EP2568228A2 - Verfahren zum Regeln der Belüftung von Räumen - Google Patents

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EP2568228A2
EP2568228A2 EP12183129A EP12183129A EP2568228A2 EP 2568228 A2 EP2568228 A2 EP 2568228A2 EP 12183129 A EP12183129 A EP 12183129A EP 12183129 A EP12183129 A EP 12183129A EP 2568228 A2 EP2568228 A2 EP 2568228A2
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air
volume flow
rooms
flow
stabilizer
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Marcus Dr. Müller
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Schako Klima Luft Ferdinand Schad KG
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    • F24F2011/0004—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air to create overpressure in a room

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the ventilation of rooms, wherein an air flow through an inlet into a duct system through which a plurality of air outlets, e.g. for a large room or a plurality of rooms to be supplied with air and is supplied to the rooms via air outlets and in the duct system is a plurality of volume control.
  • air conditioning systems which are supplied centrally by an air source with fresh air.
  • This fresh air is blown for example by a fan in a corresponding channel system and led from there to individual air outlets in the rooms. So that a control of the air flow can be made are Volume flow controller provided in the individual line.
  • the shows DE 197 10 404 C1 a method for adjusting an air duct system and in particular the amount of air flowing out of outlet devices of an air duct system.
  • an outlet device is adjusted so that a predetermined amount of air flows out of the outlet device, after which this setting is transmitted to the subsequent outlet devices.
  • This device has proved to be very useful for the regulation of airflow within a single room.
  • a system for controlling an air supply system for example, ceiling outlets with volume flow control is known, wherein in the air supply system operated by servo motors air flow control elements, such as butterfly valves, are arranged. In this case, several servo motors are to be connected to a central control unit.
  • the object of the present invention is to provide in a duct system over which a plurality of air outlets, e.g. for a large room or a plurality of rooms to be supplied with air, to improve the air flow and in particular to uniform.
  • At least part of the volume flow stabilizer or volume flow regulator is locked after a regulation.
  • volumetric flow regulators preferably as many as rooms to be supplied with air, in the duct system built-in.
  • the volume flow stabilizers or volume flow controllers can be controlled mechanically, electrically or pneumatically. For example, they can also regulate themselves automatically.
  • the regulation of the volumetric flow controller or volumetric flow stabilizer on the one hand is there to promote a certain volume of air through a particular channel strand. That means, the volumetric flow controllers or volumetric flow regulators regulate the air flow. Irregularities in the individual branch lines are compensated by different positions of the volume flow stabilizer or volume flow regulator and in particular the air flow control valves. With this adjustment, the flaps in each volume flow stabilizer or volumetric flow controller assume a specific position for a specific air flow.
  • the locked flap wings ensure that all rooms are evenly ventilated. Without this lock, the volumetric flow regulator would attempt to operate in a controlled manner, meaning that it opens much wider in the lower air. This would some volume flow stabilizer or volume flow controller, the are favorable in terms of flow, promote the full volume of air, while other flow regulators or flow regulators, which are unfavorable in terms of flow, are also fully open, but can not be supplied with sufficient air. This means that the individual rooms are supplied with different air. This is prevented by the present invention.
  • the damper blade position of the individual volume flow stabilizers can vary in a system, due to the pressure conditions, air volumes and duct sizes.
  • a channel system which consists of a main line 2 and five branching branch lines 5.1 to 5.5.
  • This duct system is connected via an inlet 3, in which a volume flow stabilizer or volumetric flow controller is located, with an air conveyor system, not shown in detail, through which air can be introduced into the duct system 1.
  • This air conveyor system may be, for example, a fan.
  • each branch line 5.1 to 5.5 is also again a volume flow stabilizer or volume flow controller 4.1 to 4.5, via which the current flowing through the respective branch line 5.1 to 5.5 air flow can be regulated.
  • a volume flow stabilizer or volumetric flow controller is for example from the EP 0 539 817 A2 known. He usually has a flap with which a cross section of the air duct tube can be reduced or increased, so that more or less air flows through this tube. The flap is then usually associated with a control device with which the position of the flap can be adjusted.
  • control devices for the volume flow of air are commercially available, which is why a further description is omitted.
  • Each branch line 5.1 to 5.5 ends in an air outlet 4.1 to 4.5, from which the air can then flow out into a space not shown in detail.
  • the control valve is pivoted under the action of the fluid flowing against the control valve against a restoring force from an open position to a closed position and swung back at decreasing flow of the flowing medium by the restoring force back into the open position.
  • the pivot position of the control valve so that the volume flow is automatically controlled in the air tube.
  • the same is also done by an electric or pneumatic drive.
  • the problem lies in the fact that the individual branch lines 5.1 to 5.5 with their air outlets 6.1 to 6.5 and the corresponding volume flow stabilizer or volume flow controllers 4.1 to 4.5 are relatively far apart, so that the corresponding flaps are exposed to a different strong air flow.
  • volumetric flow controllers 4.2, 4.3 and 4.4 allow so much air to pass through that there is no air left for the volumetric flow controllers 4,1 and 4,5, and these rooms will ultimately be at night setback do not flush with fresh air. Electric or pneumatic volumetric flow controllers can then be readjusted so that the regulators 4.2, 4.3, 4.4 continue to close the damper blade in order to ensure that sufficient air remains for 4.1 and 4.5.
  • volume flow stabilizers or volumetric flow controllers 4.3, 4.4 and 4.2 close more than the volume flow stabilizers or volumetric flow controllers 4.5 and 5.1, so that more air flows out of the corresponding air outlets 6.3, 6.4 and 6.2 as from the air outlets 6.5 and 6.1.
  • the volume flow regulator or volumetric flow controller and here in particular the corresponding flap is locked, so that with reduced air flow from each air outlet 6.1 to 6.5 the same amount of air flows out into the corresponding space.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Regeln der Belüftung von Räumen, wobei ein Luftstrom durch einen Einlass (3) in ein Kanalsystem (1), über das eine Mehrzahl von Luftauslässen (6.1 bis 6.5), z.B. für einen grossen Raum oder eine Mehrzahl von Räume mit Luft versorgt werden soll und über Luftauslässe den Räumen zugeführt wird und sich in dem Kanalsystem (1) eine Mehrzahl von Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler (4.1 bis 4.5) befindet, soll zumindest ein Teil der Volumenstromkonstanthalter bzw. der Volumenstromregler (4.1 bis 4.5) nach einer Einregulierung arretiert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Belüftung von Räumen, wobei ein Luftstrom durch einen Einlass in ein Kanalsystem, über das eine Mehrzahl von Luftauslässen, z.B. für einen grossen Raum oder eine Mehrzahl von Räume mit Luft versorgt werden soll und über Luftauslässe den Räumen zugeführt wird und sich in dem Kanalsystem eine Mehrzahl von Volumenstromregler befindet.
    • Stand der Technik
  • Insbesondere für grössere Gebäude sind Klimatisierungsanlagen bekannt, die zentral von einer Luftquelle mit Frischluft versorgt werden. Diese Frischluft wird beispielsweise durch einen Ventilator in ein entsprechendes Kanalsystem eingeblasen und von dort zu einzelnen Luftauslässen in den Räumen geführt. Damit eine Regelung des Luftstroms vorgenommen werden kann, sind Volumenstromregler in den einzelnen Leitung vorgesehen.
  • Beispielsweise zeigt die DE 197 10 404 C1 ein Verfahren zum Einstellen eines Luftführungssystems und insbesondere der aus Auslasseinrichtungen eines Luftführungssystems ausströmenden Luftmenge. Dabei wird eine Auslasseinrichtung so eingestellt, dass eine vorbestimmte Luftmenge aus der Auslasseinrichtung ausströmt, wobei danach diese Einstellung auf die nachfolgenden Auslasseinrichtungen übertragen wird. Diese Einrichtung hat sich für die Regulierung des Luftstroms innerhalb eines einzigen Raumes für sehr zweckmässig erwiesen.
  • Aus der DE 90 02 660.8 U1 ist wiederum eine Anlage zum Regeln eines Luftzuführungssystems, beispielsweise von Deckenauslässen mit Volumenstromregelung bekannt, wobei in dem Luftzuführungssystem mittels Stellmotoren betriebene Luftmengenregelungselemente, wie Absperrklappen, angeordnet sind. Dabei sollen mehrere Stellmotoren mit einem zentralen Steuergerät verbunden sein.
    • Aufgabe
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in einem Kanalsystem, über das eine Mehrzahl von Luftauslässen, z.B. für einen grossen Raum oder eine Mehrzahl von Räume mit Luft versorgt werden soll, die Luftführung zu verbessern und insbesondere zu vergleichmässigen.
    • Lösung der Aufgabe
  • Zur Lösung der Aufgabe führt, dass zumindest ein Teil der Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler nach einer Einregulierung arretiert wird.
  • Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden eine Mehrzahl von Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromreglern, vorzugsweise so viele, wie Räume mit Luft versorgt werden sollen, in das Kanalsystem eingebaut. Die Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler können mechanisch, elektrisch oder pneumatisch geregelt werden. Beispielsweise können sie sich auch selbsttätig regulieren. Die Einregulierung der Volumenstromregler bzw. Volumenstromkonstanthalter ist zum einen dazu da, ein bestimmtes Luftvolumen durch einen bestimmten Kanalstrang zu fördern. D.h., die Volumenstromregler bzw. Volumenstromkonstanthalter regulieren den Luftstrom. Unregelmässigkeiten in den einzelnen Zweigleitungen werden durch unterschiedliche Stellungen der Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler und insbesondere der Luftstromregulierungsklappen ausgeglichen. Bei dieser Einregulierung nehmen die Klappen in jedem Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler bei einem bestimmten Luftstrom eine bestimmte Stellung ein.
  • Sobald die Einregulierung erfolgt ist, werden alle Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler arretiert. Dabei werden, wenn die Volumenstromregelung durch Klappen, Lamellen oder sonstige Stellglieder erfolgt, die entsprechenden Klappen, Lamellen oder Stellglieder mechanisch arretiert. Wird nun die Luftmenge, die von einem Zentralgerät, wie beispielsweise einem Ventilator zugeführt wird, erhöht oder reduziert, so findet automatisch ein gleichbleibender Druckabfall an den Klappen statt, was bedeutet, dass das System immer einreguliert ist. Beispielweise ist es jetzt möglich, einen Nachtabsenkung zu fahren, bei der alle Räume nur mit Minimalluftmengen durchspült werden. Ebenso ist es möglich, ein höheres oder mittleres Luftvolumen zu fahren. Dabei bleibt der Anteil der durchgesetzten Luftmenge je Volumenstromkonstanthalter im Vergleich zur Gesamtluftmenge bei allen Volumenstromkonstanthaltern gleich.
  • Durch die arretierten Klappenflügel werden alle Räume gleichmässig belüftet. Ohne diese Arretierung würde der Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler versuchen, in Regelfunktion zu gehen, was bedeutet, dass er bei der geringern Luft viel weiter öffnet. Dadurch würden einige Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler, die strömungstechnisch günstig liegen, das volle Luftvolumen fördern, während andere Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler, die strömungstechnisch ungünstiger liegen, zwar auch voll geöffnet sind, jedoch nicht mit ausreichender Luft versorgt werden können. Das bedeutet, dass die einzelnen Räume unterschiedlich mit Luft versorgt werden. Diese wird durch die vorliegende Erfindung verhindert.
  • Die Klappenblattstellung der einzelnen Volumenstromkonstanthalter kann in einer Anlage variieren, bedingt durch die Druckverhältnisse, Luftmengen und Kanalgrößen.
    • Figurenbeschreibung
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens.
  • Mit 1 ist ein Kanalsystem angedeutet, welches aus einer Hauptleitung 2 und fünf davon abzweigenden Zweigleitungen 5.1 bis 5.5 besteht. Dieses Kanalsystem ist über einen Einlass 3, in dem sich ein Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler befindet, mit einem nicht näher gezeigten Luftfördersystem verbunden, durch welches Luft in das Kanalsystem 1 eingebracht werden kann. Bei diesem Luftfördersystem kann es sich beispielsweise um einen Ventilator handeln.
  • In jeder Zweigleitung 5.1 bis 5.5 befindet sich ebenfalls wieder ein Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler 4.1 bis 4.5, über den der durch die jeweilige Zweigleitung 5.1 bis 5.5 strömende Luftstrom reguliert werden kann. Ein derartiger Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler ist beispielsweise aus der EP 0 539 817 A2 bekannt. Er weist in der Regel eine Klappe auf, mit der ein Querschnitt des Luftführungsrohres verkleinert oder vergrössert werden kann, so dass mehr oder weniger Luft durch dieses Rohr strömt. Der Klappe ist dann meist noch eine Regelungseinrichtung zugeordnet, mit der die Stellung der Klappe eingestellt werden kann. Diese Regelungseinrichtungen für den Volumenstrom der Luft sind handelsüblich, weshalb auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.
  • Jede Zweigleitung 5.1 bis 5.5 endet in einem Luftauslass 4.1 bis 4.5, aus dem die Luft dann in einen nicht näher gezeigten Raum ausströmen kann.
  • Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
  • Bei den bekannten selbsttätigen Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromreglern wird die Regelklappe unter Einwirkung des die Regelklappe anströmenden Mediums gegen eine Rückstellkraft aus einer Offenstellung in eine Schliessstellung geschwenkt und bei sich verringerndem Volumenstrom des strömenden Mediums durch die Rückstellkraft wieder in die Offenstellung zurückgeschwenkt. Bei Änderung der Strömungsverhältnisse ändert sich somit die Schwenkstellung der Regelklappe, so dass der Volumenstrom selbsttätig in dem Luftrohr geregelt wird. Ähnliches wird auch durch einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb durchgeführt. Die Problematik liegt allerdings darin, dass die einzelnen Zweigleitungen 5.1 bis 5.5 mit ihren Luftauslässen 6.1 bis 6.5 und den entsprechenden Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromreglern 4.1 bis 4.5 relativ weit auseinander sind, so dass die entsprechenden Klappen einem unterschiedlich starken Luftstrom ausgesetzt sind.
  • Soll beispielsweise eine Nachtabsenkung erfolgen, so wird in dem Kanalsystem 1 ein reduzierter Luftstrom geführt. Wenn die Volumenstromregler in der ursprünglichen Einstellung für den Tagbetrieb belassen würde, wird durch die drei Volumenstromregler 4.2, 4.3 und 4.4 soviel Luft durchgelassen, dass für die Volumenstromregler 4,1 und 4.5 keine Luft mehr übrig bleibt und diese Räume dann im Endeffekt bei der Nachtabsenkung nicht mit Frischluft durchspült werden. Elektrische oder pneumatische Volumenstromregler können dann nachreguliert werden, so dass die Regler 4.2, 4.3, 4.4 das Klappenblatt weiter schliessen, um zu erreichen, dass genügend Luft für 4.1 und 4.5 übrig bleibt. Bei mechanischen Volumenstromreglern besteht diese Möglichkeit zur Reduzierung der Sollluftmengen nicht, weshalb es dann bei den mechanischen Volumenstromreglern bzw. Volumenstromkonstanthaltern dazu kommen kann, dass die Volumenstromregler 4.1 und 4.5 nicht mit genügend Luft versorgt werden. Dies führt dazu, dass die Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler 4.3, 4.4 und 4.2 mehr schliesst, als die Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler 4.5 und 5.1, so dass aus den entsprechenden Luftauslässen 6.3, 6.4 und 6.2 mehr Luft ausströmt als aus den Luftauslässen 6.5 und 6.1. Erfindungsgemäss wird deshalb der Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler und hier insbesondere die entsprechende Klappe arretiert, so dass bei reduziertem Luftstrom aus jedem Luftauslass 6.1 bis 6.5 die gleiche Menge an Luft in den entsprechenden Raum ausströmt.
  • Entsprechendes geschieht auch bei einem erhöhten Luftstrom. Auch hier sollen die Klappen sämtlicher Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler arretiert werden. Dies geschieht allerdings erst nach einer gewissen Einregulierung, während der die Klappen sich noch frei bewegen, bis sie eine gewisse Mittelstellung erreicht haben. Erst dann werden sie arretiert.
    • Bezugszeichenliste
  • 1 Kanalsystem 34 67
    2 Hauptleitung 35 68
    3 Einlass 36 69
    4 Volumenstromregler 37 70
    5 Zweigleitung 38 71
    6 Luftauslass 39 72
    7 40 73
    8 41 74
    9 42 75
    10 43 76
    11 44 77
    12 45 78
    13 46 79
    14 47
    15 48
    16 49
    17 50
    18 51
    19 52
    20 53
    21 54
    22 55
    23 56
    24 57
    25 58
    26 59
    27 60
    28 61
    29 62
    30 63
    31 64
    32 65
    33 66

Claims (6)

  1. Verfahren zum Regeln der Belüftung von Räumen, wobei ein Luftstrom durch einen Einlass (3) in ein Kanalsystem (1), über das eine Mehrzahl von Luftauslässen (6.1 bis 6.5), z.B. für einen grossen Raum oder eine Mehrzahl von Räume mit Luft versorgt werden soll und über Luftauslässe den Räumen zugeführt wird und sich in dem Kanalsystem (1) eine Mehrzahl von Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler (4.1 bis 4.5) befindet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein Teil der Volumenstromkonstanthalter bzw. der Volumenstromregler (4.1 bis 4.5) nach einer Einregulierung arretiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einregulierung so erfolgt, dass allen Räumen die gleiche Sollluftmenge zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Einlass (3) nähere Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler eine geschlossenere Stellung aufweisen wie dem Einlass fernere Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler derselben Grösse.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Nachtabsenkung alle Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler (4.1 bis 4.5) in der gleichen Regelstellung arretiert werden.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Inbetriebnahme der Belüftung durch eine mechanische, elektrische oder pneumatische Regelfunktion die Volumenstromkonstanthalter bzw. Volumenstromregler (4.1 bis 4.5) des Kanalsystems (1) einreguliert und nach der Einregelung in der Regelstellung arretiert werden.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung mechanisch erfolgt.
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