DE69213105T2

DE69213105T2 - Einrichtung zur Steuerung von Klimageräten

Info

Publication number: DE69213105T2
Application number: DE69213105T
Authority: DE
Inventors: Darryl G Hurmi
Original assignee: Landis and Gyr Powers Inc
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: DE69213105D1; US5323961A; JPH05157328A; AU1720192A; EP0518131A1; EP0518131B1; AU651208B2; CA2064122A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Heizungs- und Lüftungsausstattungen, und im besonderen auf Heizungs- und Lüftungseinheiten und zugehörige Ausstattung die oft in einzelnen Räumen von Schulen und dergleichen verwendet werden, im Fachgebiet oft als Klimagerät bezeichnet wie beispielsweise in US-A-3 220 649 beschrieben.
Im Fachgebiet der Heizung, Lüftung und Klimaregelung (HVAC) für Gebäude und dergleichen wurden fortlaufend Anstrengungen unternommen, um präzisere und komplexere Steuerungen zu entwickeln, und die Systeme präzise zu steuern, um eine präzisere Regelung zu liefern, in Bezug auf die Erhaltung einer gewünschten Temperatur in einem Bereich und unter Minimierung der notwendigen Energie zum Heizen und/oder Klimaregeln und um erhöhte Sicherheit zu liefern. Mit dem zunehmenden Einsatz von Computern, können solche Systeme jetzt durch Schemen angesteuert werden, die als komplexe Kontrollschemen angesehen wurden und die nur in sehr teueren, komplexe Überwachungs- und Steuersystemen verwendet wurden. In vielen solchen System erstreckten sich pneumatische Drucksteuerleitungen zwischen den Komponenten des Systems, um den Betrieb des Systems zu steuern. Der Einsatz dieser pneumatischen Leitungen existiert seit Jahrzehnten und weiterhin werden Systeme installiert, die solche Leitungen verwenden. Als ein Ergebnis der langen Verwendung solcher pneumatischen Steuerleitungen existieren tausende Systeme, die wünschenswerte Ziele für eine Aufrüstung sind, in dem Sinne, das eine komplexe Steuerung wünschenswert sein kann, gemaß einer Kosten- /Nutzenanalyse, berücksichtigt man die relativ kostengünstigen und robusten technischen Fähigkeiten der Steuersysteme verglichen mit den anscheinend stetig steigenden Kosten der Energie zum Liefern von Hitze und Klimaregelung.
Abgesehen von diesen allgemeinen Überlegungen existieren viele Gebäude die oft in Winter geheizt werden, aber aufgrund ihres wenigen Gebrauchs in den Sommermonaten oder in den anderen Jahreszeiten wird keine wahre Klimaregelung in ihnen geliefert. Ein hauptsächliches Beispiel ist das von Schulgebäuden, die viele Klassenräume haben, die mit individuellen Heizeinheiten erhitzt werden, welche im allgemeinen als Klimageräte bekannt sind. Solche Klimageräte sind im allgemeinen mit einer Heizungsanlage verbunden, die Hitze mit Hilfe eines erhitzten Fluidums - so wie heißes Wasser oder Dampfleitungen - zu den Klimageräte liefert obwohl elektrische Heizelemente manchmal verwendet werden.
Weil die Klimageräte in jedem Raum angebracht sind, sind viele ältere Klimageräte nicht darauf vorbereitet von einem einzigen Überwachungs- und Steuersystem gesteuert zu werden, außer in dem Ausmaß, das die pneumatischen Steuerleitungen zwischen nominellen Druckwerten umgestellt werden können, die unterschiedlichen Einstellungen für den Tages- oder Nachtbetrieb widerspiegeln und die pneumatischen Leitungen konnen von einem gemeinsamen Druckquelle ausgesteuert werden. Druckmesser in dem Klimagerät sind angepaßt, um den Unterschied zwischen den nominellen Tag-/Nachtdrücken zu erkennen, und somit einen gewissen Grad von Steuerung zu liefern, die jedoch nicht übermäßig komplex ist. Die Temperatursteuerung des Raumes wird von einem pneumatischen Thermostat geliefert, das in dem Raum in einiger Entfernung zu dem Klimagerät angeordnet ist, so daß es eher einen guten Meßwert der Raumtemperatur liefert, und nicht die Auslaßtemperatur der Luft, die vom Klimagerät wegströmt.
Klimageräte haben im allgemeinen eine Drossel, um den Zufluß von Luft von außerhalb des Raumes zu steuern, und verwenden außerdem typischerweise einen Ventilator, der Luft durch das Klimagerat zwingt, welches offensichtlich Heizspiralen umfaßt.
Demzufolge ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ein Klimagerät von der Art wie oben beschrieben mit einer verbesserten Steuerung bereitzustellen.
Dieses und andere Aufgaben werden bei der Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, von denen:
Fig.1 ist eine schematische Darstellung eines Klimagerätes und der Steuerung die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind, wobei das Klimagerät von dem Typ ist, der eine Wärmequelle besitzt, die Dampf oder heißes Wasser einschließt; das Klimagerät ist auch in Verbindung mit einer zusätzlichen Abstrahlungsausstattung dargestellt, welche Fußleisten-Heizer ("baseboard" Heizer) einschließen kann, die in anderen Bereichen des Raums lokalisiert sind, in dem das Klimagerät sich befindet;
Fig.2 ist eine weitere schematische Darstellung eines Klimagerätes, das eine Klimageräte-Steuerung besitzt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verkörpert, wobei das Klimagerät des Typs ist, der eine Heizspirale verwendet;
Fig. 3 ist eine weiter schematische Darstellung eines Klimagerätes und einer Klimageräte-Steuerung das die vorliegende Erfindung verkörpert, wobei das Klimagerät gemäß einer ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers) Zyklus 3 Betriebsart verbunden ist, wobei die Drossel für die auswärtige Luft unabhängig von der Steuerung der Heizspirale gesteuert wird;
Fign. 4a und 4b stellen zusammen ein detailliertes elektrisches schematisches Diagramm des Schaltschemas der Steuerung dar, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig.5 ist ein detailliertes elektrisches schematisches Diagramm einer integrierten Schaltung, die in dem Schaltschema von Fig. 4b verwendet wird;
Fig.6 ist ein allgemeines Flußdiagramm für den Betrieb der Klimageräte-Steuerung;
Fign. 7a und 7b zeigen zusammen ein detaillierteres Flußdiagramm des Flußdiagramms der Fig.6;
Fig.8 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Nachtumgehungs-/Rückstellmoduls dargestellt in Fig.7a darstellt;
Fig.9 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Proportional-Integral-Differential-Steuerungsmodules (= PID- Modul) zeigt, das in Fig.7a dargestellt ist;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm das die Wirkungsweise des Tag-Moduls zeigt, das in Fig.7b dargestellt ist;
Fig.11 ist ein Flußdiagramm das die Wirkungsweise des Tag-/Nachtrückstellmodules darstellt, das in Fig.7b gezeigt ist;
Fig.12 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Nacht-Moduls darstellt, das in Fig.7b gezeugt ist;
Fig.13 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Sollwert-Diskriminator-Moduls zeigt, das in Fig.7a dargestellt ist;
Fig.14 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Betriebs-Diskriminator-Moduls zeigt, das in Fig.7a dargestellt ist;
Fig.15 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Moduls zur Erfassung tieferer Temperaturen darstellt, wie in Fig.7b gezeigt;
Fig.16 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Hilfs-AOP-Moduls darstellt, wie in Fig.7b gezeigt;
Fig.17 ist ein allgemeines Flußdiagramm der Wirkungsweise der Steuerung, die zur Steuerung des Klimagerätes, wie in Fig.3 gezeigt, konfiguriert ist;
Fign. 18a un 18b zeigen zusammen ein detaillierteres Flußdiagramm der Betriebs des Flußdiagramms der Fig.17;
Fig.19 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Diskriminator-Moduls darstellt, wie in Fig.18 gezeigt;
Fig.20 ist ein detailliertes Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Tag-Moduls darstellt, das in Fig.18b gezeigt ist;
Fig.21 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Nacht-Moduls darstellt, das in Fig.18b gezeigt ist; und
Fig.22 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise des Ausfall-Moduls darstellt, das in Fig.18b gezeigt ist.

Detaillierte Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Klimagerät gemäß Anspruch 1, das von dem Typ ist, das eine Heizspirale besitzt, einen Ventilator, und eine Drossel, um. Luft von außerhalb in einen Raum zu lassen, in dem das Klimagerät sich befindet.
Wendet man sich nun den Zeichnungen zu, und insbesondere Fig.1, dort ist eine schematische Darstellung eines Klimagerätes gezeigt, das eine äußere Gehäuse 10 besitzt, das ein Gitter oder eine geeignete Öffnung 12 hat, durch welche geheizte Luft durchdringen kann, während des Betriebs des Klimagerätes. Die Steuerung des Klimagerätes, die die vorliegende Erfindung verkörpert, und die allgemein mit Bezugszeichen 14 gekennzeichnet wird, ist als innerhalb, der Begrenzung des Klimagerätes angeordnet dargestellt, aber dies ist nicht notwendig, und es wird vorausgesetzt, daß die Steuerung ebenfalls in dem Plenum über der Decke des Raums, in dem sich das Klimagerät befindet, angeordnet sein kann,, wobei die zahlreichen Verbindungen von der Steuerung zu dem Klimagerät 10 selber sich erstrecken.
Während üblicherweise ist eine Steckdose 16 im Klimagerät angeordnet ist, um dem Klimagerät mit 110 Volt Wechselstrom zu versorgen und mit welcher die Klimageräte-Steuerung 14 verbunden sein kann, kann eine solche Steckdose natürlich auch im Plenum angeordnet werde, vorausgesetzt die Steuerung befindet sich ebenfalls dort. Das Klimagerät enthält weiterhin einen Ventilator 18, eine Heizspirale 20, durch welche Dampf oder heißes Wasser fließen können, wobei dies durch ein pneumatisch gesteuertes Ventil 22 gesteuert wird, das an der Dampf- oder Heißwasserleitung angeschlossen ist, die ein Teil des Heizungssystems der physischen Anlage ist. Direkt flußabwärts von der Heizspirale ist ein Niedertemperatur-Erfassungs- Thermostat 24 und ein Durchschnitts-Temperatursensor 26, der die Auslaß-Temperatur der Luft mißt, die, dürch den Antrieb des Ventilator 18 über die Heizspirale 20 geleitet wird. Es ist diese Luft, welche durch das Gitter 12 in den Raum einströmt.
Eine Drossel, im allgemeinen als 28 bezeichnet, wird auch bereitgestellt, um Luft von außen oder Umluft aus dem Raum einzulassen und diese Luft liefert die Luft zu dem Ventilator. Die Drossel 28 wird geregelt, um eine Mischung von Umluft und Luft von außen zu ermöglichen, um den Ventilator zu versorgen und die Stellung der Drossel wird von einem Drosselantrieb 30 gesteuert. Das Ventil 22 und der Drosselantrieb 30 werden pneumatisch von einem pneumatischen Ventil 32 gesteuert, das mit Hilfe der Leitung 34 gesteuert wird, die zum geregelten Ausgang eines analogen pneumatischen Ausgangmoduls 36 angeschlossen ist, das ein Teil der Steuerung des Klimagerätes ist. Das spezifische Druckniveau in der Leitung 34 steuert den Ausgang von dem Ventil, um die Drossel zu positionieren uhd auch um den Fluß von Dampf oder heißem Wasser durch das Ventil 22 zur Heizspirale 20 zu regeln.
Von der Darstellung in Fig.1 soll verstanden werden, daß das Ventil 22 und der Antrieb 30 nicht unabhängig gesteuert werden, sondern eigentlich zusammen gesteuert sind, so daß wenn weniger erhitzte Flüssigkeit durch die Heizspirale läuft, mehr auswärtige Luft dem Ventilator zugeleitet wird. Die Temperatur des Raumes wird von einem Raumtemperatursensor 38 gemessen, der vorzugsweise ein Thermostat ist, das eine Raumsollwert-Fähigkeit hat und der Raumtemperatursensor 38 ist vorzugsweise von dem Ausgang des Klimagerätes in einer Position im Raum beabstandet, so daß eine zuverlässige Temperatur, die aussagekräftig für die Raumtemperatur ist, erfaßt wird.
Der Ausgang des pneumatischen analogen Ausgangsmoduls 36 ist ein regulierter Druck, und er ist mit einem Versorgungsdruck durch die Leitung 40 verbunden, der von einer Hauptversorgung geliefert wird, die mit vielen Komponenten des Heizungs- und Lüftungssystems des Gebäudes oder dergleichen verbunden ist. Die Leitung 40 ist ebenfalls mit einem dualen pneumatisch zu elektrischen Schalter 42 verbunden, welcher entweder einen hohen oder niedrigen Druck erfaßt, im allgemeinen 18 oder 25 p.s.i. (Pfund pro Quadrat Zoll) und diese Angabe wird auf Leitung 44 bereitgestellt, die sich zur Steuerung 14 hin erstreckt. Für Tag/Nacht-Betriebsmodi ist es üblich, daß die Steuerung durch Umschalten zwischen dem hohen und niedrigen Druck erfolgt, und das Signal, das von dem Schalter 42 geliefert wird, liefert eine solche Modusangabe zur Steuerung des Klimagerätes für diejenigen Systemtypen, die keine elektronische Kommunikationsfähigkeit haben.
Es soll klargestellt werden, daß die Steuerung des Klimagerätes auch dafür angepaßt ist eine Fähigkeit zur Kommunikation in einem lokalen Netzwerk zu haben, wenn dies gewünscht ist, so daß es mit einer Hauptfernsteuerungsstation verbunden sein kann und in einem solchen Fall kann der Schalter 42 eliminiert werden.
In der Ausführungsform, die in Fig.1 gezeigt ist, ist ein zweites pneumatisches analoges Ausgangsmodul 46 (AOP) enthalten, um einen gesteuerten pneumatischen Ausgangsdruck in Leitung 48 zu liefern, die zu einem Ventil 50 erstreckt, welches den Fluß von Heizflüssigkeit durch äußere Heizgeräte 52 steuert, z.B. Fußleisten-Heizer oder ähnliches, welche eine zusätzliche Heizung in dem Raum in Ergänzung zu jenem, welches durch das Klimagerät selber geliefert wird, liefern kann. Es soll verstanden werden, daß im Falle das keinen zusätzlichen Heizkörper-Heizung benötigt wird, das zweite Modul 46 nicht benötigt ist.
Wenn man sich der Ausführungsform gezeigt in Fig.2 zuwendet, haben Komponenten, die auch in Fig.1 dargestellt sind und die praktisch identisch sind, die gleichen Bezugszeichen erhalten und werden daher nicht erneut beschrieben werden. Der Hauptunterschied zwischen diesem Klimagerät 10' und dem Klimagerät 10, das in Fig.1 dargestellt ist, besteht darin, daß es eine Heizspirale 20' hat, welche eine elektrische Heizspirale ist. Da es eine elektrische Heizspirale gibt, wird ein Kontaktschalter 54 geliefert um die Stromversorgung der Heizspirale zu steuern, und ein Pulsbreiten-Modulator 56 wird bereitgestellt, der den Betrieb des Modulators auf der Grundlage eines pneumatischen Ausgangsventil 58 steuert, das eine pneumatische Ausgangsleitung 60 hat, die den Pulsbreiten- Modulator 56 steuert. Das Ventil 58 wird seinerseits durch ein Relais 62 gesteuert, welches pneumatisch durch die Leitung 64 gesteuert wird, die sich zu dem Ventil 32 hin erstreckt und zu dem AOP-Modul 36, das mit dem Klimagerät 14 verbunden ist. Die Versorgungsleitung 40 erstreckt sich auch zu dem Rückluft-Relais 62 hin.
Im Bezug auf das Klimagerät, dargestellt in Fig.3, es ist verbunden gemäß einer ASHRAE Zyklus 3 Betriebsart und dieses Klimagerät hat ebenfalls Bezugsziffren, die mit jenen, die in Fig.1 dargestellt sind identisch sind, wenn eine vergleichbare Komponente verwendet wird, und jene werden nicht erneut beschreiben. In diesem Ventilator gibt es zwei analoge Ausgangsdruck-Module 36 und 46, aber das zweite Modul 46 ist nicht an die äußere Heizstrahlung verbunden, sondern es ist mit dem Drosselantrieb 30 verbunden und das erste Modul 36 hat seinen geregelten Ausgang mit dem Ventil 22 verbunden, welches die Heizflüssigkeit der Heizspirale 20 steuert. Anders als beim Klimagerät in Fig.1 ist der Durchschnittstemperatur-Sensor 26 nicht flußabwärts der Heizspirale 20 angeordnet, sondern er ist zwischen der Heizspirale 20 und dem Ventilator 18 angeordnet. In dieser Betriebsart steuert das Klimagerät 14 die Stellung der Drossel 28 und den Fluß der Heizflüssigkeit durch das Ventil 22 unabhängig.
Die elektrische Verschaltung der Klimageräte-Steuerung 14 ist in den Fign. 4a, 4b und 5 dargestellt, wobei die Fign. 4a und 4b das linke und rechte Segmente einer einzigen Zeichnung sind. Die Steuerung 14 enthält einen Mikroprozessor 48 (Fig.4b), vorzugsweise einen Motorola MC68HC11, der über zwei Leitungen zu einem integriertem Schaltkreis 50 verbunden ist, der im Detail in der Fig.5 dargestellt wird, und welcher ein analoger Schaltkreis-konditionierender Schaltkreis ist, um Temperaturerfassende Thermistoren an das Raum-Thermostat zu verbinden. Die Pinnummern für den integrierten Schaltkreis 50 sind sowohl in den Fig.4b und 5 dargestellt. Der Schaltkreis 50 hat zwei Leitungen 52, welche an das Raumthermostat 38 verbunden sind und er ist ausgebildet, um sowohl den Raumtemperatur-Sollwert zu liefern als auch einen digitalen Eingangswert bereitzustellen, welcher angepaßt ist, um ein Nachtumgehungs-Kommando (Override- Kommando) zu liefern. Der Schaltkreis 50 hat ebenfalls einen Eingang, um vom Sensor 26 ein analoges Signal zu empfangen, das die Temperatur der Abluft anzeigt, wobei der Sensor vorzugsweise ein Thermistor ist. Der Schaltkreis 50 hat einen Multiplexer 54, welcher eins von zwei Thermostaten auswählt, die mit dem Mikroprozessor 48 verbunden werden sollen, weil die Steuerung, wie zuvor beschrieben, ausgebildet ist, um zwei Klimageräte zu steuern.
Die Steuerung 14 enthält Schaltkreise, die mit zwei Luftgeschwindigkeits-Sensoren 54 verbunden sind und dazugehörige Schaltkreise 56, welche in anderen Anwendungen, die sich auf variable Lufvolumina und konstante Volumensteuerung beziehen, nützlich sind, die nicht auf Klimageräte anwendbar sind.
Die Steuerung ist ausgebildet, um an einen handgroßen Computer verbunden zu werden, um die Betriebseigenschaften einschließlich von Sollwerten oder ähnlichen, zu ändern und dafür wird ein RS232/TTL Verbindungsschaltkreis 60 vorgesehen, der wie dargestellt durch zwei Leitungen mit dem Mikroprozessor 48 verbunden ist. Die Steuerung ist ebenfalls angepaßt, um an ein lokales Netzwerk verbunden zu werden für den Fall, daß das Klimagerät durch eine ferne Station gesteuert werden soll, die eine Reihe solcher Klimageräte steuern kann. Diese Fähigkeit wird durch einen TTL/RS45 Wandlerschaltkreis 62 bereitgestellt, der an dem Mikroprozessor 48 durch Optoisolator-Schaltkreise 64 und zugehörige Schaltkreise verbunden ist.
Ausgaben von dem Mikroprozessor erstrecken sich zu einem Pufferschaltkreis 66, dessen erster Ausgang ein Relais 68 betreibt, um eine Ventilatorsteuerung Ein-/Ausausgabe bereitzustellen, wobei ein zweiter Ausgang ein Relais 70 betreibt, um ein digitales Ausgangssignal zu liefern, das den Heiz- oder Kühlbetriebsmodus auswählt, und wobei ein dritter ein Relais 72 betreibt, um einen digitalen Ausgang zur Steuerung des Betriebs der Drossel zu liefern. In dieser Hinsicht, wenn der Ausgang "Ein" ist, ist die Steuerung in der Lage die Stellung der Drossel zu steuern; wenn der "Aus" ist wird die Drossel geschlossen gehalten. Für weiter Steuerleitungen erstrecken sich von dem Mikroprozessor zu dem Puffer und zu den AOP-Modulen 36 und 46 und sind in der Lage die Solenoide zu steuern, die mit denmodulen verbunden sind, wie es zuvor beschrieben wurde.
Die Steuerung hat einen Stromausfalldetektorschaltkreis 74, um den Mikroprozessor zurückzusetzen und eine LED 76 die blinkt während des Betriebes um einen Grundfunktionsfähigkeits- Test für den Mikroprozessor zu liefern.
Wenden wir uns nun den Flußdiagrammen zu, die die Art und Weise funktionell beschreiben, in der die Steuerung 10 arbeitet. Unter Bezugnahme auf die auf Fig.6 wird der Raumtemperatur Sollwert (Block 100) durch ein Thermostat oder Steuerungsmittel festgelegt, die im Raum oder in einer Überwachungssteuerungs- Station angeordnet sind. Der Raumsollwert wird dann zu einem Block 102 über die Leitung 104 übertragen, welches den Unterschied oder Fehler zwischen dem Raumtemperaturabluft- Sollwert und der gemessenen Raumtemperatur über Leitung 106 erfaßt. Die gemessene Temperatur wird von einem Thermostat geliefert, welches sich innerhalb des Raumes befindet, vorzugsweise angeordnet in einiger Entfernung von der Abluft der Heizungs- und Lüftungseinheit damit es eine Temperatur mißt, die repräsentativ für die Temperatur des Raumes ist.
Der Unterschied zwischen dem Raumsollwert und der gemessenen Raumtemperatur wird dann über Leitung 108 auf einen proportionalen integrierenden differenzierenden (hier nach PID) Steuerungsschleifen-Block 101 übertragen, welcher beschrieben werden wird und welcher einen Ausgang auf Leitung 112 erzeugt, welches der Abluft-Temperatur-Sollwert für die Heizungs- und Lüftungseinheit ist. In diesem Hinblick, ist ein Temperatur- Erfassungsgerät in der Nähe und vorzugsweise innerhalb der Heizungs- und Lüftungseinheit angeordnet, gerade stromaufwärts der Heizspirale der Heizungs- und Lüftungseinheit, das ein Signal auf der Leitung 114 liefert, das für die Temperatur der Luft, die aus der Heizungs- und Lüftungseinheit ausströmt, Aussagekräftig ist.
Der Abluft-Sollwert wird auf Block 116 aufgegeben zusammen mit der Temperatur der Abluft von Leitung 114 und der Unterschied oder Fehler zwischen diesen beiden Werten wird auf eine andere PID-Steuerschleife 118 aufgegeben, die ein Ausgangssignal auf Leitung 120 erzeugt, das ein Analogausgabepneumatisches Modul 112 (hier auch AQP) steuert, welches dem Betrieb der Heizungs- und Lüftungseinheit über Leitung 124 steuert.
Im Falle das die Heizeinheit in einem Raum installiert ist, der zusatzliche Heizung abgesehen von der Heiz- und Lüftungseinheit selbst hat, wird eine andere Steuerungsschleife geliefert, und dies isß im oberen Abschnitt der Fig. 6 veranschaulicht. In diesem Teil des Flußdiagramms wird der Raum- Sollwert auf Block 126 aufgegeben, und der Abluft-Sollwert von Leitung 112 wird ebenfalls zugeführt. Der Unterschied oder Fehler zwischen den beiden Werten wird über die Leitung 128 auf eine andere PID-Steuerschleife 130 aufgegeben und ihr Ausgang ist auf Leitung 132, die ein anderes AQP-Gerät 134 steuert. Das AOP-Gerät steuert über die Leitung 136 eine Heizspirale 138 an. In dieser Hinsicht sollte es verstanden werden, daß die Steuerung der Heizspirale 138 eigentlich die Steuerung eines Ventils im Falle eines Dampf- oder Heißwassersystems ist, oder die Steuerung eines Schalters im Falle einer elektrischen Heizspirale.
Das allgemeine Flußdiagramm der Fig.6 ist im Flußdiagramm der Fign. 7a und 7b genauer veranschaulicht, welche zusammen das gesamte Flußdiagramm darstellen. Es soll verstanden werden, das andere Steuerfähigkeiten in diesen genaueren Flußdiagramm vorhanden sind, aber jene Blöcke, die den Flußdiagrammen der Fig.6 und 7a und 7b gemeinsam sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es soll auch verstanden werden das die Blöcke 102, 116 und 126, welche die Unterschied- oder Fehlerberechnung durchführen nicht spezifisch in den Flußdiagrammen der Fig.7a und 7b dargestellt sind, und diese Funktionen werden von den PID-Blöcken 101, 118 und 130 jeweils durchgeführt. Ebenfalls, während die bevorzugte Ausführungsform in Fig.6 dargestellt wird, ist das Flußdiagramm der Fign. 7a und 7b detaillierter und das detaillierte Flußdiagramm enthält ein Tieftemperatur-Erfassungsmodul (Bezugszeichen 156, 158 und 160), welche nicht in allen Applikationen eingeschlossen sein müssen, und in diesem Umfang ist diese Ausführungsform als eine alternative Ausführungsform zu verstehen. Sie ist in den Fig.7a und 7b aus Gründen der Bequemlichkeit eingeschlossen.
Unter Bezugnahme auf Fig.7a gibt es ein Tag-/Nacht- Umgehungsmodul (Override-Modul) 140, welches betrieben werden kann, um die Heizungs- und Lüftungseinheit in Tag- oder Nacht- Betriebsmodus zu setzen und auch um die Heizungs- und Ventilationseinheit in einen Tages-Betriebsmodus zu setzten, wenn es andererseits in einem Nachtmodus ist. Wie zuvor beschrieben, wird der Nachtmodus nachts verwendet, wenn normalerweise keine Personen anwesend sind und die Temperatur erniedrigt werden kann, um Energie zu sparen, die normalerweise zur Erzeugung von Hitze verwendet wird. Das Modul 140 hat die Fähigkeit in den Tagmodus zu wechseln (Block 142) und insofern eine Nacht-Umgehung (Nacht-Override) zu liefern und eine solche Handlung startet einen Umgehungs-Zeitgeber (Override-Timer = TRM). Das Modul hat ebenfalls die Fähigkeit den Zeitraum festzulegen über den sich die Umgehung erstreckt, wobei der Standardzeitraum 1 Stunde beträgt, obwohl andere Zeithäume auch festgelegt werden können. Wenn einmal der Zeitraum abgelaufen ist, schaltet das Modul die Heizungs- und Lüftungseinheit zurück in den Nacht-Betriebsmodus, wenn es in diesem Modus arbeiten soll.
Das normale Umschalten von Tages- zu Nachtmodus oder umgekehrt wird in einem von zwei arten durchgeführt. Wenn es sich um ein pneumatisches System handelt, in dem die Quelle pneumatischen Drucks gewechselt wird, üblicherweise zwischen 18 und 25 psi, wird dann ein solcher Druckunterschied durch einen pneumatisch auf elektrischen Schalter festgestellt, und dessen Status wird auf das Modul 140 aufgegeben. Andererseits für ein System das ein lokales Netzwerk hat, das mit einem zentralen Überwachungs- und Steuerungssystem kommuniziert, kann das Tag oder Nacht umschalten an das Modul gesendet werden. Das detaillierte Flußdiagramm für die Wirkungsweise dieses Moduls ist in Fig.8 dargestellt, das für jene die sich im Fachgebiet auskennen selbsterklärend ist.
Der Tages- oder Nachtstatus wird auf ein Sollwert- Diskriminator-Modul 144 aufgegeben und zu einem Betriebs- Diskriminator-Modul 146, welche beide eine Multiplexer-Funktion durchführen. Das Modul 144 hat die Fähigkeit bestimmte Tag- und Nachtvorgabe-Sollwerte zu empfangen, und zwar zusätzlich zu einer Eingabe, die angibt, ob die Raumthermostat-Wählscheibe aktiv oder inaktiv sein soll, und, falls, aktiv, ist der Scheiben- Sollwert ebenfalls eine Eingabe des Moduls. Das Modul hat ebenfalls einen Minimaltemperatur-Vorgabe-Wert, der für einige Heizungs- und Ventilationseinheiten, die Einheit in einen Tieftemperatur-Betriebsmodus setzt. Das Modul hat ebenfalls einen Maximaltemperatur-Vorgabe-Wert, welcher niedriger sein kann als das Maximum auf der Thermostat-Wählscheibe, und welcher daher ein Limit auf die erreichbare Raumtemperatur setzt. Der Ausgang des Moduls 144 ist auf Leitung 104 geliefert und er ist der Raumsollwert zu jeder möglichen Zeit. Das genaue Flußdiagramm für die Wirkungsweise dieser Module ist in den Fig.13 und 14 jeweils dargestellt, welche selbsterklärend sind für jene die sich im Fachgebiet auskennen.
Das Tag- oder Nachtsignal auf Leitung 142 wird ebenfalls auf den Betriebs-Diskriminator 146 aufgegeben, welcher ein Tagmodul 148 über Leitung 150 oder eih Nachtmodul 152 über Leitung 154 aktiviert. Wenn das Tieftemperaturlimit erfaßt wird, wird ein Signal auf Leitung 156 zu einem aktiven Signal führen, das auf Leitung 158 aufgegeben wird, welches ein Tieftemperatur- Erfassungsmodul 160 startet. Abhängig davon welches der drei Module 148, 152 oder 160 verwendet wird, steuert der Ausgang des gewählten Moduls die in AOP 122 welcher seinerseits den Betrieb der Heizungs- und Ventilierungseinheit 10 steuert.
Jedes der Module 148, 152 und 160 hat vier Ausgangsleitungen, die das AOP-Gerät 122 steuern und ebenfalls den Betrieb des Ventilators und der Drossel für auswärtige Luft der Heizungs- und Lüftungseinheit steuern. Zwei der Ausgangsleitungen steuern den Betrieb eines Entlastungsventils (nachstehend und in den Zechnungen auch Auslaufventil) und eines Versorgungsventils, wobei beide daran Arbeiten, den Ausgangsdruck in der gesteuerten pneumatischen Leitung zu modulieren, welche die Stellung des Ventils steuert, das den Durchfluß von Dampf oder heißem Wasser durch die Heizspirale der Einheit steuert.
Während des Betriebs der Module 152 und 160, d.h. der Nach- und der Tieftemperatur-Detektionsmodule, wird die PID- Schleifensteuerung nicht verwendet. Dies ist begründet darin, das eine genaue Steuerung nicht benötigt wird, da der Raum nicht verwendet wird und die Temperatur bei einem Niveau gehalten wird, das für die meisten Individuen nicht als angenehm empfunden wird. Der Ventilator ist während des Betrieb dieser beiden Module abgeschaltet. Die wichtige Überlegung für das Tieftemperatur-Detektionsmodul 160 ist so. zu funktionieren, das die Rohre eines Heißwassersystems nicht einfrieren. Das Modul betätigt nicht den Ventilator, aber liefert maximale Hitze durch die Spirale, wodurch ein maximaler Heißwasserfluß sichergestellt wird, damit ein Einfrieren nicht auftritt. Das Modul 160 verwendet keine erfaßte Temperaturen. Ein detailliertes Flußdiagramm für den Betrieb diese Tieftemperatur-Detektionsmoduls ist in Fig.15 dargestellt, die für jene, die sich in dem Fachgebiet auskennen selbsterklärend ist.
Das Nachtmodul 152 verwendet den Nacht-Sollwert und einen Unempfindlichkeitsbereich zusätzlich zur gemessenen Raumtemperatur und das Modul verwendet diese Eingaben, um die Nachttemperatur bei dem Nachttemperatur-Sollwert zu halten. Das detaillierte Flußdiagramm für die Wirkungsweise dieses Moduls ist in Fig.12 abgebildet, die für jene, die sich im Fachgebiet auskennen selbsterklärend ist.
Das Tagmodul 148 steuert den Betrieb des AOP und der Heizungs- und Lüftungseinheit während des Tages-Betriebsmodus, und es verwendet den Raumtemperatur-Sollwert, die erfaßte Raumtemperatur, die, vorgegebene Zeit, in der die Schleife neu berechnet wird, vorzugsweise etwa 12 Sekunden, aber variabel, und den Ausgang der PID-Steuerschleifen, die kaskadiert sind und die beschrieben werden. Dieses Modul verwendet den Ventilator und den Betrieb der Drossel für auswärtige Luft, und verwendet den Ausgang der PID-Steuerungsschleife 118, um den Betrieb der Entlastungs- und Versorgungsventile zu steuern, um den Betrieb des Ventils zu modulieren, welches den Fluß von Dampf oder heißem Wasser durch die Heizspirale steuert. Das detaillierte Flußdiagramm für die Wirkungsweise dieses Moduls ist in Fig.10 abgebildet, die für jene, die sich in dem Fachgebiet auskennen selbsterklärend ist.
Im Flußdiagramm der Fign. 7a und 7b gibt es drei PID- Steuerschleifenmodule und diese Module sind identisch in ihrer funktionellen Arbeitsweise, obwohl sie verschiedene Eingaben haben. In dieser Hinsicht ist der Raumsollwert auf Leitung 104 ist eine Eingabe in die Module 110 und 130, und der Ablauftemperatur-Sollwert ist eine Eingabe in die Module 130 und 118. Die erfaßte Temperatur der Abluft ist gleichfalls eine Eingabe in das Modul 118. Es gibt zusätzliche Parameter für jedes der Module und unter Hinblick auf diese Parameter diese sind identisch für die Module 118 und 130, jedoch unterschiedlich für das Modul 110.
Allgemein gesprochen ist die PID-Steuerschleife 110 reicher oder robuster als die Steuerschleife 118 und 130. In anderen Worten, die Kontrollschleife 110 ist leistungsstärker und anpassungsfähiger auf Störungen innerhalb des Systems, und zwar um etwa Faktor 2.
In Bezug auf das PID-Steuerschleifenmodul 110, es verwendet als Eingabe den Raum-Sollwert auf Leitung 104 und die erfaßte Raumtemperatur auf Leitung 106, zusätzlich zu weiteren Parametern, die basierend auf den Charakteristika der Heizungs- und Lüftungseinheit und des Raumes selbst festgelegt werden. Diese Parameter umfassen eine Festlegung der Schleifenzeit, die der Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Abstastvorgänge und Neuberechnungen durch die Steuerung ist. Obwohl dieser Wert verändert werden kann, ist die Grundeinstellung vorzugsweise etwa 12 Sekunden. Daher werden alle 12 Sekunden sämtliche der PID-Steuerschleifenmodule, einschließlich Modul 110, eine Neuberechnung durchführen um einen aktuellen Wert des Abluft- Sollwertes zu liefern.
Da die PID-Steuerschleife drei Komponenten oder Faktoren, d.h. einen proportionalen Steuerfaktor einen integrierenden Steuerfakor und einen differenzierenden Steuerfaktor besitzt, müssen die Verstärkungswerte von jedem dieser drei Faktoren bestimmt werden. Die proportionale Verstarkung (P Verstärkung) hat einen Wert von [ F/ F], der differenzierende Verstärkungs- Faktor (D Verstärkung) hat einen Wert von [ F]-[Sek./ F] und der integrierende Verstärkungs-Faktor (I Verstärkung) hat ebenfalls einen Wert von [ F]-[Sek./ F].
Ein weiterer Parameter der spezifiziert werden muß, ist ein Raum D-Verstärkungsreduzierender Faktor, welcher arbeitet, um die Wirkung der Verstärkung als eine Funktion des bestimmten Fehlers zu reduzieren. In dem Modul 110, falls eine Differenz zwischen den Raumtemperatur-Sollwert und der erfaßten Raumtemperatur vorliegt, wird die D-Verstärkung bei seinem vollem D- Verstärkungs-Faktor neu berechnet. Falls kein Fehler zwischen den Neuberechnungen - zum Beispiel zwischen jeder Schleifenzeit von 12 Sekunden - auftritt, wird dann bei aufeinanderfolgenden Neuberechnungen die Wirkung der Verstärkung nacheinander um einem Faktor von etwa 40% verringert. Es soll klar sein, daß dieser Verringerungsfaktor ein anderer Wert als 40% sein kann falls dies gewünscht wird.
Andere Parameter die spezifiziert werden sollen sind der Raum-Bezugswert, welches der bestimmte Ausgang des Moduls ist, wenn kein Fehler gemessen wird, und der vorzugsweise 74º Fahrenheit beträgt, obwohl ein anderer Wert verwendet werden kann. Schließlich müssen maximale und minimale Temperatur- Sollwerte bestimmt werden, und die Grundeinstellung für diese sind vorzugsweise 65º Fahrenheit und 120º Fahrenheit.
Das detaillierte Flußdiagramm für die Wirkungsweise dieses PID-Moduls sowohl als auch für die anderen PID-Module 118 und 130 in Fig.9 ist dargestellt. Wie es durch das Flußdiagramm dargestellt wird, ist die Steuervariable definiert als die Summe von (1) der proportionalen Komponente, welches der Fehler ist, der während einer Abtastung bestimmt wird, e(n), multipliziert mit dem P-Verstärkungs-Faktor, plus (2) der integrierenden Komponente, ISUM(n), plus (3) der differenzierenden Komponente, DTERM(n), plus (4) der Bezugswert-Komponente. Die integrierende Komponente wird durch die Gleichung festgelegt:
ISUM(n) = (I-Verstärkung) × (Schleifenzeit) × e(n) + ISUM(n-1)
Die differenzierende Komponente wird durch die folgende Gleichung festgelegt, worin der DG-Faktor ein Verringerungs- Faktor ist, bevorzugt etwa 0,4. Die Wirkung des Verringerungs- Faktors ist es, die differenzierende Komponente mit diesem Faktor bei jeder aufeinanderfolgenden Neu-Berechnung bei jeder Schleife oder Zykluszeit zu reduzieren, falls kein Fehler oder Unterschied erfaßt wird. Die Gleichung ist unten dargestellt:
DTERM (n) = (D Verstärkung) × (DG Faktor)/(Schleifenzeit) × [e(n) - e(n-1)] + DTERM(n-1) x (1-DG Faktor)
Wie von Fig.9 ersehen werden kann, ist die Steuervariable von jedem der PID-Module eine Summe aus der P-Verstärkung, der I-Verstärkung und der D-Verstärkung und jeder Bezugswert- Komponente. Der Rest des Flußdiagramms wird nicht erklärt, da es selbsterklärend ist für jene die sich im Fachgebiet auskennen.
Im Bezug auf die anderen PID-Module 118 und 130 sind diese miteinander indentisch in Bezug auf die Parameter die bestimmt wurden, verwenden jedoch unterschiedliche Eingaben, wie es beschrieben wurde. Die Parameter sind unterschiedlich von dem Modul 110, um einen etwas anderen Betrieb zu widerspiegeln. Da der Vorgabe-Bezugswert von 74 durch das Modul 110 bestimmt wurde, und die Module 118 und 130 am Ausgang des Moduls 110 arbeiten, wird der Bezugswert-Faktor für die Module 118 und 130 auf 0 gesetzt, welches sich in der Mitte zwischen der maximalen Bereich von 2 000, zum Beispiel +1000 bis -1000, befindet, die die festgelegten Maximum- und Minimumschleifenausgangswerte sind, die von diesen Modulen möglich sind. Der Ausgang dieser Module 118 und 130 ist, anders als beim Modul 110, nicht eine Temperatur, sondern eine gesteuerte Variable, die verwendet wird um das AOP-Modul selbst zu betreiben. Die P-Verstärkungs-, I- Verstärkungs- und D-Verstärkungsparameter, die verwendet werden, um die Schleife einzustellen, haben verschiedene Skalierungen in den Modulen 118 und 130. Dies hat den Effekt die Veränderung im Ausgang als ein Ergebnis einer Veränderung in dem erfaßten Fehler zu steuern. Die P- und I-Verstärkungs-Faktoren sind [%-10 Hundert Millisekunden]/[ºF-Sekunden] und der G-Verstärkungs- Faktor ist [%]-[10 Hundert Millisekunden/ F]. Wenn der Ausgang des Moduls ein positiver Wert ist, wird das AOP-Modul gesteuert um so zu arbeiten, daß der pneumatische Versorgungsdruck zu der gesteuerten pneumatischen Ausgangsleitung steigt und ein negativer Ausgangswert steuert das AOP-Modul so, das Druck aus der gesteuerten pneumatischen Ausgangsleitung ausgelassen wird, um einen Druck zu reduzieren. Der Prozentwert bedeutet den Prozentteil der Schleifenzeit, während jener einer dieser Funktionen durchgeführt wird. Beispielsweise falls der Ausgang eines der Module +500 ist und die Schleifenzeit ist 12 Sekunden, wird dann das AOP-Modul gesteuert, um den Versorgungsdruck zu der pneumatischen Ausgangsleitung 6 Sekunden lang zu erhohen.
Während diese Beschreibung des Betriebs der Steuerung auf die bevorzugte Ausführungsform bezogen ist, kann eine andere Ausführungsform nicht nur ein AOP-Gerät steuern, welches den Fluß von Heizungsflüssigkeit durch die Heizungs- und Lüftungs- Einheit und möglicherweise durch die zusätzlichen Heizstrahlern regelt, sondern kann ebenfalls ein AOP-Gerät steuern, welches die Stellung einer Drossel für auswärtige Luft in einer präziseren Art und Weise steuert, als nur das Öffnen und Schließen derselben. Das allgemeine Flußdiagramm zum Betrieb der Steuerung zu Durchführung dieser Steuerung ist in Fig.17 dargestellt, und ist gedacht für jene Anwendung, die in Fig.3 gezeigt ist, die ebenfalls für eine ASHRAE Zyklus III Anwendung gedacht ist. In dieser Ausführungsform, gibt es einen Temperatursensor, der an dem Ausgang des Ventilators positioniert ist und vorzugsweise stromaufwärts der Heizspirale. Dadurch mißt der Temperatursensor die Mischluft-Temperatur, und es ist die Mischluft-Temperatur, die die Stellung der Drossel für auswärtige Luft bei der Steuerung der Heizungs- und Lüftungs-einheit regelt.
Wenn man sich erneut auf Fig.17 bezieht, wird der Raum- Sollwert dem Block 200 zugeführt, und auf einen Summierknoten 202 auf der Leitung 204 aufgegeben. Die gemessene Raumtemperatur wird auf den Summierknoten 202 durch Leitung 206 geliefert, und die Differenz zwischen den beiden Werten wird auf ein PID- Steuermodul 208 aufgegeben, welches einen Ausgang auf Leitung zu einem AOP-Gerät 212 liefert, welches das Ventil der Heizspirale der Heizungs- und Lüftungseinheit steuert. Der Sollwert der Mischluft-Temperatur wird dem Block 214 zugeführt und auf den Summierknoten 216 über die Leitung 118 aufgegeben, dessen andere Eingabe durch die gemessene Mischluft-Temperatur über Leitung 202 versorgt wird. Jeder Unterschied oder Fehler zwischen den beiden Werten wird auf ein PID-Steuermodul 222 aufgegeben, welches einen modulierten Ausgang erzeugt, um ein AOP-Gerät 224 zu steuern, welches die Stellung der Drossel für auswärtige Luft der Heizungs- und Lüftungseinheit steuert.
Das allgemeine Flußdiagramm von Fig.17 ist genauer in den Flußdiagrammen der Fign. 18a und 18b dargestellt, die zusammen das gesamte Flußdiagramm bilden. Es soll verstanden werden, daß obwohl andere Steuermöglichkeiten in diesem detaillierterem Flußdiagramm vorhanden sind, sind diejenigen Blöcke, die gemeinsam den Flußdiagrammen der Fign. 16 und 18a und 18b sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es soll auch verstanden werden, daß die Blöcke 202 und 216, welche die Differenz- oder Fehlerberechnungen durchführen, nicht speziell in den Flußdiagrammen der Fign. 18a und 18b dargestellt sind und diese Funktionen werden jeweils von den PID-Blöcken 208 und 222 durchgeführt. Auch, während die bevorzugte Ausführungsform in Fig.17 dargestellt ist, und während das Flußdiagramm der Fign. 18a und 18b detaillierter ist, enthält das detaillierte Flußdiagramm ein Ausfallmodul, das nicht in allen Anwendungen eingeschlossen sein muß, und in diesem Umfang wird diese Ausführungsform als eine andere alternative Ausführungsform verstanden. Sie ist in den Fig.18a und 18b aus Gründen der Bequemlichkeit enthalten.
Detaillierte Flußdiagramme bestimmter Module der Fign. 18a und 18b werden in den Fign. 8, 9, 12 und 19 bis 22 bereitgestellt. Eine weitere Beschreibung dieser Flußdiagramme entfällt aufgrund der Tatsache, daß sie zuvor funktionell beschrieben wurden oder sehr ähnlich mit anderen Flußdiagrammen, die beschrieben wurden, sind. Weiterhin werden diese detaillierten Flußdiagramme als selbsterklärend für jene die in dem Fachgebiet arbeiten erachtet.

Claims

1. Klimagerät zur Regelung der Temperatur eines Innenbereiches, wobei das Klimagerät des typs ist, das ein Gehäuse (10, 10') besitzt, und folgendes umfaßt:

eine Heizvorrichtung (20, 20', 22, 56);

eine Drosselvorrichtung (28), die die Luftübertragung von einem angrenzenden Bereich wie beispielsweise umgebende Außenluft oder ähnliches fn das Klimagerät, steuert;

eine Vorrichtung (18), um Luft in den geschlossenen Bereich zwangsläufig zu bewegen und die ein Thermostat (24) besitzt, um das Klimagerät zu steuern, damit der Innenbereich selektiv erhitzt und abgekühlt wird, so daß die Temperatur darin geregelt wird;

mindestens eine Ventilvorrichtung (32), die eine pneumatische Ausgangsleitung besitzt;

und eine Vorrichtung (26) zum Messen der Temperatur der aus dem Klimagerät ausströmenden Abluft, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Klimagerät weiterhin folgendes umfaßt:

eine Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) einschließlich einer Speichervorrichtung zum Speichern von Anweisungen und Daten, die den Betrieb des Klimagerätes betreffen, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) dazu ausgebildet ist, elektrische Signale zu empfangen, die die Temperätur und den Druck anzeigen, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) elektrische Ventilsteuersignale erzeugt, um die Ventilvorrichtung (32) zu steuern, wobei die Ventilvorrichtung (32) Drosselsteuersignale erzeugt, um den Betrieb der Drosselvorrichtung (28) zu steuern und Heizsteuersignale, um die Heizvorrichtung (20, 20', 22, 56) zu steuern,

wobei die Ventilvorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, mit einer pneumatischen Versorgungsleitung (40) und einem Auslaß (34) operativ verbunden zu sein, wobei die Ventilvorrichtung (32) den Druck in der pneumatischen Ausgangsleitung als Reaktion auf elektrische Ventilsteuersignale steuert, die an die Ventilvorrichtung (32) angelegt werden, wobei der gesteuerte Druck innerhalb des Bereichs liegt, der durch den in der Versorgungsleitung (40) und im Auslaß (34) vorhandenen Druck definiert ist,

wobei die Vorrichtung (26) zur Messung der Temperatur der aus dem Klimagerät ausströmenden Abluft Signale an die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) liefert, die die gemessene Temperatur angeben; und

eine Vorrichtung (38) zur Messung der Innentemperatur und zur Zuführung von Signalen an die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48), die die gemessene Temperatur und einen Temperatur-Sollwert angibt, wobei die Vorrichtung (38) zur Messung der Innentemperatur außerhalb des Gehäuses (10, 10') angeordnet wird,

wobei die Ventilvorrichtung (32) pneumatische Drosselsteuersignale liefert, um den Betrieb der Drosselvorrichtung (28) zu steuern sowie pneumatische Heizsteuersignale, um den Betrieb der Heizvorrichtung (20, 20', 22, 56) zu steuern.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung (20, 20', 22, 56) eine Heizspirale-Vorrichtung (20, 20') umfaßt, die von einer Wärmequelle erhitzt wird, sowie eine Vorrichtung (22, 56) zur Steuerung der Wärmequelle, die an die Heizspirale- Vorrichtung (20, 20') angelegt wird.

3. Gerät nach Anspruch 2, wobei die Heizspirale- Vorrichtung (20, 20') eine Heizspirale (20) umfaßt, in der ein erhitztes Fluid zirkuliert werden kann, wobei die Vorrichtung (22, 56) zur Steuerung der Wärmequelle ein pneumatisch gesteuertes Ventil (22) umfaßt, das regelbar ist, um den durchlaufenden Fluidfluß zu regeln.

4. Gerät nach Anspruch 2, wobei die Heizspirale- Vorrichtung (20, 20') ein elektrisches Heizelement (20) umfaßt und wobei die Vorrichtung (22, 56) zur Steuerung der Wärmequelle eine elektrische Schaltvorrichtung (56) umfaßt.

5. Gerät nach Anspruch 3, wobei das Fluid Dampf ist.

6. Gerät nach Anspruch 3, wobei das Fluid Wasser ist.

7. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Vorrichtung (46) zur Bereitstellung von Hilfsheizsteuersignalen umfaßt, um den Betrieb einer Hilfsheizvorrichtüng (52) zu steuern.

8. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (10, 10') dazu ausgebildet ist, an der Decke des Bereichs, in dem sich das Gerät befindet, eingebaut zu werden.

9. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät weiterhin eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Drosselsteuersignalen (66, 72) umfaßt, um den Betrieb der Drosselvorrichtung (28) zu steuern, wobei die Vorrichtung zur Bereitstellung von Drosselsteuersignalen (66, 72) ihrerseits ein Schaltungsmittel umfaßt, das mit der Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) verbunden ist und mit der Ventilvorrichtung (32), wobei das Schaltungsmittel die Ventilsteuersignale liefert, wenn die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) ein digitales Aktivierungssignal darauf liefert.

10. Gerät nach Anspruch 9, wobei das Schaltungsmittel eine Ausgabestufe (72) umfaßt, die die Ventilsteuersignale erzeugt und eine Pufferschaltung (66), um die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) elektrisch von der Ausgabestufe (72) zu isolieren, wobei die Ventilsteuersignale einen Spannungswert aufweisen, der die Spannungswerte, die von der Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) erzeugt werden, übersteigt.

11. Gerät nach Anspruch 10, wobei die Ventilsteuersignale, die von der Ausgabestufe (72) erzeugt werden, ungefähr 24 Volt Wechselstrom betragen.

12. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, wobei das Gerät weiterhin eine Vorrichtung (66, 70) zur Erzeugung von Heizsteuersignalen umfaßt, wobei die Vorrichtung (66, 70) zur Bereitstellung von Heizsteuersignalen ihrerseits ein Schaltungsmittel umfaßt, das mit der Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) verbunden ist und mit der Ventilvorrichtung (32), wobei das Schaltungsmittel die Heizsteuersignale liefert, wenn die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) ein digitales Aktivierungssignal darauf liefert.

13. Gerät nach Anspruch 12, wobei das Schaltungsmittel eine Ausgabestufe (70) umfaßt, die die Heizsteuersignale erzeugt und eine Pufferschaltung (66), um die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) elektrisch von der Ausgabestufe (70) zu isolieren, wobei die Ventilsteuersignale einen Spannungswert aufweisen, der die Spannungswerte, die von der Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) erzeugt werden, übersteigt.

14. Gerät nach Anspruch 13, wobei die Ventilsteuersignale, die von der Ausgabestufe (70) erzeugt werden, ungefähr 24 Volt Wechselstrom betragen.

15. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilvorrichtung ein erstes Ventil (36) umfaßt, das sich in der Versorgungsleitung (40) befindet und dazu ausgebildet ist, selektiv geöffnet zu werden, um die Versorgungsleitung (40) mit der Ausgangsleitung zu verbinden, damit der Druck in der Ausgangsleitung als Reaktion auf ein daran angelegtes elektrisches Aktivierungssignal erhöht wird, und ein zweites Ventil (32), das sich im Auslaß (34) befindet und das derart ausgebildet ist, daß es selektiv geöffnet wird, um den Auslaß (34) mit der Ausgangsleitung zu verbinden, damit der Druck in der Ausgangsleitung als Reaktion auf ein daran angelegtes elektrisches Aktivierungssignal verringert wird, wobei die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) dazu ausgebildet ist, die Aktivierungssignale selektiv an das erste und zweite Ventil (32, 36) zu liefern.

16. Gerät nach Anspruch 15, wobei sowohl das erste als auch das zweite Ventil, (32, 36) ein elektrisch betriebenes Magnetventil ist.

17. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät weiterhin eine erste Empfangsvorrichtung (50) umfaßt, die mit der Vorrichtung (38) zur Messung der Innenbereichstemperatur operativ verbunden ist, wobei die Vorrichtung (38) zur Messung der Innenbereichstemperatur elektrische Signale erzeugt, die die gemessene Temperatur und einen Temperatur-Sollwert angeben, wobei die erste Empfangsvorrichtung (50) die elektrischen Signale an die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) leitet, wobei das elektrische Signal, das die gemessene Innenbereichstemperatur anzeigt, ein analoges Spannungssignal ist, wobei die erste Empfangsvorrichtung (50) eine Wandlervorrichtung besitzt, um das analoge Spannungssignal in ein digitales Signal zu wandeln.

18. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät weiterhin eine zweite Empfangsvorrichtung (50) umfaßt, die mit der Vorrichtung (26) zur Messung der Temperatur der aus dem Klimagerät ausströmenden Abluft operativ verbunden ist, wobei die Vorrichtung (26) zur Messung der Temperatur der ausströmenden Luft ein elektrisches Signal erzeugt, das die gemessene Ablufttemperatur anzeigt, wobei die zweite Empfangsvorrichtung (50) das elektrische Signal an die Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) leitet, wobei das elektrische Signal ein analoges Spannungssignal ist, wobei die zweite Empfangsvorrichtung (50) eine Wandlervorrichtung besitzt, um das analoge Spannungssignal in ein digitales Signal zu wandeln.

19. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät weiterhin eine Vorrichtung (60, 62) umfaßt, die mit der Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) operativ gekoppelt ist, um mit einer Fernsteuerungsvorrichtung zu kommunizieren, wobei die Kommunikationsvorrichtung (60, 62) eine universelle asynchrone Empfänger- und Sendeschaltung umfaßt, die mit der Verarbeitungsvorrichtung (14, 48) operativ verbunden sind.

20. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichervorrichung vorgegebene Anweisungen umfaßt, die einen Temperatursteuer-Algorithmus definieren, der die Steuerung des Geräts durchführt.

21. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Speichervorrichtung Anweisungen umfaßt, die es der Fernsteuerungsyorrichtung ermöglichen, den Temperatursteuer-Algorithmus einzustellen.

22. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehende, wobei die Speichervorrichtung Anweisungen umfaßt, die die Tag- und Nachtbetriebsart definieren, wobei die Temperatur-Sollwerte für jede Betriebsart unabhangig bestimmt werden.

23. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichervorrichtung Anweisungen enthält, die Heiz- und Kühlbetriebsarten definieren, wobei die Temperatur-Sollwerte für jede dieser Betriebsarten unabhängig bestimmt werden.

24. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichervorrichtung Anweisungen umfaßt, die es ermöglichen, Nachrichten von der Fernsteuerungsvorrichtung zu empfangen sowie Daten, die die Erkennung des Geräts definieren.

25. Gerät nach Anspruch 21, wobei die Speichervorrichtung Anweisungen umfaßt, die die Häufigkeit definieren, mit der der Temperatursteuer-Algorithmus durchgeführt wird.