DE4309946A1 - Verfahren zur Steuerung träger Systeme zum Heizen und Kühlen von Gebäuden - Google Patents

Description

Analog zum bereits beschriebenen Verfahren zur Steuerung des Heizbetriebs muß der Kühlbetrieb einschalten, wenn
T_Kist<T_Ksoll.

Dabei ist T_Kist=gemessene Kühlflächen-Temperatur
T_Ksoll=erforderliche Kühlflächen-Temperatur.

T_Ksoll hängt von den Außen-Temperaturen und von den bauli­ chen, nutzerseitigen und klimatischen Einflüssen ab. Diese Abhängigkeit wird in einer Kühlkurve dargestellt, wie z. B. in der Zeichnung dargestellt. Bei sehr großen Kühlflächen - wie sie z. B. in dem in P 40 27 833 beschriebenen und ähnlich trägen Systemen gegeben sind - ist diese Kühlkurve sehr flach und mit einer geraden gemäß folgender Formel ausreichend defi­ niert:
T_Ksoll=T_A·a_K+b_K.

Dabei ist T_A: gemessene Außen-Temperatur,
a_K: Faktor für die wählbare Steilheit der Kühlkurve,
b_K: wählbare Temperaturdifferenz für die Parallelverschiebung der Kühlkurve.

Der Kühlbetrieb wird bei dieser Steuerung also eingeschaltet, wenn
T_Kist<T_A·a_K+b_K.

Bei trägen Systemen sind die Nachteile einer solchen Steuer­ ung für den Kühlbetrieb dieselben, wie sie für den Heizbe­ trieb bereits beschrieben wurden.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung träger Kühl­ systeme liegt deshalb analog zur Steuerung träger Heizsys­ teme die entsprechende Aufgabenstellung zugrunde:

• - Es müssen die Tag/Nacht-Schwankungen unberücksichtigt bleiben, da die Speicherfähigkeit träger Systeme und der den trägen Systemen meist zugehörige automatische Selbstregel­ ungseffekt eine solche Berücksichtigung weder ermöglichen noch erfordern.
• - Es muß ferner bewirkt werden, daß der Kühlbetrieb gemäß jener mittleren Tagesaußentemperatur erfolgt, die nach Ablauf der durch die Trägheit des Systems bedingten langen Reaktionszeit zu erwarten ist. D.h. das Verfahren muß Trends zu allgemein wärmerem oder kälterem Wetter vorausschauend erkennen und berücksichtigen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß genauso wie zur Steuerung des Heizbetriebs gelöst:

Anstelle momentaner Außentemperaturen werden für die der Steuerung zugrundezulegenden Werte für die Außentemperatur gemäß folgender Formel vorausschauend ermittelt:
T_AM=T_AM2+(T_AM2-T_AM1)·d/c.

Die Bedeutungen der in dieser Gleichung gewählten Bezeich­ nungen sind dieselben, wie in der Beschreibung des Verfah­ rens zur Steuerung des Heizbetriebs.

Setzt man diese, nach einiger Zeit zu erwartende Außentempe­ ratur (T_AM) anstelle von T_A in die o.g. Formel "T_Ksoll=T_A·a_K+b_K" ein, wird die Kühlung eingeschaltet, wenn
TK_ist<{T_AM2+(T_AM2-T_AM1)×d/c}·a_K+b_K.

Das beschriebene Verfahren wird - wie das Verfahren zur Steuerung des Heizbetriebs - in dieselbe handelsübliche Com­ puter-gesteuerte Regeleinrichtungen einprogrammiert. Anhand der Meßdaten und aufgrund des beschriebenen Verfahrens ent­ scheidet dann die Regeleinrichtung vorausschauend über den Kühlbetrieb.

Außerdem wird in die Computer-gesteuerte Regeleinrichtung jene frei wählbare Tagesaußentemperatur einprogrammiert, unterhalb welcher das Verfahren für den Heizbetrieb ange­ wandt werden soll. Ferner wird in die Computer-gesteuerte Regeleinrichtung auch jene frei wählbarer mittlere Tages­ außentemperatur einprogrammiert, oberhalb welcher das Ver­ fahren für den Kühlbetrieb angewandt werden soll. Diese beiden mittleren Tagesaußentemperaturen werden zweckmäßiger­ weise so auseinanderliegend gewählt, daß ein Außentemperatur- Bereich entsteht, in welchem weder eine Heizung noch eine Kühlung betrieben werden muß.

Für den Kühlbetrieb sind die mit der Erfindung erzielten Vorteile für träge Systeme:

• - Das Verfahren legt nicht momentane sondern die erst in einigen Stunden vorausschauend zu erwartende Außentempera­ turen zugrunde und ermöglicht so für träge, d. h. speicherfä­ hige Systeme eine quasi vorbereitende Kühlung für den nächsten Tag und damit einen Kühlbetrieb auch nachts und eine kleinere Dimensionierung der Kältemaschine.
• - Das Verfahren kontrolliert in relativ geringen Zeitab­ ständen, ob ein Kühlbetrieb beibehalten oder abgebrochen werden muß.
• - Das Verfahren ist für träge Kühlsysteme - wie z. B. in P 40 27 833 beschrieben - unabdingbar. Erst dieses Verfahren ermöglicht, solche umweltfreundlichen Systeme problemlos zu betreiben.

Claims (3)

1. Verfahren gemäß Patentanmeldung P42 25 622.4 und bei welchem zur Steuerung von Einrichtungen zum Heizen und Kühlen von Gebäuden die erforderliche Temperatur im Heiz- und Kühlsystem in Ab­ hängigkeit von der Außentemperatur und von einem frei wählbaren Faktor mehr oder weniger steil ansteigend oder fallend gewählt werden kann, und bei welchem dieser mehr oder weniger steile Verlauf der erforderlichen Tempera­ tur im Heiz- und Kühlsystem um eine frei wählbare, aber konstant bleibende Temperaturdifferenz insgesamt mehr oder weniger hoch gewählt, d. h. parallel verschoben wer­ den kann, dadurch gekennzeichnet, daß für den Heizbetrieb und für den Kühlbetrieb verschiedene Faktoren und Temperaturdif­ ferenzen gewählt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung einen Heizbe­ trieb nur unterhalb einer frei wählbaren mittleren Tages-Außentemperatur zuläßt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung einen Kühlbe­ trieb nur oberhalb einer frei wählbaren mittleren Tages-Außentemperatur zuläßt.