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Verfahren zur Regelung einer Ventilatoreinheit, Regelungseinrichtung für eine Ventilatoreinheit eines Lüftungsgerätes, Lüftungsgerät, Lüftungssystem und Computerprogramm
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Die Erfindung betrifft eine Regelungseinrichtung für eine bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung, ein Lüftungsgerät zur Innenraumbelüftung in Gebäuden sowie ein Verfahren zur Regelung einer Ventilatoreinheit eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung und ein Computerprogramm zur Regelung mindestens einer bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit eines Lüftungsgerätes sowie ein Lüftungssystem.
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Im Zuge von Energiesparmaßnahmen wird eine effiziente Belüftung von Räumen, wie beispielsweise Wohnräumen oder Büroräumen zunehmend wichtig. Durch Öffnen eines Fensters kann zwar ein Luftaustausch mit der Außenluft erreicht werden, hierbei entweicht bei eingeschalteter Heizung oder Klimaanlage jedoch eine große Menge von Wärmeenergie aus dem Fenster bzw. strömt warme Luft in den gekühlten Innenraum. Hierdurch geht ein erheblicher Teil der für das Heizen oder Kühlen aufgewendeten Energie verloren. Außerdem ist ein geöffnetes Fenster immer mit einer erhöhten Einbruchgefahr verbunden.
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Es wurden bereits Systeme entwickelt, mit welchen bei der Lüftung eines Raumes dezentral Wärme rückgewonnen werden kann. Unter dezentral ist dabei die Unabhängigkeit von einem installierten Heizungs- oder Kühlsystem zu verstehen. Derartige Lüftungssysteme, wie beispielsweise in
DE 10 2011 080 358 A1 beschrieben, sind auf einen möglichst hohen Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung im Wärmetauscher ausgerichtet.
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Aus dem Stand der Technik sind weitere Regelungseinrichtungen sowohl für Raumlüftungen wie in
US 2010/0048123 A1 ,
DE 20 2011 102 188 U1 ,
JP 2007-240 125 A und
DE 20 2012 103 631 U1 , aber auch solche für Tabaktrocknungsräume
US 2007/0003899 A1 .
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Erfindungsgemäß werden ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Regelungseinrichtung für mindestens eine bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit mindestens eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung nach Anspruch 3 vorgeschlagen.
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Unter einer bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit werden entweder zwei unidirektional betreibbare Ventilatoren mit entgegengesetzter Drehrichtung oder ein bidirektional betreibbarer Ventilator verstanden. Folglich geschieht eine Umkehrung der Drehrichtung der Ventilatoreinheit entweder durch Umschalten von dem einen unidirektional betreibbaren Ventilator auf den jeweils anderen oder, beim bidirektional betreibbaren Ventilator durch Wechsel der Drehrichtung.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Lüftungsgerät zur Innenraumbelüftung, aufweisend
- - eine Regelungseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung,
- - eine erste Luftführungseinrichtung zur Führung eines Luftstromes, die einen innenraumseitigen Auslass, einen Strömungsraum, in welchem eine bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit angeordnet ist, und einen außenseitigen Auslass aufweist,
- - einen Wärmetauscher, der in der ersten Luftführungseinrichtung zwischen dem innenraumseitigen und dem außenseitigen Auslass angeordnet ist und
- - eine elektronische Stellvorrichtung, die ausgebildet ist, die mindestens eine Stellgröße der Ventilatoreinheit auf den von der Regelungseinrichtung ausgegebenen Stellwert einzustellen.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1.
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Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Regelung mindestens einer bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung, wobei das Computerprogramm Programmcodemittel umfasst, um eine Regelungseinrichtung zu veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird, der die Regelungseinrichtung steuert.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass neben dem maximalen Wirkungsgrad des Wärmetauschers weitere Faktoren existieren, die einen Einfluss auf einen für den Nutzer optimalen Betrieb eines Lüftungsgerätes haben. Insbesondere ein optimales Raumklima ist hiervon Bedeutung. Während die aus dem Stand der Technik bekannten Lüftungsgeräte darauf ausgelegt sind, einen Luftwechsel, also eine Lüftung, zu ermöglichen ohne weitergehende Einflüsse auf das Raumklima zu beachten, ermöglicht es die erfindungsgemäße Regelungseinrichtung, ein Lüftungsgerät abhängig von den Gegebenheiten im zu belüftenden Innenraum sowie im Außenraum das Raumklima zu betreiben, beispielsweise über die Temperatur oder die Luftfeuchte, in eine vom Nutzer gewünschte oder raumklimatisch sinnvolle Richtung positiv zu beeinflussen.
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Die erfindungsgemäße Regelungseinrichtung ermöglicht es, eine vorhandene Heizungs- oder Klimaanlage aktiv mit einem Lüftungsgerät zu unterstützen. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine solche aktive Unterstützung möglich wird, indem abhängig von im Innenraum und dem Außenraum gemessenen IST-Werten einer Regelgröße und dem Vergleich des innenraumseitigen IST-Wertes mit einem hinterlegten SOLL-Wert und dem außenseitigen IST-Wert die Drehzahl, Drehrichtung und die Taktzeit, nach der die Drehrichtung umgekehrt wird, einer bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit beeinflusst wird. Dabei nutzt die Erfindung die Gegebenheiten im Innen- und Außenraum optimal aus und bietet so eine energieeffiziente aktive Unterstützung einer vorhandenen Heizungs- und Klimaanlage.
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Die vorliegende Beschreibung verwendet zwar nur den Begriff „Auslass“. Darunter soll jedoch allgemein eine durchströmbare Öffnung verstanden werden. Sowohl der innenraumseitige Auslass als auch der außenseitige Auslass werden im Betrieb abhängig von der Drehrichtung der bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit jeweils in einer von zwei möglichen und entgegengesetzten Richtungen durchströmt. Sie fungieren also wahlweise entweder als Einlass oder als Auslass für Luft. Durch die beschriebenen Auslässe kann die Luft also je nach Drehrichtung in das Lüftungsgerät hinein- oder aus diesem herausströmen.
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Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben.
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In einer Ausführungsform der Regelungseinrichtung wird der innenraumseitige IST-Wert von mindestens einem im Innenraum angebrachten Sensor erfasst und der außenseitige IST-Wert von mindestens einem im Außenraum angebrachten Sensor. In einer anderen Ausführungsform wird der innenraumseitige IST-Wert von einem Sensor erfasst, der im Lüftungsgerät auf einer dem Innenraum zugewandten Seite angebracht ist. Ebenso kann der außenseitige IST-Wert von einem Sensor erfasst werden, der im Lüftungsgerät auf einer dem Außenraum zugewandten Seite angebracht ist.
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In einer Ausführungsform der Regelungseinrichtung und des Verfahrens ist die Regelgröße ausgewählt aus einer Gruppe von Temperatur, Luftfeuchte, CO2-Gehalt und Konzentration bestimmter Gase. Diese Regelgrößen bestimmen das Raumklima innerhalb eines Raumes, womit sie als Regelgrößen besonders geeignet sind.
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Erfindungsgemäß ist die Regelungseinrichtung ausgebildet,
- - im Falle, dass der innenraumseitige IST-Wert größer ist als der SOLL-Wert und größer ist als der außenseitige IST-Wert, einen im Vergleich zu einem IST-Stellwert erhöhten Stellwert für die Drehzahl oder für die Taktzeit zu bestimmen,
- - im Falle, dass der innenraumseitige IST-Wert kleiner ist als der SOLL-Wert und kleiner ist als der außenseitige IST-Wert, einen im Vergleich zu einem IST-Stellwert erhöhten Stellwert für die Drehzahl oder für die Taktzeit zu bestimmen,
- - im Falle, dass der innenraumseitige IST-Wert größer ist als der SOLL-Wert und kleiner ist als der außenseitige IST-Wert, einen im Vergleich zu einem IST-Stellwert niedrigeren Stellwert für die Drehzahl oder für die Taktzeit zu bestimmen,
- - im Falle, dass der innenraumseitige IST-Wert kleiner ist als der SOLL-Wert und größer ist als der außenseitige IST-Wert, einen im Vergleich zu einem IST-Stellwert niedrigeren Stellwert für die Drehzahl oder für die Taktzeit zu bestimmen.
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Mit Hilfe einer derartigen Regelungseinrichtung kann die Regelgröße aktiv im Sinne des Nutzers beeinflusst werden. Dies sei am Beispiel der Raumtemperatur als Regelgröße erläutert: Liegt die Raumtemperatur im Innenraum über dem SOLL-Wert für die Raumtemperatur und die Temperatur im Außenbereich unter derjenigen im Innenraum, so wird somit die Drehzahl der Ventilatoreinheit oder die Taktzeit, nach der die Drehrichtung umgekehrt wird, erhöht. Steigt z.B. der Volumenstrom, welcher durch den Wärmetauscher strömt oder verringert sich die Taktzeit mit welcher der Volumenstrom die Richtungen wechselt, so sinkt der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung innerhalb des Wärmetauschers und es kann kühlere Luft von außen in den Innenraum nachströmen. Würde dieser Effekt nicht eintreten, würden bei hohen Wirkungsgraden, welche zur Energierückgewinnung und damit der Energieeffizienz im Allgemeinen zuträglich ist, nur vorgewärmte Luft in den Raum einströmen können. Ein Kühleffekt wäre damit nicht möglich.
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Eine Funktionsweise einer solchen Regelung sei nachfolgend an einem Beispiel erläutert. Weicht der IST-Wert vom SOLL-Wert im Raum ab, würde die Regelung eingreifen. In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht dies mit einer gewissen Hysterese, so dass die Regelung nicht sofort sondern z.B. erst bei einer Differenz von z.B. 2-3°C zum Soll-Wert eingreifen würde. Anhand der Abweichung und den Außenwerten kann so der Eingriff der Regelung beeinflusst werden. Beispiel: 21 °C Raumtemperatur als Sollwert. Im Sommer erreicht die Temperatur z.B. 26°C, also wärmer als es sollte. Tagsüber ist es draußen z.B. 30°C warm, der Wärmerückgewinnungsgrad muss also auf das Maximum gesteigert werden, um zu verhindern, dass warme Luft in den Raum durch die Lüftung strömt. Abends wird es kühler, nachts evtl. sogar deutlich kühler als 21 °C. Wenn die Raumtemperatur immer noch zu hoch ist, kann in einer solchen Phase die Wärmerückgewinnung abgeschaltet werden, d.h. die Zykluszeiten werden maximiert und die Volumenströme erhöht. Dadurch kann nun kühle Luft angesaugt werden und den Raum kühlen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, von mindestens einem weiteren im Innenraum angeordneten Sensor einen weiteren innenraumseitigen IST-Wert mindestens einer weiteren Regelgröße und von mindestens einem weiteren im Außenraum angebrachten Sensor einen weiteren außenseitigen IST-Wert der mindestens einen weiteren Regelgröße zu empfangen und den weiteren innenraumseitigen IST-Wert mit einem hinterlegten SOLL-Wert der mindestens einen weiteren Regelgröße und mit dem weiteren außenseitigen IST-Wert zu vergleichen und den Stellwert in Abhängigkeit aller Vergleichsergebnisse zu bestimmen und auszugeben. In dieser Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung, in der Lage, mehrere Regelgrößen zu berücksichtigen.
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Bevorzugt ist die Regelungseinrichtung dabei ausgebildet, die eine Gewichtung der Regelgrößen vorzunehmen. So kann beispielsweise der Einstellung einer geeigneten Luftfeuchtigkeit der Vorrang vor der Einstellung einer gewünschten Temperatur gegeben werden.
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Der hinterlegte SOLL-Wert wird in einer Ausführungsform der Regelungseinrichtung über eine Eingabe durch den Nutzer in der Regelungseinrichtung hinterlegt. Damit kann der Nutzer die Regelung des Lüftungsgerätes an seine Bedürfnisse anpassen. Alternativ sind SOLL-Werte in der Regelungseinrichtung werksseitig hinterlegt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in der Regelungseinrichtung ein Bereich für den SOLL-Wert hinterlegt, in dem ein vom Nutzer eingegebener SOLL-Wert liegen muss und die Regelungseinrichtung ausgebildet, die Hinterlegung eines SOLL-Wertes außerhalb dieses Bereiches zu verweigern und ein entsprechendes Signal an eine Benutzeroberfläche auszugeben. Diese Ausführungsform der Regelungseinrichtung ist in der Lage, die Einstellung von schädlichen Werten, wie beispielsweise zu hohen Luftfeuchtigkeiten, die zu Schimmelbildung führen könnten zu vermeiden.
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In einer Ausführungsform der Regelungseinrichtung ist eine Mindestzeitspanne in der Regelungseinrichtung hinterlegt, die nach der letzten Regelung abgelaufen sein muss, bevor eine neue Regelung vorgenommen wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, zur Regelung mindestens einer ersten und einer zweiten bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit, derart, dass der Stellwert für den ersten und der Stellwert für die zweite bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit abhängig voneinander bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung dabei ausgebildet, - im Falle, dass der innenraumseitige IST-Wert größer ist als der SOLL-Wert und größer ist als der außenseitige IST-Wert oder, dass der innenraumseitige IST-Wert kleiner ist als der SOLL-Wert und kleiner ist als der außenseitige IST-Wert, denselben Stellwert für die Drehrichtung der mindestens zwei Ventilatoreinheiten auszugeben. Mit dieser Ausführungsform kann eine deutliche Erhöhung der von außen zuströmenden Frischluft erreicht werden.
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Bevorzugt weist die Ventilatoreinheit des Lüftungsgerätes gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung einen Axialventilator auf. Aber auch ein Radialventilator kann verwendet werden.
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Der Wärmetauscher des Lüftungsgerätes ist bevorzugt ein Gas-Festkörper-Wärmetauscher. Besonders bevorzugt ist der Festkörper aus Keramik, insbesondere Silikatkeramik wie Tonerde, Porzellan oder Kordierit. Diese Keramiken verfügen über eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit und eine hohe spezifische Wärmekapazität.
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Die Länge der Taktzeiten wird in einer bevorzugten Ausführungsform abhängig vom Material oder der Geometrie des Wärmetauscher und seiner Fähigkeit zur Wärmerückgewinnung bestimmt. Je effektiver mit dem Wärmetauscher Wärme rückgewonnen werden kann, desto kürzer ist die Zeit, die der Wärmetauscher benötigt, um mit Wärme aufgeladen zu werden, die er dann im folgenden Zyklus abgeben kann, und damit die Taktzeit, bei der die Wärmerückgewinnung maximiert wird. Für Wärmetauscher aus Silikatkeramik mit einer Wabenstruktur, die besonders effizient arbeiten, liegt die Taktzeit, bei der die Wärmerückgewinnung maximiert wird, bei 70 s. Für weniger effiziente Wärmetauscher sind Taktzeiten von mehreren Minuten geeignet zur Maximierung der Wärmerückgewinnung. Ohne Eingriffe der im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Regelung werden Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung standardmäßig mit Taktzeiten betrieben, bei denen die Wärmerückgewinnung maximiert ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse mit der ersten Luftführungseinrichtung integriert. Damit ist eine besonders kompakte Bauweise und autarke Funktion des Lüftungsgerätes möglich. Alternativ ist aber auch möglich, dass die Regelungseinrichtung in einer zentralen Steuerung integriert ist, dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Regelungseinrichtung zur Regelung von zwei oder mehr Ventilatoreinheiten eingesetzt wird.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Lüftungsgerät in einem gemeinsamen Gehäuse mit der ersten Luftführungseinrichtung zusätzlich auf:
- - eine zweite Luftführungseinrichtung zur Führung eines zweiten Luftstroms, die einen zweiten innenraumseitigen Auslass, einen zweiten Strömungsraum, in welchem wenigstens eine zweite bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit angeordnet ist, und einen zweiten außenseitigen Auslass aufweist und wobei sich in der zweiten Lüftungseinrichtung zwischen dem zweiten innenraumseitigen Auslass und dem zweiten außenseitigen Auslass ein zweiter Wärmetauscher erstreckt und
- - eine elektronische Stellvorrichtung, die ausgebildet ist, die mindestens eine Stellgröße der ersten und der zweiten Ventilatoreinheit auf den von der Regelungseinrichtung ausgegebenen ersten und zweiten Stellwert einzustellen,
- - wobei die Regelungseinrichtung ausgebildet ist, den Stellwert für die erste und den Stellwert für die zweite bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit abhängig voneinander zu bestimmen.
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So ist eine kompakte Bauweise eines effizienten Lüftungsgerätes möglich, das gleichzeitig Zu- und Abluft gewährleistet. Bei der Verwendung eines Lüftungsgerätes mit nur einer Luftführungseinrichtung für einen Raum ist die Verwendung eines Außenwandluftdurchlasses zur Sicherstellung des Luftnachflusses vorteilhaft oder die Verwendung mindestens eines zweiten Gerätes, welches genau gegentaktig arbeitet.
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In einer weiteren Ausführungsform des Lüftungsgerätes weisen der erste und der zweite Wärmetauscher einen gemeinsamen Festkörper auf, der sich in der ersten und in der zweiten Luftführungseinrichtung zwischen dem jeweiligen innenraumseitigen Auslass und dem jeweiligen außenseitigen Auslass erstreckt. Mit einem derartigen Lüftungsgerät ist eine besonders hohe Effizienz der Wärmerückgewinnung möglich bei kompakter Bauweise.
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In einer Weiterbildung betrifft die Erfindung ein Lüftungssystem umfassend
- - ein erstes Lüftungsgerät gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und
- - ein zweites Lüftungsgerät gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei
die jeweilige Regelungseinrichtung des ersten und des zweiten Lüftungsgerätes in einer übergeordneten Regelungseinrichtung integriert sind, die ausgebildet ist, den Stellwert für die Ventilatoreinheit des ersten Lüftungsgerätes und den Stellwert für die Ventilatoreinheit des ersten Lüftungsgerätes abhängig voneinander zu bestimmen. Ein solches Lüftungssystem stellt eine effiziente Möglichkeit zur Raumbelüftung mit Lüftungsgeräten an unterschiedlichen Positionen des Innenraumes dar.
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Das Lüftungsgerät, das Lüftungssystem und das Verfahren teilen die Vorteile des Lüftungsgerätes. Ausführungsbeispiele sind auch den Ansprüchen zu entnehmen.
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Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele der Regelungseinrichtung des Lüftungsgerätes sowie des Verfahrens anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Regelungseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung gemäß der Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung gemäß der Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betrieb eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Regelungseinrichtung 140 zur Regelung einer direktional betreibbaren Ventilatoreinheit eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung. Die Regelungseinrichtung ist ausgebildet, einen innenraumseitigen IST-Wert 161 einer Regelgröße, in der gezeigten Ausführungsform die Luftfeuchtigkeit, einen außenseitigen IST-Wert 162 der Regelgröße zu empfangen und den innenraumseitigen IST-Wert 161 mit einem hinterlegten SOLL-Wert 170 der Regelgröße und mit dem außenseitigen IST-Wert 162 der Regelgröße zu vergleichen und abhängig von den beiden Vergleichsergebnissen einen Stellwert 180 der Drehzahl und einen Stellwert der Taktzeit, nach der eine Drehrichtung der Ventilatoreinheit umgekehrt wird, zu bestimmen und auszugeben. In der gezeigten Ausführungsform werden Drehzahl oder Taktzeit erhöht, wenn der innenraumseitige IST-Wert 161 kleiner ist als der hinterlegte SOLL-Wert 170 und kleiner ist als der außenseitige IST-Wert 162 oder wenn der innenraumseitige IST-Wert 161 größer ist als der hinterlegte SOLL-Wert 170 und größer ist als der außenseitige IST-Wert 162.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Lüftungsgerät 100 zur Innenraumbelüftung mit einer ersten Luftführungseinrichtung 110, in der ein Ventilator 120 als bidirektional betreibbare Ventilatoreinheit angeordnet ist. Der Ventilator ist ein bidirektional betreibbarer Ventilator, hier ein Axialventilator. Des Weiteren ist in der Luftführungseinrichtung 110 ein Wärmetauscher 130 angeordnet. Die Luftführungseinrichtung 110 weist einen innenraumseitigen Auslass 111 und einen außenraumseitigen Auslass 112 auf. Der Ventilator 120 und der Wärmetauscher 130 sind in einem Strömungsraum 113 der Luftführungseinrichtung 110 angeordnet.
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Darüber hinaus weist das Lüftungsgerät eine Regelungseinrichtung 140 auf, sowie eine elektronische Stellvorrichtung 150. Die Regelungseinrichtung ist wie bereits in Bezug auf 1 beschrieben ausgebildet, von mindestens einem im Innenraum angeordneten Sensor einen innenraumseitigen IST-Wert 161 einer Regelgröße und von mindestens einem im Außenraum angebrachten Sensor einen außenseitigen IST-Wert 162 der Regelgröße zu empfangen und den innenraumseitigen IST-Wert 161 mit einem hinterlegten SOLL-Wert der Regelgröße und mit dem außenseitigen IST-Wert 162 der Regelgröße zu vergleichen und abhängig von den beiden Vergleichsergebnissen einen Stellwert mindestens einer Stellgröße ausgewählt aus Drehzahl des Ventilators und Taktzeit, nach der eine Drehrichtung des Ventilators umgekehrt wird, zu bestimmen und auszugeben. Die Regelungseinrichtung ist mit der elektronischen Stellvorrichtung 150 verbunden, die ihrerseits ausgebildet ist, die mindestens eine Stellgröße des Ventilators 120 auf den von der Regelungseinrichtung 140 ausgegebenen Stellwert einzustellen. Mit dem erfindungsgemäßen Lüftungsgerät kann beispielsweise die Einstellung einer Wohlfühltemperatur, welche der Nutzer gerne im Innenraum haben möchte, unterstützt werden. Hierzu wird die Raumtemperatur, also der innenseitige IST-Wert, ebenso wie die Temperatur im Außenbereich, also der außenseitige IST-Wert, erfasst. Weicht die Raumtemperatur von der vom Nutzer gewünschten Wohlfühltemperatur, also dem SOLL-Wert der Temperatur, ab, so erfolgt eine Regelung des Lüftungsgerätes über die Regelungseinheit. Ist die Raumtemperatur geringer als die Wohlfühltemperatur, die Außentemperatur jedoch höher als die Raumtemperatur, so kann viel warme Luft in den Raum geholt werden, indem der Volumenstrom vergrößert wird, also die Drehzahl des Ventilators erhöht wird, und die Taktzeit, nach der die Drehrichtung des Ventilators geändert wird, ebenfalls erhöht wird. Durch die Erhöhung der Taktzeit wird der Wärmetauscher 130 länger in einer Richtung durchströmt und die Wärmeabgabe an den Wärmetauscher verringert, da dieser sich der Temperatur der durchströmenden Luft anpasst und der nachfolgenden Luft weniger Wärme entziehen kann. So wird die Wohlfühltemperatur wieder erreicht oder zumindest eine Heizung oder Ähnliches unterstützt. Ist in einem anderen Fall die Raumtemperatur geringer als die Wohlfühltemperatur und die Außentemperatur wiederum geringer als die Raumtemperatur, so kann der Volumenstrom gedrosselt werden, das heißt, die Drehzahl des Ventilators 120 verringert werden und ggf. zusätzlich die Taktzeit verringert werden, um den Wirkungsgrad des Wärmetauschers zu erhöhen und die Luft stärker vorzuwärmen, bevor sie in den Innenraum gelangt. Wiederum kann somit die Heizung unterstützt werden und die Luft im Raum wärmer gehalten werden. Ist die Raumtemperatur höher als die Wohlfühltemperatur und die Außentemperatur niedriger als die Raumtemperatur, kann wiederum der Volumenstrom erhöht werden und die Taktzeit verlängert werden. Es kann also gekühlt werden, da der Wirkungsgrad des Wärmetauschers verringert wird. Ist die Außentemperatur höher als die Raumtemperatur, so kann der Volumenstrom gedrosselt werden und die Taktzeiten verringert werden, um den Wirkungsgrad des Lüftungsgerätes zu erhöhen. Ähnlich kann der Stellwert in Abhängigkeit der Regelgrößenfeuchtigkeit, CO2-Werte oder sonstige Gaskonzentration erfolgen.
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3 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lüftungsgerätes 200 zur Innenraumbelüftung gemäß der Erfindung, Im Unterschied zum in 1 dargestellten Lüftungsgerät weist das Lüftungsgerät 200 in einem gemeinsamen Gehäuse 201 eine erste Luftführungseinrichtung 210 sowie eine zweite Luftführungseinrichtung 215 auf. Wobei jede der Luftführungseinrichtungen 210, 215 einen Ventilator 220, 225 aufweist, der jeweils bidirektional betreibbar ist und in einem Strömungsraum 213, 214 angeordnet ist. Im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Gas-Festkörper-Wärmetauscher 230 in dem gemeinsamen Gehäuse 201 angeordnet, der sich zwischen dem ersten innenraumseitigen Auslass 211 und dem ersten außenseitigen Auslass 212 sowie zwischen dem zweiten innenraumseitigen Auslass 216 und dem zweiten außenseitigen Auslass 217 erstreckt. Die Regelungseinrichtung 240 in dieser Ausführungsform ist ausgebildet, abhängig von den Vergleichsergebnissen des innenraumseitigen IST-Wertes 261 mit dem außenseitigen IST-Wert 262 und dem hinterlegten SOLL-Wert einen ersten Stellwert für den ersten Ventilator 220 und einen zweiten Stellwert für den zweiten Ventilator 225 zu bestimmen und auszugeben. Der erste und der zweite Stellwert sind dabei der zu mindestens einer Stellgröße ausgewählt aus Drehzahl des Ventilators und Taktzeit, nach der eine Drehrichtung des Ventilators umgekehrt wird. Die Stellvorrichtung 250 ist hier ausgebildet, die mindestens eine Stellgröße des ersten und des zweiten Ventilators 220, 225 auf den von der Regelungseinrichtung 240 ausgegebenen ersten und zweiten Stellwert einzustellen. Das in 2 gezeigte Lüftungssystem ermöglicht die Führung von Zu- und Abluft in einem gemeinsamen Gehäuse und damit eine kompaktere Bauweise. Im Normalbetrieb werden der erste und der zweite Ventilator 220, 225 mit jeweils gegensätzlicher Drehrichtung betrieben. In der hier gezeigten Ausführungsform ist die Regelungseinrichtung ausgebildet, im Fall, dass der innenraumseitige Wert größer ist als der SOLL-Wert und größer ist als der außenseitige IST-Wert oder dass der innenraumseitige IST-Wert kleiner ist als der SOLL-Wert und kleiner ist als der außenseitige IST-Wert, die Drehrichtung des ersten und des zweiten Ventilators auf dieselbe Drehrichtung einzustellen.
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4 zeigt schematisch ein Verfahren zum Betrieb eines Lüftungsgerätes zur Innenraumbelüftung mit einer bidirektional betreibbaren Ventilatoreinheit. Hierbei wird in Schritt S1 ein innenraumseitiger IST-Wert einer Regelgröße erfasst. Als Regelgröße dienen beispielsweise die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit oder Gaskonzentrationen. In Schritt S2 wird ein außenseitiger IST-Wert der Regelgröße erfasst. Im folgenden Schritt S3 wird der innenraumseitige IST-Wert mit einem hinterlegten SOLL-Wert der Regelgröße und mit dem außenseitigen IST-Wert der Regelgröße verglichen. Abhängig von den beiden Vergleichsergebnissen wird in Schritt S3 ein Stellwert mindestens einer Stellgröße ausgewählt aus Drehzahl der Ventilatoreinheit, Drehrichtung und Taktzeit, nach der die Drehrichtung der Ventilatoreinheit umgekehrt wird, bestimmt und ausgegeben. Anschließend erfolgt in Schritt S5 das Einstellen der mindestens einen Stellgröße der Ventilatoreinheit auf den ausgegebenen Stellwert.
