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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lüftungssystems eines Gebäudes, eine Zusatzeinrichtung und eine Push-Pull-Lüftungseinheit.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Lüftungssysteme bekannt. Neben zentralen Lüftungssystemen sind sogenannte „Push-Pull“-Lüftungssysteme verfügbar, die dezentral alternierend die Luft aus einem Innenbereich in einen Außenbereich (push) oder umgekehrt aus einem Außenbereich in einen Innenbereich (pull) bewegen.
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Die bekannten Lüftungssysteme haben gemeinsam, dass eine Kühlung der zugeführten Luft nur mittels aufwendiger technischer Einrichtungen, beispielsweise zentral angeordneter Wärmetauscher, möglich ist. Weiterhin ist der Umstand nachteilig, dass durch den Kühlungsprozess die Luft aus dem Lüftungssystem nur eine geringe Luftfeuchtigkeit aufweist, die von Menschen häufig als unangenehm empfunden wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben eines Lüftungssystems eines Gebäudes bereitzustellen, das die genannten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise löst.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Zur Lösung der Aufgabenstellung trägt ein Verfahren zum Betreiben eines Lüftungssystems eines Gebäudes bei, wobei das Lüftungssystem mindestens eine Push-Pull-Lüftungseinheit umfasst. Hierbei ist vorgesehen, einen Wasser-Sprühnebel in einen Luftstrom einer Push-Pull-Lüftungseinheit einzubringen (Verfahrensschritt a)).
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Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht einen adiabatischen Kühleffekt und gleichzeitig eine Befeuchtung der Raumluft. Die geschilderten Probleme des Standes der Technik werden somit zumindest teilweise gelöst.
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Das Lüftungssystem ist bei der Durchführung des Verfahrens insbesondere im oder am Gebäude (ortsfest) installiert. Das Lüftungssystem kann eingerichtet sein, Umgebungsluft (insbesondere Außenluft) in einen Raum oder mehrere Räume des Gebäudes zu fördern. Das Lüftungssystem kann eingerichtet sein, Raumluft aus einem Raum oder aus mehreren Räumen des Gebäudes nach außen in die Umgebung zu fördern. Dabei wird im bzw. mit dem Lüftungssystem mindestens ein Luftstrom erzeugt, der z.B. wahlweise in eine Strömungsrichtung oder entgegengesetzt geführt bzw. gefördert wird. Für den Richtungswechsel kann das Lüftungssystem eine oder mehrere Push-Pull-Lüftungseinheit(en) umfassen. Die Push-Pull-Lüftungseinheit kann wenigstens einen Ventilator umfassen, der im Strömungspfad angeordnet ist und wahlweise, basierend aus sensorischen Daten und/oder zu festgelegten oder berechneten Zeitintervallen seine Drehrichtung ändert. Es ist möglich, dass die Push-Pull-Lüftungseinheit einen (darin liegenden) festgelegten Abschnitt eines Strömungspfades des mit der Push-Pull-Lüftungseinheit geförderten Luftstroms begrenzt. Wasser-Sprühnebel kann in diesen Abschnitt eingeleitet und ggf. über den Querschnitt der Luftströmung bzw. des Strömungsweges verteilt eingebracht werden. Als Sprühnebel wird hier insbesondere nebelartig in der Luft schwebende zerstäubte Flüssigkeit verstanden. Bei einem Wasser-Sprühnebel ist zumindest ein Teil der Flüssigkeit Wasser. Wasser-Sprühnebel wird dem Luftstrom so zugeführt, dass dieser Wasser-Sprühnebel wenigstens teilweise im inneren Bereich der Push-Pull-Lüftungseinheit bereitsteht bzw. sich (auch) dort der adiabatische Kühleffekt einstellt.
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Der Wasser-Sprühnebel kann in Abhängigkeit der Strömungsrichtung der Push-Pull-Lüftungseinheit in den Luftstrom eingebracht werden. Sofern die Push-Pull-Lüftungseinheit mit einem Wärmetauscher verbunden ist, bewirkt ein Einbringen des Wasser-Sprühnebels im Push-Betrieb, also wenn die Raumluft durch die Push-Pull-Lüftungseinheit zum Wärmetauscher abgeführt wird, eine Kühlung des Wärmetauschers und damit eine zusätzliche Kühlung der Raumluft, wobei die Luft durch den Wärmetauscher getrocknet wird und somit (im Wesentlichen) nur ein Kühleffekt erwirkt wird.
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Ein Einbringen des Wasser-Sprühnebels im Pull-Betrieb, also bei einer Luftströmung von einem Außenbereich in einen Innenbereich, bewirkt es einen adiabatischen Kühleffekt und ein Befeuchten der Raumluft. Insbesondere bei hohen Außentemperaturen verbunden mit einer geringen Luftfeuchtigkeit wird das Befeuchten der Raumluft als angenehm empfunden.
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Der Wasser-Sprühnebel kann im Bereich des Auslasses im Innenbereich der Push-Pull-Lüftungseinheit bzw. dem Ende des (darin liegenden) festgelegten Abschnitt des Strömungspfades eingebracht werden.
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Wird der Wasser-Sprühnebel im Pull-Betrieb der Push-Pull-Lüftungseinheit eingebracht, wird eine Befeuchtung der Raumluft sowie eine Kühlung durch den adiabatischen Kühleffekt bewirkt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Zusatzeinrichtung zur Befestigung an einer Push-Pull-Lüftungseinheit. Die Zusatzeinrichtung weist eine Sprüheinrichtung auf, die einen (Wasser-)Sprühnebel in einen Luftstrom der Push-Pull-Lüftungseinheit abgeben kann.
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Die Zusatzeinrichtung kann Befestigungsmittel zur Verbindung mit einer Push-Pull-Lüftungseinheit aufweisen. Bevorzugt ist die Zusatzeinrichtung im Innenbereich und am Auslass einer Push-Pull-Lüftungseinheit anordenbar bzw. anbringbar. Letztes bezieht sich zumindest auf einen Teil der Sprüheinrichtung, welcher z. B. in den Strömungspfad des erzeugten Luftstroms hineinragt oder angrenzend dazu positionierbar ist. Die Zusatzeinrichtung kann fest und/oder lösbar an der Push-Pull-Lüftungseinheit befestigt werden, so dass diese auch nach Art eines Nachrüstmoduls für eine Push-Pull-Lüftungseinheit bereitgestellt werden kann. Die Sprüheinrichtung kann einen auskragenden Wasserleitungsabschnitt umfassen. Die Sprüheinrichtung kann eine oder mehrere Düse(n) zur Abgabe von fein (Wasser-)Sprühnebel aufweisen.
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Eine Befestigung einer Zusatzeinrichtung kann auf verschiedenste Art und Weise erfolgen, wobei die Befestigungsart wesentlich von der Beschaffenheit der Push-Pull-Lüftungseinheit beeinflusst wird. Beispielsweise kann eine Befestigung mittels elastischer Bänder, wie einem Gummiband, erfolgen oder auch durch andere Befestigungsmittel wie Befestigungsclips, Schrauben oder Klemmelementen realisiert werden. Denkbar wäre auch die Zusatzeinrichtung in Lamellen eines Luftauslasses einer Push-Pull-Lüftungseinheit, beispielsweise mittels Klemmen zu befestigen. Nicht zuletzt ist es auch möglich, die Zusatzeinrichtung an einer Wand in unmittelbarer Nähe zu der Push-Pull-Lüftungseinheit zu befestigen. Gegebenenfalls an der Push-Pull-Lüftungseinheit existierende Befestigungsklips für die Befestigung einer Abdeckung können (alternativ oder zusätzlich) für die Befestigung der Zusatzeinrichtung anstelle der Abdeckung benutzt werden. Für die Nachrüstung bauartunabhängiger Push-Pull-Lüftungseinheiten ist die Montage an der Wand mit Hilfe von Dübeln und Schrauben bevorzugt.
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Die Zusatzeinrichtung kann einen Wassertank zu Speicherung des Sprühwassers aufweisen. Der Wassertank ist dabei mit der Sprüheinrichtung derart verbunden, dass Wasser vom Wassertank zur Sprüheinrichtung fließen kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Wassertank in der Zusatzeinrichtung (im montierten Zustand an der Push-Pull-Lüftungseinheit) geodätisch höher als der Austrittspunkt des Wassers der Sprüheinrichtung angeordnet sein, um eine selbsttätige Entlüftung und Zuführung des Wassers aus dem Wassertank zur Sprüheinrichtung zu gewährleisten.
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Der Wassertank kann von der Zusatzeinrichtung abnehmbar gestaltet sein. Vorteilhaft kann so ein Befüllen des Wassertankes erleichtert werden. Der abnehmbare Wassertank kann, insbesondere unterseitig, ein Ventil aufweisen, das sich bei einem Abnehmen des Wassertankes aus der Zusatzeinrichtung selbsttätig schließt. So kann der Vorrang des Abnehmens des Wassertankes weiter vereinfacht werden, weil keine zusätzliche Verbindung zwischen Wassertank und Zusatzeinrichtung herzustellen ist.
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Die Zusatzeinrichtung kann (zusätzlich oder alternativ zum Wassertank) ein Anschlusselement für eine (stationäre) Wasserleitung umfassen. Diese Ausführung erscheint vorteilhaft, wenn ohnehin eine Wasserleitung in der Nähe des Installationsortes verfügbar ist. Ein Befüllen eines Wassertankes kann so in vorteilhafter Weise entfallen.
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Die Zusatzeinrichtung kann eine elektrisch oder mechanisch angetriebene Pumpe aufweisen. Eine Aufgabe der Pumpe kann darin bestehen, Druck für die Erzeugung des Wasser-Sprühnebels zu erzeugen. Die Pumpe sollte geeignet sein, einen Gasdruck aufzubauen, insbesondere einen Luftdruck, zur Erzeugung des Wasser-Sprühnebels. Eine mechanische Pumpe kann dabei ein Betätigungselement für eine Handbetätigung aufweisen, ähnlich einer Fahrradluftpumpe.
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Die Zusatzeinrichtung kann einen Druckspeicher für Wasser umfassen, der bevorzugt mit einer Pumpe verbunden ist. Als Vorteil des Druckspeichers wird angesehen, dass die Pumpe nicht für jede Inbetriebnahme der Sprüheinrichtung eingeschaltet werden muss. Die Pumpe kann einen Druck in dem Druckspeicher aufbauen, der für mehrere Sprühvorgänge oder eine bestimmte Sprühdauer ausreichend ist.
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Insbesondere in Verbindung mit einer mechanischen Pumpe ist ein Druckspeicher vorteilhaft, weil zur Gewährleistung der Funktion der Zusatzeinrichtung eine Betätigung der mechanischen Pumpe zeitlich beabstandet, beispielsweise nur einmal täglich, ausreichend ist.
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Die Zusatzeinrichtung kann einen Speicher für elektrische Energie umfassen, beispielsweise einen (wiederaufladbaren) Akkumulator. Der Speicher für elektrische Energie kann beispielsweise eine elektrisch angetriebene Pumpe mit Energie versorgen. Um den Energiespeicher zu laden, kann dieser abnehmbar ausgestaltet sein, und/oder einen Anschluss für eine Ladeeinrichtung aufweisen.
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Die Zusatzeinrichtung kann mindestens ein Ventil aufweisen, das die Verbindung zwischen Druckspeicher und Sprüheinrichtung und/oder die Wasserzuführung zur Sprüheinrichtung unterbrechen kann. In einer bevorzugten Ausführung ist das Ventil elektrisch ansteuerbar. Beispielsweise in Verbindung mit einem Speicher für elektrische Energie kann so ein alternierendes Einbringen eines Wasser-Sprühnebels in einen Luftstrom einer Push-Pull-Lüftungseinheit verwirklicht werden.
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Die Zusatzeinrichtung kann mit einer Push-Pull-Lüftungseinheit elektrisch und/oder elektronisch (bzw. datenleitend) verbindbar ausgeführt sein. Elektrizität und/oder Daten können über die Verbindung uni- oder bidirektional transportiert werden. Die elektrische Verbindung kann beispielsweise eine Versorgung der Push-Pull-Lüftungseinheit mit elektrischer Energie gewährleisten und/oder eine Steuerung bzw. Regelung der Zusatzeinrichtung durch Betriebsparameter der Push-Pull-Lüftungseinheit ermöglichen. Beispielsweise könnte die Information an die Zusatzeinrichtung übertragen werden, ob die Push-Pull-Lüftungseinheit sich im Push-Betrieb oder Pull-Betrieb befindet. Zudem könnte auch eine Steuerung der einzubringenden Wassermenge erfolgen.
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Die Zusatzeinrichtung kann eine Sensorik aufweisen, die Informationen zum Betriebszustand der Push-Pull-Lüftungseinheit erfasst. Die Information kann insbesondere eine Luftströmungsrichtung und/oder ein Volumenstrom der Luftströmung sein. Der Aspekt ermöglicht eine gezielte Steuerung der Zusatzeinrichtung in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Push-Pull-Lüftungseinheit, ohne dass eine Datenverbindung zwischen Zusatzeinrichtung und Push-Pull-Lüftungseinheit besteht. Die Sensorik kann noch zusätzliche Parameter, die für den Betrieb der Zusatzeinrichtung relevant erscheinen, erfassen, beispielsweise die Luftfeuchtigkeit in dem zu belüftenden Raum.
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Die Zusatzeinrichtung kann eine Bedieneinrichtung aufweisen. Über die Bedieneinrichtung kann beispielsweise die Stärke bzw. Intensität des Wasser-Sprühnebels eingestellt werden und/oder, ob der Wasser-Sprühnebel im Push-Betrieb und/oder Pull-Betrieb eingebracht werden soll. Eine weitere Einstellmöglichkeit könnte ein Zeitpunkt für die Aktivierung/Deaktivierung eines Sprühintervalls und/oder eine Sprühdauer sein.
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Als weiterer Aspekt wird eine Push-Pull-Lüftungseinheit vorgeschlagen, welche einen Wassertank und eine Sprüheinrichtung aufweist. Eine Push-Pull-Lüftungseinheit kann mit einer hier offenbarten Zusatzeinrichtung ausgestattet sein. Die Erläuterungen zu der Zusatzeinrichtung können entsprechend für die Charakterisierung der entsprechend ausgestatteten Push-Pull-Lüftungseinheit herangezogen werden.
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Die Merkmale und Funktionsweisen, die im Zusammenhang mit der Zusatzeinrichtung oder der Push-Pull-Lüftungseinheit offenbart sind, können auch zur Charakterisierung des Verfahrens herangezogen werden, und umgekehrt.
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Die Erfindung und das technische Umfeld werden nun anhand schematischer Figuren detailliert erläutert. Es stellen dar:
- 1: eine Darstellung einer hier vorgeschlagenen Zusatzeinrichtung, und
- 2: eine Darstellung einer Push-Pull-Lüftungseinheit.
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1 zeigt eine Darstellung einer hier vorgeschlagenen Zusatzeinrichtung 2, welche an einem Auslass einer Push-Pull-Lüftungseinheit 1 befestigt sein kann. Der Auslass der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 kann Lamellen 17 aufweisen, mittels derer der Auslass verschließbar ist. Die Zusatzeinrichtung 2 kann mittels Befestigungsmitteln, hier ausgeführt als Gummibänder 21, befestigt sein. Die Gummibänder 21 können zudem Haken aufweisen, die die Außenkante des Auslasses der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 umgreifen und so die Zusatzeinrichtung 2 an der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 fixieren.
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Die Zusatzeinrichtung 2 kann einen abnehmbaren Wassertank 24 aufweisen. In der 1 nicht ersichtlich kann hinter dem Wassertank 24 eine Pumpe 26 angeordnet sein, die über eine steckbare Leitung mit dem Wassertank 24 verbunden sein kann. Im Bereich der Lamellen 17 des Auslasses 15 der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 kann eine Zusatzeinrichtung 2 mit Sprüheinrichtung 22 angeordnet sein, hier ausgebildet als vier Sprühlanzen, die einen Wasser-Sprühnebel direkt im Luftstrom der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 ausbringen.
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Über eine elektrische Verbindung 23 kann die Zusatzeinrichtung 2 mit der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 elektrisch verbunden sein. Über die elektrische Verbindung 23 kann die Pumpe 26 mit elektrischer Energie versorgt werden und auch der Betriebszustand der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 übermittelt werden.
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Die Zusatzeinrichtung 2 kann eine Bedieneinrichtung 25 aufweisen. Diese ermöglicht einem Nutzer einzustellen, ob der Wasser-Sprühnebel im Push- oder im Pull-Betrieb oder in beiden Betriebsarten der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 eingebracht werden soll. Bevorzugt ist zudem eine Einstellung der abgegebenen Wassermenge durch die Sprüheinrichtung 22 möglich.
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In einer Weiterbildung kann die Zusatzeinrichtung 2 auch einen in der 1 nicht gezeigten Sensor 28 zur Erkennung der Strömungsrichtung der Push-Pull-Lüftungseinheit 1 aufweisen.
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2 veranschaulicht eine Push-Pull-Lüftungseinheit 1 mit einer Zusatzeinrichtung 2. Die Push-Pull-Lüftungseinheit 1 hat stirnseitig zwei Flansche 11, zwischen denen sich ein Strömungspfad 12 erstreckt. Der Strömungspfad 12 kann frei entlang einer Strömungsrichtung 13 durchströmbar oder z. B. mit einem Wärmetauscher 14 versehen sein. An einem Flansch 11 bzw. einem Auslass 15 kann ein Ventilator 16 vorgesehen sein. An dem Auslass 15 ist eine Zusatzeinrichtung 2 vorgesehen, wobei deren Sprüheinrichtung 22 dort den Querschnitt überspannt und gleichmäßig Wasser-Sprühnebel in den Luftstrom abgeben kann. Die Zusatzeinrichtung 2 umfasst einen Wasser-Druckspeicher 27 und eine Pumpe 26, mit der das Wasser hin zur Sprüheinrichtung 22 gefördert werden kann. Hierfür ist auch eine Kontrolleinheit 29 vorgesehen sein, die den Betrieb der Pumpe 26 z.B. aufgrund mittels eines Sensors 28 gewonnenen (Strömungs- und/oder Temperatur-)Daten regelt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Push-Pull-Lüftungseinheit
- 11
- Flansch
- 12
- Strömungspfad
- 13
- Strömungsrichtung
- 14
- Wärmetauscher
- 15
- Auslass
- 16
- Ventilator
- 17
- Lamellen
- 2
- Zusatzeinrichtung
- 21
- Gummiband
- 22
- Sprüheinrichtung
- 23
- elektrische Verbindung
- 24
- Wassertank
- 25
- Bedieneinrichtung
- 26
- Pumpe
- 27
- Druckspeicher
- 28
- Sensor
- 29
- Kontrolleinheit
