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Verfahren zur Kühlung von geschlossenen Räumen, insbesondere von Aufenthalts-und
Unterkunftsräumen Die Wärmemengen, die sich im Laufe des Tages unter .dem Einflusse
der Sonnenbestrahlung in den Gebäudewandungen aufspeichern, können zur Folge haben,
daß die Temperatur der Außenluft zeitweilig unter die Temperatur der Innenräume
sinkt. Insbesondere nachts kann dieser Fall eintreten, und zwar vor allem in subtropischen
und tropischen Gegenden.
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Man kann diese Erscheinung nun benutzen, um die Innenräume von Gebäuden
wirksam zu kühlen. Es ist dazu nur nötig, die Außenluft nach den Innenräumen übertreten
zu lassen, sobald die Außentemperatur unter die Innentemperatur gesunken ist. Dabei
ist dann allerdings darauf zu achten, daß die Temperatur der Innenräume nicht allzu
tief sinkt, Zeas gegebenenfalls durchaus möglich ist.
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Eine Raumkühlung solcher Art kann in allereinfachster Weise von Hand
durch öffnen und Wiederschließen von Fenstern, Ventilationsöffnungen usw. erfolgen.
Ein derartiges Verfahren würde aber nicht nur die bereits erwähnte umständliche
Handbedienung voraussetzen, sondern auch eine ständige überwachung sowohl der Außentemperatur
als auch der Temperatur aller in Betracht kommenden Innenräume.
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Nun sind bereits selbsttätige, und zwar elektrisch wirkende Vorrichtungen
zum öffnen und Schließen von Ventilationsöffnungen bekanntgeworden. Diese haben
jedoch den Nachteil, daß sie, in alleiniger Abhängigkeit von der Innentemperatur
arbeitend, die Luftdurchtrittsöffnung immer freigeben, sobald die Innentemperatur
einen vorbestimmten Höchstwert überschreitet. Da es nun aber, und zwar insbesondere
in subtropischen und tropischen Gegenden, durchaus möglich ist, daß in einem solchen
Falle die Außentemperatur noch über der Innentemperatur liegt, werden Vorrichtungen
der beschriebenen Art im gegebenen Falle ein weiteres Ansteigen der Innentemperatur
an Stelle der angestrebten Kühlung zur Folge haben; anderseits sperrt eine derartige
Vorrichtung den Luftdurchtritt sofort wieder, wenn die Innentemperatur unter die
vorbestimmte Höchstgrenze sinkt, verhindert dergestalt also eine mögliche und vielleicht
sehr erwünschte weitere Abkühlung. ' Alle diese Nachteile werden durch das Verfahren
nach der Erfindung vermieden. Dieses besteht darin, daß den zu kühlenden Räumen
selbsttätig Außenluft zugeführt wird, sobald die Temperatur der Außenluft unter
die Temperatur der Innenluft gesunken ist, diese jedoch noch über einem vorbestimmten
Mindestwert liegt, und daß die Zufuhr der Außenluft selbsttätig wieder gesperrt
wird, sobald die Temperatur der Außenluft die Temperatur der Innenluft übersteigt
oder sobald diese den vorbestimmten Mindestwert unterschreitet.
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Eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens, bei der das öffnen
und Schließen der Luftdurchtrittsöffnung durch eine elektrisch betätigte Vorrichtung
erfolgt, wird nach der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß zur
Steuerung
der unter der Wirkung eines Energiespeichers, z. B. einer Schraubenfeder, stehenden
Vorrichtung zum Öffnen und iSchließen der Luftdurchtrittsöffnung zwei temperaturempfindliche
Einrichtungen angeordnet sind, von denen die eine unter dem Einfluß der Außentemperatur,
die andere unter dem Einfluß der Innentemperatur steht. Der Energiespeicher bewirkt
dabei, daß der Luftdurchtritt selbsttätig wieder gesperrt -wird, sobald die freigebende
Wirkung der-Betätigungseinrichtung aufhört. Es ist hierbei unerheblich, ob die temperaturempfindlichen
Einrichtungen je aus einem einzigen temperaturempfindlichen Gerät bestehen, oder
ob sie aus mehreren parallel wirkenden Geräten zusammengesetzt sind. Aus mehreren
Geräten können sie beispielsweise dann bestehen, wenn etwa dem Steuerungsvorgange
eine mittlere Innentemperatur, die sich aus den Temperaturen mehrerer Räume ergibt,
zugrunde gelegt werden soll.
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Um eine Dauerbelastung des Magnetsystems der Betätigungseinrichtung
für die Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Luftdurchtrittsöffnung zu vermeiden,
kann. diese erfindungsgemäß mit einer elektrisch gesteuerten Verklinkung zum Festhalten
der Vorrichtung in der Offen-Stellung versehen werden.
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Schaltungstechnisch wird die Einrichtung nach der Erfindung mit besonderem
Vorteil so ausgestaltet, daß ihre Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Luftdurchtrittsöffnung
entsprechend der von den beiden gegeneinandergeschalt:eten temperaturempfindlichen
Einrichtungen hervorgerufenen Differentialwirkung schaltbar ist. Eine Schaltung
solcher Art gestaltet sich besonders einfach, wenn die temperaturempfindlichen Einrichtungen
aus Thermoelementen aufgebaut sind. Es tritt dann ein Thermosfrom bestimmter Richtung
auf, falls die Außentemperatur niedriger ist als die Innentemperatur, der Strom
verschwindet, wenn Temperaturgleichheit eintritt, und er kehrt sich um, wenn die
Außentemperatur die Innentemperatur übersteigt. An Stelle der Thermoelemente können
auch Kontaktthermometer oder aber Bimetallkontaktgeber verwandt werden.
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Bestehen die temperaturempfindlichen Einrichtungen aus Kontaktthermometern
oder aus Bimetallkontaktgebern, so erfolgt die Schaltung in vorteilhafter Weise
nach der Art :einer @N'heatstoneschen Brücke. Die Anwendung von Thermoelementen
für den Aufbau der temperaturempfindlichen Einrichtungen erfordert dagegen die Verwendung
von stromrichtungsempfindlichen Relais oder von Geräten gleicher Wirkung.
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Im übrien kann die Ausbildung der Schal-Z> tung der elektrischen Steuerungsanordnung
auf die verschiedenste Weise erfolgen, die den jeweils vorliegenden besonderen Verhältnissen
entspricht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für derartige Schaltungen
dargestellt.
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Die Fig. i veranschaulicht eine Steuerungsanordnung, bei der Thermoelemente
als; temperaturempfindliche Einrichtungen zur Anwendung kommen. Auf beiden Seiten
der Gebäudewand i sind die Thermoelemente z und 3 angeordnet, wobei das Thermoelement
a von der Innentemperatur und das Thermoelement 3 von der Außentemperatur beeinflußt
wird. Die beiden Thermoelemente sind gegeneinandergeschaltet. Unter der Voraussetzung
gleicher elektromotorischer Kräfte fließt demgemäß kein Strom in dem Kreise, solange
die Innentemperatur gleich der Außentemperatur ist. Wächst nun die Innentemperatur
über die Außentemperatur, so fließt ein Strom in der Pfeilrichtung, der sich umkehrt,
sobald die Innentemperatur unter die Außentemperatur sinkt. In diesem Stromkreis
ist nun die Spule q. eines Relais geschaltet, welche infolgedessen bei Temperaturgleichheit
stromlos ist, bei überwiegen der Innentemperatur dagegen in der einen und bei Überwiegen
der Außentemperatur in der entgegengesetzten Richtung von Strom durchflossen wird.
Auf den in der Spule q. spielenden Magnetkern 5 wirkt außer der Spule ¢ auch noch
die -von einem gleichbleibenden Strom durchflossene Spule 6 ein, welche von einer
beliebigen Gleichstromquelle, etwa einer Batterie, gespeist -wird. Die Spule q.
wirkt nun derart auf den Magnetkern 5, daß die gleichbleibende Wirkung der Spule
6 j e nach der Richtung des in dem Thermostromkreise und damit auch durch die Spule
q. fließenden Stromes verstärkt oder gesch-vächt bnv. ganz aufgehoben wird. Da der
Magnetkern 5 überdies auch noch unter dem Einflusse eines aus der Schraubenfeder
7 bestehenden Energiespeichers steht, wird er, je nach der Richtung des in dem Thermostromkreise
gerade fließenden Stromes, gegen das Kontaktstück 8 gepreßt oder aber davon abgezogen.
Dadurch wiederüm wird der eigentliche Arbeitsstromkreis geschlossen oder geöffnet.
In diesem Arbeitsstromkreise liegt nun die Spule 9 des Magneten, der das Öffnen
und Schließen der Luftdurchtrittsöffnung bewirkt. Der Vorgang des öffnens und Schließens
folgt demgemäß zwangsläufig der Steuerung.
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Die Fig. a zeigt eine andere Steuerungsanordnung, bei der an Stelle
der Thermoelemente Kontaktthermometer vorgesehen sind. Die durch eine Gebäudewand
i i voneinander getrennten Kontaktthermometer 1 2 und
13 sind bei
dieser Anordnung nach der Art einer Wheatstoneschen Brücke geschaltet. Als Stromquelle
ist eine Gleichstromquelle, etwa eine Batterie 1;l, vorgesehen. Die Widerstände
15 und 16 haben feststehende Werte, während die Widerstände 17 und
18, die je aus einer Reihe von Einzelwiderständen bestehen, entsprechend dem schwankenden
Stande der Quecksilbersäulen in den Rohren der Kontaktthermometer veränderlich sind.
jede Größenänderung der Widerstände 17 und 18 hat entsprechende Änderungen
des Brückenstromes zur Folge. je nach dem jeweils gerade bestehenden Verhältnis
der Außentemperatur zur Innentemperatur wird dieser demgemäß in der einen oder in
der anderen Richtung durch den Brückenstromleiter i g fließen. Die in dem Leiter
i9 angeordnete Relaisspule 2o wird also in der gleichen Weise wirken wie die Spule
4. in der Anordnung gemäß der Fig. i. Das Relais selbst ist demzufolge in der Fig.2
nicht noch einmal dargestellt.
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Die Einrichtungen nach der Erfindung können weiter so ausgestaltet
werden, daß zur Verstärkung des den Innenräumen zugeführten Kühlluftstromes Lüfter
dienen, deren Antriebsmotoren eingeschaltet sind, wenn der Luftdurchtritt gesperrt
ist. Mit besonderem Vorteil werden dabei die Antriebsmotoren der Lüfter an die gleichen
elektrischen Steuerungsanordnungen angeschlossen wie die zugehörigen Vorrichtungen
zum Öffnen und Schließen der Luftdurchtrittsöffnung. Dadurch wird ein unbedingt
sicheres Parallelarbeiten erreicht.