DE10312660A1 - Ambient control unit for measuring actual temperatures in rooms of buildings causes ambient air to flow around a temperature probe - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Zur Regulierung der Temperatur in geschlossenen Räumen in Gebäuden werden Raumbediengeräte eingesetzt. Mit diesen Raumbediengeräten wird die Temperatur an verschiedenen Stellen im Raum gemessen, um so eine bedarfsgerechte Heizung oder Kühlung zu ermöglichen. Zur Regelung der Temperatur sind die Raumbediengeräte über einen Feldbus mit der Gebäudetechnik verbunden. So kann die Klimatisierung beziehungsweise Be- oder Entlüftung des Raumes z.B. über Zuluftschächte geregelt werden.to Room temperature control units are used to regulate the temperature in closed rooms in buildings. With these room control units measured the temperature at various points in the room, so to enable heating or cooling as required. To control the temperature, the room control units are equipped with a Fieldbus with building technology connected. For example, the air conditioning or ventilation of the Space e.g. about Zuluftschächte be managed.
Stand der TechnikState of technology
Derzeit werden zur Bestimmung der Temperatur in geschlossenen Räumen Temperaturfühler eingesetzt. Diese Temperaturfühler werden von der Raumluft konvektiv überstrichen, wobei die Temperatur der Luft gemessen wird. Aufgrund des Unterschiedes zwischen der gefühlten Temperatur und der gemessenen Temperatur werden bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten der Raumluft bei gleicher Temperatur unterschiedliche Temperaturen gemessen. Mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft nimmt die gemessene Temperatur ab. Durch diesen Effekt treten Fehlmessungen von bis zu +/- 8K auf. Das bedeutet zum Beispiel, dass bei einer gewünschten Raumtemperatur von 20°C der Temperaturfühler aufgrund von hohen Geschwindigkeiten der Raumluft, die beispielsweise durch Zugluft auftreten können, eine Temperatur von nur 12 °C misst, obwohl im Raum eine Temperatur von 20 °C herrscht. Das führt dazu, dass Warmluft zugeführt wird und somit die Temperatur im Raum weiter steigt. Andererseits kann aber auch, wenn keine Luftbewegungen im Raum auftreten, zum Beispiel eine Temperatur von 28°C gemessen werden, obwohl die tatsächliche Lufttemperatur im Raum nur 20°C beträgt. Das bedeutet dann, dass aufgrund der Temperaturmessung im Raum gekühlt wird und so die Temperatur weiter absinkt.Currently temperature sensors are used to determine the temperature in closed rooms. This temperature sensor are convectively swept by the room air, the temperature the air is measured. Due to the difference between the perceived Temperature and the measured temperature are at different flow rates the room air at the same temperature different temperatures measured. With increasing flow speed the measured temperature of the room air decreases. Through this effect incorrect measurements of up to +/- 8K occur. For example, that at a desired one Room temperature of 20 ° C temperature sensor due to high speeds of indoor air, for example can occur due to drafts, a temperature of only 12 ° C measures even though the room temperature is 20 ° C. This leads to, that warm air is supplied and thus the temperature in the room continues to rise. On the other hand, can but also when there are no air movements in the room, for example a temperature of 28 ° C be measured even though the actual air temperature only 20 ° C in the room is. The then means that cooling is carried out based on the temperature measurement in the room and so the temperature drops further.
Aus
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Messverfahren zur Temperaturmessung ist, dass der Einfluss einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft nicht erfasst wird. Hierdurch kann es aufgrund sich veränderter Strömungsgeschwindigkeiten zu Temperaturfehlmessungen kommen.adversely the measurement methods for temperature measurement known from the prior art, that the impact of a change the flow velocity indoor air is not detected. This can cause it modified flow rates incorrect temperature measurements occur.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beseitigen.The The object of the present invention is that of the prior art Known technology to eliminate disadvantages.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Die erfindungsgemäße Lösung zur Messung der tatsächlichen Temperatur in Räumen von Gebäuden umfasst ein Raumbediengerät, in dem ein Temperaturfühler von Raumluft umströmt wird. In dem Raumbediengerät ist ein Stützgebläse angeordnet, das eine Strömung um den Temperaturfühler erzeugt, die höher ist als die maximale Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit wird gewährleistet, dass Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft keinen Einfluss auf die Umströmung des Temperaturfühlers haben und somit der Temperaturfühler von einem konstanten Luftstrom umströmt wird.The solution according to the invention for Measurement of actual Temperature in rooms of buildings includes a room control unit, in which a temperature sensor surrounded by ambient air becomes. In the room control unit a support fan is arranged, the a current around the temperature sensor generated that higher is than the maximum flow rate the indoor air. Due to the high flow rate is guaranteed that changes the flow velocity the ambient air has no influence on the flow around the temperature sensor and thus the temperature sensor from flows around a constant air flow becomes.
Zur Vermeidung von Messabweichungen und Störgrößen, die durch unkontrollierte Luftverwirbelungen aufgrund variierender Strömungsgeschwindigkeiten hervorgerufen werden, befinden sich der Temperaturfühler und das Stützgebläse in einem zylinderförmigen Körper. Hierdurch wird gewährleistet, dass die über den Temperaturfühler geführte Luftmenge ausschließlich durch das Stützgebläse aufgebracht wird. Durch die Konstanz des Luftvolumenstromes, der durch das Stützgebläse bestimmt wird, wird die Gleichmäßigkeit der Temperaturmessung gewährleistet, unabhängig von Strömungen im Raum, die zum Beispiel durch das Öffnen oder das Schließen von Fenstern beziehungsweise Türen auftreten können.to Avoidance of measurement deviations and disturbances caused by uncontrolled Air turbulence caused by varying flow velocities the temperature sensor and the support fan are in one cylindrical Body. This ensures that the over the temperature sensor guided Air volume only applied by the support fan becomes. By the constancy of the air volume flow, which is determined by the support fan becomes uniformity temperature measurement, independently of currents in the room, for example by opening or closing Windows or doors may occur.
Als Temperaturfühler können bei entsprechender Referenzmessstelle jegliche Thermoelementtypen eingesetzt werden. An Stelle eines Thermoelementes kann als Temperaturfühler auch ein Widerstandsthermometer, wie zum Beispiel ein PT100, eingesetzt werden. Bei Verwendung eines Widerstandsthermometers kann auf die Referenzmessstelle verzichtet werden.As temperature sensor can at the appropriate reference measuring point, any thermocouple types be used. Instead of a thermocouple can also be used as a temperature sensor a resistance thermometer, such as a PT100, is used become. When using a resistance thermometer, the Reference measuring point can be dispensed with.
Eine gleichmäßige Strömungsverteilung um den Temperaturfühler wird dadurch erreicht, dass der Temperaturfühler bevorzugt zentriert im zylindrischen Körper angebracht wird. Die bevorzugte Montage des Stützgebläses in einer Achse fluchtend hinter dem Temperaturfühler gewährleistet ebenfalls eine gleichmäßige Strömung. Weiterhin kann durch das Anbringen von Öffnungen vor oder hinter dem Stützgebläse ein Pulsieren der Strömung verhindert werden. Somit lassen sich Druckstöße abpuffern. Die Öffnungen werden bevorzugt in der Wandung eines Zylinders eingebracht, der das Stützgebläse innerhalb des Raumbediengerätes umgibt. Die Öffnungen können in jeder beliebigen Geometrie ausgebildet sein so z.B. rechteckförmig, quadratisch, oval, kreisrund und jede andere beliebige Geometrie.A uniform flow distribution around the temperature sensor is achieved in that the temperature sensor is preferably centered in the cylindrical body is attached. The preferred mounting of the support fan in one axis behind the temperature sensor guaranteed also an even flow. Farther can be done by making openings a pulsation in front of or behind the support fan the current be prevented. Pressure surges can thus be buffered. The openings are preferably introduced into the wall of a cylinder the support fan inside of the room control unit surrounds. The openings can be in any geometry, e.g. rectangular, square, oval, circular and any other geometry.
Der zylindrische Körper zur Aufnahme von Temperaturfühler und Stützgebläse wird auf einer Grundplatine angebracht. Für eine Durchströmung des zylindrischen Körpers befinden sich auf der durch die Grundplatine abgeschlossenen Seite hinter dem Stützgebläse seitliche Öffnungen, durch die die Luft aus dem zylindrischen Körper austreten bzw. in den zylindrischen Körper eintreten kann. Auf der der Grundplatine gegenüber liegenden Seite ist der zylindrische Körper offen. Auf der Grundplatine befinden sich die Anschlüsse für den Temperaturfühler und eine Verbindung zu einem Feldbus, der als EIB-Bus, als LON-Bus oder als M-Bus ausgebildet sein kann, über den die Messgrößen an eine zentrale Gebäudetechnik übermittelt werden und so die Klimatisierung des Raumes geregelt wird. Weiterhin kann sich auf der Grundplatine ein Schaltrelais befinden, das das Stützgebläse im Messbetrieb einschaltet und ausschaltet, wenn mit dem Raumbediengerät keine Temperaturen aufgenommen werden. Bei einer zentralen Stromversorgung des Stützgebläses erfolgt die Spannungsversorgung ebenfalls über die Grundplatine. Neben der zentralen Spannungsversorgung ist für das Stützgebläse aber auch eine Eigenstromversorgung denkbar. Diese kann z.B. durch den Einsatz von Batterien oder Akkumulatoren erfolgen.The cylindrical body to accommodate temperature sensors and support fan attached to a motherboard. For a flow through the cylindrical body are located on the side closed by the motherboard side openings behind the support fan, through which the air emerges from the cylindrical body or into the cylindrical body can occur. On the side opposite the motherboard is the cylindrical body open. The connections for the temperature sensor and a are on the motherboard Connection to a fieldbus that is used as an EIB bus, as a LON bus or as M-Bus can be designed over which the measured variables to a central building technology transmitted and so the air conditioning of the room is regulated. Farther there may be a switching relay on the motherboard, which switches the support fan in measuring mode switches on and off if none with the room control unit Temperatures are recorded. With a central power supply of the support fan the power supply also via the motherboard. Next The central power supply is also an internal power supply for the support fan conceivable. This can e.g. through the use of batteries or accumulators respectively.
Damit die Luftströmung möglichst wenig gestört wird, befindet sich der Motor für das Stützgebläse entweder auf der Grundplatine und der Gebläserotor ist an einer mit dem Temperaturfühler fluchtend angebrachten Achse montiert oder der Motor wird durch Halterungen am zylindrischen Körper fluchtend mit dem Rotor gehalten. Das Gebläse kann ebenfalls in Strömungsrichtung gesehen vor dem Temperaturfühler angebracht werden oder seitlich des Temperaturfühlers angebracht sein. Wesentlich ist, dass der innerhalb des Raumbediengerätes angeordnete Temperaturfühler stets von einer Luftströmung angeströmt wird, deren Strömungsgeschwindigkeit über derjenigen liegt, die in dem Raum, in dem das stationär in Unterputz- oder Aufputztechnik angeordnete Raumbediengerät angeordnet ist, liegt.In order to the air flow preferably little disturbed the motor is for the support fan either on the motherboard and the fan rotor is on one with the temperature sensor Aligned mounted axle or the motor is through Brackets on the cylindrical body held in alignment with the rotor. The fan can also flow seen in front of the temperature sensor be attached or attached to the side of the temperature sensor. Essential is that the temperature sensor located inside the room control unit always from an air flow flows against whose flow rate is above that which is in the room in which the stationary in flush or surface technology arranged room control unit is arranged.
Zur Strömungserzeugung kann das Stützgebläse entweder im Saugbetrieb oder im Druckbetrieb arbeiten. Bei Saugbetrieb tritt die Raumluft durch die der Grundplatine gegenüberliegende Öffnung in den zylindrischen Körper ein, wird über den Temperaturfühler durch das Gebläse gesaugt und tritt auf der der Grundplatine zugewandten Seite durch die Öffnungen in der Wand des zylindrischen Körpers wieder aus. Wenn das Stützgebläse im Druckbetrieb arbeitet, wird die Raumluft über die Öffnungen in der Wand des zylindrischen Körpers auf der Seite der Grundplatine angesaugt und durch das Gebläse über den Temperaturfühler geführt. Die Luft tritt auf der der Grundplatine gegenüberliegenden Öffnung aus dem zylindrischen Körper wieder aus.to flow generation the support blower can either work in suction mode or in pressure mode. Occurs during suction operation the air in through the opening opposite the motherboard the cylindrical body one is about the temperature sensor through the blower sucked and passes through on the side facing the motherboard the openings in the wall of the cylindrical body out again. When the support fan is in printing operation works, the room air is over the openings in the wall of the cylindrical body sucked in on the side of the motherboard and passed through the blower over the temperature sensor. The Air escapes from the opening opposite the motherboard the cylindrical body out again.
Durch die Beschränkung der Ausmaße des Raumbediengerätes auf die Größe einer Unterputzdose lässt sich das Raumbediengerät sowohl als Unterputz- als auch als Aufputzmontageeinheit ausbilden. Die Verbindung der Grundplatine zu dem Feldbus, der die Verbindung zur Gebäudeleitzentrale sicherstellt, ermöglicht es, dass durch das Raumbediengerät zusätzliche Aufgaben wahrgenommen werden können. Hierzu kann an dem Raumbediengerät ein Sollwertsteller, der eine Raumtemperaturveränderung nach oben oder nach unten zulässt, ein Taster für eine höhere Heiz- oder Kühlleistung bei gleichem Luftvolumenstrom, ein Wählschalter für Hand- oder Automatikbetrieb mit Stufenschaltung und auch ein Display angebracht sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Raumbediengerät mit einem Stufen- oder Funktionsschalter oder einem Bewegungsmelder zu versehen, wodurch ein Betrieb des Raumbediengerätes nur bei Bedarf erfolgt.By the limitation the dimensions of the room control unit to the size of one Flush-mounted box the room control unit Train both as a flush-mounted and surface-mounted assembly unit. The connection of the motherboard to the fieldbus that makes the connection to the building control center ensures, enables it that through the room control unit additional Tasks can be performed. This can be done on the room control unit a setpoint adjuster that changes the room temperature up or down allows below a button for a higher one Heating or cooling capacity with the same air volume flow, a selector switch for manual or automatic mode with step switch and also a display attached his. There is also the possibility the room control unit with a step or function switch or a motion detector to be provided, whereby an operation of the room control unit only if necessary.
Bevorzugte Einsatzgebiete des Raumbediengerätes sind Großraumbüros, Einzelbüros, Räume in Hotels, Klassenzimmer in Schulen, Kindergärten, Krankenhäuser oder dergleichen; mithin jegliche Art von Gebäudetypen, seien sie gemäß des dezentralen oder zentralen Belüftungsprinzipes zur Belüftung der einzelnen Räume ausgelegt.preferred Areas of application for the room control unit are open-plan offices, individual offices, rooms in hotels, Classrooms in schools, kindergartens, hospitals or the like; therefore any type of building, be it according to the decentralized one or central ventilation principles for ventilation of the individual rooms designed.
Hier können sich durch Öffnen und Schließen von Türen, insbesondere von Aufzugstüren Kältezonen im Raum ausbilden. Andererseits besteht auf der Fensterseite durch Sonneneinstrahlung eine Wärmezone. Durch den Einsatz des Raumbediengerätes und damit einer bedarfsgerechten Steuerung der Zufuhr von Heißluft oder Kaltluft kann ein gleichmäßiges Temperaturprofil im Raum erreicht werden. Zudem ist zur Einstellung des Raumklimas wichtig, dass sich das Raumbediengerät am Luftauslass von Gebläsen befindet, da sich insbesondere bei offenliegenden Lüftungsschächten durch Konvektion oder Wärmestrahlung die Temperatur der Luft im Lüftungsschacht zwischen Gebläse und Luftauslass ändert. Durch einen dezentralen Einsatz des Raumbediengerätes, d.h. es befinden sich mehrere Raumbediengeräte im Raum, kann der Raum durch entsprechenden Einsatz von Warmluft oder Kaltluft in verschiedene Temperaturzonen eingeteilt werden.Here, cold zones can form in the room by opening and closing doors, in particular elevator doors. On the other hand, there is a heat zone on the window side due to solar radiation. Through the use of the room control unit and thus a need-based control The supply of hot air or cold air can achieve a uniform temperature profile in the room. It is also important for setting the room climate that the room control unit is located at the air outlet of fans, since the temperature of the air in the ventilation shaft between the fan and the air outlet changes due to convection or heat radiation, especially in the case of exposed ventilation shafts. By decentralized use of the room control unit, ie there are several room control units in the room, the room can be divided into different temperature zones by using warm air or cold air.
Zeichnungdrawing
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.in the The invention is explained in more detail below with reference to a drawing.
Es zeigt:It shows:
In
einem Raumbediengerät
Um
eine gleichmäßige Strömung der
Luft um den Temperaturfühler
Um
die tatsächliche
Temperatur der Raumluft zu messen, muss die Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft
im zylindrischen Körper
Im
Unterschied zur in
Aus
der Darstellung gemäß
In
einem Raum
Die
Einstrahlung von Sonnenstrahlen durch das Fenster
Durch
mehrere Raumbediengeräte
Neben
der dezentralen Positionierung der Raumbediengeräte
- 11
- RaumbediengerätRoom operating unit
- 22
- Temperaturfühlertemperature sensor
- 33
- Stützgebläseassistance fan
- 44
- Grundplatinemotherboard
- 55
- Abstandhalterspacer
- 66
- Zylindrischer Körpercylindrical body
- 77
- Befestigungsplattemounting plate
- 88th
- Befestigungselementefasteners
- 99
- Öffnung im zylindrischen KörperOpening in cylindrical body
- 1010
- Antriebdrive
- 1111
- Halterungbracket
- 1212
- Leitungmanagement
- 1313
- Lufteinlassair intake
- 1414
- Luftauslassair outlet
- 1515
- AbdeckrahmenCover
- 1616
- UnterputzdoseFlush-mounted box
- 1717
- Auslassöfnung im zylindrischen KörperOutlet opening in the cylindrical body
- 1818
- Raumroom
- 1919
- Fensterwindow
- 2020
- Türdoor
- 2121
- Luftschachtairshaft
- 2222
- Öffnungopening
- 2323
- Wandwall
- 2424
- Deckeblanket
- 2525
- Auslassöffnungoutlet
- I, II, IIII, II, III
- Temperaturzonentemperature zones
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |