DE102021119912A1

DE102021119912A1 - Verfahren zur Herstellung einer Lüftungsanlage sowie Luftfiltereinheit zum Einbau in eine Lüftungsanlage

Info

Publication number: DE102021119912A1
Application number: DE102021119912.3A
Authority: DE
Inventors: Marc Schmidt; Heiko Manstein
Original assignee: AAF Lufttechnik GmbH
Current assignee: AAF Lufttechnik GmbH
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2023-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lüftungsanlage (1) umfassend eine zentrale Luftzufuhreinrichtung (2) sowie ein Luftverteilsystem (3) mit wenigstens einem Luftauslass (6), wobei das Luftverteilsystem (3) einen Luftkanal (4) umfasst, der die zentrale Luftzufuhreinrichtung (2) mit dem wenigstens einen Luftauslass (6) verbindet, wobei die zentrale Luftzufuhreinrichtung (2) eine erster Ventilator (21) aufweist, um die Luft durch das Luftverteilsystem (3) zu fördern, wobei in dem Luftverteilsystem (3) eine Luftfiltereinheit (10) mit einem ersten Luftfilter (11) angeordnet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfiltereinheit (10) einen zweiter Ventilator (12) sowie eine Steuereinheit (13) für den zweiter Ventilator (12) aufweist, wobei die Steuereinheit (13) dazu eingerichtet ist, den zweiter Ventilator (12) derart zu steuern, dass der Durchströmungswiderstand des ersten Luftfilters (11) ganz oder teilweise kompensiert wird. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Luftfiltereinheit zum Einbau in eine Lüftungsanlage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lüftungsanlage umfassend eine zentrale Luftzufuhreinrichtung sowie ein Luftverteilsystem mit wenigstens einem Luftauslass, wobei das Luftverteilsystem einen Luftkanal umfasst, der die zentrale Luftzufuhreinrichtung mit dem wenigstens einem Luftauslass verbindet, wobei die zentrale Luftzufuhreinrichtung einen ersten Ventilator aufweist, um die Luft durch das Luftverteilsystem zu fördern. Die Erfindung betrifft zudem eine Luftfiltereinheit zum Einbau in eine einen ersten Ventilator aufweisende Lüftungsanlage, umfassend ein Gehäuse, das einen Luftzufuhranschluss und einen Luftabgabeanschluss aufweist, wobei das Gehäuse eine Aufnahme für einen Luftfilter aufweist.
Derartige Lüftungsanlagen und Luftfiltereinheiten sind bekannt. Sie werden insbesondere in größeren Gebäuden eingesetzt, in denen den Räumen durch die Lüftungsanlage Luft zugeführt wird. Die Lüftungsanlagen können dabei als Umluftanlagen ausgestaltet sein und/oder Frischluft zuführen. Die Lüftungsanlagen können dabei auch mit Luftfiltern ausgerüstet sein.
In der Praxis zeigt sich jedoch, dass bestehende Lüftungsanlagen regelmäßig die Luft nicht in der Weise filtern können, wie dies aufgrund gestiegener Anforderungen derzeit gewünscht wird. Das gilt insbesondere für besonders kleine Partikel, bis hin zu Bakterien und Viren. Die COVID-19-Pandemie hat besonders deutlich gezeigt, dass eine hochwertige Filterung, die auch Viren erfasst, essentiell ist. Bestehende Anlagentypen können aber nicht ohne Weiteres mit besseren Filtern ausgerüstet werden, da die Komponenten der Anlage hierfür nicht ausgelegt sind.
Daher stellt sich die Erfindung der Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer Lüftungsanlage sowie eine Luftfiltereinheit anzugeben, die es ermöglichen, eine verbesserte Abscheidung von Partikeln zu erreichen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Lüftungsanlage umfassend eine zentrale Luftzufuhreinrichtung sowie ein Luftverteilsystem mit wenigstens einem Luftauslass gelöst, wobei das Luftverteilsystem einen Luftkanal umfasst, der die zentrale Luftzufuhreinrichtung mit dem wenigstens einen Luftauslass verbindet, wobei die zentrale Luftzufuhreinrichtung einen ersten Ventilator aufweist, um die Luft durch das Luftverteilsystem zu fördern, wobei in dem Luftverteilsystem eine Luftfiltereinheit mit einem ersten Luftfilter angeordnet wird, wobei die Luftfiltereinheit einen zweiten Ventilator sowie eine Steuereinheit für den zweiten Ventilator aufweist, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator derart zu steuern, dass der Durchströmungswiderstand des ersten Luftfilters ganz oder teilweise kompensiert wird.
Die vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Luftfiltereinheit zum Einbau in eine einen ersten Ventilator aufweisende Lüftungsanlage, umfassend ein Gehäuse, das einen Luftzufuhranschluss und einen Luftabgabeanschluss aufweist, gelöst, wobei das Gehäuse eine Aufnahme für einen Luftfilter sowie einen zweiten Ventilator aufweist, wobei eine Steuereinheit für den zweiten Ventilator vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator derart zu steuern, dass der Strömungswiderstand des ersten Luftfilters ganz oder teilweise kompensiert wird.
Das beanspruchte Verfahren und die beanspruchte Luftfiltereinheit ermöglichen es, eine besonders gute Filterung der Luft zu erreichen. Insbesondere können besonders hochwertige Filter, wie insbesondere Hochleistungs-Partikelfilter und Schwebstofffilter, eingesetzt werden. Damit können auch besonders kleine Partikel, wie Feinstaub, Bakterien und Viren, besonders effektiv aus der Luft abgeschieden werden. Insbesondere wird auch die Abscheidung von sehr feinen Aerosolen, die mit Corona-Viren, anderen Viren und/oder Bakterien beladen sein können, in Lüftungsanlagentypen ermöglicht, in denen dies bisher nicht oder nur unzureichend möglich war. Die Filter können dabei auch in Bestandsanlagen, die hierfür nicht ausgelegt waren, nachträglich eingebaut werden. Auf diese Weise wird eine Nachrüstung ermöglicht. Da der Strömungswiderstand des ersten Luftfilters durch den zweiten Ventilator ganz oder teilweise kompensiert wird, werden unerwünschte Auswirkungen, wie insbesondere ein unerwünschter Druckanstieg, in dem Luftverteilsystem weitgehend vermieden. Damit kann das bisherige Luftverteilsystem gegebenenfalls auch ohne Änderungen weiterverwendet werden. Zudem wird aufgrund der Kompensation des Strömungswiderstands eine Verminderung der Lüftungsleistung der Lüftungsanlage vermieden. Die hochwertigen Filter können auch in Neuanlagen eingesetzt werden. Diese können dabei einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Insbesondere müssen die Druckverhältnisse der zentralen Luftzufuhreinrichtung wie auch die Querschnitte des Luftverteilsystems nicht erhöht werden, um den Einsatz hochwertiger Filter zu ermöglichen. Zudem kann die Steuerung der Anlage störungsarm und kostengünstig umgesetzt werden.
Nachfolgend werden weitere Merkmale der Erfindung beschrieben. Diese betreffen jeweils das beanspruchte Verfahren und die beanspruchte Luftfiltereinheit.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit eine Sensorik aufweist, die einen ersten Sensor umfasst, der ein erstes von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter abhängiges Messsignal erzeugt, wobei die Steuerung des zweiten Ventilators unter Verwendung des ersten Messsignals erfolgt. Auf diese Weise kann der Strömungswiderstand des ersten Luftfilters wirksam kompensiert werden, wobei eine negative Beeinflussung der Lüftungsanlage weitgehend vermieden werden kann.
Erfindungsgemäß kann der erste Sensor ein Anemometer sein. Weiterhin ist bevorzugt, dass der erste Sensor einen Flügelradsensor, einen Drucksensor und/oder einen Heizdrahtsensor umfasst. Vorzugsweise umfasst der erste Sensor einen Drucksensor zur Erfassung eines Luftdrucks. Da der Luftdruck von der Luftströmung abhängt, kann anhand des Luftdrucks die Luftströmung besonders einfach erfasst werden.
Dabei ist bevorzugt, wenn die Sensorik (insbesondere mit dem ersten Sensor) einen Differenzdruck zwischen einer ersten Messstelle und einer zweiten Messstelle erfasst, wobei die erste Messstelle in Strömungsrichtung vor dem ersten Luftfilter und die zweite Messstelle in Strömungsrichtung hinter dem ersten Luftfilter liegt. Auf diese Weise kann ein Druckabfall am ersten Luftfilter ermittelt und damit der Strömungswiderstand des ersten Luftfilters besonders wirksam kompensiert werden, wobei eine negative Beeinflussung der Lüftungsanlage weitgehend vermieden werden kann. Vorzugsweise regelt die Steuereinheit den zweiten Ventilator unter Verwendung des Differenzdrucks.
In diesem Zusammenhang kann an den Luftfilter anschließend anströmseitig eine erste Kammer und abströmseitig eine zweite Kammer ausgebildet sein, wobei die erste Messstelle in oder an der ersten Kammer und die zweite Messstelle in oder an der zweiten Kammer angeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Kammer in dem Gehäuse der Luftfiltereinheit angeordnet.
Zur Erfassung des Differenzdrucks kann der erste Sensor über jeweils eine Luftleitung mit der ersten und der zweiten Messstelle verbunden sein.
Dabei ist bevorzugt, wenn die Steuereinheit den zweiten Ventilator unter Verwendung des ersten Messsignals regelt.
Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass die Sensorik einen zweiten Sensor umfasst, der ein zweites von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter abhängiges Messsignal erzeugt, wobei die Steuerung des zweiten Ventilators unter Verwendung des zweiten Messsignals erfolgt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Sensorik einen dritten Sensor umfasst, der ein drittes von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter abhängiges Messsignal erzeugt, wobei die Steuerung des zweiten Ventilators unter Verwendung des dritten Messsignals erfolgt.
Erfindungsgemäß können der zweite und der dritte Sensor Anemometer sein. Insbesondere können der zweite und der dritte Sensor Flügelradsensoren, Drucksensoren und/oder Heizdrahtsensoren umfassen. Vorzugsweise sind der zweite und der dritte Sensor Drucksensoren zur Erfassung eines Luftdrucks. Vorzugsweise regelt die Steuereinheit den zweiten Ventilator (auch) unter Verwendung des zweiten und/oder dritten Messsignals.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Sensor der ersten Messstelle und der zweite Sensor der zweiten Messstelle zugeordnet ist, wobei die Steuereinheit aus dem ersten und zweiten Sensorsignal einen Differenzdruck zwischen der ersten und zweiten Messstelle ermittelt und den zweiten Ventilator unter Verwendung des Differenzdrucks steuert.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit einen ersten Speicherwert für den Differenzdruck speichert und die Steuereinheit den zweiten Ventilator so steuert (vorzugsweise regelt), dass der Differenzdruck den ersten Speicherwert nicht dauerhaft überschreitet.
Dabei ist bevorzugt, wenn der Speicherwert einem Differenzdruck zwischen -50 Pa und +250 Pa (vorzugsweise zwischen -20 Pa und 100 Pa) entspricht.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der zweite Ventilator zwischen der ersten Messstelle und dem ersten Luftfilter angeordnet ist. Das trägt zu einer besonders kompakten Bauform bei. Erfindungsgemäß kann der zweite Ventilator aber auch zwischen der zweiten Messstelle und dem ersten Luftfilter angeordnet sein.
Erfindungsgemäß ist weiterhin bevorzugt, dass die Steuereinheit den zweiten Ventilator dezentral steuert oder regelt. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass keine elektrische und/oder elektronische Steuerverbindung von der Steuereinheit zur zentralen Luftzufuhreinrichtung oder deren Steuerung vorgesehen ist. Das trägt nicht nur zu reduzierten Kosten bei, sondern erleichtert den Einbau der Luftfiltereinheit in bestehende Anlagen.
Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass die Steuereinheit den zweiten Ventilator automatisch in Abhängigkeit eines von der Sensorik der Steuereinheit ermittelten Messsignals ein- und/oder ausschaltet. Vorzugsweise erfolgt das Ein- und/oder Ausschalten anhand eines von einem Luftdruck in dem Luftverteilsystem abhängigen Messsignals. Damit kann auf zuverlässige Weise der zweite Ventilator automatisch eingeschaltet werden, wenn der erste Ventilator der zentralen Luftzufuhreinrichtung eingeschaltet wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensorik einen Luftdruck in einer ersten Kammer in Strömungsrichtung vor dem ersten Luftfilter und/oder einer zweiten Kammer in Strömungsrichtung nach dem ersten Luftfilter erfasst. Vorzugsweise wird der Luftdruck durch den zweiten Sensor in der ersten Kammer und/oder den dritten Sensor in der zweiten Kammer erfasst.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator automatisch einzuschalten, wenn ein über dem Umgebungsdruck liegender Einschaltdruck detektiert wird, der von dem ersten Ventilator der zentralen Luftzufuhreinheit erzeugt wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator automatisch einzuschalten, wenn ein Druckanstieg detektiert wird, der von dem ersten Ventilator der zentralen Luftzufuhreinheit erzeugt wird. Der Einschaltdruck bzw. ein Druckanstieg kann durch den ersten und/oder den zweiten und/oder den dritten Sensor gemessen werden.
Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass in der Steuereinheit ein Wert für den Einschaltdruck gespeichert wird, wobei der zweite Ventilator eingeschaltet wird, wenn durch die Sensorik (insbesondere mit dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor und/oder dem dritten Sensor) ein Druck ermittelt wird, der über dem Einschaltdruck liegt.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator automatisch auszuschalten, wenn die Sensorik (insbesondere mit dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor und/oder dem dritten Sensor) eine Druckänderung (vorzugsweise einen Druckabfall) misst, der darauf zurückgeht, dass der erste Ventilator der zentralen Einheit ausgeschaltet wird und/oder wenn die Sensorik (mit dem ersten und/oder zweiten und/oder dritten Sensor) einen Druck detektiert, der einen in der Steuereinheit gespeicherten Ausschaltdruck erreicht oder unterschreitet.
In bevorzugter Weise kann dabei vorgesehen sein, dass der gespeicherte Ausschaltdruck zwischen 0 Pa und 20 Pa beträgt.
Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Luftfiltereinheit von der zentralen Luftzufuhreinrichtung räumlich getrennt ist.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, wenn der wenigstens eine Luftauslass in einem Gebäude dezentral angeordnet ist. Insbesondere kann die Luftzufuhreinrichtung an einer zentralen Stelle im Gebäude (z. B. im Keller oder einem Technikraum) angeordnet sein, während die Luftauslässe dezentral in einzelnen Räumen angeordnet sind.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Luftfiltereinheit wenigstens einem dezentralen Luftauslass zugeordnet ist.
Der erste Ventilator kann für die Grundförderung der Luft in der Lüftungsanlage sorgen, während der zweite Ventilator vorzugsweise im Wesentlichen nur den Strömungswiderstand des ersten Luftfilters kompensiert.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der zweite Ventilator als Hilfsventilator ausgestaltet ist, der dazu dient, im Wesentlichen nur den Strömungswiderstand des ersten Luftfilters auszugleichen, während die Förderung des Luftstroms in dem Luftverteilsystem im Wesentlichen über den ersten Ventilator der zentralen Luftzufuhreinrichtung erfolgt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die zentrale Einrichtung zur Luftzufuhr einen zweiten Luftfilter umfasst.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die zentrale Luftzufuhreinrichtung einen ersten Ansaugstutzen für Frischluft und/oder einen zweiten Ansaugstutzen für Umluft aufweist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Luftkanal Luftkanalabschnitte aufweist, die die zentrale Luftzufuhreinrichtung mit den dezentralen Luftauslässen verbinden. Vorzugsweise ist die Luftfiltereinheit über wenigstens einen der Luftkanalabschnitte mit der zentralen Luftzufuhreinrichtung verbunden.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Luftfiltereinheit ein Gehäuse aufweist, in dem der erste Luftfilter und der zweite Ventilator angeordnet sind. Vorzugsweise sind auch der erste Sensor sowie ggf. der zweite und der dritte Sensor in oder an dem Gehäuse angeordnet. Dabei ist bevorzugt, wenn das Gehäuse der Luftfiltereinheit gesondert von der zentralen Luftzufuhreinrichtung angeordnet ist. Weiterhin ist bevorzugt, dass in dem Gehäuse die erste und die zweite Kammer angeordnet sind. Das Gehäuse kann einen Anschluss für einen ersten Luftkanalabschnitt aufweisen, durch den der Luftfiltereinheit Luft von der zentralen Luftzufuhreinrichtung zugeführt wird. Zudem kann das Gehäuse einen Anschluss für einen zweiten Luftkanalabschnitt aufweisen, durch den zu einem dezentralen Luftauslass Luft abgeführt wird.
Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass die Lüftungsanlage einen Wärmetauscher zur Kühlung und/oder Erwärmung der Luft aufweist. Der Wärmetauscher kann dabei der zentralen Luftzufuhreinrichtung oder der Luftfiltereinheit zugeordnet sein. Vorzugsweise ist der Wärmetauscher der zentralen Luftzufuhreinrichtung zugeordnet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Luftverteilsystem mehrere dezentrale Luftauslässe umfasst, wobei wenigstens einem der dezentralen Luftauslässe die Luftfiltereinheit zugeordnet ist.
Erfindungsgemäß können in der Lüftungsanlage mehrere Luftfiltereinheiten vorgesehen sein. Vorzugsweise sind diese jeweils einem oder mehreren der dezentralen Luftauslässe zugeordnet.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, dass die Luftfiltereinheit dezentral angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Luftfilter ein Filterelement der Filterklassen ePM₁, ePM_2,5 oder ePM₁₀ nach DIN EN ISO 16890-1:2017-08 umfasst. Besonders bevorzugt ist das Filterelement ein HEPA-Filter. Vorzugsweise umfasst der erste Luftfilter ein Filterelement der Filterklasse H13, H14, U15, U16, E10, E11 oder E12 nach DIN EN 1822-1:2019-10 (oder ISO 29463-1:2017-09). Weiterhin ist bevorzugt, wenn der erste Luftfilter ein Filterelement nach der Norm ASHRAE 52.2 umfasst.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuereinheit die Förderleistung des zweiten Ventilators einstellt. Dies kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Ventilators verändert wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Steuereinheit einen Mikroprozessor auf, um den zweiten Ventilator zu steuern (vorzugsweise zu regeln).
Vorzugsweise weist das Luftverteilsystem mehrere dezentrale Luftauslässe auf.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der erste Luftfilter einen Vliesstoff aufweist.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere auch, dass die Luftfiltereinheit nachträglich in das Luftverteilsystem eingebaut wird. Daher betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Aufrüstung einer bestehenden Lüftungsanlage, wobei in dem Luftverteilsystem die Luftfiltereinheit nachträglich eingefügt wird, wobei die Luftfiltereinheit den zweiten Ventilator sowie die Steuereinheit für den zweiten Ventilator aufweist und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator derart zu steuern, dass der Durchströmungswiderstand des ersten Luftfilters ganz oder teilweise kompensiert wird.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen.
Es zeigen:

1: eine erfindungsgemäße Lüftungsanlage;
2: eine erfindungsgemäße Luftfiltereinheit;
3: eine Lüftungsanlage nach dem Stand der Technik.

1 zeigt schematisch eine Lüftungsanlage 1, umfassend eine zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 sowie ein Luftverteilsystem 3. Das Luftverteilsystem 3 umfasst einen Luftkanal 4 unter anderem mit den Luftkanalabschnitten 5, 5', die die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 mit dezentral im Gebäude angeordneten Luftauslässen 6 verbinden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind schematisch vier Räume 30 dargestellt, in denen jeweils ein Luftauslass 6 angeordnet ist. Die Luftauslässe 6 sind über die Luftkanalabschnitte 5 und 5` mit der zentralen Luftzufuhreinrichtung 2 strömungsleitend verbunden.
Die Lüftungsanlage 1 umfasst weiterhin Luftabfuhröffnungen 7, über die Luft aus den jeweiligen Räumen 30 abgeführt und zu der zentralen Luftzufuhreinrichtung 2 zurückgeführt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielhaft in jedem der Räume 30 eine Luftabfuhröffnung 7 vorgesehen. Der Luftkanal 4 des Luftverteilsystems 3 umfasst Luftkanalabschnitte 5", 5'", die die Luftabfuhröffnungen 7 mit der zentralen Luftzufuhreinrichtung 2. Die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 weist einen ersten Ansaugstutzen 8 für Frischluft und einen zweiten Ansaugstutzen 9 für Umluft auf. Weiterhin umfasst die Lüftungsanlage einen Auslass für Luft, der in 1 durch einen nach außen weisenden Pfeil angedeutet ist. Der Luftkanalabschnitt 5'" ist dabei an den ersten Ansaugstutzen 8 angeschlossen.
Die Lüftungsanlage 1 umfasst wenigstens eine Luftfiltereinheit 10, die in dem Luftverteilsystem 3 angeordnet ist. Die Luftfiltereinheiten 10 sind dabei von der zentralen Luftzufuhreinrichtung 2 getrennt angeordnet. 1 gibt dabei eine Reihe von möglichen Einbauorten für die Luftfiltereinheiten 10 an. Bei der praktischen Umsetzung würde typischerweise nicht an allen angegebenen möglichen Stellen gleichzeitig Luftfiltereinheiten 10 vorgesehen werden. Eine sinnvolle Ausgestaltung wäre beispielsweise, jedem Luftauslass 6 jeweils eine der Luftfiltereinheiten 10 dezentral zuzuordnen und dementsprechend in den Luftkanalabschnitten 5` anzuordnen. Es ist aber auch möglich, die Luftfiltereinheiten 10 in dem Luftkanalabschnitt 5 anzuordnen. Dies bietet die Möglichkeit, mit einer Luftfiltereinheit mehrere Luftauslässe zu versorgen. Die Luftfiltereinheit 10 kann aber auch, wie dargestellt, abluftseitig in dem Luftkanalabschnitten 5" oder 5"' angeordnet werden.
In 1 ist weiterhin zu erkennen, dass die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 einen ersten Ventilator 21 aufweist, um die Luft durch das Luftverteilsystem 3 zu fördern.
2 zeigt genauer die Luftfiltereinheit 10 in schematischer Darstellung. Diese umfasst einen ersten Luftfilter 11 sowie einen zweiten Ventilator 12. Die Luftfiltereinheit 10 weist weiterhin ein Gehäuse 16 auf, in dem der zweite Ventilator 12 und der erste Luftfilter 11 angeordnet sind. Der erste Luftfilter 11 ist auswechselbar in dem Gehäuse 16 aufgenommen. Während der erste Ventilator 21 dafür sorgt, dass die Luft durch das Luftverteilsystem 3 gefördert wird, stellt der zweiter Ventilator 12 der Luftfiltereinheit 10 einen Hilfsventilator dar, der dazu dient, im Wesentlichen nur den Strömungswiderstand des ersten Luftfilters 11 auszugleichen. Weiterhin ist eine nur schematisch dargestellte Steuereinheit 13 für den zweiten Ventilator 12 vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator 12 derart zu steuern, dass der Durchströmungswiderstand des ersten Luftfilters 11 ganz oder teilweise kompensiert wird. Steuereinheit 13 weist eine Sensorik auf, die einen ersten Sensor 14 umfasst.
Der erste Sensor 14 erzeugt dabei ein von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter 11 abhängiges Messsignal. Der erste Sensor 14 ist im dargestellten Beispiel ein Drucksensor zur Erfassung des Luftdrucks. Der erste Sensor 14 erfasst dabei den Differenzdruck Δp₁₂ zwischen einer ersten und einer zweiten Messstelle 15, 18. Hierzu ist der ersten Sensor über Luftleitungen mit der ersten und der zweiten Messtelle 15, 18 verbunden.
Die Steuereinheit 13 steuert den zweiter Ventilator 12 dabei unter Verwendung der Differenzdruck Δp₁₂, um eine wirksame Kompensation des Strömungswiderstands des ersten Luftfilters 11 zu erreichen. Beispielsweise kann die Steuerung so eingerichtet sein, dass der Differenzdruck Δp₁₂ zwischen der ersten und der zweiten Messstelle 15, 18 den in der Steuereinheit 13 gespeicherten ersten Speicherwert nicht dauerhaft überschreitet. Der Speicherwert kann beispielsweise null sein, wenn eine vollständige Kompensation des Strömungswiderstandes des ersten Luftfilters 11 vorgesehen ist. Die Steuereinheit 13 ist dabei dazu eingerichtet, die Rotationsgeschwindigkeit des zweiter Ventilators 12 einzustellen.
Die Sensorik weist weiterhin einen zweiten Sensor 17 auf. Der zweite Sensor 17 erzeugt ein zweites von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter 11 abhängiges Messsignal. Der zweite Sensor 17 ist im dargestellten Beispiel ebenfalls ein Drucksensor zur Erfassung eines Luftdrucks. Der zweite Sensor 17 ermittelt den Druck Δp₀₁ in der ersten Kammer 19 bzw. zwischen der ersten Kammer 19 und der Umgebung.
Die Sensorik weist weiterhin einen dritten Sensor 40 auf. Der dritte Sensor 40 erzeugt ein drittes von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter 11 abhängiges Messsignal. Der dritte Sensor 40 ist im dargestellten Beispiel ebenfalls ein Drucksensor zur Erfassung eines Luftdrucks. Der dritte Sensor 40 ermittelt den Druck Δp₀₂ in der zweiten Kammer 20 bzw. zwischen der zweiten Kammer 20 und der Umgebung.
Die Steuereinheit 13 ist mit dem zweiten Ventilator 12 elektrisch verbunden, um die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Ventilator 12 zu regulieren.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Ventilator 12 zwischen der ersten Messstelle 15 und dem ersten Luftfilter 11 angeordnet.
Das Gehäuse 16 weist einen Luftzufuhranschluss 31 und einen Luftabgabeanschluss 32 auf. Es bildet eine erste Kammer 19 in Strömungsrichtung vor dem ersten Luftfilter 11 und eine zweite Kammer 20 in Strömungsrichtung nach dem ersten Luftfilter 11. Die erste Messstelle 15 ist dabei in der ersten Kammer 19 und die zweite Messstelle 18 in der zweiten Kammer 20 angeordnet.
Wie dargestellt, ist die Steuereinheit 13 unabhängig von der zentralen Luftzufuhreinrichtung 2. Insbesondere besteht keine elektrische oder elektronische Verbindung zur zentralen Luftzufuhreinrichtung 2. Vielmehr ist die Steuereinheit 13 dazu ausgelegt, den zweiten Ventilator 12 selbstständig zu steuern. Insbesondere kann die Steuereinheit 13 dazu ausgebildet sein, den zweiten Ventilator 12 zu regeln. Hierbei kann der erste Speicherwert als Führungsgröße verwendet werden und die Druckdifferenz Δp₁₂ als Regelgröße verwendet werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 13 nicht nur dazu ausgebildet, den zweiten Ventilator 12 zu steuern, sondern auch, diesen ein- und auszuschalten. Das Ein- und Ausschalten erfolgt dabei automatisch anhand eines von einem Luftdruck in dem Luftverteilsystem 3 und insbesondere in der Luftfiltereinheit 10 abhängigen Messignals.
Beispielsweise kann der Druck Δp01 und/oder Δp0₂ hierfür herangezogen werden. Wenn die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 in Betrieb ist und Luft fördert, wird sich in der ersten Kammer 19 ein Luftdruck einstellen, der über dem Umgebungsdruck liegt. Sofern in der ersten Kammer 19 ein Druck detektiert wird, der über dem Umgebungsdruck liegt, schaltet die Steuereinheit 13 den zweiten Ventilator 12 ein. Hierfür kann ein Einschaltdruck in der Steuereinheit 13 gespeichert sein.
Wird die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 ausgeschaltet, kann die Steuereinheit 13 einen Druckabfall in der ersten und/oder zweiten Kammer 19, 20 ermitteln und dann den zweiten Ventilator 12 ausschalten. Auf diese Weise ist es möglich, den zweiten Ventilator 12 der Luftfiltereinheit 10 ein- und auszuschalten, ohne die Steuereinheit 13 elektrisch oder elektronisch mit einer Steuerung der zentralen Luftzufuhreinheit 2 zu verbinden. Das erleichtert den nachträglichen Einbau in bestehende Systeme erheblich, da die Luftfiltereinheit 10 problemlos in bestehende Anlagen integriert werden kann, ohne dass Änderungen an der zentralen Steuerung vorgenommen werden müssen.
Bei einem Druckabfall kann die Sensorik der Steuereinheit 13 auch detektieren, dass im ersten, zweiten oder dritten Sensor 14, 17, 40 ein Druck anliegt, der unter einem in der Steuereinheit 13 gespeicherten Ausschaltdruck liegt. In diesem Fall kann der erste zweite Ventilator 12 abgeschaltet werden.
1 zeigt weiterhin, dass die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 einen zweiten Luftfilter 22 sowie einen Wärmetauscher 41 zur Kühlung und/oder Erwärmung der Luft aufweisen kann.
3 zeigt beispielhaft eine vorbekannte Lüftungsanlage 1'. Diese umfasst auch solche Komponenten, wie beispielsweise die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2, die auch im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurden. Auf die diesbezügliche Beschreibung wird verwiesen. Bei dem Vergleich der 1 und 3 wird deutlich, dass die in 2 dargestellte Luftfiltereinheit 10 verwendet werden kann, um eine bestehende Lüftungsanlage 1' nachzurüsten. Auf diese Weise ist es möglich, die Qualität der Luftfilterung erheblich zu erhöhen. Insbesondere können auf diese Weise auch HEPA-Filter nachträglich in Lüftungsanlagen 1' eingebaut werden, die hierfür nicht ausgelegt waren. Der Strömungswiderstand des nachträglich eingebauten ersten Luftfilters 11 wird dabei ganz oder teilweise durch den zweiten Ventilator 12 der Luftfiltereinheit 10 kompensiert. Dabei werden erhebliche Kosten eingespart, da die zentrale Luftzufuhreinrichtung 2 wie auch das Luftverteilsystem 3 der bestehenden Anlage weiterverwendet werden können.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Lüftungsanlage (1) umfassend eine zentrale Luftzufuhreinrichtung (2) sowie ein Luftverteilsystem (3) mit wenigstens einem Luftauslass (6), wobei das Luftverteilsystem (3) einen Luftkanal (4) umfasst, der die zentrale Luftzufuhreinrichtung (2) mit dem wenigstens einen Luftauslass (6) verbindet, wobei die zentrale Luftzufuhreinrichtung (2) einen ersten Ventilator (21) aufweist, um die Luft durch das Luftverteilsystem (3) zu fördern, wobei in dem Luftverteilsystem (3) eine Luftfiltereinheit (10) mit einem ersten Luftfilter (11) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfiltereinheit (10) einen zweiten Ventilator (12) sowie eine Steuereinheit (13) für den zweiten Ventilator (12) aufweist, wobei die Steuereinheit (13) dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator (12) derart zu steuern, dass der Durchströmungswiderstand des ersten Luftfilters (11) ganz oder teilweise kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) eine Sensorik aufweist, die einen ersten Sensor (14) umfasst, der ein erstes von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter (11) abhängiges Messsignal erzeugt, wobei die Steuerung des zweiten Ventilators (12) unter Verwendung des ersten Messsignals erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (14) einen Differenzdruck zwischen einer ersten Kammer (19) in Strömungsrichtung vor dem ersten Luftfilter (11) und einer zweiten Kammer (20) in Strömungsrichtung nach dem ersten Luftfilter (11) erfasst.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik einen zweiten Sensor (17) umfasst, der ein zweites von der Luftströmung durch den ersten Luftfilter (11) abhängiges Messsignal erzeugt, wobei die Steuerung des zweiten Ventilators (12) unter Verwendung des zweiten Messsignals erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, die Sensorik einen Luftdruck in einer ersten Kammer (19) in Strömungsrichtung vor dem ersten Luftfilter (11) und/oder einer zweiten Kammer (20) in Strömungsrichtung nach dem ersten Luftfilter (11) erfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) den zweiten Ventilator (12) automatisch in Abhängigkeit eines von der Sensorik ermittelten Messsignals ein- und/oder ausschaltet.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator (12) automatisch einzuschalten, wenn ein über dem Umgebungsdruck liegender Einschaltdruck detektiert wird, der von dem ersten Ventilator (21) der zentralen Luftzufuhreinrichtung (2) erzeugt wird und/oder wenn ein Druckanstieg detektiert wird, der von dem ersten Ventilator (21) der zentralen Luftzufuhreinrichtung (2) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (13) dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator (12) automatisch auszuschalten, wenn die Sensorik einen Druckabfall misst, der darauf zurückgeht, dass der erste Ventilator (21) der zentralen Luftzufuhreinrichtung (2) ausgeschaltet wird und/oder wenn mit die Sensorik einen Druck detektiert wird, der einen in der Steuereinheit (13) gespeicherten Ausschaltdruck erreicht oder unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfiltereinheit (10) von der zentralen Luftzufuhreinrichtung (2) räumlich getrennt angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfiltereinheit (10) wenigstens einem dezentralen Luftauslass (6) zugeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Luftauslass (6) ein dezentraler Luftauslass ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilator (12) als Hilfsventilator ausgestaltet ist, der dazu dient, im Wesentlichen nur den Strömungswiderstand des ersten Luftfilters (11) auszugleichen, während die Förderung des Luftstroms in dem Luftverteilsystem (3) im Wesentlichen über den ersten Ventilator (21) der zentralen Luftzufuhreinrichtung (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfiltereinheit (10) ein Gehäuse (16) aufweist, in dem der erste Luftfilter (11) und der zweite Ventilator (12) angeordnet sind.
Luftfiltereinheit zum Einbau in eine einen ersten Ventilator aufweisende Lüftungsanlage, umfassend ein Gehäuse (16), das einen Luftzufuhranschluss (31) und einen Luftabgabeanschluss (32) aufweist, wobei das Gehäuse (16) eine Aufnahme für einen Luftfilter (11) sowie einen zweiten Ventilator (12) aufweist, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (13) für den zweiten Ventilator (12), wobei die Steuereinheit (13) dazu eingerichtet ist, den zweiten Ventilator (12) derart zu steuern, dass der Strömungswiderstand des Luftfilters (11) ganz oder teilweise kompensiert wird.