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Einrichtung zum unabhängigen Heizen bzw. Kühlen mehrerer
Kreislaufsysteme
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum unabhängigen Heizen bzw. Kühlen mehrerer Kreislauf- systeme, die an eine gemeinsame Kälte-und/oder eine gemeinsame Wärmequelle angeschlossen sind, insbesondere für Klimaanlagen mit Induktionsapparaten.
Um verschiedene Räume eines Objektes unabhängig voneinander zu temperieren, war es bisher notwendig, vollständig getrennte Wassernetze vorzusehen. Bei Klimaanlagen ist es auch bekanntgeworden, in der Übergangszeit, wo einige Räume auf der Südseite noch zu kühlen waren, während an der Nordseite bereits geheizt werden musste, das Wassernetz auf Kühlung zu schalten und die Erstluft zum Heizen zu verwenden, in dem sie in der Zentrale nachgeheizt wird. Dieses System besitzt jedoch den Nachteil, dass dann in den sonnenbeschienenen zu kühlenden Räumen die warme Erstluft durch das in den Induktionsapparaten umlaufende Kaltwasser gekühlt werden muss. Dies ist unwirtschaftlich.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile bei grösstmöglichster Regelmöglichkeit dadurch vermieden, dass jedes System einen eigenen geschlossenen Kreislauf besitzt und die gemeinsame Wärme-und/oder die gemeinsame Kältequelle jeweils über Regelorgane einzeln abschaltbar im Nebenschluss zu einem Teil des jeweiligen Kreislaufes angeordnet ist. Es tritt so kein energieverzehrendes Mischen von künstlich gekühlten und künstlich erwärmten Medien ein, wenn man bestimmte Temperaturen erhalten will.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in einigen Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Die erfindungsgemässe Einrichtung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erklärt.
Fig. l zeigt einen Grundschaltplan. Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen weitere derartige Schaltpläne in schaubildlicher Ansicht. Fig. 4 ist ein Diagramm. Die Zeichnungen sind im wesentlichen schematisch gehalten.
Das zu heizende oder zu kühlende System kann ein Wärmetauscher sein, z. B. ein Radiator 11, Lufterhitzer 12, Autoklav 13 u. dgl. m. Fig. 1 lässt erkennen, dass ein derartiges System 11, 12, 13 in einem Kreislauf 8, 9, 10 geschaltet ist. Der Kreislauf des Wärmeträgers, vorzugsweise Wasser, wird durch eine Umwälzpumpe 7 aufrechterhalten ; siehe die eingezeichneten Pfeile. Von der Pumpe 7 kommend strömt dann der Wärmeträger über die Leitung 8 zum System 11, 12, 13 und von dort über die Leitung 9 zu einem Abzweigungspunkt 18. Dort teilt sich die Leitung. Der eine Ast 10 fuhrt übereinHeizwasser-Drei- wegmischventil 3 und ein Kaltwasser-Dreiwegmischventil 5 zurück zur Pumpe 7.
Der zweite Ast 16 geht vom Abzweigungspunkt 18 zu einem Helzwasserdurchgangsventil 4 und von dort über die Wärmequelle 14 zum Heizwasser-Dreiwegmischventil 3 zurück. Die beiden Mischventile 3 und 4 werden bei der Ausführungsform nach Fig. 2 von einer Schaltstelle 17 thermostatisch ferngesteuert. Mit 1 sind Vor-und Rücklaufleitungen der Wärmequelle 14 und mit 2 die entsprechenden Leitungen der Kältequelle bezeichnet.
Bei einer bestimmten gewünschten Temperatur des Systems 11 strömt Heizwasser in einem entsprechenden Ausmass durch den Kreislauf. Der durch das System 11 bedingte Wärmeverlust wird durch Zuführung von Heizwasser von der Wärmequelle 14 aus kompensiert, siehe die eingezeichneten diesbezüglichen Pfeile 19, 20. Die Menge von Heizwasser, die jeweils gemäss Pfeil 19 dem Mischventil 3 zuströmt, entspricht der Menge, die gemäss dem Pfeil 20 durch das Regelorgan 4 strömt. Soll das System 11 mehr Wärme abgeben, so muss die bei 14 durchströmende Wassermenge erhöht werden und umgekehrt. Die
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gleichen Verhältnisse liegen für den Betrieb mittels der Kältequelle 15 vor.
Hat für eine mittlere Raumtemperatur das System 11 weder Wärme abzugeben noch Wärme aufzunehmen, so läuft der Wärmeträger im Kreislauf um, ohne dass die Wärmequelle 14 oder die Kältequelle 15 zugeschaltet sind. Beim Übergang von einer höheren auf eine entsprechend niedrigere Aussentemperatur tritt automatisch ein Betriebswechsel zwischen der Wärmequelle 14 und der Kältequelle 15 ein. In vorteilhafter Weise wird aber bei dieser Anlage niemals eine Mischung von künstlich erwärmtem oder künstlich gekühltem Wasser herbeigeführt, was den Wirkungsgrad der beschriebenen Anlage hochhält.
Nach den obenstehenden Ausführungen sind die Fig. 2 und 3 von selbst verständlich.
Die Anlage nach Fig. 2 veranschaulicht die Heizung bzw. Kühlung mittels Lufterhitzer 12 (Klimalnduktorgeräte). In Fig. 3 ist eine ähnliche Mehrfachanlage gezeigt. Eine entsprechende Heizung oder Kühlung erfolgt hier über Radiatoren 11, Lufterhitzer 12 und Autoklaven 13.
Fig. 4 veranschaulicht das Beispiel eines möglichen Regelfalles. Die Raumtemperatur ist durch die Linie 21 gegeben. Auf der Ordinate 22 ist die Temperatur in Oc aufgetragen, auf der Abszisse 23 ist die Aussentemperatur in OC eingezeichnet. Die strichpunktierte Linie 24 gibt die Heizwasser-Mischventilöffnung in. Prozenten an. Die punktierte Linie 25 gibt die Heiz- bzw. Kühlmitteltemperatur an. Die gestrichelte Linie 26 stellt die Kühlwasser-Mischventilöffnung in Prozenten dar. Die eingezeichnete Strekke 27 ist ein Mass für eine eventuelle Regelungsüberlappung.
Zusammenfassend kann hinsichtlich des Gegenstandes der Erfindung das folgende gesagt werden : Wärmeübertragende Flächen, die nach Bedarf einmal Wärme abzugeben, dann wieder Wärme aufzunehmen haben, sollen kontinuierlich so mit Warm- bzw. Kaltwasser versorgt werden, dass der geforderte Heiz- bzw. Kühleffekt ohne Beeinflussung weiterer parallelgeschalteter Systeme und ohne Verlust von Energie durch Mischung von Kalt- und Warmwasser eintritt. Es soll daher gleichzeitig möglich sein, aus den bereitstehenden Heiz- bzw. Kühlschienen für ein oder das andere System Heizwasser und für wieder andere Systeme, die diesem parallelgeschaltet sind, wobei die Anzahl keine Rolle spielt, Kaltwasser zu entnehmen.
Das Heisswasser und das Kaltwasser wird durch automatische Mischventile, die mit dem Zirkulations-
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Kühlmittel bewirkt, kann entweder elektrisch oder elektronisch oder auf dem Wege einer pneumatischen oder elektronisch-pneumatischen Ausführung erfolgen.
Es kann daher bei diesem System eine kontinuierliche Arbeitsweise ohne persönliche Eingriffe über das ganze Jahr erzielt werden, wobei durch die Art der Schaltungssysteme der Regelung die gewünschten Raumtemperaturen in jedem einzelnen System über das ganze Jahr konstant gehalten werden. Es können diese Temperaturen tür jedes einzelne System einen andern Wert halten, es kann aber auch durch Beeinflussung über die Aussentemperatur eine Gleitung dieser Raumtemperatur, je nach der Aussentemperatur, eingestellt und erhalten werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum unabhängigen Heizen bzw. Kühlen mehrerer Kreislaufsysteme, die an eine gemeinsame Kälte-ünd/oder eine gemeinsame Wärmequelle angeschlossen sind, insbesondere für Klimaanlagen mit Induktionsapparaten, dadurch gekennzeichnet, dass jedes System einen eigenen geschlossenen Kreislauf besitzt und die gemeinsame Wärme-ünd/oder die gemeinsame Kältequelle jeweils über Regelorgane einzeln abschaltbar im Nebenschluss zu einem Teil des jeweiligen Kreislaufes angeordnet ist.
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Device for independent heating or cooling of several
Circulatory systems
The invention relates to a device for the independent heating or cooling of several circulation systems which are connected to a common cold source and / or a common heat source, in particular for air conditioning systems with induction devices.
In order to control the temperature of different rooms of an object independently of one another, it was previously necessary to provide completely separate water networks. In the case of air conditioning systems, it has also become known to switch the water network to cooling and to use the first air for heating in the transition period, when some rooms on the south side still had to be cooled while on the north side had to be heated Central is reheated. However, this system has the disadvantage that in the sunlit rooms to be cooled, the warm first air has to be cooled by the cold water circulating in the induction devices. This is uneconomical.
According to the present invention, these disadvantages are avoided with the greatest possible control possibility in that each system has its own closed circuit and the common heat and / or common cold source is arranged in a shunt to a part of the respective circuit, each of which can be individually switched off via control elements. There is no energy-consuming mixing of artificially cooled and artificially heated media if you want to maintain certain temperatures.
In the drawings, the subject matter of the invention is shown in some embodiments, for example. The device according to the invention is explained below with reference to the drawings.
Fig. 1 shows a basic circuit diagram. FIGS. 2 and 3 illustrate further such circuit diagrams in perspective views. Fig. 4 is a diagram. The drawings are essentially kept schematic.
The system to be heated or cooled can be a heat exchanger, e.g. B. a radiator 11, air heater 12, autoclave 13 and. like m. 1 shows that such a system 11, 12, 13 is connected in a circuit 8, 9, 10. The circulation of the heat carrier, preferably water, is maintained by a circulation pump 7; see the arrows drawn. Coming from the pump 7, the heat transfer medium then flows via the line 8 to the system 11, 12, 13 and from there via the line 9 to a branch point 18. The line splits there. One branch 10 leads over a three-way mixing valve 3 for heating water and a three-way mixing valve 5 for cold water back to the pump 7.
The second branch 16 goes from the branch point 18 to a heating water through valve 4 and from there back via the heat source 14 to the heating water three-way mixing valve 3. In the embodiment according to FIG. 2, the two mixing valves 3 and 4 are thermostatically remotely controlled by a switching point 17. With 1 flow and return lines of the heat source 14 and with 2 the corresponding lines of the cold source are designated.
At a certain desired temperature of the system 11, heating water flows through the circuit to a corresponding extent. The heat loss caused by the system 11 is compensated for by supplying heating water from the heat source 14, see the relevant arrows 19, 20. The amount of heating water that flows to the mixing valve 3 according to arrow 19 corresponds to the amount that is shown in the Arrow 20 flows through control element 4. If the system 11 is to emit more heat, the amount of water flowing through at 14 must be increased and vice versa. The
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The same conditions exist for operation by means of the cold source 15.
If the system 11 neither emits nor absorbs heat for an average room temperature, the heat carrier circulates without the heat source 14 or the cold source 15 being switched on. When changing from a higher to a correspondingly lower outside temperature, an operating change between the heat source 14 and the cold source 15 occurs automatically. In an advantageous manner, however, a mixture of artificially heated or artificially cooled water is never brought about in this system, which keeps the efficiency of the system described high.
After the above, FIGS. 2 and 3 are self-evident.
The system according to FIG. 2 illustrates the heating or cooling by means of air heaters 12 (air conditioning units). A similar multiple system is shown in FIG. A corresponding heating or cooling takes place here via radiators 11, air heaters 12 and autoclaves 13.
4 illustrates the example of a possible normal case. The room temperature is given by line 21. The temperature in OC is plotted on the ordinate 22 and the outside temperature is plotted in OC on the abscissa 23. The dash-dotted line 24 indicates the opening of the heating water mixing valve in percentages. The dotted line 25 indicates the heating or coolant temperature. The dashed line 26 represents the cooling water mixing valve opening as a percentage. The line 27 shown is a measure of a possible control overlap.
In summary, the following can be said with regard to the subject matter of the invention: Heat-transferring surfaces that have to give off heat once, then have to absorb heat again, should be continuously supplied with hot or cold water in such a way that the required heating or cooling effect is not affected other systems connected in parallel and without loss of energy by mixing cold and hot water. It should therefore be possible at the same time to take hot water from the available heating or cooling rails for one or the other system and for other systems that are connected in parallel to this, whereby the number is irrelevant.
The hot water and cold water are fed through automatic mixing valves that are connected to the circulation
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Caused coolant can be done either electrically or electronically or by means of a pneumatic or electronic-pneumatic version.
With this system, continuous operation without personal intervention can be achieved throughout the year, whereby the desired room temperatures in each individual system are kept constant throughout the year thanks to the type of control circuit system. These temperatures can keep a different value for each individual system, but a shift in this room temperature can also be set and maintained by influencing the outside temperature, depending on the outside temperature.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the independent heating or cooling of several circulation systems which are connected to a common cold and / or a common heat source, in particular for air conditioning systems with induction devices, characterized in that each system has its own closed circuit and the common heat and / or the common cold source is arranged in a shunt to a part of the respective circuit so that it can be switched off individually via control elements.