DE102018215569A1 - Gebäudelüftungsvorrichtung - Google Patents

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Matthias Senn
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Gebäudelüftungsvorrichtung für ein Gebäude (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einem Einlasskanal (14a; 14b; 14c; 14d) zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einem Auslasskanal (16a; 16b; 16c; 16d) zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einer Wärmeübertragereinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand und mit zumindest einer Steuer- oder Regeleinheit (20a; 20b; 20c; 20d) zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs (22a; 22c) oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs (24a; 24c) mittels der Wärmeübertragereinheit (18a; 18b; 18c; 18d).
Es wird vorgeschlagen, dass die Gebäudelüftungsvorrichtung zumindest eine Regulierungseinheit (26a; 26b; 26c; 26d) zu einer aktiven Anpassung (30a; 30c) einer Fluidstromkenngröße, insbesondere eines Volumenstroms, des den Einlasskanal (14a; 14b; 14c; 14d) und/oder den Auslasskanal (16a; 16b; 16c; 16d) durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb (22a; 22c) aufweist.

Description

  • Stand der Technik
  • Es ist bereits eine Gebäudelüftungsvorrichtung für ein Gebäude, mit zumindest einem Einlasskanal zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude, mit zumindest einem Auslasskanal zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude, mit zumindest einer Wärmeübertragereinheit zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand und mit zumindest einer Steuer- oder Regeleinheit zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs mittels der Wärmeübertragereinheit, bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Gebäudelüftungsvorrichtung für ein Gebäude, mit zumindest einem Einlasskanal zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude, mit zumindest einem Auslasskanal zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude, mit zumindest einer Wärmeübertragereinheit zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand und mit zumindest einer Steuer- oder Regeleinheit zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs mittels der Wärmeübertragereinheit.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Gebäudelüftungsvorrichtung zumindest eine Regulierungseinheit zu einer aktiven Anpassung einer Fluidstromkenngröße, insbesondere eines Volumenstroms, des den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb umfasst. Unter einer „Gebäudelüftungsvorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung zum Austausch eines sich in einem Gebäude befindlichen Fluids, insbesondere Luft, verstanden werden. Insbesondere steht der Begriff „Gebäude“ stellvertretend für einen baulich abgetrennten Bereich, insbesondere für das gesamte Gebäude und/oder abgetrennte Unterstrukturen des Gebäudes, beispielsweise Stockwerke oder Zimmer. Vorzugweise handelt es sich bei dem Fluid um Luft, insbesondere ein atembares Gasgemisch. Vorzugsweise dient der Austausch des Fluids zu einer Veränderung einer Fluidzusammensetzung innerhalb des Gebäudes, beispielsweise zu einer Veränderung eines Wassergehalts, eines Kohlenstoffdioxidgehalts und/oder eines Sauerstoffgehalt des sich in dem Gebäude befindlichen Fluids. Vorzugsweise wird das sich in dem Gebäude befindliche Fluid über den Auslasskanal abgeführt. Vorzugsweise wird ein Fluid, insbesondere mit einer gewünschten Fluidzusammensetzung, über den Einlasskanal in das Gebäude geführt. Vorzugweise weist der Auslasskanal und/oder der Einlasskanal Rohr-, Schacht-, Schlauch- und/oder sonstige dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Fluidführungselemente auf. Es ist auch denkbar, dass der Auslasskanal und der Einlasskanal einstückig, insbesondere identisch, ausgebildet sind. Insbesondere sind in einer weiteren Ausgestaltung der Gebäudelüftungsvorrichtung der Auslasskanal und der Einlasskanal als zwei Funktionen desselben Bauteils anzusehen.
  • Unter einer „Wärmeübertragereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden die Wärmeenergie abgibt und/oder aufnimmt. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragereinheit dazu vorgesehen, Wärmeenergie an das den Einlasskanal durchströmende Fluid abzugeben und/oder von dem den Einlasskanal durchströmenden Fluid aufzunehmen. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragereinheit dazu vorgesehen, Wärmeenergie an das den Auslasskanal durchströmende Fluid abzugeben und/oder von dem den Auslasskanal durchströmenden Fluid aufzunehmen. Vorzugsweise umfasst die Wärmeübertragereinheit einen Wärmetauscher zu einem Austausch von Wärme zwischen dem den Einlasskanal durchströmenden Fluid und dem den Auslasskanal durchströmenden Fluid. Alternativ umfasst die Wärmeübertragereinheit, insbesondere bei einer einstückigen Ausgestaltung des Einlasskanals mit dem Auslasskanal, ein Wärmespeicherelement, insbesondere zu einem zeitversetzten Austausch von Wärme zwischen dem den Einlasskanal durchströmenden Fluid und dem den Auslasskanal durchströmenden Fluid. Alternativ oder zusätzlich weist die Wärmeübertragereinheit zumindest eine Kühl- und/oder Heizeinheit zu einem, insbesondere strombetriebenen, Austausch von Wärmeenergie auf.
  • Unter einer „Steuer- oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Vorzugsweise ist die Steuer- oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zumindest zwischen zwei Betriebszuständen zu schalten, insbesondere aufgrund einer Benutzereingabe, eines Zeitplans und/oder einer Erfassung einer Fluidstromkenngröße mittels einer Sensoreinheit, insbesondere mittels einer Sensoreinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung und/oder mittels einer externen Sensoreinheit. Vorzugsweise ist ein Betriebszustand als aktiver Wärmeübertragungsbetrieb ausgebildet. Vorzugsweise ist ein Betriebszustand als passiver Wärmeübertragungsbetrieb ausgebildet. Unter einem „aktiven Wärmeübertragungsbetrieb“ soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, in welchem zu einer Temperierung des Gebäudes Wärmeenergie zwischen der Wärmeübertragereinheit und dem durch den Einlasskanal strömenden Fluid ausgetauscht wird. Unter einem „passiven Wärmeübertragungsbetrieb“ soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, in welchem zu einer Temperierung des Gebäudes das Fluid im Wesentlichen wärmeneutral durch den Einlasskanal strömt. Unter „im Wesentlichen wärmeneutral“ soll insbesondere mit einer Temperaturänderung von weniger als 1 K, bevorzugt von weniger als 0,5 K, besonders bevorzugt von weniger als 0,25 K, verstanden werden. Insbesondere strömt in dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb das Fluid zumindest im zeitlichen Mittel im Wesentlichen wärmeneutral durch den Einlasskanal. Bevorzugt erfolgt die Temperierung, insbesondere Kühlung, des Gebäudes in dem passiven Wärmeübertragungsmodus im Wesentlichen anhand eines Austausches des sich in dem Gebäude befindlichen Fluids. Beispielsweise weist die Gebäudelüftungsvorrichtung für einen passiven Wärmeübertragungsbetrieb, insbesondere mit einem Gegenstrom-Schichtwärmetauscher als Wärmeübertragereinheit, zumindest einen, insbesondere schaltbaren, Bypass auf, der das durch den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal strömende Fluid um die Wärmeübertragereinheit herumlenkt. Insbesondere ist der Bypass im Wesentlichen wärmeneutral ausgebildet. Beispielsweise ist für einen passiven Wärmeübertragungsbetrieb, insbesondere bei dem mit dem Auslasskanal einstückig ausgebildeten Einlasskanal, ein zeitlicher Abstand zwischen einer Umkehrung der Funktion als Einlasskanal und der Funktion als Auslasskanal wesentlich größer als eine charakteristische Lade- und/oder Entladedauer des Wärmespeicherelements der Wärmeübertragereinheit. Darunter, dass der zeitliche Abstand zwischen einer Umkehrung „wesentlich größer“ als die Lade- und/oder Entladedauer ist, soll insbesondere mehr als doppelt so groß wie die Lade- und/oder Entladedauer, bevorzugt mehr als fünfmal so groß wie die Lade- und/oder Entladedauer, besonders bevorzugt mehr als zehnmal so groß wie die Lade- und/oder Entladedauer, verstanden werden. Es ist insbesondere denkbar, dass in dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb eine Umkehrung der Funktion als Einlasskanal und der Funktion als Auslasskanal bis auf Widerruf, insbesondere durch einen Benutzer und/oder durch das Betriebsprogramm, ausgeschaltet ist.
  • Unter einer „Fluidstromkenngröße“ soll insbesondere eine physikalische und/oder chemische Größe und/oder Kennzahl eines strömenden Fluids, insbesondere des durch den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal strömenden Fluids, verstanden werden. Vorzugsweise ist die Fluidstromkenngröße als Volumenstrom, Volumenstromrichtung, insbesondere als Umkehrfrequenz der Volumenstromrichtung, und/oder Temperatur ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Fluidstromgröße als Fluidzusammensetzung, insbesondere als Wassergehalt, Kohlenstoffdioxidgehalt und/oder Sauerstoffgehalt, als Strömungszahl, als Stoffstrom, Druck, Dichte oder eine andere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Größe ausgebildet ist, um einen Fluidstrom zu charakterisieren. Vorzugsweise weist die Gebäudelüftungsvorrichtung zumindest eine oder mehrere reguläre Stufen auf. Unter einer „regulären Stufe“ soll insbesondere eine bauliche Konfiguration und/oder ein Betriebsmodus verstanden werden, die/der zu einer Gewährleistung einer gewünschten Fluidzusammensetzung innerhalb des Gebäudes dazu vorgesehen sind/ist, einen bestimmten Wert der Fluidstromkenngröße zu erzeugen, insbesondere auf einen bestimmten Wert mittels der Steuer- oder Regeleinheit zu regeln.
  • Vorzugsweise ist die Regulierungseinheit zu einer aktiven Anpassung einer Fluidstromkenngröße vorgesehen. Insbesondere soll unter einer „aktiven Anpassung einer Fluidstromkenngröße“ eine, insbesondere von einer regulären Stufe ausgehende, gezielte Veränderung der Fluidstromkenngröße verstanden werden. Insbesondere ist die aktive Anpassung zu einer Temperierung, insbesondere Kühlung, des Gebäudes vorgesehen. Beispielsweise umfasst die Regulierungseinheit zur Anpassung der Fluidstromkenngröße zumindest ein Ventil, zumindest eine Drossel, zumindest einen Kompressor, zumindest eine Pumpe und/oder zumindest einen Ventilator. Es ist insbesondere auch denkbar, dass die Regulierungseinheit ein temperaturabhängiges Verformungselement, insbesondere aus einem Formgedächtnispolymere und/oder -legierung, zu einer aktiven, insbesondere selbstregulierenden, Anpassung einer Fluidstromkenngröße aufweist.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gebäudelüftungsvorrichtung kann insbesondere eine passive Wärmeübertragung, insbesondere eine passive Kühlung des Gebäudes, vorteilhaft effektiv und schnell gestaltet werden. Insbesondere kann durch eine effektive passive Kühlung eine Kühlung des Gebäudes vorteilhaft energieeffizient gestaltet werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Regulierungseinheit zumindest eine Fluidfördereinheit mit einer, insbesondere stufenlos, einstellbaren Förderleistung zur aktiven Anpassung der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, umfasst. Vorzugsweise ist die Fluidfördereinheit dazu vorgesehen, das Fluid durch den Einlasskanal und/oder durch den Auslasskanal zu befördern. Die Fluidfördereinheit ist insbesondere als Kompressor, als Pumpe und/oder als Ventilator, insbesondere mit einem Elektromotor, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Fluidfördereinheit innerhalb des Einlasskanals und/oder unmittelbar an den Einlasskanal anschließend angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist eine weitere Fördereinheit innerhalb des Auslasskanals und/oder unmittelbar an den Auslasskanal anschließend angeordnet. Insbesondere ist die Fluidfördereinheit dazu vorgesehen die Fluidstromkenngröße zu verändern, insbesondere aktiv anzupassen. Vorzugsweise ist eine Förderleistung der Fluidfördereinheit, insbesondere mittels der Steuer- oder Regeleinheit, einstellbar. Vorzugsweise ist die Förderleistung der Fluidfördereinheit stufenlos einstellbar, insbesondere regelbar. Vorzugsweise ist eine reguläre Stufe als eine Einstellung der Fluidfördereinheit ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Gebäudelüftungsvorrichtung eine zusätzliche Fluidfördereinheit zu einer Realisierung der regulären Stufe aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Fluidstromkenngröße vorteilhaft einfach aktiv angepasst werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- oder Regeleinheit zumindest ein, insbesondere regeltechnisches, Verzögerungsglied zu einer stufenlosen Anpassung der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, umfasst. Unter einem „Verzögerungsglied“ soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das eine Veränderung einer Größe verlangsamt. Insbesondere unterdrückt und/oder dämpft das Verzögerungsglied einen hochfrequenten Anteil des Zeitverlaufs der Größe. Vorzugsweise ist das Verzögerungsglied als Signalverzögerungsglied, insbesondere als PT1-Glied beispielsweise als Tiefpass, ausgebildet. Insbesondere verzögert das Verzögerungsglied ein, insbesondere elektrisches, Steuer- oder Regelsignal der Steuer- oder Regeleinheit, zu einer Anpassung der Fluidkenngröße mittels der Regulierungseinheit. Es ist auch vorstellbar, dass die Gebäudelüftungsvorrichtung, insbesondere der Einlasskanal, ein fluidtechnisches Verzögerungsglied aufweist, beispielsweise ein Verzögerungsventil, insbesondere zu einer direkten Verzögerung einer Änderung der Fluidstromkenngröße. Alternativ oder zusätzlich kann ein Verlauf einer Steuergröße und/oder der Fluidstromkenngröße auch durch die Steuer- oder Regeleinheit vorgegeben werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Anpassung der Fluidstromkenngröße vorteilhaft langsam durchgeführt werden. Insbesondere können abrupte, schnelle Änderungen einer mit dem Betrieb der Gebäudelüftungsvorrichtung verbundenen Geräuschkulisse vorteilhaft vermieden werden. Insbesondere kann durch eine langsame Anpassung eine Geräuschbelastung vorteilhaft gering gestaltet werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- oder Regeleinheit zumindest ein Prognosemodul zu einer Vorhersage einer Gebäudezustandsgröße, insbesondere eines Temperierungsbedarfs, des Gebäudes umfasst. Unter einer „Gebäudezustandsgröße“ soll insbesondere eine Größe und/oder Kenngröße verstanden werden, die einen Zustand des Gebäudes, einen Zustand des sich in dem Gebäude befindlichen Fluids und/oder einen Zustand des das Gebäude umgebenden Fluids beschreibt. Vorzugsweise wird ein Betrieb der Gebäudelüftungsvorrichtung zumindest anhand einer Gebäudezustandsgröße gesteuert oder geregelt. Die Gebäudezustandsgröße ist beispielsweise als Wandtemperatur, Fluidtemperatur, relative Fluidfeuchtigkeit, Fluidzusammensetzung, insbesondere Sauerstoffgehalt und/oder Kohlenstoffdioxidgehalt, Anwesenheit von Personen o. dgl. ausgebildet. Vorzugsweise weist die Gebäudelüftungsvorrichtung zumindest eine Sensoreinheit zur Erfassung zumindest einer Gebäudezustandsgröße auf. Vorzugsweise ist zumindest in dem Auslasskanal ein Sensorelement der Sensoreinheit zur Erfassung zumindest einer Gebäudezustandsgröße eines sich in dem Gebäude befindlichen Fluids angeordnet. Alternativ ist das Sensorelement zur Erfassung zumindest einer Gebäudezustandsgröße eines sich in dem Gebäude befindlichen Fluids getrennt von der Gebäudelüftungsvorrichtung ausgebildet und datentechnisch mit der Gebäudelüftungsvorrichtung verbunden, insbesondere zu einer freien Anordnung des Sensorelements innerhalb des Gebäudes, insbesondere durch einen Benutzer und/oder einen Installateur. Es ist insbesondere auch denkbar, dass das Sensorelement zur Erfassung zumindest einer Gebäudezustandsgröße eines sich in dem Gebäude befindlichen Fluids in einer mobilen und/oder stationären Eingabeeinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung zu einer Benutzereingabe angeordnet ist. Vorzugsweise ist zumindest in dem Einlasskanal ein weiteres Sensorelement der Sensoreinheit zur Erfassung zumindest einer Gebäudezustandsgröße eines das Gebäude umgebenden Fluids angeordnet. Vorzugsweise ist das Prognosemodul dazu vorgesehen, einen zukünftigen Wert der Gebäudezustandsgröße zu berechnen, insbesondere zumindest abzuschätzen. Insbesondere ist die Steuer- oder Regeleinheit dazu vorgesehen, anhand der mit dem Prognosemodul ermittelten zukünftigen Gebäudezustandsgröße eine Anpassung des Betriebs der Gebäudelüftungsvorrichtung, insbesondere die aktive Anpassung der Fluidstromkenngröße, vorzeitig einzuleiten. Vorzugsweise umfasst die Steuer- oder Regeleinheit eine Protokolleinheit zu einem Hinterlegen von erfassten Gebäudezustandsgrößen und/oder verwendeten Fluidstromkenngrößen. Bevorzugt ist das Prognosemodul dazu vorgesehen anhand der in der Protokolleinheit hinterlegten Größen, einen zukünftigen Wert der Gebäudezustandsgröße zu ermitteln, insbesondere durch das Erkennen eines Tag-Nacht-Zyklus und/oder eines Jahreszeiten-Zyklus. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine aktive Anpassung der Fluidstromkenngröße vorteilhaft vorausschauend angepasst werden, beispielsweise an einen zukünftigen Temperierungsbedarf, insbesondere einen zukünftigen Kühlbedarf, des Gebäudes.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gebäudelüftungsvorrichtung eine Sensoreinheit aufweist, welche zumindest ein an der Wärmeübertragereinheit angeordnetes Wärmeübertragersensorelement umfasst. Vorzugsweise sind/ist das Sensorelement und/oder das weitere Sensorelement als Wärmeübertragersensorelement ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Sensoreinheit das Wärmeübertragersensorelement zusätzlich zu dem Sensorelement und/oder dem weiteren Sensorelement umfasst. Insbesondere ist das Wärmeübertragersensorelement zu einer Erfassung der Gebäudezustandsgröße an der Wärmeübertragereinheit vorgesehen. Insbesondere ist das Wärmeübertragersensorelement zu einer Erfassung der Temperatur des Wärmeübertragers, insbesondere des Wärmespeicherelements, vorgesehen. Vorzugsweise steht das Wärmeübertragersensorelement in direktem thermischen Kontakt mit der Wärmeübertragereinheit. Es ist insbesondere denkbar, dass das Wärmeübertragersensorelement in die Wärmeübertragereinheit integriert ist. Vorzugsweise ist das Wärmeübertragersensorelement auf einer Gebäudeseite der Wärmeübertragereinheit, insbesondere an einer der Fluidfördereinheit zugwandten Fläche der Wärmeübertragereinheit, angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass das Wärmeübertragersensorelement auf einer Außenseite der Wärmeübertragereinheit, insbesondere an einer der Fluidfördereinheit abgewandten Fläche der Wärmeübertragereinheit, angeordnet ist. In einer alternativen Ausgestaltung umfasst die Sensoreinheit auf der Gebäudeseite und der Außenseite zumindest je ein Wärmeübertragersensorelement. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Temperatur der Wärmeübertragereinheit, insbesondere ein Ladezustand des Wärmespeicherelements, erfasst werden. Insbesondere kann bei einer Stagnation eines Temperaturverlaufs der Wärmeübertragereinheit auf die Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Temperatur, des Fluids in dem Gebäude und/oder auf die Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Temperatur, des das Gebäude umgebenden Fluids geschlossen werden. Insbesondere kann vorteilhaft mit einem einzigen Wärmeübertragersensorelement sowohl die Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Temperatur, des Fluids in dem Gebäude und die Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Temperatur, des das Gebäude umgebenden Fluids erfasst werden.
  • Es wird ein Verfahren zu einem Betrieb einer, insbesondere erfindungsgemäßen, Gebäudelüftungsvorrichtung zu einer Lüftung eines Gebäudes vorgeschlagen, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest mittels einer Regulierungseinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung eine Fluidstromkenngröße, insbesondere ein Volumenstrom, eines einen Einlasskanal und/oder einen Auslasskanal der Gebäudelüftungsvorrichtung durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb aktiv angepasst wird. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße mittels einer Fluidfördereinheit und/oder einer Drosseleinheit der Regulierungseinheit angepasst. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße gegenüber einer regulären Stufe angepasst. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße zu einer Temperierung, insbesondere einer passiven Kühlung, des Gebäudes angepasst. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße mittels einer Steuer- oder Regeleinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung automatisch angepasst. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße stufenlos, insbesondere mittels eines Verzögerungsglieds der Gebäudelüftungsvorrichtung, angepasst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann insbesondere eine passive Wärmeübertragung, insbesondere eine passive Kühlung des Gebäudes, vorteilhaft effektiv und schnell gestaltet werden. Insbesondere kann durch eine effektive passive Kühlung eine Kühlung des Gebäudes vorteilhaft energieeffizient gestaltet werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, im Zuge der aktiven Anpassung um einen, insbesondere einstellbaren, konstanten Faktor geändert wird. Unter „um einem konstanten Faktor ändern“ soll insbesondere verstanden werden, dass bei jeder aktiven Anpassung eine Differenz aus erreichtem Endwert der Fluidstromkenngröße und einem Startwert unmittelbar vor der aktiven Anpassung bis auf betriebsbedingte Schwankungen gleich ist. Insbesondere ist ein durch die aktive Anpassung erreichter Endwert abhängig von der aktuellen regulären Stufe. Vorzugsweise wird bei der aktiven Anpassung die Fluidstromkenngröße von der regulären Stufe ausgehend um einen konstanten Faktor erhöht. Vorzugsweise wird bei Beendigung der aktiven Anpassung die Fluidstromkenngröße um einen konstanten Faktor verringert und insbesondere dem Wert der regulären Stufe angepasst. Vorzugsweise ist der konstante Faktor, insbesondere mittels einer Benutzereingabe, einstellbar. Es ist aber auch vorstellbar, dass der konstante Faktor werkseitig festgelegt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass die Fluidstromkenngröße während der aktiven Anpassung einen aktuellen Schwellwert für die Fluidkenngröße, insbesondere zu einer Gewährleistung einer bestimmten Fluidzusammensetzung innerhalb des Gebäudes, nicht unter- und/oder überschreitet.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, im Zuge der aktiven Anpassung auf einen, insbesondere einstellbaren, Extremwert gebracht wird. Unter einem „Extremwert“ soll insbesondere ein minimaler und/oder maximaler zulässiger, erreichbarer und/oder einstellbarer Wert verstanden werde. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße im Zuge der aktiven Anpassung auf einen festgelegten als Extremwert ausgebildeten Endwert gebracht. Insbesondere ist ein durch die aktive Anpassung erreichter als Extremwert ausgebildeter Endwert unabhängig von der aktuellen regulären Stufe. Vorzugsweise ist der Endwert ein mit der Gebäudelüftungsvorrichtung, insbesondere mit der Regulierungseinheit, erreichbarer Maximalwert und/oder ein Minimalwert der Fluidstromkenngröße. Vorzugsweise ist der Extremwert, insbesondere mittels einer Benutzereingabe, zumindest begrenzbar, bevorzugt frei einstellbar. Es ist aber auch vorstellbar, dass der Extremwert werkseitig festgelegt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft hoher Grad einer Leistungsfähigkeit der Gebäudelüftungsvorrichtung zu einer aktiven Anpassung der Fluidstromkenngröße, insbesondere zu einer passiven Kühlung, genutzt werden.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Aktivierung und/oder Deaktivierung der aktiven Anpassung der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstrom, anhand eines Vergleichs mit zumindest einer Referenzkenngröße, insbesondere einer Referenztemperatur, ausgelöst wird. Vorzugsweise wird ein Wert der Fluidstromkenngröße bei einer Aktivierung der aktiven Anpassung von einem Wert der Fluidstromkenngröße auf der regulären Stufe weggeführt. Vorzugsweise wird ein Wert der Fluidstromkenngröße bei einer Deaktivierung zu einem Wert der Fluidstromkenngröße auf der regulären Stufe hingeführt. Vorzugsweise wird eine Zeitdauer von der Aktivierung bis zum Erreichen eines Endwerts durch das, insbesondere regeltechnische, Verzögerungsglied bestimmt. Vorzugsweise wird eine Zeitdauer von der Deaktivierung bis zum Erreichen einer regulären Stufe durch das, insbesondere regeltechnische, Verzögerungsglied bestimmt. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung ausgelöst falls eine Referenzgröße, insbesondere eine Referenztemperatur, von einer Gebäudezustandsgröße über- und/oder unterschritten wird. Bevorzugt wird die aktive Anpassung ausgelöst, wenn eine Gebäudetemperatur höher ist als ein vorgegebener Aktvierungsschwellwert. Vorzugsweise wird eine Gebäudetemperatur anhand eines Temperatursensors innerhalb des Auslasskanals erfasst. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung ausgelöst falls, insbesondere zusätzlich, eine Außentemperatur niedriger ist als die Gebäudetemperatur. Vorzugsweise wird die Außentemperatur anhand eines Temperatursensors innerhalb des Einlasskanals erfasst. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung deaktiviert, falls die Gebäudetemperatur unter einen vorgegebenen Deaktivierungsschwellwert fällt und/oder die Außentemperatur größer ist als die Gebäudetemperatur. Vorzugsweise ist der Deaktivierungsschwellwert höher als der Aktivierungsschwellwert. Es ist auch denkbar, dass die Referenzgröße beispielsweise als Wassergehalt, Kohlenstoffdioxidgehalt und/oder Kohlenstoffmonoxidgehalt des sich in dem Gebäude befindlichen Fluids ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft eine von der Fluidstromkenngröße abhängige Gebäudezustandsgröße, insbesondere eine Gebäudetemperatur, mittels der aktiven Anpassung der Fluidstromkenngröße reguliert, vorzugsweise geregelt, werden. Insbesondere kann eine passive Temperierung, insbesondere eine passive Kühlung, vorteilhaft effektiv gestaltet werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Wechsel zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb durch eine Prognose, insbesondere mittels des Prognosemoduls, ausgelöst wird. Vorzugsweise ist die Steuer- oder Regeleinheit dazu vorgesehen, insbesondere anhand der mit dem Prognosemodul ermittelten zukünftigen Gebäudezustandsgröße, einen Wechsel zwischen dem passiven oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb durchzuführen. Bevorzugt wird eine Prognose über einen zukünftigen Temperierungsbedarf, insbesondere eines zukünftigen Kühlbedarfs, des Gebäudes erststellt. Bevorzugt wird eine aktuelle Temperierungsleistung des passiven Wärmeübertragungsbetriebs ermittelt und/oder eine Prognose über eine zukünftige Temperierungsleistung des passiven Wärmeübertragungsbetriebs erstellt. Bevorzugt wird eine aktuelle Temperierungsleistung des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs ermittelt und/oder eine Prognose über eine zukünftige Temperierungsleistung des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs erstellt. Bevorzugt wird zwischen dem passiven oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb gewechselt, um einen zukünftigen Temperierungsbedarf zu senken, insbesondere unter Minimierung von hierzu aufgewandten Energiekosten. Zusätzlich oder alternativ wird der Wechsel zwischen dem passiven oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb anhand eines Vergleichs einer Gebäudetemperatur mit einer Referenztemperatur, insbesondere mit einem Sollwert der Gebäudetemperatur und/oder mit einer Außentemperatur ausgelöst. Es ist auch denkbar, dass der Wechsel zwischen dem passiven oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb aufgrund einer Benutzereingabe ausgelöst wird. Vorzugsweise umfasst das Verfahren zumindest je einen Verfahrensschritt zu einem Wechsel zwischen dem passiven oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb anhand der Prognose, anhand der Referenztemperatur und anhand der Benutzereingabe. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein zukünftiger Temperierungsbedarf vorteilhaft niedrig gehalten werden. Insbesondere können Energiekosten für, insbesondere zusätzliche, aktive Heiz- und/oder Kühleinheiten gering gehalten werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine extern erfasste Kenngröße zu einer Prognose verarbeitet wird. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt die extern erfasste Kenngröße, insbesondere eine extern erfasste Gebäudezustandsgröße, von einer externen Einheit, insbesondere mittels einer Kommunikationseinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung, abgefragt. Vorzugsweise wird die extern erfasste Kenngröße mittels des Prognosemoduls zu einer Prognose verarbeitet. Beispielsweise handelt es sich bei der externen Einheit um eine externe Sensoreinheit, die in und/oder an dem Gebäude angebracht sind, insbesondere als Teil einer Gebäudeautomationsvorrichtung, als Teil eines Klimatisierungs- und/oder Heizsystems und/oder als Wetterstation. Beispielsweise handelt es sich bei der externen Einheit um ein Daten- und/oder Telekommunikationsnetz zu einem Abruf von, insbesondere öffentlich zugänglichen, Wetterdaten und/oder Wettervorhersagen und/oder zentral verwalteten Steuergrößen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Prognose auf einer vorteilhaft großen Datengrundlage erstellt werden. Insbesondere kann eine Prognose vorteilhaft zuverlässig erstellt werden. Insbesondere kann die Gebäudelüftungsvorrichtung mit vorteilhaft wenig Sensorelementen betrieben werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fluidstromkenngröße und/oder eine weitere Fluidstromkenngröße während eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs aktiv angepasst werden/wird. Vorzugsweise wird in dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb eine Umkehrfrequenz der Volumenstromrichtung als weitere Fluidstromkenngröße aktiv angepasst. Insbesondere wird eine Umkehrfrequenz einer Umkehrung der Funktion als Einlasskanal und der Funktion als Auslasskanal zumindest eines Fluidführungselements der Gebäudelüftungsvorrichtung als weitere Fluidstromkenngröße aktiv angepasst. Es ist auch denkbar, dass in dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb ein Betrag des Volumenstroms aktiv angepasst wird. Vorzugsweise werden/wird die Fluidstromkenngröße und/oder die weitere Fluidstromkenngröße, insbesondere die Umkehrfrequenz, ausgehend von einer regulären Stufe bei einer aktiven Anpassung verringert. Es ist aber auch denkbar, dass, insbesondere abhängig von der Ausgestaltung der Fluidstromkenngröße und/oder der weiteren Fluidstromkenngröße, die Fluidstromkenngröße und/oder die weitere Fluidstromkenngröße ausgehend von der regulären Stufe erhöht werden/wird. Vorzugsweise werden/wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Fluidstromkenngröße und/oder die weitere Fluidstromkenngröße abhängig von einem Betriebsparameter der Wärmeübertragerseinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung aktiv angepasst. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt der Betriebsparameter der Wärmeübertragereinheit, bevorzugt mittels des Wärmeübertragersensorelements, erfasst. Vorzugsweise ist der Betriebsparameter als Temperatur der Wärmeübertragereinheit, insbesondere als Ladezustand des Wärmespeicherelements, ausgebildet. Vorzugsweise werden/wird die Fluidstromkenngröße und/oder die weitere Fluidstromkenngröße, insbesondere die Umkehrfrequenz, abhängig von einer Differenz des Betriebsparameters von einer Gebäudezustandsgröße aktiv angepasst. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt eine Umkehrung des Volumenstroms durch ein Unterschreiten und/oder ein Überschreiten eines Schwellwerts für die Differenz aus Betriebsparameter und Gebäudezustandsgröße ausgelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Betrieb der Gebäudelüftungsvorrichtung vorteilhaft flexibel angepasst werden. Insbesondere kann eine Umschaltfrequenz vorteilhaft niedrig gehalten werden. Insbesondere kann eine Umschaltfrequenz vorteilhaft auf eine Wärmekapazität des Wärmespeicherelements abgestimmt werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die aktive Anpassung der Fluidstromkenngröße und/oder einer weiteren Fluidstromkenngröße einen Wechsel zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb und einem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb umfasst. Insbesondere umfasst eine aktive Anpassung der Umkehrfrequenz einen Wechsel zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb und dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb. Vorzugsweise werden/wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Fluidstromkenngröße und/oder die weitere Fluidstromkenngröße aktiv angepasst. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt ein Austausch von Wärme zwischen dem den Einlasskanal durchströmenden Fluid und dem den Auslasskanal durchströmenden Fluid durch die aktive Anpassung mittelbar oder unmittelbar geändert. Insbesondere durchströmt das Fluid in zumindest einem Verfahrensschritt auf einer regulären Stufe der Fluidstromkenngröße und/oder der weiteren Fluidstromkenngröße, insbesondere der Umkehrfrequenz, den Einlasskanal unter Austausch von Wärme. Insbesondere wird bei einer aktiven Anpassung eine Wechselfrequenz um einen konstanten Faktor gesenkt und/oder auf einen Extremwert, bevorzugt auf ein Minimum, insbesondere null, gebracht. Vorzugsweise durchströmt das Fluid den Einlasskanal in zumindest einem Verfahrensschritt bei einer aktiven Anpassung der Fluidstromkenngröße und/oder der weiteren Fluidstromkenngröße, insbesondere der Umkehrfrequenz, zumindest im Wesentlichen, insbesondere im zeitlichen Mittel und/oder nach einem Entladen des Wärmespeicherelements, wärmeneutral. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Wechsel zwischen dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb und dem passiven Wärmeübertragungsbetriebs vorteilhaft automatisiert durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest eine Gebäudezustandsgröße zu einer Steuerung der aktiven Anpassung geschätzt wird. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Temperatur, des das Gebäude umgebenden Fluids abgeschätzt. Vorzugsweise wird ein aktueller Wert der Gebäudezustandsgröße anhand einer Änderungsrate des Betriebsparameters der Wärmeübertragereinheit abgeschätzt, insbesondere ermittelt. Vorzugsweise wird eine Änderungsrate des Betriebsparameters ermittelt. Insbesondere wird als Änderungsrate eine Differenz zu zumindest einer vorausgehenden Erfassung des Betriebsparameters, ein Differenzenquotient, ein Differentialquotient oder dergleichen ermittelt. Insbesondere wird ein aktueller Wert des Betriebsparameters als Schätzwert für die Gebäudezustandsgröße festgelegt, sobald die Änderungsrate des Betriebsparameters einen Schwellwert unterschreitet. Es ist denkbar, dass der Betriebsparameter zur Ermittlung des Schätzwerts mit einem Korrekturfaktor beaufschlagt wird. Es ist auch denkbar, dass in einem analogen Verfahrensschritt die Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Temperatur, des sich in dem Gebäude befindlichen Fluids ermittelt wird. Insbesondere werden/wird die Fluidstromkenngröße und/oder eine weitere Fluidstromkenngröße, insbesondere die Umkehrfrequenz, anhand der Änderungsrate des Betriebsparameters angepasst. Insbesondere wird eine Umkehrung der Volumenstromrichtung durch ein Unterschreiten des Schwellwerts für die Änderungsrate ausgelöst. Insbesondere ist ein Faktor, um welchen bei der aktiven Anpassung die Fluidstromkenngröße und/oder eine weitere Fluidstromkenngröße erhöht und/oder verringert wird, abhängig von dem Betriebsparameter und/oder der Änderungsrate des Betriebsparameters. Alternativ wird in zumindest einem Verfahrensschritt ein aktueller Wert der Gebäudezustandsgröße aus zumindest einer vorherigen Erfassung der Gebäudezustandsgröße abgeschätzt, insbesondere extrapoliert. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft auf ein Sensorelement zu einer Erfassung zumindest einer Gebäudezustandsgröße, insbesondere des das Gebäude umgebenden Fluids, verzichtet werden.
  • Die erfindungsgemäße Gebäudelüftungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Gebäudelüftungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gebäud el üftu ngsvorrichtu ng,
    • 2 ein Diagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 3 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Gebäudelüftungsvorrichtung,
    • 4 eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Gebäudelüftungsvorrichtung,
    • 5 eine schematische Darstellung eines Diagramms eines alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • 6 eine weitere alternative erfindungsgemäße Gebäudelüftungsvorrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Gebäudelüftungsvorrichtung 10a für ein hier insbesondere skizzenhaft angedeutetes Gebäude 12a. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a umfasst zumindest einen Einlasskanal 14a zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude 12a. Bevorzugt ist der Einlasskanal 14a dazu vorgesehen, Luft aus einer das Gebäude 12a umgebenden Umgebung in das Gebäude 12a zu leiten. Vorzugsweise weist der Einlasskanal 14a eine Verzweigung 52a in einen Wärmeübertragungskanalabschnitt 48a und einen Bypass 50a auf. Vorzugsweise umfasst die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a eine Fluidschalteinheit 54a. Vorzugsweise ist die Fluidschalteinheit 54a an der Verzweigung 52a angeordnet. Alternativ ist die Fluidschalteinheit 54a in dem Wärmeübertragungskanalabschnitt 48a und/oder dem Bypass 50a angeordnet. Bevorzugt ist die Fluidschalteinheit 54a dazu vorgesehen einen Fluidstrom entlang zumindest zwei, insbesondere einstellbare, verschiedene Strömungsrichtungen 56a, 58a zu lenken. Insbesondere ist die Fluidschalteinheit 54a in zumindest einer Schaltstellung dazu vorgesehen, den Fluidstrom durch den Wärmeübertragungskanalabschnitt 48a zu lenken. Insbesondere ist die Fluidschalteinheit 54a in zumindest einer Schaltstellung dazu vorgesehen, den Fluidstrom durch den Bypass 50a zu lenken. Vorzugsweise strömen zumindest 75 %, bevorzugt 90 %, besonderes bevorzugt 95 %, der Gesamtfluidmenge in einer Schaltstellung der Fluidschalteinheit 54a entlang der entsprechenden Strömungsrichtung 56a, 58a. Die Fluidschalteinheit 54a ist beispielsweise als Drei-Wege-Ventil oder, insbesondere bei einer Anordnung im Bypass 50a, als Drosselklappe ausgebildet. Es ist auch vorstellbar, dass der Einlasskanal 14a, insbesondere anstelle der Verzweigung 52a, zwei fluidtechnisch getrennte Fluidführungseinheiten, mit insbesondere getrennten Ein- und/oder Ausgängen aufweist, von denen insbesondere jeweils nur einer gleichzeitig geöffnet werden kann. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a umfasst zumindest einen Auslasskanal 16a zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude 12a. Bevorzugt ist der Auslasskanal 16a dazu vorgesehen, Luft aus dem Gebäude 12a in die das Gebäude 12a umgebende Umgebung zu leiten. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a umfasst vorzugsweise zumindest ein Gehäuse 60a.
  • Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Wärmeübertragereinheit 18a zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragereinheit 18a als Gegenstrom-Schichtwärmetauscher, als Plattenwärmeübertrager, als Spiralwärmeübertrager, als Rohrwärmeübertrager und/oder als eine andere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einheit zum Übertragen von Wärme ausgebildet. Vorzugsweise tauscht die Wärmeübertragereinheit 18a Wärmeenergie zwischen dem Fluid in dem Auslasskanal 16a und dem Fluid in dem Einlasskanal 14a, insbesondere dem Fluid in dem Wärmeübertragungskanalabschnitt 48a, aus. Vorzugsweise dient die Wärmeübertragereinheit 18a zur Wärmerückgewinnung, insbesondere zur Vorerwärmung eines durch den Einlasskanal 14a strömenden Fluids, insbesondere durch eine Übertragung von Wärme von dem durch den Auslasskanal 16a strömenden Fluid auf das durch den Einlasskanal 14a strömende Fluid. In einer alternativen Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Wärmeübertragereinheit 18a als, insbesondere elektrische, Heiz- und/oder Kühleinheit ausgebildet ist. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Steuer- oder Regeleinheit 20a zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs 22a oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24a mittels der Wärmeübertragereinheit 18a. Insbesondere wird während des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24a das Fluid durch den Wärmeübertragungskanalabschnitt 48a geleitet. Insbesondere wird während des passiven Wärmeübertragungsbetriebs 22a das Fluid über den Bypass 50a geleitet. Vorzugsweise steuert die Steuer- oder Regeleinheit 20a die Fluidschalteinheit 54a, insbesondere zu einer Einstellung des passiven Wärmeübertragungsbetriebs 22a und/oder des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24a.
  • Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Regulierungseinheit 26a zu einer aktiven Anpassung 30a einer Fluidstromkenngröße, insbesondere eines Volumenstroms, des den Einlasskanal 14a durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22a. Die Regulierungseinheit 26a umfasst eine Fluidfördereinheit 32a mit einer, insbesondere stufenlos, einstellbaren Förderleistung zur aktiven Anpassung 30a der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms. Vorzugsweise ist die Fluidfördereinheit 32a als elektrisch betriebener Ventilator oder Lüfter ausgebildet. Vorzugsweise ist die Fluidfördereinheit 32a, insbesondere zu einer Einstellung einer Fluidstromkenngröße des durch den Einlasskanal 14a strömenden Fluids, im Einlasskanal 14a angeordnet. Vorzugsweise weist die Regulierungseinheit 26a analog eine, insbesondere baugleiche, weitere Fluidfördereinheit 34a im Auslasskanal 16a auf. Vorzugsweise umfasst die Regulierungseinheit 26a für die Fluidfördereinheit 32a und die weitere Fluidfördereinheit 34a zumindest eine gemeinsame Motoreinheit, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die Fluidfördereinheit 32a und die weitere Fluidfördereinheit 34a je zumindest eine eigene Motoreinheit aufweisen. Vorzugsweise wird die Regulierungseinheit 26a, insbesondere die Fluidfördereinheit 32a und/oder die weitere Fluidfördereinheit 34a, von der Steuer- oder Regeleinheit 20a gesteuert oder geregelt. Vorzugsweise sind die Fluidfördereinheit 32a und die weitere Fluidfördereinheit 34a, insbesondere über je eine eigene Getriebeeinheit, unabhängig voneinander steuer- oder regelbar. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Fluidfördereinheit 32a und die weitere Fluidfördereinheit 34a mit einem festen Förderleistungsverhältnis, insbesondere der gleichen Förderleistung, betrieben werden.
  • Die Steuer- oder Regeleinheit 20a umfasst zumindest ein, insbesondere regeltechnisches, Verzögerungsglied 36a zu einer stufenlosen Anpassung der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms. Insbesondere wird die Regulierungseinheit 26a über das Verzögerungsglied 36a angesteuert. Insbesondere werden mittels des Verzögerungsglieds 36a eine abrupte Änderung der mittels der Regulierungseinheit 26a, insbesondere der Fluidfördereinheit 32a, eingestellten Fluidstromkenngröße vermieden. Die Steuer- oder Regeleinheit 20a umfasst ein Prognosemodul 38a zu einer Vorhersage einer Gebäudezustandsgröße, insbesondere eines Temperierungsbedarfs, des Gebäudes 12a. Vorzugsweise umfasst die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a zumindest eine Sensoreinheit 64a, 66a zu einer Erfassung 78a einer aktuellen Gebäudezustandsgröße. Vorzugsweise umfasst die Steuer- oder Regeleinheit 20a eine Protokolleinheit 62a zu einem Hinterlegen von erfassten Gebäudezustandsgrößen und/oder verwendeten Fluidstromkenngrößen. Bevorzugt ist das Prognosemodul 38a dazu vorgesehen anhand der in der Protokolleinheit 62a hinterlegten Größen, einen zukünftigen Wert der Gebäudezustandsgröße zu ermitteln, insbesondere zu einer Modellprädiktiven Regelung. Vorzugsweise wird zumindest eine Gebäudetemperatur anhand einer Sensoreinheit 64a innerhalb des Auslasskanals 16a erfasst. Vorzugsweise wird zumindest eine Außentemperatur anhand einer Sensoreinheit 66a innerhalb des Einlasskanals 14a erfasst. Vorzugsweise umfasst die Gebäudelüftungsvorrichtung 10a zumindest eine Kommunikationseinheit. Vorzugsweise ist die Kommunikationseinheit in die Steuer- oder Regeleinheit 20a integriert. Es ist aber auch denkbar, dass die Kommunikationseinheit separat ausgebildet ist.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 39a zu einem Betrieb der Gebäudelüftungsvorrichtung 10a zu einer Lüftung des Gebäudes 12a. Vorzugsweise werden durch das Verfahren 39a zumindest drei Betriebszustände der Gebäudelüftungsvorrichtung 10a durchlaufen, insbesondere der aktive Wärmeübertragungsbetrieb 24a, der passive Wärmeübertragungsbetrieb 22a während einer aktiven Anpassung 30a und der passive Wärmeübertragungsbetrieb 22a auf einer regulären Stufe 68a. Vorzugsweise wird der aktive Wärmeübertragungsbetrieb 24a auf einer regulären Stufe, insbesondere der regulären Stufe 68a, durchgeführt. Vorzugsweise ist die reguläre Stufe 68a durch einen festgelegten Betriebsparameter der Regulierungseinheit 26a, insbesondere einer Drehzahl der Fluidfördereinheit 32a, definiert. Es ist vorstellbar, dass das Verfahren 39a mehrere reguläre Stufen, insbesondere mehrere diskrete Einstellungen für die Drehzahl der Fluidfördereinheit 32a, aufweist, insbesondere um eine gewünschte Fluidzusammensetzung innerhalb des Gebäudes 12a zu gewährleisten. Insbesondere ist es denkbar, dass anhand einer Messung mittels eines Fluidgütesensorelements der Sensoreinheit 64a innerhalb des Auslasskanals 16a die Steuer- oder Regeleinheit 20a eine der regulären Stufen auswählt. Alternativ kann eine reguläre Stufe beispielsweise, insbesondere bei einer festen Drehzahl der Fluidfördereinheit 32a, mittels einer zusätzlichen Drosselklappe realisiert werden.
  • Insbesondere wird im passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22a während der aktiven Anpassung 30a in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest mittels der Regulierungseinheit 26a der Gebäudelüftungsvorrichtung 10a eine Fluidstromkenngröße, insbesondere ein Volumenstrom, eines den Einlasskanal 14a und/oder den Auslasskanal 16a der Gebäudelüftungsvorrichtung 10a durchströmenden Fluids zumindest aktiv angepasst. Insbesondere wird die Fluidstromkenngröße gegenüber einem Wert der Fluidstromkenngröße in der regulären Stufe 68a angepasst. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße mittels der Steuer- oder Regeleinheit 20a angepasst. In zumindest einem Verfahrensschritt wird die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, im Zuge der aktiven Anpassung 30a um einen, insbesondere einstellbaren, konstanten Faktor geändert. In zumindest einem Verfahrensschritt wird die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, im Zuge der aktiven Anpassung 30a auf einen, insbesondere einstellbaren, Extremwert gebracht. Insbesondere wird die Fluidstromkenngröße mittels des Verzögerungsglieds 36a stufenlos angepasst. Vorzugsweise wird die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, während der aktiven Anpassung 30a gegenüber einer regulären Stufe 68a vergrößert, insbesondere maximiert.
  • In zumindest einem Verfahrensschritt wird eine Aktivierung 40a und/oder Deaktivierung 42a der aktiven Anpassung 30a der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, anhand eines Vergleichs 43a mit zumindest einer Referenzkenngröße, insbesondere einer Referenztemperatur, ausgelöst. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung 30a ausgelöst falls die Referenzgröße, insbesondere die Referenztemperatur, von einer Gebäudezustandsgröße über- und/oder unterschritten wird. Bevorzugt wird die aktive Anpassung 30a ausgelöst, wenn eine Gebäudetemperatur höher ist als ein vorgegebener Aktvierungsschwellwert. Vorzugsweise wird eine Gebäudetemperatur anhand eines Temperatursensors innerhalb des Auslasskanals 16a erfasst. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung 30a ausgelöst falls, insbesondere zusätzlich, eine Außentemperatur niedriger ist als die Gebäudetemperatur. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung 30a nur dann ausgelöst, wenn die Außentemperatur über einem Sicherheitsschwellwert liegt. Vorzugsweise wird die aktive Anpassung 30a deaktiviert, falls die Gebäudetemperatur unter einen vorgegebenen Deaktivierungsschwellwert fällt, die Außentemperatur größer ist als die Gebäudetemperatur und/oder die Außentemperatur unter dem Sicherheitsschwellwert liegt. Vorzugsweise ist der Deaktivierungsschwellwert höher als der Aktivierungsschwellwert.
  • In zumindest einem Verfahrensschritt wird ein Wechsel 44a zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22a oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb 24a durch eine Prognose 46a, insbesondere mittels des Prognosemoduls 38a, ausgelöst. Vorzugsweise wird, insbesondere mittels des Prognosemoduls 38a, zumindest eine extern erfasste Kenngröße zu einer Prognose 46a verarbeitet. Insbesondere wird in zumindest einem Verfahrensschritt ein Abruf 70a der extern erfassten Kenngröße durchgeführt. Vorzugsweise werden während des Abrufs 70a über ein Daten- und/oder Telekommunikationsnetz, insbesondere öffentlich zugängliche, Wetterdaten, insbesondere Wettervorhersagen, abgerufen. Zusätzlich oder alternativ werden währende des Abrufs 70a über eine Datenverbindung aktuelle Wetterdaten und/oder Gebäudezustandsdaten von externen, beispielsweise zu einer Gebäudeautomationsvorrichtung des Gebäudes 12a gehörende, Sensoren abgerufen. Es ist auch denkbar, dass eine externe erfasste Kenngröße mittels einer Benutzereingabe abgefragt wird. Vorzugsweise findet in zumindest einem Verfahrensschritt eine Auswertung 76a der Protokolleinheit 62a, insbesondere mittels des Prognosemoduls 38a, zu einer Prognose 46a statt. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Erfassung 78a eines aktuellen Werts einer Gebäudezustandsgröße und/oder einer Fluidstromkenngröße mittels der Sensoreinheiten 64a, 66a zu einer Prognose 46a durchgeführt. Bevorzugt wird eine Prognose 46a über einen zukünftigen Temperierungsbedarf des Gebäudes 12a erstellt. Wird beispielsweise ein zukünftiger Kühlbedarf prognostiziert und ist die aktuelle Außentemperatur kleiner als die aktuelle Gebäudetemperatur, wird bevorzugt zum passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22a gewechselt, um insbesondere das kältere Fluid wärmeneutral in das Gebäude 12a zu führen. Wird beispielsweise ein zukünftiger Kühlbedarf prognostiziert und ist die aktuelle Außentemperatur größer als die aktuelle Gebäudetemperatur, wird bevorzugt zum aktiven Wärmeübertragungsbetrieb 24a gewechselt, um insbesondere das einströmende Fluid vorzukühlen. Wird beispielsweise ein zukünftiger Heizbedarf prognostiziert und ist die aktuelle Außentemperatur größer als die aktuelle Gebäudetemperatur, wird bevorzugt zum passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22a gewechselt, um insbesondere das wärmere Fluid wärmeneutral in das Gebäude 12a zuführen. Wird beispielsweise ein zukünftiger Heizbedarf prognostiziert und ist die aktuelle Außentemperatur kleiner als die aktuelle Gebäudetemperatur, wird bevorzugt zum aktiven Wärmeübertragungsbetrieb 24a gewechselt, um insbesondere das einströmende Fluid vorzuwärmen.
  • In den 3 bis 6 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 3 bis 6 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Gebäudelüftungsvorrichtung 10b für ein Gebäude 12b. Insbesondere umfasst die Gebäudelüftungsvorrichtung 10b zwei räumlich getrennte, insbesondere im Wesentlichen baugleiche, Gebäudelüftungseinheiten 72b, 74b. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10b, insbesondere zumindest eine der Gebäudelüftungseinheiten 72b, 74b, umfasst zumindest einen Einlasskanal 14b zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude 12b, und/oder zumindest einen Auslasskanal 16b zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude 12b. Insbesondere weisen die Gebäudelüftungseinheiten 72b, 74b je zumindest einen gemeinsam ausgebildeten Ein- und/oder Auslasskanal auf. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10b, insbesondere zumindest eine der Gebäudelüftungseinheiten 72b, 74b, umfasst zumindest eine Wärmeübertragereinheit 18b zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragereinheit 18b als Regenerator, insbesondere Wärmeakkumulator, ausgebildet. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10b, insbesondere zumindest eine der Gebäudelüftungseinheiten 72b,74b, umfasst zumindest eine Steuer- oder Regeleinheit 20b zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs mittels der Wärmeübertragereinheit 18b. Vorzugsweise ist die Steuer- oder Regeleinheit 20b dazu vorgesehen, in dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb die Strömungsrichtung 56b des Fluids durch den gemeinsam ausgebildeten Ein- und/oder Auslasskanal in der Zeit, insbesondere periodisch, zu ändern, um insbesondere eine Funktion als Einlasskanal 14b und Auslasskanal 16b zu alternieren. Vorzugsweise ist in dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb die Strömungsrichtung 58b des Fluids zeitlich konstant. Vorzugsweise dient der Ein- und/oder Auslasskanal einer der Gebäudelüftungseinheiten 72b, 74b in dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb als Auslasskanal 16b und der Ein- und/oder Auslasskanal der anderen der Gebäudelüftungseinheiten 72b, 74b als Einlasskanal 14b. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10b, insbesondere zumindest eine der Gebäudelüftungseinheiten 72b,74b, umfasst zumindest eine Regulierungseinheit 26b zu einer aktiven Anpassung 30b einer Fluidstromkenngröße, insbesondere eines Volumenstroms, des den Einlasskanal 14b und/oder den Auslasskanal 16b durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Gebäudelüftungsvorrichtung 10b darf insbesondere auf die Beschreibung der 1 und 2 verwiesen werden. Insbesondere kann die Gebäudelüftungsvorrichtung 10b mit dem Verfahren 39a betrieben werden.
  • 4 zeigt eine Gebäudelüftungsvorrichtung 10c für ein Gebäude 12c. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10c umfasst zumindest einen Einlasskanal 14c zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude 12c, und/oder zumindest einen Auslasskanal 16c zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude 12c. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10c umfasst zumindest eine Wärmeübertragereinheit 18c zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10c umfasst zumindest eine Steuer- oder Regeleinheit 20c zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs 22c oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24c mittels der Wärmeübertragereinheit 18c. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10c umfasst zumindest eine Regulierungseinheit 26c zu einer aktiven Anpassung 30c einer Fluidstromkenngröße des den Einlasskanal 14c und/oder den Auslasskanal 16c durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22c. Vorzugsweise ist die Wärmeübertragereinheit 18c als Regenerator, insbesondere Wärmeakkumulator, ausgebildet. Insbesondere umfasst die Wärmeübertragereinheit 18c ein Wärmespeicherelement 80c, 82c. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10c umfasst zumindest eine Sensoreinheit 64c. Die Sensoreinheit 64c umfasst zumindest ein an der Wärmeübertragereinheit 18c angeordnetes Wärmeübertragersensorelement 65c, 67c. Das Wärmeübertragersensorelement 65c, 67c ist dazu vorgesehen, einen Betriebsparameter, insbesondere eine Temperatur, des Wärmespeicherelements 80c, 82c zu erfassen.
  • 5 zeigt ein Verfahren 39c zu einem Betrieb der Gebäudelüftungsvorrichtung 10c zu einer Lüftung des Gebäudes 12c. In zumindest einem Verfahrensschritt wird zumindest mittels der Regulierungseinheit 26c der Gebäudelüftungsvorrichtung 10c eine Fluidstromkenngröße eines einen Einlasskanal 14c und/oder einen Auslasskanal 16c der Gebäudelüftungsvorrichtung 10c durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22c aktiv angepasst. Die Fluidstromkenngröße und/oder eine weitere Fluidstromkenngröße werden/wird während eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24c aktiv angepasst. Insbesondere wird in dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb 24c eine Volumenstromrichtung durch den Einlasskanal 14c und/oder den Auslasskanal 16c in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen umgekehrt. Vorzugsweise wird eine Umkehrfrequenz einer Umkehrung der Volumenstromrichtung aktiv angepasst. Vorzugsweise wird auf einer regulären Stufe 68c eine Umkehrfrequenz durch die Steuer- oder Regeleinheit 20c auf einen von einem Benutzer oder einem Betriebsprogramm vorgegebenen Wert eingestellt und/oder geregelt. Vorzugsweise wird in einem Vergleich 43c eine Gebäudezustandsgröße, insbesondere die Gebäudetemperatur, mit einer weiteren Gebäudezustandsgröße, insbesondere der Außentemperatur und/oder einem Sollwert für die Gebäudetemperatur, als Referenzwert verglichen. Vorzugsweise wird abhängig von dem Vergleich 43c und/oder von einer Prognose 46c die aktive Anpassung 30c, 30c' aktiviert und/oder deaktiviert. Insbesondere wird abhängig von dem Vergleich 43c und/oder der Prognose 46c die Art der aktiven Anpassung 30c, 30c' ausgewählt. Insbesondere wird während der aktiven Anpassung 30c' innerhalb des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24c die Umkehrfrequenz abhängig von einem Betriebsparameter der Wärmeübertragereinheit 18c aktiv angepasst. Vorzugsweise wird während der aktiven Anpassung 30c zwischen den Wärmeübertragungsbetrieben 22c, 24c die Umkehrfrequenz auf einen Extremwert, bevorzugt auf einen Minimalwert, besonders bevorzugt auf null, gebracht.
  • Insbesondere wird zumindest in dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb 24c das Wärmespeicherelement 80c, 82c abwechselnd geladen und/oder entladen, insbesondere bei jeder Umkehrung der Volumenstromrichtung. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt ein Betriebsparameter, insbesondere eine Temperatur, des Wärmespeicherelements 80c, 82c erfasst. Insbesondere gleicht sich der Betriebsparameter des Wärmespeicherelements 80c, 82c abhängig von der Volumenstromrichtung der Gebäudezustandsgröße des in dem Gebäude 12c befindlichen Fluids, insbesondere der Gebäudetemperatur, und/oder der Gebäudezustandsgröße des das Gebäude 12c umgebenden Fluids, insbesondere der Außentemperatur, an. Vorzugsweise wird während der aktiven Anpassung 30c' innerhalb des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24c die Umkehrung der Volumenstromrichtung durch ein Unterschreiten eines Schwellwerts für die Differenz aus dem Betriebsparameter und der Gebäudezustandsgröße, insbesondere der Temperatur des sich in dem Gebäude 12c befindlichen Fluids und/oder des das Gebäude 12c umgebenden Fluids, ausgelöst. In zumindest einem Verfahrensschritt wird zumindest eine Gebäudezustandsgröße zu einer Steuerung der aktiven Anpassung 30c' innerhalb des aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24c geschätzt. Insbesondere wird zu einer Ermittlung der Gebäudezustandsgröße des sich in dem Gebäude 12c befindlichen Fluids, insbesondere der Gebäudetemperatur, und/oder der Gebäudezustandsgröße des das Gebäude 12c umgebenden Fluids, insbesondere der Außentemperatur, der Betriebsparameter erfasst. Insbesondere wird eine Änderungsrate des Betriebsparameters erfasst. Insbesondere wird die zu schätzende Gebäudezustandsgröße gleich dem Betriebsparameter gesetzt, sobald die Änderungsrate unter einen Schwellwert für die Änderungsrate fällt. Insbesondere wird eine Umkehrung der Volumenstromrichtung ausgelöst, wenn eine Differenz zwischen der Gebäudezustandsgröße, insbesondere der Außentemperatur und/oder der Gebäudetemperatur, und dem Betriebsparameter und/oder die Änderungsrate des Betriebsparameters unter einen Schwellwert fallen/fällt. Vorzugsweise werden Gebäudelüftungseinheiten 72c, 74c der Gebäudelüftungsvorrichtung 10c lokal, insbesondere dezentral, über im Wesentlichen baugleiche Steuer- oder Regelgruppen 86c, 88c der Steuer- oder Regeleinheit 20c gesteuert oder geregelt. Vorzugsweise kommunizieren die Steuer- oder Regelgruppen 86c, 88c drahtlos und/oder leitungsgebunden miteinander. Insbesondere synchronisieren die Steuer- oder Regelgruppen 86c, 88c ihre jeweilige Umkehrfrequenz. Insbesondere löst eine Umkehrung in einer Gebäudelüftungseinheit 72c, 74c eine Umkehrung in zumindest einer weiteren der Gebäudelüftungseinheiten 72c, 74c aus. Alternativ ist die Steuer- oder Regeleinheit zentral ausgebildet.
  • Die aktive Anpassung 30c zwischen den Wärmeübertragungsbetrieben 22c, 24c der Fluidstromkenngröße und/oder einer weiteren Fluidstromkenngröße umfasst einen Wechsel 44c zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22c und dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb 24c. Insbesondere wird eine Umkehrfrequenz bei der aktiven Anpassung 30c zwischen den Wärmeübertragungsbetrieben 22c, 24c derart verringert, dass das Fluid den Einlasskanal 14c und/oder den Auslasskanal 16c, insbesondere über eine der Umkehrfrequenz entsprechende Periodendauer gemittelt, zumindest im Wesentlichen wärmeneutral durchströmt. Insbesondere wird eine Umkehrung der Volumenstromdichte bis zu einem Widerruf durch ein Betriebsprogramm der Gebäudelüftungsvorrichtung 10c und/oder durch einen Benutzer vollständig eingestellt. Es ist jedoch auch denkbar, dass in dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22c eine Umkehrung der Volumenstromrichtung regelmäßig, beispielsweise einmal pro Tag, durchgeführt wird, insbesondere um eine Verschmutzung und/oder mechanische Verspannungen zu vermeiden. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Gebäudelüftungsvorrichtung 10c und/oder des Verfahrens 39c darf insbesondere auf die Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen werden.
  • 6 zeigt eine Gebäudelüftungsvorrichtung 10d für ein Gebäude 12d. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10d umfasst zumindest einen Einlasskanal 14d zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude 12d, und/oder zumindest einen Auslasskanal 16d zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude 12d. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10d umfasst zumindest eine Wärmeübertragereinheit 18d zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10d umfasst zumindest eine Steuer- oder Regeleinheit 20d zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs 22d oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs 24d mittels der Wärmeübertragereinheit 18d. Die Gebäudelüftungsvorrichtung 10d umfasst zumindest eine Regulierungseinheit 26d zu einer aktiven Anpassung 30d einer Fluidstromkenngröße des den Einlasskanal 14d und/oder den Auslasskanal 16d durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb 22d. Vorzugsweise umfasst die Gebäudelüftungsvorrichtung 10d zumindest eine Eingabeeinheit 84d. Insbesondere ist die Eingabeeinheit 84d zu einer Benutzereingabe, insbesondere zu einer Steuerung der Gebäudelüftungsvorrichtung 10d, vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Sensoreinheit 64d der Gebäudelüftungsvorrichtung 10d zu einer Messung einer Gebäudezustandsgröße, insbesondere des sich in dem Gebäude 12d befindlichen Fluids, in der Eingabeeinheit 84d integriert. Vorzugsweise kommuniziert die Eingabeeinheit 84d mit der Steuer- oder Regeleinheit 20d leitungsgebunden und/oder drahtlos. Vorzugsweise wird die Gebäudezustandsgröße des das Gebäude 12d umgebenden Fluids über eine Kommunikationseinheit der Gebäudelüftungsvorrichtung 10d von einem externen Sensor, insbesondere eines Smarthomesystems und/oder einer Heizungsanlage, abgefragt. Hinsichtlich weiterer Merkmale und/oder Funktionen der Gebäudelüftungsvorrichtung 10d darf insbesondere auf die Beschreibung der 1 bis 5 verwiesen werden.

Claims (14)

  1. Gebäudelüftungsvorrichtung für ein Gebäude (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einem Einlasskanal (14a; 14b; 14c; 14d) zu einem Einlass eines Fluids, insbesondere Luft, insbesondere in das Gebäude (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einem Auslasskanal (16a; 16b; 16c; 16d) zu einem Auslass des Fluids, insbesondere aus dem Gebäude (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einer Wärmeübertragereinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zu einem Austausch von Wärme mit dem Fluid in zumindest einem Betriebszustand und mit zumindest einer Steuer- oder Regeleinheit (20a; 20b; 20c; 20d) zu einer Einstellung zumindest eines passiven Wärmeübertragungsbetriebs (22a; 22c) oder eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs (24a; 24c) mittels der Wärmeübertragereinheit (18a; 18b; 18c; 18d), gekennzeichnet durch zumindest eine Regulierungseinheit (26a; 26b; 26c; 26d) zu einer aktiven Anpassung (30a; 30c) einer Fluidstromkenngröße, insbesondere eines Volumenstroms, des den Einlasskanal (14a; 14b; 14c; 14d) und/oder den Auslasskanal (16a; 16b; 16c; 16d) durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb (22a; 22c).
  2. Gebäudelüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungseinheit (26a; 26b; 26c; 26d) zumindest eine Fluidfördereinheit (32a; 32b; 32c; 32d) mit einer, insbesondere stufenlos, einstellbaren Förderleistung zur aktiven Anpassung (30a; 30c, 30c') der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, umfasst.
  3. Gebäudelüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regeleinheit (20a; 20b; 20c; 20d) zumindest ein, insbesondere regeltechnisches, Verzögerungsglied (36a; 36b; 36c; 36d) zu einer stufenlosen Anpassung der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, umfasst.
  4. Gebäudelüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regeleinheit (20a; 20b; 20c; 20d) zumindest ein Prognosemodul (38a; 38b; 38c; 38d) zu einer Vorhersage einer Gebäudezustandsgröße, insbesondere eines Temperierungsbedarfs, des Gebäudes (12a; 12b; 12c; 12d) umfasst.
  5. Gebäudelüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit (64c), welche zumindest ein an der Wärmeübertragereinheit (18c) angeordnetes Wärmeübertragersensorelement (65c, 67c) umfasst.
  6. Verfahren zu einem Betrieb einer Gebäudelüftungsvorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zu einer Lüftung eines Gebäudes (12a; 12b; 12c; 12d), wobei in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest mittels einer Regulierungseinheit (26a; 26b; 26c; 26d) der Gebäudelüftungsvorrichtung eine Fluidstromkenngröße, insbesondere ein Volumenstrom, eines einen Einlasskanal (14a; 14b; 14c; 14d) und/oder einen Auslasskanal (16a; 16b; 16c; 16d) der Gebäudelüftungsvorrichtung durchströmenden Fluids zumindest im passiven Wärmeübertragungsbetrieb (22a; 22c) aktiv angepasst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, im Zuge der aktiven Anpassung (30a; 30c) um einen, insbesondere einstellbaren, konstanten Faktor geändert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Fluidstromkenngröße, insbesondere der Volumenstrom, im Zuge der aktiven Anpassung (30a; 30c) auf einen, insbesondere einstellbaren, Extremwert gebracht wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine Aktivierung (40a; 40c) und/oder Deaktivierung (42a; 42c) der aktiven Anpassung (30a; 30c, 30c') der Fluidstromkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, anhand eines Vergleichs (43a; 43c) mit zumindest einer Referenzkenngröße, insbesondere einer Referenztemperatur, ausgelöst wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Wechsel (44a; 44c) zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb (22a; 22c) oder dem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb (24a; 24c) durch eine Prognose (46a; 46c), insbesondere mittels des Prognosemoduls (38a; 38c), ausgelöst wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt eine extern erfasste Kenngröße zu einer Prognose (46a; 46c) verarbeitet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidstromkenngröße und/oder eine weitere Fluidstromkenngröße während eines aktiven Wärmeübertragungsbetriebs (24c) aktiv angepasst werden/wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Anpassung (30c) der Fluidstromkenngröße und/oder einer weiteren Fluidstromkenngröße einen Wechsel zwischen dem passiven Wärmeübertragungsbetrieb (22c) und einem aktiven Wärmeübertragungsbetrieb (24c) umfasst.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest eine Gebäudezustandsgröße zu einer Steuerung der aktiven Anpassung (30c') geschätzt wird.
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