DE102016105305A1 - Indoor ventilation system - Google Patents
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Abstract
Innenraumlüftungsanlage zum Austausch von Luft zwischen einem Innenraum und einer Außenumgebung, welche Innenraumlüftungsanlage einen Zuluftkanal für die Zuführung von Frischluft aus der Außenumgebung in den Innenraum und einen Abluftkanal zum Abführen von Abluft aus dem Innenraum in die Außenumgebung aufweist, welche Innenraumlüftungsanlage ferner eine Mischkammer mit einem Luftreinigungselement zum Verbinden von dem Zuluftkanal mit einem Umluftkanal aufweist, welcher Umluftkanal einen mit dem Innenraum verbundenen Umlufteinlass hat und derart ausgebildet ist, dass die Menge an durch den Umluftkanal in die Mischkammer zugeführter Umluft gesteuert ist.Interior ventilation system for the exchange of air between an interior and an exterior environment, which indoor ventilation system has a supply air duct for the supply of fresh air from the outside into the interior and an exhaust duct for discharging exhaust air from the interior to the outside environment, which indoor ventilation system further comprises a mixing chamber with an air cleaning element for connecting the supply air duct with a recirculating air duct, which circulating air duct has a circulating air inlet connected to the interior and is designed such that the amount of circulating air supplied into the mixing chamber through the circulating air duct is controlled.
Description
Die Erfindung betrifft eine Innenraumlüftungsanlage, die Luft zwischen einem Innenraum und einer Außenumgebung zum Beispiel zum Be- und Entlüften eines Wohnraums austauscht.The invention relates to an indoor ventilation system that exchanges air between an interior and an external environment, for example, for ventilation of a living space.
Die Erfindung liegt im technischen Gebiet von Anlagen zur kontrollierten Wohnraumlüftung. Wird die Luftqualität im Innenraum schlechter, kann mittels Wohnraumlüftung Luft ausgetauscht werden. Die Luftqualität der Raumluft hängt von der Menge bzw. den Anteilen chemischer Stoffe, Feinstaub (Partikelgröße PM 2.5) und Kohlendioxidkonzentration ab.The invention is in the technical field of controlled ventilation systems. If the air quality in the interior is worse, air can be exchanged by means of domestic ventilation. The air quality of the room air depends on the amount or proportions of chemical substances, particulate matter (particle size PM 2.5) and carbon dioxide concentration.
Eine konventionelle Innenraumlüftungsanlage ist zum Beispiel in der
Bei diesen Wohnraumlüftungsanlagen sind zwischen Innenraum und Außenbereich separate Verbindungsleitungen für die Frischluftzufuhr sowie zum Abtransport der verbrauchten Abluft vorgesehen. Ventilatoren sind mittelbar oder unmittelbar mit den Verbindungsleitungen verbunden, um die Luft zu transportieren. Die Frischluft wird direkt von der Außenumgebung in den Innenraum gezogen. Die verbrauchte Innenluft wird ebenfalls direkt vom Innenraum in die Außenumgebung abgeführt.In these living room ventilation systems separate connecting lines for the supply of fresh air and for the removal of the spent exhaust air are provided between the interior and exterior. Fans are connected directly or indirectly to the connecting pipes to carry the air. The fresh air is drawn directly from the outside environment into the interior. The used indoor air is also discharged directly from the interior to the outside environment.
Wenn die Menge des Feinstaubs (PM 2.5) im Innerraum groß ist, muss die Menge der Frischluft und Abluft vergrößert werden. Bei der Zunahme der Frischluft muss auch mehr Frischluft auf Zimmertemperatur erwärmt werden und entsprechend erhöht sich der Energieverbrauch. Der Luftvolumenstrom eines Gerätes ist beschränkt. Wenn die Menge des Feinstaubs (PM 2.5) im Innenraum groß ist, dauert es auch bei höchster Leistung bekannter Geräte sehr lange, bis die Menge an solchen Stoffen abgenommen hat.If the amount of particulate matter (PM 2.5) in the interior is large, the amount of fresh air and exhaust air must be increased. As the fresh air increases, more fresh air also needs to be heated to room temperature and, correspondingly, the energy consumption increases. The air volume flow of a device is limited. When the amount of particulate matter (PM 2.5) in the interior is large, even with the highest performance of known devices, it takes a long time for the amount of particulate matter to decrease.
Die in der
Die Zuführung der Abluft zur Frischluft erfolgt mit einem ungesteuerten Anteil, je nach dem was durch die Öffnung mit dem Grobfilter gezogen wird. Es wird also immer ein gewisser Anteil Abluft der Zuluft zugeführt, was bei einer sehr schlechten Luftqualität im Innenraum oder bei einer schlechten Luftqualität in der Außenumgebung nachteilig ist. Die Umluft kann hier nicht getrennt von der Zuluft gesteuert werden.The supply of exhaust air to the fresh air takes place with an uncontrolled portion, depending on what is pulled through the opening with the coarse filter. It is therefore always a certain proportion of exhaust air supplied to the supply air, which is disadvantageous in a very poor indoor air quality or poor air quality in the outdoor environment. The circulating air can not be controlled separately from the supply air here.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Innenraumlüftungsanlage bereitzustellen, mit der große Mengen an Feinstaub (PM 2.5) im Innenraum schnell reduzierbar sind. Vor allem soll ein Anteil der Umluft an der zugeführten Raumluft zum Beispiel unter Berücksichtigung der Luftqualität steuerbar sein. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Innenraumlüftungsanlage bereitzustellen, die einen geringen Volumenstrom erzeugt sowie die Luftqualität verbessert.The object of the invention is to provide an indoor ventilation system, with the large amounts of particulate matter (PM 2.5) are quickly reduced in the interior. Above all, a proportion of the recirculated air to the supplied room air should be controllable, for example, taking into account the air quality. Another object of the invention is to provide an indoor ventilation system that generates a low volume flow and improves air quality.
Die Aufgabe wird durch eine Innenraumlüftungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.The object is achieved by an interior ventilation system with the features of
Die Erfindung umfasst eine Innenraumlüftungsanlage zum Austausch von Luft zwischen einem Innenraum und einer Außenumgebung. Die Innenraumlüftungsanlage weist einen Zuluftkanal für die Zuführung von Frischluft aus der Außenumgebung in den Innenraum und einen Abluftkanal zum Abführen von Abluft aus dem Innenraum in die Außenumgebung auf. Ferner weist die Innenraumlüftungsanlage eine Mischkammer mit einem Luftreinigungselement zum Verbinden von dem Zuluftkanal mit einem Umluftkanal auf, welcher Umluftkanal einen mit dem Innenraum verbundenen Umlufteinlass hat. Ferner ist der Umluftkanal derart ausgebildet, dass die Menge an durch den Umluftkanal in die Mischkammer zugeführter Umluft gesteuert ist.The invention includes an indoor ventilation system for exchanging air between an interior and an exterior environment. The indoor ventilation system has a supply air duct for the supply of fresh air from the outside environment in the interior and an exhaust duct for discharging exhaust air from the interior to the outside environment. Furthermore, the interior ventilation system has a mixing chamber with an air cleaning element for connecting the supply air duct with a recirculating air duct, which recirculated air duct has a recirculating air inlet connected to the interior. Further, the recirculating air passage is formed such that the amount of circulating air supplied into the mixing chamber through the recirculating air passage is controlled.
Die Menge an durch den Umluftkanal in die Mischkammer zugeführter Umluft ist vorteilhafterweise entsprechend der Luftqualität im Innenraum steuerbar. Bei schlechter Luftqualität im Innenraum wird viel Umluft zugeführt und in der Mischkammer mit dem Filterelement gereinigt. Ist die Luftqualität im Zimmer schlecht, kann mittels Umluft beim Durchführen der Luft durch die Mischkammer und das Luftreinigungselement, die Luft gereinigt werden. Der Umluftbetrieb kann so lange erfolgen, bis die Luftqualität über einen vorbestimmten Schwellwert steigt. Wird ein niedrigerer Wert des Feinstaubs (PM 2.5) gemessen, als eingestellter Schwellwert für die Luftqualität, kann der Umlufttransport gestoppt werden. Der Schwellwert kann entsprechend länderspezifischer Vorgaben angepasst werden. Ein Schwellwert zur Luftbelastung mit Feinstaub ist zum Beispiel in der „
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung umfasst der Umluftkanal einen Umluftventilator zum Transport der Umluft von einem separaten Umlufteinlass durch den Umluftkanal in die Mischkammer. Der Ventilator kann in dem Umluftkanal angeordnet sein, um Luft durch diesen hindurch aus dem separaten Umlufteinlass in die Mischkammer zu transportieren. Der Umlufteinlass kann sowohl als separate Öffnung zum Innenraum ausgebildet sein, als auch als eine separate Öffnung im Abluftkanal.According to a preferred aspect of the invention, the circulating air duct comprises a recirculation fan for transporting the circulating air from a separate recirculation inlet through the circulating air duct into the mixing chamber. The fan may be arranged in the recirculating air duct to transport air therethrough from the separate recirculation inlet into the mixing chamber. The recirculation inlet can be designed both as a separate opening to the interior, as well as a separate opening in the exhaust duct.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der Umluftkanal einen ersten Luftqualitätssensor und der Zuluftkanal einen in Richtung der im Betrieb zuströmenden Luft nach der Mischkammer angeordneten zweiten Luftqualitätssensor. Der erste Luftqualiätssenor erlaubt die Ermittlung der Luftqualität der aus dem Innenraum abgezogenen Raumluft, die als Umluft wieder zugeführt werden soll. Der zweite Luftqualitätssensor ermittelt die Luftqualität des Luftgemischs aus zugeführter Frischluft und der aus dem Innenraum abgezogenen Umluft, die in der Mischkammer gefiltert und als Mischung dem Innenraum zugeführt wird.According to a further aspect of the invention, the circulating air duct comprises a first air quality sensor and the supply air duct comprises a second air quality sensor arranged in the direction of the air flowing in operation after the mixing chamber. The first Luftqualiätssenor allows the determination of the air quality of the withdrawn from the interior room air, which is to be supplied again as circulating air. The second air quality sensor determines the air quality of the air mixture from supplied fresh air and the recirculated air withdrawn from the interior, which is filtered in the mixing chamber and supplied as a mixture to the interior.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt sieht vor, dass die Innenraumlüftungsanlage ferner eine Steuereinheit umfasst, die derart ausgebildet ist, den Umluftventilator in Abhängigkeit von der im ersten Luftqualitätssensor und im zweiten Luftqualitätssensor ermittelten Luftqualität zu steuern. Zum Beispiel kann damit die Luftqualität im Raum bei Umluftbetrieb verbessert werden, indem falls die aus dem Raum abgezogene Umluft eine schlechte Luftqualität hat, der Umluftventilator eingeschaltet wird und so die Raumluft durch das Luftreinigungselement in der Mischkammer geführt wird.A further advantageous aspect provides that the interior ventilation system further comprises a control unit which is designed to control the recirculation fan in dependence on the air quality determined in the first air quality sensor and in the second air quality sensor. For example, so that the air quality in the room can be improved in recirculation mode, if the recirculated air withdrawn from the room has a poor air quality, the recirculation fan is turned on and so the room air is passed through the air cleaning element in the mixing chamber.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Luftreinigungselement einen Filter zur Reinigung der Luft umfasst. Der Filter ist vorzugsweise ein Luftfilter mit einem Filterelement das Feinstaub PM 2,5, also Feinstaub kleiner 2,5 Mikrometer Größe aus der Luft filtern kann.Another preferred aspect of the invention provides that the air purification element comprises a filter for purifying the air. The filter is preferably an air filter with a filter element that can filter particulate matter PM 2.5, so fine dust less than 2.5 microns in size from the air.
Ein besonders bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Mischkammer den zweiten Luftqualitätssensor umfasst. Der in der Mischkammer angeordnete zweite Luftqualitätssensor ermittelt genauso die Luftqualität des Luftgemischs aus zugeführter Frischluft und der aus dem Innenraum abgezogenen Raumluft, wobei die Anordnung in der Mischkammer die Messung der durchmischten Luftmenge gewährleistet.A particularly preferred aspect of the invention provides that the mixing chamber comprises the second air quality sensor. The arranged in the mixing chamber second air quality sensor also determines the air quality of the air mixture from the supplied fresh air and the extracted from the interior room air, the arrangement in the mixing chamber ensures the measurement of the amount of air mixed.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Innenraumlüftungsanlage ferner einen ersten Drucksensor zur Ermittlung des Luftdrucks im Innenraum, einen zweiten Drucksensor zur Ermittlung des Luftdrucks im Außenbereich und einen Druckdifferenzdetektor zur Ermittlung der Druckdifferenz zwischen dem vom ersten Drucksensor und vom zweiten Drucksensor ermittelten Druck. Der Druckdifferenzdetektor erlaubt den Druckunterschied zwischen Außenumgebung und dem durch die Innenraumlüftungsanlage erzeugten Druck im Innenraum zu ermitteln. Die Anlage kann diesem Druckunterschied zufolge automatisch die Drehgeschwindigkeiten des Zuluft- und Abluftventilators regulieren, um einen gegenüber dem Außendruck erhöhten Innendruck zu halten, was den Vorteil hat, wenn die Luftqualität in der Außenumgebung schlecht ist, z. B. Häuser, die neben Straßen mit starker Verkehr, bei geschlossenen Fenstern keine (verschmutzte) Außenluft durch das Fenster oder Gehäusespalten in den Innentraum tritt.According to a further aspect, the interior ventilation system further includes a first pressure sensor for determining the air pressure in the interior, a second pressure sensor for determining the air pressure in the outer region and a pressure difference detector for determining the pressure difference between the pressure determined by the first pressure sensor and the second pressure sensor. The pressure difference detector allows to determine the pressure difference between the outside environment and the interior pressure generated by the indoor ventilation system. The system can automatically regulate the rotational speeds of the supply air and exhaust fans to maintain a higher internal pressure than the outside pressure, which has the advantage when the air quality in the outdoor environment is poor, e.g. B. houses, which occurs next to roads with heavy traffic, with closed windows no (polluted) outside air through the window or housing columns in the Innentraum.
Gemäß einem anderen vorteilhaften Aspekt umfasst der Zuluftkanal einen Zuluftventilator zum Transport der Frischluft von einem mit der Außenumgebung verbundenen Frischlufteinlass zu einem mit dem Innenraum verbundenen Frischluftauslass und der Abluftkanal einen Abluftventilator zum Transport der Abluft von einem mit dem Innenraum verbundenen Ablufteinlass und einem mit der Außenumgebung verbundenen Abluftauslass. So lässt sich der Strom der zugeführten Frischluft unabhängig vom Strom der abgeführten Abluft regeln und insbesondere der Luftdruck im Innenraum erhöhen, wenn der Zuluftventilator im Vergleich zum Abluftventilator stärker läuft.According to another advantageous aspect, the supply air duct comprises a supply air fan for transporting the fresh air from a fresh air inlet connected to the outside environment to a fresh air outlet connected to the interior and the exhaust air duct an exhaust fan for transporting the exhaust air from an exhaust air inlet connected to the interior and connected to the outside environment exhaust outlet. Thus, the flow of fresh air supplied can be regulated independently of the flow of exhausted air and in particular increase the air pressure in the interior, when the supply air fan runs more in comparison to the exhaust fan.
Vorteilhafterweise umfasst die Innenraumlüftung ferner eine Steuereinheit, die derart ausgebildet ist, den Zuluftventilator und den Abluftventilator in Abhängigkeit von der im Druckdifferenzdetektor vermittelten Druckdifferenz zu steuern. Die Steuereinheit kann automatisch eine vorbestimmte Druckdifferenz erzeugen.Advantageously, the interior ventilation further comprises a control unit, which is designed to control the supply air fan and the exhaust fan in dependence on the pressure difference mediated in the pressure difference detector. The control unit can automatically generate a predetermined pressure difference.
Bevorzugt ist die Druckdifferenz derart gewählt ist, dass der Druck im Innenraum höher ist als der Druck in der Außenumgebung. Ein gegenüber der Außenumgebung erhöhter Innenraumdruck kann das Eindringen von verschmutzter Außenluft durchs Fenster oder Gehäusespalten in den Innenraum vermeiden.Preferably, the pressure difference is selected such that the pressure in the interior is higher than the pressure in the outside environment. An increased in relation to the outside environment interior pressure can prevent the ingress of polluted outside air through the window or housing columns in the interior.
Besonders bevorzugt ist die Druckdifferenz 0,5 Pa. Zudem kann der Wert, der in der Anlage eingestellt wird, nach Bedarf verändert werden. Ein gegenüber der Außenumgebung erhöhter Innendruck hilft, um ein Eindringen von verschmutzter Außenluft in den Innenraum zu verhindern, während der so erhöhte Innendruck von einer anwesenden Person kaum wahrnehmbar ist.Most preferably, the pressure difference is 0.5 Pa. In addition, the value that is set in the system can be changed as needed. An increased internal pressure with respect to the outside environment helps to prevent the ingress of polluted outside air into the interior, while the thus increased internal pressure is hardly noticeable by a person present.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigt:It shows:
Ferner umfasst Innenraumlüftungsanlage
Ein Umluftkanal
Zuluftkanal
Die gezeigte Innenraumlüftungsanlage
Steuereinheit
Abluftkanal
In Abhängigkeit von der vom Druckdifferenzdetektor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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