用于运行热交换器的方法以及用于执行该方法的HVAC设备技术

本发明专利技术的对象是用于运行热交换器(15)的方法，热交换器(15)在初级侧上由载热介质流经，且在次级侧上在供暖情况下将热流(Q)交付到流动通过热交换器(15)的次级介质处或在制冷情况下从次级介质吸收热流(Q)，其中，载热介质以第一温度()进入到热交换器(15)中且以第二温度()从热交换器(15)离开，次级介质以第三温度()进入到热交换器(15)中且以第四温度()从热交换器(15)再次离开，其中，热交换器(15)可传递最大的热流。一种简化的控制部的特征在于，测量四个温度(,,,)中的至少三个，且由测得的这些温度确定热交换器(15)的相应的饱和度且将其用于控制热交换器(15)的运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行热交换器的方法以及用于执行该方法的HVAC设备
本专利技术涉及空调技术的领域。本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于运行热交换器的方法。此外，本专利技术涉及用于执行该方法的HVAC设备。
技术介绍
针对在建筑物中的房间的供暖、制冷、空气调节和通风，通常使用中央设备，其概括为术语HVAC设备。在此，HVAC代表供暖、通风和空气调节。在此类HVAC设备中，中央地产生热和/或制冷且经由合适的载热介质(大多数情况下为水)引导至相应的房间，在其处热或冷经由当地的热交换器例如交付到在该处的室内空气处。对于达到预定的室温需要的且经由当地的热交换器交付或者吸收的热流经常由此来调节，即，相应地改变载热介质的在初级侧的质量流。在图1中示出了示例性的HVAC设备的一部分。图1的HVAC设备10’包括当地的热交换器15，其在初级侧经由始流支管13联接到上级的始流管路11处且经由回流支管14联接到上级的回流管路12处。始流管路11和回流管路12与用于产生热量和/或制冷的未显示的中央装置相连接。在次级侧，热交换器15由空气流16流经，空气流16在供暖情况下吸收热量且在制冷情况下交付热量。为了调整通过热交换器15的初级侧的载热介质的质量流，在图1的示例中在始流支管13中布置有调节阀17，其由控制部21操控。在热交换器15中交付到空气流16处的热流由载热介质的在初级侧的质量流、载热介质的在热交换器15的输入段处的进入温度和载热介质的在热交换器15的输出端处的离开温度根据简单的关系式来确定，其中，质量流为，且载热介质的比热为。在此，质量流通过相应的体积流来确定，其利用例如插入到回流支管14中的流量计18来测量。两个温度和的测量借助于两个温度传感器19和20来进行，其适宜地布置在热交换器15的初级侧的输入端和输出端处。例如由出版物EP0035085A1已知类似的组件，在其中，该组件与消耗测量部相结合地来使用。附加地，在此在待供暖/空气调节的空间中设置有温度传感器，其控制在热交换器的初级侧上的载热介质的输送。如果在该已知的组件中室温传感器(图1中的RTS)现在发出增加的热量需求的信号，在始流温度保持相同的情况下，进一步打开在热交换器的初级侧上的阀，以便提供更多的热量。在这种情况下，此时的问题是，经由热交换器传递的热流取决于在初级侧的体积流显示出在图2中描绘的曲线。在此，如在下面还将进一步阐述的那样，该曲线走向一方面取决于热交换器的结构类型(尤其传热面积A、热传导系数k、因子F和指数n)，且另一方面取决于在热交换器的次级侧上的介质的温度、质量流和热容。在很小的体积流的情况下首先显著上升的曲线随着变大的体积流越来越平坦且渐进地接近极限值(饱和)。曲线的平坦意味着，对于相同的热流增加，必须提供越来越大的增加的体积流和因此越来越多的泵功率。用于泵的功率尤其以体积流的三次方上升，而所传递的热量仅仅仍然很少地增加。然而，这从经济的角度来看意义不大。因此，值得期望的是，当达到比例关系(热交换器的饱和度)的预定的值时，在此类调节中限制体积流。这样的值例如可选择为0.8，这例如在图2中进行了标记。通过引入这样的极限值，可限制可由系统施加的泵功率，而无须考虑所传递的热量的很大的损失，这在设计和运行设备时引起优点。另一方面还可设想的是，改变在热交换器的次级侧上的空气流。此外，如在上面已经提及的那样，在热交换器中的当前的热流和与此同时在图2中所显示的曲线上的点可通过测量体积流和初级侧的温度来确定。曲线和其渐近线可由控制部21针对在热交换器的次级侧上的确定条件仅仅通过在更长的时间段上的测量来确定。然而，为此需要流量计，其相对来说很昂贵且还可易受到干扰(如果其包含可运动的零件)。出于这些原因，有利的是，具有一种这样的方法，利用其可以简化的方式确定和监测在运行中的热交换器的饱和度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，如此设计开头提及的类型的用于运行热交换器的方法，即，可取消流量计的使用。此外，本专利技术的目的在于提供一种用于执行该方法的HVAC设备。这些和其他的目的通过权利要求1和12的特征来实现。本专利技术以用于运行热交换器的方法为出发点，该热交换器在初级侧由载热介质流经，且在次级侧上在供暖情况下将热流交付到流动通过热交换器的次级介质处或者在制冷情况下从次级介质吸收热流，其中，载热介质以第一温度进入到热交换器中且以第二温度从热交换器离开，次级介质以第三温度进入到热交换器中且以第四温度再次从热交换器离开，其中，热交换器可传递最大的热流。本专利技术的特征在于，测量四个温度中的至少三个，且由测得的温度确定热交换器的相应的饱和度且将其用于控制热交换器的运行。根据本专利技术的方法的一种设计方案的特征在于，可控制在热交换器的初级侧上的载热介质的流，且当热交换器的饱和度达到预定的值时，限制在热交换器的初级侧上的载热介质的流。根据本专利技术的方法的另一设计方案的特征在于，可控制在热交换器的次级侧上的次级介质的流，且热交换器的饱和度用于控制次级介质的流。原则上可在热交换器的两侧(初级侧和次级侧)上根据应用和需要使用不同的介质，例如水、空气、盐水、冰浆或类似的介质。然而，载热介质可尤其是水。然而，次级介质可尤其是空气。根据本专利技术的方法的另一设计方案的特征在于，热交换器是HVAC设备的一部分。根据本专利技术的另一设计方案，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度，并且为了确定热交换器的饱和度，使用函数类型或。原则上，热交换器可在本专利技术的范畴中以顺流、交叉流或逆流或这些类型的混合形式来运行。然而，热交换器尤其以逆流来运行，并且为了确定热交换器的饱和度，使用函数或。但还可设想热交换器以逆流来运行，且为了确定热交换器的饱和度，使用函数或，其中，n表示不等于值1的指数，且是尤其具有值0.7的常数。当次级介质是空气时，可在制冷情况下附加地测量空气在进入到热交换器中时的含湿量，其中，为了顾及到在热交换器中发生的冷凝，相应地修正热交换器的由温度确定的饱和度。根据本专利技术的方法的另一设计方案的特征在于，当热交换器的饱和度达到预定的值时，提高载热介质的始流温度。用于执行根据本专利技术的方法的根据本专利技术的HVAC设备包括热交换器，其在初级侧联接到以载热介质工作的中央供暖/制冷系统的始流管路和回流管路处，且在次级侧由次级介质流经，此外，HVAC设备包括：控制器件，其用于控制载热介质的初级侧的质量流和/或次级流；以及第一温度传感器，其用于测量进入到热交换器中的载热介质的流入温度；第二温度传感器，其用于测量从热交换器离开的载热介质的流出温度；和控制部，第一温度传感器和第二温度传感器在输入侧联接到该控制部处，且该控制部在输出侧与控制器件相连接。HVAC设备的特征在于，设置有至少一个第三温度传感器以用于测量在次级侧进入到热交换器中的次级介质的输入温度和/或输出温度，第三温度传感器联接到控制部的输入端处，且控制部如此设计，即，其根据由至少三个温度传感器测得的温度值控制控制器件。根据本专利技术的HVAC设备的一种设计方案的特征在于，负载在次级侧联接到热交换器处，且控制部经由需求信号线路从负载接收需求信号。根据本专利技术的HVAC设备的另一设计方案的特征在于，载热介质是水，而次级介质是空气。另一设计方案的特征在于，控制器件是调节阀，其安装到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行热交换器(15)的方法，该热交换器(15)在初级侧上由载热介质流经，且在次级侧上在供暖情况下将热流()交付到流动通过所述热交换器(15)的次级介质处或者在制冷情况下从所述次级介质吸收热流()，其中，所述载热介质以第一温度(T1,)进入到所述热交换器(15)中且以第二温度(T2,)从所述热交换器(15)离开，所述次级介质以第三温度(T3,)进入到所述热交换器(15)中且以第四温度(T4,)从所述热交换器再次离开，其中，所述热交换器(15)可传递最大的热流()，其特征在于，测量四个温度(T1‑T4,,,,)中的至少三个，且由测得的这些温度确定所述热交换器(15)的相应的饱和度()且将其用于控制所述热交换器(15)的运行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.09 CH 01058/121.一种用于运行热交换器(15)的方法，该热交换器(15)在初级侧上由载热介质流经，且在次级侧上在供暖情况下将热流()交付到流动通过所述热交换器(15)的次级介质处或者在制冷情况下从所述次级介质吸收热流()，其中，所述载热介质以第一温度(T1,)进入到所述热交换器(15)中且以第二温度(T2,)从所述热交换器(15)离开，所述次级介质以第三温度(T3,)进入到所述热交换器(15)中且以第四温度(T4,)从所述热交换器再次离开，其中，所述热交换器(15)可传递最大的热流()，其特征在于，测量四个温度(T1-T4,,,,)中的至少三个，且由测得的这些温度确定所述热交换器(15)的相应的饱和度()且将其用于控制所述热交换器(15)的运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述热交换器(15)的初级侧上的所述载热介质的流是可控制的，且当所述热交换器(15)的饱和度()达到预定的值时，限制在所述热交换器(15)的初级侧上的所述载热介质的流。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述热交换器(15)的次级侧上的所述次级介质的流是可控制的，且将所述热交换器(15)的饱和度()用于控制所述次级介质的流。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述载热介质是水。5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述次级介质是空气。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述次级介质是空气。7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述热交换器(15)是HVAC设备(10)的一部分。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热交换器(15)是HVAC设备(10)的一部分。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述热交换器(15)是HVAC设备(10)的一部分。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述热交换器(15)是HVAC设备(10)的一部分。11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。13.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，测量第一温度、第二温度和第三温度或第四温度(T1,T2,T3或T4;,,或)，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数类型或。19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。21.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。22.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。23.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。24.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。25.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。26.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或。27.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或，其中，n表示不等于值1的指数，且是尤其具有值0.7的常数。28.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或，其中，n表示不等于值1的指数，且是尤其具有值0.7的常数。29.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或，其中，n表示不等于值1的指数，且是尤其具有值0.7的常数。30.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或，其中，n表示不等于值1的指数，且是尤其具有值0.7的常数。31.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述热交换器以逆流运行，且为了确定所述热交换器(15)的饱和度()，使用函数或，其中，n表示不...

【专利技术属性】
技术研发人员：M弗里伊德，M图拉德，
申请(专利权)人：贝利莫控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH