FI88432C - Foerfarande foer reglering och uppraetthaollande av luftstroemmar och motsvarande i ventilationsanlaeggningar och ett ventilationssystem i enlighet med foerfarandet - Google Patents

Description

88432

Menetelmä Ilmavirtojen tai vastaavien säätämiseksi ja ylläpitämiseksi ilmastointilaitoksessa ja menetelmän mukainen ilmastointijärjestelmä Förfarande för regiering och upprätthällande av luftströmmar och motsvarande i ventilationsanläggningar och ett ventilationssystem i enlighet med förfarandet

Keksinnön kohteena on menetelmä ilmavirtojen tai vastaavien säätämiseksi ja ylläpitämiseksi ilmastointilaitoksessa ja menetelmän mukainen i1mastointij ärj estelmä.

Ilmastointilaitosten ohjaus ja säätö perustuu nykyisin eri tyyppisten antureiden ja säätimien sekä säätöelimien käyttöön. Teoreettisesti laitosten pitäisi toimia hyvin, mutta käytännössä antureiden likaantuminen, vanheneminen sekä sähköinen ryömintä, epäherkkyys ja anturien oikean sijoituspaikan löytämisen vaikeus aiheuttavat sen, että valtaosa nykyaikaisimmistakin ilmastointilaitoksista toimii epätyydyttävästi. Erityisesti puutteita on energiataloudessa ja käytön optimoinnissa.

Myös viihtyvyys on puutteellista.

Keksinnön päämääränä onkin uuden tyyppinen ilmastointijärjestelmä, jossa on pystytty nostamaan järjestelmän hyötysuhdetta. Keksinnön ratkaisu perustuu järjestelmään, jossa tunnetaan laitoksessa käytettävien ilmastointikojeiden, säätölaitteiden ja kanavien ominaisuudet ja erityisesti ilmastointikojeiden ja säätölaitteiden ominaiskäyrät. Keksin-• nön mukaisessa järjestelmässä käytetään sellaisia komponentteja, jotka ovat säädettävissä asemaltaan ja joiden säätöasema saadaan edelleen välitettyä säädinyksikölle. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä sää-dinyksikkö käsittää muistissaan järjestelmässä käytetyn säätöelimen toimintaparametrit ja ominaiskäyrät. Eri säätöelimien säätöyksiköt ovat tiedonsiirtoväylien kautta toisiinsa toiminnallisesti kytkennässä. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä vaikutettaessa järjestelmän yhteen säätöelimeen, suoritetaan välittömästi tarkistus muiden säätöelimien ; kohdalla tarvitsevatko ne säätöelimen uudesta asemasta johtuvaa säätö - korjausta.

2 88432

Keksinnön mukaisesti on muodostettu järjestelmä, joka käsittää runko-kanaviston ja runkokanavasta haarautuvat vyöhykekanavat. Vyöhyke -kanavista on edelleen tulolinjat ilmastoitaviin tiloihin. Keksinnön mukaisesti voi järjestelmä edelleen käsittää ilman poistopuolella vas-5 taavat osat: ilmastoitavasta tilasta ulosjohtavan kanavan, joka päättyy vyöhykekanavaan, joka edelleen johtaa poistopuolen runkokanavaan. Edelleen käsittää järjestelmä ilmastointikojeen, edullisesti ilmavirtauksen aikaansaavan puhaltimen, joka sijaitsee runkolinjassa. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä voi runkolinja käsittää edelleen säätöelimiä 10 esim. säätöpeltejä. Runkolinjasta haarautuvat vyöhykekanavat käsittävät edelleen kanavaa aukaisevan ja kanavan runkolinjaan liittymäkohdan läheisyydessä olevan säätöelimen, edullisesti säätöpellin. Vastaavasti käsittää ilmastoitavaan tilaan vyöhykelinjasta haarautuva tulokanava säätöelimen, edullisesti säätöpellin. Säätöelin voi kuitenkin keksinnön 15 mukaisessa ratkaisussa olla mikä hyvänsä säätölaite. Samoin keksinnön mukaisessa järjestelmässä ilmastointikone voi edullisesti olla puhallin, mutta myös mikä hyvänsä muu ilmavirtauksen aikaansaava laite.

Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on olennaista, että vaikutettaessa 20 johonkin järjestelmän säätöelimeen esim. ilmastoinnin ja tuloilman tarpeen lisäämiseksi huonetilassa, siirretään tästä tieto edelleen muille järjestelmän säätöelimille. Ensinnä vaikutetaan vyöhykelinjan säätöeli-miin ja jos runkolinjaan liitetyn puhaltimen kautta tarvitaan lisäänty-vää ilmamäärää lisätään edelleen puhaltimen kierrostilavuutta tai muul-25 la tavoin vaikutetaan runkolinjan kautta tulevan ilmamäärän kasvatta-miseen. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä määräytyvät säätöelimien '· asennot järjestelmää käyttävän ohjelmiston kautta.

Koko järjestelmämalli voi sijaita ilmastoitavaan tilaan johtavan kana-30 van säätöelimen säädinyksikössä tai vyöhykkeen säätöelimen säädinyksi-kössä tai kyseinen malli voi sijaita runkokanavan ilmastointikoneen säädinyksikössä. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä on kaikkien sää-dinyksiköiden välillä tiedonsiirtoyhteys. Olennaista järjestelmälle on, että kaikki säädinyksiköt liittyvät yhteiseen tiedonsiirtoväylään ja 35 hyödyntävät kulloinkin tarkoituksenmukaista mediaa ja tiedonsiirtoprotokollaa.

3 88432

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista, että menetelmässä määritetään ilmastointijärjestelmän eri kohdissa ajoittain tarvittavat ilman tilavuusvirtamäärät, ilman lämpötilan ja/tai ilman laadun ja/tai ilman äänitasojen ja/tai ilman painesuhteiden ja/tai 5 muiden vastaavien tekijöiden perusteella ja määrätään määritettyjen ilman tilavuusvirtamäärien perusteella samalla kertaa säätöelimien ja ilmastointikoneiden se asetusarvojen yhdistelmä, joilla määritetyt ilman tilavuusvirtamäärät toteutuvat, ja asetetaan samalla kertaa tarvittavat säätöelimet ja ilmastointikoneet asetusarvoyhdistelmän mukai-10 siin asetusarvoihin, ja että muutettaessa järjestelmässä jotain ilmavirran tai vastaavan tilavuusvirtamäärää määritetään uusi asetusarvoyh-distelmä säätöelimille ja ilmastointikoneelle ja asetetaan säätöelimet ja ilmastointikoneet uuden yhdistelmän määräämiin asentoihin.

15 Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on pääasiassa tunnusomaista, että järjestelmä käsittää ohjelmiston, jolla määritetään ilmastointijärjestelmän eri kohdissa ajoittain tarvittavat ilman tilavuusvirtamäärät, ilman lämpötilan ja/tai ilman laadun ja/tai ilman äänitasojen ja/tai ilman painesuhteiden ja/tai muiden vastaavien tekijöiden perusteella ja 20 että määritettyjen ilman tilavuusvirtamäärien perusteella määrätään samalla kertaa säätöelimien ja ilmastointikoneiden se asetusarvoyhdis-telmä, jolla määritetyt ilman tilavuusvirtamäärät toteutuvat ja jolloin ilman tilavuusvirtamäärien säätävän säätöelimen asento määrätään kes-kitetysti ja samanaikaisesti ylimmällä hierarkiatasolla olevan säätö-: 25 elimen säädinyksiköltä johdetulla tiedolla, jolloin samalla kertaa ·:*·· asetetaan tarvittavat säätöelimet ja ilmastointikoneet asetusarvoyh- distelmän mukaisiin asetusarvoihin.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittamalla oheisien piirustuksien 30 kuvioissa esitettyihin keksinnön edullisiin suoritusmuotoihin.

*· · Kuviossa IA on esitetty keksinnön mukainen menetelmä ja järjestelmä *·* ' aksonometrisesti ja kaaviomaisesti.

« · * 35 Kuviossa IB on esitetty keksinnön mukainen järjestelmä kaaviomaisesti.

a 88432

Kuviossa 2 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön mukaiseen järjestelmään ja menetelmään liittyvät kanavistot, säätöelimet sekä säädinyksiköt.

Kuviossa 3 on esitetty sarjamuotoinen säädinyksikköjen liitäntä.

Kuviossa 4 on esitetty säädinyksikköjen toinen rinnakkaismuotoinen liitäntätapa.

Kuviossa 5 on esitetty runkokanavaan asennettu puhaltimen jälkeinen säätöpelti ja sen säädinyksikön eräs edullinen suoritusmuoto lohkokaa-vioesityksenä.

Kuviossa 6 on esitetty runkokanavaan asennetun puhaltimen säädinyksikön Ep eräs edullinen suoritusmuoto lohkokaavioesityksenä.

Kuviossa 7 on esitetty vyöhykekanavaan asetetun säätöpellin säädinyksikön E edullinen suoritusmuoto lohkokaavioesityksenä.

Kuviossa 8 on esitetty ilmastoitavaan tilaan johtavaan tuloilmakanavaan C asetettu säätöelin ja sen säädinyksikön E edullinen suoritusmuoto lohkokaavioesityksenä.

Kuviossa IA on esitetty aksonometrisesti ja kaaviomaisesti keksinnön mukainen menetelmä ja laitejärjestelmä. Keksinnön mukaisessa ilmastointijärjestelmässä sen laajimmassa suoritusmuodossa on ainakin yksi pääkanava ja siitä haarautuvat haarakanavat, jotka on sovitettu johtamaan huoneisiin, ilmastoitaviin tiloihin tai vastaaviin tai kohdeilmanvaih-topisteisiin. Keksinnön mukaisessa menetelmässä poistetaan ilmaa edellä mainituista pisteistä (katkoviivoilla esitetyt nuolet) tai tuodaan raitista ilmaa edellä mainittuihin pisteisiin (yhtenäisellä viivalla esitetyt nuolet). On ainakin yksi ilmastointikone P, joka aikaansaa ilmavirtauksen. Keksinnön mukaisesti käsittää pääkanava Z1 säätöelimen Sj, joka säätää pääkanavan koko ilmavirtausmäärää. Säätöelin S1 on sovitettu ennen pääkanavan ja haarakanavien välisiä haarautumispisteitä. Kussakin haarakanavassa Cx 1,C1_2,C1_3 on edelleen säätöelimet 5 88432

Si.i>Si.2>Sx.3> Jotka säätävät haarakanavan kautta kulkevaa Ilmavirtausta ja nimenomaan ilman tilavuusvirtamäärää. Sekä pääkanavan säätöelin että haarakanavien säätöelimet käsittävät kukin säädinyksikön Εχ|Εχ χ,Εχ2,Εχ 3. Pääkanavan säädinyksikkö Ei on säätöhierarkiassa ylem-5 mällä tasolla kuin haarakanavien säädinyksiköt Εχ χ,Εχ 2·Εχ 3. Tällä tarkoitetaan sitä, että pääkanavan säädinyksikkö Εχ on sovitettu ohjaamaan ja säätämään haarakanavien säätöelimiä Sx χ ,Sj 2,Sx 3 niiden säädinyksik-köjen Εχ χ,Εχ 2.Εχ 3 kautta. Näin ollen keksinnön mukaisessa menetelmässä ja järjestelmässä on pääkanavan säätöelimen säädinyksikön ja haara-10 kanavien säätöelimien säädinyksikköjen välillä tiedonsiirtoyhteys; joko langaton tiedonsiirtoyhteys tai kaapelien T tai muiden vastaavien tiedonsiirtoväylien kautta. Keksinnön mukaisessa menetelmässä annetaan pääkanavan säätöelimen säädinykslköstä Εχ asetusarvotieto haarakanavien säätöelimien säädinyksiköille Εχ χ,Εχ 2,Εχ 3. Kyseinen asetusarvotieto 15 annetaan samanaikaisesti pääkanavan säätöelimen säädinyksiköltä kyseisille haarakanavien säätöelimien säädinyksiköille. Tämä asetusarvotieto annetaan kaikkien säätöelimien säädinyksiköille, myös pääkanavan säätö-elimelle annetaan yhdistelmän määräämä asetusarvo oli se sitten sama tai eri kuin aiemmalla säätökerralla.

20

Keksinnön mukaisessa menetelmässä määritetään ajoittain tarvittavat ilman tilavuusvirtamäärät, ilman lämpötilan ja/tai ilman laadun ja/tai ilman äänitasojen ja/tai ilman painesuhteiden tai muiden vastaavien tekijöiden perusteella. Kyseinen määritys voi tapahtua tietyllä ennalta 25 säädettävissä olevalla aikaperiodilla. Kyseisten ilmavirtojen perus-teella määrätään samalla kertaa säätöelimien ja ilmastointikoneiden ·; asetusarvoyhdistelmä. Näin ollen keksinnön mukaisessa menetelmässä asetetaan samalla kertaa säätöelimet ja ilmastointikoneet asetusarvo-yhdistelmän mukaisiin asentoihin. Kyseisillä asetusarvoyhdistelmän 30 asetusarvoilla toteutuvat laskennallisesti määritetyt tarvittavat ilman . . tilavuusvirtamäärät järjestelmän ilmastointikohteislin tai kohteista.

Asetusarvoyhdistelmä käsittää laskennallisesti määritetyt asetusarvot kaikille järjestelmän säätöelimille ja ilmastointikoneille.

35 6 88432

Asetusarvoina käytetään säätöelimien ilman tilavuusvirtamäärää säätävien toimielimien asentotietoja joko suoraan tai välillisesti.

Asetusarvotietona voidaan antaa ilmanvastuskerroin. Kyseinen ilmanvas-5 tuskerroin voidaan antaa säätöelimen tai säätöelimeen liittyvän suuremman kokonaisuuden osalta. Asetusarvona voidaan antaa myös ilmavirtauksen aikaansaaville koneille esim. kierrosnopeustieto tai muu vastaava ilmavirtausmäärää muuttava laitteen säätötieto.

10 Asetusarvoyhdistelmän määrittäminen tapahtuu säätöjärjestelmässä käyttäen Jotakin sinänsä tunnettua laskennallista ilmastoinnin tasapaino -tusmenetelmää. Säätöelimien ja ilmastointikoneiden säädössä tarvittavat tiedot tallennetaan edullisesti kunkin säätöelimen ja ilmastointikoneen säädinyksikön erilliseen muistiin. Kunkin säädlnyksikön muisti voi 15 esimerkiksi käsittää ilmanvastuskertoimen ja siihen liittyvän säätö-elimen ohjauksessa tarvittavan ohjaustiedon, joka asettaa säätöelimen ilmavirtausta säätävän toimilaitteen ilmanvastuskertoimen määräämään asentoon. Kunkin säätöelimen muistiin voi olla tallennettu myös muuta säätöelimen asennoinnissa tarvittavaa rekisteritietoa, esim. säätöeli-20 men virtausteknisiä arvoja.

Kuviossa IB on esitetty keksinnön mukaisen järjestelmän toimikaavioesi-tys. Kuviossa esitetysti käsittää järjestelmä runkokanavan R. Runko-kanavasta haarautuu vyöhykekanava Z. Vyöhykekanavasta Z haarautuu edel-25 leen ilmastoitavaan tilaan esim. huoneeseen johtava tuloilmakanava C.

'·; Vastaavasti ilmastoitavasta tilasta johtaa poistoilmakanava C poisto- ; puolen vyöhykekanavaan Z', joka liittyy edelleen poistopuolen runko- kanavaan R'.

30 Runkokanava R käsittää ilmastointikojeen P, edullisesti puhaltimen sekä säätöelimen S, edullisesti säätöpellin ilmastointikojeen P jälkeen.

Runkokanavasta R haarautuvassa vyöhykekanavassa Z sijaitsee vyöhyke-kanavan alussa säätöelin S ja vastaavasti sijaitsee ilmastoitavaan ·' 35 tilaan johtavassa tuloilmakanavassa C säätöelin S. Säätöelimet voivat olla esim. säätöpeltejä. Vastaavasti sijaitsee poistoilmakanavassa C' 1 88432 säätöelin S. Vastaavasti poistopuolen vyöhykekanavassa Z' sijaitsee myös säätöelin S. Ne ovat edullisesti säätöpeltejä. Poistopuolen runko-kanavassa R' sijaitsee ilmastointikoje P', joka aikaansaa ilman poistumisen huonetilasta. Ilmastointikoje on edullisesti poistopuhallin. Poistopuhaltimen P' poistopuolella ja tuloilmapuhaltimen P imupuolella sijaitsee sekoitusyksikkö.

Ilma tulee nuolella L: esitetysti ilmastointikojeen P, edulliset! pu-haltimen imemänä runkokanavaan R ja kulkee säätöelimen S, edullisesti säätöpellin kautta vyöhykekanavaan Z ja haarautuu siitä edelleen ilmastoitavaan tilaan johtavaan tuloilmakanavaan C. Ilmastoitavasta tilasta poistettavaa ilmaa on esitetty nuolin L2. Ilma poistuu poistopuolen vyöhykekanavaan Z' liittyvän poistoilmakanavan C' kautta ja kulkee edelleen vyöhykekanavasta Z' poistopuolen runkokanavaan R' ja siitä edelleen poistopuhaltimen P' aikaansaaman imun avulla sekoitinyksik-köön, jossa osa L3 ilmavirtauksesta haarautuu sekoitinyksikön ohitus-kanavan V kautta takaisin tulollmavirtaan Lj ja osa L* ilmavirtauksesta poistuu sekoitussäätöyksikön säätöpeltien kautta ulos.

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä ohjataan kutakin säätöelintä S säätöyksiköillä E. Säätöyksiköt E ovat tiedonsiirtoyhteydessä toisiinsa tiedonsiirtoväylien T kautta. Vastaavasti ovat säätöyksiköt E tiedonsiirtoyhteydessä ohjauksen D kautta säätöelimiin S niiden asennointi-.···_ laitteisiin.

Kuviossa 2 on esitetty tarkemmin keksinnön mukainen ilmastointijärjestelmä. Ilmastointikoje P on sijoitettu runkokanavaan R. Runkokanavasta ---' R haarautuvat vyöhykekanavat Z1,Z2. . .Z„. Kukin vyöhykekanava Z1,Z2. . .Z^ käsittää kanavalinjan alussa säätöelimen S. Vyöhykekanava Z1 käsittää :· säätöelimen S!, vyöhykekanava Z2 käsittää säätöelimen S2 ja vyöhykekana va Zn käsittää säätöelimen Sn. Säätöelimet voivat esim. olla säätöpelte-:'· jä tai muita virtausta säätäviä toimilaitteita. Vyöhykekanavan Zx säätö- ·*:*. elintä säätää säätöyksikkö Ex. Vyöhykekanavan Z2 säätöelintä S2 sää tää säätöyksikkö E2 ja vastaavasti vyöhykekanavan Z„ säätöelintä Sn '··· säätää säätöyksikkö E,,.

« 88432

Kustakin vyöhykekanavasta Zx haarautuu yksi tai useampi Ilmastoitavaan tilaan johtava tulollmakanava C. Ilmastoitavaan tilaan johtavaan tulo Ilmakanavaan C on asennettu Ilmavirtausta säätävä säätöelln S, esimerkiksi säätöpelti.

5

Ilmastoitavaan tilaan H1 johtavaan kanavaan Clx on sovitettu säätöelin SX1> jonka avautumisen asetusarvoa säätää säätöyksikkö EX1. Vastaavasti ilmastoitavaan tilaan H2 johtava tulollmakanava C12 käsittää kanavassa olevan säätöelimen S12, jota säätää säätöyksikkö Ex 2.

10

Kustakin vyöhykekanavasta Z1>Z2... voi olla useita haarakanavia Cn,C12. · .C2i,C22. . · ilmastoitaviin tiloihin H, aina vyöhykekanavan varrella olevien ilmastoitavien tilojen lukumäärän mukaan.

15 Kuvioon on merkitty yhteen ilmastoitavaan tilaan johtava poistokanava C'. Poistokanava liittyy poistopuolen vyöhykekanavaan Z', joka liittyy edelleen poistopuolen runkokanavaan R'. Vastaavasti käsittää poistopuolen runkokanava R' ilmastointikojeen P', edullisesti poistopuhaltimen. Vyöhykekanava Z' käsittää niin ikään vyöhykekanavan ja poistopuolen 20 runkokanavan R' liittymäkohdassa vyöhykekanavaa sulkevan ja avaavan säätöelimen Sx' , jota säätää säätöyksikkö Ex' . Vastaavasti poistoilma-linja ilmastoitavan tilan ja vyöhykekanavan Zx' välillä käsittää säätö-elimen Sx i', jota säätää säädinyksikkö EX1'. Kukin ilmastoitava tila voi käsittää mainitut poistopuolen laitejärjestelyt. Myös on mahdolli-25 nen keksinnön suoritusmuoto, jossa poistopuolen kanavia ei ole, vaan ilmastoitavasta tilasta ilma poistetaan tulopuolen ilmastointikojeen P esim. puhaltimen aikaansaaman ylipaineen avulla. Näin ollen ilmastoitavasta tilasta voi olla poistokanava suoraan ulkoilmaan. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä on kaikkien säätöelimien S ja kojeiden P sää-30 töyksiköt E liitetty toisiinsa tiedonsiirtoyhteyteen tietoväylällä T. Vastaavasti on järjestetty ohjaus kunkin säädinyksikön ja siihen liittyvän säätöelimen asennointilaitteen välillä. Kyseistä ohjausta on merkitty kuviossa 2 kirjaimella P.

35 Kuvion 2 esimerkkiratkaisussa laitoksen toiminta muutostilanteissa on seuraavanlainen.

9 88432

Oletetaan, että ilmastointilaitos on stabiilissa tilassa ja kaikkiin laitoksen ilmastoitaviin tiloihin ja alueisiin toimitetaan ilmaa suunnitelman mukaisesti tilannetta ja kuormitusta vastaava määrä. Tilan H kuormituksen kasvaessa esim. henkilömäärän kasvun vuoksi siten, että 5 tarvittava ilmamäärän lisäys on 25 %, tilan Hx tuloilmakanavan CX1 sää-töelimen SX1 säädinyksikkö Elx lähettää vyöhykkeen Z1 säätöelimen Sx säädinyksikölle Ex tiedon kasvaneesta ilman tarpeesta. Vyöhykkeen Zx säätöelimen Sx säädinyksikkö Ex laskee järjestelmän komponenttien omi-naiskäyrien ja suunnitteluparametrien perusteella muuttuneessa tilan-10 teessä kaikille vyöhykkeen säätöelimille uudet asentotiedot siten, että tilan H ilmamäärä kasvaa 25 % ja vyöhykkeen muiden tilojen tilanne säilyy ennallaan.

Kasvaneesta ilman tarpeesta kyseinen vyöhykesäädinyksikkö Ex ilmoittaa 15 edelleen ilmastointikojeen P säädinyksikölle Ep, joka laskee koko laitoksen tilanteen ja määrittää kasvanutta ilmamäärää vastaavan kojeyksi-kön P uuden asetusarvon, esim. uuden tilavuusilmamäärän, jonka koeyk-sikkö esim. puhallin puhaltaa. Kun kojeyksikön P uusi asetusarvo on saatu säädinyksikön E sisältämästä tietokonemallista, ovat myös saman-20 aikaisesti kaikkien muiden säätöelimlen asetusarvot tiedossa ja valmiina kyseessä olevien ilmavirtausta säätävien säätöelimlen säätöyksiköil-le. Kojeyksikkö P lähettää säätöyksikkönsä Ep kautta muutoskomennon, jonka vyöhykelinjojen säätöelimlen vyöhykesäädinyksiköt välittävät ... edelleen ilmastoitaviin tiloihin johtaviin kanaviin sijoitettujen sää- 25 töelimien esim. säätöpeltien säädinyksiköille. Näin ollen toteutetaan yhtäaikainen muutos koko järjestelmässä, ja ainoaksi havaittavaksi muutokseksi jää tilan H ilmamäärän lisääntyminen halutulla 25 %:lla.

Tilanteessa, jossa laitoksen kapasiteetti on 100 %:sti käytössä, ei : 30 mikään ilmastoitu tila tai alue voi saada ilmaa enempää tai vähempää kuin mitä sille on laskettu kyseessä olevassa tilanteessa tarvittavan, : ellei joku ohjelmoitu tekijä aseta kyseistä tilaa muita korkeampaan prioriteettiasemaan. Sen sijaan tilanteessa, jossa osa kapasiteetista - on käyttämättömänä joidenkin tilojen alhaisemman kuormituksen johdosta, *. " 35 voidaan vapaana olevaa kapasiteettia ohjata ja jakaa sitä pyytäville * · tiloille niiden tarpeen ja prioriteettiaseman mukaisessa suhteessa.

10 88432 Näin ollen keksinnön mukaisella ilmastointimenetelmällä ja menetelmän mukaisella järjestelmällä taataan kaikissa tilanteissa suunnitellun suuruinen ilmamäärän saanti tilannetta vastaavalla minimipaineella ja minimienergialla. Järjestelmä mahdollistaa myös tilakohtaisesti toteutetun säädön ja se mahdollistaa tulipalotilanteissa paloalueen tehokkaan ja nopean eristämisen ilmastoitavien tilojen painesuhteita muuttamalla.

Kuviossa 2 esitetyssä ratkaisussa kaikki laitoksen säädinyksiköt liittyvät samaan tiedonsiirtoväylään T. Näiden säätöyksiköiden E asema litoksen hierarkiassa määräytyy yksinomaan ohjelmallisesti kaikkien yksiöiden voidessa vastaanottaa ja lähettää tietoa.

Kuvion 3 ratkaisussa säädinyksiköiden E välinen kommunikointi on jaettu fyysisesti kahdelle toisistaan erotetulla tasolle A ja B. Tasolla A tapahtuu kommunikointi vyöhykesäädinyksiköiden Ej.E2.E3 ja kojeen P sää-dinyksikön Ep välillä. Tasolla B tapahtuu tiedonsiirtoliikennöinti kunkin vyöhykeyksikön Ej.E2.E3. . .E,, ja sen alaisuudessa olevien ilmastoitaviin tiloihin johtavien säätöelimien säädinyksikköjen El.i.Ei.2...Ea.i.E2>2... välillä. Etuna kyseisessä järjestelmässä on pieni väyläkuormitus.

Kuviossa 4 esitetyssä ratkaisussa on edelleen runkolinjan ilmastointi-kojeen säädinyksikkö Ep liitetty prosessitasolta rakennuksen muuhun tietojärjestelmään X.

Kuviossa 5 on esitetty tarkempi lohkokaavioesitys ilmastointikojeen P, edullisesti puhaltimen jälkeiseen runkokanavaan R sovitetusta säätö-pellin avautumisaseman säädöstä. Säädinyksikkö E käsittää tässä ratkaisussa säätöpellin toimilaitteen 10, säätöpellin jälkeiseen runko-kanavaan asetetun paineanturin 12, joka mittaa ilmanpainetta kyseisessä runkokanavan R osassa. Säädin E käsittää edelleen keskusyksikön 13, jossa on CPU-osa laskennan suorittamiseksi, RAM-ROM-muistiosa 13b ohjelmien ja prosessiin liittyvän datatiedon tallentamiseksi, lähtevät ohjaukset 13c, tuloviestiliitännät 13d säätöpellin asentoanturilta ja mahdollisesti muilta antureilta tulevan datatiedon sisäänottamiseksi u 88432 seka sarjamuotoinen liitantävayla 13e, seka A/D-muunnin 13f. Paineanturilta 12 tuleva tieto ohjataan tietoväylää 14 pitkin keskusyksikölle 13. Vastaavasti asentoanturilta 11 tuleva saatöpellin asentotieto ohjataan tiedonsiirtoväylää 15 pitkin saadinyksikön keskusyksikölle 13 sen lohkoon 13f. Lohkosta 13c eli keskusyksikön poistoliitännasta on ohjaus 16 saatöpellin asennon määräävälle toimilaitteelle 10.

Kuviossa 6 on esitetty ilmastointikojeen P, edullisesti puhaltimen ohjaus. Puhaltimen P ohjausyksikkö E käsittää kuviossa 6 esitetysti puhaltimen P kierrosnopeutta muuttavan taajuusmuuntajan 17. Puhaltimen P poistopuolella runkolinjassa R sijaitsee paineanturi 18. Säätimen E keskusohjainosa 19 käsittää kuvion suoritusmuodossa vastaavat keskeiset toimintaosat kuin kuvion 6 ratkaisussa. Keskusyksikkö 19 käsittää tietokoneohjelmiston 19a, muistilohkon 9b ulostulon 19c, sisääntuloliitän-nät 19d, sarjamuotoisen liitäntäväylän 19e ja A/D-muuntimen 19f. Paine-anturilta 18 ohjataan tiedonsiirtoväylää 20 pitkin tuloviesti keskusyksikön 19 A/D-muunninosaan 19f. Keskusyksikön 19 ulostulosta 19c on ohjaus 21 taajuusmuuntajalle 17 puhaltimen P kierrosnopeuden asetus-arvosignaalin tuottamiseksi taajuusmuuntajalle.

Kuviossa 7 on esitetty vyöhykekanavaan Z sovitetun säätöpellin S sää-dinyksikkö E. Yksikkö E käsittää kuviossa esitetysti säätöpellin toimilaitteen 22, jolla tietokone ohjaa pellin asentoa. Säätöpellin asen-... toanturi 23 on liitetty edelleen keskusyksikköön 24, joka käsittää ohjelmiston 24a, muistin 24b, ulostuloliitännän 24c, tuloliitännät 24d, sarjaliitännän 24e ja A/D-muunninyksikön 24f, johon anturitieto antu-‘ * riita 23 tuodaan väylää 25 pitkin. Säätöpellin asennointilaitteelle siirretään ohjaustieto ohjauksen 26 kautta keskusyksikön 24 ulostulosta 24c.

• · ·

Kuviossa 8 on esitetty keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty il-·. : mastoitavaan tilaan johtavaan kanavaan C sovitettu säätöpelti S. Kysei- sen säätöpellin säädinyksikkö E käsittää säätöpellin asennolnnin ohjauksen 27, säätöpellin aseman ilmoittavan anturilaitteen 28, ilmas-tointilinjaan asennetun lämpötila-anturin 29 ja huonetilaan asennetun lämpötila-anturin 30. Anturilta 30 on tietoväylä 31 ohjaimen E keskus- 12 38432 yksikköön 32. Vastaavasti lämpötila-anturilta 29 ilmakanavassa C on tietoväylä 33 keskusyksikköön 32. Asentoanturilta 28 on tietoväylä 34 keskusyksikköön 32. Keskusyksiköstä 32 on edelleen ulostuloväylä 34 asennointilaitteelle 27 säätöpellin aseman määräävän signaalin välittämiseksi asennointilaitteelle. Laitteisto käsittää edelleen tietokone-osan, CFU-osan, muistiosan, ohjausviestiosan. Laitteisto käsittää edelleen kauko-ohjauslaitteen 36, jonka avulla on siirrettävissä langattomasi! kauko-ohjauskeskus yksikölle 32 sen asetusarvojen muuttamiseksi tai siihen tulleiden lämpötila- ja/tai asentoarvojen lukemiseksi langat tomasti.

Claims (9)

13 88432

1. Menetelmä Ilmavirtojen säätämiseksi ja ylläpitämiseksi ilmastointi -laitoksessa tai vastaavassa, johon ilmastointilaitokseen kuuluu yksi 5 tai useampi ilmastointikone (P) haluttujen virtausten aikaansaamiseksi ja yksi tai useampi kanavisto virtausten johtamiseksi haluttuihin huonetiloihin (H1(H2...) tai vastaaviin ja/tai huonetiloista (H1,H2...) tai vastaavista, Jotka kanavistot muodostuvat tarvittavista runko-, vyöhyke- ja huonekanavistoista (R,Z,C) ja joissa kanavistoissa on kolme tai 10 useampia eri hierarkiatasoilla olevia säätöelimiä (sitsi.i>Si.2> · · · ;s2>S2.i>s2.2· · ·) ilmavirtauksien säätämiseksi ja yksi tai useampi säätöjärjestelmä tarvittavien ilmavirtauksien määrittämiseksi, säätämiseksi ja ylläpitämiseksi, joissa säätöjärjestelmissä käytetään sellaisia säädinyksikköjä (Εχ,Ει.2, .. ;E2,E2Λ...), joiden välillä on 15 tiedonsiirtoyhteys tiedonsiirtoväylien (Tx) tai vastaavien kautta ja joissa säädinyksiköissä (E1,E11,E1Z· · · ;E2,E21.. .) on muistia tiedon tallentamiseksi ja jotka ovat ohjelmoitavissa tiedon käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään ilmastointijärjestelmän eri kohdissa ajoittain tarvittavat ilman tilavuusvirtamäärät, 20 ilman lämpötilan ja/tai ilman laadun ja/tai ilman äänitasojen ja/tai ilman painesuhteiden ja/tai muiden vastaavien tekijöiden perusteella ja määrätään määritettyjen ilman tilavuusvirtamäärien perusteella samalla kertaa säätöelimien (SllSlillS1.2. ;S2,S2.i,S2.2· · ·) ja ilmastointikonei-den (P) se asetusarvojen yhdistelmä, joilla määritetyt ilman tilavuus-*** 25 virtamäärät toteutuvat, ja asetetaan samalla kertaa tarvittavat säätö- : “ elimet (Sx,Si x,Sx 2. . . ;S2,S2,S2 2...) ja ilmastointikoneet (P) asetus- " arvoyhdistelmän mukaisiin asetusarvoihin, ja että muutettaessa järjes- ·...· telmässä jotain ilmavirran tai vastaavan tilavuusvirtamäärää määrite- «M tään uusi asetusarvoyhdistelmä säätöelimille (S^Si.i.Si 2.· · ! : 30 S2,S2Λ,S2 2-· ·) ja ilmastointikoneelle (P) ja asetetaan säätöelimet « · (Si.Si.i.Si 2. . . ; S2,S21,S2.2...) ja ilmastointikoneet (P) uuden yhdis-: telmän määräämiin asentoihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ·. ·: 35 että käytetään säätöelimien (SltSx2. . . ;S2,S2^,82 2. . . ) asetusarvo- tietoina sellaisia asetusarvoja, jotka ovat joko suoraan tai välilli- 14 88432 sesti säätöelimien (S1( Sx 1(S12. · . ;S2,S2.i>S22.· · ) ilman tilavuusvirta-määrää säätävien toimielimien asentotietoja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että asetusarvotieto annetaan ilmanvastuskertoimen tai vastaavan muodossa kyseessä olevan säätöelimen tai säätöelimeen liittyvän suuremman kokonaisuuden osalta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että menetelmässä käytetään kullekin säätöelimelle (S^Sj ^S^. . . ; S2,S2.i,S2 2--·) tarkoitettua muistirekisteriä, johon on tallennettuna ilmanvastuskerroin ja sitä vastaava säätöelimen (S^Sj_2,Sx 2. . . ; S2.S2.i>S2.2· ) asento, jolloin menetelmässä asetetaan kukin säätöelin (S2,S2i2,Si'2· · · ;S2»S2_2,S2_2...) sellaiseen asentoon, jonka määrää säätö-15 järjestelmässä ylemmällä hierarkiatasolla oleva säätöelimen (S2,Si i,Si 2···!S21S2 i,S2.2. ..) säädinyksikkö (E^,E2...).

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asetusarvoyhdistelmän määrittämiseen käy- 20 tetään säätöjärjestelmän muistiin talletettujen ilmastointijärjestelmän osien ilmastointiteknisiä, erityisesti niiden virtausteknisiä arvoja.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätöelimien ja/tai ilmastointikoneiden 25 asennoinnissa tarvittavat tiedot on tallennettu kunkin säätöelimen (SiiSj i.Si 2. . . ‘,S2,S2 2. . .) ja/tai ilmastointikoneen (P1,P2...) eril lisen säädinyksikön (Ει·Ει.ι·E1.2· · · ;E2,E2i1,E2i2. . .) muistiin.

: 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että asetusarvoyhdistelmän määrittäminen tapahtuu säätöjärjestelmässä käyttäen jotakin sinänsä tunnettua laskennallista ilmastoinnin tasapainotusmenetelmää.

8. Ilmastointijärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden runkokanavan (R) 35 ja siitä haarautuvat vyöhykekanavat (Z1>Z2,Z3...) ja niistä edelleen ilmastoitaviin tiloihin, huoneisiin (Hi;H2...), hallitiloihin, komeroi- 15 88 432 hin tai kohdeilmastointilaitteisiin tai vastaaviin haarautuvat huone -kanavat (Ci.i>Cx>2, . . . ;C2.i,C2,2> . . . |C3 XC3 2, . . .) Ja joka järjestelmä käsittää ainakin yhden runkokanavassa (Zx) olevan ilmavirtauksen aikaansaaman ilmastointikoneen (P) ja että järjestelmä käsittää ainakin yhden vyöhykekanavaan tulevaa ilman tilavuusvirtamäärää tai siitä lähtevää ilman tilavuusvirtamäärää säätävän säätöelimen (Sx ja/tai S2 ja/tai S3...) ja huonetiloihin, kohdeilmanvaihtopisteisiin tai vastaaviin johtavaa ilman tilavuusvirtamäärää tai niistä johdettua ilmavirtausta sen tilavuusvirtamäärää säätävät säätöelimet (Si i,Si 2, . . . ;S2.i,S2.2, . . . ;S3 . . .), ja jossa järjestelmässä säätöelimet (SiiSi.i.Sj.j,...; S2,S2.i,S2.2, . . .) ovat tiedonsiirrollisesti eri hierarkiatasoilla ja että järjestelmä käsittää sellaiset säätöelimin liittyvät säädinyksiköt (E^E^lE^. .. ;E2,E2.i, . . .) ja tiedonsiirtoväylät (Tx), jolloin mainittujen säädinyksikköjen välillä on tiedonsiirtoyhteys ja että järjestelmä käsittää sellaiset säädinyksiköt (E1,E1 i.Ej2...;-Ea.Ea.i,...). joissa on muistia tiedon tallentamiseksi ja ohjelmisto tiedon käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää ohjelmiston, jolla määritetään ilmastointijärjestelmän eri kohdissa ajoittain tarvittavat ilman tilavuusvirtamäärät, ilman lämpötilan ja/tai ilman laadun ja/tai ilman äänitasojen ja/tai ilman paine-suhteiden ja/tai muiden vastaavien tekijöiden perusteella ja että määritettyjen ilman tilavuusvirtamäärien perusteella määrätään samalla kertaa säätöelimien (Sx1(S12, . .. !S2.i,S22, · · ·) ja ilmastointikoneiden * : (P) se asetusarvoyhdistelmä, jolla määritetyt ilman tilavuusvirtamäärät toteutuvat ja jolloin ilman tilavuusvirtamäärien säätävän säätöelimen (Sx, Sx.1...) asento määrätään keskitetysti ja samanaikaisesti ylimmällä hierarkiatasolla olevan säätöelimen säädinyksiköltä johdetulla tiedol-·.'· la, jolloin samalla kertaa asetetaan tarvittavat säätöelimet !. (Sx;Sx,i,S1 2,.. . ;S2,S2.i,S2.2, . . .) ja ilmastointikoneet (P) asetusarvoyh- ' 1 distelmän mukaisiin asetusarvoihin.

‘ 9. Edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, t u n - n e t t u siitä, että järjestelmä käsittää kuhunkin säätöelimeen, liittyvän säädinyksikön, jossa on muisti, johon on tallennettu rekiste-ri, jossa on kyseessä olevan säätöelimen ilmanvastuskertoimet ja kuhun- • • · · • · · 16 8 8 432 kin ilmanvastuskertoimeen liittyvä säätöelimen ilmavirtausta säätävän toimilaitteen asentotieto. 17 38432