DE4023673A1 - Control and regulation system for doors, windows, blinds - has sensors to measure temp., humidity, solar radiation and controls opening, closing and regulates heating, cooling, etc. - Google Patents

Abstract

The control and regulation system for movable safety devices in buildings has at least one external sensor for external measurement values such as air temp., air humidity, solar radiation, light intensity, wind strength, etc. and a control unit for control elements for at least partially opening and closing the devices. At least one internal measurement sensor (15), e.g. for room temp. and room air input composition, is associated with a control unit and control elements (M) for energy converters such as for heating (11), cooling, ventilation and air conditioning (12). The sensor (15, 18) signals are combined in logic so that the energy converters are activated when the adjustment of the safety device cannot achieve the desired conditions in the room (10). USE - E.g. for controlling doors, windows, blinds etc. to influence the environmental conditions in a building in an energy conserving manner.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuer- und Regel­system für bewegliche Schutzeinrichtungen an bzw. in Gebäuden wie Fenster, Türen, Rolläden, Jalousien, Markisen u. dgl. zur Beeinflussung des Raumklimas unter Verwendung mindestens ei­nes Außensensors zur Erfassung von Außenmeßwerten wie Luft­temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung, Licht­stärke, Windstärke, u. dgl. und einer Steuereinheit zur An­steuerung von ersten Stellgliedern für das wenigstens teil­weise Öffnen oder Schließen solcher Schutzeinrichtungen.The invention relates to a control and regulationsystem for movable protective devices on or in buildingssuch as windows, doors, shutters, blinds, awnings, etc. LikeInfluencing the indoor climate using at least oneoutdoor sensor for recording outdoor measurements such as airtemperature, humidity, sunlight, lightstrength, wind strength, u. Like. And a control unit tocontrol of first actuators for the at least partwise opening or closing of such protective devices.

Es ist beispielsweise bekannt, Markisen in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung und/oder von Windeinflüssen auto­matisch zu steuern. Solche mit Wind- und Sonnenwächter ausge­rüsteten Markisen fahren, sobald die Sonneneinstrahlung einen eingestellten Schwellwert überschreitet, automatisch aus und beschatten die darunter liegende Gebäudeöffnung. Tritt jedoch im ausgefahrenen Markisenzustand ein Wind von einer solchen Stärke auf, der die Markise gefährden könnte, veranlaßt der Windwächter die Markise zum Einfahren.For example, it is known to depend on awningsfrom solar radiation and / or wind influences autoto control matically. Those with wind and sun watchersarmored awnings as soon as the sun shines on youset threshold, automatically turns off andshade the building opening below. Occurs howeverwhen the awning is extended, a wind of this type Strength that could endanger the awning, causes theWind guard the retractable awning.

Beispielsweise aus der DE-OS 35 01 042 ist es ferner be­kannt, zum Zwecke der Energieeinsparung oder des Lärmschutzes ein gekipptes Fenster mit vorwählbarer Zeitsteuerung oder an­deren Auslösemechanismen zum Schließen zu veranlassen. Solche Auslösemechanismen können Regen, Sturm und Lärm sein. Außer­dem ist hier vorgesehen, das Fenster dann zu schließen, wenn die Nachtabschaltung thermostatischer Heizungsanlagen beendet ist und die Heizkörper wieder mit Wärmeenergie beliefert wer­den. Auch diesbezüglich handelt es sich hier also um eine rein zeitabhängige Steuerung.For example from DE-OS 35 01 042 it is also beknows, for the purpose of energy saving or noise protectiona tilted window with pre-selectable time control or onto cause their release mechanisms to close. SuchTrigger mechanisms can be rain, storm and noise. Exceptthis is intended to close the window whenthe night shutdown of thermostatic heating systems endedand the radiators are supplied with thermal energy againthe. In this regard, too, this is onepurely time-dependent control.

Aus der DE-OS 34 08 396 ist ein autarkes Sonnenschutz­system bekannt, bei dem mit Hilfe von Solarzellen und in Ab­hängigkeit von der Intensität einfallenden Lichts Jalousien gesteuert werden.DE-OS 34 08 396 is a self-sufficient sun protectionknown system in which with the help of solar cells and in Abdependence on the intensity of incident light blindsto be controlled.

Schließlich ist es allgemein bekannt, Rolläden zeitab­hängig, insbesondere dem Tageszeitrhythmus entsprechend, au­tomatisch zu öffnen oder zu schließen.Finally, it is well known to shutters from time to timedependent, especially according to the time of day, aucan be opened or closed automatically.

Auf der anderen Seite ist es bekannt, Heizung, Lüftung und/oder Klimatisierung von Räumen und Gebäuden in Abhängig­keit von durch Außen- und/oder Innensensoren gemessenen Tem­peraturen zu steuern, wobei dieser Steuerung auch eine Zeit­steuerung überlagert werden kann.On the other hand, it is known for heating, ventilationand / or air conditioning of rooms and buildings dependingspeed of temperatures measured by outside and / or inside sensorsto control temperatures, this control also takes a timecontrol can be overlaid.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie will ein Steuer- und Regelsystem schaffen, welches die raumimmanenten Zustände besonders energiesparend einstellen kann.This is where the invention begins. She wants a taxand control system, which create the conditions inherent in the roomcan set particularly energy-saving. 

Diese Aufgabe wird im wesentlichen und in erster Linie gelöst durch mindestens einen zusätzlichen Innensensor zur Erfassung von Innenmeßwerten wie Raumtemperatur, Raumluftzu­sammensetzung, Zugluft od. dgl. und einer Steuereinheit zur Ansteuerung von zweiten Stellgliedern für Energiewandler wie Heizung, Kühlung, Lüftung und/oder Klimatisierung und durch eine Verknüpfungs- und Steuerlogik, die die Signale der Sen­soren derart verknüpft und auswertet, daß Energiewandler erst dann geschaltet und geregelt werden, wenn die Verstellung von einzelnen oder mehreren Schutzeinrichtungen allein nicht aus­reicht, im Raum die gewünschten Sollwerte zu erzielen bzw. einzuhalten.This task essentially and primarilysolved by at least one additional internal sensorAcquisition of internal measured values such as room temperature, indoor air supplycomposition, drafts or the like. and a control unit forControl of second actuators for energy converters such asHeating, cooling, ventilation and / or air conditioning and througha logic and control logic that the signals of the Sensensors linked and evaluated in such a way that energy converters onlythen be switched and regulated when the adjustment ofsingle or multiple protective devices aloneis sufficient to achieve the desired setpoints in the room orto adhere to.

Eine derartige Verknüpfung der Umgebungssituation mit dem Raumklima und den daraus vom System gezogenen Konsequen­zen ist nach bisheriger Erkenntnis neu. Das Raumklima wird dabei zunächst hinsichtlich seiner Beeinflussung von außen geregelt, und erst dann, wenn diese Steuerungen nicht mehr ausreichen, werden energieverbrauchende Regelungen getroffen. Hierbei ist es selbstverständlich, daß diese Regelung erst dann einsetzt, wenn nach Verstreichen einer vorgewählten Zeitspanne festgestellt wird, daß die äußeren Maßnahmen zur Einstellung der Sollwerte nicht ausgereicht haben.Such a link with the surrounding situationthe indoor climate and the consequences drawn from the systemBased on previous knowledge, zen is new. The indoor climate willfirst with regard to its external influenceregulated, and only when these controls are no longersufficient, energy-consuming regulations are made.It goes without saying that this regulation onlythen begins when a selected one has elapsedTime period is determined that the external measures toSetting the setpoints was not sufficient.

Die Erfindung wird besonders deutlich, wenn man das neue System mit einer herkömmlichen Regelung vergleicht. Es sei angenommen, vor dem mit einem Fenster versehenen Raum, der mit thermostatisch gesteuerter Klimaanlage ausgerüstet ist, befände sich sowohl ein zeitabhängig gesteuerter Rolladen als auch eine mit Wind- und Sonnenwächter versehene Markise. Eine solche technisch aufwendige Ausrüstung zeitigt üblicherweise folgende Effekte. Zur eingestellten Zeit nach Tagesanbruch öffnet der zeitgesteuerte Rolladen. Nun veranlaßt stärker werdende Sonneneinstrahlung die Markise zum Ausfahren. Da­durch wird aber verhindert, daß die Sonneneinstrahlung die Raumluft in einer solchen Weise erwärmt, daß die Raumheizung bald entbehrlich wird und das Thermostat die Heizung abschal­ten könnte. Hier wird also Energie vergeudet. Stellt sich nun im Verlauf des Tages ein starker Wind ein, wird die Markise eingefahren. Die eindringende Sonneneinstrahlung wird dadurch stärker und erwärmt den Raum über den eingestellten Sollwert mit der Folge, daß nunmehr im Raum die Klimaanlage einge­schaltet wird. Jetzt wird wieder Energie vergeudet.The invention is particularly clear when you consider the newSystem compares with a conventional regulation. It issuppose in front of the windowed room thatis equipped with thermostatically controlled air conditioning,there would be both a time-controlled shutter andalso an awning with wind and sun guard. Asuch technically complex equipment usually results following effects. At the set time after daybreakthe time-controlled shutter opens. Now get strongersunshine the awning to extend. Therebut prevents that the sun exposureRoom air is heated in such a way that the room heatingsoon becomes unnecessary and the thermostat switches the heating offcould. So here energy is wasted. Now turnsDuring the day a strong wind sets in, the awningretracted. The penetrating solar radiation is therebystronger and warms the room above the setpointwith the result that the air conditioning is now switched on in the roomis switched. Now energy is wasted again.

Nach dem Grundprinzip der Erfindung würde sich unter den gleichen Voraussetzungen folgendes einstellen. Die logische Verknüpfung zwischen dem Außen- und dem Innensensor würde bei beginnender Sonneneinstrahlung das Ausfahren der Markise zunächst solange verhindern, bis die Strahlungswärme von außen den Raum etwa auf Solltemperatur erwärmt hat. Wird jetzt ein Ansteigen der Raumtemperatur festgestellt, fährt die Markise aus. Reicht, beispielsweise im Hochsommer, die Beschattung durch die Markise nicht aus, um ein weiteres un­zulässiges Ansteigen der Raumtemperatur zu verhindern, würde die intelligente Schaltung den Rolladen zum teilweisen oder völligen Schließen veranlassen, wodurch eine zusätzliche Raumabschottung gegen Strahlungswärme gewährleistet wäre. Auch wenn dies noch nicht ausreicht, könnte - bei nur teil­weise geschlossenem Rolladen - nunmehr das Fenster in Kipp­öffnungsstellung bewegt werden, womit, insbesondere bei be­wegter Außenluft - eine Luftkühlung in den Raum gelangen könnte. Erst wenn alle diese Maßnahmen nicht zum gewünschten Raumklima führen, könnte dann die Klimaanlage auf Lüftung ge­ schaltet werden. Reziproke Verhältnisse würden im Winter bei fehlender Sonneneinstrahlung vorliegen.According to the basic principle of the invention would be among theset the following conditions. The logical oneLink between the outside and the inside sensor wouldstarting sun exposure, extending the awningprevent until the radiant heat fromoutside has warmed the room to about the target temperature. Becomesnow an increase in the room temperature is detectedthe awning. Enough, for example in midsummer, theShading through the awning does not extend to another unwould prevent a permissible rise in the room temperaturethe intelligent switching of the roller shutters to some extent orcause complete closure, causing an additionalForeclosure against radiant heat would be guaranteed.Even if this is not enough, it could be - with only partwise closed roller shutter - now the window in tiltOpen position are moved, with what, especially with beaway outside air - air cooling get into the roomcould. Only when all of these measures fail to achieve the desiredResult in a room climate, the air conditioning system could then be ventilated be switched. Reciprocal conditions would increase in winterthere is no sun exposure.

Stellt sich nach dem Ausfahren der Markise anfangs zugleich ein starker Wind ein, der die Markise zur Vermeidung von Beschädigungen zum Einfahren veranlaßt, würde zur Kon­stanthaltung oder Minderung der Raumtemperatur der Rolladen in Schattenstellung teilweise geschlossen und ggf. zusätzlich das Fenster gekippt werden, bevor ein Kühlungs-Befehl an die energieverbrauchende Klimaanlage ergeht.Starts after the awning is extendedat the same time a strong wind is blowing to avoid the awningcaused by damage to drive in, the KonMaintaining or reducing the room temperature of the roller shutterspartially closed in the shade and possibly additionalthe window be tilted before a cooling command is sent to theenergy-consuming air conditioning goes out.

Die Prioritäten der Steuerung der Schutzeinrichtungen können jahreszeitlich verschieden oder auch wetterabhängig gewählt werden. Mit Hilfe moderner Mikroprozessoren können verschiedene Programme vorgesehen sein, die vom Benutzer wahlweise in Tätigkeit gesetzt werden können oder die sich auch aus dem logischen Ergebnis der miteinander verknüpften Meßwerte automatisch einstellen. So ist z. B. der Fall denk­bar, daß bei Windstille und leichtem Regen sowie einer für die gewünschte Raumaufheizung notwendig hohen Außentemperatur zunächst das Fenster noch in Offenstellung gekippt wird, daß bei stärker werdendem Regen jedoch zunächst das Ausfahren der Markise verhindert, daß der Regen durch das geöffnete Fenster dringen kann, bevor - etwa bei sich einstellendem starken Wind - die Markise eingefahren und das Fenster geschlossen wird.The priorities of the control of the protective devicescan vary in season or depending on the weatherto get voted. With the help of modern microprocessorsVarious programs can be provided by the usercan either be put into action or which itselfalso from the logical result of the linkedSet measured values automatically. So z. B. think of the casebar that with calm and light rain and one forthe desired room heating necessary high outside temperaturefirst the window is tilted to the open position thathowever, when the rain gets heavier, first extend theAwning prevents rain from falling through the open windowcan penetrate before - for example, when strongWind - the awning retracted and the window closedbecomes.

Das Prinzip der Erfindung beruht also im wesentlichen darauf, zunächst mit Hilfe der Markise und/oder eines Rolla­dens und/oder einer Jalousie und/oder eines kippöffen- und -schließbaren Fensters den Energieinhalt im Raum zu steuern und zu regeln, und zwar solange, bis diese Maßnahmen allein oder in logischer Verbindung mit- und nacheinander nicht mehr ausreichen, das Raumklima auf den gewünschten Sollwert ein zu­stellen. Erst dann setzen die energieverbrauchenden Energie­wandler wie Heizung, Lüftung, Kühlung oder Klimatisierung ein.The principle of the invention is therefore essentially basedthen, first with the help of the awning and / or a roller blinddens and / or a blind and / or a tilt opening and-closed window to control the energy content in the roomand regulate, and until such measures alone or in a logical connection with each other and not one after the otherare sufficient to set the room climate to the desired setpointput. Only then do the energy-consuming energy setconverters such as heating, ventilation, cooling or air conditioninga.

Das System bzw. seine Einzelheiten, insbesondere die Sensoren, lassen sich modular aufbauen, indem man die ge­wünschten Arten und die Anzahl von fallweise gewünschten Sen­sorelementen zu einem Gerät zusammensetzt. Wer also lediglich Wert darauf legt, daß die Einflüsse Lufttemperatur, Luft­feuchtigkeit und Windstärke in das Steuer- und Regelsystem einfließen sollen, erhält einen aus diesen Sensoren zusammen­gesetztes Modul, welches bei weiterem Bedarf beispielsweise durch einen Pollensensor, einen Bewegungs- oder Schallmelder ergänzt werden kann.The system and its details, especially theSensors can be built modularly by using the gedesired species and the number of sen desired from case to caseassembles sensor elements into one device. So who justIt is important that the influences air temperature, airhumidity and wind strength in the control systemshould flow in, gets one from these sensors togetherset module, which if necessary, for examplethrough a pollen sensor, a motion or sound detectorcan be added.

Auf einfache Weise ist es so auch möglich, Sicherheits- und Alarmfunktionen in das System zu integrieren. Enthält beispielsweise der Außensensor einen Bewegungsmelder, und ist dieser aktiviert, so kann das System das rasche und automati­sche Schließen eines Rolladens und/oder des Fensters veran­lassen, sobald sich eine unbefugte Person diesem nähert. Ein beispielsweise in den Innensensor integrierter Glasbruchmel­der kann veranlassen, daß die Tür, die aus dem diesbezüglich überwachten Raum hinausführt, motorisch verschlossen und ver­riegelt wird, so daß der Einbrecher aus diesem Raum nicht ohne weiteres weitere Räume derselben Wohnung erreichen kann.In a simple way it is also possible toand integrate alarm functions into the system. Containsfor example, the outdoor sensor is a motion detector, andthis activates, so the system can quickly and automaticallycause a roller shutter and / or window to be closedas soon as an unauthorized person approaches it. Afor example, glass break melter integrated in the internal sensorwho can cause the door to come out of thisleads out monitored room, locked by motor and veris locked so that the burglar does not leave this roomcan easily reach other rooms in the same apartment.

Das System, welches - wie ausgeführt - auf Umweltein­flüsse reagiert und diese in Beziehung zum aktuellen Raum­klima setzt, die Meßwerte miteinander vergleicht und sodann in sinnvoller Weise das oder die betreffenden Stellglieder beeinflußt, kann auch zeitgesteuert sein. Hier kann man etwa zwischen Tag- und Nachtschaltung, Anwesenheits- oder Abwesen­heitszeiten unterschiedliche Regel- und Steuerparameter ein­stellen. Auch ist es möglich, ein anderes Steuerprogramm z. B. für die Urlaubszeit zu wählen, in der man beispielsweise das Kippöffnen des Fensters grundsätzlich unmöglich macht. In diesem Fall werden, da die Wohnung nicht bewohnt ist, zweck­mäßig auch andere Schwellwerte bezüglich des Raumklimas ein­gestellt.The system, which - as stated - is environmentally friendlyrivers reacted and this in relation to the current spaceclimate, compares the measured values with each other and then in a meaningful way the actuator or actuators in questioninfluenced, can also be time-controlled. Here you canbetween day and night switching, presence or absencedifferent regulation and control parametersput. It is also possible to use a different control program e.g. B.to choose for the vacation time, in which, for example, thatBasically, tilting the window makes it impossible. InIn this case, since the apartment is not occupied, they are usedother threshold values with regard to the indoor climateposed.

Das System kann mittels Datenträger programmierbar sein. Man kann sich leicht vorstellen, daß man für das jeweilige Bedürfnis etwa eine Datenträgerkarte in ein entsprechendes systemintegriertes Datenlesegerät steckt, womit das ge­wünschte Programm systemimmanent wird, bis der Datenträger gegen einen anderen ausgetauscht wird.The system can be programmable using a data carrier.One can easily imagine that one for the respectiveNeed about a disk card in a correspondingsystem-integrated data reader is inserted, with which the geDesired program becomes system-inherent until the diskis exchanged for another.

Die einzelnen Elemente des Regel- und Steuer-Systems stehen vorzugsweise drahtlos, insbesondere auf Infrarotbasis, miteinander in Wirkverbindung. Auch kann eine Fernbedienung vorgesehen sein, mit der es während des Aufenthaltes im Raum dem Benutzer möglich ist, die einzelnen Schutzeinrichtungen und/oder die Stellglieder für Heizung, Kühlung, Lüftung od. dgl. unabhängig vom aktuellen Programm von Hand zu steu­ern. Auch ist es möglich, mit Hilfe der Fernbedienung das je­weils gewünschte Überwachungsprogramm selbst zu programmie­ren, etwa so wie man mit Hilfe einer Fernbedienung einen Vi­deorecorder programmieren kann.The individual elements of the regulation and control systemare preferably wireless, especially infrared-based,in active connection with each other. You can also use a remote controlbe provided with it during the stay in the roomthe individual protective devices is possible for the userand / or the actuators for heating, cooling, ventilationor the like. To be controlled by hand regardless of the current programIt is also possible to do this with the help of the remote controlbecause you want to program the desired monitoring program yourselflike a Vi using a remote controlcan program the deorecorder.

Während die Signalübermittlung zwischen dem Außen- und dem Innensensor schon aus Sicherheitsgründen drahtlos erfol­ gen sollte, können die im Raum installierten elektrischen Leitungen auch körperlich verlegt sein. Hierzu empfiehlt sich die Verwendung einer als "I-BUS" ausgeführten Datensignallei­tung, wie sie bereits bei der elektrischen Gebäudeinstalla­tion verwendet wird.While the signal transmission between the outside andthe indoor sensor is already wireless for security reasons the electrical installed in the roomLines are also routed physically. We recommend doing thisthe use of a data signal line implemented as an "I-BUS"as already in the electrical building installationtion is used.

Die Energieversorgung des Systems geschieht vorzugsweise mittels Solar-Akkumulatoren, wodurch das System vom Stromnetz unabhängig ist.The system is preferably poweredby means of solar batteries, which keeps the system from the mainsis independent.

Sofern eine Zeitsteuerung vorgesehen ist, kann diese auch ein Funkuhr-Element umfassen. Soweit von einer Zeit­steuerung Gebrauch gemacht wird, kann es sinnvoll sein, diese mit der von Umwelteinflüssen gespeisten Sensorsteuerung so zu verknüpfen, daß man alternativ die Sensorsteuerung oder die Zeitsteuerung auf Vorrang schalten kann.If a time control is provided, it canalso include a radio clock element. So far from a timecontrol is used, it may make sense to use thiswith the sensor control fed by environmental influenceslink that one alternatively the sensor control or theTime control can switch to priority.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den bislang nicht behandelten Unteransprüchen angege­ben und ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und Bezugnahme auf die Zeichnung.Further advantageous and expedient refinementsare specified in the subclaims not dealt with so farben and also result from the following descriptionan embodiment and reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt ein Prinzipbild einer umfangreichen Anordnung in einem einen Raum zeigenden Gebäudequerschnitt.The drawing shows a schematic diagram of an extensiveArrangement in a building cross section showing a room.

In dem Raum10 sind ein Heizkörper11 sowie der Luftaus­tritt einer Klimaanlage12, eine Tür13 und ein kippöffenba­res Fenster14 dargestellt. Am Fenster14 befindet sich ein Sensor-Modul15. Mit "M" sind Motoren bezeichnet. Hier han­delt es sich um die jeweiligen Stellglieder für ein Heizkör­perventil16, für die Steuerung der Klimaanlage12 und für das Öffnen oder Schließen des Fensters14. Ein zusätzliches Stellglied könnte auch an der Tür13 vorgesehen sein, um diese gewünschtenfalls zu schließen und zu verriegeln. Im Sinne des Anspruchs 1 sind M im Raum10 die "zweiten Stell­glieder".In the room10 , a radiator11 and the air outlet emerges from an air conditioning system12 , a door13 and a window14 that can be opened. A sensor module15 is located on the window14 . Motors are designated with "M". This is the respective actuators for a Heizkör perventil16 , for controlling the air conditioning system12 and for opening or closing the window14 . An additional actuator could also be provided on the door13 to close and lock it if desired. In the sense of claim 1, M in room10 are the "second actuators".

Mit "FS" sind Fernschalter bezeichnet, die auf eine Fernbedienung FB reagieren. Zusätzlich können auch manuelle Schalter den einzelnen Stellgliedern M zugeordnet sein.With "FS" remote switches are referred to thatRemote control FB respond. In addition, manualSwitch to be assigned to the individual actuators M.

Die innerhalb des Raumes10 gezeichneten Doppelpfeile sollen die reziproke Signalübertragung zwischen dem Sensormo­dul15 und den einzelnen Stellgliedern, die man auch Aktoren nennen kann, versinnbildlichen. Die Einrichtungspfeile ver­deutlichen die von der Fernbedienung FB auf die einzelnen Ak­toren einwirkenden Schalt- oder Steuerimpulse. Alle Übertra­gungen erfolgen bevorzugt drahtlos im Infrarotbereich.The double arrows drawn within the room10 are intended to symbolize the reciprocal signal transmission between the sensor module15 and the individual actuators, which can also be called actuators. The arrows indicate the switching or control impulses acting on the individual actuators from the remote control FB. All transmissions are preferably wireless in the infrared range.

Mit17 ist ein außerhalb des Gebäudes installiertes Sen­sor-Modul bezeichnet. Es dient wie das Sensor-Model15 gleichzeitig als Sender und Empfänger für eine Signalübertra­gung zwischen den beiden Sensor-Modulen15 und17. Das außen vor dem Gebäude angebrachte Sensor-Modul17 enthält eine Mehrzahl von Sensorelementen18 die, je nach Bestückung, zur Erfassung von Umgebungszuständen wie hell-dunkel, nass­trocken, Wind-Windstille, Temperatur, O₂, CO, CO₂, Ozon, Methan, Schall oder Strahlung vorgesehen sind. Ein Sensorelement18 könnte auch ein Pollensensor sein oder ein Bewegungs- oder Geräuschmelder. Die von den einzelnen Sensorelementen ermittelten Meßwerte werden drahtlos dem Sensormodul15 übermittelt.With17 installed outside the building sensor module is designated. Like the sensor model15, it also serves as a transmitter and receiver for signal transmission between the two sensor modules15 and17 . The sensor module17 mounted on the outside of the building contains a plurality of sensor elements18 which, depending on the configuration, are used to detect environmental conditions such as light-dark, wet and dry, wind-calm, temperature, O₂ , CO, CO₂ , ozone, Methane, sound or radiation are provided. A sensor element18 could also be a pollen sensor or a motion or noise detector. The measured values determined by the individual sensor elements are transmitted wirelessly to the sensor module15 .

In vorzugsweise integrierter Bauweise ist dem Innen-Sen­sor15 auch eine Auswerte-Steuerung bzw. logische Verknüp­fungsschaltung zugeordnet. Diese Schaltung verknüpft die Meßwerte des ersten Sensors17, also die Außenmeßwerte, mit den Innenmeßwerten des zweiten Sensors15 und veranlaßt dann die Steuerung, den Stellgliedern M entsprechende Schaltfunk­tionen zu übermitteln. Hier ist die Priorität so gesetzt, daß zunächst die Stellglieder oder Aktoren M der installierten Schutzeinrichtungen, also des Fensters14, einer Markise19 und/oder eines Rolladens20 und/oder einer Jalousie angesteu­ert werden. Diese Stellglieder sind nach dem Sprachgebrauch des Anspruchs 1 die "ersten Stellglieder".In an preferably integrated design, the inner sensor15 is also assigned an evaluation control or logic circuit. This circuit links the measured values of the first sensor17 , that is to say the external measured values, with the internal measured values of the second sensor15 and then causes the control to transmit corresponding switching functions to the actuators M. Here, the priority is set so that the actuators or actuators M of the installed protective devices, that is to say the window14 , an awning19 and / or a roller shutter20 and / or a blind, are actuated. These actuators are the "first actuators" according to the language of claim 1.

Soll beispielsweise bei starker Sonneneinstrahlung eine zu starke Aufheizung der Temperatur des Raumes10 vermieden werden, veranlaßt der Sensor15 - wenn erforderlich - zunächst das Heizkörperventil16 zum Schließen, die Markise19 zum Ausfahren und/oder den Rolladen zur Bewegung in Schließrichtung. Wird nach einer vorgewählten Zeitspanne im Raum10 immer noch eine zu hohe Temperatur ermittelt oder ist die Abkühlungskurve nicht steil genug, veranlaßt das Sende­element des Sensors15 das Stellglied M der Klimaanlage12 zum Zuführen von Kühlluft.If, for example, excessive heating of the temperature of the room10 is to be avoided in strong sunlight, the sensor15 - if necessary - first causes the radiator valve16 to close, the awning19 to extend and / or the roller shutters to move in the closing direction. If, after a preselected period of time in the room10 , an excessively high temperature is still determined or the cooling curve is not steep enough, the transmitting element of the sensor15 causes the actuator M of the air conditioning system12 to supply cooling air.

Droht hingegen bei kühler Witterung und kippgeöffnetem Fenster14 eine Raumunterkühlung, veranlaßt die Steuerlogik zunächst den dem Kippflügel des Fensters14 zugeordneten Mo­tor M dazu, das Fenster14 zu schließen. Steigt die Raumtem­peratur innerhalb einer gewählten Zeitspanne nicht oder nicht schnell genug an, dann wird - herabgelassene Markise bei Son­neneinstrahlung vorausgesetzt - zunächst die Markise19 ein­gefahren und die Entwicklung der Raumtemperatur von der Aus­ werteschaltung weiter beobachtet. Reicht auch dies nicht aus, um die Raumtemperatur auf das gewünschte hohe Niveau zu brin­gen, dann erst veranlaßt der Sensor15 das Heizkörperventil16 zum Öffnen.If, on the other hand, there is a risk of hypothermia in cool weather and a tilt-open window14 , the control logic first causes the tilt gate of window14 to move motor M to close window14 . If the room temperature does not rise or does not rise quickly enough within a selected period of time, then the awning19 is first retracted and the awning19 lowered and the development of the room temperature is further monitored by the evaluation circuit - assuming the awning is lowered when the sun shines. If this is not enough to bring the room temperature to the desired high level, then the sensor15 causes the radiator valve16 to open.

In das System kann der oberhalb der Tür angedeutete Fernschalter FS integriert sein. Meldet er z. B., daß bei Tem­peraturbedarf im Raum die Tür offen steht, kann die Schaltung so konzipiert sein, daß sie zur Vermeidung von Energievergeu­dung das Öffnen des Heizkörperventils16 verhindert.The remote switch FS indicated above the door can be integrated into the system. Does he report e.g. B. that at Tem peraturbedarf in the room the door is open, the circuit can be designed so that it prevents the opening of the radiator valve16 to avoid Energievergeu.

Ein - wie erwähnt - ggf. mit der Tür13 verbundener Mo­tor könnte die Tür schließen und verriegeln, um einen Zug­luftzustand zu beenden oder sobald der Sensor15, der zweck­mäßig im Bereich der Scheibe des Fensterflügels15 angebracht ist, einen Glasbruch meldet. Hierdurch wird einem Eindring­ling das Betreten weiterer Gebäuderäume durch die dann ver­sperrte Tür13 zumindest erheblich erschwert.A - as mentioned - possibly connected to the door13 Tor could close and lock the door to end a train air condition or as soon as the sensor15 , which is conveniently attached to the pane of the window sash15 , reports a broken glass. This makes it difficult for intruders to enter further building rooms through the then locked door13 at least considerably.

Der Innensensor15 ist - je nach Ausstattung mit Zahl und Art von Sensorelementen21 - dazu bestimmt, die Luft­feuchtigkeit, eine eventuelle Rauchentwicklung, den O₂, CO, CO₂, Ozon oder Methangehalt innerhalb des Raumes10 festzustellen.The interior sensor15 is - depending on the equipment with the number and type of sensor elements21 - intended to determine the air humidity, any smoke, the O₂ , CO, CO₂ , ozone or methane content within the room10 .

Der Innensensor15 kann ferner Sensorelemente umfassen, die auf die Intensität der Raumbeleuchtung reagieren, denn in das System integrierbar ist ohne weiteres auch die Raumbe­leuchtung. Auch hier ist aber der Vorrang der Steuerung der Schutzelemente beabsichtigt. Wird beispielsweise am Nachmit­tag eine zu geringe Raumbeleuchtung gemeldet, wird zunächst die Markise eingefahren und/oder der Rolladen angehoben, be­ vor - bei dann immer noch unterschrittenem Helligkeitssoll­wert - die Raumbeleuchtung eingeschaltet wird.The interior sensor15 can further comprise sensor elements that react to the intensity of the room lighting, because the room lighting can also be integrated into the system without further ado. Here, too, the priority is to control the protective elements. If, for example, insufficient room lighting is reported in the afternoon, the awning is first retracted and / or the roller shutters raised before the room lighting is switched on - if the brightness setpoint is still below the set value.

Die möglichen Kombinationen und Abfolgen der Schließ­und Öffnungsbewegungen der Schutzelemente14 (Fenster)19 (Markise) und20 (Rolladen) in Abhängigkeit von den unter­schiedlichsten Außenbedingungen und Raumkonditionen sind so vielfältig, daß sie hier im einzelnen nicht erörtert werden können. Die vorstehenden Erläuterungen zeigen jedoch, daß die verschiedenen Einflüsse zur energiesparenden Raumklimaopti­mierung mit Hilfe der beiden Sensoren15 und18 und die logi­sche Verknüpfung ihrer Meßdaten miteinander alle auftretenden Bedingungen in die gewünschte Richtung bezüglich einer ener­gieminimierenden Raumklimatisierung führen kann.The possible combinations and sequences of the closing and opening movements of the protective elements14 (window)19 (awning) and20 (roller shutters) depending on the various outdoor and room conditions are so diverse that they cannot be discussed in detail here. However, the above explanations show that the various influences for energy-saving room climate optimization with the aid of the two sensors15 and18 and the logical linking of their measurement data to one another can result in all occurring conditions in the desired direction with regard to energy-saving room air conditioning.

Claims (14)

Translated fromGerman

1. Steuer- und Regelsystem für bewegliche Schutzeinrich­tungen an bzw. in Gebäuden wie Fenster, Türen, Rolläden, Ja­lousien, Markisen u. dgl. zur Beeinflussung des Raumklimas un­ter Verwendung mindestens eines Außensensors zur Erfassung von Außenmeßwerten wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Son­neneinstrahlung, Lichtstärke, Windstärke, u. dgl. und einer Steuereinheit zur Ansteuerung von ersten Stellgliedern für das wenigstens teilweise Öffnen oder Schließen solcher Schutzeinrichtungen,gekennzeichnet durch mindestens einen zusätzlichen Innensensor (15) zur Erfassung von Innenmeßwer­ten wie Raumtemperatur, Raumluftzusammensetzung, Zugluft od. dgl. und einer Steuereinheit zur Ansteuerung von zweiten Stellgliedern (M) für Energiewandler wie Heizung (11), Küh­lung, Lüftung und/oder Klimatisierung (12) und durch eine Verknüpfungs- und Steuerlogik, die die Signale der Sensoren (15,18) derart verknüpft und auswertet, daß Energiewandler (11,12) erst dann geschaltet bzw. geregelt werden, wenn die Verstellung der von einzelnen oder mehreren Schutzeinrichtun­gen (14,19,20) allein nicht ausreicht, im Raum (10) die ge­wünschten Sollwerte zu erzielen bzw. einzuhalten.1. Control system for movable protective devices on or in buildings such as windows, doors, shutters, blinds, awnings and the like. Like. To influence the indoor climate using at least one outdoor sensor to record outdoor measurements such as air temperature, humidity, sun radiation, light intensity, wind strength, and. The like. and a control unit for controlling first actuators for the at least partial opening or closing of such protective devices,characterized by at least one additional internal sensor (15 ) for detecting indoor measured values such as room temperature, room air composition, drafts or the like and a control unit for controlling second actuators (M) for energy converters such as heating (11 ), cooling, ventilation and / or air conditioning (12 ) and by a logic and control logic that links and evaluates the signals from the sensors (15 ,18 ) in such a way that energy converters (11 ,12 ) are only switched or regulated when the adjustment of the one or more protective devices (14 ,19 ,20 ) alone is not sufficient to achieve or comply with the desired setpoints in room (10 ).2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübermittlung zwischen den Sensoren (15,17) sowie zwischen den Sensoren (15,17) und den Stellgliedern (M) drahtlos, insbesondere mittels Infrarotsignal erfolgt.2. System according to claim 1, characterized in that the signal transmission between the sensors (15 ,17 ) and between the sensors (15 ,17 ) and the actuators (M) is wireless, in particular by means of an infrared signal.3. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß die Signalübermittlung zwischen den Sensoren (15,17), den Steuereinheiten und ggf. den Stell­gliedern (M) über eine Datensammelschiene (I-BUS) erfolgt.3. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that the signal transmission between the sensors (15 ,17 ), the control units and possibly the actuators (M) via a data busbar (I-BUS).4. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (M) unabhängig von den Sensoren (15,17) mittels Fernbedienung (FB) schaltbar sind.4. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that the actuators (M) can be switched independently of the sensors (15 ,17 ) by remote control (FB).5. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15,17) und/oder die Steuereinheiten hinsichtlich ihrer Schwellwerte programmier­bar sind.5. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that the sensors (15 ,17 ) and / or the control units are programmable with respect to their threshold values.6. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß die Sensoren (15,17) und/oder die Steuereinheiten mittels Fernbedienung (FB) programmierbar sind.6. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that the sensors (15 ,17 ) and / or the control units are programmable by remote control (FB).7. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß der Außensensor (17) in modularer Bauweise Sensorelemente (18) zur Messung von Temperatur, Lichtstärke, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit bzw. - stärke, Schall, O₂, CO, CO₂, Methan, Ozon, Strahlung und/oder Pollenkonzentration beinhaltet.7. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that the external sensor (17 ) in a modular design sensor elements (18 ) for measuring temperature, light intensity, air humidity, wind speed or - strength, sound, O₂ , CO, Includes CO₂ , methane, ozone, radiation and / or pollen concentration.8. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß der Innensensor (15) in modularer Bauweise Sensorelemente (21) zur Messung von Temperatur, Lichtstärke, Luftfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit (Zug), Schall, O₂, CO, CO₂, Methan, Ozon und/oder Rauch beinhaltet.8. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that the internal sensor (15 ) in a modular design sensor elements (21 ) for measuring temperature, light intensity, humidity, air speed (train), sound, O₂ , CO, CO₂ , includes methane, ozone and / or smoke.9. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, ge­kennzeichnet durch Stromversorgung des Systems über Solarele­mente, die vorzugsweise in die Module (15,17) integriert sind.9. System according to claim 1 or one of the following, characterized by power supply to the system via Solarele elements, which are preferably integrated in the modules (15 ,17 ).10. System nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Stüt­zung der Stromversorgung mittels Akkumulatoren.10. System according to claim 9, characterized by Stütpower supply by means of accumulators.11. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß alle Schutzeinrichtungen (14,19,20) wie auch alle Stellglieder (M) mittels fern- und/oder handbetätigter Schalter (FS) betätigbar sind.11. System according to claim 1 or one of the following, characterized in that all protective devices (14 ,19 ,20 ) as well as all actuators (M) can be actuated by means of remote and / or manually operated switches (FS).12. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß eine Einbruchsmeldeanlage in das System integriert ist.12. System according to claim 1 or one of the following, becausecharacterized in that an intrusion detection system in theSystem is integrated.13. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuerung in das System integriert ist.13. System according to claim 1 or one of the following, becausecharacterized by a time control in the systemis integrated.14. System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­durch gekennzeichnet, daß es wahlweise auf manuellen oder Au­tomatikbetrieb umschaltbar ist, wobei im Automatikbetrieb die Sensorsteuerung oder die Zeitsteuerung alternativ auf Vorrang schaltbar ist.14. System according to claim 1 or one of the following, becausecharacterized in that it is either manual or Auautomatic mode is switchable, with the automatic modeSensor control or the time control alternatively on priorityis switchable.