SE455881B

SE455881B - PROCEDURE AND DEVICE FOR CONTROL OF VENTILATION OR AIR CONDITIONING EQUIPMENT

Info

Publication number: SE455881B
Application number: SE8003559A
Authority: SE
Inventors: W Saur; U Winkelmann
Original assignee: Elektrowatt Ag
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1988-08-15
Also published as: CH638293A5; SE8003559L; GB2052808B; DE3016523A1; GB2052808A; DE3016523C2

Description

455 881 -2 En känd luftmängdsregulator av detta slag har vardera ett inställningselement för begränsning av den minimala och den maximala luftmängden. Eftersom det av luftmängdsregulatorn omfattade omrâdet för den luftmängd, som mäts med ett motsvarande känselorgan, i allmänhet är större än det varje gäng erforderliga maximigränsvärdet, erfordras endast en del av detta omrâde för regleringen. En olägenhet vid en sådan regulator är att resul- tatet blir ett olika stort proportionalband alltefter inställ- ningen av de bâda gränsvärdena. Är proportionalbandet större än erforderligt, erhålles alltefter belastningstillstândet hos anläggningen en onödigt stor regleringsavvikelse från det inställda börvärdet och därmed en sämre komfort. Är propor- tionalbandet däremot alltför litet är den erforderliga regle- ringsstabiliteten ej längre garanterad, varigenom regleringen tenderar att svänga. Det är visserligen möjligt att avpassa proportionalbandet efter de inställda gränsvärdena, men detta är endast möjligt genom motsvarande beräkning av en fackman eller fastställes pà empirisk väg. Därför kan en sådan apparat betecknas som olämplig ur kundsynpunkt. 455 881 -2 A known airflow regulator of this kind each has a setting element for limiting the minimum and the maximum airflow. Since the range of the air volume measured by a corresponding sensing means covered by the air flow controller is generally greater than the maximum limit value required for each gang, only a part of this range is required for the control. A disadvantage of such a controller is that the result is a different size proportional band depending on the setting of the two limit values. If the proportional band is larger than required, an unnecessarily large control deviation from the set setpoint and thus a poorer comfort is obtained depending on the load condition of the system. If, on the other hand, the proportional band is too small, the required regulation stability is no longer guaranteed, whereby the regulation tends to fluctuate. Although it is possible to adjust the proportional band according to the set limit values, this is only possible by a corresponding calculation by a person skilled in the art or determined empirically. Therefore, such an apparatus can be described as unsuitable from a customer point of view.

Till grund för uppfinningen ligger därför uppgiften att ange ett förfarande av det inledningsvis nämnda slaget. vilket utan komplicerad inställning garanterar en optimal och stabil reglering.The object of the invention is therefore to provide a method of the kind mentioned in the introduction. which without complicated setting guarantees an optimal and stable regulation.

Den ställda uppgiften löses enligt uppfinningen genom de i den kännetecknande delen till patentkrav l angivna dragen.The set task is solved according to the invention by the features stated in the characterizing part of claim 1.

En anordning för genomförande av förfarandet kännetecknas av krav H.An apparatus for carrying out the method is characterized by claim H.

Vid en sådan lösning kan det vanligen erforderliga pro- portionalområdet redan inställas vid fabriken, så att en inställ- ning i anläggningen ej längre är erforderlig, även om gränsvär- dena efteråt justeras. ' Ett utföringsexempel på uppfinningsföremâlet skall beskrivas nedan med hänvisning till ritningarna.With such a solution, the usually required proportional range can already be set at the factory, so that a setting in the system is no longer required, even if the limit values are adjusted afterwards. An embodiment of the object of the invention will be described below with reference to the drawings.

Därvid visar fig. l ett blockschema av en regleringskrets, fig. 2 ett diagram för proportionalomrâdet och fig. 3 ett ytterligare diagram för proportionalomrádet. 3 455, 881 Av fig. 1 framgår, att en komparator 10 i en huvudregle- ringskrets via en ledning 12 tillföres ett börvärde Xk på den på en icke visad börvärdesgivare inställda rumstemperaturen.In this case, Fig. 1 shows a block diagram of a control circuit, Fig. 2 a diagram for the proportional area and Fig. 3 a further diagram for the proportional area. 3 455, 881 Fig. 1 shows that a comparator 10 in a main control circuit is supplied with a setpoint Xk via the line 12 at the room temperature set on a setpoint sensor (not shown).

Vidare tillföres i komparatorn 10 via en ledning lä en signal från ett temperatur-ärvärde av ett rumstemperaturkänselorgan 16. Utgängssignalen från komparatorn 10, vilken motsvarar skillnaden mellan börvärdet Xk och ärvärdet, tillföres en' första förstärkare 20 via en ledning 18. Den förstärkta ut- gângssignalen från förstärkaren 20 tillföres via en ledning 22 som styrstorhet en andra komparator 2H för en hjälpreglerings- krets. Den andra komparatorn 2D tillföres vidare via en led- ning 26 signalen från luftmängdsärvärdet på ett luftmängds- eller lufthastighetskänselorgan 28.Furthermore, a signal from a temperature real value of a room temperature sensor 16 is applied to the comparator 10 via a line 1. The output signal from the comparator 10, which corresponds to the difference between the setpoint Xk and the actual value, is applied to a first amplifier 20 via a line 18. The amplified output the input signal from the amplifier 20 is applied via a line 22 as a control variable to a second comparator 2H for an auxiliary control circuit. The second comparator 2D is further supplied via a line 26 with the signal from the air flow value of an air flow or air velocity sensor 28.

Utângssignalen från den andra komparatorn 2% när via en ledning 30 till ingången för en begränsare 32. Begränsaren 32 uppvisar ett inställningselement Bu för ett minimigränsvärde och ett ytterligare inställningselement 36 för ett maxímigräns- värde. Via anslutningar 38 och UU kan med hjälp av en tvångs- styrning de på inställningselementen SH resp. 36 inställda gräns- värdena under- resp. överskridas.The output signal from the second comparator reaches 2% via a line 30 to the input of a limiter 32. The limiter 32 has a setting element Bu for a minimum limit value and a further setting element 36 for a maximum limit value. Via connections 38 and UU, with the aid of a forced control, the setting elements SH resp. 36 set limit values below resp. exceeded.

Begränsarens 32 utgångssignal föres via en ledning H2 till en andra komparator UU och tjänar efter förstärkning som in- ställningssignal, vilken via en ledning M6 föres till en inställ- ningsdetalj UB. I stället för endast en kan med inställnings- detaljen H8 även ytterligare inställningsdetaljer vara parallell- kopplade, vilka tillsammans påverkar den luftmängd, som till- föres det för ventilering eller luftkonditionering avsedda rummet. Den per tidsenhet strömmande luftmängden resp. den motsvarande lufthastigheten mätes av det redan nämnda luft- mängdskänselorganet 28. Med 50 betecknas den med luftmängds- regleringskretsen samordnade första regleringssträckan.The output signal of the limiter 32 is transmitted via a line H2 to a second comparator UU and serves after amplification as a setting signal, which is transmitted via a line M6 to a setting detail UB. Instead of only one, with the setting detail H8, additional setting details can also be connected in parallel, which together affect the amount of air that is supplied to the room intended for ventilation or air conditioning. The amount of air flowing per unit of time resp. the corresponding air velocity is measured by the already mentioned air volume sensing means 28. Denoted by 50 is the first control distance coordinated with the air volume control circuit.

Den med temperaturregleringskretsen samordnade andra regleriñgssträckan betecknas med 52. Den andra reglerings- sträckan 52 sträcker sig fram till det redan omnämnda rums- temperaturkänselorganet 15. 455 ss1 _ u . _, - _, Den med temperaturregleríngen samordnade huvudreglerings- kretsen omfattar elementen l0,l8,20,22,2H,30,32,H2,ß4,48,50, 28,52,l6 och lä.The second control distance coordinated with the temperature control circuit is denoted by 52. The second control distance 52 extends up to the already mentioned room temperature sensing means 15. 455 ss1 _ u. _, - _, The main control circuit coordinated with the temperature control comprises the elements l0, l8,20,22,2H, 30,32, H2, ß4,48,50, 28,52, l6 and lä.

Den med luftmängdsregleringen samordnade hjälpreglerings- kretsen är integrerad i huvudregleringskretsen och omfattar elementen 2N,30,32,U2,Uh,U6,50,28 och 26.The auxiliary control circuit coordinated with the air flow control circuit is integrated in the main control circuit and comprises the elements 2N, 30,32, U2, Uh, U6,50,28 and 26.

Det framgår av denna framställning, att huvudreglerings- kretsen samt hjälpregleringskretsen utgör slutna reglerings- kretsar.It appears from this presentation that the main control circuit and the auxiliary control circuit constitute closed control circuits.

I fig. 2 visas rumstemperaturen t med abskissan. Luft- mängden Q är påförd ordinatan mellan do och Ql00%. Mellan värdena O och l00% visas minimigränsvärdet Qmin och maximivärdet Qmax hos begränsaren 32 (fig. l). , vilka är inställbara på inställningselementen 3U och 36 Med Xk anges börvärdet för temperaturregleringen på abskíssan, vilket är kopplat på huvudregleringskretsens kom- parator 10 (fig. l). Med XP betecknas proportionalomrádet, vilket i det angivna utföringsexemplet ligger symmetriskt med börvärdet Xk. Proportionalomrâdet XP sträcker sig till sin bredd över ett föregivet omrâde av temperaturskalan t. Av fig. 2 framgår, att proportionabmrådet XP mellan luftmängden QO och D100% samt mellan gränsvärdena Qmin och Qmax ständigt intar samma bredd på temperaturskalan t. För att fylla detta krav är det erforderligt, att proportionalområdet XP måste ändra sin lutning, om det skall förbli lika brett oberoende av inställningen av gränsvärdena Q och Qmax. Detta krav kan uppfyllas enligt föreliggande ugpfinning.Fig. 2 shows the room temperature t with the abscissa. The amount of air Q is applied to the ordinate between do and Ql00%. Between the values 0 and 100%, the minimum limit value Qmin and the maximum value Qmax of the limiter 32 are displayed (Fig. 1). , which are adjustable on the setting elements 3U and 36 Xk indicates the setpoint for the temperature control on the abscissa, which is connected to the comparator 10 of the main control circuit (Fig. 1). XP denotes the proportional range, which in the specified embodiment is symmetrical with the setpoint Xk. The proportional range XP extends to its width over a presumed range of the temperature scale t. Fig. 2 shows that the proportional range XP between the air volume QO and D100% and between the limit values Qmin and Qmax constantly occupies the same width on the temperature scale t. it is necessary that the proportional range XP must change its slope if it is to remain equally wide regardless of the setting of the limit values Q and Qmax. This requirement can be met according to the present invention.

I fig. 3 visas i förhållande till framställningen enligt fig. 2 dessutom ett proportionalomrâde XP2, som motsvarar en anordning, vid vilken proportionalområdets lutning endast . En max inställning av det undre gränsvärdet Qmin påverkar däremot ej' ändras vid inställningen av det övre gränsvärdet Q proportionalområdets lutning. _ Eftersom man som minimal luftmängd alltid väljer en så liten del som möjligt, är det tillräckligt, om proportíonal- omrâdet XP2 endast pâverkas vid inställning av det övre . s 455 881 gränsvärdet Qmax. Avvíkelsen mellan hela proportionalområdet X och det verksamma proportíonalomrâdet Xpz är i allmänhet mindre än 25%, varför nâgra ostabiliteter vid regleringen ej uppträder resp. dessa ännu kan behärskas.Fig. 3 also shows, in relation to the representation according to Fig. 2, a proportional area XP2, which corresponds to a device in which the slope of the proportional area only. On the other hand, a maximum setting of the lower limit value Qmin does not affect the change in the setting of the upper limit value Q of the proportional range slope. Since the minimum amount of air is always selected as small as possible, it is sufficient if the proportional range XP2 is only affected when setting the upper. s 455 881 limit value Qmax. The deviation between the entire proportional area X and the effective proportional area Xpz is generally less than 25%, so that some instabilities in the regulation do not occur resp. these can still be mastered.

Av fig. 2 och 3 framgår karakteristiken för hela den i fig. 1 visade regleringskretsen. Om den uppmätta rumstemperaturen t avviker från börvärdet Xk, inställer regulatorn luftmängden Q mellan gränsvärdena Q och Qmax motsvarande det visade pro- portionalomrâdet XP rïêg. X 2. Om gränsvärdena Qmin eller Qmax genom styrning av begränsaren 32 över anslutningarna 38 eller UU under-resp. överskrides, kan regulatorn inställa luftmängden alltefter uppgift antingen på QO eller till Q100%. Luftmängden QO väljes, om det för ventilation eller luftkonditionering avsedda rummet ej är upptaget eller om ett fönster eller en dörr öppnas för ventilation. För detta ändamål kan pà dörren eller fönstret vara anordnad en elektrisk kontakt, som in- verkar på regulatorn. Den fulla luftmängden Q100% kan då in- ställas, exempelvis med en manuell omkopplare, om ett försam- lingsrum under en paus skall ventileras med den största till förfogande stående luftmängden (stötventilation).Figures 2 and 3 show the characteristics of the entire control circuit shown in Figure 1. If the measured room temperature t deviates from the setpoint Xk, the controller sets the amount of air Q between the limit values Q and Qmax corresponding to the displayed proportional range XP rïêg. X 2. If the limit values Qmin or Qmax by controlling the limiter 32 over the connections 38 or UU below resp. is exceeded, the controller can set the air volume according to the information either on QO or to Q100%. The amount of air QO is selected if the room for ventilation or air conditioning is not occupied or if a window or door is opened for ventilation. For this purpose, an electrical contact can be arranged on the door or window, which acts on the controller. The full air volume Q100% can then be set, for example with a manual switch, if a meeting room during a break is to be ventilated with the largest available air volume (shock ventilation).

Claims

455 881 «P A T E N T K R A V

A method for controlling a ventilation or air conditioning system, in which a signal from a main control circuit (10, 18, 22, 2, 30, 32, U2, HU, ß6, 50, 28, 52, y, 16, 1H) is applied to an air flow auxiliary control circuit. (2H, 30,32, H2, uH, H6,50,28,26) as a control variable for influencing the amount of air (Q) supplied to the supply air to the ventilated or air conditioned room (52) in proportion to the signal from the main control circuit. control quantity (t), the supplied air quantity (Q) being assigned a lower limit value (Qmin) and an upper limit value (Qmax), characterized in that the control ratio determining the proportional range (Xp), which determines the the quantity auxiliary control circuit supplied with the air quantity (Q) depending on the deviation of the control variable (t) from a selected setpoint (Xk) along a characteristic line (60), is selected so that the extent of the proportionality range becomes independent of, Q> the selected limit values (Q max min

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the main control circuit has a first comparator (10), to which the signal from the preselected temperature setpoint (Xk) and the actual value signal from the actual value measured by a temperature sensing means (Sat) at the room temperature to be controlled, it is supplied that the output of the first comparator (10) is connected to the first input of a second comparator (2H) of the air flow auxiliary control circuit, which is supplied via its second input with the actual value signal from the air value resp. . air velocity sensing means (28) measured the amount of air, that the output of the second comparator (2H) is connected via a limiter (32) to an adjusting means (H8) for adjusting the amount of air supplied to the space 455 881 and that the limiter (32) has setting elements (3U). , 36) for the lower (Qmín) and the upper limit value (Qmax), at least the setting element (36) for the upper limit value (Qmax) being connected to switching elements for determining the proportional range (Xp) so that in a setting of this limit value maintain the position of the side of the proportional range (Xp) coordinated with the upper limit value (Qmax) independent of the upper default limit value (Qmax).

3. Device according to claim 1, characterized in that at least one of the setting elements for the two limit values (Qmin, Qmax) is arranged to be short-circuited by means of a short-circuit element for eliminating the set limit value. H. Device according to claim 3, characterized in that the short-circuit elements have connections (38, NO) to which switches (39, H1) are connected.