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Die
Erfindung betrifft eine Anlage zur Steuerung bzw. Beeinflussung
von Klimafaktoren in Innenräumen,
insbesondere von Gebäuden,
mit einer Sensorik, die Ist-Werte von Temperaturen auf der Innenraumseite
sowie auf der vom Innenraum abgewandten Seite einer Wandfläche sowie
vorzugsweise auch Ist-Werte einer relativen Luftfeuchtigkeit auf
der Innenraumseite erfasst.
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Das
Klima von Innenräumen
in Hochbauten kann in vielfältiger
Weise gesteuert und beeinflusst werden. Beispielsweise können an
Fensterflächen automatisch
gesteuerte Jalousien vorgesehen sein, um eine übermäßige Sonneneinstrahlung in
den Innenraum sowie die damit verbundene Erwärmung zu vermeiden. Zusätzlich oder
alternativ können
die Fenster mit Glasscheiben versehen sein, deren Lichtdurchlässigkeit
automatisch bei zunehmender Sonneneinstrahlung abnimmt.
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Des
Weiteren sind automatisierte Belüftungssysteme
bekannt, bei denen Belüftungsklappen bzw.
-wege automatisch geöffnet werden,
wenn die Innenraumtemperatur einen eingestellten Soll-Wert überschreitet.
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Des
Weiteren sind Heizungsanlagen bekannt, die für eine bedarfsgerechte Zuführung von Wärme in den
jeweiligen Innenraum sorgen, so dass eine vorgebbare Solltemperatur
weitestgehend unverändert
aufrechterhalten werden kann.
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Ggf.
sind in Gebäuden
auch Kühlanlagen vorhanden,
um die Innenraumtemperatur auch bei höherer Außentemperatur auf einem vergleichsweise niedrigem
Niveau halten zu können.
Bei derartigen Systemen kann einerseits vorgesehen sein, dass dem
jeweiligen Innenraum gekühlte
Luft zugeführt wird,
die in der Regel mittels eines nach dem Prinzip der Wärmepumpe
arbeitenden Kühlaggregates
auf niedrige Temperatur gebracht wird. Stattdessen kann auch vorgesehen
sein, ggf. auch für
Heizzwecke einsetzbare, von einer Heiz- bzw. Kühlflüssigkeit durchströmte Rohrregister
oder Radiatoren zur Absenkung der Raumtemperatur heranzuziehen.
Derartige Rohrregister sind oftmals oberhalb abgehängter Decken von
Innenräumen
angeordnet.
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Des
Weiteren sind Geräte
zur Luftbefeuchtung bekannt, um eine für den Menschen unangenehme
Trockenheit in Innenräumen
zu vermeiden.
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Schließlich werden
komplexe Klimaanlagen angeboten, die die Funktionen aller vorgenannter
Anlagen ganz oder teilweise übernehmen
können.
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Bei
allen Anlagen des Standes der Technik steht das allgemeine Raumklima
im Vordergrund. Dagegen bleibt regelmäßig das Klima besonderer Raumzonen,
beispielsweise in unmittelbarer Nachbarschaft von Fensterflächen und/oder
von Kühlflächen unberücksichtigt.
Dies kann unter ungünstigen Bedingungen
des öfteren
dazu führen,
dass sich zumindest an Teilflächen
von Fenstern oder an Fensterrahmen oder auch an Radiatoren oder
Rohrregistern, die von Kühlmitteln
durchströmt
werden, Kondenswasser bilden kann. Dies hat zwar keine unmittelbare Auswirkungen
auf das Raumklima. Jedoch sind Feuchtigkeitsnester äußerst unerwünscht, da
sie die Vermehrung von gesundheitsbedenklichen Mikroorganismen,
z. B. von Schimmel, außerordentlich
begünstigen.
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Deshalb
ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zu schaffen, die derartige
Kondenswasserbildungen verhindert.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Ist-Werte auf Wertekombinationen überwacht werden, bei denen
Kondenswasserbildung an der Innenraumseite vorgegebener Wandflächen wahrscheinlich
ist, und dass die Steuerung automatisch Mittel bzw. Maßnahmen,
die die relative Luftfeuchtigkeit nahe der Wandfläche vermindern, wirksam
schaltet bzw. macht, wenn die Ist-Werte-Kombination den vorgenannten
Werte-Kombinationen nahe kommt.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die von einer ggf.
sehr einfachen Sensorik lieferbaren Daten über die Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit
im Innenraum sowie die Temperatur im Außenraum auf Konstellationen
zu überwachen, bei
denen erfahrungsgemäß mit hoher
Wahrscheinlichkeit Kondenswasser an kritischen Wandflächen, insbesondere
an Fenstern bzw. Fensterrahmen bzw. Kühlflächen, gebildet wird.
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Dabei
ist vorteilhaft, dass regelmäßig keine den
kritischen Wandflächen
benachbarte Sensoren notwendig sind. Vielmehr können für die Bildung von Kondenswasser
kritische Zustände
unter Berücksichtigung
des Wärmedurchgangswertes
der hinsichtlich der Kondenswasserbildung kritischen Wandflächen vorausgesagt
werden.
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Wenn
beispielsweise die Temperatur auf der Außenseite eines Fensters stark
absinkt, wird sich entsprechend dem Wärmedurchgangswert des Fensters
auf der Innenseite des Fensters mit einer mehr oder weniger großen Zeitverzögerung eine
verminderte Oberflächentemperatur
einstellen, so dass zwischen der Innenraumtemperatur und der Oberflächentemperatur
an innenraumseitigen Fensterflächen
nach einer gewissen Zeit eine größere Temperaturdifferenz
auftritt. Dies hat dann zwangsläufig
zur Folge, dass die relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum an der
kalten Fensterfläche
hohe Werte erreicht und die Gefahr von Kondenswasserbildung besteht. Dieser
Effekt beruht darauf, dass bei geringen Temperaturen bereits bei
geringer absoluter Luftfeuchtigkeit ein Sättigungszustand (100 % relative
Luftfeuchtigkeit) erreicht wird.
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Aufgrund
der Überwachung
der Sensorikdaten auf Zustände
mit hoher Wahrscheinlichkeit einer Kondenswasserbildung können ohne
weiteres vorhandene oder erfindungsgemäß zu installierende Vorrichtungen
eingeschaltet werden, die die relative Luftfeuchtigkeit im Bereich
der für
die Kondenswasserbildung kritischen Wandflächen vermindern.
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Beispielsweise
können
Umluftgebläse
eingeschaltet und/oder Lüftungsklappen
geöffnet
werden. Im Falle von Kühlleitungen
oder -flächen
kann eine maßvolle
Erhöhung
der Temperatur des Kühlmediums
vorgenommen werden. Bei einer Klimaanlage, die auch die Luftfeuchtigkeit
zu steuern vermag, können
Maßnahmen
zur Trocknung der Innenraumluft eingeleitet werden.
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Bei
Ausführung
der Erfindung ist vorteilhaft, dass grundsätzlich vielfältige Möglichkeiten
bestehen, Kondenswasserbildung zu vermeiden. Oftmals sind geeignete
Mittel bereits vorhanden, so dass bei deren Steuerung lediglich – zusätzlich – die Vermeidung
von Kondenswasser berücksichtigt
werden muss.
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Im übrigen wird
hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie
die nachfolgende Erläuterung
der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsformen
näher erläutert werden.
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Schutz
wird nicht nur für
ausdrücklich
dargestellte oder angegebene Merkmalskombinationen, sondern prinzipiell
auch für
beliebige Unterkombinationen dieser Merkmale beansprucht.
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In
der Zeichnung zeigt
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1 einen
Querschnitt durch einen mit einem Wintergarten verbundenen Innenraum
eines Gebäudes,
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2 einen
Querschnitt eines Innenraumes mit über einer abgehängten Decke
angeordnetem Rohrregister zur Kühlung
der Raumluft.
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Wie
in 1 schematisiert dargestellt ist, setzt sich ein
Innenraum 1 eines Gebäudes 2 an
einer Gebäudeaußenseite
in einen im wesentlichen von Glas- bzw. Fensterflächen 3 umgrenzten
Wintergarten 4 fort.
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In
grundsätzlicher
bekannter Weise kann an der Gebäudeaußenseite
ein Sonnensensor 5 angeordnet sein, der mit einer Steuerung
für eine
im dargestellten Beispiel oberhalb einer dachseitigen Glas- bzw.
Fensterfläche 3 angeordneten
Jalousie 6 zusammenwirkt, um diese in Abhängigkeit
vom Lichteinfall der Sonne zur Abschattung des Wintergartens 4 bzw.
des Innenraumes 1 zu betätigen.
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Zum
Zwecke der Heizungssteuerung ist, vorzugsweise an einer Nordseite
des Gebäudes 2,
ein Außenthermostat
und innerhalb des Innenraumes 1 ein Innenraumthermostat 7 angeordnet.
Diese Thermostaten wirken mit einer Heizungssteuerung zusammen,
durch die die Leistung von hier nicht näher dargestellten Heizelementen
gesteuert bzw. geregelt wird, derart, dass ei ne vorgebbare Raumtemperatur weitgehend
konstant eingehalten werden kann. Durch den Außenthermostaten besteht dabei
die Möglichkeit,
auch bei stärkeren
Temperaturschwankungen der Außenluft
und damit einhergehenden, zeitverzögerten Temperaturänderungen
an den Wandflächen
des Gebäudes 2 sowie
an den Glas- und Fensterflächen 3 Schwankungen
der Innenraumtemperatur weitestgehend zu vermeiden.
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Immer
dann, wenn die Innenraumtemperatur die Außentemperatur um ein höheres Maß überschreitet,
besteht grundsätzlich
die Gefahr, dass sich an den innenraumseitigen Glas- bzw. Fensterflächen auch
bei vergleichsweise trockener Luft im Innenraum 1 Kondenswasser
bildet. Dies beruht darauf, dass auch bei gut wärmeisolierenden Glas- bzw. Fensterflächen 3 bei
kalter Außenluft
nach einer gewissen Zeitspanne, deren Dauer durch den Wärmedurchgangswert
der Glas- bzw. Fensterflächen
bestimmt wird, eine gegenüber
der Innenraumtemperatur vergleichsweise deutlich abgesenkte innenraumseitige
Oberflächentemperatur
vorliegt. Dementsprechend wird die Innenraumluft nahe der Glas-
bzw. Fensterflächen 3 gegenüber der übrigen Innenraumluft
abgekühlt,
mit der Folge, dass nahe der Glas- bzw. Fensterflächen 3 eine
deutlich erhöhte
relative Luftfeuchtigkeit erreicht wird und sich zumindest an Bereichen
mit vermindertem Luftaustausch Kondenswasser bilden kann.
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Erfindungsgemäß ist nun
vorgesehen, die von dem Innenraumthermostat und dem Außenthermostat
und ggf. von einem zusätzlich
vorhandenen Sensor 8 für
die Luftfeuchtigkeit im Innenraum 1 gelieferten Daten auf
Wertekombinationen zu überwachen,
die eine erhöhte
Gefahr von Kondenswasserbildung anzeigen.
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Im
dargestellten Fall kann diese Überwachung
durch eine Steuerung 9 erfolgen, die zur Steuerung eines
Umluftgebläses 10 (und/oder
anderer Geräte)
dient, welches im dargestellten Beispiel vergleichsweise warme und
dementsprechend relativ trockene Luft an der Decke des Innenraumes 1 absaugt
und gegen die Glas- bzw. Fensterflächen bläst.
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Anstelle
des Umluftgebläses 10 können auch
andere Einrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise nicht dargestellte
Lüftungsklappen
an den Glas- bzw. Fensterflächen.
Grundsätzlich
besteht auch die Möglichkeit,
eine Zusatzheizung 11 zur Vermeidung von Kondenswasser
einzuschalten.
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Alle
die zur Vermeidung von Kondenswasser vorgesehenen bzw. zweckmäßigen Einrichtungen können ggf.
auch dann genutzt werden, wenn keine Gefahr der Bildung von Kondenswasser
besteht und beispielsweise lediglich der Wohnkomfort erhöht werden
soll. Erfindungsgemäß wichtig
ist, dass die Einrichtungen zur Vermeidung von Kondenswasser automatisch
bei kritischen Umständen,
die mit entsprechender, oftmals schon vorhandener Sensorik ermittelt
werden, eingeschaltet werden.
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Die 2 zeigt
ein unterhalb der Geschossdecke eines Innenraumes 1 oberhalb
einer luftdurchlässigen,
abgehängten
Decke 12 angeordnetes Rohrregister 13, welches
von einer Heiz- und Kühlflüssigkeit
durchströmt
wird, so dass das Rohrregister 13 im Winter als Deckenheizung
und im Sommer bzw. an warmen Tagen zur Kühlung der Raumluft herangezogen
werden kann. Das Rohrregister 13 bzw. seine Zustromleitung
ist mit einem Temperaturfühler 14 kombiniert.
Ein weiterer Temperaturfühler 15 und vorzugsweise
auch ein Feuchtigkeitssensor 16 sind im Innenraum 1 angeordnet.
Diese Sensorik ist mit der nicht dargestellten Heiz- bzw. Kühlsteuerung kombiniert.
Sobald die von der Sensorik gelieferten Daten beim Kühlbetrieb
des Rohrregisters 13 die Gefahr von Kondenswasserbildung
am Rohrregister 13 aufzeigen, erhöht die genannte Steuerung etwas
die Temperatur des Kühlmittels.
Zusätzlich
oder alternativ können
Lüftungswege
für den
Innenraum 1 geöffnet
werden, derart, dass die Luftfeuchtigkeit der Raumluft abnimmt.
Damit kann Kondenswasserbildung am Rohrregister vermieden werden.