DE1907650A1 - Device for room air conditioning - Google Patents
Device for room air conditioningInfo
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Description
Vorrichtung zur Raumklimatisierung.Device for room air conditioning.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Raumklimatisierung, bei der die Raumtemperatur über ein Peltieraggregat einstellbar und ein Wärme-austauscher des Peltieraggregates mit einem Lüfter belüftbar ist.The invention relates to a device for air conditioning in the room temperature can be set using a Peltier unit and a heat exchanger of the Peltier unit can be ventilated with a fan.
In einem Peltieraggregat sind viele Peltierblöcke in Serie oder parallel geschaltet. Dabei ist unter einem Peltierblock eine Anordnung zu verstehen, in der im allgemeinen viele Thermoelemente so vereinigt sind, daß jeweils ihre heißen oder kalten Lötstellen in einer Fläche, nämlich der Warm- oder Kaltseite -des Peltierblocks'liegen. Jedes Thermoelement besteht aus einem Thermoelementschenkelpaar mit je einem p- und n-leitenden Thermoelementschenkel aus thermoelektrisch wirksamem Material. Durch Kontak+-brücken aus elektrisch und thermisch leitendem Material werden die Thermoelementschenkel an ihrer Warm- und ihrer Faltseite so elektrisch leitend verbunden, daß alle Thermoelementschenkel elektrisch in Reihe und thermisch parallel liegen. Sowohl auf die Warm- als auch auf die Kaltseite der Thermoelemente ist im zllgemeinen ein Wärmeaustauscher aufgesetzt, der durch eine Shicht aus thermisch leitendem und elektrisch isolierendem Material von den Kontaktbrücken getrennt ist.In a Peltier unit there are many Peltier blocks in series or in parallel switched. A Peltier block is to be understood as an arrangement in which In general, many thermocouples are combined in such a way that each has its name or cold soldering points in a surface, namely the warm or cold side of the Peltier block. Each thermocouple consists of a pair of thermocouple legs, each with a p- and n-conductive thermocouple legs made of thermoelectrically effective material. By Contact + bridges made of electrically and thermally conductive material are the thermocouple legs on their warm side and their folded side so electrically connected that all thermocouple legs are electrically in series and thermally parallel. Both on the warm and A heat exchanger is generally placed on the cold side of the thermocouple, through a layer of thermally conductive and electrically insulating material is separated from the contact bridges.
Peltieraggregate sind zur Raumklimatisierung vorteilhaft einse+zbar. Mit ihnen ist eine Raumheizung oder eine Raumk;hlung möglich.Peltier units can be used advantageously for air conditioning. With them, space heating or space cooling is possible.
Beim Umschalten von Heizung auf Kühlung ist nur die Stromrichtung im Peltieraggregat umzukehren. Außerdem kann mit Peltieraggregaten eine Regelung der Luftfeuchtigkeit durchgeführt werden. Hervorzugeben ist, daß diese verschiedenen Funktionen von einem ein zigen Gerät ausgeführt werden können.When switching from heating to cooling, only the current direction is important reverse in the Peltier unit. In addition, Peltier units can be used to regulate the humidity. It should be emphasized that these are different Functions can be carried out by a single device.
Im Handel erhältlich ist ein Gerät, bei dem die Raumtemperatur über das Peltieraggregat einstellbar und sowohl die Warmseite des Peltieraggregates als auch die Faltseite des Aggregates mit je einem Lüfter belüftbar ist. Bei diesem Gerät wird der Strom durch das Peltieraggregat mit einem Zweipunktregler geregelt.-Bei dieser Regelung ist nachteilig, daß die guten Regeleigenschaften des Peltieraggregates, nämlich das Einstellen eines optimalen Stromes, in jedem Temperaturbereich nicht ausgenut-zt werden. Außerdem flißet über das Peltieraggregat bei ausge--schaltetem Regler ein Wärmestrom, der den Wirkungsgrad der Anlage zur Raumklimatisierung wesentlich versc-hlechtert.A device is commercially available in which the room temperature is above the Peltier unit adjustable and both the warm side of the Peltier unit as the folding side of the unit can also be ventilated with a fan each. With this one Device, the current through the Peltier unit is regulated with a two-point controller This control is disadvantageous that the good control properties of the Peltier unit, namely the setting of an optimal current, not in every temperature range be exploited. In addition, it flows through the Peltier unit when it is switched off Regulator a heat flow that significantly increases the efficiency of the room air conditioning system deteriorated.
Durch den Einsatz von Proportionalreglern anstelle des verwendeten Zweipunktreglers ließen sich diese Nachteile vermeiden.By using proportional controllers instead of the one used These disadvantages can be avoided with a two-position controller.
Handelsübliche Proportionalregler sind jedoch mit einem so großen elektronischen und mechanischen Aufwand verbunden, daß sieh ihr Einsatz bei de-r Raumklimatisierung in Wohnungen wirtschaftflch nicht vertreten läßt.Commercially available proportional controllers, however, come with such a large one electronic and mechanical effort connected, that see their use at de-r Room air conditioning in apartments is not economically viable.
Es besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bei wirtschaftlich vertretbarem Aufwand- mit einem Proportionalregler aufzubauen, mit dem die Vorzüge des Peltieraggregates voll ausnutzbar sind.The object is to provide a device of the type mentioned at the beginning to be built with a proportional controller at an economically justifiable expense, with which the advantages of the Peltier unit can be fully exploited.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe -dadurch gelöst, daß zur gesteuerten Gleichrichtung des durch das Peltieraggregat fließenden Stromes Thyris+oren vorgesehen sind, wobei nieder Thyristor über ein RC-Glied mit regelbarem Widerstand und einem wechselstromdurchlässigen Schwellwert aussteuerbar ist, daß als regelbare Widerstände Photowiderstände vorgesehen sind, daß alle Photowiderstände von einer Lichtquelle beleuchtbar sind und daß die -Beleuchtungsstärke der Lichtquelle in- Abhängigkeit zur gelgröße veränderbar ist.According to the invention this object is achieved in that the controlled Rectification of the current Thyris + oren flowing through the Peltier unit is provided are, with low thyristor via an RC element with adjustable resistance and a AC permeable threshold can be controlled that as controllable resistors Photoresistors are provided that all photoresistors come from a light source can be illuminated and that the illuminance of the light source as a function is changeable to gel size.
Mit dem vorgeschlagenen Proportionalregler wird der durch das Peltieraggregat fließende Strom in jedem Temperaturbereich optimiert und ein Wärmestrom, der den Wirkungsgrad der Anordnung verschlechtert, tritt in keiner Fall- auf. Durch die besondere Ausgestaltung der ffbertragungsstrecke für die Regelgröße ist ein äußerst einfacher Aufbau des Proportionalregler6 sichergestellt und der nötige wirtschaftliche Aufwand ist äußerst gering.With the proposed proportional controller, the Peltier unit flowing current is optimized in each temperature range and a heat flow that the Efficiency of the arrangement worsens, does not occur in any case on. Due to the special design of the transmission path for the controlled variable an extremely simple structure of the proportional controller6 is ensured and the necessary economic effort is extremely low.
Vorzugsweise ist zur Steuerung der an dem Lüftermotor anliegenden Spannung ein Triac vorgesehen, der über ein RC-Glied mit regelbarem Widerstand und einem stromdurchlässigen Schwellwert aussteuerbar ist, wobei als regelbarer Widerstand ein Photowiderstand vorgesehen ist, der von der Lichtquelle zur Beleuchtung der Photowiderstände für die Regelung des Peltieraggregates beleuchtbar ist.Preferably, to control the applied to the fan motor Voltage a triac provided, which via an RC element with adjustable resistance and a current-permeable threshold value can be controlled, as a controllable resistor a photoresistor is provided, which is used by the light source to illuminate the Photoresistors for regulating the Peltier unit can be illuminated.
Mit der an dem Lüftermotor anliegenden Spannung wird die Lifterdrehzahl gesteuert, was für eine gute Raumklimatisierung erforderlich ist. Es ist damit sichergestellt, daß bei einer eIngestellten temperatur nicht eine Lüfterdrehzahl auftritt. be der die hervorgerufene Luftbewegung als Zug empfunden wird.The voltage applied to the fan motor increases the lifter speed controlled what is required for good air conditioning. It is thus ensured that a fan speed does not occur at a set temperature. be the the induced air movement is perceived as a train.
Den Photowiderständen können Festwiderstände parallel und/oder in Serie geschaltet sein. Hierdurch ist eine Angleichung, der Widerstandscharakteristik der einzelnen Photowiderstände möglich, und es kann beispielsweise die Lüfterdrehzahl an einen Temperaturbereich angepaßt werden.The photoresistors can have fixed resistors in parallel and / or in Be connected in series. This is an alignment, the resistance characteristic of the individual photoresistors possible, and it can, for example, the fan speed be adapted to a temperature range.
Zur Stromversorgung kann die Lichtquelle an den Ausgang einer Widerstandsbrücke gelegt sein, wobei in einem Zweig der drücke ein regelbarer Uiderstand als Sollwertgeber und in einem zweiten Zweig der Brücke ein Temperaturfühler angeordnet seir. kann. Der Sollwertgeber kann ein zweiter Temperaturfihler zur Messung der Außentemperatur parallel schalter sein. Mit diesem zweiten Temperaturfühler wird eine Forderung der Raumklimatisierung efüllt, nach der bei Kühlung die Differenz zwischen der Raumtemperatur und der Außentemperatur nur ungefähr 6°C betragen darf.For power supply, the light source can be connected to the output of a resistor bridge be placed, with a controllable Uiderstand as a setpoint generator in a branch of the pressures and a temperature sensor is arranged in a second branch of the bridge. can. The setpoint generator can be a second temperature sensor to measure the outside temperature be parallel switch. With this second temperature sensor becomes a requirement the room air conditioning fills, after the cooling, the difference between the room temperature and the outside temperature may only be around 6 ° C.
Vorzugsweise werden die Photowiderstände symmetrisch um die Lichtquelle angoerdnet und von einem Lichtundurchlässigen Gehäuse umgeben.Preferably the photoresistors are symmetrical about the light source angoerdnet and surrounded by an opaque housing.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung an Hand der Fig. 1 und 2 beispielhaft näher beschrieben.In the following, the device according to the invention is illustrated with reference to FIG. 1 and 2 described in more detail by way of example.
In Fig. 1 ist schematisch das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Peltieraggregat 1 wird über- einen Transformator -2 mit Drehstrom versorgt. In jeder Phase des Drehstromes ist ein Schaltglied zur steuerbaren Gleichrichtung des Stromes angeordnet. Dieses Glied ist für jede Drehstr6mphase identisch aufgebaut und es genügt die Beschreibung e-ines dieser Glieder.In Fig. 1 is a schematic diagram of a device according to the invention shown. The Peltier unit 1 is via a transformer -2 with three-phase current provided. In each phase of the three-phase current there is a switching element for controllable rectification of the stream arranged. This link is constructed identically for each three-phase phase and the description of one of these members suffices.
Es ist zur steuerbaren Gleichrichtung jeder Phase ein Thyristor 3 vorgesehen, dessen Gate über eine Trigger-Diode 4 als wechselstromdurchlässigen Schwellwert mit Hilfe eines aus dem Kond£nsator 5 und dem regelbaren Widerstand 6 bestehenden RC-Gliedes aussteuerbar ist. Der regelbare Widerstand des RC-Gliedes ist ein Photowiderstand 6, der von einer Lichtquelle 7 beleuchtet wird.A thyristor 3 is used for controllable rectification of each phase provided, the gate of which is permeable to alternating current via a trigger diode 4 Threshold value using one of the capacitor 5 and the adjustable resistor 6 existing RC element can be controlled. The adjustable resistance of the RC element is a photoresistor 6 which is illuminated by a light source 7.
Mit der Beleuchtungsstärke der Lichtquelle 7 wird die Regelgröße auf alle Photowiderstände 6, 6a und 6b der drei Phasen der- Drehstromversorgung übertragen und es werden die Thyristoren 3, 3a und 3b in Abhängigkeit von dieser Regelgröße ausgesteuert. Es sind also für die gleichzeitige Ubertragung der Regelgröße auf drei Widerstände keine komplizierten mechanischen bertragungsglieder nötig, die äußerst störanfällig wären und kostspielig sind.The controlled variable increases with the illuminance of the light source 7 all photoresistors 6, 6a and 6b of the three phases of the three-phase power supply and the thyristors 3, 3a and 3b are dependent on this controlled variable controlled. So there are for the simultaneous transfer of the controlled variable to three resistors no complicated mechanical transmission links necessary, the would be extremely prone to failure and are costly.
Die Lampe 7 wird über einen Verstärker 8 vom Ausgang einer. Widerstandsbrücke mit Strom versorgt Die Widerstandsbrücke, ist aus zwei Festwiderständen 9 und 10, einem einstellbaren Widerstand 11, der als Sollwertgeber dient und einem Temperaturfühler 12, der der Istwertgeber ist, aufgebaut. Auch hier ist zu betcnen, daß zur t*bertragung der Regelgröße nur ein einziger Verstärker 8 nötig ist, wodurch der elektronische Aufwand für den Regler äußerst vereinfacht wird0 Anzuführen ist hoch, daß die Widerstandsbrücke aus einer eigenen Stromversorgung 13 mit Energie versorgt wird. Die Stromversorgung des Regelvergleichers ist also von der Stromversorgung des Stellgliedes in einfachster Weise vollständig getrennt. Da der Regelvergleicher bei der Raumklimatisierung im allgemeinen an einem zugänglichen Ort aufgestellt sein muß, ist damit sichergestellt, daß keine Gefährdung durch unzulässig hohe Spannungen am Regelvergleicher auftritt.The lamp 7 is via an amplifier 8 from the output of a. Resistance bridge supplied with power The resistor bridge consists of two fixed resistors 9 and 10, an adjustable resistor 11, which serves as a setpoint generator, and a temperature sensor 12, which is the actual value transmitter. Here, too, it should be emphasized that for transmission the controlled variable only a single amplifier 8 is necessary, whereby the electronic The effort for the controller is extremely simplified0 It is important to note that the resistor bridge from a own power supply 13 is supplied with energy. The power supply of the control comparator is therefore from the power supply of the actuator completely separated in the simplest way. As the rule comparator for air conditioning generally has to be set up in an accessible place, this ensures that that there is no danger from impermissibly high voltages on the control comparator.
Anzuführen ist noch, daß dem Sollwertgeber 11 ein zweiter Temperaturfühler 14 parallel schaltbar ist. Dieser Temperaturfühler 14 ist nicht in dem zu klimatisierenden Raum, sondern außerhalb dieses Raumes angebracht und der Umgebungstemperatur ausgesetzt. Damit wird erreicht, daß bei Kühlung des zu klimatisierenden Raumes die Raumtemperatur um ungefähr 6°C unterhalb der Umgebungstemperatur bleibt, wie es für die Raumklimatisierung gefordert wird.It should also be mentioned that the setpoint generator 11 has a second temperature sensor 14 can be switched in parallel. This temperature sensor 14 is not in the one to be air-conditioned Room, but placed outside this room and exposed to the ambient temperature. This ensures that the room temperature when the room to be air-conditioned is cooled remains around 6 ° C below the ambient temperature, as is the case for indoor air conditioning is required.
Von der Lampe 7 wird ein weiterer Photowiderstand 15 beleuchtet.Another photoresistor 15 is illuminated by the lamp 7.
Dieser Photowiderstand ist in einem Regelkreis für die Spannung des Lüftermotors 16 angeordnet. Der Büftermotor 16 wird mit einer Wechselspannung versorgt. Diese Wechselspannung wird über einen Triac 17 gesteuert, dessen Gate mit Hilfe der Triggerdiode 18 und des aus dem Kondensator 19 und dem Photowiderstand 15 aufgebauten RC-Oliedes aussteuerbar ist. -In diesem Regelkreis sind noch die Festwiderstände 20 und 21 zur-Einstellung des Arbeitspunktes vorgesehen. Es ist mittels dieses Reglers möglich, die Lüfterdrehzahl entsprechend der Regelgröße zu ändern. Damit wird erreicht, daß die durch den lüfter verursachte Luftbewegung dem Temperaturbereich des Peltieraggregates 1 angeglichen ist und nicht als kühlender Wind empfunden werden kann.This photoresistor is in a control loop for the voltage of the Fan motor 16 arranged. The buff motor 16 is supplied with an alternating voltage. This alternating voltage is controlled via a triac 17, whose gate with the help the trigger diode 18 and composed of the capacitor 19 and the photoresistor 15 RC-Oliedes is controllable. - The fixed resistors are still in this control loop 20 and 21 are provided for setting the operating point. It is by means of this regulator possible to change the fan speed according to the controlled variable. This achieves that the air movement caused by the fan corresponds to the temperature range of the Peltier unit 1 is aligned and cannot be perceived as a cooling wind.
In Fig.2 ist die Anordnung der Lampe 7 und der Photowiderstände 6, 6a, 6b und 15 dargestellt. Die Photowiderstände sind symmetrisch um die Lampe 7 verteilt, und es wirdEaher jeder Photowiderstand von der gleichen Lichtstärke getrof-fen. Ein obertragungsfehler bei der Übertragung der Regelgröße ist daher ausgeschlossen. Um zu vermeiden, daß die Photowiderstände von Tagesnicht beeinflußt Werden, wird auf die gemeinsame Tragplatte 22 für die Photowiderstände und die Lampe 7 ein lichtundurchldssiges Gehäuse aufgesetzt, das in der Fige2 abgenommen ist.The arrangement of the lamp 7 and the photoresistors 6 is shown in FIG. 6a, 6b and 15 shown. The photoresistors are symmetrical around the lamp 7 distributed, and almost every photoresistor is hit by the same light intensity. A transfer error when transferring the controlled variable is therefore excluded. In order to avoid that the photoresistors are not influenced by the day on the common support plate 22 for the photoresistors and the An opaque housing placed on lamp 7, which is removed in Fig. 2 is.
Zusammenfassend ist zu betonen, daß durch den vorgeschlegenen Proportionalregler die guten Regeleigenschaften des Peltieraggregates 1 voll ausgenutzt werden. Dabei ist ein großer mechanischer und elektronischer Aufwand vermieden. Das Stellglied, nämlich das Peltieraggregat 1, wird kontaktlos gestellt, womit ein geringer Verschleiß sichergestellt ist. Gleichzeitig ist eine von der Regelgröße abhängige Steuerung der Lüfterdrehzahl möglich und der Regelvergleicher ist elektrisch von der Stromversorgung des Peltieraggregates getrennt.In summary, it should be emphasized that the proposed proportional controller the good control properties of the Peltier unit 1 can be fully exploited. Included a great mechanical and electronic effort is avoided. The actuator namely the Peltier unit 1 is made contactless, which means that there is little wear and tear is ensured. At the same time there is a control that is dependent on the controlled variable the fan speed and the control comparator is electrically from the power supply of the Peltier unit separately.
6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691907650 DE1907650A1 (en) | 1969-02-15 | 1969-02-15 | Device for room air conditioning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691907650 DE1907650A1 (en) | 1969-02-15 | 1969-02-15 | Device for room air conditioning |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1907650A1 true DE1907650A1 (en) | 1970-08-20 |
Family
ID=5725351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691907650 Pending DE1907650A1 (en) | 1969-02-15 | 1969-02-15 | Device for room air conditioning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1907650A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0007612A1 (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-06 | Société Anonyme dite SAFT | Temperature regulation apparatus for a space heated by a heat pump |
| FR2448180A1 (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-29 | Chaffoteaux Et Maury | Hot water prodn. method using solar panel - employs electronic circuit to control pump operation from temp. sensors |
| EP0088851A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-09-21 | Jean-Claude Nudelmont | Temperature control device and application to heating cases for cultivation without soil |
-
1969
- 1969-02-15 DE DE19691907650 patent/DE1907650A1/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0007612A1 (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-06 | Société Anonyme dite SAFT | Temperature regulation apparatus for a space heated by a heat pump |
| FR2432685A1 (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-29 | Accumulateurs Fixes | METHOD FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF A PREMISES HEATED BY A HEAT PUMP |
| FR2448180A1 (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-29 | Chaffoteaux Et Maury | Hot water prodn. method using solar panel - employs electronic circuit to control pump operation from temp. sensors |
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