EP0167729A1 - Method for the renewal and conditioning of the indoor air in the occupied space of halls - Google Patents

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EP0167729A1
EP0167729A1 EP85104808A EP85104808A EP0167729A1 EP 0167729 A1 EP0167729 A1 EP 0167729A1 EP 85104808 A EP85104808 A EP 85104808A EP 85104808 A EP85104808 A EP 85104808A EP 0167729 A1 EP0167729 A1 EP 0167729A1
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EP
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air
hall
temperature
conditioning
jet
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Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/26—Arrangements for air-circulation by means of induction, e.g. by fluid coupling or thermal effect

Definitions

  • the invention relates to a method for renewing and conditioning the room air in the lounge area of halls with heights greater than 5 m, conditioned conditioning air, guided and controlled by a second air jet, flowing through the lounge area of the hall, and a device for carrying out the method.
  • the object of the invention is to develop a ventilation method for large halls with minimum heights of 5 m - such as manufacturing, exhibition or sports halls - for the implementation of which only systems are required which are in the ceiling area of the hall requires as few installations as possible, so that, for example, the incidence of light from skylights or work processes - such as crane travel - are not obstructed if possible.
  • this object is achieved in that air is used as the control jet, the temperature of which corresponds at least approximately to the temperature level in the hall, and further that the conditioning air and the control air above the stay area from at least approximately opposite air outlets as directed jets into the Hall are blown in, and that, finally, at least during the transition from one operating mode to another, the pulse of the control jet, which is formed as the product of volume flow and speed, is changed stepwise or continuously; a device for carrying out the method is in turn characterized by two at least approximately opposite air outlets which are arranged at least seven times the hall height above the floor, one being connected to a source of conditioned compressed air and the other being connected to a compressed air source is acted upon, the air conveys at least approximately the same temperature as the hall air and, furthermore, its pressure potential can be adjusted.
  • the new method can be carried out with the help of air outlets installed on intermediate fittings.
  • the aim is to warm up the warm air as much as possible during operating modes a) and b) by thoroughly mixing the "ceilings "- Use air with the rest of the hall air with the help of the control jet for heating the lounge area.
  • the aim is not to have a vertical temperature gradient over the entire height of the hall.
  • the speed for the control air jet is selected for the heating operation in such a way that it is 1.2 to 1.8 times that in the area of the air outlet for the conditioning air Conditioning air speed is, and that the control air jet is directed and processed so that it covers the hall ceiling at least in the last part of its throw.
  • the injected conditioning air is deflected downward into the lounge area immediately after it enters.
  • the control jet reaching up to the ceiling ensures intensive "mixing" of the warm ceiling air into the mixed air circulation generated for heating the lounge area.
  • the warm ceiling air remains as undisturbed as possible above the air jets directed against each other; this can be achieved if - in the operating modes c) and d) - the jet impulse of the control air for cooling operation is reduced so that the two jets collide and mix in a desired area between the two air outlets, preferably in the middle, with a stratification the hall air and a temperature gradient in the vertical direction is maintained.
  • the compressed air source for the control jet can also be supplied with suitably prepared air from the outside atmosphere or other origin, it is easiest and most economical to use indoor air directly for the control jet; it is therefore expedient if the compressed air source for the air, which is at least similar in temperature to the hall air in terms of temperature, directly draws in and accelerates the hall air.
  • the fan can also be equipped with a variable-speed drive. Finally, especially in the transition period, a change in the described operating modes can be initiated in a simple manner if the temperature of the conditioning air and / or the pulse of the control air jet is controlled by room thermostats located in the lounge area.
  • the floor plan of Hall 1 (Fig. L) is divided into four equal zones 2, which have dimensions of 35 x 2 0 m 2.
  • the height H (Fig. 2) of hall 1 is about 9 m.
  • air outlets 3 and 4 are provided opposite each other at a height of 6 - 6.5 m.
  • a primary or conditioning air jet is blown into each zone from the air outlet 3 by means of a fan 5 (FIG. 2). With this air, which is drawn in as fresh air from the outside atmosphere - possibly via filters (not shown) - passes through a heat exchanger 6 in which it is heated or cooled before it exits into the hall interior.
  • the heat exchanger 6 is connected to a supply line 8 provided with a flow control valve 7 and a return line 9, in which a shut-off device 12 is provided, to a network (not shown) for a heating or cooling medium - in general in both cases appropriately tempered Water - connected.
  • the flow control valve 7 is adjusted by a controller 10, the input signal of which is supplied by a room thermostat 11, which is arranged separately in the lounge area 1A of the people in hall 1 or in each zone 2.
  • the controller 10 outputs a second signal, which reaches a speed controller 13 for the drive motor, not shown, of a second fan 14. Hall air is drawn in directly by this fan 14, the drive speed of which can be set in stages, for example in five stages, and as a control or secondary air jet blown out of the air outlet 4 against the primary air jet from the air outlet 3, as will be described later.
  • the flow distribution shown in FIG. 3 results in the new method.
  • the primary air jet from conditioned air in this case at least heated to the hall temperature, is only relatively short, since the control jet formed from the hall air is blown against the primary air jet at such a speed that it has a higher speed in the area of the air outlet 3 for the conditioning air. for example 1.2 to 1.8 times the speed - than the primary beam has.
  • the supply air which is made up of primary and secondary air, is mainly deflected downwards according to the laws of beam expansion and flows directly through lounge area 1A.
  • the pulse of the control jet is reduced so far, for example by reducing the speed of the drive for the fan 14 - and / or, if appropriate, the pulse of the primary jet is increased accordingly - that the flow diagram sketched in FIG. 4 is produced.
  • the speeds of the two beams are selected so that they meet at least approximately in the middle of Hall 1 or Zone 2. This creates two circulations in the lounge area lA with which cooled primary air, mixed with control or secondary air from the control jet, is transported through the lounge area lA.
  • the reduced widening of the control beam also has the effect that the lounge area 1A is shielded from the warm air collecting on the ceiling, which is drawn off by the exhaust air device 15, without stressing the lounge area 1A.
  • the new process creates a temperature stratification over the height.
  • the room or hall air temperature t in degrees C is plotted horizontally as the abscissa, which is measured by the room thermostat 11 (FIG. 2).
  • the curve curve shown in the lower third k shows the position of the valve 7 as a function of the temperature t when a cooling medium passes through the heat exchanger 6 for cooling the primary air, the lower level z for a closed valve and the level g for a fully open valve 7 applies.
  • the upper third h of diagram 5 embodies the position of valve 7 in heating mode.
  • the speeds for driving the fan 14, which are set at the different room temperatures, are plotted in the central area i. M denotes the maximum speed and n the minimum speed.
  • a setpoint temperature t 1 of 18 ° C is set on the room thermostat 11.
  • the valve 7 on the heat exchanger 6, which is charged with a heating medium is initially fully open.
  • the fan 14 runs at maximum speed m, so that the flow pattern of FIG. 3 is given.
  • the valve 7 is closed linearly proportional to the rising temperature. If the room air temperature continues to rise, the heat generated in hall 1A is sufficient to cover the demand if fan 14 continues to deliver its full output.
  • neither heating nor cooling media for the primary or conditioning air are therefore made available at the maximum speed of the fan 14.
  • the temperature setpoint t 2 is set at 22 ° C.
  • the flow diagram sketched in FIG. 4 results, for example.
  • the conditioning air is cooled in the heat exchanger 6 before it is blown into the hall 1, the valve 7 in the supply line 8 for the coolant flow being proportional to the in the range w between 25 ° C and 27 ° C rising temperatures is opened and is completely open at indoor air temperatures above 27 ° C.
  • valve 7 If the supply of heat when valve 7 is fully open in heating mode - i.e. at hall temperatures below 16 ° C - and the heat dissipation when valve 7 is fully open in cooling mode - ie at hall temperatures above 28 ° C - is insufficient to meet the demand for heat or "cold" off, it is possible to increase the temperature of the heating or cooling medium and / or its flow rates or speeds through the heat exchanger 6.

Abstract

1. A method of conditioning and renewing the room air in the occupied area of halls of heights greater than 5 m, conditioning air, on the one hand, and air whose temperature corresponds at least approximately to the temperature level in the hall (1), on the other hand, being injected into the hall (1) from at least approximately oppositely situated air outlets (3, 4) above the occupied area (1A) in two jets directed in opposition, characterised in that the speed of the room temperature air jet is so selected relatively to the speed of the conditioning air, which, if required, is heated to a higher temperature, that the room temperature air jet in the area of the air outlet (3) for the conditioning air still has a speed which corresponds at least approximately to the speed of entry of the conditioning air to the hall (1) and further the room temperature air jet is so directed and opened as to sweep the hall ceiling at least in the last part of its forward travel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erneuerung und Konditionierung der Raumluft im Aufenthaltsbereich von Hallen mit Höhen grösser 5 m, wobei aufbereitete Konditionierungsluft, von einem zweiten Luftstrahl geführt und gesteuert, durch den Aufenthaltsbereich der Halle strömt, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for renewing and conditioning the room air in the lounge area of halls with heights greater than 5 m, conditioned conditioning air, guided and controlled by a second air jet, flowing through the lounge area of the hall, and a device for carrying out the method.

Aus der CH-PS 580 788 ist ein Verfahren zur Belüftung von Hallen bekannt, bei dem Frisch- oder Konditionierungsluft durch Ejektorluftströme in dem Raum bzw. der Halle transportiert und verteilt wird, wobei das Volumen des Frischluftstromes gross ist gegenüber demjenigen des Ejektorluftstromes.From CH-PS 580 788 a method for ventilation of halls is known in which fresh or conditioning air is transported and distributed in the room or hall by ejector air flows, the volume of the fresh air flow being large compared to that of the ejector air flow.

Die für die Durchführung dieses bekannten Belüftungsverfahrens notwendige Anlage, für die z.B. über den Hallenraum verteilt Ejektordüsen und das notwendige Netz von Versorgungsleitungen erforderlich sind, ist aufwendig und benötigt über die Deckenfläche verteilte Installationen.The system necessary for the implementation of this known ventilation method, for which e.g. Ejector nozzles distributed over the hall space and the necessary network of supply lines are required is complex and requires installations distributed over the ceiling area.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Belüftungsverfahren für grosse Hallen mit Mindesthöhen von 5 m - wie z.B. Fabrikations-, Ausstellungs- oder Sporthallen - zu entwickeln, für dessen Durchführung nur Anlagen erforderlich sind, die im Deckenbereich der Halle möglichst wenig Installationen erfordern, so dass z.B. der Lichteinfall durch Oberlichter oder Arbeitsabläufe - wie z.B. Kranfahrten - möglichst nicht behindert werden.The object of the invention is to develop a ventilation method for large halls with minimum heights of 5 m - such as manufacturing, exhibition or sports halls - for the implementation of which only systems are required which are in the ceiling area of the hall requires as few installations as possible, so that, for example, the incidence of light from skylights or work processes - such as crane travel - are not obstructed if possible.

Mit der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Steuerstrahl Luft verwendet wird, deren Temperatur mindestens annähernd dem Temperaturniveau in der Halle entspricht, dass ferner die Konditionierungsluft und die Steuerluft oberhalb des Aufenthaltsbereichs aus mindestens annähernd einander gegenüberliegenden Luftauslässen als gegeneinander gerichtete Strahlen in die Halle eingeblasen werden, und dass schliesslich mindestens beim Uebergang von einer Betriebsart auf eine andere der als Produkt aus Volumenstrom und Geschwindigkeit gebildete Impuls des Steuerstrahls stufenweise oder kontinuierlich geändert wird; eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ihrerseits gekennzeichnet durch zwei mindestens annähernd einander gegenüberliegende Luftauslässe, die mindestens in O,7-facher Hallenhöhe über dem Boden angeordnet sind, wobei der eine mit einer Quelle für konditionierte Druckluft verbunden ist, während der andere von einer Druckluftquelle beaufschlagt ist, die Luft von mindestens annähernd gleicher Temperatur wie die Hallenluft fördert und darüberhinaus in ihrem Druckpotential einstellbar ist.With the present invention, this object is achieved in that air is used as the control jet, the temperature of which corresponds at least approximately to the temperature level in the hall, and further that the conditioning air and the control air above the stay area from at least approximately opposite air outlets as directed jets into the Hall are blown in, and that, finally, at least during the transition from one operating mode to another, the pulse of the control jet, which is formed as the product of volume flow and speed, is changed stepwise or continuously; a device for carrying out the method is in turn characterized by two at least approximately opposite air outlets which are arranged at least seven times the hall height above the floor, one being connected to a source of conditioned compressed air and the other being connected to a compressed air source is acted upon, the air conveys at least approximately the same temperature as the hall air and, furthermore, its pressure potential can be adjusted.

Bei dem neuen Verfahren werden von gegenüberliegenden Seiten aus oberhalb des Aufenthaltsbereiches zwei gegeneinander gerichtete Luftströme erzeugt, die aufeinander prallen und teilweise in den Aufenthaltsbereich abgelenkt werden; da die Vorrichtungselemente an und in den Seitenwänden der Halle angeordnet sind, bleibt ihr Deckenraum frei von Installationseinbauten. Mit einer Vorrichtung lassen sich dabei Flächen oder Zonen bis zu etwa 35 x 20 m2 belüften und konditionieren, so dass Hallen, deren eine Längsabmessung 35 m nicht übersteigt, im Inneren keine zusätzlichen Einbauten für die Belüftung benötigen. Grössere "Breiten" als 20 m lassen sich durch Aneinanderreihen mehrerer Zonen abdecken.In the new method, two opposing air flows are generated from opposite sides above the lounge area, which collide with one another and are partially deflected into the lounge area; Since the fixture elements are arranged on and in the side walls of the hall, their ceiling space remains free of installation components. With one device Ventilate and condition areas or zones up to approximately 35 x 20 m 2 , so that halls, the length of which does not exceed 35 m, do not require any additional internals for ventilation. "Widths" larger than 20 m can be covered by stringing together several zones.

Ist der Minimalabstand zwischen den Hallenwänden grösser als 35 m, so lässt sich das neue Verfahren mit Hilfe von Luftauslässen, die an Zwischeneinbauten installiert sind, durchführen.If the minimum distance between the hall walls is greater than 35 m, the new method can be carried out with the help of air outlets installed on intermediate fittings.

Unter den "verschiedenen Betriebsarten" werden die folgenden vier Betriebszustände verstanden:

  • a) Heizen während der kalten Jahreszeit; die notwendige Wärme wird der Halle von aussen zugeführt, vorteilhafterweise durch erhöhte Konditionierungsluft-Temperaturen.
  • b) "Isothemer Heizbetrieb" während der Uebergangszeit; die in der Halle produzierte Wärme, beispielsweise von Maschinen und Apparaten, reicht aus für eine Beheizung des Aufenthaltsbereiches; die Temperatur der zugeführten Konditionierungsluft ist ungefähr gleich der Hallenlufttemperatur.
  • c) "Isotherτer Kühlbetrieb" während der Uebergangszeit; die in der Halle produzierte Wärme ist grösser als der Wärmebedarf im Aufenthaltsbereich; eine eigentliche Kühlung ist jedoch noch nicht erforderlich. Die Temperatur der zugeführten Konditionierungsluft ist ebenfalls mindestens nahe der Hallenlufttemperatur.
  • d) Kühlen während der warmen Jahreszeit; die Ueberschusswärme muss abgeführt werden, wofür vorteilhafterweise eine tiefe Temperatur der Konditionierungsluft herangezogen wird.
The "different operating modes" are understood to mean the following four operating states:
  • a) heating during the cold season; the necessary heat is supplied to the hall from outside, advantageously through increased conditioning air temperatures.
  • b) "Isothemic heating mode" during the transition period; the heat produced in the hall, for example from machines and equipment, is sufficient to heat the lounge area; the temperature of the conditioning air supplied is approximately equal to the hall air temperature.
  • c) "Isothermal cooling operation" during the transition period; the heat produced in the hall is greater than the heat requirement in the lounge area; however, actual cooling is not yet necessary. The temperature of the conditioning air supplied is also at least close to the hall air temperature.
  • d) cooling during the warm season; the excess heat must be dissipated, for which a low temperature of the conditioning air is advantageously used.

Um die Hallenwärme möglichst voll für die Heizung des Aufenthaltsbereiches zu nutzen und Verluste - beispielsweise durch das Dach - gering zu halten, wird angestrebt, die sich in der Höhe sammelnde Warmluft möglichst weitgehend während der Betriebsarten a) und b) durch intensive Durchmischung der "Decken"-Luft mit der übrigen Hallenluft mit Hilfe des Steuerstrahls für die Beheizung des Aufenthaltsbereiches heranzuziehen. Es wird dabei angestrebt, über die ganze Höhe der Halle möglichst keinen Temperaturgradienten in vertikaler Richtung zu haben. Für die Betriebsart a) und b) hat es sich daher als vorteilhaft erwiesen, wenn für den Heizbetrieb die Geschwindigkeit für den Steuerluftstrahl so gewählt wird, dass sie im Bereich des Luftauslasses für die Konditionierungsluft das 1,2- bis 1,8-fache der Konditionierungsluft-Geschwindigkeit beträgt, und dass ferner der Steuerluftstrahl so gerichtet und aufbereitet wird, dass er mindestens im letzten Teil seiner Wurfweite die Hallendecke bestreicht. Hierdurch wird die eingeblasene Konditionierungsluft unmittelbar nach ihrem Eintritt nach unten in den Aufenthaltsbereich abgelenkt. Gleichzeitig sorgt der bis zur Decke reichende Steuerstrahl für eine intensive "Einmischung" der warmen Deckenluft in die für die Beheizung des Aufenthaltsbereiches erzeugte Mischluft-Zirkulation.In order to use the heat of the hall as fully as possible for heating the lounge area and to keep losses - for example through the roof - low, the aim is to warm up the warm air as much as possible during operating modes a) and b) by thoroughly mixing the "ceilings "- Use air with the rest of the hall air with the help of the control jet for heating the lounge area. The aim is not to have a vertical temperature gradient over the entire height of the hall. For the operating modes a) and b), it has therefore proven to be advantageous if the speed for the control air jet is selected for the heating operation in such a way that it is 1.2 to 1.8 times that in the area of the air outlet for the conditioning air Conditioning air speed is, and that the control air jet is directed and processed so that it covers the hall ceiling at least in the last part of its throw. As a result, the injected conditioning air is deflected downward into the lounge area immediately after it enters. At the same time, the control jet reaching up to the ceiling ensures intensive "mixing" of the warm ceiling air into the mixed air circulation generated for heating the lounge area.

Beim Kühlen ist es zweckmässig, wenn die warme Deckenluft als möglichst ungestörte Schicht oberhalb der gegeneinander geführten Luftstrahlen verbleibt; dies lässt sich erreichen, wenn - bei den Betriebsarten c) und d) - der Strahlimpuls der Steuerluft für den Kühlbetrieb so reduziert wird, dass ein Aufeinanderprallen und Vermischen beider Strahlen in einen gewünschten Bereich zwischen den beiden Luftauslässen, vorzugsweise in der Mitte, erfolgt, womit eine Schichtung der Hallenluft und ein Temperaturgradient in vertikaler Richtung aufrechterhalten wird.When cooling, it is expedient if the warm ceiling air remains as undisturbed as possible above the air jets directed against each other; this can be achieved if - in the operating modes c) and d) - the jet impulse of the control air for cooling operation is reduced so that the two jets collide and mix in a desired area between the two air outlets, preferably in the middle, with a stratification the hall air and a temperature gradient in the vertical direction is maintained.

Obwohl die Druckluftquelle für den Steuerstrahl auch mit gegebenenfalls entsprechend aufbereiteter Luft der Aussenatmosphäre oder anderer Herkunft gespeist werden kann, ist es am einfachsten und wirtschaftlichsten, für den Steuerstrahl direkt Hallenluft zu verwenden; es ist daher zweckmässig, wenn die Druckluftquelle für die mit der Hallenluft hinsichtlich der Temperatur mindestens ähnliche Luft in einem Ventilator besteht, der Hallenluft direkt ansaugt und beschleunigt. Um eine stufenweise oder kontinuierliche Aenderung des oder der Strahlimpulse zu erreichen, kann man den Ventilator darüberhinaus mit einem Drehzahl veränderbaren Antrieb ausrüsten. Schliesslich kann besonders in der Uebergangszeit ein Wechsel der beschriebenen Betriebsarten auf einfache Weise eingeleitet werden, wenn die Temperatur der Konditionierungsluft und/oder der Impuls des Steuerluftstrahls durch im Aufenthaltsbereich der Halle gelegene Raumthermostaten gesteuert wird.Although the compressed air source for the control jet can also be supplied with suitably prepared air from the outside atmosphere or other origin, it is easiest and most economical to use indoor air directly for the control jet; it is therefore expedient if the compressed air source for the air, which is at least similar in temperature to the hall air in terms of temperature, directly draws in and accelerates the hall air. In order to achieve a gradual or continuous change in the jet pulse or pulses, the fan can also be equipped with a variable-speed drive. Finally, especially in the transition period, a change in the described operating modes can be initiated in a simple manner if the temperature of the conditioning air and / or the pulse of the control air jet is controlled by room thermostats located in the lounge area.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.

  • Fig. l ist ein Grundriss einer in mehrere Zonen unterteilten Halle, die mit Hilfe des neuen Verfahrens belüftet wird;Fig. 1 is a floor plan of a hall divided into several zones, which is ventilated using the new method;
  • Fig. 2 stellt den Schnitt II-II von Fig. l dar;Fig. 2 shows the section II-II of Fig. 1;
  • Fig. 3 zeigt schematisch die Luftströmungen in der Halle beim Heizbetrieb (Betriebsart a) und b));Fig. 3 shows schematically the air flows in the hall during heating operation (operating modes a) and b));
  • Fig. 4 ist eine gleichartige Skizze, in der die Verhältnisse für den Kühlbetrieb (Betriebsart c) und d))wiedergegeben werden;Fig. 4 is a similar sketch in which the conditions for the cooling operation (mode c) and d)) are shown;
  • Fig. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Regelung der Hallenlufttemperatur wiedergibt.5 is a diagram showing an example of the regulation of the indoor air temperature.

Der Grundriss der Halle 1 (Fig. l) ist in vier gleichflächige Zonen 2 unterteilt, die Abmessungen von 35 x 20 m 2 haben. Die Höhe H (Fig. 2) der Halle 1 beträgt etwa 9 m. In der Mitte jeder Zonenschmalseite sind einander gegenüberliegend in einer Höhe von 6 - 6,5 m Luftauslässe 3 und 4 vorgesehen. Aus dem Luftauslass 3 wird mittels eines Ventilators 5 (Fig. 2) ein Primär- oder Konditionierungsluftstrahl in jede Zone eingeblasen. Bei dieser Luft, die als Frischluft aus der Aussenatmosphäre - gegebenenfalls über nicht gezeigte Filter - angesaugt wird, durchsetzt vor ihrem Austritt in den Halleninnenraum einen Wärmetauscher 6, in dem sie erwärmt oder gekühlt wird. Zu diesem Zweck ist der Wärmetauscher 6 über eine mit einem Durchflussregelventil 7 versehene Vorlaufleitung 8 und eine Rücklaufleitung 9, in der ein Absperrorgan 12 vorgesehen ist, an ein nicht weiter dargestelltes Netz für ein Heiz- oder ein Kühlmedium - im allgemeinen in beiden Fällen entsprechend temperiertes Wasser - angeschlossen.The floor plan of Hall 1 (Fig. L) is divided into four equal zones 2, which have dimensions of 35 x 2 0 m 2. The height H (Fig. 2) of hall 1 is about 9 m. In the middle of each narrow side of the zone, air outlets 3 and 4 are provided opposite each other at a height of 6 - 6.5 m. A primary or conditioning air jet is blown into each zone from the air outlet 3 by means of a fan 5 (FIG. 2). With this air, which is drawn in as fresh air from the outside atmosphere - possibly via filters (not shown) - passes through a heat exchanger 6 in which it is heated or cooled before it exits into the hall interior. For this purpose, the heat exchanger 6 is connected to a supply line 8 provided with a flow control valve 7 and a return line 9, in which a shut-off device 12 is provided, to a network (not shown) for a heating or cooling medium - in general in both cases appropriately tempered Water - connected.

Das Durchflussregelventil 7 wird von einem Regler 10 verstellt, dessen Eingangssignal von einem Raumthermostaten 11 geliefert wird, der im Aufenthaltsbereich lA der Personen in der Halle 1 bzw. in jeder Zone 2 gesondert angeordnet ist.The flow control valve 7 is adjusted by a controller 10, the input signal of which is supplied by a room thermostat 11, which is arranged separately in the lounge area 1A of the people in hall 1 or in each zone 2.

Der Regler 10 gibt ein zweites Signal aus, das zu einem Drehzahlsteller 13 für den nicht dargestellten Antriebsmotor eines zweiten Ventilators 14, gelangt. Von diesem Ventilator 14, dessen Antriebsdrehzahl stufenweise - z.B. in fünf Stufen - einstellbar ist, wird Hallenluft direkt angesaugt und als Steuer- oder Sekundärluftstrahl aus dem Luftauslass 4 gegen den Primärluftstrahl aus dem Luftauslass 3 geblasen, wie später noch beschrieben wird.The controller 10 outputs a second signal, which reaches a speed controller 13 for the drive motor, not shown, of a second fan 14. Hall air is drawn in directly by this fan 14, the drive speed of which can be set in stages, for example in five stages, and as a control or secondary air jet blown out of the air outlet 4 against the primary air jet from the air outlet 3, as will be described later.

Ueberschüssige und verbrauchte Abluft aus den einzelnen Zonen 2 wird über Abluftgeräte 15 abgezogen, während mit 16 in Fig. 1 die nicht dargestellte Dachkonstruktion der Halle 1 tragende Stützen bezeichnet sind. U eberschüssige and used air from each zone 2 is withdrawn via exhaust air device 15, while 16 in FIG. 1, the roof structure of the hall 1, not shown, bearing supports, respectively.

Während des Heizbetriebs, bei dem der Aufenthaltsbereich mit Wärme versorgt werden muss (Betriebsart a) und b)), ergibt sich bei dem neuen Verfahren die in Fig. 3 gezeigte Strömungsverteilung. Der Primärluftstrahl aus konditionierter, in diesem Fall mindestens auf Hallentemperatur erwärmter Luft, ist hierbei nur relativ kurz, da der aus Hallenluft gebildete Steuerstrahl mit einer derartigen Geschwindigkeit dem Primärluftstrahl entgegengeblasen wird, dass er im Bereich des Luftauslasses 3 für die Konditionierungsluft noch eine höhere Geschwindigkeit - beispielsweise die 1,2 bis 1,8-fache Geschwindigkeit - als der Primärstrahl besitzt. Dadurch vermischen sich die beiden Strahlen direkt im Bereich des Primärluftauslasses 3; die aus Primär- und Sekundärluft gebildete Zuluft wird gemäss den Gesetzen der Strahlausbreitung dabei vorwiegend nach unten abgelenkt und durchströmt direkt den Aufenthaltsbereich 1A.Weiterhin entsteht - besonders wenn der Steuerstrahl im letzten Bereich seiner Wurfweite bis an die Hallendecke reicht - eine intensive Durchmischung mit der Raumluft. Somit wird ein grösstmöglicher Ausgleich der Temperaturen vertikal und horizontal erreicht, was eine Nutzung der sich normalerweise im Deckenbereich sammelnden Warmluft zur Heizung - und damit Energieeinsparungen - ermöglicht.During heating operation, in which the lounge area must be supplied with heat (operating modes a) and b)), the flow distribution shown in FIG. 3 results in the new method. The primary air jet from conditioned air, in this case at least heated to the hall temperature, is only relatively short, since the control jet formed from the hall air is blown against the primary air jet at such a speed that it has a higher speed in the area of the air outlet 3 for the conditioning air. for example 1.2 to 1.8 times the speed - than the primary beam has. As a result, the two jets mix directly in the area of the primary air outlet 3; The supply air, which is made up of primary and secondary air, is mainly deflected downwards according to the laws of beam expansion and flows directly through lounge area 1A. Furthermore, there is an intensive mixing with the room air - especially if the control jet reaches the ceiling of the hall in the last area of its throw . In this way, the greatest possible compensation of the temperatures is achieved vertically and horizontally, which enables the warm air that normally collects in the ceiling area to be used for heating - and thus energy savings.

Für den Kühlbetrieb (Betriebsart c) und d)) wird der Impuls des Steuerstrahls so weit erniedrigt, beispielsweise durch Reduktion der Drehzahl des Antriebs für den Ventilator 14 - und/oder gegebenenfalls der Impuls des Primärstrahles entsprechend erhöht -, dass das in Fig. 4 skizzierte Strömungsbild entsteht. Hierbei sind die Geschwindigkeiten der beiden Strahlen so gewählt, dass sie mindestens annähernd in der Mitte der Halle 1 oder der Zone 2 aufeinander treffen. Es entstehen dadurch im Aufenthaltsbereiche lA zwei Zirkulationen, mit denen gekühlte Primärluft,gemischt mit Steuer- oder Sekundärluft aus dem Steuerstrahl,durch den Aufenthaltsbereich lA transportiert wird. Die verringerte Aufweitung des Steuerstrahls bewirkt darüberhinaus, dass der Aufenthaltsbereich lA von der sich an der Decke sammelnden Warmluft abgeschirmt ist, die vom Abluftgerät 15 abgezogen wird,ohne dass sie den Aufenthaltsbereich lA belastet. Im Gegensatz zum Heizbetrieb entsteht hier bei dem neuen Verfahren eine Temperaturschichtung über die Höhe.For cooling mode (operating modes c) and d)) the pulse of the control jet is reduced so far, for example by reducing the speed of the drive for the fan 14 - and / or, if appropriate, the pulse of the primary jet is increased accordingly - that the flow diagram sketched in FIG. 4 is produced. The speeds of the two beams are selected so that they meet at least approximately in the middle of Hall 1 or Zone 2. This creates two circulations in the lounge area lA with which cooled primary air, mixed with control or secondary air from the control jet, is transported through the lounge area lA. The reduced widening of the control beam also has the effect that the lounge area 1A is shielded from the warm air collecting on the ceiling, which is drawn off by the exhaust air device 15, without stressing the lounge area 1A. In contrast to heating operation, the new process creates a temperature stratification over the height.

Im Diagramm der Fig. 5, dem ein angenommenes Beispiel zugrundeliegt, ist horizontal als Abszisse die Raum- oder Hallenlufttemperatur t in Grad C aufgetragen, die vom Raumthermostaten 11 (Fig. 2) gemessen wird. Der im unteren Drittel k dargestellte Kurvenverlauf zeigt in Abhängigkeit von der Temperatur t die Stellung des Ventils 7 an, wenn ein Kühlmedium den Wärmetauscher 6 zur Kühlung der Primärluft durchsetzt, wobei das untere Niveau z für ein geschlossenes und das Niveau g für ein völlig geöffnetes Ventil 7 gilt.In the diagram of FIG. 5, which is based on an assumed example, the room or hall air temperature t in degrees C is plotted horizontally as the abscissa, which is measured by the room thermostat 11 (FIG. 2). The curve curve shown in the lower third k shows the position of the valve 7 as a function of the temperature t when a cooling medium passes through the heat exchanger 6 for cooling the primary air, the lower level z for a closed valve and the level g for a fully open valve 7 applies.

In gleicher Weise verkörpert das obere Drittel h des Diagramm 5 die Stellung des Ventils 7 im Heizbetrieb.In the same way, the upper third h of diagram 5 embodies the position of valve 7 in heating mode.

Im mittleren Bereich i sind die Drehzahlen für den Antrieb des Ventilators 14 aufgetragen, die bei den verschiedenen Raumtemperaturen eingestellt sind. Mit m sind dabei die Maximal- und mit n die Minimal-Drehzahl bezeichnet.The speeds for driving the fan 14, which are set at the different room temperatures, are plotted in the central area i. M denotes the maximum speed and n the minimum speed.

Bei tiefen Raum- bzw. Hallenlufttemperaturen, bei denen ein Heizen der Primä rluft erforderlich ist, wird eine Sollwerttemperatur t1 von 18° C am Raumthermostaten 11 eingestellt. Um diese zu gewährleisten, ist das Ventil 7 am mit einem Heizmedium beschickten Wärmetauscher 6 zunächst voll geöffnet. Der Ventilator 14 läuft mit Maximaldrehzahl m, so dass das Strömungsbild der Fig. 3 gegeben ist. In einem Bereich r zwischen 17° und 19° C Hallenlufttemperatur wird das Ventil 7 proportional zur ansteigenden Temperatur linear kontinuierlich geschlossen. Bei weiter steigender Raumlufttemperatur reicht die in der Halle lA erzeugte Wärme zur Deckung des Bedarfs aus, wenn der Ventilator 14 nach wie vor seine volle Leistung abgibt. In einem Intervall s von 19° bis 21° C werden daher bei Maximaldrehzahl des Ventilators 14 weder Heiznoch Kühlmedien für die Primär- oder Konditionierungsluft zur Verfügung gestellt. In diesem sogenannten "Isotherm"- der Bereich/von etwa 19 bis etwa 25° C angenommen ist, ist jedoch der Temperatursollwert t2 auf 22° C festgelegt.At low room or hall air temperatures, where heating of the primary air is required, a setpoint temperature t 1 of 18 ° C is set on the room thermostat 11. To ensure this, the valve 7 on the heat exchanger 6, which is charged with a heating medium, is initially fully open. The fan 14 runs at maximum speed m, so that the flow pattern of FIG. 3 is given. In a range r between 17 ° and 19 ° C hall air temperature, the valve 7 is closed linearly proportional to the rising temperature. If the room air temperature continues to rise, the heat generated in hall 1A is sufficient to cover the demand if fan 14 continues to deliver its full output. In an interval s of 19 ° to 21 ° C., neither heating nor cooling media for the primary or conditioning air are therefore made available at the maximum speed of the fan 14. In this so-called "isothermal" - the range / from about 19 to about 25 ° C is assumed, however, the temperature setpoint t 2 is set at 22 ° C.

Steigt die Hallentemperatur dabei über 21° C, so ist die in der Halle lA erzeugte Wärme grösser als der Bedarf, ohne dass bereits eine Kühlung der Primärluft erforderlich wird. In einem Temperaturintervall u zwischen 21° und 23° C wird daher die Drehzahl des Ventilators 14 stufenweise erniedrigt, was eine stufenweise Verringerung der Wurfweite des Steuerstrahls und eine entsprechende Vergrösserung des Konditionierungsluftstrahls zur Folge hat. Auf diese Weise wird in diesem Temperaturintervall sukzessive mehr Wärme aus dem Aufenthaltsbereich 1A abgeführt, ohne dass dazu die Primärluft gekühlt wird.If the hall temperature rises above 21 ° C, the heat generated in hall 1A is greater than the requirement, without the primary air already having to be cooled. In a temperature interval u between 21 ° and 23 ° C, the speed of the fan 14 is therefore gradually reduced, which results in a gradual reduction in the throwing distance of the control jet and a corresponding increase in the conditioning air jet. That way, in this Temperature interval successively more heat is removed from the stay area 1A without the primary air being cooled.

Ist bei etwa 23° C Hallenlufttemperatur die niedrigste Stufe der Antriebsdrehzahl für den Ventilator 14 erreicht, so ergibt sich beispielsweise das in Fig. 4 skizzierte Strömungsbild. Die damit erreichte Abschirmung der Warmluft an der Decke vom Aufenthaltsbereich 1A erlaubt, in einem Temperaturintervall v, das bis zu etwa 25° C reicht, ohne direkte Kühlung der Konditionierungsluft auszukommen, zumal bei hohen Aussentemperaturen der Hallenlufttemperatur-Sollwert bekanntlich aus gesundheitlichen Gründen für die Insassen erhöht werden muss und zu t3 = 26° C festgesetzt ist.If the lowest stage of the drive speed for the fan 14 is reached at about 23 ° C. in the hall air temperature, the flow diagram sketched in FIG. 4 results, for example. The shielding of the warm air on the ceiling from lounge area 1A thus achieved allows a temperature interval v that extends up to about 25 ° C to be achieved without direct cooling of the conditioning air, especially as the indoor air temperature setpoint is known to be high for the occupants for health reasons, as is well known must be increased and fixed at t 3 = 26 ° C.

Ab einer Hallenlufttemperatur von 25° C wird die Konditionierungsluft in dem Wärmetauscher 6 gekühlt, ehe sie in die Halle 1 eingeblasen wird, wobei im Bereich w zwischen 25° C und 27° C das Ventil 7 in der Vorlaufleitung 8 für den Kühlmittelstrom proportional zu den steigenden Temperaturen geöffnet wird und bei Hallenlufttemperaturen über 27° C vollständig offen ist.From a hall air temperature of 25 ° C, the conditioning air is cooled in the heat exchanger 6 before it is blown into the hall 1, the valve 7 in the supply line 8 for the coolant flow being proportional to the in the range w between 25 ° C and 27 ° C rising temperatures is opened and is completely open at indoor air temperatures above 27 ° C.

Reichen die Wärmezufuhr bei voll geöffnetem Ventil 7 im Heizbetrieb - also bei Hallentemperaturen unter 16° C - und die Wärmeabfuhr bei voll geöffnetem Ventil 7 im Kühlbetrieb - d.h. bei Hallentemperaturen über 28° C - zur Deckung des Bedarfs an Wärme bzw. "Kälte" nicht aus, so ist es möglich, die Temperatur des Heiz- bzw. des Kühlmediums und/oder ihre Durchflussmengen bzw. Geschwindigkeiten durch den Wärmetauscher 6 zu erhöhen.If the supply of heat when valve 7 is fully open in heating mode - i.e. at hall temperatures below 16 ° C - and the heat dissipation when valve 7 is fully open in cooling mode - ie at hall temperatures above 28 ° C - is insufficient to meet the demand for heat or "cold" off, it is possible to increase the temperature of the heating or cooling medium and / or its flow rates or speeds through the heat exchanger 6.

Weiterhin kann eine Möglichkeit vorgesehen sein, beispielsweise durch Erhöhung der Strahlimpulse bei plötzlichem starkem Schadstoffanfall kurzzeitig eine rasche und gründliche Durchlüftung zumindest des Aufenthaltsbereichs lA vorzusehen, wobei die Komfortbedingungen für Personen im Aufenthaltsbereich lA allerdings kurzzeitig verlassen werden.Furthermore, a possibility can be provided, for example by increasing the jet impulses in the event of a sudden, high level of pollutant, to provide rapid and thorough ventilation at least of the lounge area lA, the comfort conditions for people in the lounge area lA being briefly abandoned, however.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erneuerung und Konditionierung der Raumluft im Aufenthaltsbereich von Hallen mit Höhen grösser 5 m, wobei aufbereitete Konditionierungsluft, von einem zweiten Luftstrahl geführt und gesteuert, durch den Aufenthaltsbereich der Halle strömt, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerstrahl Luft verwendet wird, deren Temperatur mindestens annähernd dem Temperaturniveau in der Halle (1) entspricht, dass ferner die Konditionierungsluft und die Steuerluft oberhalb des Aufenthaltsbereichs (lA) aus mindestens annähernd einander gegenüberliegenden Luftauslässen (3, 4) als gegeneinander gerichtete Strahlen in die Halle (1) eingeblasen werden, und dass schliesslich mindestens beim Uebergang von einer Betriebsart auf eine andere der als Produkt aus Volumenstrom und Geschwindigkeit gebildete Impuls des Steuerstrahls stufenweise oder kontinuierlich geändert wird.1.Procedure for the renewal and conditioning of the room air in the lounge area of halls with heights greater than 5 m, whereby conditioned air, guided and controlled by a second air jet, flows through the lounge area of the hall, characterized in that air is used as the control jet, the temperature of which corresponds at least approximately to the temperature level in the hall (1), that the conditioning air and the control air above the lounge area (lA) are blown into the hall (1) from jets (3, 4) which are at least approximately opposite one another, and that finally, at least during the transition from one operating mode to another, the pulse of the control jet, which is formed as the product of the volume flow and speed, is changed stepwise or continuously. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Heizbetrieb (Betriebsart a) und b); Fig. 3) die Geschwindigkeit für den Steuerluftstrahl so gewählt wird, dass sie im Bereich des Luftauslasses (3) für die Konditionierungsluft das 1,2- bis 1,8-fache der Konditionierungsluft-Geschwindigkeit beträgt, und dass ferner der Steuerluftstrahl so gerichtet und aufgeweitet wird, dass er mindestens im letzten Teil seiner Wurfweite die Hallendecke bestreicht.2. The method according to claim 1, characterized in that for heating operation (operating modes a) and b); Fig. 3) the speed for the control air jet is selected so that it is 1.2 to 1.8 times the conditioning air speed in the area of the air outlet (3) for the conditioning air, and that the control air jet is also directed and is expanded to cover the hall ceiling at least in the last part of its throw. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlimpuls der Steuerluft für den Kühlbetrieb (Betriebsart c) und d); Fig. 4) so reduziert wird, dass ein Aufeinanderprallen und Vermischen beider Strahlen in einen gewünschten Bereich zwischen den beiden Luftauslässen (3, 4), vorzugsweise in der Mitte, erfolgt.3. The method according to claim 1, characterized in that the jet pulse of the control air for cooling operation (mode c) and d); Fig. 4) is reduced so that a collision and mixing of the two beams into one desired area between the two air outlets (3, 4), preferably in the middle. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallenlufttemperatur durch Aenderung der Konditionierungsluft-Temperatur geändert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hall air temperature is changed by changing the conditioning air temperature. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei mindestens annähernd einander gegenüberliegende Luftauslässe (3, 4), die mindestens in 0,7-facher Hallenhöhe über dem Boden angeordnet sind, wobei der eine mit einer Quelle (5, 6) für konditionierte Druckluft verbunden ist, während der andere von einer Druckluftquelle (14) beaufschlagt ist, die Luft von mindestens annähernd gleicher Temperatur wie die Hallenluft fördert und darüberhinaus in ihrem Druckpotential einstellbar ist.5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by two at least approximately opposite air outlets (3, 4) which are arranged at least 0.7 times the hall height above the floor, the one with a source (5, 6 ) is connected for conditioned compressed air, while the other is acted upon by a compressed air source (14), which conveys air of at least approximately the same temperature as the hall air and, furthermore, its pressure potential can be adjusted. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftquelle (14) für die mit der Hallenluft hinsichtlich der Temperatur mindestens ähnliche Luft in einem Ventilator besteht, der Hallenluft direkt ansaugt und beschleunigt.6. The device according to claim 5, characterized in that the compressed air source (14) for the air at least similar to the hall air in terms of temperature is in a fan that draws in and accelerates the hall air directly. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator durch einen Antrieb mit veränderbarer Drehzahl angetrieben ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the fan is driven by a drive with variable speed. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Konditionierungsluft und/oder der Impuls des Steuerluftstrahls durch im Aufenthaltsbereich (lA) der Halle (1) gelegene Raumthermostaten (11) gesteuert wird.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the temperature of the conditioning air and / or the pulse of the control air jet is controlled by room thermostats (11) located in the lounge area (lA) of the hall (1).
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