DE102008044439A1 - Regelungsvorrichtung und Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen - Google Patents

Regelungsvorrichtung und Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen Download PDF

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Abstract

Regelungsvorrichtung und Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen. Aufgabe der Erfindung ist es eine Regelungsvorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen mit einfachen Mitteln zu schaffen. Die Regelungsvorrichtung (1) zur automatischen Belüftung von Kellerräumen besitzt folgende Merkmale: - die Regelungsvorrichtung (1) besitzt jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Innentemperaturensor (2), - die Regelungsvorrichtung (1) besitzt jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Innenluftfeuchtigkeitssensor (3), - die Regelungsvorrichtung (1) besitzt jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Außentemperatursensor (4), - die Regelungsvorrichtung (1) besitzt jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Außenluftfeuchtigkeitssensor (5) und - die Regelungsvorrichtung (1) besitzt eine Verbindung zu einer Steuerung (6) für einen und/oder direkt zu mindestens einem Lüfter (7), einem Fensterantrieb (8) und/oder einer Regelklappe (9). Beim Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen werden automatisch mit der Regelungsvorrichtung (1) die Außentemperatur und die relative Außenluftfeuchtigkeit sowie die Innentemperatur und die Innenluftfeuchtigkeit gemessen, der Taupunkt berechnet und aus weiteren Werten eine Lüftung eingeleitet. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Baugewerbe.

Description

  • Es sind bereits verschiedene Regelungsvorrichtungen und Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen bekannt. So beschreibt die DE 44 12 251 A1 ein Verfahren und Vorrichtung zum Entfeuchten von Gebäuden, wobei einfache und billige Mittel und Wege eingesetzt werden, mit denen Gebäude entfeuchtet und die in ihren Wänden vorhandenen Salze unschädlich gemacht werden können, ohne dass die tragenden Wände geschwächt werden, eine Überwachung erforderlich ist oder Frostschäden auftreten können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hier dadurch gelöst, dass die Luft im Kellergeschoß mittels Zwangslüftung gegen kältere Luft mit geringerem Feuchtigkeitsgehalt aus der Umgebung des Gebäudes periodisch ausgetauscht wird. Das erfolgt durch Ventilatoren, die in Durchbrüchen der Kelleraußenwand angeordnet sind und durch Messfühler für den Feuchtigkeitsgehalt der Luft und ihre Wärme über Steuergeräte gesteuert werden. Diese Messfühler sind jeweils im Kellergeschoß und außerhalb des Gebäudes installiert. Die kühle und trockenere Frischluft erwärmt sich im Keller. Damit steigt ihre Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen und diese entzieht sie den Kellerwänden, die dadurch trockener werden. Beim Verdunsten der Feuchtigkeit verbleiben die in ihr gelösten Salze auf den Innenoberflächen der Kellerwände zurück. Oberhalb der Erdoberfläche verdunstet nun mehr Feuchtigkeit als von unten nachströmen kann, und so wird das gesamte Gebäude trockener.
  • Weiterhin wird in der DE 10 2006 001 031 A1 eine computergesteuerte Lüftung zur Regulierung der relativen Luftfeuchtigkeit in geschlossenen Räumen beschrieben, um mit Hilfe eines computergesteuerten Ventilators, z. B. in einer Fensterscheibe immer dann zu lüften, wenn es die relative Luftfeuchtigkeit im Raum senken würde. Das Computerprogramm, das den Ventilator steuert, berechnet mit Hilfe von Daten, ob gelüftet werden soll oder nicht. Diese Daten werden über Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsmessfühler innen und außen bezogen. In der DE 10 2004 019 952 A1 wird eine Feuchtigkeitserkennungsvorrichtung zur Erkennung von Tauwasserbildung in Räumen und an Innenwandflächen beschrieben. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feuchtigkeitswarnvorrichtung zur Frühwarnung vor Tauwasserbildung (Feuchteschutz) an kritischen Innenwandflächen von Gebäuden oder zur Vermeidung von zu hohen Luftfeuchtewerten in Gebäuderäumen, insbesondere beispielsweise an Raum-Keller-Innenwandflächen oder in Kellerräumen. Die Feuchtigkeitswarnvorrichtung weist einen Feuchtefühler und einen ersten Temperaturfühler auf, wobei letzterer unmittelbar an einer kritischen Innenwandfläche positionierbar ist, sowie einen weiteren zweiten Temperaturfühler, eine Auswerteeinheit zur Auswertung gemessener Feuchte- bzw. Temperaturwerte und eine Warnvorrichtung und/oder eine Steuervorrichtung. Der Feuchtefühler und der zweite Temperaturfühler sind so positionierbar, dass mit ihnen die Temperatur bzw. die Luftfeuchte an einer beliebigen Stelle innerhalb des Raums erfassbar ist.
  • Die DE 198 16 709 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung von Gebäudeentlüftungssystemen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Dieses Verfahren steuert Gebäudeentlüftungssysteme durch das Zusammenwirken von einem zentralen drehzahlregelbaren Lüfter, steuerbaren Abluftventilen an den zu entlüftenden Räumen, Sensoren zur Erkennung von Entlüftungserfordernissen und Steuer einrichtungen, wobei die Informationen über das Bestehen von zu Lüftungserfordernissen führenden Ereignissen direkt an die Steuerung des jeweiligen Abluftventils übertragen werden, die Öffnung des jeweiligen Abluftventils durch das Ansprechen von wenigstens einem das Lüftungserfordernis signalisierenden Sensor bewirkt wird, für die Übermittlung von Zustands- und Steuerungsinformationen ein Bussystem genutzt wird und dass die bewirkte Drehzahlsteuerung des zentralen Abluftventilators in Abhängigkeit von der Anzahl der ihm zugeordneten und über das Bussystem signalisierten geöffneten Abluftventile erfolgt. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Steuerung von Gebäudeentlüftungssystemen besteht aus einem drehzahlgeregelten Abluftventilator, aus wenigstens zwei steuerbaren Abluftventilen, aus Sensoren zur Erkennung von zu Lüftungserfordernissen führenden Ereignissen und aus Steuerungseinrichtungen, wobei die Steuereinheit der steuerbaren Abluftventile unmittelbar am jeweiligen Abluftventil angeordnet ist und mit den zu Lüftungserfordernissen führenden Ereignissen signalisierenden Schaltern und Sensoren in Verbindung steht und zwischen den steuerbaren Abluftventilen und dem gesteuerten Drehzahlsteller für den zentralen Abluftventilator ein Bussystem angeordnet ist, wobei am Drehzahlsteller eine eigene Steuereinheit angeordnet ist und dass zusätzlich Komponenten für die Spannungsversorgung, für die Bereitstellung der Uhrzeit und für die Erfassung des Betriebszustandes der Vorrichtung am Bussystem angeordnet sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Regelungsvorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen mit einfachen Mitteln zu schaffen.
  • Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass eine Regelungsvorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen geschaffen wird, wobei die Regelungsvorrichtung jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Innentemperatursensor, zu mindestens einem Innenluftfeuchtigkeitssensor, zu mindestens einem Außentemperatursensor und zu mindestens einem Außenluftfeuchtigkeitssensor besitzt. Darüber hinaus besitzt die Regelvorrichtung eine Verbindung zu einer Steuerung für und/oder direkt zu mindestens einem Lüfter, einem Fensterantrieb und/oder einer Regelklappe.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 für die Regelungsvorrichtung und in den Ansprüchen 8 bis 11 für das Verfahren dargestellt.
  • Die Regelungsvorrichtung erfährt eine Weiterbildung nach Anspruch 2, indem die Regelungsvorrichtung jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Kaltwandtemperatursensor besitzt, wodurch insbesondere an den sensiblen, kalten Wänden die Temperatur gemessen wird.
  • Nach Anspruch 3 werden in der Regelungsvorrichtung Datensätze mit dem Datum, der Uhrzeit und allen Messwerten gebildet und in einen Datenspeicher abgelegt, wodurch eine Historie Aufschluss über Temperaturverlauf und relativer Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit von Tag und Uhrzeit geben und somit die Regelung optimaler abgestimmt werden kann. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 4 enthält die Regelungsvorrichtung mindestens eine Speicherkartenschnittstelle, wodurch eine längerfristige Erfassung möglich ist und/oder für eine spätere Weiterverarbeitung die gespeicherten Daten aus dem Datenspeicher auf ein transportables Speichermedium übertragen werden können und/oder zur Datensicherung direkt darauf gespeichert werden können.
  • Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 besitzt die Regelungsvorrichtung mindestens eine Kommunikationsschnittstelle für USB, RJ45 für Ethernet 10/100BT, RS 232, Centronics, infrarotem Licht sowie Bluetooth, NFC, WLAN und/oder GPRS/UMTS, wodurch die Regeleinrichtung in ein Netzwerk integrierbar ist, direkt über ein Kabel an einem PC anschließbar ist und/oder per Funkübertragung mit einem PC verbunden werden kann, wobei sich der PC nicht in unmittelbarer oder mittelbarer Nähe befinden muss und über den PC die Programmierung komfortabel erfolgen kann.
  • Nach Anspruch 6 besitzt die Regelungsvorrichtung ein Bedienfeld, wodurch die Regeleinrichtung direkt programmiert werden kann und/oder kleine Änderungen an der Programmierung erfolgen können.
  • Nach Anspruch 7 als Verfahrensanspruch erfolgen regelmäßig jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt über die jeweiligen mit der Regelungsvorrichtung verbundenen Sensoren die Messungen der Außentemperatur und der relativen Außenluftfeuchtigkeit sowie die Messung der Innentemperatur und der relativen Innenluftfeuchtigkeit. Anschließend berechnet die Regelungsvorrichtung aus den Messwerten der Außentemperatur und der relativen Außenluftfeuchtigkeit den Taupunkt sowie aus den Messwerten der Außentemperatur, der relativen Außenluftfeuchtigkeit, der Innenlufttemperatur und der relativen Innenluftfeuchtigkeit die Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit und leitet ein oder beendet durch einen Vergleich des berechneten Taupunktes und der gemessenen Innentemperatur eine Lüftung, wodurch ein hinreichendes Lüftungsergebnis erzielt werden kann. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 8 wird regelmäßig jeweils zu einem Zeitpunkt über den mit der Regelungsvorrichtung verbundenen Kaltwandtemperatursensor die Temperatur gemessen und die Regelvorrichtung vergleicht diesen Messwert mit dem berechneten Taupunkt und der berechneten Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit leitet eine Lüftung ein und/oder beendet eine Lüftung, wodurch eine Unterschreitung des Taupunktes und Kondensierung an der kalten Wand vermieden werden kann.
  • Nach Anspruch 9 werden mit einer Parametrisierung durch die Programmierung über die Kommunikationsschnittstelle und/oder dem Bedienfeld in der Regelungsvorrichtung eingestellte und/oder eingegebene Temperaturgrenzwerte und Luftfeuchtigkeitsgrenzwerte die Lüftungsintervalle und/oder die Lüftungsdauer beeinflusst, wodurch die optimale und/oder gewünschte Temperatur und Feuchtigkeitswerte individuell einstellbar sind und auf jahreszeitliche Schwankungen eingegangen werden kann.
  • Nach Anspruch 10 kann eine Dauerlüftung und/oder Stoßlüftung erfolgen, wodurch auf optimale oder ungünstige äußere Bedingungen gleichermaßen die Regelung die Lüftung ermöglicht.
  • Bei der Weiterbildung nach Anspruch 11 erfolgt eine Zwangslüftung, wodurch bei einer längeren Lüftungspause unabhängig von den äußeren Bedingungen ein Luftaustausch stattfindet.
  • Das Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt ein Blockschaltbild der Lüftungsregelungsanordnung mit Regelungsvorrichtung zur automatischen Belüftung von Kellerräumen und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Die Regelungsvorrichtung 1 zur automatischen Belüftung von Kellerräumen besitzt jeweils eine Verbindung zu einem Innentemperatursensor 2, einem Innenluftfeuchtigkeitssensor 3, einem Außentemperatursensor 4 und einem Außenluftfeuchtigkeitssensor 5 sowie zu einem Kaltwandtemperatursensor 10. Weiterhin besitzt die Regelungsvorrichtung 1 eine Verbindung zu einer Steuerung 6 für einen Lüfter 7, einem Fensterantrieb 8 und einer Regelklappe 9. Die Regelungsvorrichtung 1 erfasst Datensätze mit dem Datum, der Uhrzeit und allen Messwerten und legt diese in einen Datenspeicher 11 ab. Die Regelungsvorrichtung 1 besitzt eine Speicherkartenschnittstelle 12. Zur Integration in ein Netzwerk und/oder zur Konfiguration besitzt die Regelungsvorrichtung 1 eine Kommunikationsschnittstelle 13 für USB, RJ45 für Ethernet 10/100BT, RS 232, Centronics, infrarotem Licht sowie Bluetooth, NFC, WLAN und/oder GPRS/UMTS. Zur lokalen Konfiguration besitzt die Regelungsvorrichtung 1 ein Bedienfeld 14.
  • Die Regelung zur automatischen Belüftung von Kellerräumen erfolgt durch das regelmäßige Messen der Außentemperatur, der relativen Außenluftfeuchtigkeit sowie der Innentemperatur und der relativen Innenluftfeuchtigkeit jeweils zu einem Zeitpunkt über die jeweiligen mit der Regelungsvorrichtung 1 verbundenen Innentemperatursensoren 2, Innenluftfeuchtigkeitssensoren 3, Außentemperatursensoren 4, Außenluftfeuchtigkeitssensoren 5. Aus den Messwerten der Außentemperatur und der relativen Außenluftfeuchtigkeit berechnet anschließend die Regelungsvorrichtung 1 den Außentaupunkt und aus den Messwerten der Innentemperatur und der relativen Innenluftfeuchtigkeit den Innentaupunkt. Aus dem Außentaupunkt und Innentaupunkt berechnet anschließend die Regelungsvorrichtung 1 die Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit. Aus dem Vergleich der berechneten Taupunkte und der berechneten Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit leitet ein oder beendet die Regelungsvorrichtung 1 eine Lüftung. Regelmäßig, jeweils zu einem Zeitpunkt wird über den mit der Regelungsvorrichtung 1 verbundenen Kaltwandtemperatursensor 10 die Temperatur gemessen. Die Regelvorrichtung 1 vergleicht diesen Messwert mit dem berechneten Taupunkt und der berechneten Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit und leitet ein oder beendet eine Lüftung. Über die Kommunikationsschnittstelle 13 und/oder dem Bedienfeld 14 erfolgt in der Regelungsvorrichtung 1 eine Parametrisierung durch Programmierung. Dabei werden Temperaturgrenzwerte und Luftfeuchtigkeitsgrenzwerte eingestellt und/oder eingegeben. Durch die eingestellten und/oder eingegebenen Temperaturgrenzwerte und Luftfeuchtigkeitsgrenzwerte werden die Lüftungsintervalle und/oder die Lüftungsdauer beeinflusst. Unter bestimmten Umständen erfolgt eine Dauerlüftung und/oder Stoßlüftung. Bei Überschreiten einer bestimmten Zeit ohne Lüftung erfolgt eine Zwangslüftung.
    • 1
    Regelungsvorrichtung
    2
    Innentemperatursensor
    3
    Innenluftfeuchtigkeitssensor
    4
    Außentemperatursensor
    5
    Außenluftfeuchtigkeitssensor
    6
    Steuerung
    7
    Lüfter
    8
    Fensterantrieb
    9
    Regelklappe
    10
    Kaltwandtemperatursensor
    11
    Datenspeicher
    12
    Speicherkartenschnittstelle
    13
    Kommunikationsschnittstelle
    14
    Bedienfeld
    15
    Wand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4412251 A1 [0001]
    • - DE 102006001031 A1 [0002]
    • - DE 102004019952 A1 [0002]
    • - DE 19816709 A [0003]

Claims (11)

  1. Regelungsvorrichtung zur automatischen Belüftung von Kellerräumen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – dass die Regelungsvorrichtung (1) einen Mikroprozessor besitzt und eine Verbindung zu mindestens einem Innentemperatursensor (2) besitzt, – dass die Regelungsvorrichtung (1) eine Verbindung zu mindestens einem Innenluftfeuchtigkeitssensor (3) besitzt, – dass die Regelungsvorrichtung (1) eine Verbindung zu mindestens einem Außentemperatursensor (4) besitzt, – dass die Regelungsvorrichtung (1) eine Verbindung zu mindestens einem Außenluftfeuchtigkeitssensor (5) besitzt, – dass die Regelungsvorrichtung (1) eine Verbindung zu einer Steuerung (6) für einen und/oder direkt zu mindestens einem Lüfter (7), einem Fensterantrieb (8) und/oder einer Regelklappe (9) besitzt.
  2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (1) eine Verbindung zu mindestens einem Kaltwandtemperatursensor (10) besitzt.
  3. Regelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (1) eine Datenerfassung für das Datum, die Uhrzeit und alle Messwerte der Sensoren (2 bis 5 und 10) besitzt.
  4. Regelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (1) mindestens eine Speicherkartenschnittstelle (12) enthält.
  5. Regelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (1) mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (13) für USB, RJ45 für Ethernet 10/100BT, RS 232, Centronics, infrarotem Licht sowie Bluetooth, NFC, WLAN und/oder GPRS/UMTS besitzt.
  6. Regelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (1) ein Bedienfeld (14) besitzt.
  7. Verfahren zur automatischen Belüftung von Kellerräumen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – dass regelmäßig jeweils zu festgelegten Zeitpunkten über die jeweiligen mit der Regelungsvorrichtung (1) verbundenen Innentemperatursensoren (2), Innenluftfeuchtigkeitssensoren (3), Außentemperatursensoren (4), Außenluftfeuchtigkeitssensoren (5) die Außentemperatur und die relative Außenluftfeuchtigkeit sowie die Innentemperatur und die relative Innenluftfeuchtigkeit gemessen werden, – dass anschließend die Regelungsvorrichtung (1) aus den Messwerten der Außentemperatur und der relativen Außenluftfeuchtigkeit den Außentaupunkt, sowie aus den Messwerten der Innentemperatur und die relative Innenluftfeuchtigkeit den Innentaupunkt berechnet, – dass anschließend die Regelungsvorrichtung (1) aus dem Außentaupunkt und dem Innentaupunkt die Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit berechnet wird, – dass die Regelungsvorrichtung (1) durch einen Vergleich des berechneten Taupunktes und der berechneten Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit eine Lüftung einleitet und/oder beendet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass regelmäßig jeweils zu einem Zeitpunkt über den mit der Regelungsvorrichtung (1) verbundenen Kaltwandtemperatursensor (10) die Temperatur gemessen wird und die Regelvorrichtung (1) diesen Messwert mit den berechneten Taupunkten und der berechneten Änderung der relativen Innenluftfeuchtigkeit vergleicht und eine Lüftung einleitet und/oder beendet.
  9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Parametrisierung durch die Programmierung über die Kommunikationsschnittstelle (13) und/oder dem Bedienfeld (14) in der Regelungsvorrichtung (1) eingestellte und/oder eingegebene Temperaturgrenzwerte und Luftfeuchtigkeitsgrenzwerte die Lüftungsintervalle und/oder die Lüftungsdauer beeinflussen.
  10. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauerlüftung und/oder Stoßlüftung erfolgen kann.
  11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwangslüftung erfolgen kann.
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