CH651126A5 - Anlage zur belueftung und klimatisierung von hoersaelen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Belüftung und Kli- 40 märluft-Temperatur aufgeschaltet ist.

matisierung von Hörsälen und ähnlichen Versammlungsräu- Durch Versuche ist festgestellt worden, dass die von der men, in denen Sitze und pultartige Tische in hintereinander Primärluft durch den Sekundärluftschlitz angesaugte Raumliegenden, horizontalen Reihen aufgestellt sind, wobei den iuft jn guter Näherung die Temperatur der Raumluft im AufSitzplätzen durch unter den pultartigen Tischen angeordnete enthaltsbereich der Hörer besitzt, und dass diese Temperatur Dnickluftkästen aus mindestens einem Verteilsystem aufbe- 45 richtig erfasst wird, wenn die Temperaturfühler in den Sekun-reitete Primärluft zugeführt und durch mindestens eine Blas- därluftschlitzen gegen die sie umgebenden Schlitzwände iso-öffnung je Sitzplatz in den Aufenthaltsberich sitzender Perso- ijert werden; bei einer thermischen Isolation der Temperaturnen ausgeblasen wird, wobei ferner der austretende Primär- fehler kann daher die versteckte Anordnung im Ansaugluftstrom vor seinem Austritt aud der Blasöffnung durch ei- schlitz für die Sekundärluft beibehalten werden. Eine geeignen an der Vorderseite des Pulttisches angeordneten Sekun- so nete, am besten aufgrund von Versuchen ermittelte Vertei-därluftschlitz Raumluft mitreisst, und einzelne Sekundärluft- iung der Temperaturfühler, die vorteilhafterweise mindestens schlitze mit Temperaturfühlern versehen sind. an 10% der von der Klimaanlage erfassten Sitze über die beAnlagen der vorstehend genannten Art, bei denen an je- stuhlte Fläche verteilt vorzusehen sind, gewährleistet eine dem Sitzplatz im Körperbereich einer sitzenden Person eine möglichst genaue Erfassung der Raumtemperatur auch bei Mikroklimatisierung erfolgt, sind beispielsweise bekannt aus 55 Teilbelegungen über den ganzen Flächenbereich. Bei hohen den CH-PSen 446 661,573 725 und 565 353. Hörsäle und Komfort-Ansprüchen gelangen die Messwerte der Temperaähnliche Versammlungsräume weisen bekanntlich im Tages- turfühler auf ein Gerät zur Bildung eines - arithmetischen verlauf sehr häufig eine stark wechselnde Belegung auf, die 0der gewichteten - Mittelwertes, der dann als Sollwert für die sehr unterschiedliche Belastungen der Klimaanlage verur- Steuerung des Volumenstromes und der Temperatur der zusacht. Derartige Klimaanlagen sind daher bisher so beein- 60 geführten Primärluft dient. Ausgehend von hohen, jedoch flusst worden, dass die Temperatur der zugeführten aufberei- sinkenden Raumtemperaturen wird dabei zunächst von einer teten Primärluft bei der jeweiligen Belegung aufgrund des tat- vorgewählten Raumtemperatur ab der Primärluft-Volumen-sächlich vorhandenen Wärmeanfalls in dem Hörsaal verän- ström mit abnehmendem Wert des Mittelwerts der gemesse-dert worden ist. Auch bei hohem Wärmeanfall darf dabei die nen Raumtemperatur stetig auf einen Mindestwert verringert. Primärlufttemperatur nur bis zu einem relativ hohen, unteren 65 Die Primärluft dieses zu verringernden Volumenstromes hat Grenzwert von beispielsweise 20-21 °C abgesenkt werden, dabei die - zur Vermeidung von als unangenehm empfunde-wenn unzulässige Zugerscheinungen im Körperbereich der nen Zugerscheinungen - notwendige Mindesttemperatur. Insassen vermieden werden sollen; für die Gewährleistung Aufgrund des verringerten Volumenstromes ist es dabei häu-

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fig möglich - bei minimalen Primärluftvolumen -, die Pri- Hohlraum 3 gelangt. Eine der zu befördernden Primärluftmärlufttemperatur auf 18° abzusenken, was ein zusätzlicher menge entsprechende Abluftmenge wird aus dem Deckenbe-Vorteil der neuen Anlage ist. reich 11 des Hörsaales 1 mit Hilfe eines Abluftventilators 12 Ist der minimale Volumenstrom der Primärluft, der bei- weggeführt, der ebenfalls von einem drehzahlveränderlichen spielsweise etwa mindestens 30% der Maximalluftmenge be- 5 Motor 13 angetrieben wird. Saugseitig vor dem Ventilator 12 trägt, und bestimmt ist durch die Anzahl der pro Zeiteinheit - ist im Strömungsweg der Abluft ein Gleichrichter 14 bzw. ein für eine ausreichende Frischluftversorgung der Insassen bzw. anderes Element der Erfassung der Strömungsgeschwindig-eine ausreichende Durchspülung des Raumes - notwendigen keit vorgesehen.

Luftwechsel, erreicht, so wird bei weiter sinkender Raumtem- Die Regelung des Vorwärmers 4 für die Frischluft erfolgt peratur die Primärlufttemperatur stetig bis zu einem Höchst- io durch einen Regelkreis, in dem ein die Lufttemperatur unmit-

wert erhöht. telbar druckseitig des Ventilators 5 messender Temperatur-

Verzichtet man auf einen maximalen Komfort, so ist es fühlers 16 auf einen Regler 17 wirkt. Im Regler 17 wird der auch möglich, statt der Mittelwertbildung eine Extremwert- Messwert des Fühlers 16 mit einem fest eingestellten Sollwert auswahl aus den Messwerten der einzelnen oder einer Gruppe verglichen und bei Abweichungen zwischen Ist- und Sollwert von Temperaturfühlern vorzunehmen, wobei diese Extrem- is ein Stellsignal auf das Stellglied 18 gegeben, durch das der wertauswahl - unter Wahrung zulässiger Raumklimabedin- Durchfluss eines Heizmediums durch den Vorwärmer 4 ver-

gungen im Aufenthaltsbereich der Rauminsassen - nach dem ändert wird.

Gesichtspunkt möglichst grosser Energieeinsparung erfolgt. Der durch den Frischluftstrom hervorgerufene Druckab-Diese wird vor allem durch die Reduzierung der bei Teil- fall im Gleichrichter 7 dient in einem Differenzdruckfühler 19 belegung im allgemeinen zu grossen Primärluftmenge er- 20 zur Bildung eines Signals, das als Sollwertsignal für den Abreicht; dabei hat es sich als zweckmässig herausgestellt, wenn luftmengenstrom einem Regler 20 zugeführt wird; in diesem die Einwirkung auf den Volumenstrom über drehzahlgesteu- erfolgt ein Sollwert/Istwert-Vergleich mit einem von einem erte Motoren für den Antrieb des Raumluft- und des Abluft- Differenzdruckfühler 21 kommenden Signal, das den Istwert Ventilators erfolgt. Andere Möglichkeiten für die geregelte für den Abluftmengenstrom als Druckabfall über den Gleich-Einwirkung auf den Primärluft-Volumenstrom - und als " richter 14 ermittelt. Eventuelle Abweichungen bei diesem Folge auf den Abluftstrom - bestehen in einer Drosselrege- Vergleich ergeben ein Ausgangssignal des Reglers 20, durch lung mit Hilfe einer Drosselklappe oder in einer Schaufelver- das über ein Stellglied 22 die Drehzahl im Motor 13 für den Stellung der Lauf- oder Leitschaufeln der Ventilatoren. Antrieb des Abluftventilators 12 und damit dessen Förder-

Um neben der Mittelwertbildung durch in verschiedenen leistung oder -menge, bzw. die Stellung der Ventilatorschau-

hintereinander liegenden Sitzreihen angeordnete Temperatur- 3" fein oder einer Drosselklappe, verändert werden.

fühler auch eine Mittelung über eine gewisse Breite einer hori- Der möglichst genauen Erfassung der Raumtemperatur zontalen Reihe zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Tem- im Hörsaal 1 dienen Temperaturfühler 26, von denen in Fig.

peraturfühler aus Kapillarrohren bestehen, die den Tempera- 1, in verschiedenen horizontalen Sitzreihen angeordnet, drei tur-Mittelwert über mindestens einen Teil einer horizontalen dargestellt sind.

Sitzreihe erfassen. 35 Die Signale dieser Fühler 26 gelangen alle auf ein Gerät

Bei grossen Hörsälen lässt sich eine noch weitergehende ■ 27, in dem, wie geschildert, entweder eine Mittelwertbildung

Annäherung an Teilbelegungen erreichen, wenn die Tempera- oder ein Extremwertauswahl erfolgt. Das Ausgangssignal des turfühler im Bereich der bestuhlten Fläche in einzelne, von- Gerätes 27 gelangt als Sollwertsignal auf zwei, als PPI-Kaska-

einander unabhängige Gruppen zusammengefasst sind, von denregler ausgebildete Regler 28 und 29, von denen der eine denen jede eine individuelle Aufbereitung einer Teilmenge der 40 28 einem Regelkreis für den Volumenstrom der Frisch- bzw.

Primärluft beeinflusst. Primärluft zugeführt und über den anderen 29 die Primärluft-

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh- temperato geregelt wird, ehe diese in den Hohlraum 3

rungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher eintritt.

erläutert. Der Regler 28 empfängt dabei sein Istwertsignal für den

Fig. 1 zeigt in einer Art Schaltbild eine Steuereinrichtung 45 Volumenstrom von einem Differenzdruckfühler 32, der z.B.

für eine Anlage gemäss der Erfindung; den Druckabfall an der Messblende 8 erfasst. Bei Sollwert/Ist-

Fig. 2 ist ein - etwa in der vertikalen Mittelebene eines Sit- wertabweichungen gelangt ein Ausgangssignal des Reglers 28

zes verlaufender - Querschnitt durch einen Pulttisch einer ho- auf ein Stellglied 33, durch das die Drehzahl des Antriebsmo-

rizontalen Sitzreihe. tors 6 für den Ventilator 5 bzw. die Stellung der Ventilator-

Die bestuhlte Fläche eines Hörsaales 1 ist in Fig. 1 durch 50 schaufeln oder einer Drosselklappe verändert werden.

einen nach links ansteigenden Boden 2 dargestellt; der so ent- Ist der Volumenstrom der Primärluft, wie eingangs gestehende Hohlraum 3 bildet eine Primärluftkammer, die als schildert, auf einen Minimalwert reduziert und wird trotzdem Verteilsystem für die Verteilung der aufbereiteten Primärluft von den Raumlufttemperaturfühlern 26 eine zu tiefe Raumdient. Der Weg der Primärluft aus dem Hohlraum 3 in den lufttemperatur gemessen, so erfolgt in Sequenz zur Volumen-Aufenthaltsbereich der Personen wird später im Zusammen- 55 Stromregelung eine Temperaturregelung für die Primärlufthang mit Fig. 2 beschrieben. temperato.

Die aufzubereitende, als Primärluft dienende Frischluft Der Istwert dieser Temperatur wird ermittelt durch den wird über nicht gezeigte Filter und einen Vorwärmer 4 von ei- Fühler 34, der im Primärluftstrom nach dem Nachwärmer 10 nem Ventilator 5 angesaugt, der von einem drehzahlveränder- angeordnet ist. Ein Ausgangssignal des Reglers 29 gelangt bei liehen Motor 6 angetrieben wird; mit Hilfe der Drehzahlände- 60 der Temperaturregelung auf ein Stellglied 35, durch das - bei rung im Motor 6 wird die beschriebene Veränderung des Vo- Wärmebedarf trotz der Reduzierung der relativ kühlen, auf lumenstromes vorgenommen. Auf der Druckseite des Venti- etwa 20° temperierten Primärluft auf ihren minimalen Volu-lators 5 schliessen in Strömungsrichtung ein schalldämpfen- menstrom - die Primärlufttemperatur erhöht wird. Dabei erder Gleichrichter 7 und ein weiterer Strömungswiderstand, folgt zunächst - bei gesperrtem Heizmitteldurchfluss durch z.B. eine feste Drosselblende 8, oder ein anderes Element zur 65 den Nachwärmer 10 - eine Drosselung des Kühlmittelstromes Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. des Volumen- durch den Kühler 9 und nach dessen Sperrung anschliessend stroms an, ehe die Luft über einen Kühler 9 und einen Nach- eine Freigabe und eine langsame Vergrösserung eines Heizwärmer 10 als aufbereitete und temperierte Primärluft in den mittelstromes durch den Nachwärmer 10.

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Alle Einzelteile der geschilderten Regelungen bestehen aus An der dem jeweiligen Sitz abgewandten Seite des Druckauf dem Markt erhältlichen, bekannten Bauelementen, bei- kastens 42 ist ein über den ganzen Kasten führender waage-spielsweise für pneumatische oder elektronische Regelungen; rechter Schlitz 49 vorgesehen, welcher die aus dem Kasten 42 ebenso werden die geforderten Wirkungen «in Sequenz» auf in den Luftführungskanal 45 strömende Primärluft dosiert, bekannte Weise - z.B. durch Arbeiten der Regler in unter- 5 Zur Erzeugung eines Coanda-Effektes bildet die obere schiedlichen, aber benachbarten Druckbereichen bei einem Schlitzbegrenzimg 50 einen aufwärts gerichteten Bogen. Die pneumatischen System - verwirklicht. untere Bregrenzung 51 des Schlitzes 49 ist durch eine Kante

Falls erforderlich, kann bei grossen Auditorien die Anlage des Kastenmantels 52 gegeben. Sie liegt unter dem bogenför-in mehrere Teilanlagen unterteilt sein, so dass die Anordnung migen Teil 50, so dass surch die Ausströmöffnungen des Git-nach Fig. 1 parallel zu weiteren gleichartigen Anlagen nur zur 10 ters 43 in den Kanal 45 fallende Fremdkörper nicht in den Klimatisierung eines Teils der bestuhlten Fläche dient. Alle Druckkasten 42 gelangen.

diese Teilanlagen können dabei unabhängig voneinander ar- Die Primärluft fliesst aus dem Kasten 42 unter Ausnüt-beiten; es ist jedoch auch möglich, beispielsweise Vorwärmer, zung des Coanda-Effektes der Krümmung des Schlitzes 49 Ventilator und Schalldämpfer für alle Teilanlagen gemeinsam entlang in den Luftkanal 45 und aus diesem durch die Ausauszubilden und eine Aufteilung erst vor dem Kühler und i5 Strömöffnungen des Gitters 43 unmittelbarin den Atmungs-Nachwärmer vorzunehmen, wobei die Volumenstromrege- bereich der auf den Sitzen niedergelassenen Personen. Durch lung in jeder Teilanlage beispielsweise mit Vorteil über Klap- den Düseneffekt im Bereich des Schlitzes 49 wird den Sekun-pen erfolgen kann. därluftschlitz 53 des Luftkanals 45 zusätzlich wärmere Raum in Fig. 2, die ein Beispiel für die Anordnung der Tempera- oder Sekundärluft angesaugt, so dass zur Erzeugung eines be-tur-Messfühler 26 in einer Sitzreihe zeigt, führt aus dem Hohl- 2o haglichen Mikroklimas im Aufenthaltsbereich der sitzenden räum 3 durch den Boden 2 eine vertikale Verbindungsleitung Personen die aus Primär- und Sekundärluftanteilen gemischte 40 in einen unter der Platte 41 des Pulttisches angeordneten Zuluft gelangt.

Druckkasten 42 für die Verteilung der aufbereiteten Primär- Erfmdungsgemäss hegt in dem von der Primärluft ange-

luft in horizontaler Richtung über einen oder mehrere Sitze. saugten Raumluftstrom der Temperaturfühler 26, angeordnet

Der Druckkasten 42 steht mit einem Gitter 43 mit mehre- 25 zwischen zwei Wärmeisolierenden Streifen 55; diese sind an ren Ausströmöffnungen an der dem zugehörigen Sitz gegen- der Rückseite der Sitzlehne 44 und an einer den Sekundärluft-überliegenden Tischkante in Verbindung. Als Abschluss eines schlitz 53 verlängernden Leitplatte 56 angebracht, die ihrer-die - aus Primärluft und von ihr angesaugter Sekundärluft ge- seits über Winkelstücke 57 am Boden des Druckkastens 42 gemischte - Zugluft (Pfeil 58 in Fig. 2) zu den Ausströmöffnun- halten ist.

gen des Gitters 43 führenden Kanals 45 dient eine Platte 44, 30 Auf diese Weise sind die Temperaturfühler in einem die gegebenenfalls gleichzeitig die Lehne für einen Sitz, der Raumluftstrom angeordnet, dessen Temperatur von derjeni-vor der gezeigten Pultreihe liegenden Sitzreihe bildet. Der gen im Aufenthaltsbereich der sitzenden Personen praktisch Druckkasten 42 ist mit den als Tischbeine dienenden Verbin- nicht abweicht; weiterhin sind die Fühler «unsichtbar» und dungsleitungen 40 fest verbunden, von denen Durchtrittsöff- nur schwer zugänglich plaziert, so dass die Gefahr von Zer-nungen 46 für die Primärluft in den Innenraum des Druck- 35 Störungen und Beschädigungen stark vermindert ist.

kastens 42 führen. Werden als Temperaturfühler 26 waagrecht angeordnete

Zur Abstützung der Platte 41 besitzt der Druckkasten 42 Kapillarrohre verwendet, die in horizontaler Richtung eine oben eine verlängerte Stützplatte 47. Zur mechanischen Ver- gewisse Breite der Sitzreihe erfassen, so bewirkt jeder einzelne Stärkung sind zwischen der Platte 47 und dem Kasten 42 noch dieser Temperaturfühler eine Mittelwertbildung der Raum-Winkelbleche 48 eingeschweisst. 40 lufttemperatur-Messung über eine gewisse Breite einer hori zontalen Sitzreihe.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

651126 2 PATENTANSPRÜCHE von auch nur nahezu komfortablen Raumtemperaturen bei

1. Anlage zur Belüftung und Klimatisierung von Hörsälen maximaler Wärmebelastung, sind daher sehr grosse Mengen und ähnlichen Versammlungsräumen, in denen Sitze und aufbereiteter Primärluft erforderlich. Aufbereitung und För-pultartige Tische in hinereinander liegenden, horizontalen derung dieser grossen Primärluftmengen, die bei im allgemei-Reihen aufgestellt sind, wobei den Sitzplätzen durch unter 5 nen gegebenen durchschnittlichen Wärmebelastungen erheb-den pultartigen Tischen angeordnete Druckluftkästen (42) lieh zu gross sind, erfordern einen hohen Energieaufwand, aus mindestens einem Verteilsystem aufbereitete Primärluft Aufgabe der Erfindung ist es, für die Klimatisierung von zugeführt und durch mindestens eine Blasöffnung (43) je Sitz- Hörsälen und ähnlichen Räumen mit im allgemeinen stark platz in den Aufenthaltsbereich sitzender Personen ausgebla- wechselnder Wärmebelastung eine Anlage zu schaffen, bei der sen wird, wobei ferner der austretende Primärluftstrom vor 10 der Energieaufwand erheblich reduziert ist, ohne dass unzu-seinem Austritt aus der Blasöffnung (43) durch einen an der mutbare Einbussen an Komfort hingenommen werden müs-Vorderseite des Pulttisches angeordneten Sekundärluftschlitz sen. Für die Lösung dieser Aufgabe ist eine möglichst genaue (53) Raumluft mitreisst und einzelne Sekundärluftschlitze Erfassung der im Aufenthaltsbereich der Personen bei unter-(53) mit Temperaturfühlern (26) versehen sind, dadurch ge- schiedlichen Belegungen herrschenden Raumtemperaturen kennzeichnet, dass über mindestens einen Teil der bestuhlten i5 erforderlich; diese Forderung bedingt an sich eine Verteilung Fläche verteilt, die Begrenzungen (44,56) mindestens der mit mehrerer Raumtemperaturfühler im Kopfbereich der Hörer, den Temperaturfühlern (26) bestückten Sekundärluftschlitze Eine solche Temperaturfühleranordnung verbietet sich je-(53) mindestens teilweise thermisch isolierend ausgebildet doch wegen der grossen Gefahr der Beschädigung und Zersind, und dass ferner die Temperaturfühler (26) an ein Gerät Störung solcher frei zugänglicher Raumtemperaturfühler. Zur (27) zur Mittelwertbildung oder für eine Extremwertauswahl 20 Erfassung des Wärmeanfalls hat man daher bereits bisher, angeschlossen sind, dessen Ausgangssignal als Sollwert einem über die bestuhlte Fläche verteilt, Temperaturfühler in den Regler (28) für den Primärluft-Volumenstrom und in Sequenz Sekundärluftschlitzen mehrerer Sitzplätze angeordnet. Die dazu einem Regler (29) für die Primärlufttemperatur aufge- dadurch bewirkte Erfassung der Raumlufttemperatur hat schaltet ist. sich jedoch als unzureichend erwiesen, da die von diesen Füh-

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 25 lern, die thermisch nicht gegen die sie umgebenden Begren-die Temperaturfühler (26) aus Kapillarrohren bestehen, die zungen des Sekundärluftschlitzes isoliert worden sind, erfass-den Temperaturmittelwert über mindestens einen Teil einer te Temperatur stark von der Primärlufttemperatur beeinflusst horizontalen Sitzreihe erfassen. worden ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- Mit der Erfindung wird die gestellte Aufgabe unter Beach-net, dass die Temperaturfühler (26) im Bereich der bestuhlten 30 tung einer möglichst fehlerfreien Ermittlung der Raumtempe-Fläche in einzelne, voneinander unabhängigen Gruppen zu- ratur im Aufenthaltsbereich der Hörsaal-Insassen dadurch sammengefasst sind, von denen jede eine individuelle Aufbe- gelöst, dass, über mindestens einen Teil der bestuhlten Fläche reitung einer Teilmenge der Primärluft beeinflusst. verteilt, die Begrenzungen mindestens der mit Temperatur-

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass fühlern bestückten Sekundärluftschlitze mindestens teilweise mindestens '/10 der Sitzplätze—über die bestuhlte Fläche ver- 35 thermisch isolierend ausgebildet sind, und dass ferner die teilt—mit Temperaturfühlern (26) versehen sind. Temperaturfühler an ein Gerät zur Mittelwertbildung oder für eine Extremwertauswahl angeschlossen sind, dessen Aus-gangssignal als Sollwert einem Regler für den Primärluft-Volumenstrom und in Sequenz dazu einem Regler für die Pri-