EP4113026A1 - Method and system for controlling an air parameter by means of a plurality of ventilation units - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for controlling an air parameter within a room and a system for controlling an air parameter within a room using a plurality of ventilation units.
- the focus is also on energy and economic aspects when operating the devices used, a comfort-related perception of the people in the room or a reduction in a risk of infection potentially favored by a large number of people.
- the several ventilation units are usually set up in different positions within the room and can usually also be repositioned in the room in the form of a mobile version without much effort.
- One object of the present invention is therefore to provide a possibility for more efficient air conditioning of a room by means of a large number of ventilation units.
- Partial areas are individual spatial areas of the room in the sense of a subset, which are not closed off from the rest of the room in such a way that it is in principle possible with the help of air flows taking place within the room to move air from the first to the second Sub-area (or vice versa) to transfer.
- the target quantity can contain two elements in the sense of a binary description, which either indicates whether the air parameter to be controlled changes significantly in the first partial area due to operation of the second ventilation unit or not.
- possible elements of the target quantity could be the natural numbers "0" and "1", with “1” covering the case in which a significant change in the air parameter to be controlled in the first partial area is to be expected due to the operation of the second ventilation unit, and "0" covers the case where no or at least no significant change is to be expected.
- the latter could be explained with regard to the arrangement of the ventilation units in the room, for example, by the fact that the second air flow does not penetrate at all or only to a very small extent into the first partial area due to local conditions.
- the target set can, for example, also contain values of any physical quantities, their rates of change or integrals, but also time information about contain a change duration that is suitable for describing a change in the air parameter to be controlled, the enumeration not being to be understood as exhaustive.
- the target quantity of the interaction function does not necessarily have to contain the air parameter to be controlled as a physical quantity.
- a change in the air parameter to be controlled in the first sub-area due to the operation of the second ventilation unit could also be described, for example, by information contained in the target quantity about the percentage of the second air flow that flows from the second into the first sub-area, since this causes an input flow in the first sub-area is described with ideally known state variables, which mixes with the air in the first sub-area and thus leads to a change in the air parameter to be controlled there.
- the method according to the invention provides a particularly efficient way of controlling the air parameter in the first partial area of the room, which uses knowledge about the interaction between the air parameter to be controlled and the operation of the second ventilation unit, which does not introduce an air flow directly into the first partial area , he follows.
- the method thus creates the possibility of collaborative operation of at least two ventilation units using the knowledge of said mutual influence, as a result of which the individual ventilation units can be controlled particularly efficiently in order, for example, to correct a deviation of the air parameter to be controlled from a desired value as quickly as possible and at the same time at the same time to keep energy consumption, noise pollution or mechanical stress on the ventilation units to a minimum.
- the method according to the invention is extended to a control method in the course of which the air parameter to be controlled in the first sub-range, which in this case corresponds to an air parameter to be regulated, is controlled as a function of the actual and setpoint values, with a difference between the both values are relevant.
- the actual value can be detected by measuring the air parameter to be controlled or, in this case, to be regulated at one or more positions in the first partial area, in particular by means of one or more detection devices on the first ventilation unit or in an area surrounding the first ventilation unit.
- the recorded actual value preferably corresponds to a mean value of measured values of the air parameter measured at the one or more positions in the first partial area.
- the deviation is to be understood as a deviation in terms of amount, which is to be minimized.
- the step of controlling the air parameter in the first partial area is additionally carried out by adapting at least one operating parameter of the first ventilation unit.
- the method according to the invention has more actuators available for controlling the air parameter in the first partial area, as a result of which the control itself can be further improved.
- a predefined interaction function is provided in the step of providing the first interaction function.
- This provides a smart control method for controlling an air parameter within the room by means of a plurality of ventilation units, which learns in the course of the described step, among other things per se to record unknown conditions of the room and to take them into account accordingly when controlling.
- the step of determining the first interaction function also includes detecting a value profile over time of the air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area and the sub-step of determining the first interaction function is also carried out on the basis of the recorded value profile over time, in particular on the basis of a integral mean and/or on the basis of an extreme value of a rate of change of the recorded value curve over time.
- the first interaction function can be specified more precisely as a function of several output variables, which in turn enables more efficient control of the air parameter in the first sub-area, since a broader spectrum of possible constellations of air parameter and operating parameter(s) is available as the initial quantity.
- the first interaction function can preferably also be determined when the first ventilation unit is switched on.
- the step of determining the first interaction function preferably includes using a tracer gas with which the second air flow is enriched.
- a tracer gas or test gas, for example carbon dioxide
- a value of the interaction function can be at least in a first or in a second value range, with the step of controlling the air characteristic in the first sub-range switching on and/or adjusting the at least one operating parameter of the second ventilation unit if the value of the interaction function is in the first value range and a value of the air parameter to be controlled in the first sub-range exceeds a first limit value, and/or if the value of the interaction function is in the second value range and the value of the air parameter to be controlled in the first sub-range exceeds a second limit value.
- a multi-stage support operation can be provided which, depending on the extent of the interaction, which is defined via the respective value ranges, provides support for the control of the air parameter in the first partial area by the second ventilation unit only after a critical limit value has been exceeded.
- the first range of values may include cases of weak to moderate interaction
- the second range of values includes cases of high interaction.
- weak to moderate interaction it would be advantageous to use the second ventilation unit only to avoid full-load operation switch the first ventilation unit on or in addition and thus provide "conditional" support.
- said air parameter can be a combination of air temperature, concentration of carbon dioxide and concentration of volatile organic compounds, which are each weighted 30%, 20% and 50%, for example, and thus controlling the concentration of volatile organic compounds would have top priority.
- the interaction function is preferably updated by repeating the described step of determining the first interaction function.
- At least the first or the second ventilation unit is operated in a displacement air mode, in which the introduction of the respective air flow takes place with the proviso that a fresh air lake is formed adjacent to a floor area of the room.
- the room can be air-conditioned according to the displacement air principle, which is particularly suitable for use in classrooms or lecture halls and in the course of which accumulating fresh air collects on the floor of the room, the so-called fresh air sea, and each person can immediately get their individually required amount of air refers from fresh air sea, whereby this gets directly into a breathing zone of the person by the body's own buoyancy flow from the ground and exhaled air with aerosols and the like rise to the ceiling and thus does not reach the breathing zone of other people.
- Such a principle is particularly advantageous in combination with the provision of the first interaction function according to the invention, since the interaction also takes into account the effects of the fresh air lake that is formed, which is particularly advantageous in comparison to pure air circulation when used in classrooms or lecture halls. in order, for example, to control a concentration of volatile organic compounds particularly efficiently.
- the control of the air parameter in the first sub-area is improved even when using the source air mode, since it is ensured that a fresh air pool that is present is also recognized in the course of the method and taken into account accordingly, which is the case, for example, with a ventilation unit arranged on the top Detection device would make more difficult, since the fresh air lake may not penetrate to that point.
- At least the first or the second ventilation unit is operated in a fresh air mode in that the respective air flow is proportionately mixed with fresh outside air from an environment that is separate from the room, or the respective air flow consists entirely of fresh outside air.
- the room in contrast to air recirculation mode, which only circulates the air present in the room, the room can be supplied with fresh and usually less polluted outside air, which is particularly advantageous in order to increase an oxygen concentration in the course of the method according to the invention or to reduce the concentration of carbon dioxide in the room.
- At least the first or the second air flow is cleaned before it is introduced into the respective partial area, in particular in such a way that volatile organic compounds and/or solid particles and/or other impurities are removed from the respective air flow.
- the method further comprises the steps of providing a second interaction function, which describes a change in an air parameter to be controlled in the second partial area of the room as a function of the at least one operating parameter of the first ventilation unit, and controlling the air parameter in the second partial area of the room by adapting it the at least one operating parameter of the first ventilation unit and/or the at least one operating parameter of the second ventilation unit as a function of the second interaction function provided.
- a second interaction function which describes a change in an air parameter to be controlled in the second partial area of the room as a function of the at least one operating parameter of the first ventilation unit
- the method according to the invention is extended to several partial areas of the room, so that a more efficient control of an air parameter is also possible there.
- the method preferably includes providing N ventilation units, each of which is set up to introduce an Nth air flow into an Nth sub-area, providing a multiplicity of interaction functions, each of which changes an air parameter to be controlled in a specific sub-area as a function of one or several operating parameters of one or more ventilation units that are not assigned to the specific sub-area, and controlling an air parameter in the specific sub-area of the room by adjusting the one or more operating parameters of the one or more ventilation units as a function of the plurality of interaction functions provided.
- the method is extended for use with a complex network of ventilation units, with which air parameters in a single sub-area of the room are controlled in a targeted and, above all, efficient manner by collaborative operation of any number of other ventilation units using the multitude of interaction functions provided can be.
- the control device is also set up to adapt the at least one operating parameter of the second ventilation unit as a function of a first interaction function provided in a storage device of the control device, which describes a change in the air parameter to be controlled in the first partial area as a function of the at least one operating parameter of the second ventilation unit.
- the system according to the second aspect thus allows the implementation of the method for controlling an air parameter within a room according to the first aspect of the invention with all the previously described advantages of controlling the air parameter more efficiently.
- the first ventilation unit preferably comprises a detection device which is set up to detect an air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area, the control device further comprising an evaluation unit which is set up to receive an initial value from the detection device for determining the first interaction function selected air parameter in the first partial area at a first point in time and a further value of the air parameter selected for determining the first interaction function at a further, later point in time and the first interaction function on the basis of the received initial value and the received further value and to store these for provision in the memory device of the control device.
- the detection device of the first ventilation unit is preferably arranged in a lower area of the first ventilation unit in such a way that it borders on the floor surface of the room or at least faces it in order to be able to detect the presence of a fresh air pool.
- the first or the second ventilation unit preferably includes a fresh air device that is set up to mix air from an environment that is delimited with respect to the room proportionately to the respective air flow as fresh outside air or to generate the respective air flow completely from this.
- the control device is preferably designed as part of the first or as part of the second ventilation unit or is provided separately as a central control device.
- control device set up for controlling with collaborative operation of the ventilation units can be provided centrally or else decentrally.
- the problem of a possibly limited range of a wireless connection originating from a control device of one ventilation unit to other ventilation units can be solved by using a centrally positioned control device within whose wireless connection range all ventilation units are located.
- the volume flow Q 2 is usually given in units of cubic meters per hour or liters per second, with the Figures 1A to 1D specific values of the volume flow Q 2 of the second ventilation unit are denoted by ⁇ and ⁇ i , respectively.
- the first interaction functions f 12 ; g12 ; h 12 partly also depend on an air parameter K 1 to be controlled in the first sub-area, with the Figures 1A to 1D specific values of the air parameter K 1 to be controlled are denoted by A, B and C.
- Figure 1B shows an alternative, three-dimensional representation of, among other things, in Figure 1A shown exemplary curves of the first interaction function f 12 , wherein compared to Figure 1A two additional curves each for a value of the air parameter K1 to be controlled between the values A and B and between the values B and C.
- the interaction function shown is shown as a map in Figure 1D as an area whose height above a base point defined by the values of K 1 and Q 2 indicates a measure for the change in the air parameter to be controlled due to operation of the second ventilation unit.
- an associated value of the interaction function h 12 can be specified directly for any constellation of K 1 and Q 2 .
- the extreme value min(dL 1 /dt) can also be used for the relations and variables to be taken, which provides information about the maximum rate of change that can be achieved in terms of amount by operating the second ventilation unit.
- the second ventilation unit is thus used in an advantageous manner using the first interaction function to control the air parameter K 1 in the first partial area.
- figure 5 shows an exemplary flow chart of an exemplary embodiment of the method according to the first aspect of the invention with steps S1 to S8, the method being structured in the sense of a control method and the air parameter to be controlled in the first sub-area thus corresponding to an air parameter to be controlled in the first sub-area.
- step S1 a first ventilation unit for introducing a first airflow into a first partial area of a room and a second ventilation unit for introducing a second airflow into a second partial area of the room are provided.
- step S2 a first interaction function is determined and then provided, the first interaction function describing a change in the air parameter to be controlled or in this case to be regulated in the first sub-area as a function of at least one operating parameter of the second ventilation unit.
- the method according to the invention is provided with information about the extent of an interaction between changes in the air parameter to be regulated in the first sub-area and operation of the second ventilation unit, which enables particularly efficient control of the air parameter in the first sub-area.
- the subsequent steps S3 to S8 form the actual control, in which the adjustment of manipulated variables for controlling the air parameter to be controlled in the first sub-area, taking into account a deviation between a current actual value and a specified target value of the air parameter to be controlled in the first sub-area .
- step S3 a target value of the air parameter to be controlled is provided in the first sub-range.
- step S4 an actual value of the air parameter to be regulated is recorded in the first partial range.
- step S5 the actual value and target value of the air parameter to be controlled are compared with one another, with step S6 being initiated if the actual value deviates from the target value (taking into account a specified tolerance) and step S8 being initiated directly if there is no deviation is passed over.
- step S7 After adjusting the volume flow at the second ventilation unit, in step S7 a new actual value of the air parameter to be controlled is recorded in the first sub-area, which is compared with the provided target value in the course of repeating step S5.
- steps S6 to S7 are repeated until the actual value corresponds to the target value, taking into account the specified tolerance Air parameter in the first sub-area takes place at regular time intervals.
- the partial areas 101 , 102 do not directly adjoin one another and are arranged at different positions within the room 100 .
- the second ventilation unit comprises a control device (not shown), which in the exemplary embodiment shown is set up to adjust a volume flow of the air flow of the second ventilation unit 12 as a function of a first interaction function provided in a memory device of the control device, which changes an air parameter to be controlled in the first partial area 101 as a function of the volume flow of the second ventilation unit (12).
- a control device not shown
- the second ventilation unit comprises a control device (not shown), which in the exemplary embodiment shown is set up to adjust a volume flow of the air flow of the second ventilation unit 12 as a function of a first interaction function provided in a memory device of the control device, which changes an air parameter to be controlled in the first partial area 101 as a function of the volume flow of the second ventilation unit (12).
- FIG. 7 shows a further embodiment of the system according to the second aspect of the invention with a plurality of ventilation units 10, which are arranged in or on a room 100 and are each set up to introduce a respective air flow into respective partial areas (not shown) of the room 100.
- ventilation unit 13 is a ventilation unit that operates in fresh air mode and generates its airflow from air from outside the room.
- the remaining ventilation units 10 are designed as mobile ventilation units that can be placed anywhere in the room and generate their air flow from air from the room 100, ie not with fresh air.
- the room 100 includes several groups of tables 110, which under certain circumstances can deflect and/or block the air flows of the individual ventilation units and thus pose a particular challenge in the course of controlling an air parameter in the room 100 or in partial areas of the room 100.
- the ventilation unit 14 located outside the room introduces air flow into the room 100 through a corresponding opening and includes a controller (not shown) coupled to the plurality of ventilation units 10 via a network of wireless links 30 .
- a control command originating from the control device is transmitted via the ventilation units 10 acting as nodes via the wireless connections 30 to the desired ventilation unit.
- the control device is set up to a volume flow of any ventilation unit 10 of the plurality of ventilation units 10 depending on a first interaction function provided in a memory device of the control device, which describes a change in an air parameter to be controlled in a partial area of room 100 assigned to another ventilation unit 10 as a function of the volume flow of any ventilation unit 10, in order to particularly efficiently control an air parameter in the assigned provide sub-area.
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Abstract
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes 100 mittels einer Vielzahl von Lüftungseinheiten 10, 11, 12, wobei das Verfahren als Schritte ein Bereitstellen zumindest einer ersten Lüftungseinheit 11, die zum Einleiten eines ersten Luftstroms in einen ersten Teilbereich 101 des Raumes 100 eingerichtet ist, und einer zweiten Lüftungseinheit 12, die zum Einleiten eines zweiten Luftstroms in einen zweiten Teilbereich 102 des Raumes 100 eingerichtet ist, ein Steuern einer Luftkenngröße K<sub>1</sub> im ersten Teilbereich 101 des Raumes 100 durch ein Anpassen von zumindest einem Betriebsparameter B<sub>2</sub>; Q<sub>2</sub> der zweiten Lüftungseinheit 12 und ein Bereitstellen einer ersten Wechselwirkungsfunktion f<sub>12</sub>; g<sub>12</sub>; h<sub>12</sub>, die eine Änderung der zu steuernden Luftkenngröße K<sub>1</sub> im ersten Teilbereich 101 in Abhängigkeit des zumindest einen Betriebsparameters B<sub>2</sub>; Q<sub>2</sub> der zweiten Lüftungseinheit 12 beschreibt, umfasst, wobei das Anpassen des zumindest einen Betriebsparameters B<sub>2</sub>; Q<sub>2</sub> der zweiten Lüftungseinheit 12 zum Steuern der Luftkenngröße K<sub>1</sub> im ersten Teilbereich 101 in Abhängigkeit der bereitgestellten ersten Wechselwirkungsfunktion f<sub>12</sub>; g<sub>12</sub>; h<sub>12</sub> erfolgt, bereit.The invention provides a method for controlling an air parameter within a room 100 by means of a plurality of ventilation units 10, 11, 12, the method comprising the steps of providing at least a first ventilation unit 11, which is used to introduce a first air flow into a first portion 101 of the room 100 is set up, and a second ventilation unit 12, which is set up to introduce a second air flow into a second portion 102 of the room 100, controlling an air parameter K<sub>1</sub> in the first portion 101 of the room 100 by adjusting of at least one operating parameter B<sub>2</sub>; Q<sub>2</sub> of the second ventilation unit 12 and providing a first interaction function f<sub>12</sub>; g<sub>12</sub>; h<sub>12</sub>, which is a change in the air parameter K<sub>1</sub> to be controlled in the first partial area 101 depending on the at least one operating parameter B<sub>2</sub>; Q<sub>2</sub> of the second ventilation unit 12 describes, comprising adjusting the at least one operating parameter B<sub>2</sub>; Q<sub>2</sub> of the second ventilation unit 12 for controlling the air parameter K<sub>1</sub> in the first partial area 101 depending on the first interaction function f<sub>12</sub> provided; g<sub>12</sub>; h<sub>12</sub> takes place, ready.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes sowie ein System zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes mittels einer Vielzahl von Lüftungseinheiten.The present invention relates to a method for controlling an air parameter within a room and a system for controlling an air parameter within a room using a plurality of ventilation units.
Für eine Klimatisierung von Räumen spielt die Beibehaltung eines gewünschten, vorgegebenen Zustands der darin befindlichen Luft eine wichtige Rolle, die im Hinblick auf eine möglichst effiziente Vorgehensweise mit entsprechend hohen Anforderungen an eine Ansteuerung der zur Klimatisierung eines Raumes eingesetzten Geräte verbunden ist, insbesondere bei großen Räumen mit einer potentiell hohen Anzahl darin befindlicher Personen, wie beispielsweise Gastronomieräumlichkeiten, Hörsäle, Klassenzimmer oder auch Großraumbüros.For the air conditioning of rooms, maintaining a desired, predetermined condition of the air in them plays an important role, which is associated with correspondingly high demands on the control of the devices used for air conditioning a room, especially in large rooms, in order to proceed as efficiently as possible with a potentially high number of people in it, such as catering facilities, lecture halls, classrooms or open-plan offices.
Im Hinblick auf eine möglichst effiziente Klimatisierung stehen dabei unter anderem auch energetische und wirtschaftliche Aspekte beim Betrieb der eingesetzten Geräte, ein komfortbezogenes Empfinden der im Raum befindlichen Personen oder eine Reduktion eines durch eine hohe Personenanzahl potentiell begünstigten Infektionsrisikos im Vordergrund.With regard to the most efficient air conditioning possible, the focus is also on energy and economic aspects when operating the devices used, a comfort-related perception of the people in the room or a reduction in a risk of infection potentially favored by a large number of people.
Im Zuge einer solchen Klimatisierung eines Raumes kommen häufig mehrere Lüftungseinheiten zum Einsatz, die jeweils einen Luftstrom in den Raum einleiten, um so beispielsweise eine Lufttemperatur im Raum zu beeinflussen oder eine Keimbelastung der Luft im Raum unterhalb eines bestimmten Grenzwertes zu halten, wobei die mehreren Lüftungseinheiten für eine kollaborative Klimatisierung des Raums meist zeitgleich betrieben werden.In the course of such air conditioning of a room, several ventilation units are often used, each of which introduces an air flow into the room, for example in order to influence the air temperature in the room or to keep the germ load in the air in the room below a certain limit value, with the several ventilation units for collaborative air conditioning of the room are usually operated at the same time.
Hierzu ist beispielsweise aus dem Stand der Technik in der
Die mehreren Lüftungseinheiten sind üblicherweise an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Raumes aufgestellt und können meist auch in Form einer mobil ausgeführten Variante ohne größeren Aufwand neu im Raum positioniert werden.The several ventilation units are usually set up in different positions within the room and can usually also be repositioned in the room in the form of a mobile version without much effort.
Die Klimatisierung betreffende Auswirkungen auf die Luft im Raum sind beim Einsatz mehrerer, teilweise beliebig im Raum platzierter Lüftungseinheiten größtenteils unbekannt, was wiederum die Effizienz der Klimatisierung negativ beeinflusst.The air conditioning-related effects on the air in the room are largely unknown when using several ventilation units, sometimes placed anywhere in the room, which in turn has a negative impact on the efficiency of the air conditioning.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur effizienteren Klimatisierung eines Raumes mittels einer Vielzahl von Lüftungseinheiten bereitzustellen.One object of the present invention is therefore to provide a possibility for more efficient air conditioning of a room by means of a large number of ventilation units.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes mittels einer Vielzahl von Lüftungseinheiten nach Anspruch 1 sowie ein System zur Steuerung einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes mit einer Vielzahl von Lüftungseinheiten nach Anspruch 19 vorgeschlagen.To solve this problem, a method for controlling an air parameter within a room using a plurality of ventilation units according to
Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beziehen sich dabei auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die jeweils für sich genommen oder in Kombination bereitgestellt werden können.The respective dependent claims relate to preferred embodiments of the method according to the invention, which can each be provided individually or in combination.
Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes mittels einer Vielzahl von Lüftungseinheiten bereitgestellt, wobei das Verfahren als Schritte ein Bereitstellen zumindest einer ersten Lüftungseinheit, die zum Einleiten eines ersten Luftstroms in einen ersten Teilbereich des Raumes eingerichtet ist, und einer zweiten Lüftungseinheit, die zum Einleiten eines zweiten Luftstroms in einen zweiten Teilbereich des Raumes eingerichtet ist, ein Steuern einer Luftkenngröße im ersten Teilbereich des Raumes durch ein Anpassen von zumindest einem Betriebsparameter der zweiten Lüftungseinheit und ein Bereitstellen einer ersten Wechselwirkungsfunktion, die eine Änderung der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich in Abhängigkeit des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit beschreibt. Das Anpassen des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit zum Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich erfolgt dabei in Abhängigkeit der bereitgestellten ersten Wechselwirkungsfunktion.According to a first aspect of the invention, a method for controlling an air parameter within a room using a plurality of ventilation units is provided, the method comprising the steps of providing at least one first ventilation unit, which is set up to introduce a first air flow into a first partial area of the room, and a second ventilation unit, which is set up to introduce a second air flow into a second partial area of the room, controlling an air parameter in the first partial area of the room by adapting at least one operating parameter of the second ventilation unit and providing a first interaction function, which changes the describes the air parameter to be controlled in the first partial area as a function of the at least one operating parameter of the second ventilation unit. Adjusting the at least one operating parameter second ventilation unit for controlling the air parameter in the first sub-area takes place as a function of the first interaction function provided.
Unter Teilbereichen sind dabei einzelne räumliche Bereiche des Raumes im Sinne einer Untermenge zu verstehen, die jeweils nicht gegenüber dem Rest des Raumes abgeschlossen sind, derart, dass es mit Hilfe von innerhalb des Raumes erfolgenden Luftströmungen prinzipiell möglich ist, Luft aus dem ersten in den zweiten Teilbereich (oder umgekehrt) zu überführen.Partial areas are individual spatial areas of the room in the sense of a subset, which are not closed off from the rest of the room in such a way that it is in principle possible with the help of air flows taking place within the room to move air from the first to the second Sub-area (or vice versa) to transfer.
Eine Vereinigung des ersten und des zweiten Teilbereichs umfasst dabei nicht zwingend den kompletten Raum. Ebenso müssen der erste und der zweite Teilbereich auch nicht zwingend aneinander angrenzen, sondern können auch voneinander beabstandet angeordnet sein, mit einer beliebigen Anzahl weiterer, dazwischenliegender Teilbereiche. Die erste und die zweite Lüftungseinheit leiten somit zumindest jeweils einen Luftstrom in denselben Raum ein.A combination of the first and the second partial area does not necessarily include the entire room. Likewise, the first and the second partial area do not necessarily have to be adjacent to one another, but can also be arranged at a distance from one another, with any number of further partial areas lying in between. The first and the second ventilation unit thus each introduce at least one air flow into the same space.
Unter einer Luftkenngröße ist jedwede physikalische Größe zu verstehen, mit der ein Zustand oder eine Zustandsänderung der Luft innerhalb des Raumes bzw. innerhalb der jeweiligen Teilbereiche beschreiben werden kann.An air parameter is any physical quantity that can be used to describe a condition or a change in condition of the air within the room or within the respective sub-areas.
Es kann sich hierbei unter anderem um Absolutgrößen, wie beispielsweise eine Menge oder eine Konzentration eines festen, flüssigen oder gasförmigen Bestandteils der Luft, um Änderungsraten der Absolutgrößen, wie beispielsweise eine zeitliche Änderungsrate besagter Konzentration, oder um integrale Mittel der Absolutgrößen, wie beispielsweise ein zeitlicher und/oder räumlicher Mittelwert besagter Konzentration handeln.This can include absolute variables, such as a quantity or a concentration of a solid, liquid or gaseous component of the air, rates of change in the absolute variables, such as a rate of change of said concentration over time, or integral averages of the absolute variables, such as a time and/or spatial mean of said concentration.
Bei besagten Absolutgrößen kann es sich unter anderem um eine Konzentration oder eine Menge (Volumen oder Masse) von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff, um eine Konzentration oder eine Menge von flüchtigen organischen Verbindungen oder eines Aerosols, um eine Konzentration, Menge oder eine Größe von Feststoffpartikeln, um eine Lufttemperatur, einen Luftdruck oder eine Luftfeuchtigkeit handeln, wobei die vorherige Aufzählung nicht als abschließend zu verstehen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist keinesfalls auf ein Steuern der zuvor lediglich beispielhaft genannten Luftkenngrößen beschränkt.Said absolute values can be, inter alia, a concentration or an amount (volume or mass) of oxygen, carbon dioxide or nitrogen, a concentration or an amount of volatile organic compounds or an aerosol, a concentration, amount or size of solid particles , be an air temperature, an air pressure or an air humidity, whereby the previous list is not to be understood as conclusive. The method according to the invention is in no way limited to controlling the air parameters mentioned above only as examples.
Besagte Konzentrationen können dabei in allen üblichen Verhältnissen angeben werden, also beispielsweise als Volumenverhältnis, als Massenverhältnis, als Dichte, als Anzahl pro Volumen oder als Verhältnis der Anzahl von Teilchen.Said concentrations can be given in all the usual ratios, ie for example as a volume ratio, as a mass ratio, as a density, as a number per volume or as a ratio of the number of particles.
Unter einem Betriebsparameter der Lüftungseinheit kann jedweder Parameter verstanden werden, über den der Betrieb der Lüftungseinheit beschrieben werden kann und/oder der an einer zu Steuerung der Lüftungseinheit eingerichteten Steuereinheit eingestellt werden kann.An operating parameter of the ventilation unit can be understood to mean any parameter via which the operation of the ventilation unit can be described and/or which can be set on a control unit set up to control the ventilation unit.
So kann es sich dabei beispielsweise um einen Volumenstrom, eine Lufttemperatur oder eine Luftfeuchtigkeit des durch die Lüftungseinheit eingeleiteten Luftstroms, eine elektrische Leistung eines dafür vorgesehenen Gebläses der Lüftungseinheit oder im einfachsten Fall um eine binäre Angabe eines Betriebszustandes in der Form "eingeschaltet" oder "ausgeschaltet" handeln.For example, this can be a volume flow, an air temperature or humidity of the air flow introduced by the ventilation unit, an electrical output of a fan provided for this purpose in the ventilation unit or, in the simplest case, a binary indication of an operating state in the form "switched on" or "switched off " act.
Unter einer Wechselwirkungsfunktion ist jedwede Relation zu verstehen, die zur Beschreibung einer Änderung einer zu steuernden Luftkenngröße in einem Teilbereich durch einen Betrieb einer einem anderen Teilbereich zugeordneten Lüftungseinheit Elemente einer beliebig gestalteten Ausgangsmenge Elementen einer beliebig gestalteten Zielmenge zuordnet bzw. auf diese abbildet (siehe auch
Die erste Wechselwirkungsfunktion beschreibt vorliegend die Änderung der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich durch einen Betrieb der zweiten Lüftungseinheit und gibt somit Auskunft über ein Ausmaß einer Wechselwirkung zwischen Änderungen der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich und einem Betrieb der zweiten Lüftungseinheit (nachfolgend vereinfacht nur mit Wechselwirkung bezeichnet).In the present case, the first interaction function describes the change in the air parameter to be controlled in the first sub-area due to operation of the second ventilation unit and thus provides information about the extent of an interaction between changes in the air parameter to be controlled in the first sub-area and operation of the second ventilation unit (hereinafter simplified only with interaction designated).
Eine vorliegende Wechselwirkung im Sinne der ersten Wechselwirkungsfunktion basiert dabei auf zumindest einer durch den Betrieb der zweiten Lüftungseinheit bedingten Luftströmung innerhalb des Raumes, die aus dem ersten Teilbereich heraus- oder in diesen hineinströmt und dadurch eine Änderung der Luftkenngröße im ersten Teilbereich bewirkt. Kann dagegen durch den Betrieb der zweiten Lüftungseinheit keine derartige Luftströmung erzeugt werden, so liegt keine Wechselwirkung vor.An existing interaction in the sense of the first interaction function is based on at least one air flow within the room caused by the operation of the second ventilation unit, which flows out of or into the first partial area and thereby causes a change in the air parameter in the first partial area. Can contrast by operating the second Ventilation unit no such air flow are generated, so there is no interaction.
Die Ausgangsmenge einer Wechselwirkungsfunktion kann beispielsweise im Falle der ersten Wechselwirkungsfunktion als Elemente diskret aber auch kontinuierlich verteilte Werte des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit enthalten, die jeweils Elementen der Zielmenge zugeordnet werden. Die Elemente der Ausgangsmenge sind dabei keinesfalls auf Werte des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit beschränkt, sondern können beispielsweise auch Werte weiterer Betriebsparameter der zweiten Lüftungseinheit und/oder Werte von Betriebsparametern anderer Lüftungseinheiten und/oder Werte der zu steuernden Luftkenngröße aus dem ersten und/oder Werte einer Luftkenngröße aus dem zweiten Teilbereich enthalten.In the case of the first interaction function, for example, the initial set of an interaction function can contain discretely but also continuously distributed values of the at least one operating parameter of the second ventilation unit as elements, which are assigned to elements of the target set. The elements of the initial set are by no means limited to values of the at least one operating parameter of the second ventilation unit, but can, for example, also include values of other operating parameters of the second ventilation unit and/or values of operating parameters of other ventilation units and/or values of the air parameter to be controlled from the first and/or Contain values of an air parameter from the second sub-area.
Die Elemente der Zielmenge, die im Falle der ersten Wechselwirkungsfunktion jeweils eine Änderung der Luftkenngröße im ersten Teilbereich in Abhängigkeit des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit beschreiben und damit eine Auskunft über das Ausmaß der Wechselwirkung geben, können ebenfalls diskret oder kontinuierlich verteilt sein.The elements of the target set, which in the case of the first interaction function each describe a change in the air parameter in the first partial area as a function of the at least one operating parameter of the second ventilation unit and thus provide information about the extent of the interaction, can also be distributed discretely or continuously.
In einer besonders einfach gehaltenen Variante kann die Zielmenge zwei Elemente im Sinne einer binären Beschreibung enthalten, die entweder angibt, ob sich die zu steuernde Luftkenngröße im ersten Teilbereich durch einen Betrieb der zweiten Lüftungseinheit signifikant ändert oder eben nicht. Mögliche Elemente der Zielmenge könnten in diesem Fall die natürlichen Zahlen "0" und "1" sein, wobei "1" den Fall erfasst, in dem eine signifikante Änderung der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich durch den Betrieb der zweiten Lüftungseinheit zu erwarten ist, und "0" den Fall erfasst, in dem keine oder zumindest keine signifikante Änderung zu erwarten ist. Letzteres ließe sich hinsichtlich der Anordnung der Lüftungseinheiten im Raum beispielsweise dadurch erklären, dass der zweite Luftstrom aufgrund örtlicher Gegebenheiten erst gar nicht oder nur in sehr geringem Maße in den ersten Teilbereich vordringt.In a variant that is kept particularly simple, the target quantity can contain two elements in the sense of a binary description, which either indicates whether the air parameter to be controlled changes significantly in the first partial area due to operation of the second ventilation unit or not. In this case, possible elements of the target quantity could be the natural numbers "0" and "1", with "1" covering the case in which a significant change in the air parameter to be controlled in the first partial area is to be expected due to the operation of the second ventilation unit, and "0" covers the case where no or at least no significant change is to be expected. The latter could be explained with regard to the arrangement of the ventilation units in the room, for example, by the fact that the second air flow does not penetrate at all or only to a very small extent into the first partial area due to local conditions.
Die Zielmenge kann als Elemente beispielsweise auch Werte beliebiger physikalischer Größen, deren Änderungsraten oder Integrale, aber auch Zeitangaben über eine Änderungsdauer enthalten, die zur Beschreibung einer Änderung der zu steuernden Luftkenngröße geeignet sind, wobei die Aufzählung nicht abschließend zu verstehen ist.The target set can, for example, also contain values of any physical quantities, their rates of change or integrals, but also time information about contain a change duration that is suitable for describing a change in the air parameter to be controlled, the enumeration not being to be understood as exhaustive.
In diesem Sinne muss die Zielmenge der Wechselwirkungsfunktion nicht zwangsläufig die zu steuernden Luftkenngröße als physikalische Größe enthalten. So könnte eine Änderung der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich durch den Betrieb der zweiten Lüftungseinheit z.B. auch durch in der Zielmenge enthaltene Informationen über prozentuale Anteile des zweiten Luftstroms, die aus dem zweiten in den ersten Teilbereich strömen, beschrieben werden, da hierdurch ein Eingangsstrom in den ersten Teilbereich mit idealerweise bekannten Zustandsgrößen beschrieben wird, der sich mit der Luft im ersten Teilbereich mischt und so zu einer Änderung der dortigen, zu steuernden Luftkenngröße führt.In this sense, the target quantity of the interaction function does not necessarily have to contain the air parameter to be controlled as a physical quantity. For example, a change in the air parameter to be controlled in the first sub-area due to the operation of the second ventilation unit could also be described, for example, by information contained in the target quantity about the percentage of the second air flow that flows from the second into the first sub-area, since this causes an input flow in the first sub-area is described with ideally known state variables, which mixes with the air in the first sub-area and thus leads to a change in the air parameter to be controlled there.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine besonders effiziente Möglichkeit zum Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich des Raumes bereitgestellt, die unter Ausnutzung einer Kenntnis über die Wechselwirkung zwischen der zu steuernden Luftkenngröße und dem Betrieb der zweiten Lüftungseinheit, die eben keinen Luftstrom direkt in den ersten Teilbereich einleitet, erfolgt.The method according to the invention provides a particularly efficient way of controlling the air parameter in the first partial area of the room, which uses knowledge about the interaction between the air parameter to be controlled and the operation of the second ventilation unit, which does not introduce an air flow directly into the first partial area , he follows.
Ein genauer Zusammenhang einer gegenseitigen Beeinflussung mehrere Lüftungseinheiten im Zuge einer Klimatisierung eines Raumes ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, z.B. aus
Durch das Bereitstellen der ersten Wechselwirkungsfunktion wird eine derartige Wissenslücke über die gegenseitige Beeinflussung mehrere Lüftungseinheiten gefüllt und gestattet so effizientere Vorgehensweisen zum Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich.By providing the first interaction function, such a knowledge gap about the mutual influence of multiple ventilation units is filled and thus allows more efficient procedures for controlling the air parameter in the first sub-area.
Das Verfahren schafft somit die Möglichkeit eines kollaborativen Betriebs zumindest zweier Lüftungseinheiten unter Ausnutzung der Kenntnis über besagte gegenseitigen Beeinflussung, wodurch die einzelnen Lüftungseinheiten besonders effizient angesteuert werden können, um so beispielsweise eine Abweichung der zu steuernden Luftkenngröße von einem gewünschten Wert möglichst schnell zu korrigieren und dabei zeitgleich einen Energieverbrauch, eine Geräuschbelastung oder eine mechanische Beanspruchung der Lüftungseinheiten minimal zu halten.The method thus creates the possibility of collaborative operation of at least two ventilation units using the knowledge of said mutual influence, as a result of which the individual ventilation units can be controlled particularly efficiently in order, for example, to correct a deviation of the air parameter to be controlled from a desired value as quickly as possible and at the same time at the same time to keep energy consumption, noise pollution or mechanical stress on the ventilation units to a minimum.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich ferner die Teilschritte Vorgeben eines Soll-Wertes der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich und Erfassen eines Ist-Wertes der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich, wobei das Anpassen des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit zum Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich zusätzlich in Abhängigkeit des vorgegebenen Soll-Wertes und des erfassten Ist-Wertes erfolgt.In a preferred embodiment, the step of controlling the air parameter in the first sub-range also includes the sub-steps of specifying a target value of the air parameter to be controlled in the first sub-range and detecting an actual value of the air parameter to be controlled in the first sub-range, with the adjustment of the at least one operating parameter the second ventilation unit for controlling the air parameter in the first sub-area also takes place as a function of the specified target value and the recorded actual value.
Auf diese Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Regelungsverfahren erweitert, im Zuge dessen die zu steuernde Luftkenngröße im ersten Teilbereich, die in diesem Fall einer zur regelnden Luftkenngröße entspricht, in Abhängigkeit von Ist- und Soll-Wert gesteuert wird, wobei üblicherweise eine Differenz der beiden Werte maßgeblich ist.In this way, the method according to the invention is extended to a control method in the course of which the air parameter to be controlled in the first sub-range, which in this case corresponds to an air parameter to be regulated, is controlled as a function of the actual and setpoint values, with a difference between the both values are relevant.
Das Erfassen des Ist-Wertes kann hierbei durch Messen der zu steuernden bzw. der in diesem Fall zu regelnden Luftkenngröße an ein oder mehreren Positionen im ersten Teilbereich erfolgen, insbesondere mittels ein oder mehrerer Erfassungsvorrichtungen an der ersten Lüftungseinheit oder in einer Umgebung der ersten Lüftungseinheit. Vorzugsweise entspricht der erfasste Ist-Wert dabei einem Mittelwert von Messwerten der an den ein oder mehreren Positionen im ersten Teilbereich gemessenen Luftkenngröße.The actual value can be detected by measuring the air parameter to be controlled or, in this case, to be regulated at one or more positions in the first partial area, in particular by means of one or more detection devices on the first ventilation unit or in an area surrounding the first ventilation unit. In this case, the recorded actual value preferably corresponds to a mean value of measured values of the air parameter measured at the one or more positions in the first partial area.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Schritt des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich unter der Maßgabe eines oder einer Kombination mehrerer der folgenden Ziele:
- Minimierung einer Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich;
- Minimierung einer Dauer zum Erreichen eines Minimums der Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert der zu steuernden Luftkenngröße;
- Minimierung einer Betriebslautstärke der ersten und/oder der zweiten Lüftungseinheit;
- Maximierung einer Lebensdauer von Teilen der ersten und/oder der zweiten Lüftungseinheit, insbesondere von Verschleißteilen.
- minimizing a deviation between the actual value and the target value of the air parameter to be controlled in the first partial area;
- minimizing a duration for reaching a minimum of the deviation between the actual value and the target value of the air parameter to be controlled;
- minimizing an operating volume of the first and/or the second ventilation unit;
- Maximizing a service life of parts of the first and/or the second ventilation unit, in particular wear parts.
Die Abweichung ist dabei als betragsmäßige Abweichung zu verstehen, die es zu minimieren gilt.The deviation is to be understood as a deviation in terms of amount, which is to be minimized.
Auf diese Weise wird nicht nur ein energetisch und wirtschaftlich effizientes Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich ermöglicht, sondern es wird auch ein komfortbezogenes Empfinden von im Raum befindlichen Personen verbessert werden, da beispielsweise die zu steuernde Luftkenngröße selbst schneller ihren Soll-Wert erreicht oder die durch die Vielzahl von Lüftungseinheiten verursachte Geräuschbelastung reduziert wird.In this way, not only an energetically and economically efficient control of the air parameter in the first sub-area is made possible, but also a comfort-related perception of people in the room will be improved, since, for example, the air parameter to be controlled itself reaches its target value more quickly or the the noise pollution caused by the multitude of ventilation units is reduced.
So könnte es unter Ausnutzung der Kenntnis über die Wechselwirkung im letztgenannten Fall beispielsweise von Vorteil sein, anstelle die erste Lüftungseinheit unter Volllast zu betreiben, die erste und die zweite Lüftungseinheit jeweils mit halber Leistung zu betreiben, sofern damit der gleiche gewünschte Soll-Wert der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich erzielt werden kann. Ein derartiges Vorgehen reduziert dabei nicht nur die Geräuschbelastung, sondern erhöht auch die Lebensdauer der einzelnen Lüftungseinheiten, da diese, wie exemplarisch beschreiben, nicht zwingend unter Volllast betrieben werden müssen.For example, using the knowledge of the interaction in the latter case, it could be advantageous to operate the first and the second ventilation unit at half power instead of operating the first ventilation unit at full load, provided that the same desired target value of the controlling air parameter can be achieved in the first sub-area. Such a procedure not only reduces the noise level, but also increases the service life of the individual ventilation units, since these do not necessarily have to be operated under full load, as described in the example.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Schritt des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich zusätzlich durch Anpassen zumindest eines Betriebsparameters der ersten Lüftungseinheit.In a preferred embodiment, the step of controlling the air parameter in the first partial area is additionally carried out by adapting at least one operating parameter of the first ventilation unit.
Auf diese Weise stehen dem erfindungsgemäßen Verfahren mehr Stellglieder zum Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich zur Verfügung, wodurch das Steuern selbst weiter verbessert werden kann.In this way, the method according to the invention has more actuators available for controlling the air parameter in the first partial area, as a result of which the control itself can be further improved.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird im Schritt des Bereitstellens der ersten Wechselwirkungsfunktion eine vordefinierte Wechselwirkungsfunktion bereitgestellt.In a preferred embodiment, a predefined interaction function is provided in the step of providing the first interaction function.
Auf diese Weise kann ein ggfs. aus ähnlichen Anordnungen in andere Räumen bekannte Wechselwirkung bereitgestellt werden und gegebenenfalls aktualisiert werden.In this way, an interaction that may be known from similar arrangements in other rooms can be provided and updated if necessary.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Bereitstellens der ersten Wechselwirkungsfunktion den Schritt Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion mit den folgenden Teilschritten Erfassen eines anfänglichen Wertes einer zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich zu einem ersten Zeitpunkt, Einleiten des zweiten Luftstroms durch die zweite Lüftungseinheit, Erfassen eines weiteren Wertes der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich zu einem weiteren, späteren Zeitpunkt und Bestimmen der ersten Wechselwirkungsfunktion auf Basis des erfassten anfänglichen und des erfassten weiteren Wertes der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich.In a preferred embodiment, the step of providing the first interaction function includes the step of determining the first interaction function with the following sub-steps: detecting an initial value of an air parameter selected for determining the first interaction function in the first partial area at a first point in time, introducing the second air flow through the second ventilation unit , detecting a further value of the air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area at a further, later point in time and determining the first interaction function on the basis of the detected initial value and the detected further value of the air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area.
Auf diese Weise kann die erste Wechselwirkungsfunktion direkt in einer finalen Anordnung der Lüftungseinheiten im Raum bestimmt werden, derart, dass unter anderem raumspezifische Gegebenheiten, wie Einrichtungsgenstände, Abstand der Aufstellorte der Lüftungseinheiten, Einleitrichtungen der Luftströme, Raumform, usw. entsprechend berücksichtigt werden.In this way, the first interaction function can be determined directly in a final arrangement of the ventilation units in the room, such that, among other things, room-specific conditions such as furnishings, distance between the installation locations of the ventilation units, introductory directions of the air flows, room shape, etc. are taken into account accordingly.
Dies gestaltet sich insbesondere bei mobil gestalteten Lüftungseinheiten von Vorteil, da deren Aufstellort per se unbekannt ist und unter Umständen auch verändert wird und damit auch eine Wechselwirkung per se unbekannt ist oder sich ändern kann, z.B. bei Neupositionierung einer Lüftungseinheit. Diese für das Steuern der Luftkenngröße ungünstigen Umständen werden in vorteilhafter Weise durch den beschriebenen Schritt des Ermittelns der ersten Wechselwirkungsfunktion abgefangen.This is particularly advantageous in the case of mobile ventilation units, since their installation location is unknown per se and may also be changed, and thus an interaction is unknown per se or can change, e.g. when a ventilation unit is repositioned. These circumstances, which are unfavorable for the control of the air parameter, are advantageously intercepted by the described step of determining the first interaction function.
Dadurch wird ein smartes Steuerungsverfahren zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb des Raumes mittels einer Vielzahl von Lüftungseinheiten bereitgestellt, welches im Zuge des beschriebenen Schrittes lernt, unter anderem per se unbekannte Gegebenheiten des Raumes zu erfassen und beim Steuern entsprechend zu berücksichtigen.This provides a smart control method for controlling an air parameter within the room by means of a plurality of ventilation units, which learns in the course of the described step, among other things per se to record unknown conditions of the room and to take them into account accordingly when controlling.
Bei der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich kann es sich um jede beliebige Luftkenngröße handeln, so lange diese in irgendeiner Weise Aufschluss über die Wechselwirkung in Bezug auf die zu steuernde Luftkenngröße gibt. Wird beispielsweise eine Kohlenstoffdioxidkonzentration als zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße gewählt, gibt dies unter anderem ebenfalls (zumindest teilweise) Aufschluss über Änderungen einer exemplarisch zu steuernden Sauerstoffkonzentration.The air parameter selected for determining the first interaction function in the first partial range can be any air parameter as long as it provides information in some way about the interaction in relation to the air parameter to be controlled. If, for example, a carbon dioxide concentration is selected as the air parameter selected for determining the first interaction function, this also provides (at least partial) information about changes in an exemplary oxygen concentration to be controlled.
Insbesondere handelt es sich bei der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich allerdings um die zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich.In particular, however, the air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area is the air parameter to be controlled in the first sub-area.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Ermittelns der ersten Wechselwirkungsfunktion weiterhin ein Erfassen eines zeitlichen Werteverlauf der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich und der Teilschritt des Bestimmens der ersten Wechselwirkungsfunktion erfolgt zusätzlich auf Basis des erfassten zeitlichen Werteverlaufs, insbesondere auf Basis eines integralen Mittels und/oder auf Basis eines Extremwertes einer Änderungsrate des erfassten zeitlichen Werteverlaufs.In a preferred embodiment, the step of determining the first interaction function also includes detecting a value profile over time of the air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area and the sub-step of determining the first interaction function is also carried out on the basis of the recorded value profile over time, in particular on the basis of a integral mean and/or on the basis of an extreme value of a rate of change of the recorded value curve over time.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Ermittelns der ersten Wechselwirkungsfunktion weiterhin ein Bereitstellen des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit und wahlweise ein Bereitstellen des zumindest einen Betriebsparameters der ersten Lüftungseinheit, wobei der Teilschritt des Bestimmens der ersten Wechselwirkungsfunktion zusätzlich auf Basis des bereitgestellten Betriebsparameters oder der bereitgestellten Betriebsparameter erfolgt.In a preferred embodiment, the step of determining the first interaction function also includes providing the at least one operating parameter of the second ventilation unit and optionally providing the at least one operating parameter of the first ventilation unit, the sub-step of determining the first interaction function also being based on the operating parameter provided or the provided operating parameters takes place.
Auf diese Weise kann eine präzisere Angabe der ersten Wechselwirkungsfunktion in Abhängigkeit mehrerer Ausgangsgrößen erfolgen, was wiederum ein effizienteres Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich ermöglicht, da so ein breiteres Spektrum an möglichen Konstellationen aus Luftkenngröße und Betriebsparameter(n) als Ausgangsmenge bereitsteht.In this way, the first interaction function can be specified more precisely as a function of several output variables, which in turn enables more efficient control of the air parameter in the first sub-area, since a broader spectrum of possible constellations of air parameter and operating parameter(s) is available as the initial quantity.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion bei abgeschalteter erster Lüftungseinheit.In a preferred embodiment, the first interaction function is determined when the first ventilation unit is switched off.
Vorzugsweise kann das Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion aber auch bei angeschalteter erster Lüftungseinheit erfolgen.However, the first interaction function can preferably also be determined when the first ventilation unit is switched on.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Ermittelns der ersten Wechselwirkungsfunktion ein Einsetzen eines Tracergases, mit dem der zweite Luftstrom angereichert wird. Ein Tracergas (oder auch Prüfgas, beispielsweise Kohlenstoffdioxid) ist auf besonders einfache Weise zu erfassen und erlaubt so ein schnelles und zuverlässiges Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion.The step of determining the first interaction function preferably includes using a tracer gas with which the second air flow is enriched. A tracer gas (or test gas, for example carbon dioxide) can be detected in a particularly simple manner and thus allows the first interaction function to be determined quickly and reliably.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Wert der Wechselwirkungsfunktion zumindest in einem ersten oder in einem zweiten Wertebereich liegen, wobei im Schritt des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich ein Einschalten und/oder Anpassen des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit erfolgt, falls der Wert der Wechselwirkungsfunktion im ersten Wertebereich liegt und ein Wert der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich einen ersten Grenzwert überschreitet, und/oder falls der Wert der Wechselwirkungsfunktion im zweiten Wertebereich liegt und der Wert der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich einen zweiten Grenzwert überschreitet.In a preferred embodiment, a value of the interaction function can be at least in a first or in a second value range, with the step of controlling the air characteristic in the first sub-range switching on and/or adjusting the at least one operating parameter of the second ventilation unit if the value of the interaction function is in the first value range and a value of the air parameter to be controlled in the first sub-range exceeds a first limit value, and/or if the value of the interaction function is in the second value range and the value of the air parameter to be controlled in the first sub-range exceeds a second limit value.
Auf diese Weise kann ein mehrstufiger Unterstützungsbetrieb bereitgestellt werden, der je nach Ausmaß der Wechselwirkung, der sich über die jeweiligen Wertebereiche definiert, eine Unterstützung des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich durch die zweite Lüftungseinheit erst nach Überschreiten eines kritischen Grenzwerts vorsieht.In this way, a multi-stage support operation can be provided which, depending on the extent of the interaction, which is defined via the respective value ranges, provides support for the control of the air parameter in the first partial area by the second ventilation unit only after a critical limit value has been exceeded.
So kann der erste Wertebereich beispielsweise Fälle einer schwachen bis moderaten Wechselwirkung umfassen, wohingegen der zweite Wertebereich Fälle mit hoher Wechselwirkung umfasst. Im Falle einer hohen Wechselwirkung wäre es dabei von Vorteil, die zweite Lüftungseinheit stets zur Unterstützung des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich eingeschaltet zu lassen und so eine "grundsätzliche" Unterstützung bereitzustellen. Im Falle schwacher bis moderater Wechselwirkung wäre es dagegen von Vorteil, die zweite Lüftungseinheit lediglich zur Vermeidung eines Volllastbetriebs der ersten Lüftungseinheit ein- bzw. dazuzuschalten und so eine "bedingte" Unterstützung bereitzustellen.For example, the first range of values may include cases of weak to moderate interaction, whereas the second range of values includes cases of high interaction. In the case of a high level of interaction, it would be advantageous to always leave the second ventilation unit switched on to support the control of the air parameter in the first sub-area and thus to provide “basic” support. In the case of weak to moderate interaction, however, it would be advantageous to use the second ventilation unit only to avoid full-load operation switch the first ventilation unit on or in addition and thus provide "conditional" support.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zu steuernde Luftkenngröße im ersten Teilbereich eine der folgenden Größen:
- eine Konzentration oder eine Menge von flüchtigen organischen Verbindungen;
- eine Konzentration oder eine Menge von Kohlenstoffdioxid;
- eine Konzentration oder eine Menge von Sauerstoff;
- eine Konzentration oder eine Menge von Aerosolen;
- eine Größe oder eine Konzentration oder eine Menge von Feststoffpartikeln;
- eine Lufttemperatur; oder
- eine Luftfeuchtigkeit.
- a concentration or amount of volatile organic compounds;
- a concentration or amount of carbon dioxide;
- a concentration or amount of oxygen;
- a concentration or amount of aerosols;
- a size or a concentration or an amount of solid particles;
- an air temperature; or
- a humidity.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist allerdings in keiner Weise auf die zuvor aufgezählten Größen beschränkt.However, the method according to the invention is in no way limited to the sizes listed above.
Vorzugsweise ist die zu steuernde Luftkenngröße im ersten Teilbereich eine Kombination zweier oder mehrere der zuvor aufgezählten Größen.The characteristic air variable to be controlled in the first partial area is preferably a combination of two or more of the variables listed above.
Auf diese Weise kann eine simultane Steuerung mehrerer Zustandsgrößen der Luft im ersten Teilbereich in Form einer gemeinsamen Luftkenngröße gesteuert werden, wobei eine Priorisierung durch eine jeweilige Gewichtung der Kombination erfolgt. So kann es sich bei besagter Luftkenngröße beispielsweise um eine Kombination aus Lufttemperatur, Konzentration von Kohlenstoffdioxid und Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen handeln, die exemplarisch jeweils zu 30%, 20% und 50% gewichtet werden und somit ein Steuern der Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen die höchste Priorität hätte.In this way, a simultaneous control of several state variables of the air in the first partial area can be controlled in the form of a common air parameter, with prioritization taking place through a respective weighting of the combination. For example, said air parameter can be a combination of air temperature, concentration of carbon dioxide and concentration of volatile organic compounds, which are each weighted 30%, 20% and 50%, for example, and thus controlling the concentration of volatile organic compounds would have top priority.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die bereitgestellte erste Wechselwirkungsfunktion während des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich in zeitlichen Abständen aktualisiert, insbesondere in periodischen Zeitabständen oder kontinuierlich.In a preferred embodiment, the first interaction function that is provided is updated at time intervals during the control of the air parameter in the first partial area, in particular at periodic time intervals or continuously.
Auf diese Weise kann während des Steuerns der Luftkenngröße auf Änderungen der Randbedingungen, die die Wechselwirkung beeinflussen würden, z.B. sich ändernde Personenzahl im Raum, geöffnetes Fenster etc., reagiert werden, ohne dass derartige Informationen direkt erfasst werden müssen, da deren Einfluss im Zuge eines Aktualisierens der ersten Wechselwirkungsfunktion entsprechend berücksichtigt wird.In this way, it is possible to react to changes in the boundary conditions that would affect the interaction, eg changing number of people in the room, open windows, etc., while controlling the air parameter, without Such information must be recorded directly, since its influence is taken into account accordingly in the course of updating the first interaction function.
Das Aktualisieren der Wechselwirkungsfunktion geschieht dabei vorzugsweise durch Wiederholen des beschriebenen Schrittes des Ermittelns der ersten Wechselwirkungsfunktion.In this case, the interaction function is preferably updated by repeating the described step of determining the first interaction function.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest die erste oder die zweite Lüftungseinheit in einem Quellluftmodus betrieben, in dem das Einleiten des jeweiligen Luftstroms unter der Maßgabe erfolgt, einen an eine Bodenfläche des Raumes angrenzenden Frischluftsee zu bilden.In a preferred embodiment, at least the first or the second ventilation unit is operated in a displacement air mode, in which the introduction of the respective air flow takes place with the proviso that a fresh air lake is formed adjacent to a floor area of the room.
Auf diese Weise wird eine Klimatisierung des Raumes im Quellluftprinzip ermöglicht, was sich insbesondere für den Einsatz in Klassenzimmern oder Hörsälen eignet und im Zuge dessen, sich akkumulierende Frischluft am Boden des Raumes, der sog. Frischluftsee, ansammelt und jede Person ihre individuell benötigte Luftmenge unmittelbar aus Frischluftsee bezieht, wobei diese durch körpereigene Auftriebsströmung vom Boden unmittelbar in eine Atemzone der Person gelangt und ausgeatmete Luft mit Aerosolen und dergleichen zur Decke aufsteigen und damit nicht die Atemzone anderer Personen gelangen. Ein derartiges Prinzip gestaltet ich insbesondere in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Bereitstellen der ersten Wechselwirkungsfunktion von Vorteil, da die Wechselwirkung ebenso Auswirkungen/Effekte des gebildeten Frischluftsees berücksichtigt, der im Vergleich zu einer reinen Umwälzung der Luft besonders vorteilhaft bei besagtem Einsatz in Klassenzimmern oder Hörsälen ist, um so beispielsweise eine Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen besonders effizient zu steuern.In this way, the room can be air-conditioned according to the displacement air principle, which is particularly suitable for use in classrooms or lecture halls and in the course of which accumulating fresh air collects on the floor of the room, the so-called fresh air sea, and each person can immediately get their individually required amount of air refers from fresh air sea, whereby this gets directly into a breathing zone of the person by the body's own buoyancy flow from the ground and exhaled air with aerosols and the like rise to the ceiling and thus does not reach the breathing zone of other people. Such a principle is particularly advantageous in combination with the provision of the first interaction function according to the invention, since the interaction also takes into account the effects of the fresh air lake that is formed, which is particularly advantageous in comparison to pure air circulation when used in classrooms or lecture halls. in order, for example, to control a concentration of volatile organic compounds particularly efficiently.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Werte der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich von zumindest einer Erfassungsvorrichtung der ersten Lüftungseinheit erfasst, die in einem unteren Bereich der ersten Lüftungseinheit angeordnet ist, wobei der untere Bereich an die Bodenfläche angrenzt oder dieser zugewandt ist, derart, dass die Erfassungsvorrichtung ein Vorliegen eines Frischluftsees erfassen kann.In a preferred embodiment, values of the air parameter to be controlled are recorded in the first partial area by at least one recording device of the first ventilation unit, which is arranged in a lower area of the first ventilation unit, the lower area adjoining or facing the floor surface in such a way that the Detection device can detect a presence of a fresh air lake.
Auf diese Weise wird das Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich auch bei Einsatz des Quellluftmodus verbessert, da gewährleistet wird, dass ein vorliegender Frischluftsee im Zuge des Verfahrens auch erkannt und entsprechend berücksichtigt wird, was sich beispielsweise bei einer auf der Oberseite der Lüftungseinheit angeordneten Erfassungsvorrichtung schwieriger gestalten würde, da der Frischluftsee unter Umständen nicht bis dahin vordringt.In this way, the control of the air parameter in the first sub-area is improved even when using the source air mode, since it is ensured that a fresh air pool that is present is also recognized in the course of the method and taken into account accordingly, which is the case, for example, with a ventilation unit arranged on the top Detection device would make more difficult, since the fresh air lake may not penetrate to that point.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest die erste oder die zweite Lüftungseinheit in einem Frischluftmodus betrieben, indem dem jeweiligen Luftstrom anteilig frische Außenluft aus einer gegenüber dem Raum abgegrenzten Umgebung beigemischt wird oder der jeweilige Luftstrom vollständig aus der frischen Außenluft besteht.In a preferred embodiment, at least the first or the second ventilation unit is operated in a fresh air mode in that the respective air flow is proportionately mixed with fresh outside air from an environment that is separate from the room, or the respective air flow consists entirely of fresh outside air.
Auf diese Weise wird im Gegensatz zu einem Umluftbetrieb, der die im Raum vorhandene Luft lediglich umwälzt, eine Versorgung des Raumes mit frischer und üblicherweise weniger belasteter Außenluft ermöglicht, was sich insbesondere vorteilhaft gestaltet, um im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Sauerstoffkonzentration zu erhöhen oder eine Konzentration von Kohlenstoffdioxid im Raum zu senken.In this way, in contrast to air recirculation mode, which only circulates the air present in the room, the room can be supplied with fresh and usually less polluted outside air, which is particularly advantageous in order to increase an oxygen concentration in the course of the method according to the invention or to reduce the concentration of carbon dioxide in the room.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest der erste oder der zweite Luftstrom vor dem Einleiten in den jeweiligen Teilbereich gereinigt, insbesondere derart, dass dabei flüchtige organischen Verbindungen und/oder Feststoffpartikel und/oder sonstigen Verunreinigungen aus dem jeweiligen Luftstrom entfernt werden.In a preferred embodiment, at least the first or the second air flow is cleaned before it is introduced into the respective partial area, in particular in such a way that volatile organic compounds and/or solid particles and/or other impurities are removed from the respective air flow.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich den Schritt Erfassen von Raumdaten, und der Schritt des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich überdies zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Raumdaten erfolgt, wobei die Raumdaten eine oder mehrere der folgenden Informationen umfassen:
- eine Anzahl von sich innerhalb des Raumes aufhaltenden Personen;
- eine Position und/oder eine Bewegung von zumindest einer sich innerhalb des Raumes aufhaltenden Person;
- eine räumliche Distanz von Aufstellorten der ersten und der zweiten Lüftungseinheit;
- Abmessungen des Raumes.
- a number of people within the space;
- a position and/or a movement of at least one person within the space;
- a spatial distance from installation locations of the first and the second ventilation unit;
- dimensions of the room.
Auf diese Weise können im Zuge des Steuerns der Luftkenngröße im ersten Teilbereich gezielt zusätzliche Randbedingungen in Form der zuvor aufgezählten Informationen berücksichtigt werden. Insbesondere kann das Verfahren personenspezifische Informationen berücksichtigen, im Zuge derer beispielsweise eingeleitete Luftströme bei besonders hoher Personenauslastung erhöht und bei leerem Raum reduziert werden.In this way, in the course of controlling the air parameter in the first sub-area, additional boundary conditions in the form of the information listed above can be taken into account in a targeted manner. In particular, the method take into account person-specific information, in the course of which, for example, introduced air flows are increased when the number of people is particularly high and reduced when the room is empty.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte Bereitstellen einer zweiten Wechselwirkungsfunktion, die eine Änderung einer zu steuernden Luftkenngröße im zweiten Teilbereich des Raumes in Abhängigkeit des zumindest einen Betriebsparameters der ersten Lüftungseinheit beschreibt, und Steuern der Luftkenngröße im zweiten Teilbereich des Raumes durch ein Anpassen des zumindest einen Betriebsparameters der ersten Lüftungseinheit und/oder des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit in Abhängigkeit der bereitgestellten zweiten Wechselwirkungsfunktion.In a preferred embodiment, the method further comprises the steps of providing a second interaction function, which describes a change in an air parameter to be controlled in the second partial area of the room as a function of the at least one operating parameter of the first ventilation unit, and controlling the air parameter in the second partial area of the room by adapting it the at least one operating parameter of the first ventilation unit and/or the at least one operating parameter of the second ventilation unit as a function of the second interaction function provided.
Auf diese Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren auf mehrere Teilbereiche des Raumes ausgedehnt, sodass auch dort ein effizienteres Steuern einer Luftkenngröße möglich ist.In this way, the method according to the invention is extended to several partial areas of the room, so that a more efficient control of an air parameter is also possible there.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Bereitstellen von N Lüftungseinheiten, die jeweils zum Einleiten eines N-ten Luftstroms in einen N-ten Teilbereich eingerichtet sind, ein Bereitstellen einer Vielzahl von Wechselwirkungsfunktionen, die jeweils eine Änderung einer zusteuernden Luftkenngröße in einem bestimmten Teilbereich in Abhängigkeit ein oder mehrerer Betriebsparameter von ein oder mehreren Lüftungseinheiten, die nicht dem bestimmten Teilbereich zugeordnet sind, und ein Steuern einer Luftkenngröße im bestimmten Teilbereich des Raumes durch ein Anpassen der ein oder mehreren Betriebsparameter von den ein oder mehreren Lüftungseinheiten in Abhängigkeit der bereitgestellten Vielzahl von Wechselwirkungsfunktionen erfolgt.The method preferably includes providing N ventilation units, each of which is set up to introduce an Nth air flow into an Nth sub-area, providing a multiplicity of interaction functions, each of which changes an air parameter to be controlled in a specific sub-area as a function of one or several operating parameters of one or more ventilation units that are not assigned to the specific sub-area, and controlling an air parameter in the specific sub-area of the room by adjusting the one or more operating parameters of the one or more ventilation units as a function of the plurality of interaction functions provided.
Auf diese Weise wird das Verfahren für den Einsatz mit einem komplexen Netz aus Lüftungseinheiten erweitert, mit dem eine Luftkenngrößen in einem einzelnen Teilbereich des Raumes gezielt und vor allem auf effiziente Weise durch einen kollaborativen Betrieb beliebig vieler anderer Lüftungseinheiten unter Ausnutzung der bereitgestellten Vielzahl von Wechselwirkungsfunktionen gesteuert werden kann.In this way, the method is extended for use with a complex network of ventilation units, with which air parameters in a single sub-area of the room are controlled in a targeted and, above all, efficient manner by collaborative operation of any number of other ventilation units using the multitude of interaction functions provided can be.
Diese vorteilhafte Weiterbildung ist dabei keinesfalls auf den bestimmten Teilbereich beschränkt, sondern kann für jeden Teilbereich eine Vielzahl von Wechselwirkungsfunktionen bereitstellen, wobei Luftkenngrößen in jedem Teilbereich in Abhängigkeit der jeweiligen Vielzahl von Wechselwirkungsfunktionen gesteuert werden.This advantageous development is in no way limited to the specific sub-area, but can be a large number of for each sub-area Provide interaction functions, wherein air characteristics are controlled in each sub-area depending on the respective plurality of interaction functions.
Gemäß eines zweiten Aspekt der Erfindung wird ein System zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes bereitgestellt, das zumindest eine erste Lüftungseinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Luftstrom in einen ersten Teilbereich des Raums einzuleiten, und eine zweite Lüftungseinheit, die eingerichtet ist, einen zweiten Luftstrom in einen zweiten Teilbereich des Raumes einzuleiten, und eine zumindest mit der zweiten Lüftungseinheit gekoppelte Steuervorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, über Steuerbefehle zumindest einen Betriebsparameter der zweiten Lüftungseinheit anzupassen und damit eine zu steuernde Luftkenngröße im ersten Teilbereich des Raumes zu steuern. Die Steuervorrichtung ist ferner dazu eingerichtet, den zumindest einen Betriebsparameter der zweiten Lüftungseinheit in Abhängigkeit einer in einer Speichervorrichtung der Steuervorrichtung bereitgestellten ersten Wechselwirkungsfunktion, die eine Änderung der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich in Abhängigkeit des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit beschreibt, anzupassen.According to a second aspect of the invention, a system for controlling an air parameter within a room is provided, which has at least a first ventilation unit, which is set up to introduce a first air flow into a first partial area of the room, and a second ventilation unit, which is set up to introduce a second Introduce air flow into a second partial area of the room, and comprises a control device which is coupled at least to the second ventilation unit and is set up to adapt at least one operating parameter of the second ventilation unit via control commands and thus to control an air parameter to be controlled in the first partial area of the room. The control device is also set up to adapt the at least one operating parameter of the second ventilation unit as a function of a first interaction function provided in a storage device of the control device, which describes a change in the air parameter to be controlled in the first partial area as a function of the at least one operating parameter of the second ventilation unit.
Das System gemäß des zweiten Aspekts gestattet somit die Durchführung des Verfahrens zum Steuern einer Luftkenngröße innerhalb eines Raumes gemäß des ersten Aspekts der Erfindung mit allen zuvor beschriebenen Vorteilen eines effizienteren Steuerns der Luftkenngröße.The system according to the second aspect thus allows the implementation of the method for controlling an air parameter within a room according to the first aspect of the invention with all the previously described advantages of controlling the air parameter more efficiently.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung weiterhin mit der ersten Lüftungseinheit gekoppelt und eingerichtet, über Steuerbefehle zumindest einen Betriebsparameter der ersten Lüftungseinheit anzupassen.The control device is preferably also coupled to the first ventilation unit and set up to adapt at least one operating parameter of the first ventilation unit via control commands.
Vorzugsweise umfasst die erste Lüftungseinheit eine Erfassungsvorrichtung, die zum Erfassen einer für ein Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich eingerichtet ist, wobei die Steuervorrichtung ferner eine Auswertungseinheit umfasst, die eingerichtet ist, von der Erfassungsvorrichtung einen anfänglichen Wert der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich zu einem ersten Zeitpunkt und einen weiteren Wert der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße zu einem weiteren, späteren Zeitpunkt zu empfangen und die erste Wechselwirkungsfunktion auf Basis des empfangenen anfänglichen und des empfangenen weiteren Wertes zu bestimmen und diese zur Bereitstellung in der Speichervorrichtung der Steuervorrichtung abzuspeichern.The first ventilation unit preferably comprises a detection device which is set up to detect an air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area, the control device further comprising an evaluation unit which is set up to receive an initial value from the detection device for determining the first interaction function selected air parameter in the first partial area at a first point in time and a further value of the air parameter selected for determining the first interaction function at a further, later point in time and the first interaction function on the basis of the received initial value and the received further value and to store these for provision in the memory device of the control device.
Vorzugsweise ist die Erfassungsvorrichtung dabei dazu eingerichtet, eine zeitlichen Werteverlauf der zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählten Luftkenngröße im ersten Teilbereich zu erfassen und an die Auswertungseinheit zu übermitteln, wobei die Auswertungseinheit eingerichtet ist, die erste Wechselwirkungsfunktion zusätzlich auf Basis des übermittelten Werteverlaufs zu bestimmen, und/oder die Auswerteinheit eingerichtet ist, den zumindest einen Betriebsparameter der zweiten Lüftungseinheit und wahlweise auch den zumindest einen Betriebsparameter der ersten Lüftungseinheit zu empfangen, und die erste Wechselwirkungsfunktion zusätzlich auf Basis des empfangenen Betriebsparameters oder der empfangenen Betriebsparameter zu bestimmen.The detection device is preferably set up to detect a time history of the air parameter selected for determining the first interaction function in the first sub-area and to transmit it to the evaluation unit, with the evaluation unit being set up to also determine the first interaction function on the basis of the transmitted value history, and /or the evaluation unit is set up to receive the at least one operating parameter of the second ventilation unit and optionally also the at least one operating parameter of the first ventilation unit, and to additionally determine the first interaction function on the basis of the received operating parameter or the received operating parameters.
Vorzugsweise ist zumindest die erste oder die zweite Lüftungseinheit eingerichtet, in einem Quellluftmodus betrieben zu werden, bei dem das Einleiten des jeweiligen Luftstroms derart erfolgt, dass ein an eine Bodenfläche des Raumes angrenzender Frischluftsee gebildet wird.At least the first or the second ventilation unit is preferably set up to be operated in a displacement air mode, in which the introduction of the respective air flow takes place in such a way that a fresh air sea adjacent to a floor area of the room is formed.
Vorzugsweise ist die Erfassungsvorrichtung der ersten Lüftungseinheit dabei derart in einem unteren Bereich der ersten Lüftungseinheit angeordnet, dass diese an die Bodenfläche des Raumes angrenzt oder dieser zumindest zugewandt ist, um ein Vorliegen eines Frischluftsees erfassen zu können.The detection device of the first ventilation unit is preferably arranged in a lower area of the first ventilation unit in such a way that it borders on the floor surface of the room or at least faces it in order to be able to detect the presence of a fresh air pool.
Vorzugsweise umfassen die erste oder die zweite Lüftungseinheit eine Frischluftvorrichtung, die eingerichtet ist, Luft aus einer gegenüber dem Raum abgegrenzten Umgebung anteilig dem jeweiligen Luftstrom als frische Außenluft beizumischen oder den jeweiligen Luftstrom vollständig aus dieser zu erzeugen.The first or the second ventilation unit preferably includes a fresh air device that is set up to mix air from an environment that is delimited with respect to the room proportionately to the respective air flow as fresh outside air or to generate the respective air flow completely from this.
Vorzugsweise umfasst zumindest die erste oder die zweite Lüftungseinheit eine Luftreinigungsvorrichtung, die eingerichtet ist, den jeweiligen Luftstrom vor dem Einleiten in den jeweiligen Teilbereich zu reinigen, und dabei insbesondere flüchtige organische Verbindungen und/oder Feststoffpartikel und/oder sonstigen Verunreinigungen aus dem jeweiligen Luftstrom zu entfernen.Preferably, at least the first or the second ventilation unit comprises an air cleaning device, which is set up to clean the respective air flow before it is introduced into the respective partial area, and in doing so to remove in particular volatile organic compounds and/or solid particles and/or other contaminants from the respective air flow .
Vorzugsweise umfasst zumindest die erste oder die zweite Lüftungseinheit eine Temperierungsvorrichtung, die eingerichtet ist, eine Temperatur und/oder eine Feuchtigkeit des jeweiligen Luftstroms vor dem Einleiten in den jeweiligen Teilbereich einzustellen.Preferably, at least the first or the second ventilation unit comprises a temperature control device which is set up to set a temperature and/or a humidity of the respective air flow before it is introduced into the respective partial area.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung als Teil der ersten oder als Teil der zweiten Lüftungseinheit ausgeführt oder wird separat als zentrale Steuervorrichtung bereitgestellt.The control device is preferably designed as part of the first or as part of the second ventilation unit or is provided separately as a central control device.
Auf diese Weise kann die zum Steuern mit kollaborativem Betrieb der Lüftungseinheiten eingerichtete Steuervorrichtung zentral oder aber dezentral bereitgestellt werden. So kann beispielsweise das Problem eine unter Umständen begrenzte Reichweite einer von einer Steuervorrichtung einer Lüftungseinheit ausgehenden drahtlose Verbindung zu anderen Lüftungseinheiten durch den Einsatz einer zentral positionierten Steuerungsvorrichtung, in deren drahtloser Verbindungsreichweite alle Lüftungseinheiten liegen, behoben werden.In this way, the control device set up for controlling with collaborative operation of the ventilation units can be provided centrally or else decentrally. For example, the problem of a possibly limited range of a wireless connection originating from a control device of one ventilation unit to other ventilation units can be solved by using a centrally positioned control device within whose wireless connection range all ventilation units are located.
Auf der anderen Seite bietet die Ausführung mit als Teil der Lüftungseinheit ausgeführter Steuervorrichtung beispielsweise den Vorteil, dass eben keine zusätzliche zentrale Steuervorrichtung als weitere ggf. platzeinnehmende Komponente bereitgestellt werden muss.On the other hand, the embodiment with a control device designed as part of the ventilation unit offers the advantage, for example, that no additional central control device has to be provided as a further possibly space-consuming component.
Vorzugsweise ist Steuervorrichtung drahtlos mit der ersten und/oder mit der zweiten Lüftungseinheit gekoppelt. Dadurch sind keine zusätzlichen Leitungen notwendig, was unter anderem eine Integration weiterer Lüftungseinheiten in das System sehr einfach gestaltet und zum anderen eine beliebige Positionierung mobil gestalteter Lüftungseinheiten innerhalb des Raumes gestattet.The control device is preferably coupled wirelessly to the first and/or to the second ventilation unit. As a result, no additional lines are required, which, among other things, makes it very easy to integrate further ventilation units into the system and, on the other hand, allows mobile ventilation units to be positioned anywhere within the room.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Lüftungseinheit als erste oder zweite Lüftungseinheit für ein System gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung.Another aspect of the invention is the provision of a ventilation unit as a first or second ventilation unit for a system according to the second aspect of the invention.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Steuervorrichtung für ein System gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung.A further aspect of the invention consists in providing a control device for a system according to the second aspect of the invention.
Weitere Aspekte und deren Vorteile als auch speziellere Ausführungsbeispiele der zuvor genannten Aspekte und Merkmale werden im Folgenden unter Zuhilfenahme der in den beigefügten Figuren gezeigten Zeichnungen beschrieben:
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Fig. 1A bis Fig. 1D zeigen Beispiele möglicher erster Wechselwirkungsfunktionen zum Einsatz in einem Verfahren gemäß des ersten Aspekts der Erfindung in Abhängigkeit eines Volumenstroms der zweiten Lüftungseinheit. -
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer möglichen ersten Wechselwirkungsfunktion zum Einsatz in einem Verfahren gemäß des ersten Aspekts der Erfindung in Abhängigkeit eines Betriebszustands der zweiten Lüftungseinheit. -
Fig. 3A und Fig. 3B zeigen exemplarische Zeitverläufe einer Luftkenngröße im ersten Teilbereich zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion. -
Fig. 4A und Fig. 4B zeigen exemplarische Zeitverläufe der zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich. -
Fig. 5 zeigt ein exemplarisches Ablaufdiagram eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens gemäß des ersten Aspekts der Erfindung. -
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen Ausführungsbeispiele des Systems gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung,
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Figures 1A to 1D show examples of possible first interaction functions for use in a method according to the first aspect of the invention as a function of a volume flow of the second ventilation unit. -
2 shows an example of a possible first interaction function for use in a method according to the first aspect of the invention depending on an operating state of the second ventilation unit. -
Figures 3A and 3B show exemplary time curves of an air parameter in the first sub-area for determining the first interaction function. -
Figures 4A and 4B show exemplary time curves of the air parameter to be controlled in the first sub-area. -
figure 5 shows an exemplary flow chart of an embodiment of the method according to the first aspect of the invention. -
6 and 7 show exemplary embodiments of the system according to the second aspect of the invention,
Gleiche bzw. ähnliche Elemente in den Figuren können hierbei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein, manchmal allerdings auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen.Identical or similar elements in the figures can be denoted by the same reference numbers, but sometimes also by different reference numbers.
Es wird hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt ist. Die Erfindung umfasst weiterhin Modifikationen der genannten Ausführungsbeispiele, insbesondere diejenigen, die aus Modifikationen und/oder Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele im Rahmen des Schutzumfanges der unabhängigen Ansprüche hervorgehen.It is emphasized that the present invention is in no way limited to the exemplary embodiments described below and their design features. The invention also includes modifications of the exemplary embodiments mentioned, in particular those resulting from modifications and/or combinations of individual or several features of the exemplary embodiments described within the scope of the independent claims.
Der Volumenstrom Q2 wird üblicherweise in der Einheit Kubikmeter pro Stunde oder Liter pro Sekunde angegeben, wobei in den
Die ersten Wechselwirkungsfunktionen f12; g12; h12 hängen teilweise auch von einer zu steuernden Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich ab, wobei in den
Die ersten Wechselwirkungsfunktionen f12; g12; h12 beschreiben ein Ausmaß einer Wechselwirkung zwischen Änderungen der zu steuernden Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich und einem Betrieb der zweiten Lüftungseinheit, der sich vorliegend anhand des Volumenstroms Q2 bestimmt. Werte der ersten Wechselwirkungsfunktionen f12; g12; h12 können dabei beispielsweise in direktem Zusammenhang mit den in den
Je höher der Wert der ersten Wechselwirkungsfunktion f12, umso stärker ändert sich die zu steuernde Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich. Für einen Volumenstrom Q2=0 liegt keine Änderung der zu steuernden Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich vor, wohingegen für steigende Werte λ1, λ2, λ3, λ4, λ5 des Volumenstroms Q2 stärkere Änderungen der zu steuernden Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich vorliegen.The higher the value of the first interaction function f 12 , the more the air parameter K 1 to be controlled changes in the first partial range. For a volume flow Q 2 =0 there is no change in the air parameter K 1 to be controlled in the first partial range, whereas for increasing values λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 , λ 5 of the volume flow Q 2 there are greater changes in the air parameter K to be controlled 1 are present in the first sub-area.
Je nach aktuellem Wert A, B oder C der zu steuernden Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich kann bei gleichem Volumenstrom Q2 eine unterschiedlich stark ausgeprägte Änderung der besagten Luftkenngröße K1 vorliegen.Depending on the current value A, B or C of the air parameter K 1 to be controlled in the first sub-area, with the same volume flow Q 2 , there can be a different pronounced change in said air parameter K 1 .
Handelt es sich beispielsweise bei der zu steuernden Luftkenngröße K1 um eine Konzentration von Kohlenstoffdioxid, die es exemplarisch mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu reduzieren gilt, so lässt sich für einen anfänglich vergleichsweise hohe Konzentration von Kohlenstoffdioxid (exemplarisch durch Ki=C gegeben) bei gleichem Volumenstrom Q2 eine stärke Änderung der Konzentration von Kohlenstoffdioxid im ersten Teilbereich umsetzen, als dies für eine anfänglich vergleichsweise niedrige Konzentration von Kohlenstoffdioxid (exemplarisch durch K1=A oder Ki=B gegeben) der Fall wäre.If, for example, the air parameter K 1 to be controlled is a concentration of carbon dioxide, which is to be reduced, for example, using the method according to the invention, then an initially comparatively high concentration of carbon dioxide (given by Ki=C, for example) can be used for the same volume flow Q 2 implement a greater change in the concentration of carbon dioxide in the first partial region than would be the case for an initially comparatively low concentration of carbon dioxide (example given by K1=A or Ki=B).
Die erste Wechselwirkungsfunktion g12 kann dabei die Werte "0" und "1" annehmen, wobei "0" die Fälle keiner oder lediglich einer schwachen Wechselwirkung erfasst und "1" die Fälle einer mittleren bis starken Wechselwirkung.The first interaction function g 12 can assume the values "0" and "1", with "0" covering the cases of no interaction or only a weak interaction and "1" covering the cases of a medium to strong interaction.
Ausgehend von der dargestellten diskreten Verteilung in
Die erste Wechselwirkungsfunktion g12 basiert dabei auf dem exemplarischen Verlauf der ersten Wechselwirkungsfunktion f12 aus
Die diskret verteilte erste Wechselwirkungsfunktion g12 enthält im Vergleich zu den übrigen Wechselwirkungsfunktionen in den
Im Gegensatz zu der in
Der Betriebszustand B2 gibt hierbei an, ob die zweite Lüftungseinheit eingeschaltet ist (Wert "1") und ein Luftstrom in den zweiten Teilbereich eingeleitet wird, oder ob die zweite Lüftungseinheit ausgeschaltet ist (Wert "0").The operating state B 2 indicates whether the second ventilation unit is switched on (value "1") and an air flow is introduced into the second partial area, or whether the second ventilation unit is switched off (value "0").
Bei der Luftkenngröße L1 handelt es sich um eine zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion ausgewählte Luftkenngröße, die wahlweise auch der zu steuernden Luftkenngröße entsprechen kann.The air parameter L 1 is an air parameter selected for determining the first interaction function, which can optionally also correspond to the air parameter to be controlled.
Zum Zeitpunkt to erfolgt ein Einschalten der zweiten Lüftungseinheit und ein Anpassen des Volumenstroms Q2 des durch die zweite Lüftungseinheit in den zweiten Teilbereich eingeleiteten Luftstrom sauf den Wert λ>0.At time t o , the second ventilation unit is switched on and the volumetric flow Q 2 of the air flow introduced into the second partial area by the second ventilation unit is adjusted to the value λ>0.
Als Reaktion auf den aufgenommenen Betreib der zweiten Lüftungseinheit, sinkt die Luftkenngröße L1 ausgehend vom anfänglichen Wert L1(t=t0) über einen Zeitraum T auf einen stationären Wert
Der anfängliche Wert L1(t=t0) kann dabei beispielsweise einem durch einen stationären Betreib der ersten Lüftungseinheit bedingten stationären Wert entsprechen, der durch die Unterstützung durch den Betreib der zweiten Lüftungseinheit zusätzlich gesenkt werden kann.The initial value L 1 (t=t 0 ) can correspond, for example, to a stationary value caused by stationary operation of the first ventilation unit, which can be additionally reduced by the support provided by the operation of the second ventilation unit.
Zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion können nun diverse Relationen und Größen aus dem gezeigten Zeitverlauf verwendet werden. So kann ein Ausmaß für die Wechselwirkung bei einem Volumenstrom Q2=λ, beispielsweise basierend auf der Zeit T zum Erreichen des stationären Zustands
Die zeitliche Änderungsrate dL1/dt sinkt ausgehend vom Wert 0 bis zum Extremwert min(dL1/dt), der einem lokalen Minimum entspricht, ab und nähert sich anschließend wieder dem Wert 0 an, womit der in
Zum Ermitteln der ersten Wechselwirkungsfunktion kann alternativ oder zusätzlich zu den aus dem Zeitverlauf aus
Im Falle der abgeschalteten zweiten Lüftungseinheit (Q2=0) erreicht die zu steuernde Luftkenngröße K1 lediglich einen vergleichsweise höheren stationären Wert
Unter Verwendung besagter erster Wechselwirkungsfunktion kann ein besonders effizientes Steuern der Luftkenngröße K1 umgesetzt werden, für das ein exemplarischer Zeitverlauf in
Ausgehend vom anfänglichen Ist-Wert K1(t=t0) wird zum Zeitpunkt t=to der Volumenstrom Q2 der zweiten Lüftungseinheit auf den Wert λ angepasst und zum Zeitpunkt t=ti wieder auf den Wert 0 zurückgesetzt. Durch das Anpassen des Volumenstroms Q2 der zweiten Lüftungseinheit wird dabei im Vergleich zum ebenfalls dargestellten Fall bei konstant abgeschalteter zweiter Lüftungseinheit (Q2(t)=0) der Soll-Wert wesentlich schneller erreicht. Die zweite Lüftungseinheit wird somit in vorteilhafter Weise unter Ausnutzung der ersten Wechselwirkungsfunktion zum Steuern der Luftkenngröße K1 im ersten Teilbereich genutzt.Starting from the initial actual value K 1 (t=t 0 ), the volume flow Q 2 of the second ventilation unit is adjusted to the value λ at time t=to and reset to the
In Schritt S1 werden eine erste Lüftungseinheit zum Einleiten eines ersten Luftstroms in einen ersten Teilbereich eines Raumes und eine zweite Lüftungseinheit zum Einleiten eines zweiten Luftstroms in einen zweiten Teilbereich des Raumes bereitgestellt.In step S1, a first ventilation unit for introducing a first airflow into a first partial area of a room and a second ventilation unit for introducing a second airflow into a second partial area of the room are provided.
Die Einleitung der jeweiligen Luftströme erfolgt dabei im Hinblick auf eine zu steuernde Luftkenngröße der Luft innerhalb des Raumes, insbesondere im ersten Teilbereich, durch Anpassung von einem oder mehreren Betriebsparametern der Lüftungseinheiten.The introduction of the respective air flows takes place with regard to an air parameter to be controlled for the air inside the room, in particular in the first partial area, by adjusting one or more operating parameters of the ventilation units.
In Schritt S2 wird eine erste Wechselwirkungsfunktion ermittelt und anschließend bereitgestellt, wobei die erste Wechselwirkungsfunktion eine Änderung der zu steuernden bzw. der in diesem Fall zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der zweiten Lüftungseinheit beschreibt.In step S2, a first interaction function is determined and then provided, the first interaction function describing a change in the air parameter to be controlled or in this case to be regulated in the first sub-area as a function of at least one operating parameter of the second ventilation unit.
Auf diese Weise werden dem erfindungsgemäßen Verfahren Informationen über ein Ausmaß einer Wechselwirkung zwischen Änderungen der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich und einem Betrieb der zweiten Lüftungseinheit bereitgestellt, womit ein besonders effizientes Steuern der Luftkenngröße im ersten Teilbereich ermöglicht wird.In this way, the method according to the invention is provided with information about the extent of an interaction between changes in the air parameter to be regulated in the first sub-area and operation of the second ventilation unit, which enables particularly efficient control of the air parameter in the first sub-area.
Die nachfolgenden Schritte S3 bis S8 bilden die eigentliche Regelung, bei der die Anpassung von Stellgrößen zum Regeln der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich unter Berücksichtigung einer Abweichung zwischen einem momentanen Ist-Wert und einem vorgegebenen Soll-Wert der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich erfolgt.The subsequent steps S3 to S8 form the actual control, in which the adjustment of manipulated variables for controlling the air parameter to be controlled in the first sub-area, taking into account a deviation between a current actual value and a specified target value of the air parameter to be controlled in the first sub-area .
In Schritt S3 wird ein Soll-Wert der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich bereitgestellt.In step S3, a target value of the air parameter to be controlled is provided in the first sub-range.
In Schritt S4 wird ein Ist-Wert der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich erfasst.In step S4, an actual value of the air parameter to be regulated is recorded in the first partial range.
In Schritt S5 werden Ist-Wert und Soll-Wert der zu regelnden Luftkenngröße miteinander verglichen, wobei im Falle einer Abweichung des Ist- vom Soll-Werts (unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Toleranz) Schritt S6 eingeleitet wird und im Falle keiner Abweichung direkt zu Schritt S8 übergegangen wird.In step S5, the actual value and target value of the air parameter to be controlled are compared with one another, with step S6 being initiated if the actual value deviates from the target value (taking into account a specified tolerance) and step S8 being initiated directly if there is no deviation is passed over.
In Schritt S6 erfolgt ein Anpassen des zumindest einen Betriebsparameters der zweiten Lüftungseinheit, der im zugrundeliegenden Ausführungsbeispiel dem Volumenstrom des durch die zweite Lüftungseinheit eingeleiteten Luftstroms entspricht, wobei das Anpassen in Abhängigkeit der Abweichung zwischen Ist- und Soll-Wert sowie in Abhängigkeit der ersten Wechselwirkungsfunktion erfolgt.In step S6, the at least one operating parameter of the second ventilation unit is adjusted, which in the exemplary embodiment on which it is based corresponds to the volume flow of the air flow introduced through the second ventilation unit, with the adjustment taking place as a function of the deviation between the actual and target value and as a function of the first interaction function .
Nach Anpassen des Volumenstroms an der zweiten Lüftungseinheit wird in Schritt S7 ein neuer Ist-Wert der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich erfasst, der im Zuge einer Wiederholung des Schrittes S5 mit dem bereitgestellten Soll-Wert verglichen wird.After adjusting the volume flow at the second ventilation unit, in step S7 a new actual value of the air parameter to be controlled is recorded in the first sub-area, which is compared with the provided target value in the course of repeating step S5.
Sollte immer noch eine Abweichung vorhanden sein, werden die Schritte S6 bis S7 wiederholt, bis der Ist-Wert unter Berücksichtigung der vorgegebenen Toleranz dem Soll-Wert entspricht, woraufhin Schritt S8 folgt, im Zuge dessen ein wiederholtes Erfassen von Ist-Werten der zu regelnden Luftkenngröße im ersten Teilbereich in regelmäßigen Zeitabständen erfolgt.If there is still a discrepancy, steps S6 to S7 are repeated until the actual value corresponds to the target value, taking into account the specified tolerance Air parameter in the first sub-area takes place at regular time intervals.
Ausgehend von den erfassten Ist-Werten findet dabei eine Wiederholung der Schritte S5 bis S8 gemäß des in
Die Teilbereiche 101, 102 grenzen hierbei nicht direkt aneinander und sin in an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Raumes 100 angeordnet.The
Die zweite Lüftungseinheit umfasst hierbei eine (nicht gezeigte) Steuervorrichtung, die im gezeigten Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom des Luftstroms der zweiten Lüftungseinheit 12 in Abhängigkeit einer in einer Speichervorrichtung der Steuervorrichtung bereitgestellten ersten Wechselwirkungsfunktion, die eine Änderung einer zu steuernden Luftkenngröße im ersten Teilbereich 101 in Abhängigkeit des Volumenstroms der zweiten Lüftungseinheit (12) beschreibt, anzupassen.The second ventilation unit comprises a control device (not shown), which in the exemplary embodiment shown is set up to adjust a volume flow of the air flow of the
Die Lüftungseinheiten 10 können beliebig ausgestaltet sein. So handelt es sich bei Lüftungseinheit 13 um eine Lüftungseinheit, die im Frischluftmodus betrieben wird und ihren Luftstrom aus Luft von außerhalb des Raumes erzeugt.The
Die übrigen Lüftungseinheiten 10 sind als mobile Lüftungseinheiten ausgeführt, die beliebig im Raum platziert werden können und ihren Luftstrom aus Luft aus dem Raum 100, also nicht mit Frischluft, erzeugen.The remaining
Der Raum 100 umfasst mehrere Tischgruppen 110, die die Luftströme der einzelnen Lüftungseinheiten unter Umständen ablenken und/oder blockieren können und so eine besondere Herausforderung im Zuge eines Steuerns einer Luftkenngröße im Raum 100 oder in Teilbereichen des Raums 100 darstellen.The
Die außerhalb des Raumes angeordnete Lüftungseinheit 14 leitet einen Luftstrom in den Raum 100 durch eine entsprechende Öffnung ein und umfasst eine (nicht gezeigte) Steuervorrichtung, die mit der Vielzahl von Lüftungseinheiten 10 über ein Netzwerk aus drahtlosen Verbindungen 30 gekoppelt ist. Ein von der Steuervorrichtung ausgehender Steuerbefehl wird dabei über die als Knotenpunkte fungierenden Lüftungseinheiten 10 über die drahtlosen Verbindungen 30 zur gewünschten Lüftungseinheit übertragen.The ventilation unit 14 located outside the room introduces air flow into the
Die Steuervorrichtung ist dabei dazu eingerichtet, einen Volumenstrom einer beliebigen Lüftungseinheit 10 der Vielzahl von Lüftungseinheiten 10 in Abhängigkeit einer in einer Speichervorrichtung der Steuervorrichtung bereitgestellten ersten Wechselwirkungsfunktion, die eine Änderung einer zu steuernden Luftkenngröße in einem einer anderen Lüftungseinheit 10 zugeordneten Teilbereich des Raumes 100 in Abhängigkeit des Volumenstroms der beliebigen Lüftungseinheit 10 beschreibt, anzupassen, um so ein besonders effizientes Steuern einer Luftkenngröße in dem zugeordneten Teilbereich bereitzustellen.The control device is set up to a volume flow of any
Vorstehend wurden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie deren Vorteile detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the present invention and their advantages have been described in detail above with reference to the attached figures.
Es wird erneut hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt ist. Die Erfindung umfasst weiterhin Modifikationen der genannten Ausführungsbeispiele, insbesondere diejenigen, die aus Modifikationen und/oder Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele im Rahmen des Schutzumfanges der unabhängigen Ansprüche hervorgehen.It is again emphasized that the present invention is in no way limited to the exemplary embodiments described above and their implementation features. The invention also includes modifications of the exemplary embodiments mentioned, in particular those resulting from modifications and/or combinations of individual or several features of the exemplary embodiments described within the scope of the independent claims.
- 1010
- Lüftungseinheitventilation unit
- 1111
- erste Lüftungseinheitfirst ventilation unit
- 1212
- zweite Lüftungseinheitsecond ventilation unit
- 1313
- Lüftungseinheit im FrischluftmodusVentilation unit in fresh air mode
- 1414
- außerhalb des Raums angeordnete Lüftungseinheitventilation unit located outside the room
- 3030
- drahtlose Verbindungwireless connection
- 100100
- RaumSpace
- 101101
- erster Teilbereichfirst section
- 102102
- zweiter Teilbereichsecond section
- 110110
- Tischgruppetable group
- B2B2
- Betriebszustand der zweiten LüftungseinheitOperating status of the second ventilation unit
- K1K1
- zu steuernde Luftkenngröße im ersten Teilbereichair parameter to be controlled in the first sub-area
- L1L1
- zum Ermitteln der Wechselwirkungsfunktion ausgewählte Luftkenngröße im ersten TeilbereichAir parameter selected for determining the interaction function in the first partial area
- Q1Q1
- Volumenstrom der ersten LüftungseinheitFlow rate of the first ventilation unit
- Q2Q2
- Volumenstrom der zweiten LüftungseinheitFlow rate of the second ventilation unit
- Sisi
- Verfahrensschritteprocess steps
- f12; g12; h12f12; g12; h12
- erste Wechselwirkungsfunktionfirst interaction function
- tt
- Zeittime
Claims (15)
die Steuervorrichtung ferner dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Betriebsparameter (B2; Q2) der zweiten Lüftungseinheit (12) in Abhängigkeit einer in einer Speichervorrichtung der Steuervorrichtung bereitgestellten ersten Wechselwirkungsfunktion (f12; g12; h12), die eine Änderung der zu steuernden Luftkenngröße (K1) im ersten Teilbereich (101) in Abhängigkeit des zumindest einen Betriebsparameters (B2; Q2) der zweiten Lüftungseinheit (12) beschreibt, anzupassen.System for controlling an air parameter (K 1 ) within a room (100), comprising:
the control device is also set up to determine the at least one operating parameter (B 2 ; Q 2 ) of the second ventilation unit (12) as a function of a first interaction function (f 12 ; g 12 ; h 12 ) provided in a memory device of the control device, which changes the air parameter (K 1 ) to be controlled in the first partial area (101) as a function of the at least one operating parameter (B 2 ; Q 2 ) of the second ventilation unit (12).
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