用于控制空间内的能耗的方法和设备的制作方法

用于控制空间内的能耗的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制空间内的能耗的方法和设备。根据本发明借助至少一个专门的测量单元(3)检测所述空间内的能量流以及向该空间内的能量传输和/或从该空间向外的能量传输，由此用控制单元(4)确定该空间的整体的能量收支，并且由此通过向用户或者向通风技术设备输出信号调节空气输入量和空气排出量。
【专利说明】用于控制空间内的能耗的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在考虑最优的舒适性的情况下控制一个空间内的能耗的方法和设备。
【背景技术】
[0002]基于化石能源的萎缩的储备、不能清楚可见的气候变化和人对舒适的和能够付的起的居住的希望，存在对于用于对空间进行空气调节的节能的和低成本的方法的一种日益增加的需求。
[0003]为降低能量需求，对于建筑物采用了多种多样的隔热措施。在通常的措施中虽然能够实现较高的保温，但是几乎不重视通风情况的适配。已知在整修和翻新旧建筑时遇到潮湿的问题，特别以形成霉菌的方式，其通过不合适的保温措施引起。
[0004]对于汽车，例如从DE 37 26 122 Cl中已知，在空调设备运行时通过使用汽化器和接通压缩机，在汽化器的输出处过低的温度下阻止窗玻璃的水汽。这里不是通过用外部空气通风,而是通过加热和必要时干燥内部空气对汽车内过高的相对空气湿度进行反应。
[0005]为调节对最优的湿度范围存在不同要求的空间内的空气，W096/145442A1建议:在由该空间内的温度和湿度构成的第一调节回路内规定通风的温度和湿度，它们在第二调节回路中被转变为空调设备的调节参数。
[0006]对于在其中必须既保持最低温度也保持最低湿度并且其中考虑在储藏物的表面上保持恒定的相对空气湿度的农业仓库，根据DD 268 761 Al计算一个对于所述条件合适的外部空气和内部空气的混合比例且相应的外部空气部分通过通风单元与内部空气混合并且通过循环空气系统供给储藏物。
[0007]DE 41 12 198 Al公开了一种方法，用于通过降低空间空气湿度的措施、例如激活一个单级或者多级通风机或者一个特别用于居室的除湿设备来减小内室的相对湿度。为此，通过测量该空间的一个关键位置处的表面温度确定湿度的一个当前的切换值。此外，测量空间空气温度并且附带考虑一个调节准则，它保证，作为在较长的时间段上的平均值在一个空间表面的一个关键位置处存在一些条件，它们正好可靠地阻止霉菌的生长和繁殖。
[0008]在已知的用于调节空气的方法中根据温度和湿度进行调节，而不考虑为加热或者冷却空间所需要的能量需求。
[0009]此外发现，未考虑对于舒适性和健康重要的VOC或者CO2的空气污染、不好的气味以及有害气体甚或毒性物质的污染。对于舒适性的另外的重要的因素例如在一个空间内的空气流动以及通风同样未被考虑。
[0010]在这种情况下使用能够以之识别碳氢化合物的混合气体传感器也不够，因为该混合气体传感器的信号被校准到相应的V0C，但是这些传感器还对完全安全的碳氢化合物进行反应，例如香水或者酒精或者芳香油中的香料。分子中的碳原子的数目越多并且该物质在空气中的浓度越高，该信号越强。这导致，空间内的令人愉快的空气产生一个非常强的信号并且被排出。因此需要，借助多个传感器或者在这些传感器上的多个敏感的层来区分材料组，以便因此根据最优的舒适性的要求和健康需要有目的地控制通风并且适应于人的主观的气味感觉。

【发明内容】

[0011]本发明的任务在于，创造一种用于调节空间的空气的方法和设备，通过该方法和设备在使用最少的能量的情况下创造一种舒适的空间气候。
[0012]在此，人的主观的气味感觉用作为控制变量，其中，除调节温度和湿度外还排出有害物质并且在空间内保留令人感觉愉快的碳氢化合物。
[0013]根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求8的特征的设备解决。
[0014]本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0015]本方法允许，在通风技术的设备内使用该方法确定通过前者的能耗和在通常的空间的情况下给出关于打开窗户的时间和在该空间内和在窗户处的相应的空气运动的信息、或者借助通风技术的设备取决于上述量进行控制。
[0016]一个空间内的能含量通过多个参量确定。除确定能量输入和能量输出的量例如加热、冷却、通风、蒸发、辐射、在场的人、植物等以外，物理量和化学量例如换气、流动、CO2含量、温度、湿度、VOC存在、灰尘、臭氧分解、气压等也影响能含量。
[0017]为确定负责一个空间的能量管理的量，使用不同的测量设备。
[0018]为检测空气供给和空气排出例如可以给一个警报设备的窗口接触部设有流体传感器。借助至少一个包括具有限定的热电容的基体和冷却体以及流体测量器的专门的测量单元能够确定空间的整体的能量管理(Energiehaushalt)。作为信号源优选使用热稱元件或者热偶发生器，其通过一个热电阻与一个隔离的热电容连接。为确定能量流，可以在空间内或者在壁上的适宜的位置设置测量单元。一个空间的加热体上或者空调设备的出风位置处的各自与一个流体传感器连接的阻性温度传感器确定向该空间内的能量传输或者从该空间向外的能量传输。单个测量单元和传感器通过总线接口或者借助无线电耦联连接。
[0019]使用本方法能够做到取决于有害物质污染程度和在空间内的存在的人数设计换气次数，使得能量使用减低到一个最小值。这里特别是还有人的主观气味感觉被考虑并且可以由用户通过一个可制定的模式矩降调整。
[0020]在此，能够借助至少一个运动检测器检测人在空间内的存在和/或活动，并且运动检测器的信号提供给控制单元。运动检测器的信号由控制单元评估并且在通风的控制中考虑。
[0021]借助所述设备，通过选择性地检测主能量供给源/排出源、存在的人数以及加入的物质，优化空间的能含量。在此特别有利的是，还在空间内以及在供给空气区或者排出空气区内检测下面的参量:C02含量、VOC’ S选择性的浓度、以及温度、湿度、空气运动、窗户开/关、新风温度/回风温度和供暖以及通风设备。安全设备与门和窗户的现存接触是适宜的，以识别这样的信息。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]下面根据附图详细说明本发明的实施例。[0023]附图中:
[0024]图1示出对于设备的功能方式的一个示意图，且
[0025]图2表示用于控制和显示设备的一种实施方式。
[0026]给彼此相应的部分在所有的图中提供相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0027]图1示意示出一个空间内的设备的一种实施方式。该空间包括两个窗户I和一个门2，它们决定在该空间和外部空气之间的热传输的主要部分并且使得室内空气与外部空气的交换成为可能。通过窗户I和门2的热流用箭头表示。
[0028]该设备具有下面的装置:
[0029]-用于测量能量流的墙壁测量单元3.1。该墙壁测量单元3.1包括一个具有限定的热容量的基体、一个冷却器体以及一个流体测量器。另外在墙壁测量单元3.1内可以设置用于检测室内温度和室内空气的相对空气湿度的传感器以及用于测量另外的物理量和化学量的传感器，特别是用于测量室内空气的二氧化碳含量、臭氧含量、挥发性有机化合物(VOC)成分、灰尘浓度和气压。
[0030]-用于测量供给空气温度和排出空气温度以及供给空气量和排出空气量的测量单元 3.3。
[0031]-中央测量单元3.2，借助该中央测量单元确定空间中心的测量值，且该中央测量单元具有和墙壁测量单元3.1相同的结构。
[0032]-测量部件6，用于测量外部温度以及外部空气的相对的空气湿度。该测量部件6还可以具有另外的测量单元，例如用于测量外部空气的二氧化碳含量的装置。
[0033]-控制单元4，其与测量单元3和6连接。
[0034]控制单元4评估测量结果，并且在考虑预先给定的值范围的情况下在离开额定范围时输出一个信号，该信号要么向用户传输一个光学的和/或声学的信息，或者控制一个自动的通风装置5。此外，由此也可以控制空间取暖、空气加湿器以及另外的设备，所述另外的设备通过离子化给空气提供离子或者除尘。给控制软件提供一种可能性，其例如在出现主观上强烈感觉烦扰的气味(溶剂、丁酸、其他不愉快的气味)的情况下发出一个信号。控制单元4与显示装置连接。还可以把控制单元4的数据向一个中心的记录和监视点传输。
[0035]图2示出一个测量单元3。该测量单元3包括一个具有限定的热容量的基体、一个冷却体以及一个流体测量器。从在空间中定位的一个或者多个测量单元3能够确定空间的完整的能量收支。作为信号源例如使用热偶发生器。
[0036]附图标记列表
[0037]I 窗户
[0038]2 门
[0039]3测量单元
[0040]3.1墙壁测量单元
[0041]3.2中心测量单元
[0042]3.3用于供给空气和排出空气的测量单元
[0043]4控制单元[0044]5通风装置
[0045]6用于确定在外部区域内特征值的测量装置
【权利要求】
1.用于调节空间中的能耗的方法，其特征在于，借助至少一个测量单元(3)， -检测该空间内的能量流以及向该空间内的能量传输和/或从该空间向外的能量传输， -用控制单元(4)从上述检测内容确定该空间的能量管理，且-由此通过向用户或者向通风技术设备输出信号，在借助人的主观的气味感觉的情况下，调节空气输入量和空气排出量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 检测并且评估空间内其他影响舒适性的物理量和化学量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 作为影响舒适性的物理量和化学量，使用空气温度、相对湿度、臭氧含量、CO2含量、挥发性有机化合物成分、灰尘浓度、气压、供应空气量和排出空气量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 还确定和考虑在该空间外存在的相关的参量。
5.根据权利 要求4所述的方法，其特征在于， 可以选择影响舒适性的物理量和化学量的数量和加权。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于， 向显示系统传输由控制单元(4)确定的值，在该显示系统上可读出各当前的值和关于实现的节能的消息。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于， 借助运动检测器检测空间内人的存在和/或活动，并且将运动检测器的信号提供给控制单元(4)，并且由所述控制单元评估。
8.用于调节空间内的能耗的设备，其特征在于，该设备包括: -至少一个用于测量能量流的测量单元(3)，所述测量单元包括具有限定的热容量的基体、冷却器体以及流体测量器， -温度传感器，这些温度传感器分别与一个流体传感器连接，并且这些温度传感器在所述空间中设置的加热体上或者在空调设备的出风位置处设置， -控制单元(4)，所述控制单元通过总线接口或者借助无线电耦联与一个/多个测量单元(3)和传感器连接，并且所述控制单元将测量单元(3)和传感器确定的值与预先给定的额定值比较并且在从额定范围偏离时发送信息，和 -待由控制单元(4)激活的用于触发通风过程的单元，所述单元也考虑人的主观的气味感觉。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于， 所述设备还包括一个或者多个下述的测量单元: -用于测量所述空间内的温度的温度测量单元； -用于测量所述空间内的相对空气湿度的湿度测量单元； -用于确定臭氧含量、CO2含量和选择性地检测挥发性有机化合物成分的测量单元； -用于确定臭氧含量的测量单元； -用于确定选择性的和主观性的CO2含量的测量单元； -用于确定挥发性有机化合物成分的测量单元；-用于确定供给空气量和排出空气量的测量单元。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于， 存在用于确定灰尘浓度和/或气压的装置。
11.根据权利要求8到10之一所述的设备，其特征在于， 存在一个用于确定外部特征值的测量装置(6)，借助所述用于确定外部特征值的测量装置，测量所述空间外的温度和该空间外的相对的空气湿度。
12.根据权利要求8到11之一所述的设备，其特征在于， 在测量单元(3)和传感器上设置用于截取信号的热偶元件或者热偶发生器。
13.根据权利要求8到12之一所述的设备，其特征在于， 所述设备为了检测所述空间内人的存在和/或活动而与运动检测器耦合。
【文档编号】F24F11/00GK104019518SQ201410203047
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2013年2月22日
【发明者】O·吉斯维特 申请人:Ust环境感应技术有限公司