DE1263263B - Verfahren zum Klimatisieren mehrerer Raeume - Google Patents

Description

• Verfahren zum Klimatisieren mehrerer Räume Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren von mehreren Räumen mittels Luft, welche von einer oder mehreren zentralen Luftaufbereitungsanlagen zugeführt wird, wobei in die verschiedenen Räume als Primärluft verteilte Luft in einer dem Lüftungsbedarf entsprechenden Menge zugeführt wird, die durch Saugwirkung eine bestimmte Menge örtlicher Luft, als Sekundärluft in eine oder in mehrere in den betreffenden Räumen befindliche Induktionsgeräte einströmt und mit dieser vermischt wird. In diesen Induktionsgeräten wird die Temperatur der Sekundärluft vor ihrer Vermischung mit der Primärluft in in den Induktionsgeräten angeordneten Wärmetauschern behandelt.
• Gebäude, welche bis vor einigen Jahren errichtet wurden, wurden auf traditionelle Art gebaut; beispielsweise waren die Außenwände meistens tragende Bestandteile und bestanden aus schwerem Material, z. B. Ziegelsteinen, die Fensterfläche der Gebäudefronten war klein, oft nicht mehr als 15 °/o der Gesamtfrontfläche, die Innenwände wurden als tragende Wände, beispielsweise aus Ziegeln oder Hohlblocksteinen aufgeführt, und die Fußböden wurden verhältnismäßig stark ausgebildet. Dies hatte zur Folge, daß die den Gebäuden auf die eine oder andere Weise zugeführte Wärme, die nicht zur Deckung der auftretenden Wärmeverluste verbraucht, im Baumaterial gespeichert wurde. Die Wärmespeicherung der Gebäude konnte häufig so groß sein, daß für die nächtliche Beheizung keine besondere Zufuhr nötig war. Die Luftaufbereitungsanlagen der Gebäude wurden meistens früh am Morgen in Betrieb gesetzt oder waren erforderlichenfalls die ganze Nacht lang in Betrieb, um die kühlere Nachtluft zu verwenden und auf diese Weise die Gebäude auf eine tagsüber gewünschte Arbeitstemperatur abzukühlen.
• Wendet man dieses Verfahren auf ein nach iuoderner Bauweise errichtetes Gebäude an, so stellt man fest, daß die Wärmespeicherfähigkeit gering ist; das heißt, die Temperaturabnahme bzw. der Temperaturanstieg erfolgen sehr rasch und wirksam. Materialien, die die Möglichkeit haben, Wärme in einem nennenswerten Umfang zu speichern, werden heute nur noch in geringem Umfang verwendet; die Gebäudefronten werden mit großen Glasflächen versehen, bis zu 50 % Glasfläche ist heute nicht ungebräuchlich, und man verwendet leichte Außenverkleidungen, leichte Innenwände, dünne Zementfußböden u. dgl.
• Die selbstregulierende Fähigkeit alter Gebäude, d. h. ihre Fähigkeit, Wärme weitgehend zu speichern bzw. abzugeben, muß daher in modernen Gebäuden durch eine sorgfältige Temperaturregelung ersetzt werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man weitgehend das Prinzip verwendet, die verteilte Luft auf eine für den Lüftungsbedarf notwendige Menge zu beschränken, und darüber hinaus wurde der Heizbedarf des Raumes durch in jedem Raum untergebrachte Wärmetauscher kompensiert, wobei die Wärmetauscher bei warmem Wetter, daß heißt im Sommer, mit Kaltwasser gespeist wurden, durch welches man die Raumluft mittels Saugwirkung unter Verwendung der Energie der Lüftungsluft (der Primärluft) strömen ließ. Solche Einrichtungen sind bekannt. Bei kaltem Wetter, z. B. im Winter, wurden die Wärmetauscher mit Warmwasser gespeist, wodurch unter anderem die Wärmeverluste durch die Außenwände des Raumes kompensiert wurden. Eine gewünschte eigene Regulierung der Raumtemperatur war durch Steuerung der Wärmetauscher entweder durch Veränderung der zirkulierenden Wassermenge oder der durch die Wärmetauscher strömenden Luftmenge möglich.
• Bei der bisher angewandten Veränderung der Wassertemperatur in den Wärmetauschern in Abhängigkeit von den Außenbedingungen und der Jahreszeit, erforderte der gewünschte Temperaturanstieg eine größere Durchflußmenge in den Wärmetauschern, wenn diese mit warmem Wasser gespeist wurden und eine geringere Durchflußmenge, wenn sie mit Kaltwasser gespeist wurden.
• Ein Nachteil dieser Steuerungsart liegt darin, daß, falls man in irgendeinem Raum die Temperatur der zugeführten Luft erhöhen oder senken will, man zunächst nicht weiß, in welche Richtung der Reglerknopf für die Regulierung der Durchflußmenge gedreht werden muß, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, da nicht bekannt ist, ob zu diesem Zeitpunkt ein Beheizungs- oder Kühlmedium durch das System strömt.
• Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Größe des verfügbaren Regelbereiches vom Temperaturunterschied zwischen dem Wasser und den Wärmetauschern und der Raumluft abhängig ist und daß, wenn die Wassertemperatur den gleichen Wert erreicht hat wie die Raumtemperatur, keine Reguliermöglichkeit mehr besteht.
• Ziel der Erfindung ist, die obengenannten Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß das dem Wärmetauscher der Induktionsgeräte zugeführte flüssige Medium - unabhängig von den Außenbedingungen und der Jahreszeit bzw. Temperatur und Sonneneinstrahlung -auf einer Temperatur gehalten wird, die im wesentlichen für die gesamte Anlage gleich und geringer als die Temperatur der Sekundärluft ist und daß die Temperatur der Primärluft in Abhängigkeit von den Außenbedingungen reguliert wird. Dadurch, daß man das den Wärmetauschern zugeführte Wasser auf einer Temperatur hält, die dauernd wesentlich niedriger als die der Raumluft ist, erzielt man durch Verstellen des Bedienungsknopfes in einer bestimmten Richtung immer ein und dieselbe Wirkung auf die Raumluft, wahrend gleichzeitig immer ein großer Regelbereich zur Verfügung steht.
• Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß keine so genannte Bereichsteilung des Umlaufsystems für das Müssige Medium nötig ist, um die Mediumtemperatur an die örtliche Lage der verschiedenen Gebäudeteile bezüglich der Lage- und Sonnenbedingungen anzupassen.
• Um den Räumen während des Winters die für die Beheizungerforderliche Wärmemenge zuzuführen, kann die Lüftungsluft, die Primärluft zweckmäßigerweise mit einer den Außenbedingungen der Temperatur und Sonnenstrahlung angepaßten übertemperatur zugeführt werden. Um unter diesen Bedingungen einen Energieverlust auszuschalten, zu -dem ein gleichzeitiges Kühlen mit dem Medium und ein Erwärmen mit der Luft Anlaß geben würde, kann .das zirkulierende Wasser gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine zentrale Vorwärmung :der Primärluft verwendet werden. Dies wird dadurch 'bewerkstelligt, däß das in den Wärmetauschern der Induktionsgeräte erwärmte Medium durch einen oder .mehrere in der zentralen Luftaufbereitungsanlage vorgesehenenWärmetauscherdurch welchen (welche) -die Primärluft angesaugt wird, geleitet wird.
• Um eine Kondensation der in der Raumluft .enthaltenen Feuchtigkeit auf den Wärmetauschern -der Induktionsgeräte ,zu verhindern, soll das .diesen Wärmetauschern zugeführte Medium .auf -einer Tem--peratur gehalten werden, welche nicht wesentlich unter der Taupunkttemperatur der Raumluft, d. h. der Sekundärluft, liegt, und zwar erforderlichenfalls durch Zuführung einer Wärmemenge aus einer eigenen Reizquelle in die geschlossene Kreisleitung.
• Um bei steigender Außentemperatur den Unterschied zwischen der -Temperatur des den Wärmetauschern der Induktionsgeräte zugeführten Mediums und der Raumtemperatur groß genug zu halten und einen ausreichend großen Regelbereich zu gewährleisten, muß eine entsprechende Wärmemenge der geschlossenen Kreislaufleitung durch eine eigene Kühlvorrichtung entzogen werden.
• Die oben erwähnte Steuerung der Mediumtemperatur kann zwecknäßigerweise durch Zugabe einer geeigneten Menge warmen oder kalten Mediums erfolgen. Um dabei minimale Betriebskosten zu erzielen, wird gemäß der Erfindung .das erwärmte Medium der Leitung in einem Punkt zugeführt, der in der Rücklaufleitung von den Induktionsgeräten und vor dem (den) in Anspruch 3 genannten Wärmetauschern) liegt, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Leitung in einem Punkt ausgeströmt wirrt, der in der Rücklaufleitung von den Induktionsgeräten aber vor dem obenerwähnten Punkt liegt, wohingegen das gekühlte Medium der Leitung in einem Punkt zugeführt wird, der im Zuführungsrohr zu den Induktionsgeräten liegt, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Kreisleitung in einem Punkt ausgeströmt wird, der im Zuführungsrohr zu den Induktionsgeräten aber vor dem letztgenannten Punkt liegt.
• Der Vorteil der VorWärmung der einströmenden Primärluft unter gleichzeitiger Kühlung des Rücklaufmediums von den Wärmetauschern der Induktionsgeräte durch den (die) in der zentralen Anlage angeordneten Wärmetauscher ist nicht mehr gegeben, falls die Außentemperatur genauso hoch oder höher als die Temperatur -des zirkulierenden Mediums ist. In diesen Fällen ist es zweckmäßig, das von den Induktionsgeräten kommende Medium nochmals umlaufen zu lassen, und zwar indem man es unverzüglich den Induktionsgeräten im Nebenschluß zuleitet, ohne es zuerst durch den (die) in der zentralen Luftaufbereitungsanlage befindlichen Wärmetauscher zu leiten.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Wärmetauscher in .der zentralen Luftaufbereitungsanlage in bestimmten Fällen, z. B. im Sommer, zur Kühlung und zum Entfeuchten .der Lüftungsluft, d. h. der Primärluft, verwendet werden.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ans der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
• In der Zeichnung sind mehrere in den Induktionsgeräten .der Anlage angeordnete Wärmetauscher 1 und ein zur zentralen Luftaufbereitungsanlage der Gesamtanlage gehörender Wärmetauscher 2 .dargestellt. Ferner ist .eine Rohrleitung 3 gezeigt, welche zusammen mit den Wärmetauschern 1 und 2 eine geschlosseneKreislaufleitung für .ein flüssiges Medium bildet. In .dieser Leitung ist außerdem eine Umlaufpumpe 4 enthalten. Darüber hinaus zeigt die Zeichnung einen Lüftungsstrom 5, der zur zentralen Vorwärmung durch den Wärmetauscher 2 strömt.
• F i g. 2 zeigt eine Anordnung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Flüssigkeitsströmung durch den Wärmetauscher 2, und zwar mittels einer -eigeneu Pumpe 6 und einer Nebenleitung 7 - unabhängig davon, ob einer oder mehrere der Wärmetauscher 1 ganz oder teilweise abgeschaltet ist.
• F i g. 3 zeigt eine Anordnung, durch welche eine Menge warmen Mediums von einer in der Zeichnung nicht dargestellten eigenen Heizquelle der Kreislaufleitung bei 8 zugeführt wird, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge bei 9 ausgeströmt wird, um das den Wärmetauschern zugeführte Medium durch einen Thermostat 10 und ein Reglerventil 11 auf einer Temperatur zu halten, die nicht wesentlich unter der Taupunkttemperatur der Raumluft liegt.
• In F i g. 4 ist eine Anordnung dargestellt, durch die eine geeignete Menge kalten Mediums von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Flüssigkeitskühler der Kreislaufleitung bei 12 zugeführt wird, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge bei 13 ausgeströmt wird, um das den Wärmeaustauschern 1 zugeführte Medium mittels eines Thermostats 14 und eines Reglerventils 15 auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten, die unter der der Raumluft liegt. Wie man aus den beiden zuletzt genannten Figuren erkennt, wird das erwärmte Medium (F i g. 3) der Kreislaufleitung in einem Punkt zugeführt, der in der Rücklaufleitung von den Wärmetauschern 1 und vor dem Wärmetauscher 2 liegt, während gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Kreislaufleitung in einem Punkt ausströmt, der in der Rücklaufleitung von den Wärmetauschern 1, aber vor dem obenerwähnten Punkt liegt, während bei dem in F i g. 4 gezeigten Fall das gekühlte Medium der Kreislaufleitung in einem Punkt zugeführt wird, der in der Zufuhrleitung zu den Wärmetauschern 1 liegt, wobei gleichzeitig eine entsprechende Mediummenge aus der Kreislaufleitung in einem Punkt ausströmt, der in der Zufuhrleitung zu den Wärmetauschern 1, aber vor dem zuletzt genannten Punkt liegt.
• In solchen Fällen, in denen die Lüftungsluft 5 eine für die Kühlung des von denWärmetauschern 1 kommenden Mediums zu hohe Temperatur hat (wobei die Temperatur durch einen Thermostat 20 gemessen wird), wird das den Wärmetauschern 1 zugeführte Medium allein durch das bei 15 zugeführte gekühlte Medium auf der gewünschten Temperatur gehalten. Hierbei sollte die Lüftungsluft 5, unabhängig von den Temperaturbedingungen in den Wärmetauschern 1, zentral gekühlt und entfeuchtet werden. Dies kann, wie in F i g. 5 gezeigt ist, mittels eines durch den obenerwähnten Thermostat 20 gesteuerten Dreiwegventils 16 und einer Nebenleitung 17 erfolgen, durch welche die Kreislaufleitung 3 in zwei getrennte Kreise 3 a und 3 b geteilt werden kann, die bei 18 einen gemeinsamen Auslaß haben.
• F i g. 5 zeigt eine Zufuhrleitung 19 für die Zufuhr von kaltem Medium in die Kreislaufleitung 3 b. Diese Zufuhr wird durch ein von einem Thermostat 22 gesteuertes Ventil geregelt, wobei der Thermostat in dem vom Wärmetauscher 2 kommenden Luftstrom 5 angeordnet ist. In diesem Fall arbeitet der Wärmetauscher 2 als Kühler für die Lüftungsluft.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Klimatisieren mehrerer Räume mittels Luft, die von einer oder mehreren zentralen Luftaufbereitungsanlagen zugeführt wird, wobei in die verschiedenen Räume als Primärluft verteilte Luft in einer dem Lüftungsbedarf entsprechenden Menge zugeleitet wird, die durch Saugwirkung eine bestimmte Menge örtlicher Luft als Sekundärluft in ein oder in mehrere in den betreffenden Räumen befindliche Induktionsgeräte einströmt und mit dieser vermischt wird, wobei in diesen Induktionsgeräten die Temperatur der Sekundärluft vor ihrer Vermischung mit der Primärluft in in den Induktionsgeräten angeordneten Wärmetauschern behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Wärmetauscher der Induktionsgeräte zugeführte flüssige Medium unabhängig von den Außenbedingungen und der Jahreszeit bzw. Temperatur und Sonneneinstrahlung auf einer Temperatur gehalten wird, die im wesentlichen für die gesamte Anlage gleich und geringer als die Temperatur der Sekundärluft ist, und daß die Temperatur der Primärluft in Abhängigkeit von den Außenbedingungen reguliert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Induktionsgeräten zugeleitete Medium auf einer Temperatur gehalten wird, die nicht wesentlich tiefer als die Taupunkttemperatur der Sekundärluft (Raumluft) ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Wärmetauscher der Induktionsgeräte durchfließende flüssige Medium in einem geschlossenen Kreis zirkuliert, um die in den Räumen absorbierte Wärme in einen oder mehreren im Kreis angeordneten Wärmetauschern abzugeben.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom zirkulierenden flüssigen Medium abgegebene Wärme zu einer zentralen Vorwärmung der Lüftungsluft, d. h. der Primärluft, verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Induktionsgeräten zugeführte Medium durch Abkühlen mindestens eines Teils dieses Mediums in einer getrennten Kühlvorrichtung auf der in Anspruch 1 genannten Temperatur gehalten wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, bei dem Wärme durch Zuführung einer Menge erwärmten oder gekühlten Mediums zugeführt oder entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Medium der Kreisleitung in einem Punkt zugeführt wird, der in der Rückflußleitung von den Induktionsgeräten und vor dem (den) in Anspruch 2 erwähnten Wärmetauscher(n) liegt, daß eine entsprechende Mediummenge aus der Kreisleitung in einem Punkt ausgeschieden wird, der in der Rückflußleitung von den Induktionsgeräten jedoch vor dem obengenannten Punkt liegt, und daß das gekühlte Medium der Kreisleitung an einem Punkt zugeführt wird, der in der Zufuhrleitung zu den Induktionsgeräten liegt, und daß eine entsprechende Mediummenge aus der Kreisleitung an einem Punkt ausgeströmt wird, der in der Zufuhrleitung zu den Induktionsgeräten, jedoch vor dem letztgenannten Punkt liegt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Induktionsgerät kommende Medium im Nebenschluß unmittelbar zu dem Induktionsgerät zurückgeströmt wird, ohne es durch den (die) in der zentralen Luftaufbereitungsanlage angeordneten Wärmetauscher zu leiten. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Wärmetauscher der zentralen Luftaufbereitungsanlage in bestimmten Fällen, z. B. im Sommer, zur Kühlung oder Entfeuchtung der Lüftungsluft, d. h. der Primärluft, verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 363 294.