用于控制空間內(nèi)的能耗的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于控制空間內(nèi)的能耗的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明借助至少一個(gè)專門的測(cè)量單元(3)檢測(cè)所述空間內(nèi)的能量流以及向該空間內(nèi)的能量傳輸和/或從該空間向外的能量傳輸，由此用控制單元(4)確定該空間的整體的能量收支，并且由此通過向用戶或者向通風(fēng)技術(shù)設(shè)備輸出信號(hào)調(diào)節(jié)空氣輸入量和空氣排出量。
【專利說明】用于控制空間內(nèi)的能耗的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在考慮最優(yōu)的舒適性的情況下控制一個(gè)空間內(nèi)的能耗的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]基于化石能源的萎縮的儲(chǔ)備、不能清楚可見的氣候變化和人對(duì)舒適的和能夠付的起的居住的希望，存在對(duì)于用于對(duì)空間進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能的和低成本的方法的一種日益增加的需求。
[0003]為降低能量需求，對(duì)于建筑物采用了多種多樣的隔熱措施。在通常的措施中雖然能夠?qū)崿F(xiàn)較高的保溫，但是幾乎不重視通風(fēng)情況的適配。已知在整修和翻新舊建筑時(shí)遇到潮濕的問題，特別以形成霉菌的方式，其通過不合適的保溫措施引起。
[0004]對(duì)于汽車，例如從DE 37 26 122 Cl中已知，在空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)通過使用汽化器和接通壓縮機(jī)，在汽化器的輸出處過低的溫度下阻止窗玻璃的水汽。這里不是通過用外部空氣通風(fēng),而是通過加熱和必要時(shí)干燥內(nèi)部空氣對(duì)汽車內(nèi)過高的相對(duì)空氣濕度進(jìn)行反應(yīng)。
[0005]為調(diào)節(jié)對(duì)最優(yōu)的濕度范圍存在不同要求的空間內(nèi)的空氣，W096/145442A1建議:在由該空間內(nèi)的溫度和濕度構(gòu)成的第一調(diào)節(jié)回路內(nèi)規(guī)定通風(fēng)的溫度和濕度，它們?cè)诘诙{(diào)節(jié)回路中被轉(zhuǎn)變?yōu)榭照{(diào)設(shè)備的調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0006]對(duì)于在其中必須既保持最低溫度也保持最低濕度并且其中考慮在儲(chǔ)藏物的表面上保持恒定的相對(duì)空氣濕度的農(nóng)業(yè)倉庫，根據(jù)DD 268 761 Al計(jì)算一個(gè)對(duì)于所述條件合適的外部空氣和內(nèi)部空氣的混合比例且相應(yīng)的外部空氣部分通過通風(fēng)單元與內(nèi)部空氣混合并且通過循環(huán)空氣系統(tǒng)供給儲(chǔ)藏物。
[0007]DE 41 12 198 Al公開了一種方法，用于通過降低空間空氣濕度的措施、例如激活一個(gè)單級(jí)或者多級(jí)通風(fēng)機(jī)或者一個(gè)特別用于居室的除濕設(shè)備來減小內(nèi)室的相對(duì)濕度。為此，通過測(cè)量該空間的一個(gè)關(guān)鍵位置處的表面溫度確定濕度的一個(gè)當(dāng)前的切換值。此外，測(cè)量空間空氣溫度并且附帶考慮一個(gè)調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，它保證，作為在較長的時(shí)間段上的平均值在一個(gè)空間表面的一個(gè)關(guān)鍵位置處存在一些條件，它們正好可靠地阻止霉菌的生長和繁殖。
[0008]在已知的用于調(diào)節(jié)空氣的方法中根據(jù)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不考慮為加熱或者冷卻空間所需要的能量需求。
[0009]此外發(fā)現(xiàn)，未考慮對(duì)于舒適性和健康重要的VOC或者CO2的空氣污染、不好的氣味以及有害氣體甚或毒性物質(zhì)的污染。對(duì)于舒適性的另外的重要的因素例如在一個(gè)空間內(nèi)的空氣流動(dòng)以及通風(fēng)同樣未被考慮。
[0010]在這種情況下使用能夠以之識(shí)別碳?xì)浠衔锏幕旌蠚怏w傳感器也不夠，因?yàn)樵摶旌蠚怏w傳感器的信號(hào)被校準(zhǔn)到相應(yīng)的V0C，但是這些傳感器還對(duì)完全安全的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行反應(yīng)，例如香水或者酒精或者芳香油中的香料。分子中的碳原子的數(shù)目越多并且該物質(zhì)在空氣中的濃度越高，該信號(hào)越強(qiáng)。這導(dǎo)致，空間內(nèi)的令人愉快的空氣產(chǎn)生一個(gè)非常強(qiáng)的信號(hào)并且被排出。因此需要，借助多個(gè)傳感器或者在這些傳感器上的多個(gè)敏感的層來區(qū)分材料組，以便因此根據(jù)最優(yōu)的舒適性的要求和健康需要有目的地控制通風(fēng)并且適應(yīng)于人的主觀的氣味感覺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種用于調(diào)節(jié)空間的空氣的方法和設(shè)備，通過該方法和設(shè)備在使用最少的能量的情況下創(chuàng)造一種舒適的空間氣候。
[0012]在此，人的主觀的氣味感覺用作為控制變量，其中，除調(diào)節(jié)溫度和濕度外還排出有害物質(zhì)并且在空間內(nèi)保留令人感覺愉快的碳?xì)浠衔铩?br> [0013]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的方法和具有權(quán)利要求8的特征的設(shè)備解決。
[0014]本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0015]本方法允許，在通風(fēng)技術(shù)的設(shè)備內(nèi)使用該方法確定通過前者的能耗和在通常的空間的情況下給出關(guān)于打開窗戶的時(shí)間和在該空間內(nèi)和在窗戶處的相應(yīng)的空氣運(yùn)動(dòng)的信息、或者借助通風(fēng)技術(shù)的設(shè)備取決于上述量進(jìn)行控制。
[0016]一個(gè)空間內(nèi)的能含量通過多個(gè)參量確定。除確定能量輸入和能量輸出的量例如加熱、冷卻、通風(fēng)、蒸發(fā)、輻射、在場(chǎng)的人、植物等以外，物理量和化學(xué)量例如換氣、流動(dòng)、CO2含量、溫度、濕度、VOC存在、灰塵、臭氧分解、氣壓等也影響能含量。
[0017]為確定負(fù)責(zé)一個(gè)空間的能量管理的量，使用不同的測(cè)量設(shè)備。
[0018]為檢測(cè)空氣供給和空氣排出例如可以給一個(gè)警報(bào)設(shè)備的窗口接觸部設(shè)有流體傳感器。借助至少一個(gè)包括具有限定的熱電容的基體和冷卻體以及流體測(cè)量器的專門的測(cè)量單元能夠確定空間的整體的能量管理(Energiehaushalt)。作為信號(hào)源優(yōu)選使用熱稱元件或者熱偶發(fā)生器，其通過一個(gè)熱電阻與一個(gè)隔離的熱電容連接。為確定能量流，可以在空間內(nèi)或者在壁上的適宜的位置設(shè)置測(cè)量單元。一個(gè)空間的加熱體上或者空調(diào)設(shè)備的出風(fēng)位置處的各自與一個(gè)流體傳感器連接的阻性溫度傳感器確定向該空間內(nèi)的能量傳輸或者從該空間向外的能量傳輸。單個(gè)測(cè)量單元和傳感器通過總線接口或者借助無線電耦聯(lián)連接。
[0019]使用本方法能夠做到取決于有害物質(zhì)污染程度和在空間內(nèi)的存在的人數(shù)設(shè)計(jì)換氣次數(shù)，使得能量使用減低到一個(gè)最小值。這里特別是還有人的主觀氣味感覺被考慮并且可以由用戶通過一個(gè)可制定的模式矩降調(diào)整。
[0020]在此，能夠借助至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器檢測(cè)人在空間內(nèi)的存在和/或活動(dòng)，并且運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的信號(hào)提供給控制單元。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的信號(hào)由控制單元評(píng)估并且在通風(fēng)的控制中考慮。
[0021]借助所述設(shè)備，通過選擇性地檢測(cè)主能量供給源/排出源、存在的人數(shù)以及加入的物質(zhì)，優(yōu)化空間的能含量。在此特別有利的是，還在空間內(nèi)以及在供給空氣區(qū)或者排出空氣區(qū)內(nèi)檢測(cè)下面的參量:C02含量、VOC’ S選擇性的濃度、以及溫度、濕度、空氣運(yùn)動(dòng)、窗戶開/關(guān)、新風(fēng)溫度/回風(fēng)溫度和供暖以及通風(fēng)設(shè)備。安全設(shè)備與門和窗戶的現(xiàn)存接觸是適宜的，以識(shí)別這樣的信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。[0023]附圖中:
[0024]圖1示出對(duì)于設(shè)備的功能方式的一個(gè)示意圖，且
[0025]圖2表示用于控制和顯示設(shè)備的一種實(shí)施方式。
[0026]給彼此相應(yīng)的部分在所有的圖中提供相同的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1示意示出一個(gè)空間內(nèi)的設(shè)備的一種實(shí)施方式。該空間包括兩個(gè)窗戶I和一個(gè)門2，它們決定在該空間和外部空氣之間的熱傳輸?shù)闹饕糠植⑶沂沟檬覂?nèi)空氣與外部空氣的交換成為可能。通過窗戶I和門2的熱流用箭頭表示。
[0028]該設(shè)備具有下面的裝置:
[0029]-用于測(cè)量能量流的墻壁測(cè)量單元3.1。該墻壁測(cè)量單元3.1包括一個(gè)具有限定的熱容量的基體、一個(gè)冷卻器體以及一個(gè)流體測(cè)量器。另外在墻壁測(cè)量單元3.1內(nèi)可以設(shè)置用于檢測(cè)室內(nèi)溫度和室內(nèi)空氣的相對(duì)空氣濕度的傳感器以及用于測(cè)量另外的物理量和化學(xué)量的傳感器，特別是用于測(cè)量室內(nèi)空氣的二氧化碳含量、臭氧含量、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)成分、灰塵濃度和氣壓。
[0030]-用于測(cè)量供給空氣溫度和排出空氣溫度以及供給空氣量和排出空氣量的測(cè)量單元 3.3。
[0031]-中央測(cè)量單元3.2，借助該中央測(cè)量單元確定空間中心的測(cè)量值，且該中央測(cè)量單元具有和墻壁測(cè)量單元3.1相同的結(jié)構(gòu)。
[0032]-測(cè)量部件6，用于測(cè)量外部溫度以及外部空氣的相對(duì)的空氣濕度。該測(cè)量部件6還可以具有另外的測(cè)量單元，例如用于測(cè)量外部空氣的二氧化碳含量的裝置。
[0033]-控制單元4，其與測(cè)量單元3和6連接。
[0034]控制單元4評(píng)估測(cè)量結(jié)果，并且在考慮預(yù)先給定的值范圍的情況下在離開額定范圍時(shí)輸出一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)要么向用戶傳輸一個(gè)光學(xué)的和/或聲學(xué)的信息，或者控制一個(gè)自動(dòng)的通風(fēng)裝置5。此外，由此也可以控制空間取暖、空氣加濕器以及另外的設(shè)備，所述另外的設(shè)備通過離子化給空氣提供離子或者除塵。給控制軟件提供一種可能性，其例如在出現(xiàn)主觀上強(qiáng)烈感覺煩擾的氣味(溶劑、丁酸、其他不愉快的氣味)的情況下發(fā)出一個(gè)信號(hào)。控制單元4與顯示裝置連接。還可以把控制單元4的數(shù)據(jù)向一個(gè)中心的記錄和監(jiān)視點(diǎn)傳輸。
[0035]圖2示出一個(gè)測(cè)量單元3。該測(cè)量單元3包括一個(gè)具有限定的熱容量的基體、一個(gè)冷卻體以及一個(gè)流體測(cè)量器。從在空間中定位的一個(gè)或者多個(gè)測(cè)量單元3能夠確定空間的完整的能量收支。作為信號(hào)源例如使用熱偶發(fā)生器。
[0036]附圖標(biāo)記列表
[0037]I 窗戶
[0038]2 門
[0039]3測(cè)量單元
[0040]3.1墻壁測(cè)量單元
[0041]3.2中心測(cè)量單元
[0042]3.3用于供給空氣和排出空氣的測(cè)量單元
[0043]4控制單元[0044]5通風(fēng)裝置
[0045]6用于確定在外部區(qū)域內(nèi)特征值的測(cè)量裝置
【權(quán)利要求】
1.用于調(diào)節(jié)空間中的能耗的方法，其特征在于，借助至少一個(gè)測(cè)量單元(3)， -檢測(cè)該空間內(nèi)的能量流以及向該空間內(nèi)的能量傳輸和/或從該空間向外的能量傳輸， -用控制單元(4)從上述檢測(cè)內(nèi)容確定該空間的能量管理，且-由此通過向用戶或者向通風(fēng)技術(shù)設(shè)備輸出信號(hào)，在借助人的主觀的氣味感覺的情況下，調(diào)節(jié)空氣輸入量和空氣排出量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 檢測(cè)并且評(píng)估空間內(nèi)其他影響舒適性的物理量和化學(xué)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 作為影響舒適性的物理量和化學(xué)量，使用空氣溫度、相對(duì)濕度、臭氧含量、CO2含量、揮發(fā)性有機(jī)化合物成分、灰塵濃度、氣壓、供應(yīng)空氣量和排出空氣量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 還確定和考慮在該空間外存在的相關(guān)的參量。
5.根據(jù)權(quán)利 要求4所述的方法，其特征在于， 可以選擇影響舒適性的物理量和化學(xué)量的數(shù)量和加權(quán)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于， 向顯示系統(tǒng)傳輸由控制單元(4)確定的值，在該顯示系統(tǒng)上可讀出各當(dāng)前的值和關(guān)于實(shí)現(xiàn)的節(jié)能的消息。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于， 借助運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器檢測(cè)空間內(nèi)人的存在和/或活動(dòng)，并且將運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的信號(hào)提供給控制單元(4)，并且由所述控制單元評(píng)估。
8.用于調(diào)節(jié)空間內(nèi)的能耗的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括: -至少一個(gè)用于測(cè)量能量流的測(cè)量單元(3)，所述測(cè)量單元包括具有限定的熱容量的基體、冷卻器體以及流體測(cè)量器， -溫度傳感器，這些溫度傳感器分別與一個(gè)流體傳感器連接，并且這些溫度傳感器在所述空間中設(shè)置的加熱體上或者在空調(diào)設(shè)備的出風(fēng)位置處設(shè)置， -控制單元(4)，所述控制單元通過總線接口或者借助無線電耦聯(lián)與一個(gè)/多個(gè)測(cè)量單元(3)和傳感器連接，并且所述控制單元將測(cè)量單元(3)和傳感器確定的值與預(yù)先給定的額定值比較并且在從額定范圍偏離時(shí)發(fā)送信息，和 -待由控制單元(4)激活的用于觸發(fā)通風(fēng)過程的單元，所述單元也考慮人的主觀的氣味感覺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備還包括一個(gè)或者多個(gè)下述的測(cè)量單元: -用于測(cè)量所述空間內(nèi)的溫度的溫度測(cè)量單元； -用于測(cè)量所述空間內(nèi)的相對(duì)空氣濕度的濕度測(cè)量單元； -用于確定臭氧含量、CO2含量和選擇性地檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合物成分的測(cè)量單元； -用于確定臭氧含量的測(cè)量單元； -用于確定選擇性的和主觀性的CO2含量的測(cè)量單元； -用于確定揮發(fā)性有機(jī)化合物成分的測(cè)量單元；-用于確定供給空氣量和排出空氣量的測(cè)量單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于， 存在用于確定灰塵濃度和/或氣壓的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10之一所述的設(shè)備，其特征在于， 存在一個(gè)用于確定外部特征值的測(cè)量裝置(6)，借助所述用于確定外部特征值的測(cè)量裝置，測(cè)量所述空間外的溫度和該空間外的相對(duì)的空氣濕度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11之一所述的設(shè)備，其特征在于， 在測(cè)量單元(3)和傳感器上設(shè)置用于截取信號(hào)的熱偶元件或者熱偶發(fā)生器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到12之一所述的設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備為了檢測(cè)所述空間內(nèi)人的存在和/或活動(dòng)而與運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器耦合。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK104019518SQ201410203047
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】O·吉斯維特 申請(qǐng)人:Ust環(huán)境感應(yīng)技術(shù)有限公司