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Die
Erfindung bezieht sich auf die Steuerung einer Klimaanlage, insbesondere
einer Klimaanlage für
Innenräume
von Gebäuden,
mit einer Sensorik zur Erfassung von Ist-Werten von Klimaparametern, und
zwar zumindest von Temperaturen innen- sowie außenseitig einer vorgegebenen
Wandfläche.
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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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Aus
der
DE 199 42 491
A1 ist eine Zuluft-Konditionieranlage bekannt, die einerseits
Vorrichtungen zur Veränderung
der Zulufttemperatur und andererseits Vorrichtungen zur Befeuchtung
der Zuluft aufweist. Dabei ist vorgesehen, sowohl die Vorrichtungen
zur Temperaturveränderung
der Zuluft als auch die Vorrichtungen zur Befeuchtung der Zuluft
jeweils in Ab hängigkeit
von einer Reglereingangsgröße zu regeln.
Im Hinblick auf eine wirtschaftliche Prozessführung ist in diesem Zusammenhang
vorgesehen, die Reglereingangsgröße durch Verknüpfung einer
Temperatur-Sollwertabweichung mit einer Feuchte-Sollwertabweichung
zu bilden. Auf diese Weise soll vermieden werden, dass die Vorrichtung
zur Temperaturveränderung
der Zuluft und/oder die Vorrichtung zur Befeuchtung der Zuluft diskontinuierlich
in alleiniger Abhängigkeit
von der Feuchte-Sollabweichung oder der Temperatur-Sollwertabweichung
geregelt werden könnten.
Insbesondere wird ein abrupter Übergang
zwischen einer Regelung nach der einen oder anderen Sollwertabweichung vermieden.
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In
der
DE 199 42 491
A1 werden dagegen keinerlei Maßnahmen zur Erkennung einer
Gefahr von Kondenswasserbildung an besonderen bzw. vorgegebenen
Wandflächen
beschrieben.
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Die
EP 1 302 831 A2 befasst
sich zwar mit dem Problem der Bildung von Schimmelpilzen an Feuchtigkeitsnestern.
Jedoch wird zur Vermeidung der Schimmelpilzbildung lediglich vorgeschlagen,
an Flächen,
auf denen mit Schimmelpilzbildung aufgrund von Feuchtigkeit gerechnet
werden muss, gesonderte Sensoren zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte
anzuordnen. Dabei wird auch der zeitliche Verlauf der Oberflächenfeuchte
erfasst, weil sich Schimmelpilze erst nach länger anhaltender Oberflächenfeuchtigkeit
bilden. Wenn nun die Oberflächenfeuchtigkeit über längere Zeit
andauert, wird eine Belüftung
des Raumes angeschaltet, um die Oberflächenfeuchtigkeit wieder zu
vermindern. In dieser Druckschrift werden je doch keinerlei Hinweise
auf Möglichkeiten
gegeben, die Gefahr von Kondenswasserbildung indirekt, ohne spezielle
Sensoren, allein durch Auswertung von Klimaparametern zu ermitteln,
die ohnehin für
die Klimasteuerung erfasst werden.
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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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Diese
Aufgabe wird bei einer Steuerung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Steuerung die Istwerte der erfassten Klimaparameter auf
vorzugebende Wertekombinationen überwacht,
bei denen an der vorgegebenen Wandfläche Kondenswasserbildung wahrscheinlich
ist, und dass die Steuerung bei Erkennung einer solchen Wertekombination
vorgegebene bzw. ohnehin vorhandene Mittel zur Verminderung der
relativen Luftfeuchte an der Wandfläche in Betrieb setzt.
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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 ohnehin 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 eine 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.