DE102014107119A1 - Method for ventilating a room and ventilation system therefor - Google Patents
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Abstract
Mittels der Sensoren (3, 4) wird aus der relativen Luftfeuchtigkeit (LFrel.) und der Temperatur (T) und ggf. des vorherrschenden Druckes (p) die absolute Luftfeuchtigkeit der Außenluft sowie auch der Innenluft bestimmt und von der Steuerung veranlasst nur dann gelüftet, wenn die Taupunkt-Temperatur TT, insbesondere die absolute Luftfeuchtigkeit der Außenluft, niedriger, insbesondere um eine vorgegebene Differenz (5) niedriger ist als die der Innenluft.By means of the sensors (3, 4) from the relative humidity (LFrel.) And the temperature (T) and possibly the prevailing pressure (p), the absolute humidity of the outside air and the inside air determined and caused by the control only then ventilated when the dew-point temperature TT, in particular the absolute humidity of the outside air, lower, in particular by a predetermined difference (5) is lower than that of the inside air.
Description
I. Anwendungsgebiet I. Field of application
Die Erfindung betrifft die Belüftung von insbesondere kühlen Räumen wie Kellerräumen oder Garagen, in denen sich aufgrund einer zu hohen Luftfeuchtigkeit Kondenswasser an den Wänden niederschlägt. The invention relates to the ventilation of particular cool rooms such as cellars or garages in which precipitates due to excessive humidity condensation on the walls.
Zu Beginn wird das Mauerwerk diese Feuchtigkeit aufnehmen, ab einer gewissen Sättigung des Mauerwerks mit aufgenommener Feuchtigkeit wird dies jedoch zu Schimmelbildung auf den Innenseiten der Wände des Raumes führen. At the beginning, the masonry will absorb this moisture, but from a certain saturation of the masonry with absorbed moisture, this will lead to mold on the insides of the walls of the room.
II. Technischer Hintergrund II. Technical background
Dies hat man bisher bereits versucht durch konventionelles Lüften zu vermeiden, also entweder indem die Fenster dieses Raumes zu einem hohen Zeitanteil wenigstens geringfügig geöffnet waren oder durch regelmäßige Stoßlüftung, mit dem Ziel, die feuchte Luft aus dem Raum nach außen abströmen zu lassen und/oder trockene Luft von außen einströmen zu lassen. This has already been tried by conventional ventilation to avoid, so either by the windows of this room were at least slightly open to a high proportion of time or by regular breather, with the aim of the humid air to flow out of the room to the outside and / or to let in dry air from outside.
Zu diesem Zweck hat man bei manueller Lüftung die Fenster nach Gefühl geöffnet, also wenn man das Gefühl hatte, dass die Luft außen trockener ist als innen, was subjektiv häufig nach der außen vorherrschenden Temperatur entschieden wurde:
Es wurde also in der Regel gelüftet, wenn die Temperatur außen höher lag als im Raum und im Winter meist gar nicht, um den Raum nicht weiter abzukühlen. For this purpose, with manual ventilation, the windows have been opened by feeling, so if you had the feeling that the air outside is drier than inside, which was subjectively often decided on the outside prevailing temperature:
So it was usually aired when the outside temperature was higher than in the room and in winter usually not at all, so as not to cool the room any further.
Der Nachteil dieser Methode ist zum einen, dass man aktiv manuell die Fenster öffnen musste, wenn man diesen Eindruck hatte, und dass auch dann allein aufgrund der geöffneten Fenster der Luftdurchsatz und Austausch von Innen nach Außen mangels aktiver Erzeugung eines Luftstromes relativ gering war und damit auch der eintretende Effekt. The disadvantage of this method is, on the one hand, that one had to actively open the windows manually, if one had this impression, and that even then due to the open windows alone, the air flow and exchange from inside to outside was relatively low due to lack of active generation of an air flow and thus also the incoming effect.
Hinzu kommt, dass eine höhere Außentemperatur gegenüber der Innentemperatur nicht immer bedeutet, dass die Luft außen trockener ist als im Inneren des zu lüftenden Raumes. In addition, a higher outdoor temperature than the indoor temperature does not always mean that the air outside is drier than inside the room to be ventilated.
Die absolute Luftfeuchtigkeit, die also die in einem Volumenanteil Luft gelöste Menge an Wasser in Gramm ausdrückt, lässt sich nicht direkt messen, oder nur mit sehr hohem Aufwand messen. The absolute humidity, which expresses the amount of water dissolved in grams in a volume fraction of air, can not be measured directly, or measured only with great effort.
Die vom Menschen subjektiv empfundene Feuchtigkeit der Luft ist die relative Luftfeuchtigkeit, die maximal 100 % betragen kann, was einer Sättigung der Luft mit Dampf entspricht. Eine maximale Sättigung der Luft mit Feuchtigkeit, also Wasserdampf, somit eine relative Luftfeuchtigkeit von 100 %, ist bei jeder Temperatur und bei einem zugehörigen Luftdruck – genauer: zugehörigem Partialdruck des Wassers – gegeben oder umgekehrt bei einem gegebenen Luftdruck – zugehörigem Partialdruck des Wassers – bei einer bestimmten Temperatur. In einem p-T-Diagramm lässt sich dies als sog. Taupunkt-Kurve gemäß
Vom aktuellen Zustand kennt man in der Regel die Luft-Temperatur TLi innen und außen TLa. As a rule, the air temperature T Li inside and outside T La are known from the current state.
Es lässt sich jedoch mit herkömmlichen Methoden nur die relative Luftfeuchtigkeit FLrel entweder direkt messen oder durch Messung von vorherrschendem Druck und vorherrschender Temperatur gemäß dem Diagramm in
Für diesen aktuellen Zustand (x) lässt sich der Taupunkt, der auf dem gleichen Druckniveau liegt, auf der Taupunkt-Kurve ablesen, und ebenso die Taupunkt-Temperatur TT. For this current state (x), the dew point, which is at the same pressure level, can be read on the dew point curve, as well as the dew point temperature T T.
III. Darstellung der Erfindung III. Presentation of the invention
a) Technische Aufgabe a) Technical task
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zur Durchlüftung eines Raumes mit zu feuchter Luft zum Zwecke der Reduzierung der Luftfeuchtigkeit in dem Raum zur Verfügung zu stellen, welches zuverlässig und mit wenig Aufwand durchführbar ist, sowie eine Lüftungsanlage hierfür zur Verfügung zu stellen. It is therefore the object of the invention to provide a method for ventilating a room with too humid air for the purpose of reducing the humidity in the room, which can be carried out reliably and with little effort, and to provide a ventilation system for this purpose ,
b) Lösung der Aufgabe b) Solution of the task
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is solved by the features of claims 1 and 14. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
Das Einbringen von Außenluft in den Raum, dessen Innenluft hinsichtlich der enthaltenen Feuchtigkeit reduziert werden soll, ist nur dann sinnvoll, wenn die absolute Luftfeuchtigkeit, also die in einem Kubikmeter Luft enthaltene Wassermenge, bei der Außenluft geringer ist als bei der Innenluft. The introduction of outside air into the room, whose internal air is to be reduced in terms of moisture contained, makes sense only if the absolute humidity, ie the amount of water contained in one cubic meter of air, is lower in the outdoor air than in the indoor air.
Nur dann wird beim Lüften der Feuchtigkeitsgehalt der Innenluft reduziert, was das primäre Ziel ist, nicht zuletzt um bereits im Mauerwerk gespeicherte Feuchtigkeit von der Mauer wieder an die Luft des Innenraumes abzugeben und dadurch langfristig auch das Mauerwerk wieder zu trocknen. Only then is the ventilation of the moisture content of the indoor air reduced, which is the primary goal, not least to deliver already stored in the masonry moisture from the wall back to the air of the interior and thereby long-term to dry the masonry again.
Um dies zu erreichen, kann das Verfahren angewandt werden, permanent oder in geringen Zeitabständen mittels entsprechender Sensoren die absolute Luftfeuchtigkeit im Raum als auch außerhalb des Raumes, also der Außenluft, zu bestimmen und von der Steuerung automatisch durch Aktivieren des wenigstens einen Lüfters Außenluft in den Raum nur dann zu transportieren, wenn die absolute Luftfeuchtigkeit der Außenluft geringer ist als die der Innenluft, vorzugsweise um eine vorgegebene absolute Luftfeuchtigkeits-Differenz. Denn wenn diese Differenz zu gering ist, ist der Effekt der Reduzierung der absoluten Luftfeuchtigkeit im Raum so gering, dass sich der hierfür für den Lüfter aufzubringende Energieaufwand nicht lohnt. To achieve this, the method can be used to permanently or at short intervals by means of appropriate sensors to determine the absolute humidity in the room and outside the room, so the outside air, and automatically by activating the at least one fan outside air in the To transport space only when the absolute humidity of the outside air is lower than that of the indoor air, preferably by a predetermined absolute humidity difference. Because if this difference is too small, the effect of reducing the absolute humidity in the room is so low that the energy required for the fan is not worthwhile.
Da die Bestimmung der absoluten Luftfeuchtigkeit aus den in der Regel zur Verfügung stehenden Daten, nämlich Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit der Luft, sehr aufwändig bzw. ohne Kenntnis des Wasserdampf-Partialdruckes überhaupt nicht genau bestimmbar ist, wird erfindungsgemäß vorzugsweise für die Entscheidung, ob gelüftet werden soll oder nicht, statt der absoluten Luftfeuchtigkeit innerhalb und außerhalb des Raumes die Taupunkt-Temperatur innerhalb und außerhalb des Raumes herangezogen:
Die Zu- und Abführung von Außenluft, also die Belüftung, erfolgt nur dann, wenn die Taupunkt-Temperatur der Außenluft geringer ist als die Taupunkt-Temperatur der Innenluft. Since the determination of the absolute humidity from the data usually available, namely air temperature and relative humidity of the air, can not be determined with great effort or without knowledge of the water vapor partial pressure, according to the invention is preferably for the decision whether to be aired should or not, instead of the absolute humidity inside and outside of the room, the dew point temperature inside and outside the room used:
The supply and discharge of outside air, so the ventilation, takes place only when the dew point temperature of the outside air is lower than the dew point temperature of the indoor air.
Vorzugsweise soll zwischen den beiden Taupunkt-Temperaturen ein gewisser Mindestabstand, nämlich eine in Grenzen frei wählbare Taupunkt-Temperaturdifferenz, vorliegen, denn bei zu geringem Abstand der beiden Taupunkt-Temperaturen wäre der Effekt der Reduzierung der Feuchtigkeit der Innenluft so gering, dass sich hierfür der für die Lüfter aufzubringende Energieaufwand nicht lohnt. Preferably, there should be a certain minimum distance between the two dew-point temperatures, namely a freely selectable dew-point temperature difference, because if the two dew-point temperatures are too narrow, the effect of reducing the humidity of the inner air would be so low that the not worthwhile for the fan energy expenditure.
Denn die Bestimmung der Taupunkt-Temperatur innerhalb und außerhalb des Raumes ist technisch sehr viel einfacher möglich als die Bestimmung der jeweiligen absoluten Luftfeuchtigkeiten, und in den meisten Fällen ist dann, wenn die absolute Luftfeuchtigkeit außen niedriger ist als innerhalb des Raumes, auch die entsprechende Taupunkt-Temperatur außen niedriger als innen. For the determination of the dew point temperature inside and outside the room is technically much easier than the determination of the respective absolute humidities, and in most cases, when the absolute humidity outside is lower than inside the room, the corresponding dew point -Temperature outside lower than inside.
In einigen wenigen Ausnahmesituationen, beispielsweise wenn außerhalb des Raumes eine sehr schwüle, feuchte Luft bei hoher Temperatur vorliegt, wie etwa unmittelbar vor einem Gewitter, ist diese Synchronität durchbrochen, und dann könnte eine Steuerung der Belüftung in Abhängigkeit von der Relation der Taupunkt-Temperaturen zu einer Fehlsteuerung führen. In a few exceptional situations, such as when outside the room there is a very humid, humid air at high temperature, such as just before a thunderstorm, this synchronicity is broken, and then control of aeration could be dependent on the relation of dew point temperatures lead to a faulty control.
Da diese Ausnahmefälle jedoch sehr selten sind, wird dadurch das Belüftungsergebnis insgesamt nur wenig reduziert, und kann in Kauf genommen werden wegen des Vorteils der sehr viel einfacheren Steuerung. However, as these exceptional cases are very rare, the overall result of the ventilation is only slightly reduced and can be accepted because of the advantage of much simpler control.
Will man dagegen auf alle Fälle verhindern, dass auch nur in Einzelfällen feuchtere Außenluft, also mit einer höheren absoluten Feuchtigkeit außerhalb des Raumes, in den Raum strömt, so muss stattdessen oder zusätzlich die absolute Luftfeuchtigkeit innerhalb und außerhalb des Raumes ermittelt und miteinander verglichen werden und nur bei außerhalb des Raumes niedrigerer absoluter Luftfeuchtigkeit als im Raum belüftet werden. If you want to prevent in any case, that even in some cases humid outside air, ie with a higher absolute humidity outside of the room, flows into the room, so instead of or in addition the absolute humidity inside and outside the room must be determined and compared with each other and only be ventilated outside the room of lower absolute humidity than in the room.
Normalerweise ist dafür außer der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit auch die Bestimmung des aktuellen Luftdrucks notwendig. Normally, in addition to temperature and relative humidity, it is also necessary to determine the current air pressure.
Da in dem in der Regel vorherrschenden Temperaturbereich von –20°C bis +40°C jedoch der tatsächliche Luftdruck am Ergebnis der absoluten Luftfeuchtigkeit nur eine untergeordnete Rolle spielt, wird erfindungsgemäß der aktuelle Luftdruck durch den auf der jeweiligen Meereshöhe des Einsatzortes vorliegenden Durchschnitts-Luftdruck ersetzt und der Steuerung vorgegeben, vorzugsweise sogar unabhängig von der jeweiligen Meereshöhe hierfür der Norm-Luftdruck in der Steuerung hinterlegt. However, since in the generally prevailing temperature range of -20 ° C to + 40 ° C, the actual air pressure on the result of absolute humidity plays only a minor role, according to the present invention, the current air pressure present at the respective altitude of the site Average air pressure replaced and given the control, preferably even independent of the respective sea level for this purpose, the standard air pressure stored in the controller.
Auch wenn nach diesem Parameter gesteuert wird, sollte zwischen der absoluten Luftfeuchtigkeit außen und der absoluten Luftfeuchtigkeit innen eine mindestens vorliegende absolute Feuchtigkeitsdifferenz vorliegen, um das Belüften effizient zu gestalten. Even if controlled according to this parameter, there should be at least an absolute absolute humidity difference between the absolute outside air humidity and the inside air humidity in order to make ventilation more efficient.
Bei laufender Belüftung wird diese beendet, wenn die Taupunkt-Temperaturdifferenz und/oder die absolute Feuchtigkeitsdifferenz die jeweils vorgegebene Mindestdifferenz unterschreitet. When ventilation is in progress, it is ended when the dew point temperature difference and / or the absolute humidity difference falls below the respective predetermined minimum difference.
Vorzugsweise ist dabei die Taupunkt-Temperaturdifferenz und/oder die absolute Feuchtigkeitsdifferenz wählbar und einstellbar. Preferably, the dew point temperature difference and / or the absolute humidity difference can be selected and set.
Um eine Unterkühlung des Raumes unter eine vorgegebene Mindesttemperatur zu vermeiden, kann eine Belüftung auch nur dann vorgesehen werden, wenn die Lufttemperatur im Raum über dieser vorgesehenen Mindesttemperatur liegt, und die Belüftung beendet, wenn die Temperatur im Raum bis auf diese vorgegebene Mindesttemperatur abgesunken ist. In order to avoid overcooling the room below a predetermined minimum temperature, ventilation can only be provided if the air temperature in the room is above this minimum set temperature, and the ventilation stops when the temperature in the room has dropped to this predetermined minimum temperature.
In gleicher Weise kann auch eine Höchsttemperatur als Lufttemperatur im Inneren des Raumes gewählt werden. In the same way, a maximum temperature can be selected as the air temperature inside the room.
Die Belüftung kann vorzugsweise in Intervallen erfolgen, wobei vorzugsweise die Belüftungsintervalle nicht länger sind als die Pausenintervalle, vorzugsweise nur 1/5 so lang, besser nur 1/10 so lang, besser nur 1/20 so lang wie die Pausenintervalle. Ventilation may preferably be at intervals, with preferably the ventilation intervals being no longer than the pause intervals, preferably only 1/5 as long, better still only 1/10 as long, better still only 1/20 as long as the pause intervals.
Der Temperatursensor und/oder der Feuchtigkeitssensor sowohl auf der Außenseite als auch/oder auf der Innenseite wird für die Messung höchstens alle 1000 Millisekunden aktiviert. Dabei wird der Abstand zwischen den aktivierten Phasen, also den Messungen, und damit auch das Verhältnis der Dauern von Deaktivität zu Aktivität dieser Sensoren vergrößert, je niedriger die gemessene Temperatur ist. The temperature sensor and / or the moisture sensor both on the outside and / or on the inside is activated for the measurement at most every 1000 milliseconds. In this case, the distance between the activated phases, that is to say the measurements, and thus also the ratio of durations of deactivity to activity of these sensors, is increased the lower the measured temperature is.
Vorzugsweise wird die gemessene relative Luftfeuchtigkeit vor der Weiterverarbeitung, insbesondere zur Berechnung der absoluten Feuchtigkeit, linearisiert zu LF’rel nach der Formel
- – bei einem 12 Bit Prozessor: C1 = –2.0468; C2 = 0,0367; C3 = –1,5955 × e–6
- – bei einem 8 Bit Prozessor: C1 = 2.0468; C2 = 0.5872; C3 =. –4,0845 × e–4
- For a 12-bit processor: C1 = -2.0468; C2 = 0.0367; C3 = -1.5955 × e -6
- For an 8 bit processor: C1 = 2.0468; C2 = 0.5872; C3 =. -4.0845 × e -4
Vorzugsweise wird dann die linearisierte relative Luftfeuchtigkeit bei Abweichung der Temperatur am Sensor von 25°C in eine wahre relative Luftfeuchtigkeit LF‘‘rel umgerechnet nach der Formel
- – bei einem 12 Bit-Prozessor T1 = 0,01 und T2 = 0,00008 betragen und
- – bei einem 8 Bit-Prozessor T1 = 0,01 und T2 = 0,00128 betragen.
- For a 12-bit processor T1 = 0.01 and T2 = 0.00008 and
- For an 8-bit processor, T1 = 0.01 and T2 = 0.00128.
Die absolute Luftfeuchtigkeit wird aus der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur ermittelt, insbesondere unter Zugrundelegung eines fix vorgegebenen, insbesondere durchschnittlichen, Luftdrucks nach der Formel wobei
Falls die die Taupunkt-Temperaturen für die Steuerung verwendet werden, wird die jeweilige Taupunkt-Temperatur ermittelt nach der Formel: wobei
Eine entsprechende Belüftungsanlage zum Belüften eines Raumes gemäß der Erfindung umfasst somit
- – mindestens einen motorisch antreibbaren, vorzugsweise elektrisch betreibbaren, Lüfter,
- – einen Innensensor, zumindest für die Temperatur,
- – einen Außensensor, zumindest für die Temperatur, sowie
- – eine Steuerung, die die Messwerte der Sensoren erhält und den wenigstens einen Lüfter ansteuert.
- At least one motor-driven, preferably electrically operable, fan,
- An internal sensor, at least for the temperature,
- - an outdoor sensor, at least for the temperature, as well
- - A controller that receives the measured values of the sensors and controls the at least one fan.
Damit die Sensoren und/oder die Steuerung zumindest die Taupunkt-Temperatur innerhalb und außerhalb des Raumes, also an dem Innensensor und dem Außensensor, bestimmen können, können die beiden Sensoren entweder die relative Luftfeuchtigkeit und die Temperatur messen oder direkt die absolute Luftfeuchtigkeit messen, woraus die Steuerung, oder ein Prozessor z.B. in dem jeweiligen Sensor, die absolute Luftfeuchtigkeit errechnet. In order for the sensors and / or the controller to be able to determine at least the dew point temperature inside and outside the room, ie at the inner sensor and the outer sensor, the two sensors can either measure the relative humidity and the temperature or directly measure the absolute humidity, from which the controller, or a processor eg in the respective sensor, the absolute humidity is calculated.
Als Luftdruck wird dann ein vorgegebener, für diese Höhe, auf der die Belüftungsanlage arbeitet, mittlerer Luftdruck, oder ein unabhängig von der Meereshöhe bekannter Norm-Luftdruck in die Steuerung eingegeben, außer Innensensor und Außensensor sind zusätzlich in der Lage, den aktuellen Luftdruck zu messen. Dann wird letzterer benutzt. As the air pressure is then a predetermined, for this height, on which the ventilation system operates, mean air pressure, or independently of the sea level known standard air pressure entered into the controller, except indoor sensor and outdoor sensor are also able to measure the current air pressure , Then the latter is used.
Die absolute Luftfeuchtigkeit wird aus Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit nach den bekannten Zusammenhängen ermittelt, siehe insbesondere
Rechnerisch wird von der steuerungdie absolute Luftfeuchtigkeit aus der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur ermittelt, insbesondere unter Zugrundelegung eines fix vorgegebenen, insbesondere durchschnittlichen, Luftdrucks nach den oben angegebenen Formeln. Calculated by the controller, the absolute humidity from the relative humidity and the temperature is determined, in particular on the basis of a fixed predetermined, in particular average, air pressure according to the formulas given above.
Falls für die Steuerung die Taupunkt-Temperaturen verwendet werden, wird die jeweilige Taupunkt-Temperatur ebenfalls ermittelt nach der zum Verfahren erläuterten Formel. If dew point temperatures are used for the control, the respective dew point temperature is also determined according to the formula explained in the procedure.
Die Steuerung weist vorzugsweise ein Display auf, das für den Innensensor und den Außensensor getrennt die Taupunkt-Temperaturen und/oder die absolute Luftfeuchtigkeit anzeigt. The controller preferably has a display which separately displays the dew point temperatures and / or the absolute humidity for the inner sensor and the outer sensor.
Darüber hinaus kann auch die Taupunkt-Temperaturdifferenz und/oder die absolute Luftfeuchte-Differenz zwischen innen und außen angezeigt werden. In addition, the dew point temperature difference and / or the absolute humidity difference between inside and outside can be displayed.
Zusätzlich kann das Display insbesondere auch die aktuelle Temperatur im Raum und außerhalb des Raumes anzeigen, wie an den jeweiligen Sensoren gemessen. In addition, the display can in particular also display the current temperature in the room and outside the room, as measured at the respective sensors.
Die beiden Sensoren und/oder der wenigstens eine Lüfter sind mit der Steuerung signaltechnisch per Kabel oder drahtlos, insbesondere per Funk, verbunden. The two sensors and / or the at least one fan are signal-technically connected by cable or wirelessly, in particular by radio.
Falls die Lüftungsanlage einen zweiten Lüfter umfasst, sodass der eine Lüfter Außenluft in den Raum transportiert und der andere Lüfter Innenluft nach außen abführt, so sind die beiden Lüfter vorzugsweise im Raum einander gegenüberliegend, mit einem maximal zueinander möglichen Abstand, angeordnet, um den Raum in seiner Gesamtheit möglichst gut zu durchströmen. If the ventilation system comprises a second fan, so that one fan transports outside air into the room and the other fan discharges inside air to the outside, the two fans are preferably located opposite each other in the room, with a maximum possible distance to each other to flow through its entirety as well as possible.
Falls die Anlage nur einen Lüfter umfasst, ist zusätzlich – vorzugsweise wieder an einem von dem einen Lüfter möglichst weit entfernten Punkt des Raumes – eine weitere Luftöffnung notwendig, die nur dann offen steht, wenn belüftet wird. Sie verfügt also über ein Verschlusselement, welches nur bei Aktivieren des einen Lüfters, vorzugsweise aktiv, geöffnet wird, beispielsweise in Form einer Klappe. If the system comprises only one fan, in addition - preferably again at a point as far as possible from the one fan of the room - another air opening is necessary, which is only open when it is ventilated. It thus has a closure element, which is only when activating the fan, preferably active, opened, for example in the form of a flap.
Der eine oder auch die vorhandenen zwei Lüfter verfügen ebenfalls über Klappen, die bei deaktiviertem Lüfter die Luftdurchtrittsöffnung möglichst dicht verschließen, und nur bei laufendem Lüfter geöffnet sind. The one or the existing two fans also have flaps that close the air passage opening as tight as possible with the fan off, and are open only when the fan is running.
Die Steuerung enthält in der Regel ein Relais. Vorzugsweise enthält die Steuerung auch eine Testfunktion für dieses Relais, um jederzeit feststellen zu können, ob das Relais ordnungsgemäß funktioniert, was für die Gesamtfunktion der Steuerung ausschlaggebend ist. The controller usually contains a relay. Preferably, the controller also includes a test function for this relay to always be able to determine whether the relay is working properly, which is crucial for the overall function of the controller.
Die Steuerung kann vorzugsweise ein Programm für Dauerlüftung enthalten, bei dem durchgehend gelüftet wird, sofern die Voraussetzung dafür erfüllt ist, also Taupunkt-Temperatur außen < als Taupunkt-Temperatur im zu belüftenden Raum oder/und absolute Luftfeuchtigkeit außen < als absolute Luftfeuchtigkeit im zu belüftenden Raum. The controller may preferably include a program for continuous ventilation in which ventilation is continuous, provided that the prerequisite is met, ie dew point temperature outside <as dew point temperature in the room to be ventilated or / and absolute humidity outside <as absolute humidity in the ventilated Room.
Die Steuerung kann vorzugsweise auch ein Kühlprogramm enthalten, bei dem die Temperatur im Raum durch Zuführen von kälterer Außenluft gesenkt werden kann. Die Zuführung von Außenluft kann dabei solange fortgesetzt werden, solange entweder die relative Luftfeuchtigkeit im Raum und/oder die absolute Luftfeuchtigkeit im Raum nicht über einen entsprechenden vorgegebenen maximalen Grenzwert, also maximale vorgegebene relative Luftfeuchtigkeit oder maximale vorgegebene absolute Luftfeuchtigkeit, steigt, sofern nicht schon vorher die gewünschte Ziel-Temperatur erreicht ist. The controller may also preferably include a refrigeration program in which the temperature in the room may be lowered by supplying colder outside air. The supply of outside air can be continued as long as either the relative humidity in the room and / or the absolute humidity in the room does not exceed a corresponding predetermined maximum limit, ie maximum predetermined relative humidity or maximum predetermined absolute humidity, if not previously the desired target temperature is reached.
Falls für die Steuerung der Taupunkt verwendet wird, wird die Zuführung von Außenluft fortgesetzt, solange die Taupunkt-Temperatur außen niedriger ist als die Taupunkt-Temperatur innen. If dew point control is used, outside air supply continues as long as the dew point temperature is lower than the inside dew point temperature.
Die Steuerung kann auch ein Heizprogramm enthalten, bei dem die Temperatur im Raum durch Zuführen von wärmerer Außenluft erhöht werden kann. Die Zufuhr von Außenluft kann dabei solange fortgesetzt werden, bis die relative Luftfeuchtigkeit im Raum nicht über eine vorgegebene maximale relative Luftfeuchtigkeit im Raum steigt und/oder die absolute Luftfeuchtigkeit im Raum nicht über eine vorgegebene maximale absolute Luftfeuchtigkeit im Raum steigt und/oder die Taupunkt-Temperatur im Raum nicht unter die Taupunkt-Temperatur außerhalb des Raumes fällt, sofern nicht schon vorher die gewünschte Ziel-Temperatur erreicht ist. The controller may also include a heating program in which the temperature in the room can be increased by supplying warmer outside air. The supply of outside air can be continued until the relative humidity in the room does not rise above a predetermined maximum relative humidity in the room and / or the absolute humidity in the room does not rise above a predetermined maximum absolute humidity in the room and / or the dew point. Temperature in the room does not fall below the dew-point temperature outside the room unless the desired target temperature has already been reached.
Vorzugsweise ist der Feuchtigkeitssensor ein kapazitiver Sensor, da diese besonders genau messen und langlebig sind. Preferably, the moisture sensor is a capacitive sensor, as they measure very accurately and are durable.
Aus dem gleichen Grund ist der Temperatursensor vorzugsweise ein Bend-Gap-Sensor. For the same reason, the temperature sensor is preferably a bend-gap sensor.
Die Lüftungsanlage ist vorzugsweise so aufgebaut, dass keine signifikante Temperatur-Leitung von der Steuerung, insbesondere von deren Prozessor, an den Sensor, insbesondere den Feuchtigkeitssensor, erfolgt. The ventilation system is preferably constructed so that no significant temperature line from the controller, in particular from its processor, to the sensor, in particular the humidity sensor takes place.
c) Ausführungsbeispiele c) embodiments
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. Show it:
An möglichst weit voneinander entfernten Punkten, der Lufteintrittsstelle – in diesem Fall links die Lufteintrittsöffnung
At points as far apart as possible, the air entry point - in this case, left, the air inlet opening
Der am rechten Bildrand dargestellte Lüfter
Im deaktivierten Zustand verschließen die Lüfter
Außerhalb des Raumes
Sie geben ihre Messwerte an eine Steuerung
Eine Belüftung wird nur dann vorgenommen und der mindestens eine entsprechende Lüfter
Daraus ist ersichtlich, dass der Taupunkt, also 100 % relativer Luftfeuchtigkeit, aufgetragen über der Lufttemperatur, eine exponentiell ansteigende Kurve bildet und der Taupunkt bei jeder Temperatur bei einem anderen Wasserdampf-Partialdruck vorliegt. It can be seen that the dew point, ie 100% relative humidity, plotted against the air temperature, forms an exponentially rising curve and the dew point is present at a different water vapor partial pressure at each temperature.
Der Luftdruck setzt sich zusammen aus den Partialdrücken der in der Luft enthaltenen Bestandteile, bei mit Wasserdampf beladener Luft also dem Partialdruck des Wasserdampfes, dem Partialdruck des Sauerstoffes, dem Partialdruck des Stickstoffes und dem Partialdruck der weiteren in der Luft enthaltenen Bestandteile. The air pressure is composed of the partial pressures of the constituents contained in the air, in the case of air laden with water vapor thus the partial pressure of the water vapor, the partial pressure of the oxygen, the partial pressure of the nitrogen and the partial pressure of the other components contained in the air.
Sofern man bei einer aktuellen Situation z.B. in Form feuchter Luft deren Temperatur TL und deren relative Feuchtigkeit LFrel. kennt, kann man diese aktuelle Situation in diesem Diagramm eintragen in Form einer vertikalen Linie bei der vorliegenden Temperatur:
Deren Länge von der horizontalen Abszisse bis zur Taupunkt-Kurve bedeutet 100 % rel. Luftfeuchtigkeit und auf dieser Strecke kann von unten her die aktuelle Situation x entsprechend des Prozentwertes der relativen Luftfeuchtigkeit LFrel. aufgetragen werden in Form dieses Prozentwertes auf der genannten Strecke von unten her, z.B. 42 %. If, in a current situation, for example in the form of moist air, their temperature T L and their relative humidity LF rel. You can enter this current situation in this diagram in the form of a vertical line at the present temperature:
Their length from the horizontal abscissa to the dew point curve means 100% rel. Humidity and on this route can from below the current situation x corresponding to the percentage of relative humidity LF rel. be plotted in the form of this percentage on the mentioned distance from below, eg 42%.
Auf der Horizontalen kann man von dieser aktuellen Situation x aus ablesen, dass dabei der aktuelle Wasserdampf-Partialdruck 20 kPa beträgt. Wo diese Horizontale die Taupunkt-Kurve schneidet, kann exakt darunter die Taupunkt-Temperatur TT für die aktuelle Situation x abgelesen werden. On the horizontal one can read from this current situation x that the actual water vapor partial pressure is 20 kPa. Where this horizontal intersects the dew point curve, exactly below can be read the dew point temperature T T for the current situation x.
Würde man also in der aktuellen Situation die Lufttemperatur auf die Taupunkt-Temperatur TT absenken, würde ab Erreichen dieser Temperatur sich die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit kondensieren und als Wasser ausfallen. If, in the current situation, one were to lower the air temperature to the dew-point temperature T T , the moisture contained in the air would condense as of this temperature and precipitate out as water.
Diese Grafik zeigt weiterhin, dass sich bei ändernder Temperatur, aber gleichbleibender gelöster Wassermenge pro Volumeneinheit Luft die relative Luftfeuchtigkeit LFrel. ändert, und somit aus dieser Grafik der Zusammenhang zwischen absoluter und relativer Luftfeuchtigkeit nicht bestimmt werden kann. This graph also shows that when the temperature changes, but the amount of dissolved water per unit volume of air remains constant, the relative humidity LF rel. changes, and thus from this graph, the relationship between absolute and relative humidity can not be determined.
In
Für den Zustand im Inneren (I) eines Raumes ist die Temperatur im Inneren als auch die Taupunkt-Temperatur im Inneren TTi unmittelbar ablesbar. For the state inside (I) of a room, the temperature inside as well as the dew point temperature inside T Ti is directly readable.
Die Situation A1.1 ist als typische äußere Sommersituation eingetragen, mit einer Temperatur deutlich höher gegenüber der des Innenraumes und einer niedrigeren relativen Luftfeuchtigkeit. The situation A1.1 is recorded as a typical external summer situation, with a temperature significantly higher than that of the interior and a lower relative humidity.
Unmittelbar ablesbar ist hierbei, dass dann auch die Taupunkt-Temperatur außen TTA niedriger ist als die Taupunkt-Temperatur Innen TTI, und gelüftet werden kann. Immediately readable here is that then the dew-point temperature outside T TA is lower than the dew-point temperature inside T TI , and can be ventilated.
Das gleiche gilt für die dargestellte typische Wintersituation bei A1.3, wo die Außen-Temperatur deutlich niedriger als die Temperatur im Innenraum ist, aber ebenfalls bei einer niedrigeren relativen Luftfeuchtigkeit als im Innenraum. Auch hier sind die Bedingungen für Belüftung gegeben. The same applies to the illustrated typical winter situation at A1.3, where the outside temperature is significantly lower than the temperature in the interior, but also at a lower relative humidity than in the interior. Again, the conditions for ventilation are given.
Gleichzeitig ist eine Ausnahmesituation in Form der Sommersituation als A1.2 dargestellt, nämlich schwüle, feuchte Sommerluft, also bei gleicher hoher Temperatur wie bei A1.1, aber mit deutlich höherer relativer Luftfeuchtigkeit. Dabei ist unmittelbar ersichtlich, dass dann die Taupunkt-Temperatur TTA außen höher liegt als die Taupunkt-Temperatur TTI Innen und nicht gelüftet werden sollte. At the same time, an exceptional situation in the form of the summer situation is shown as A1.2, namely humid, humid summer air, ie at the same high temperature as in A1.1, but with significantly higher relative humidity. It is immediately apparent that then the dew-point temperature T TA outside is higher than the dew-point temperature T TI inside and should not be aired.
Da der Wasserdampf-Partialdruck stark mit der absoluten Luftfeuchtigkeit (Masse an Wasser pro Volumeneinheit Luft) korreliert, ist die senkrechte Koordinate auch als absolute Luftfeuchtigkeit zu betrachten. Since the water vapor partial pressure correlates strongly with the absolute humidity (mass of water per unit volume of air), the vertical coordinate is also to be regarded as absolute humidity.
Dies zeigt ebenfalls unmittelbar, dass es Situationen wie A1.2 geben kann, in denen die Taupunkt-Temperatur TTA1.2 außen höher liegt als die Taupunkt-Temperatur innen TTi, und dennoch die absolute Luftfeuchtigkeit außen höher liegen kann als innen und somit eine Belüftung des Raumes kontraproduktiv wäre. This also shows immediately that there can be situations like A1.2 where the dew-point temperature T TA1.2 is higher outside than the dew-point temperature inside T Ti , and yet the absolute humidity outside may be higher than inside and thus ventilation of the room would be counterproductive.
Für eine absolut sichere Belüftung müssten also auch die absoluten Luftfeuchtigkeiten innen und außen miteinander verglichen werden, dafür ist jedoch ein bei der Auswertung der Sensormesswerte sehr viel höherer Auswertungs- und Umrechnungsaufwand zu betreiben. For absolutely safe ventilation, therefore, the absolute humidities inside and outside would have to be compared with each other, but a much higher evaluation and conversion effort is required in the evaluation of the sensor measured values.
Wie die Situationen von A1.1 und A1.3 im Vergleich zu I zeigen, reicht jedoch in den meisten Fällen ein Vergleich der Taupunkt-Temperaturen (z.B. TTa1.1 < TTi) aus als Entscheidungsgrundlage für die Belüftung. However, as the situations of A1.1 and A1.3 show in comparison to I, in most cases a comparison of the dew point temperatures (eg T Ta1.1 <T Ti ) is sufficient as a basis for the decision for the ventilation.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Lüfter Fan
- 2 2
- Steuerung control
- 3 3
- Innensensor internal sensor
- 4 4
- Außensensor outdoor sensor
- 5 5
- Temperaturdifferenz temperature difference
- 66
- 7 7
- Mindesttemperatur minimum temperature
- 8 8th
- Display display
- 9 9
- Lufteintrittsöffnung Air inlet opening
- 10 10
- Strömungsrichtung flow direction
- 11 11
- Luftaustrittsöffnung Air outlet opening
- 12 12
- Verschlussklappe flap
- 50 50
- Raum room
- 51 51
- Außenluft outside air
- 52 52
- Innenluft indoor air
- LFrel. LF rel.
- relative Luftfeuchtigkeit relative humidity
- LFabs. LF abs.
- absolute Luftfeuchtigkeit absolute humidity
- p p
- Luftdruck air pressure
- TTi Ti
- Taupunkt-Temperatur innen Dew point temperature inside
- TTa T Ta
- Taupunkt-Temperatur außen Dew point temperature outside
- TLi T Li
- Luft-Temperatur innen Air temperature inside
- TLa T La
- Luft-Temperatur außen Air temperature outside
- X X
- aktuelle Situation current situation
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