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Verfahren und Einrichtung zum Regeln des Luftzustandes in Räumen durch
mittelbare und unmittelbare Raumluftbefeuchtung Die Erfindung bezieht sich auf diejenige
Art der Regelung des Luftzustandes in Räumen, bei welcher der im Raum verlangte
Luftzustand mittelbar durch Zumischen vorbehandelter Luft zur Raumluft und unmittelbar,
durch Wasserzerstäubung im Raum selber herbeigeführtwird. DerartigeAnlagenwerden
kombinierte genannt, im Gegensatz zu reinen Klimaanlagen und zu reinen Raumzerstäuberanlagen.
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Das wesentlicheMerkmal der reinen Klimaanlagen besteht darin, daß
die Zuluft je Einheit bereits den gleichen absoluten Wassergehalt wie die Raumluft
im vorgeschriebenen Zustand hat, abgesehen von dem etwa erforderlichen Ausgleich
der Erhöhung oder Verminderung der absoluten Raumfeuchte durch Menschen, unmittelbares
Eindringen von Außenluft, hygroskopische Transportgüter od. dgl. Es sind Klimaanlagen
bekannt, bei welchen die Temperatur der aus dem Wäscher in gesättigtem Zustand austretenden
Luft durch denn sogenannten Taupunktregler konstant gehalten wird. Die verlangte
Temperatur und relative Feuchte der Raumluft wird dadurch erzielt, daß durch Verstellen
von Klappen der Anteil der Außen- und Umluft der zu behandelnden Luft verändert
wird, die Menge der Zuluft selbst ebenfalls verändert wird und der Wärmeinhalt der
Zuluft durch Wärmezufuhr mittels Heizkörpern durch Dampf oder bei Klimaanlagen mit
Kältemaschinen auch durch das warme Rücklaufwa.sser des Kondensators bzw. durch
Kühlwasser entsprechend denn jeweiligen Wärme- und Kühlbedarf erhöht oder erniedrigt
wird. Die Zulufttempera@tur der aus dem Luftwäscher in. fast
gesättigtem
Zustand austretenden Luft wird durch einen Temperaturregler, der von Hand auf einen
bestimmten Wert eingestellt ist, selbsttätig auf diesem Wert gehalten.
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Es gibt auch Klimaanlagen, die einen als Pilot wirkenden Temperaturregler
haben, der zur Überwachung der Raumtemperatur während der Anheizzeit die für den
Dauerbetrieb vorgesehene Regelung der Zulufttemperatu.r ausschaltet und erst nach
Erreichung der vorgeschriebenen Raumtemperatur den Regler der Zulufttemperatur arbeiten
läßt. Auch diese Klimaanlagen arbeiten mit einer konstanten Temperatur der aus dem
Wäscher austretenden fast gesättigten Luft.
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Bei hoher relativer Raumfeuchte, z. B. So o/o in Spinnereien, ist
der Unterschied im spezifischen Wärmegehalt zwischen gesättigter Zuluft und Raumluft
gering; daher werden bei. hohem Kühlbedarf sehr große Luftmengen benötigt, die weite
Rohrleitungen und großen Kraftbedarf bedingen und schließlich auch Zugerscheinungen
hervorrufen. Es ist bekannt, in diesen Fällen die Klimaanlage durch unmittelbare
Raumbefeuchtung zu ergänzen, so da.ß ein Teil der im Raum durch Maschinen od. dgl.
entwickelten Wärme zur Verdampfung des zerstäubten Wassers gebunden, infolgedessen
der durch die Zuluft zu deckende Kühlbedarf und somit die Zuluftmenge verringert
wird. Jedoch begegnet die Regelung dieser kombinierten Anlagen erhöhten Schwierigkeiten,
denen man bisher nicht gerecht werden konnte.
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Bei einer nach diesem Verfahren arbeitenden kombinierten Anlage genügt
grundsätzlich wie bei einer reinen Klimaanlage entweder ein Feuchte-oder ein Temperaturregler
zur Überwachung von Temperatur und Feuchtigkeit der Raumluft; ordnet man aber aus
irgendwelchen Gründen sowohl einen Temperatur- wie einen Feuchteregler für die Raumluft
an, so ist durch die erfindungsgemäße Regelung ein einwandfreies Zusammenarbeiten
der beiden Regler gesichert, ohne daß Temperatur oder Feuchte der Raumluft im Sommerbetrieb
gegenüber dem Winterbetrieb einer Änderung bedarf.
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Es ist üblich, die kombinierten Anlagen so lange wie möglich als reine,
Klimaanlagen zu betreiben und die Nachbefeuchtung nur zur Spitzendeckung (Hochsommer)
heranzuziehen. In naheliegender Weise wird grundsätzlich so wie bei reinen Klimaanlagen
geregelt, indem bei zu hoher Raumfeuchte, d. h. bei zu geringer Raumtemperatur,
die Zuluft gedrosselt und gegebenenfalls die Zuluftheizung angestellt, dagegen bei
zu niedriger Raumfeuchte, d. h. zu hoher Raumtemperatur, die Zuluft bis zur erreichbaren
Höchstmenge verstärkt wird. Ist auch dann noch die Raumfeuchte zu niedrig, so treten
die Zerstäuberdiisen im Raum in Tätigkeit, während die Höchstzuluftmenge und deren
Temperatur gleichb.leibt, letzteres, weil die Wäscheraustrittstemperatur durch einen
eigenen Temperaturregler unveränderlich gehalten wird. Durch diese bekannte Regelung
ist ein gleichbleibender Zustand der Raumluft nicht mehr zu erzielen, sobald die
Anlage als kombinierte arbeitet, d. h. sobald die Zerstäul),-rdüsen im Raum in Tätigkeit
getreten sind; vielmehr steigt, wenn die relative Feuchte der Raumluft erhalten
bleiben, d. h. nicht steigen soll, die Raumtemperatur über die Sollgrenze, weil
der absolute Feuchtigkeitsgehalt der Luft zunimmt.
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Demgegenüber wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die gesamte,
dem Raum mittelbar durch die Zuluft und unmittelbar durch Zerstäuber zugeführte
Wassermenge, bezogen auf die Einheit Zuluft, unverändert erhalten, indem bei gleichbleibender
Menge vorbefeuchteter Zuluft ihre Sättigungstemperatur entsprechend zunehmender
Zerstäuberleistung selbsttätig unter den Taupunkt der Raumluft gesenkt wird.
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Dazu kann ein kaumluftfeuchteregler nach Freigabe der vollen Zuluftmenge
die Einrichtung für die unmittelbare Befeuchtung einschalten und regeln und entsprechend
der erforderlichen unmittelbar zuzuführenden Feuchtigkeit die Einstellung des Kühlgrenztemperaturreglers
hinter dem Wäscher auf niedrigere Sättigungstemperatur verstellen. und bei abnehmender
unmittelbar zuzuführender Feuchtigkeit den umgekehrten Regelvorgang auslösen.
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Neben einem Raumluftfeuchteregler kann auch noch ein Raumlufttemperaturregler
angeordnet sein, wobei dann der Raumluftfeuchteregler nach Freigabe der vollen Zuluftmenge
die Einrichtung für die unmittelbare Befeuchtung in Betrieb setzt und regelt.
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Durch die unmittelbar eingeführte Feuchtigkeit ändert sich die Raumtemperatur,
so daß der Raumtemperaturregler anspricht und den Kühlgrenztemperaturregler derart
verstellt, daß die Raumtemperatur konstant gehalten wird.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf zur Ausübung des neuen. Verfahrens
geeignete Einrichtungen, die nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung des näheren
erläutert sind.
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Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Ausführungsbeispiele von Einrichtungen
gemäß der Erfindung.
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Bei der Einrichtung nach Abh. i ist der durch einen Raumfeuchteregler
beeinflußte Wäscherthermostat mit dem Drehzahlregler einer Kapselpumpe, welche das
Wasser für die Raumzerstäuber fördert, gekuppelt.
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Im Luftwäscher i wird die durch die Frischluftklappe 2 aus dem Freien
und die Umluftklappe 3 aus dem Raum q. durch den Lüfter 5 angesaugte Luft fast bis
zur Sättigung befeuchtet und bis auf die Kühlgrenztemperatur der eintretenden Luft
gekühlt. Der Lüfter 5 fördert die Luft durch den Zuluftkanal 6 in den Raum a, in
dem Zerstäuber 7 eingebaut sind, die dazu dienen, der Raumluft unmittelbar Feuchtigkeit
in Form von Wassernebel zuzuführen.
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Die Kühlgrenztemperaturwird durch den Fühler S im Kanal 6 auf den
als Ausdehnungsregler dargestellten Wäscherthermostaten 9 übertragen. Der Wäscherthermostat
9 wird auf den Taupunkt der Raumluft eingestellt, der einige Grade über der höchsten
Kühlgrenztemperatur der Außenluft im Sommer (etwa 1k° C) liegt. Bei sinkender Temperatur
im
Kanal 6 zieht sich die Flüssigkeit im Wäscherthermostat zusammen. Die Membrandose
io verkürzt sich und läßt den Düsenhebel i i sich um sein, durch den Feuchteregler
im Raum verstellbares Lager 12 drehen und die Auslaßdrossel 13 verschließen; dadurch
steigt der Druck in der Leitung 14 auf den Druck der aus der Leitung 15 durch die
Einlaßdrossel 16 eintretenden Druckluft, z. B. 1,5 atü. Der Druckanstieg verstellt
in der Stellmembran 17 den Kolben 18, der über das Gestänge i9 die Frischluftklappe
2 verschließt, die Umluftklappe 3 öffnet und gleichzeitig die Abluftklappe, 20 verschließt.
Bei geschlossener Frischluftklappe 2 kann zur Erhöhung der Kühlgrenztempe` ratur
ein nicht dargestelltes Ventil geöffnet werden, welches die Wärmeabgabe einer Einrichtung
zur Erwärmung des Befeuchtungswassers freigibt. Bei steigender Temperatur im Kanal
6 ist der Regelvorgang umgekehrt, das Gestänge i9 folgt durch die Feder 21 der umgekehrten
Bewegung des Kolbens 18.
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Die relative Feuchtigkeit im Raum 4 wird durch den Feuchteregler 22
direkt überwacht. Die Druckluft tritt aus der Leitung 23 mit vollem Druck, z. B.
1,5 a.tü, durch die! Einlaßdrossel24 in die ReglerleitUng 25. Bei sinkender relativer
Feuchtigkeit streckt sich das hygroskopische Band 26; der Hebel 27 wird durch die
Feder 28 der Auslaßdrossel 29 genähert und der Luftaustritt gehemmt; der Luftdruck
in der Leitung 25 steigt. Der Druckanstieg verstellt zuerst den Membranmotor 3o
des Dampfventils 31, dessen Rückführfeder 32 am schwächsten gespannt ist, und schließt
die Wärmezufuhr zum Heizregister 33. Bei weiterem Druckanstieg öffnet die Stellmembran
34 über das Gestänge 35 die Drosselklappe 36 in der Zuluftleitung 6. Diese Regelung
ist bei Klimaanlagen allgemein üblich.
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Erfindungsgemäß wird zusätzlich bei zu geringer Raumfeuchte und entsprechend
weiter steigendem Druck in der Reglerleitung 25 der Membranmotor 37, dessen Rückführfeder
38 erst bei höherem Druck als die Feder der Stellmembran 34 anspricht, so bewegt,
daß über ein Gestänge 39 ein Schalter 40 betätigt wird, durch den der (nicht gezeigte)
Motor für das die Zerstäuber 7 durch die Leitung 41 mit Druckluft versorgende Gebläse
und der Antriebsmotor 42 der das Zerstäubungswasser fördernden Pumpe 43, deren Verwendung
zum Dosieren der unmittelbar zerstäubten Wassermenge neu ist, in Betrieb gesetzt
werden, womit die Zerstäubervorrichtung betriebsbereit ist. Steigt nun der Druck
in der Leitung 25 weiter, dann verstellt das Gestänge 39, welches auch ein zwischen
dem Motor 42 und der Pumpe 43 vorgesehenes, vorzugsweise stufenloses Geschwindigkeitswechselgetriebe
44 steuert, dieses von Leerlauf auf Betrieb derart, da,ß die Förderpumpe 43 mit
einer Drehzahl läuft, die um so höher ist, je höher der Druck in der Reglerleitung
25 steigt, so daß auch die geförderte Wassermenge entsprechend steigt.
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Gleichzeitig mit der Bewegung des Gestänges 39 wird der Hebel 45 und
damit der Drehpunkt 12 des Wäscherthermostaten 9 derart verstellt, daß der Hebel
i i schon bei einer geringeren Ausdehnung der Membrandose io den Luftaustritt aus
der Auslaßdrossel 13 freigibt, wodurch der Wäscherthermostau eine niedrigere Sättigungstemperatur
für die Zuluft im Zuluftkanal 6 hält. Der Wäscherthermostat 9 wird durch die. Stellschraube
46 auf die Solltemperatur eingestellt.
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Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist im Raum sowohl ein Feuchte- wie
ein. Temperaturregler vorgesehen.
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Die Anordnung und Arbeitsweise der Anlage des Wäscherthermostaten
9 und des Feuchtereglers 22 ist dieselbe wie vorstehend beschrieben. Bei vollständig
geöffneter Drosselklappe 36 wird durch den bei weiter sinkender Feuchtigkeit ansteigenden
Druck in der Reglerleitung 25 der Membranmotor 37 verstellt, über den Arm 47 der
Sprungschalter 48 umgelegt und der Hebe 49 schlagartig gedreht. Der Mitnehme@r 5o
betätigt den Schalter 4o und setzt dadurch den Motor des Druckluftgebläses der Zerstäuber
7 und den Motor 42 der Förderpumpe 43 in Betrieb. Dabei gibt der Hebel 49 eine den
Hebel 45 bis dahin in seiner Lage sperrende Klammbacke 52 frei und stellt durch
eine Klemmbacke 53 unter der Wirkung einer Feder 54 den Hebel 55, der eine Membrando@se.
56 trägt, fest. Die Längenänderung der Membrandose 56, entsprechend der durch den
Fühler 57 angezeigten Raumtemperatur, kann erst jetzt auf den Hebel 45 übertragen
werden, dessen Verstellung den Drehpunkt 12 des Hebels i i senkt, wodurch der Wäscherthermostat
eine niedrigere Sättigungstemperatur der Zuluft im KanaJ6 hält.
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Selbstverständlich kann die Anlage mit der erfindungsgemäßen Regelung
auch noch in anderer Weise, als die Ausführungsbeispiele zeigen, gebaut werden,
indem z. B. die Rückluft teils vor, teils hinter dem Wäscher zugeführt wird.