teil der Abluft der Zuluft zugemischt werden.

Bei diesen Klimagerät können drei Arbeitszustände auftreten:

• 1. Die Außenluft ist zu warm, dann wird wie oben beschrieben gekühlt.
• 2. Die Außenluft ist ausreichend kühl. Dann ist die Kühleinrichtung bzw. die Wärmepumpe außer Betrieb.
• 3. Die Außenluft ist zu kalt. Dann wird der Zuluft und Außenluft über die Öffnung beigemischt. Die Regelung des Klappenventils der Öffnung erfolgt insbesondere entsprechend der Temperatur der Außenluft und der Luft in den zu kühlenden Räumen.

An jedem der zwei Ventilatoren ist ein Druck- oder Luftgeschwindigkeitsaufnehmer (Sensor) angeschlossen, der beim Abluftventilator auf der Saugseite und beim Zuluftventilator auf der Druckseite hinter dem Filter befestigt ist. Sobald die Öffnung geöffnet wird, steigen die beiden Luftvolumenströme beider Ventilatoren an. Dies wird von den Aufnehmern festgestellt, und über eine Steuereinheit werden die Drehzahlen der beiden Ventilatoren reduziert. Geschehe dieses nicht, so würden die zwei Ventilatoren unnötig schnell laufen.

Werden die Ventilatoren aber heruntergeregelt, so wird auf Grund der Drehzahlsenkung der Ventilatoren Strom gespart.

Statt nur eines Druckaufnehmers für jeden Ventilator kann zu jedem Ventilator auch noch ein weiterer Druckaufnehmer angeordnet sein, der insbesondere jeweils in zukühlenden Raum befestigt ist, wobei dann die Differenz der Werte über die beiden Druckaufnehmer verwendet werden, um den jeweiligen Ventilator zu regeln.

Claims (5)

1. Klimagerät zum Kühlen von Räumen mit einem Zuluft- (1) und einem Abluftkanal (2), deren Luft jeweils durch einen Ventilator (7, 10) gefördert wird, wobei im Zuluftkanal (1) die Luft durch einen Wärmeaustauscher (6) kühlbar und im Abluftkanal (2) durch einen Wärmeaustauscher (12) erwärmbar ist, und die beiden Kanäle (1, 2) miteinander durch eine in ihrer Größe regelbare Öffnung (14) verbunden sind, die Abluft der Zuluft beimischt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilatoren (7, 10) in der Weise geregelt sind, daß unabhängig von der Größe der regelbaren Öffnung (14) und den Strömungswiderständen auf der Druckseite des Abluftventilators (10) und den Strömungswiderständen auf der Saug- und Druckseite des Zuluftventilators (7), die insbesondere durch die Verschmutzungsgrade der Luftfilter (5, 8) variieren, auf der Druckseite des Zuluftventilators (7) in Strömungsrichtung hinter dem Zuluftfilter (8) ein vorgebbarer Druck und auf der Saugseite des Abluftventilators (10) ein zweiter vorgebbarer Druck konstant gehalten werden.

2. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (14) am Abluftkanal (2) auf der Druckseite in Strömungsrichtung vor mindestens einem Strömungswiderstand insbesondere einem Wärmeaustauscher (12) und am Zuluftkanal (1) auf der Saugseite in Strömungsrichtung hinter mindestens einem Strömungswiderstand insbesondere einem Wärmeaustauscher (6) liegt.

3. Verfahren zum Steuern eines Klimagerätes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei offener Öffnung (14) die Drehzahlen der Ventilatoren (7, 10) niedriger gefahren werden als bei geschlossener Öffnung.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ventilator (7, 10) ein Druck- oder Luftgeschwindigkeitsaufnehmer (15, 16) angeschlossen ist, der beim Abluftventilator (10) auf der Saugseite und beim Zuluftventilator (7) auf der Druckseite insbesondere hinter einem Filter (8) angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Werte des jeweiligen Druckaufnehmers (15, 16) mit den Werten eines weiteren Druckaufnehmers zur Regelung herangezogen wird, wobei der jeweilige weitere Druckaufnehmer im zu kühlenden Raum angeordnet ist.