DE102011013944A1 - Method for ventilating living room of home, involves comparing border humidity with relative humidity of air in room, and producing signal for ventilation of room is produced if measured relative humidity lies above border humidity - Google Patents
Method for ventilating living room of home, involves comparing border humidity with relative humidity of air in room, and producing signal for ventilation of room is produced if measured relative humidity lies above border humidity Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lüften wenigstens eines Raumes mit einem Lüftungsgerät, dem Abluft aus dem Raum zuführbar ist und wobei der Abluft AL Wärme entzogen werden kann. Mit einem ersten Temperatursensor wird eine Raumlufttemperatur erfasst, mit einem zweiten Temperatursensor eine Frischlufttemperatur und mit einem Feuchtesensor wird die relative Feuchte der Raumluft gemessen.The invention relates to a method for ventilating at least one room with a ventilation device, the exhaust air from the room can be fed and wherein the exhaust air AL heat can be withdrawn. With a first temperature sensor, a room air temperature is detected, with a second temperature sensor, a fresh air temperature and with a humidity sensor, the relative humidity of the room air is measured.
In Wohnräumen ist Schimmelbildung häufig die Ursache für schwerwiegende Gesundheits- und Gebäudeschäden. Im größten Teil der Fälle ist die Schimmelbildung auf unzureichende oder falsche Lüftung der Wohnräume zurückzuführen. Die Nachweispflicht liegt in diesem Fall jedoch bei den Vermietern, so dass diese für aufwändige Gutachten aufkommen müssen, deren Kosten leicht in einer ähnlichen Größenordnung wie die Anschaffungskosten von Wohnungs-Lüftungsgeräten liegen können. Im Neubau wie in der Sanierung werden daher zunehmend Lüftungsgeräte mit Zwangslüftung in Wohneinheiten eingebaut.In homes, mold is often the cause of serious health and building damage. In the majority of cases, mold growth is due to inadequate or incorrect ventilation of living spaces. However, in this case, the obligation to provide proof lies with the landlords, so that they have to pay for complex appraisals whose costs can easily be on a similar scale to the purchase costs of home ventilation appliances. In new construction and in refurbishment, ventilation units with forced ventilation are therefore increasingly being installed in residential units.
Zur Realisierung einer Lüftungseinheit mit Zwangslüftung ist beispielsweise in der
In der
In
Patentschrift
Bei einer Regelungsvorrichtung gemäß
Gemäß
Alle derzeitigen Verfahren gehen von festen Richt- oder Grenzwerten für die Luftvolumenströme aus, die von der Lüftungsregelung geregelt werden, und die für einzelne Punkte ausgelegt wurden Da die Luftvolumenströme deutlich überdimensioniert sein müssen, um den Gebäudeschutz auch bei kritischen Bedingungen zu gewährleisten, führt dies über das Jahr verteilt zu deutlich höheren Laufzeiten der Ventilatoren und damit zu deutlich höherem Stromverbrauch als eigentlich erforderlich wäre.All current procedures assume fixed air volume flow directional or limit values, which are regulated by the ventilation control and designed for individual points. Since the air volume flows must be clearly oversized to ensure protection of the building even under critical conditions, this leads to over-regulation The year distributed to significantly higher operating life of the fans and thus significantly higher power consumption than would actually be required.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Lüften wenigstens eines Raumes bereitzustellen, bei dem ein minimaler Energieverbrauch und eine so weit ausreichende Entfeuchtung der Räume erfolgt, dass keine Schimmelbildung oder Gebäudeschäden auftreten. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechend kostengünstiges Lüftungsgerät bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide a method for ventilating at least one room, in which a minimum energy consumption and so far sufficient dehumidification of the rooms is done that no mold or building damage occurs. Furthermore, it is an object of the invention to provide a correspondingly inexpensive ventilation device.
Gelöst ist die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.The problem is solved by the features of
Damit wird eine kontrollierte Be- und Entlüftung von Gebäuden, vorzugsweise von Wohneinheiten mit mindestens einem Ventilator, mindestens einem Wärmeübertrager, mindestens einem Sensor zur Messung der Raumfeuchte, mindestens einem Sensor zur Messung der Raumlufttemperatur und mindestens einem Sensor zur Messung der Frischlufttemperatur vorgeschlagen. Eine Regelungselektronik kontrolliert die Raumfeuchte und die Außentemperatur in regelmäßigen Abständen, und eine Zwangslüftung wird genau dann eingeleitet, wenn die Raumfeuchte eine gebäudespezifische und außentemperaturabhängige Grenzfeuchte überschreitet.This is a controlled ventilation of buildings, preferably proposed by housing units with at least one fan, at least one heat exchanger, at least one sensor for measuring the room humidity, at least one sensor for measuring the room air temperature and at least one sensor for measuring the fresh air temperature. An electronic control unit monitors the room humidity and the outside temperature at regular intervals, and forced ventilation is initiated precisely when the room humidity exceeds a building-specific and outside temperature-dependent limit humidity.
In einem Verfahren zum Lüften wenigstens eines Raumes ist einem Lüftungsgerät Abluft aus dem Raum zuführbar. Der Abluft kann dabei Wärme entzogen werden. Mit einem ersten Temperatursensor wird eine Raumlufttemperatur TR erfasst und mit einem zweiten Temperatursensor wird eine Frischlufttemperatur TF erfasst. Ein Feuchtesensor dient zur Messung einer relativen Feuchte RF der Raumluft. Bei einem eingeschalteten Ventilator, der zumindest einen Abluftstrom AS erzeugt, wird aus der gemessenen Raumluft- und der Frischlufttemperatur TR, TF eine Grenzfeuchte GF ermittelt. Die Grenzfeuchte GF wird mit der gemessenen relativen Feuchte RF der Raumluft verglichen und ein Signal S zur Belüftung des Raumes wird erzeugt, wenn die gemessene relative Feuchte RF über der Grenzfeuchte GF liegt.In a method for ventilating at least one room exhaust air from the room can be supplied to a ventilation device. The exhaust air heat can be removed. With a first temperature sensor, a room air temperature TR is detected and with a second temperature sensor, a fresh air temperature TF is detected. A humidity sensor is used to measure a relative humidity RF of the room air. With a switched-on ventilator which generates at least one exhaust air flow AS, a boundary moisture GF is determined from the measured ambient air and the fresh air temperature TR, TF. The limit humidity GF is compared with the measured relative humidity RF of the room air and a signal S for ventilation of the room is generated when the measured relative humidity RF is above the limit humidity GF.
Mit dem Signal S wird in einem Ausführungsbeispiel das Lüftungsgerät in Betrieb genommen, bzw. der wenigstens eine Ventilator an Spannung gelegt, so dass er sich dreht und einen entsprechenden Luftvolumenstrom erzeugt.With the signal S, the ventilation device is put into operation in one embodiment, or the at least one fan is connected to voltage so that it rotates and generates a corresponding air volume flow.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das Signal S erzeugt und vorzugsweise im Gerät angezeigt. Die Anzeige kann auf einem Display durch eine alphanumerische Zeichenfolge, durch Farbsignale oder andere optische Anzeigen erfolgen. Alternativ hierzu wird ein Tonsignal zum Beispiel mit einem Lautsprecher erzeugt. Mit diesem Signal wird der Benutzer dazu aufgefordert, das Lüftungsgerät einzuschalten, um einen Mindestfeuchte-Schutz zu gewährleisten. Das Signal erlischt, sobald die relative Feuchte RF die Grenzfeuchte GF unterschritten hat, gegebenenfalls zuzüglich einer Hysterese.According to a further aspect of the invention, the signal S is generated and preferably displayed in the device. The display may be on a display by an alphanumeric string, by color signals or other visual indications. Alternatively, a sound signal is generated, for example, with a loudspeaker. This signal prompts the user to turn on the ventilation unit to provide minimum moisture protection. The signal goes out as soon as the relative humidity RF has fallen below the limit humidity GF, if necessary plus a hysteresis.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Datenmitschrift bezüglich des Signals S und der vom Benutzer eingestellten Lüftung. Zum Beispiel wird in einem Mikroprozessor eine Historie der Zeiten aufgenommen, in der das Signal S anlag und parallel dazu wird eine Historie darüber aufgenommen, ob der Benutzer auch eine entsprechende Lüftung durch Einstellung vorzugsweise einer Stufe am Lüftungsgerät vorgenommen hat. Damit ist ein Nachweis darüber möglich, ob das Lüftungsverhalten des Nutzers ausreichend war, und es kann gegebenenfalls ein Nachweis geführt werden, ob ein Mieter auch seinen Lüftungspflichten nachgekommen ist.In one embodiment, a data record is made regarding the signal S and the ventilation set by the user. For example, in a microprocessor, a history of the times in which the signal S is applied and in parallel a history is recorded as to whether the user has also made a corresponding ventilation by setting preferably a level on the ventilation unit. This is a proof of whether the ventilation behavior of the user was sufficient, and it may be possible to prove whether a tenant has also fulfilled his ventilation obligations.
In vorteilhafter Weise erfolgt allerdings eine automatische Lüftung, so dass der wenigstens eine Ventilator in Betrieb geht, wenn die relative Feuchte RF über der Grenzfeuchte GF liegt. Somit erfolgt auch eine Lüftung, wenn der Benutzer das Gerät z. B. in einer Standby-Funktion mehr oder weniger ausgeschaltet hat. Hierbei besteht allerdings die Gefahr, dass eine Lüftung auch bei Gefahrsituationen erfolgt. Eine solche Gefahrsituation liegt beispielsweise vor, wenn in der Frischluft gefährliche Gase oder andere Stoffe enthalten sind. In solchen Fällen wird üblicherweise von der Feuerwehr oder den Behörden über Rundfunk oder andere Medien eine entsprechende Gefahrenmeldung für den Hinweis zum Schließen der Fenster durchgegeben. In einer solchen Gefahrsituation muss auch das Lüftungsgerät ausgeschaltet bleiben. Daher gilt im Falle des Ausschalten des Lüftungsgerätes, dass dieses wenigstens für eine gewisse Sperrzeit nicht in Betrieb geht.Advantageously, however, there is an automatic ventilation, so that the at least one fan goes into operation when the relative humidity RF is above the limit moisture GF. Thus, there is also a ventilation when the user z. B. has turned off more or less in a standby function. However, there is a risk that ventilation will take place even in hazardous situations. Such a danger situation exists, for example, if dangerous gases or other substances are contained in the fresh air. In such cases, the fire brigade or the authorities usually send a corresponding danger message for the instruction to close the windows via radio or other media. In such a dangerous situation, the ventilation unit must also remain switched off. Therefore, in the case of turning off the ventilation device that this does not go at least for a certain period of inactivity.
Vorteilhaft ist es, wenn im ausgeschalteten Zustand des Lüftungsgeräts insbesondere eine Sperrzeit B abläuft, nach der zumindest der eine Ventilator des Lüftungsgeräts eingeschaltet wird und die Raumtemperatur RT und die relative Feuchte RF der Abluft AL und die Temperatur der Frischluft TF vorzugsweise nach einem ersten Zeitintervall C nach der Einschaltung des Ventilators im Lüftungsgerät gemessen wird. Der Ventilator des Lüftungsgeräts bleibt eingeschaltet oder das Lüftungsgerät erhält das Signal S, wenn die gemessene relative Feuchte RF über der aus der Frischlufttemperatur TF und der Raumtemperatur RT ermittelten Grenzfeuchte GF liegt.It is advantageous if, in the switched-off state of the ventilation device in particular a blocking time B expires after which at least one fan of the ventilation unit is turned on and the room temperature RT and the relative humidity RF of the exhaust air AL and the temperature of the fresh air TF preferably after a first time interval C is measured after switching on the fan in the ventilation unit. The fan of the ventilation unit remains switched on or the ventilation unit receives the signal S if the measured relative humidity RF is above the limit humidity GF determined from the fresh air temperature TF and the room temperature RT.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Verfahrensschritt vorgesehen, bei dem der Ventilator abgeschaltet wird und eine Wartezeit G anfängt zu laufen, in der der Ventilator abgeschaltet bleibt, wenn die gemessene relative Feuchte RF insbesondere kleiner war oder ist als die berechnete Grenzfeuchte GF. Nach Ablauf der Wartezeit G wird wenigstens ein Ventilator wieder eingeschaltet und vorzugsweise nach Ablauf eines weiteren Zeitintervalls C wird erneut die Raumtemperatur RT und die relative feuchte RF der Abluft AL und die Frischlufttemperatur TF gemessen. Es wird dann oder dabei ermittelt, ob die relative Feuchte RF über der Grenzfeuchte GF liegt, wovon abhängig der Ventilator läuft oder nicht.According to one exemplary embodiment, a method step is provided in which the fan is switched off and a waiting time G begins to run, in which the fan remains switched off, when the measured relative humidity RF was in particular smaller than the calculated limit humidity GF. After expiry of the waiting time G, at least one fan is switched on again and preferably after expiration of a further time interval C, the room temperature RT and the relative humidity of the exhaust air AL and the fresh air temperature TF are again measured. It is then or determines whether the relative humidity RF is above the limit humidity GF, depending on which fan is running or not.
Ein vorteilhaftes Verfahren enthält den Verfahrensschritt, dass wenigstens der Ventilator nach einer ersten Sperrzeit B oder einer Wartezeit G anfängt zu laufen, um einen Abluftvolumenstrom AS zu erzeugen. Im Betrieb des Ventilators wird zumindest zeitweise die Raumtemperatur RT und die relative Feuchte RF der Abluft AL und die Frischlufttemperatur TF gemessen und ermittelt, ob die relative Feuchte RF über der Grenzfeuchte GF liegt und das Gerät läuft weiter, wenn die relative Feuchte RF gegenüber der Grenzfeuchte GF zu groß ist, und der Ventilator wird abgeschaltet, wenn die relative Feuchte RF gegenüber der Grenzfeuchte GF vorzugsweise kleiner ist.An advantageous method comprises the method step that at least the fan after a first blocking time B or a waiting time G begins to run to produce an exhaust air volume flow AS. During operation of the fan, the room temperature RT and the relative humidity RF of the exhaust air AL and the fresh air temperature TF are measured at least at times and it is determined whether the relative humidity RF is above the limit humidity GF and the device continues to run when the relative humidity RF relative to the limit humidity GF is too large, and the fan is turned off when the relative humidity RF is preferably smaller than the limit humidity GF.
Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist ein Verfahrensschritt vorgesehen, bei dem das Lüftungsgerät insbesondere in einem Gefahrenfall für die Sperrzeit B abgeschaltet bleibt. Erhält das Lüftungsgerät ein Gefahrensignal GF, dann ist die Sperrzeit B aktivierbar.According to one idea of the invention, a method step is provided in which the ventilation device remains switched off, in particular in a hazardous situation for the blocking time B. If the ventilation unit receives a danger signal GF, the blocking time B can be activated.
Insbesondere im Gefahrenfall beträgt die Sperrzeit B ca. 3–36 h, insbesondere 6–24 h oder ca. 12 h. In vorteilhafter Weise wird ein Warnsignal vom Lüftungsgerät abgegeben, während die Sperrzeit B aktiviert ist.In particular, in case of danger, the blocking period B is about 3-36 h, especially 6-24 h or about 12 h. Advantageously, a warning signal from the Ventilation unit delivered while the blocking time B is activated.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Lüftungsgerät zum Lüften wenigstens eines Raumes vorgesehen, welches eines der genannten Verfahrensmerkmale aufweist. Es weist einen Wärmetauscher, wenigstens einen Lüfter, einen Fortluftanschluss und einen Abluftanschluss auf. An ein Regelgerät sind zur Messung der Raumlufttemperatur TR ein erster Temperaturfühler, ein zweiter Temperatursensor zur Messung der Frischlufttemperatur TF sowie ein Feuchtesensor zur Messung der relativen Feuchte RF der Raumluft angeschlossen.According to one embodiment, a ventilation device for ventilating at least one room is provided, which has one of the mentioned process features. It has a heat exchanger, at least one fan, an exhaust air connection and an exhaust air connection. A first temperature sensor, a second temperature sensor for measuring the fresh air temperature TF and a humidity sensor for measuring the relative humidity RF of the room air are connected to a control device for measuring the room air temperature TR.
Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist das Lüftungsgerät ein zentrales Lüftungsgerät für mehrere Räume, z. B. einer Wohnung. Abluft wird hierbei vorteilhaft aus den Feuchträumen wie Küche und Bad abgesaugt. Zuluft wird insbesondere den Wohn- und Schlafräumen zugeführt. Das Lüftungsgerät weist einen Wärmetauscher auf, in dem die Abluft Wärme an die Frischluft abgibt. Bei diesen Systemen sind insbesondere zwei Ventilatoren vorgesehen, einer für Abluft und einer für Zuluft.According to one aspect of the invention, the ventilation device is a central ventilation device for several rooms, eg. B. an apartment. Exhaust air is advantageously sucked out of the damp areas such as kitchen and bathroom. Supply air is supplied in particular to the living rooms and bedrooms. The ventilation unit has a heat exchanger in which the exhaust air gives off heat to the fresh air. In particular, two fans are provided in these systems, one for exhaust air and one for supply air.
In einem anderen vorteilhaften Fall eignet sich das Verfahren für ein Abluftsystem. Hierbei wird vorgesehen, die Abluft insbesondere aus Feuchträumen abzusaugen. Diese Abluft wird einem Wärmetauscher zugeführt, insbesondere einem Verdampfer einer Wärmepumpe, wobei im Betrieb der Wärmepumpe und des Ventilators der Abluft Wärme entzogen wird. Die Abluft wird dann als Fortluft aus dem Haus bzw. der Wohnung nach außen befördert. Frischluft bzw. Außenluft wird über Zuluftventile insbesondere in die Wohnräume geführt.In another advantageous case, the method is suitable for an exhaust air system. Here it is provided to suck the exhaust air, especially from wet rooms. This exhaust air is supplied to a heat exchanger, in particular an evaporator of a heat pump, wherein heat is removed during operation of the heat pump and the fan of the exhaust air. The exhaust air is then transported as exhaust air from the house or apartment to the outside. Fresh air or outside air is fed via supply air valves in particular in the living rooms.
Die Anordnung der Sensorik erfolgt in vorteilhafter Weise im Lüftungsgerät. So ist der Temperaturfühler für die Raumtemperatur in einem Bereich des Abluftstroms AS des Lüftungsgerätes vor dem Wärmetauscher bzgl. der Strömungsrichtung des Abluftstroms AS angeordnet. Somit strömt die Abluft bei eingeschaltetem Ventilator am Raumtemperaturfühler vorbei, so dass sich nach einer gewissen Zeit in etwa die Temperatur der Raumluft am Raumtemperaturfühler einstellt. Der Raumtemperaturfühler liegt somit in diesem Ausführungsbeispiel nicht im Raum, sondern im Gerät und das Gerät muss erst eine gewisse Zeit in Betrieb sein, damit der Raumtemperaturfühler die Temperatur richtig erfasst. Vorteilhaft sind insbesondere der Einsatz und die Verwendung eines kombinierten Temperatur- und Feuchteführers.The arrangement of the sensor is advantageously in the ventilation unit. Thus, the temperature sensor for the room temperature in a region of the exhaust air flow AS of the ventilation unit before the heat exchanger with respect. The flow direction of the exhaust air flow AS is arranged. Thus, when the fan is switched on, the exhaust air flows past the room temperature sensor, so that after a certain time, the temperature of the room air at the room temperature sensor approximates. The room temperature sensor is thus not in the room in this embodiment, but in the device and the device must be in operation for a certain time so that the room temperature sensor detects the temperature correctly. Particularly advantageous are the use and the use of a combined temperature and humidity guide.
An der Stelle, wo die Raumtemperatur mit dem Raumtemperaturfühler gefühlt wird, ist ebenfalls ein Fühler für die Erfassung der relativen Feuchte der Raumluft angeordnet oder ein entsprechender Kombinationsfühler, der die Raumtemperatur und die relative Feuchte erfasst.At the point where the room temperature is sensed with the room temperature sensor, a sensor for detecting the relative humidity of the room air is also arranged or a corresponding combination sensor that detects the room temperature and the relative humidity.
Je nachdem, ob es sich um ein zentrales Gerät für Fortluft und Frischluft handelt, oder ob es ein reines Abluftsystem ist, bei denen die Zuluftventile z. B. im Bereich der Innenwände des Raumes vorgesehen sind, ist der Außentemperaturfühler außerhalb des Lüftungsgeräts anzuordnen.Depending on whether it is a central device for exhaust air and fresh air, or whether it is a pure exhaust system in which the supply air valves z. B. are provided in the region of the inner walls of the room, the outdoor temperature sensor is to be arranged outside of the ventilation unit.
Im Falle eines zentralen Lüftungsgeräts mit Fortluft und Frischluft und einem integrierten Luft/Luft-Wärmetauscher ist der Außentemperaturfühler vorteilhaft im Gerät, vor dem Wärmetauscher bezüglich der Strömungsrichtung der Frischluft angeordnet, so dass nach einer gewissen Zeit des Betriebs des Ventilators die Frischlufttemperatur (Außentemperatur) im Lüftungsgerät ermittelt werden kann.In the case of a central ventilation unit with exhaust air and fresh air and an integrated air / air heat exchanger, the outside temperature sensor is advantageous in the device, arranged upstream of the heat exchanger with respect to the flow direction of the fresh air, so that after a certain period of operation of the fan, the fresh air temperature (outside temperature) in Ventilation unit can be determined.
Bei einem Abluftsystem streicht keine Frischluft durch das Lüftungsgerät. Daher wird in diesem Fall der Außentemperaturfühler bzw. der Fühler für die Frischluft entweder außen angeordnet und mit dem Lüftungsgerät in Verbindung gebracht, oder der Außentemperaturfühler bzw. Frischlufttemperaturfühler wird in einem Zuluftkanal für Frischluft, angeordnet. Die Verbindung kann mittels Kabel oder Funk oder einer anderen Kommunikationstechnik erfolgen.In an exhaust system, no fresh air passes through the ventilation unit. Therefore, in this case, the outside temperature sensor or the sensor for the fresh air is either arranged outside and brought into connection with the ventilation unit, or the outside temperature sensor or fresh air temperature sensor is arranged in a supply air duct for fresh air. The connection can be made by cable or radio or other communication technology.
Die tatsächliche Grenzfeuchte GF, die für ein Gebäude schädlich werden kann, ist in großem Maße von der Frischlufttemperatur TF abhängig. Vor allem bei Gebäuden bzw. Räumen mit weniger gut gedämmten Außenwänden ist der Taupunkt an den Außenwandinnenseiten entscheidend für die Bildung von Kondensat und damit Feuchtigkeit mit nachfolgender Schimmelbildung in den Räumen. Je niedriger die Temperatur der Außenwandinnenseiten liegt, umso niedriger muss die entscheidende Grenzfeuchte GF definiert werden, um Kondensatbildung durch Zwangslüftung zu vermeiden.The actual moisture limit GF, which can be harmful to a building, is largely dependent on the fresh air temperature TF. Especially in buildings or rooms with less well-insulated outer walls of the dew point on the outer wall inside is crucial for the formation of condensate and thus moisture with subsequent mold growth in the rooms. The lower the temperature of the outer wall insides, the lower the critical moisture limit GF must be defined in order to avoid condensate formation due to forced ventilation.
In der vorliegenden Erfindung wird daher der Wärmedurchgang durch die Außenwand und die daraus resultierende Temperatur an der Wandinnenseite abgeschätzt. Hierbei wurde angenommen, dass das Verhältnis der Temperaturdifferenz zwischen Wandinnenseite und Innenraum und der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Frischluft konstant ist.In the present invention, therefore, the heat transfer through the outer wall and the resulting temperature on the inside of the wall is estimated. It was assumed that the ratio of the temperature difference between inside wall and interior and the temperature difference between indoor and fresh air is constant.
Hieraus ergibt sich eine Funktion für die Wandinnentemperatur, die von der Außentemperatur und der Rauminnentemperatur abhängig ist (die Rauminnentemperatur kann zur Vereinfachung als konstant (z. B. 20°C) angenommen werden.This results in a function for the inside wall temperature, which depends on the outside temperature and the room interior temperature (the room interior temperature can be assumed to be constant (eg 20 ° C) for the sake of simplicity.
Über eine Dampfdruckkurve können schließlich die Feuchten von Wandinnenseite zu Innenraum miteinander ins Verhältnis gesetzt werden. Hieraus ergibt sich die berechnete Grenzfeuchte GF des Innenraumes, bei der Kondensatbildung an der Innenwand möglich ist.Finally, the dampness from the inside of the wall to the inside of the room can be compared with one another via a vapor pressure curve. This results in the calculated limit moisture GF of the interior, in which condensation on the inner wall is possible.
Anstelle der Außenwandinnentemperatur kann auch eine andere Innen-Temperatur für die Berechnung herangezogen werden, zum Beispiel an einer Stelle, an der aufgrund unzureichender Isolierung bzw. so genannter Kältebrücken eine besonders niedrige Temperatur zu erwarten ist. Dies können insbesondere Fenster, Fensterrahmen, Rolladenkästen oder andere kalte Stellen im Innenraum sein, deren Temperatur analog zu der Außenwandinnenseite als Funktion der Außenlufttemperatur abgeschätzt werden kann.Instead of the outside wall temperature, another internal temperature can also be used for the calculation, for example at a point at which a particularly low temperature is to be expected due to insufficient insulation or so-called cold bridges. This can be in particular windows, window frames, shutter boxes or other cold spots in the interior, whose temperature can be estimated analogous to the outer wall inside as a function of the outside air temperature.
Auf Basis einer solchen, insbesondere gebäudespezifisch berechneten Grenzfeuchte GF, wird in der Regelungs-Algorithmik der Steuerung bzw. Regelung des Lüftungsgeräts eine Funktion für die Grenzfeuchte implementiert.On the basis of such, in particular building-specific calculated limit moisture GF, a function for the boundary moisture is implemented in the control algorithm of the control or regulation of the ventilation unit.
Überschreitet die Raumfeuchte, bzw. relative Feuchte des Raumes RF die implementierte Grenzfeuchte GF, so wird eine Feuchteschutzlüftung eingeleitet. Wird die implementierte Grenzfeuchte GF insbesondere zuzüglich einer Hysterese wieder unterschritten, so erfolgt keine Lüftung mehr. Die Implementierung der Grenzfeuchte GF kann wie folgt aussehen:
- • Lineare Funktion der Außentemperatur zwischen einem Auslegungspunkt Ap und einem Fixpunkt Fp.
- • Oberhalb einer Fixpunkt-Temperatur TFp (hier 20°C) erfolgt keine Feuchteschutzfunktion – hier müsste die
Raumfeuchte oberhalb von 100% liegen, was praktisch nicht möglich ist. - • Unterhalb der Auslegungstemperatur (hier –10°C) gilt: Grenzfeuchte GF = Grenzfeuchte im Auslegungspunkt GFAp
- • Mögliche Zusatzfunktion: Wenn Taussen < 0°C → Grenzfeuchte GF = Grenzfeuchte im Auslegungspunkt GFAp.
- • Bei einer festgelegten Auslegungstemperatur (hier –10°C) ist lediglich ein gebäudespezifischer Eingabe-Parameter GFAp (Grenzfeuchte im Auslegungspunkt) zu bestimmen, um die Grenzfeuchte-Funktion zu berechnen.
- • Linear function of the outside temperature between a design point Ap and a fixed point Fp.
- • Above a fixed point temperature TFp (here 20 ° C) there is no moisture protection function - here the room humidity should be above 100%, which is practically impossible.
- • Below the design temperature (here -10 ° C) the following applies: Limit moisture GF = limit moisture at the design point GFAp
- • Possible additional function: If T outside <0 ° C → limit humidity GF = limit humidity in the design point GFAp.
- • At a specified design temperature (-10 ° C in this case), only one building-specific input parameter GFAp (limit humidity at the design point) must be determined in order to calculate the limit humidity function.
Bei einem Gebäudetyp 1 (25 cm Mauerwerk, keine Dämmung) ist aus dem Verlauf der berechneten Grenzfeuchte GF zu erkennen, dass bei 0° bereits bei einer Raumfeuchte von ca. 77% Kondensat an den Innenwänden anfallen kann. Bei –10°C ist ab 68% mit ausfallender Feuchtigkeit zu rechnen.For a building type 1 (25 cm masonry, no insulation), it can be seen from the course of the calculated limit moisture GF that condensation at 0 ° can already occur at a room humidity of approx. 77% on the interior walls. At -10 ° C is expected from 68% with precipitous moisture.
Bei Gebäudetyp 2 (25 cm Mauerwerk, 10 cm Außendämmung) führt selbst bei Außentemperaturen von –10°C eine über 90%ige Luftfeuchte im Innenraum zu keiner Kondensatbildung an den Außenwandinnenseiten des Raumes.For building type 2 (25 cm masonry, 10 cm external insulation), even at outside temperatures of -10 ° C, a more than 90% humidity in the interior will not cause condensation on the outside walls of the room.
Weitere Gebäudetypen können benutzerspezifisch definiert werden, insbesondere um Kondensatbildung an Stellen zu verhindern, die schlechter gedämmt sind als die durchschnittliche Gebäudeaußenwand. In diesem Fall würde im Auslegungspunkt zum Beispiel bei –10°C eine niedrigere Grenzfeuchte als zum Beispiel 65% eingegeben werden.Other building types can be user-specifically defined, in particular to prevent condensation in locations that are less well insulated than the average exterior wall of the building. In this case, for example, at -10 ° C, a lower limit humidity than, for example, 65% would be entered at the design point.
Mit dem Lüftungsgerät wird kalte und verhältnismäßig trockene Frischluft FrL (Außenluft) in regelmäßigen Abständen über einen Ventilator angesaugt, wobei mit einem zweiten Temperatursensor die Frischlufttemperatur ermittelt wird. Die Luft wird über einen Gegenstromwärmeübertrager geleitet, wobei sie sich erwärmt und deren relative Feuchte RF sinkt. Anschließend wird sie als Zuluft ZL in das Gebäude bzw. den Raum geleitet. Gleichzeitig wird von einem Abluft-Ventilator Wärme und verhältnismäßig feuchte Abluft aus dem Raum angesaugt, und mit einem kombinierten Feuchte- und Temperatursensor deren Zustand erfasst. Alternativ ist hierfür ein erster Temperatursensor zur Ermittlung der Raumlufttemperatur und ein Feuchtesensor zur Ermittlung der relativen Feuchte RF einzeln vorgesehen. Anschließend wird die Abluft AL rückseitig über den Gegenstromwärmeübertrager geleitet, wobei diese abgekühlt wird und Kondensat ausfallen kann, und dann als Fortluft abgeführt. Eine Regelungselektronik überwacht zum einen die Messwerte und steuert zum anderen die Drehzahl der Ventilatoren an.The ventilation unit draws in cold and relatively dry fresh air FRL (outside air) at regular intervals via a fan, whereby the fresh air temperature is determined with a second temperature sensor. The air is passed through a countercurrent heat exchanger, where it heats up and their relative humidity RF decreases. Subsequently, it is routed as supply air ZL in the building or the room. At the same time, heat and relatively humid exhaust air are sucked out of the room by an exhaust fan, and their condition is recorded with a combined humidity and temperature sensor. Alternatively, a first temperature sensor for determining the room air temperature and a humidity sensor for determining the relative humidity RF are individually provided for this purpose. Subsequently, the exhaust air AL is passed back over the countercurrent heat exchanger, which is cooled and condensate can precipitate, and then discharged as exhaust air. Control electronics monitor the measured values on the one hand and control the speed of the fans on the other hand.
Erfindungsgemäß kann hierbei über eine Bedieneinheit (z. B. ein Potentiometer), eine Stufe (z. B. „0”) angewählt werden, in der nach Ablauf einer parametrierbaren Sperrzeit B oder Wartezeit G ein Feuchteschutzalgorithmus abläuft, der einen minimalen Energieverbrauch und minimale Lüfterlaufzeiten bei gleichzeitiger Vermeidung von Kondensatschäden an den Außenwandinnenseiten gewährleistet.According to the invention, a step (eg "0") can be selected via an operating unit (eg a potentiometer) in which a moisture protection algorithm runs after a parameterizable blocking time B or waiting time G has elapsed, which minimizes energy consumption and minimum energy consumption Fan run times while avoiding condensation damage on the outer wall insides guaranteed.
Hierzu wird unmittelbar nach Anwahl der Lüfterstufe „0”, oder der Stellung „AUS” durch den Bediener oder eine Gefahrsignal, welches dem Lüftungsgerät zukommt, ein Zähler gestartet, der eine Sperrzeit B realisiert. Diese Sperrzeit ist sozusagen eine Wartezeit von ca. 3–36 h, insbesondere 6–24 h oder ca. 12 h („Wartezeit_Feuchteschutz_ein” = z. B. 24 h). Diese Sperrzeit B gilt auch als „Feuerwehr-Funktion”, für den Fall, dass die Bewohner aufgefordert werden, Fenster und Türen geschlossen zu halten. Nach Ablauf der Sperrzeit startet die eigentliche Feuchteschutzfunktion. Hierzu werden zunächst beide Lüfter oder bei einem Abluftsystem der Abluftlüfter, mit einem definierten Volumenstrom betrieben („Volumenstrom_Feuchteschutz”) und ein zweiter Zähler gestartet, womit ein Zeitintervall C abläuft („Wartezeit_Feuchtemessung” = z. B. 5 min). Dieser zweite Zähler dient dazu, möglichst konstante Temperatur- und Feuchtewerte während Lüftung mit konstantem Volumenstrom einzustellen. Anschließend erfolgt die Messung und Entscheidung, ob weiter gelüftet werden soll oder nicht. Liegt die gemessene Feuchte oberhalb der Grenzfeuchte GF, erfolgt eine Lüftung mit einem speziell definierten Volumenstrom für den Feuchteschutz und Start des Zählers Feuchteschutz. Folglich kommt es zu einer regelmäßigen Überwachung der Feuchte. Unterschreitet die gemessene relative Feuchte RF die Grenzfeuchte GF, insbesondere minus einer Hysterese, so stoppen die Ventilatoren und es wird ein dritter Zähler mit einer Wartezeit G („Prüfintervall_Feuchteschutz” = z. B. 1 h) gestartet. Die Wartezeit G ist ein Intervall, in dem das Lüftungsgerät in vorteilhafter Weise für einen kürzeren Zeitraum als in der Sperrzeit B stillgesetzt ist. Die Wartezeit G beträgt 5 min bis zu 6 h, insbesondere eine halbe Stunde bis 3 h, und in vorteilhafter Weise ca. 1 h.For this purpose, immediately after selecting the fan level "0", or the position "OFF" by the operator or a danger signal, which belongs to the ventilation unit, a counter is started, which realizes a blocking time B. This blocking time is, so to speak, a waiting time of about 3-36 hours, in particular 6-24 hours or about 12 hours ("waiting time moisture protection_on" = eg 24 hours). This blocking period B is also considered a "fire brigade function" in the event that residents are asked to keep windows and doors closed. After expiry of the blocking period, the actual moisture protection function. For this purpose, both fans are initially operated or, in the case of an exhaust air system, the exhaust air fan operated with a defined volume flow ("Volumenstrom_Feuchteschutz") and a second counter, whereby a time interval C expires ("Wartezeit_Feuchtemessung" = eg 5 min). This second counter is used to set as constant as possible temperature and humidity values during ventilation with a constant volume flow. Subsequently, the measurement and decision is made as to whether ventilation should continue or not. If the measured humidity is above the permissible moisture content GF, a ventilation with a specially defined volume flow for the moisture protection and start of the humidity protection counter takes place. Consequently, it comes to a regular monitoring of moisture. If the measured relative humidity RF falls below the limit humidity GF, in particular minus a hysteresis, then the fans stop and a third counter is started with a waiting time G ("test interval humidity protection" = eg 1 h). The waiting time G is an interval in which the ventilation device is advantageously shut down for a shorter period than in the blocking time B. The waiting time G is 5 minutes to 6 hours, especially half an hour to 3 hours, and advantageously about 1 hour.
Die Grenzfeuchte GF, die hierbei als Schwellwert für die Feuchteschutzlüftung herangezogen wird, wird vorteilhaft nach der oben beschriebenen Funktion berechnet.The limit moisture GF, which is used here as a threshold value for the moisture protection ventilation, is advantageously calculated according to the function described above.
Sie ist eine Funktion der Außentemperatur, die vorteilhaft im Zuluftvolumenstrom gemessen wird.It is a function of the outside temperature, which is advantageously measured in the supply air volume flow.
Gemäß
Mit einem kombiniertem Fühler
Gemäß
Ein ähnliches Diagramm zeigt der Verlauf der Grenzfeuchte bei einem Gebäudetyp 2 gemäß
Bei einer genauen Berechnung des Taupunktes an der Innenwand des Raumes oder eines Gebäudes liegt der Verlauf etwas höher, als es in den
Gemäß
In einem weiteren Schritt „E” erfolgt ein Vergleich der Grenzfeuchte GF mit der gemessenen relativen Feuchte RF. Hier wird entschieden, ob eine weitere Feuchteschutzlüftung erfolgt oder nicht. Ist die Feuchte bzw. relative Feuchte RF gering genug, bleibt der Ventilator aus (Schritt „F”), es ist keine Feuchteschutzlüftung erforderlich.In a further step "E", the boundary moisture GF is compared with the measured relative humidity RF. Here it is decided whether a further moisture protection ventilation takes place or not. If the humidity or relative humidity RF is low enough, the fan will remain off (step "F"), no moisture protection ventilation is required.
Nach dem Schritt „F” fängt in diesem Fall eine Wartezeit G gemäß Schritt „G” an zu laufen. Diese Wartezeit G beträgt insbesondere ca. 1 h, wie bereits beschrieben. Danach erfolgt die Messung der Feuchte. Sollte aber im Schritt „E” festgestellt werden, dass die relative Feuchte RF über der Grenzfeuchte GF liegt, erfolgt eine weitere Lüftung so lange, wie die relative Feuchte RF über der Grenzfeuchte GF liegt. Dies wird zumindest intervallweise während des Betriebs des Lüfters im Schritt „H” durchgeführt. Bei diesen zumindest teilweise durchgeführten Messungen wird wieder ein Vergleich der Grenzfeuchte GF mit der gemessenen relativen Feuchte RF durchgeführt (Schritt „I”). Hier wird entschieden, ob eine weitere Lüftung erfolgt und eine weitere Messung des Feuchteschutzes gemäß Schritt „J” oder ob das Gerät ausgeschaltet werden kann, wieder Schritt „F” erfolgt. Das Gerät wird bei ausreichend geringer relativer Feuchte der Raumluft ausgeschaltet.After the step "F", in this case, a waiting time G starts to run in accordance with step "G". This waiting time G is in particular about 1 h, as already described. Afterwards, the humidity is measured. However, if it should be determined in step "E" that the relative humidity RF is above the limit moisture GF, further ventilation takes place as long as the relative humidity RF is above the limit moisture GF. This is done at least at intervals during the operation of the fan in step "H". In these at least partially performed measurements, a comparison of the boundary moisture GF with the measured relative humidity RF is performed again (step "I"). Here it is decided whether further ventilation takes place and another measurement of the moisture protection according to step "J" or whether the device can be switched off, again step "F". The device is switched off if the relative humidity of the room air is sufficiently low.
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