DE4397190C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Klimatisierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs und insbesondere das Halten der Lufttemperaturen auf vorbestimmten Temperaturwerten.
Die meisten Fahrzeuge sind heute mit Klimaanlagen und Heizsystemen ausgestattet, um die Luft innerhalb des Fahrgastraums eines Fahrzeugs auf einem gewünschten, eingestellten Temperaturwert zu halten.
Um die Temperatur auf dem gewünschten Wert zu halten ist es typischerweise notwendig, die Umgebungs-(äußere) Lufttemperatur, die innere Lufttemperatur, eine Mischlufttemperatur (d. h. die Lufttemperatur unmittelbar vor der Einleitung in das Innere des Fahrzeugs) zu erfassen und die Luftströmung und Verteilung innerhalb der Fahrgastzelle basierend auf den erfaßten Parametern zu steuern. Höherwertige Systeme verwenden ebenfalls einen Sonnensensor, um die thermische Belastung der Fahrgastzelle zu erfassen.
Die Innenraumtemperaturen an verschiedenen Stellen hängen von der thermischen Belastung des Innenraums ab. Es ist daher schwierig, einen repräsentativen Wert für die Temperatur innerhalb der Fahrgastzelle zu erhalten. Die thermische Belastung des Innenraums hängt ab von der Wärmemenge, die in ihn eingeführt oder aus ihm abgeführt wird infolge der Temperaturunterschiede zwischen der äußeren Lufttemperatur und der inneren Lufttemperatur, der als Sonnenwärme in ihm absorbierten Wärmemenge, der von den Körpern der Insassen abgestrahlten Wärme, der von dem Motor und der elektrischen Ausrüstung aus in ihm absorbierten Wärmemenge und der Wärmemenge, die durch das Klima- und Heizsystem in ihn eingeführt oder aus ihm abgeführt wird. Zudem ist es abhängig von den unterschiedlichen Temperaturen, der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und der Richtung der Luftströmung, die in den Innenraum eingeführt wird, um einen geeigneten vorgewählten Wert beizubehalten, schwierig, den richtigen Wert für die Innenraumtemperatur zu messen oder zu ermitteln.
Um die Wärmeverteilung innerhalb des Fahrgastraums in idealer Weise zu überwachen ist es notwendig, mehr als einen Temperatursensor für die Steuerung des Heizsystems zu verwenden, um eine geeignete vorgewählte Temperatur aufrecht zu erhalten. Ein derartiger Temperatursensor ist oftmals mit einer Luftpumpe verbunden, um eine ausreichende Zirkulation von Luft um den Sensor herum aufrecht zu erhalten. Trotz der Verwendung einer derartigen Luftpumpe zum Zirkulieren von Luft um den Temperatursensor herum können höchst unzuverlässige Werte infolge von lokalen Wärmequellen etc. um den Temperatursensor herum erhalten werden. Die Steuerung der Temperatur des Fahrgastraums kann daher ernsthaft beeinträchtigt sein, insbesondere wenn die Steuerstrategie grundsätzlich von den Ausgabewerten des Innenraumtemperatursensors abhängt. Temperatursensoren sind zudem relativ teuer und verursachen Geräusche innerhalb des Fahrzeugs. All diese Dinge müssen in Betracht gezogen werden, wenn ein Klimasteuer- oder -regelsystem ausgelegt wird, so daß es wünschenswert ist, den Innenraumtemperatursensor zu eliminieren.
Aus der US Patentschrift Nr. 4 757 944 ist ein Steuergerät für eine Kraftfahrzeugklimaanlage bekannt, das mittels eines Innenraumtemperatursensors die Innenraumtemperatur bestimmt und nach Erreichen einer gewünschten Innenraumtemperatur die Temperatur der aus den Lüftungsdüsen austretenden Luft in Abhängigkeit der Wärmestrahlungsbelastung und des Isolierungsgrades des Fahrzeuginnenraumes ändert, um das Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen zu steigern.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Klimasteuersystem für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, in dem die oben genannte Probleme eliminiert sind, da das Steuersystem keine Temperatursensoren im Inneren des Fahrzeugs verwendet.
Das System beinhaltet eine Steuereinheit, die eine theoretische Innenraumtemperatur TI berechnet, basierend lediglich auf Information von Sensoren, die die äußere Wärmebelastung auf den Fahrgastraum sowie die Temperatur der Luft und das dem Fahrgastraum zugeführte Luftvolumen erfassen, und diese theoretische Innenraumtemperatur TI mit der vorgewählten Temperatur TISet vergleicht und den Unterschied TI berechnet und daraufhin die Luftströmung und Mischtemperatur TM steuert, um die Innenraumtemperatur im Fahrgastraum auf die vorgewählte Temperatur TISet einzustellen oder auf diesem Wert beizubehalten.
Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht die Verwendung von Temperaturwerten lediglich von Temperatursensoren, die so angeordnet sind, daß sie von dem Konditionier- und Heizsystem naturgemäß einer ausreichenden Luftströmung ausgesetzt sind, so daß eine zuverlässige Temperaturmessung ermöglicht wird, sowie der externen Wärmebelastung, die von einem Sonnenbestrahlungssensor erfaßt wird.
Es wird demzufolge eine Vorrichtung zur Klimasteuerung des Inneren eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, die einen Umgebungslufttemperatursensor zum Überwachen der Umgebungslufttemperatur, einen Strahlungssensor zum Messen der Intensität von Strahlung, die in das Innere des Fahrzeugs eintritt, einen Mischlufttemperatursensor zum Erfassen der Temperatur von Luft in der Luftströmung von dem Gebläse zu dem Fahrgastraum, zumindest einen Wärmetauscher zum Steuern der Temperatur der Luftströmung von dem Gebläse, eine Steuerung oder ein Steuerelement zum Wählen der gewünschten Innenraumtemperatur und eine Steuereinheit aufweist, die mit den Sensoren, dem Gebläse, den Wärmetauschern und dem Temperatursteuerelement verbunden ist und die eine theoretische Innenraumtemperatur berechnet auf der Basis der Umgebungslufttemperatur, der Mischluftemperatur, der Strahlungsintensität und der Luftströmung von dem Gebläse und den berechneten theoretischen Temperaturwert mit dem vorgewählten Temperaturwert vergleicht, wobei sie die Differenz berechnet und die Luftströmung und Mischtemperatur so steuert, daß sie die vorgewählte Innenraumtemperatur erreicht und aufrecht erhält.
Es wird ebenso ein Verfahren zur Klimasteuerung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei das Kraftfahrzeug eine Klimasteuervorrichtung mit einem Gebläse und einem Wärmeaustauscher aufweist, der die Temperatur der Luftströmung von dem Gebläse variieren kann, mit den Schritten:
Vorwählen einer gewünschten Innenraumtemperatur, Erfassen der äußeren Umgebungstemperatur von Luft außerhalb des Fahrzeugs, Erfassen einer Mischlufttemperatur von Luft in der Luftströmung von dem Gebläse zu dem Innenraum des Fahrzeugs und Erfassen des Volumens der Luftströmung von dem Gebläse zu dem Innenraum des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte des Erfassens jeglicher Strahlungsenergie, die in das Fahrzeug eintritt, und des Bildens eines theoretischen Innenraumtemperaturwerts, der aus der Umgebungslufttemperatur, der Mischlufttemperatur, der Strahlungsenergieintensität und der Luftströmung berechnet wird, Vergleichen des theoretischen Temperaturwertes mit dem vorgewähltem Temperaturwert, um eine Temperaturdifferenz zu erzeugen, die dazu verwendet wird, die Luftströmung und die Mischlufttemperatur zu steuern, um die vorgewählte Innenraumtemperatur zu erreichen und aufrecht zu erhalten.
Die Erfindung verwendet somit lediglich Informationen von Sensoren, die die äußere Wärmebelastung des Fahrgastraums erfassen, sowie die Temperatur und das Volumen der Luft, die dem Fahrgastraum zugeführt wird, um das Aufheizen der dem Fahrgastraum zugeführten Luft zu steuern.
Die Erfindung wird nunmehr beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Auslegung eines erfindungsgemäßen Klimasteuersystems für einen Fahrzeuginnenraum zeigt,
Fig. 2 eine Funktion zum Berechnen eines Start/vorherigen Wertes für TI zeigt und
Fig. 3 eine Funktion zum Steuern eines Lüftergebläsestroms IF und einer Mischlufttemperatur zeigt, die von dTI abhängt.
Unter Bezug auf die Zeichnungen ist dort in schematischer Form ein Klimasteuer- oder -regelsystem für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs und insbesondere ein Luftkonditionier- und Heizsystem für den Fahrgastraum eines Fahrzeugs dargestellt.
Eine Leitung 10 weist einen Umgebungslufteinlaß 11 auf, um Umgebungsluf A von außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen. Die Leitung 10 weist ebenfalls einen zweiten Einlaß 12 auf, um rezirkulierende Luft R von innerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen. Die Luft kann mittels eines Lüftergebläses 13 in die Leitung 10 gesogen werden, das mittels eines Elektromotors angetrieben wird.
Die eingeführte Luft wird daraufhin durch einen Verdampfer 14 gekühlt, der einen Kompressor 31 aufweist, und daraufhin strömt die gekühlte Luft über einen Wärmetauscher 15, der einen Teil der Luft aufheizt. Die Menge der gekühlten Luft, die über den Wärmetauscher geleitet wird, wird über einen mittels eines Motors 25 betriebenen Schieber 16 gesteuert. Die erwärmte Luft wird in einer Mischkammer 17 stromab des Schiebers 16 wieder mit der gekühlten Luft vermischt und über ein Luftverteilungssystem 18 und Auslaßleitungen 21 in einen Fahrgastraum 19 ausgeströmt. Das Verteilungssystem 18 wir von einem Motor 22 gesteuert, um die Luftverteilung innerhalb des Fahrgastraums 19 festzulegen. Die Luft verläßt den Innenraum des Fahrzeugs durch Ausgangsöffnungen 20.
Das Verhältnis rezirkulierter Luft zu Frischluft, die in die Leitung 10 eintritt, wird durch einen von einem Motor 24 betätigten zweiten Schieber 23 gesteuert.
Die Betriebsbedingungen innerhalb der Leitung werden durch eine Vielzahl von Sensoren überwacht. Ein Umgebungslufttemperatursensor 26 ist in dem Umgebungslufteinlaß 11 angeordnet, ein Mischlufttemperatursensor 27 ist in der Mischkammer 17 angeordnet und ein Temperatursensor 28 für die gekühlte Luft ist in der Nähe des Verdampfers 14 angeordnet. Ein Solarsensor 29 innerhalb des Fahrgastraums mißt die Elevation und Intensität der Sonne.
Das System wird von einem Mikroprozessoren beinhaltenden elektronischen Schaltkreis gesteuert. Die Steuerung wird mittels eines Blockdiagramms erläutert. Die Umgebungs-/rezirkulierende Luft für den Wert 23 wird durch eine Rezirkulationssteuerung 41 gesteuert. Das Gebläse 13 wird durch eine Gebläsesteuerung 42 gesteuert. Der Verdampfter 14 und der Kompressor 28 werden durch eine Luftkonditioniersteuerung 43 gesteuert. Der Schieber 16 wird durch eine Wärmesteuerung 44 gesteuert. Das Verteilungssystem wird durch eine Verteilungssteuerung 45 gesteuert. All diese Steuerungen bzw. Steuerelemente 41-45 sind mit einer Fahrgastraumsteuerung 46 verbunden, die eine Mikroprozessoreinrichtung beinhaltet.
Die Fahrgastraumsteuerung 46 ist mit einer Temperatursteuerung 47 zum Vorwählen einer gewünschten Innenraumtemperatur TISet verbunden und beinhaltet weiterhin einen Fahrgastraumtemperaturrechner 48, mit der sie verbunden ist. Der Temperaturrechner 48 beinhaltet eine Mikroprozessoreinrichtung und ist mit den Sensoren 26, 27 und 29 sowie der Gebläsesteuerung 42 und der Luftkonditioniersteuerung 43 verbunden.
Die Rezirkulationsteuerung 41 betätigt den Motor 24, um abhängig von der Umgebungslufttemperatur, dem Einstellwert des Verteilungssystems zum Verteilen von Luft innerhalb des Fahrgastraums 19 und den vorherigen Zuständen innerhalb des Systems den Schieber 23 zu bewegen. Die Steuerung 41 kann manuell übergangen werden. Die Gebläsesteuerung 42 steuert den Gebläsemotor durch Steuern des Stroms zu dem Motor und kann manuell übergangen werden.
Die Luftkonditioniersteuerung 43 ist mit dem Sensor 28 für die gekühlte Luft verbunden und steuert den Verdampfer 14 in Abhängigkeit von Signalen, die von der Fahrgastraumsteuerung 46 empfangen werden. Wiederum kann die Luftkonditioniersteuerung manuell übergangen werden.
Die Wärmesteuerung 44 mißt die Mischlufttemperatur über den Sensor 27, erfaßt die Position des Schiebers 16 und steuert die Mischlufttemperatur durch Steuern der Position des Schiebers 16. Die Schieberstellung kann zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen variieren, abhängig von der gewünschten Temperatur der Mischluft.
Die Verteilungssteuerung erfaßt und steuert die Betriebsbedingungen des Verteilungssystems so, daß die gewünschten Auslaßleitungen 21 verwendet werden.
Der Fahrgastraumtemperaturrechner 48 mißt die Umgebungslufttemperatur TA durch den Sensor 26, die Mischlufttemperatur TM durch den Sensor 27, die Sonnenintensität SI und die Sonnenelevation SE durch den Solarsensor 29, den Lüftergebläsestrom IF und berechnet eine theoretische Innenraumtemperatur TI gemäß der folgenden Gleichung:
dTI/dt = a . IF . TM + b . f(TM, TA . . .) + c . TA + E . cos(SE) . SI - e . TI
wobei:
e = a . IF + b + c
die Temperaturen sind in C° (Grad Celsius).
a-c sind Konstanten.
IF ist ein Lüftergebläsestrom in Ampere (A),
TA und TM sind wie oben beschrieben,
TI ist die berechnete Innenraumtemperatur,
SE ist der Elevationswinkel der Sonne (Zenith = 90°),
SI ist die Sonnenintensität, gemessen in W/m2,
E weist im allgemeinen eine Cosinus-Charakteristik auf, hängt jedoch vom Winkel und der Größe des Fensters ab,
f(TMTA . . .) ist eine Funktion zum Berechnen eines Start/bisherigen Wertes für TI und kann beispielsweise so aussehen: f(TM, TA . . .) = Q(TA) . TM. (siehe ebenso Fig. 2).
Die Fahrgastraumsteuerung 46 vergleicht den Wert der berechneten Tempertur TI mit der vorgewählten gewünschten Temperatur TISet und berechnet eine Temperaturdifferenz TI. Die Temperaturdifferenz TI wird dann in Verbindung mit der gemessenen Umgebungslufttemperatur TA, der Mischlufttemperatur TM, dem Lüftergebläsestrom IF und der Sonnenintensität SI sowie der Sonnenelevation SE verwendet, um neue Werte für den Lüftergebläsestrom, die Mischlufttemperatur, den Verteilungssystemzustand und die Stellung des Umgebungs/Rezirkulationsluftschiebers zu berechnen. Diese neuen Werte werden zu entsprechenden Steuereinheiten geleitet, so daß sie umgesetzt bzw. ausgeführt werden können.
Die Steuerung des Lüftergebläsestroms IF und die Mischtemperatur TM werden von der Gebläsesteuereinheit 42 und der Heizsteuereinheit 44 gesteuert, wobei dTI einer der Parameter ist und vorzugsweise den in Fig. 3 dargestellten Verhältnissen folgt.
Wo es gewünscht wird, das Steuersystem so zu betreiben, daß das Klima in zwei Zonen des Innenraums gesteuert wird, beispielsweise einer linken Zone und einer rechten Zone oder einer vorderen und einer hinteren Zone, lauten die Gleichungen:
Für die rechte (oder vordere) Zone,
dTIr/dt = a . IFr . TMr + b . fI(TMr, TA, . . .) + c . TA + E . cos(SE) . SI . f2(SAr) + g . (TIl - TIr) - er . TIr
und für die linke (oder hintere) Zone,
dTIl/dt = a . IFl . TMl + b . f(TMl, TA, . . .) + c . TA + E . cos(SE) . SI . f2(SAl) + g . (TIr - TIl) - el . TIl
wobei
er = a . IFr + b + c
el = a . IFl + b + c
a-c und g sind Konstanten
IFr ist der Lüftergebläsestrom (Luftströmung) für die rechte Seite in Ampere (A),
IFl ist der Lüftergebläsestrom (Luftstrom) für die linke Seite in Ampere (A),
TA ist die Umgebungslufttemperatur in Grad Celsius (C°),
TMr ist die Mischtemperatur für die rechte Seite in Grad Celsius (C°)
TMl ist die Mischlufttemperatur für die linke Seite in Grad Celsius (C°),
TIr ist die für die rechte Seite berechnete Innenraumtemperatur in Grad Celsius (C°),
TIl ist die für die linke Seite berechnete Innenraumtemperatur in Grad Celsius (C°),
SE ist der Elevationswinkel der Sonne in Grad (Zenith = 90°),
SI ist die Sonnenintensität, gemessen in W/m2,
E weist im allgemeinen einen Cosinus-Charakter auf, hängt jedoch von dem Winkel und der Größe des Fensters ab,
f1(TMr, TA, . . .) ist eine Funktion zur Berechnung eines Start/vorherigen Wertes für TIr,
f2(TMl, TA, . . .) ist eine Funktion zur Berechnung eines Start/vorherigen Wertes für TIl,
f2(SAr) ist eine Funktion zum Berechnen der Sonnenbelastung auf der rechten Seite,
f2(SAl) ist eine Funktion zum Berechnen der Sonnenbelastung auf der linken Seite.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind nicht auf die Klimasteuerung von Innenräumen von Kraftfahrzeugen mit Klimasteuervorrichtungen beschränkt, die vollständig auf die Verwendung eines Innenraumtemperatursensors verzichten. Das Steuerverfahren kann vorzugsweise ebenfalls zusammen mit einem Innenraumtemperatursensor verwendet werden und dann dazu verwendet werden, die Systemleistung zu verbessern, indem ein Mittelwert zwischen einer berechneten Innenraumtemperatur und der von dem Innenraumtemperatursensor gemessenen Innenraumtemperatur erreicht wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Klimasteuerung oder -regelung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gebläse (13) zum Zuführen einer Luftströmung zu der Fahrgastzelle (19) des Fahrzeugs, einen Umgebungslufttemperatursensor (26) zum Überwachen der Umgebungslufttemperatur, einen Strahlungsdetektor (29) zum Messen der Intensität einer Strahlung, die in das Innere des Fahrzeugs eintritt, zumindest einen Wärmetauscher (14, 15) zum Steuern der Temperatur der Luftströmung von dem Gebläse (13), einen Mischlufttemperatursensor (27) zum Erfassen der Temperatur der Luft in der Luftströmung von dem Gebläse (13) zu dem Fahrgastraum (19), eine Steuerung (47) zum Wählen der gewünschten Innenraumtemperatur und eine Steuereinheit (46), die mit den Sensoren (26, 27, 29), dem Gebläse (13), den Wärmetauschern (14, 15) und der Temperatursteuerung (42-44) verbunden ist und derart betreibbar ist, daß sie eine theoretische Innenraumtemperatur basierend auf der Umgebungslufttemperatur, der Mischlufttemperatur, der Strahlungsintensität und einer Luftströmung von dem Gebläse berechnet und den berechneten theoretischen Temperaturwert mit dem vorgewählten Temperaturwert vergleicht, wobei sie die Differenz berechnet und die Luftströmung und die Mischtemperatur demzufolge so steuert, daß sie die vorgewählte Innenraumtemperatur erreicht und aufrecht erhält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher einen Verdampfer (14) zum Kühlen der Luft aufweist, der stromabwärts von dem Gebläse (13) angeordnet ist, sowie ein Heizelement (15) zum Erwärmen der Luft, das stromabwärts von dem Verdampfer (14) angeordnet ist, und daß die Steuereinheit weiterhin eine Verteilereinrichtung (16) zum Festlegen des Prozentsatzes gekühlter Luft, die über das Heizelement (15) strömt, steuert, um die gewünschte Mischluftemperatur zu erreichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß desweiteren ein Verdampfer-Temperatursensor (28) vorgesehen ist, der mit der Steuereinheit (43) des Verdampfers (14) verbunden ist und sein zugeordneter Kompressor (31) von der Steuereinheit (46) betrieben wird, um gekühlte Luft zu erzeugen, um weiter Mischluft einer gewünschten Temperatur bereitzustellen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor ein Solarsensor (29) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Solarsensor (29) die Solarintensität (SI), die Solarelevation (SE) und den Solarazimuth (SA) mißt.
6. Verfahren zur Klimasteuerung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine Klimasteuer- oder - regelvorrichtung mit einem Gebläse und einem Wärmetauscher aufweist, der die Temperatur der Luftströmung von dem Gebläse variieren kann, mit den Schritten:
Vorwählen einer gewünschten Innenraumtemperatur, Erfassen der äußeren Umgebungstemperatur der Luft außerhalb des Fahrzeugs, Erfassen einer Mischlufttemperatur von Luft in der Luftströmung von dem Gebläse zu dem Innenraum des Fahrzeugs und Erfassen des Volumens der Luftströmung von dem Gebläse zu dem Innenraum des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte des Erfassens der in das Fahrzeug eindringenden Strahlungsenergie und des Bildens eines theoretischen Innenraumtemperaturwertes, der aus der Umgebungslufttemperatur, der Mischtemperatur, der Strahlungsintensität und der Luftströmung berechnet wird, wobei der theoretische Temperaturwert mit dem vorgewählten Temperaturwert verglichen wird, um eine Temperaturdifferenz zu bilden, die dazu verwendet wird, die Luftströmung und die Mischlufttemperatur zu steuern, um die vorgewählte Innenraumtemperatur zu erreichen und aufrecht zu erhalten.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie Solarenergie ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarenergie als eine Funktion der Solarintensität und der Solarelevation gemessen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die berechnete Temperatur durch die folgende Gleichung gegeben wird:
dT1/dt = a . IF . TM + b . f(TM, TA . . .) + c . TA + E . cos(SE) . SI - e . TI
wobei:
e = a . IF + b + c
Temperaturen sind in C° (Grad Celsius),
a-c sind Konstanten,
IF ist der Lüftergebläsestrom in Ampere (A),
TA und TM sind wie oben beschrieben,
TI ist die berechnete Innenraumtemperatur,
SE ist der Elevationswinkel der Sonne (Zenith = 90°),
SI ist die Solarintensität, gemessen in W/m2,
E weist im allgemeinen einen Cosinus-Charakteristik auf, hängt jedoch von dem Winkel und der Größe des Fensters ab,
f(TMTA . . .) ist eine Funktion zum Berechnen eines Start­ /vorhergehenden Wertes von TI.
10. Vefahren nach Anspruch 9 für einen in zwei Zonen unterteilten Innenraum, wobei die berechneten Temperaturen für die zwei Zonen durch die folgenden Gleichungen gegeben sind:
für eine Zone:
dTIr/dt = a . IFr . TMr + b . f1(TMr, TA, . . .) + c . TA + E . cos(SE) . SI . f2(SAr) + g . (TIl - TIr) - er . TIr
und für die zweite Zone,
dTIl/dt = a . IFl . TMl + b . f2(TMl, TA, . . .) + c . TA + E . cos(SE) . SI . f2(SAl) + g . (TIr - TIl) - el . TIl
wobei
er = a . IFr + b + c
el = a . IFl + b + c
a-c und g sind Konstanten,
IFr ist der Lüftergebläsestrom (Luftstrom), erste Zone, in Ampere (A),
IFl ist der Lüftergebläsestrom (Luftstrom), zweite Zone, in Ampere (A),
TA ist die Umgebungslufttemperatur in Grad Celsius,
TMr ist die Mischlufttemperatur, erste Zone, in Grad Celsius, (°C)
TMl ist die Mischluftemperatur, zweite Zone, in Grad Celsius (°C),
TIr ist die berechnete Innenraumtemperatur für die erste Zone in Grad Celsius,
TIl ist die berechnete Innenraumtemperatur für die zweite Zone in Grad Celsius,
SE ist der Elevationswinkel der Sonne in Grad (Zenith = 90°),
SI ist die Solarintensität gemessen in W/m2,
E weist im allgemeinen eine Cosinus-Charakteristik auf, hängt jedoch von dem Winkel und der Größe des Fensters ab,
f1(TMr, TA, . . .) ist eine Funktion zum Berechnen eines Start­ /vorherigen Wertes für TIr,
f2(TMl, TA, . . .) ist eine Funktion zum Berechnen eines Start­ /vorherigen Wertes für TIl,
f2(SAr) ist eine Funktion zum Berechnen der Solarbelastung der ersten Zone,
f2(SAl) ist eine Funktion zum Berechnen der Solarbelastung der zweiten Zone.
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