DE102021132344A1

DE102021132344A1 - Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit, und eine entsprechende Lüftungseinheit

Info

Publication number: DE102021132344A1
Application number: DE102021132344.4A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Naber
Original assignee: Naber Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Naber Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2023-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit (1), bevorzugt für eine Dunstabzugshaube, mit einer Einführöffnung (6) zum Einführen eines Fluids (2), einer Ausführöffnung (7) zum Ausführen des Fluids (2) und einer Rückführöffnung (8) zum Rückführen des Fluids (2), zwischen einem Ausführzustand, bevorzugt einem Abluftzustand, in dem das Fluid (2) durch die Ausführöffnung (7) ausgeführt wird und einem Rückführzustand, bevorzugt einem Raumluftzustand, in dem das Fluid (2) durch die Rückführöffnung (8) rückgeführt wird, mit den folgenden Schritten: Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter (19), bevorzugt eines oder mehrere aus Temperatureingangsparameter, relative Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter, Uhrzeiteingangsparameter, Ortspositionseingangsparameter, VOC-Eingangsparameter, Schadstoffkonzentrationseingangsparameter, und/oder air quality index-Eingangsparameter, wobei der Eingangsparameter (19) aus mindestens einem Datenwert (11) bestimmt wird und/oder mindestens einem Datenwert (11) entspricht, wobei der Datenwert (11) von einem externen Server (9), bevorzugt über das Internet, und/oder von mindestens einem Sensor (12), bevorzugt mindestens einem bevorzugt im Wesentlichen bei der Lüftungseinheit (1) und/oder in einer Außenumgebung angeordneten Sensor (12), abgefragt wird; Bestimmen eines Ausführanteils A in Abhängigkeit des mindestens einen Eingangsparameter (19); Schalten der

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit und eine Lüftungseinheit.
Die Lüftungseinheit kann Teil eine Dunstabzugshaube sein oder in eine Dunstabzugshaube eingebaut sein. Die Lüftungseinheit kann Teil einer Küche sein oder in einer Küche eingebaut sein.
Die Lüftungseinheit kann auch allgemein in einem Rohr oder Kanal eingebaut sein. Die Lüftungseinheit kann dazu eingerichtet sein, einen Fluidstrom in einen ersten Strom, der rückgeführt werden soll, und einen zweiten Strom, der ausgeführt werden soll, aufzuteilen. Die Aufteilung bzw. das Verhältnis des ersten Stroms zu dem zweiten Strom kann dabei eingestellt werden, so dass die Lüftungseinheit den Fluidstrom beispielsweise vollständig Rückführen, vollständig ausführen oder teilweise Rückführen und teilweise ausführen kann. Die Lüftungseinheit kann den Fluidstrom aufteilen.
Ist die Lüftungseinheit Teil einer Dunstabzugshaube und/oder in einer Küche eingebaut, so kann das Fluid Wrasen und/oder Kochdämpfe umfassen. Mit Rückführen kann dabei gemeint sein, dass der in die Lüftungseinheit einströmende Fluidstrom zumindest teilweise in die Küche zurückgeführt wird. Mit Ausführen kann dabei gemeint sein, dass der in die Lüftungseinheit einströmende Fluidstrom zumindest teilweise aus der Küche ausgeführt wird, z.B. in eine Umgebung der Küche, beispielsweise eine Außenumgebung. Dazu kann die Lüftungseinheit über ein Rohr bzw. einen Kanal mit einem Mauerkasten fluidisch verbunden sein.
Mittels der Lüftungseinheit kann beispielsweise eine Dunstabzugshaube zwischen einem Umluftbetrieb, in dem die durch die Dunstabzugshaube aus einem Küchenraum angesaugte Luft bzw. Wrasen oder Kochdämpfe in den Küchenraum zurückgeführt werden, und einem Abluftbetrieb, in dem die angesaugte Luft bzw. Wrasen oder Kochdämpfe aus dem Küchenraum ausgeführt werden, geschaltet werden. Dabei können auch zwischen Stellungen, d. h. teilweiser Umluftbetrieb und teilweiser Abluftbetrieb, ermöglicht sein.
Die Lüftungseinheit ist aber nicht auf Küchen oder Dunstabzugshauben beschränkt, sondern kann allgemein zum Aufteilen eines Fluidstroms verwendet werden oder verbaut sein.
Ein Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit ist beispielsweise aus der EP 3 179 172 A1 bekannt. Dabei erfasst eine Steuereinheit den Öffnungszustand einer Luftzuführung, durch die Luft in einen Raum geführt wird. Ist die Luftzuführung geöffnet, wird die Lüftungseinheit von der Steuereinheit in den Abluftbetrieb geschaltet. Ist die Luftzuführung geschlossen, wird die Lüftungseinheit von der Steuereinheit in den Umluftbetrieb geschaltet. Eine Lüftungseinheit ist beispielsweise aus der EP 2 290 298 A2 oder der EP 3 431 883 A1 bekannt.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird die Lüftungseinheit in den Abluftbetrieb geschaltet, wenn Luft dem Raum zugeführt wird bzw. eine Luftöffnung wie z.B. ein Fenster geöffnet ist. Entsprechend wird die Lüftungseinheit wird in den Umluftbetrieb geschaltet, wenn das Fenster geschlossen ist. In einer anderen Ausführungsform wird die Schaltung der Lüftungseinheit vorgegeben, und die Luftöffnung bzw. das Fenster entsprechend geöffnet oder geschlossen. Dabei ist zum einen der Betriebszustand der Lüftungseinheit durch einen Benutzer vorgegeben. Zum anderen schaltet die Lüftungseinheit binär zwischen einen ausschließlichen Abluft- und einem ausschließlichen Umluftbetrieb. Weiterhin ist das Öffnen und Schließen der Luftöffnung bzw. des Fensters und die entsprechende Schaltung der Lüftungseinheit ist dabei von dem Umgebungszustand, insbesondere Temperatur, Luftqualität und Luftfeuchte, unabhängig. Damit kann je nach Handhabung der Lüftungseinheit z.B. Wärme aus dem Innenraum ungewollt in die Umgebung entweichen. Zum anderen kann aber auch aus der Umgebung Luft schlechter Luftqualität in den Innenraum gelangen.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit und eine entsprechende Lüftungseinheit bereitzustellen, die energetisch vorteilhaft ist und die eine ausreichende Luftqualität im Innenraum gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Lüftungseinheit nach Anspruch 12 gelöst. Insbesondere erlaubt die vorliegende Erfindung, einen Anteil an ausgeführter Luft in Abhängigkeit des Umgebungszustands und des Innenraums geeignet zu wählen bzw. die Lüftungseinheit entsprechend zu schalten. Damit kann ein in Abhängigkeit des Umgebungs- und des Innenraumzustands geeignet gewählter Anteil an Fluid wie z.B. Wrasen aus der Küche ausgeführt und ein entsprechender Anteil rückgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und eine entsprechende Lüftungseinheit kann Wärmeverluste reduzieren und eine ausreichende Luftqualität im Innenraum sicherstellen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit mit einer Einführöffnung zum Einführen eines Fluids, einer Ausführöffnung zum Ausführen des Fluids und einer Rückführöffnung zum Rückführen des Fluids, zwischen einem Ausführzustand, in dem das Fluid durch die Ausführöffnung ausgeführt wird und einem Rückführzustand, in dem das Fluid durch die Rückführöffnung rückgeführt wird, die folgenden Schritte:

- Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter, wobei der Eingangsparameter aus mindestens einem Datenwert bestimmt wird und/oder mindestens einem Datenwert entspricht, wobei der Datenwert von einem externen Server und/oder von mindestens einem Sensor abgefragt wird;
- Bestimmen eines Ausführanteils A in Abhängigkeit des mindestens einen Eingangsparameter;
- Schalten der Lüftungseinheit zwischen dem Ausführzustand und dem Rückführzustand entsprechend dem Ausführanteil A, so dass ein in die Lüftungseinheit einströmender Fluidstrom zu einem Anteil A durch die Ausführöffnung ausgeführt und zu einem Anteil 1 - A durch die Rückführöffnung rückgeführt wird.

Die Lüftungseinheit kann Teil einer Dunstabzugshaube sein, oder in oder bei einer solchen angeordnet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass sie Lüftungseinheit in einem Rohr oder einem Kanal angeordnet ist. Beispielsweise kann die Lüftungseinheit in einem Rohr oder Kanalbereich zwischen einer Dunstabzugshaube und einem Mauerkasten angeordnet sein. Die Lüftungseinheit kann in einem Innenraum angeordnet sein. Der Innenraum kann eine Küche sein.
Die Lüftungseinheit kann einen Filter aufweisen, durch den das rückgeführt Fluid geführt und/oder gefiltert wird. Das Fluid kann Wrasen und/oder Küchendämpfe sein oder aufweisen.
Der Ausführzustand kann einem Abluftzustand entsprechen. Beispielsweise kann in dem Abluftzustand Fluid, oder zumindest ein Teil dessen, durch die Lüftungseinheit aus dem Innenraum herausgeführt werden. Der Rückführzustand kann einem Raumluftzustand entsprechen. Beispielsweise kann im Raumluftzustand Fluid, oder zumindest ein Teil dessen, in den Innenraum zurückgeführt werden. Der Abluftzustand kann z.B. einem Abluftbetrieb einer Dunstabzugshaube entsprechen. Der Raumluftzustand kann z.B. einem Umluftbetrieb einer Dunstabzugshaube entsprechen. Es kann vorgesehen sein, dass der Ausführanteil A im Intervall [0, 1] liegt, d.h. Werte zwischen A = 0 und A = 1 annehmen kann, oder A = 0 oder A = 1 ist.
Der Eingangsparameter kann z.B. ein Temperatureingangsparameter, relative Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter, Uhrzeiteingangsparameter, Ortspositionseingangsparameter, VOC-Eingangsparameter, Schadstoffkonzentrationseingangsparameter, und/oder air quality index-Eingangsparameter sein oder aufweisen. Der Eingangsparameter kann z.B. auch eine absolute Luftfeuchtigkeit umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter einen Öffnungszustand z.B. eines Fensters oder einer Tür umfassen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Eingangsparameter aus einem oder mehreren dieser bestimmt oder berechnet wird.
Der Ausführanteil A kann beispielsweise mittels der Eingangsparameter mit einem Lookup-Table bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausführanteil A aus einer Formel mit den Eingangsparametern berechnet bzw. bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausführanteil A mittels einem neuronalen Netz oder einer geeignet eingerichteten künstlichen Intelligenz bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausführanteil A zwischen vorgegebenen Werten in Abhängigkeit der Eingangsparameter interpoliert und/oder extrapoliert werden.
Die Lüftungseinheit kann eine Steuereinheit aufweisen. Die Steuereinheit kann mit Sensoren verbunden sein, um von den Sensoren gemessene Werte abzufragen. Die Steuereinheit kann eine Datenschnittstelle aufweisen. Mittels der Datenschnittstelle kann die Steuereinheit beispielsweise Datenwerte und/oder Eingangsparameter empfangen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Lüftungseinheit zwischen dem Ausführzustand und dem Rückführzustand zu schalten.
Der Eingangsparameter kann dem Datenwert entsprechen und/oder mit diesem identisch sein. Der Datenwert kann von einem externen Server abgefragt werden. Der Datenwert kann von einem mindestens einem Sensor abgefragt werden. Der Datenwert kann über das Internet abgefragt werden. Mindestens einer der Sensoren oder der Sensor kann im Wesentlichen bei der Lüftungseinheit angeordnet sein. Mindestens einer der Sensoren oder der Sensor kann in einem Innenraum angeordnet sein. Mindestens einer oder der Sensoren oder der Sensor kann in einer Außenumgebung angeordnet sein. Der Innenraum kann demjenigen Raum entsprechen, in dem die Lüftungseinheit angeordnet ist. Die Außenumgebung kann einer externen Umgebung außerhalb des Innenraums, z.B. „im Freien“, entsprechen. Die Außenumgebung kann aber auch ein Nachbarraum sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Eingangsparameter einem von einem oder mehreren Sensoren und/oder dem externen Server abgefragten Datenwert entspricht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Eingangsparameter einem normalisierten oder standardisierten Datenwert entspricht. Die Standardisierung kann beispielsweise einer Transformation des Datenwerts unter Verwendung eines Mittelwerts und/oder einer Varianz entsprechen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Eingangsparameter aus mehreren Datenwerten bestimmt wird. Der mindestens eine Eingangsparameter kann beispielsweise mit einem Lookup-Table aus abgefragten Datenwerten bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter aus einer Formel mit den abgefragten Datenwerten berechnet bzw. bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter mittels einem neuronalen Netz oder einer geeignet eingerichteten künstlichen Intelligenz bestimmt werden, mit dem oder den Datenwerten als Eingangsgröße und dem Eingangsparameter als Ausgangsgröße. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter zwischen vorgegebenen Werten in Abhängigkeit der abgefragten Datewerten interpoliert und/oder extrapoliert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Bestimmen des mindestens einen Eingangsparameters und das Bestimmen des Ausführanteils A in einem einzigen Schritt durchgeführt wird. Dazu kann der Ausführanteil A entsprechend aus dem oder den abgefragten Datenwerten bestimmt werden.
Der Eingangsparameter kann aus mindestens einem ersten Datenwert und einen zweiten Datenwert bestimmt werden. Der erste Datenwert kann einem Innenraumwert entsprechen, und der zweite Datenwert kann einem Außenumgebungswert entsprechen. Der erste Datenwert kann von einem ersten Sensor gemessen sein oder werden. Der zweite Datenwert kann von einem zweiten Sensor gemessen sein oder werden. Der erste und der zweite Datenwert können abgefragte Datenwerte sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der erste Datenwert von einem Sensor und der zweite Datenwert von einem externen Server abgefragt wird, oder umgekehrt. Generell kann vorgesehen sein, dass keiner, mindestens einer oder alle Datenwerte von mindestens einem Sensor abgefragt werden. Generell kann vorgesehen sein, dass keiner, mindestens einer oder alle Datenwerte von dem externen Server abgefragt werden.
Der Eingangsparameter kann aus einer Differenz des ersten und des zweiten Datenwerts oder umgekehrt bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Temperatureingangsparameter aus einer Differenz zweier Temperaturwerte bestimmt werden. Entsprechend können Eingangsparameter allgemein aus einer Differenz zweier die Eingangsparameter repräsentierenden Datenwerten bestimmt werden. Es kann vorgesehen sein, nur einen, mehrere oder alle Eingangsparameter aus einer entsprechenden Differenz jeweiliger erster und zweiter Datenwerte zu bilden. Beispielsweise kann der Temperatureingangswert aus einer Differenz einer Innentemperatur, z.B. des Innenraums, und einer Außentemperatur, z.B. der Umgebung, bestimmt werden. Insbesondere kann eine Rückführung dann erforderlich sein, wenn sich der Innenraum von der Umgebung unterscheidet. Beispielsweise kann bei einer hohen Temperaturdifferenz zwischen Innenraum und Umgebung ein Raumluftbetrieb bzw. Umluftbetrieb gegenüber einem Abluftbetrieb, oder zumindest ein verringerter Ausführanteil A, energetisch vorteilhaft sein. Weiter beispielhaft kann bei hoher Differenz des air quality index der Umgebung und des Innenraums ein Raumluftbetrieb bzw. ein Umluftbetrieb gegenüber einem Abluftbetrieb, oder zumindest ein verringerter Ausführanteil A, wünschenswert sein. Es kann auch vorgesehen sein, anstelle oder zusätzlich zu der Differenz (die ggf. negativ sein kann), einen Absolutwert, einen Betrag der Differenz, eine p-Norm (z.B. eine 2-Norm), oder Mittelwerte zur oder bei der Bestimmung des Eingangsparameters zu verwenden.
Bei dem Verfahren kann geprüft werden, ob ein Fluid in die Lüftungseinheit einströmt, wobei beim Bestimmen eines Ausführanteils Ader Ausführanteil A auf A = 0 gesetzt und die Lüftungseinheit entsprechend geschaltet werden kann, wenn kein Fluid in die Lüftungseinheit einströmt. Das Prüfen, ob ein Fluid in die Lüftungseinheit einströmt, kann vor dem Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter erfolgen. Es kann periodisch mit einer Prüffrequenz von größer als 1/h geprüft werden. Es kann aber auch mit einer Prüffrequenz von größer als 1/min geprüft werden, z.B. mit einer Prüffrequenz von 1/s. Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren das Detektieren einer Einströmung in die Lüftungseinheit bzw. das Prüfen auf Durchströmung umfasst, wobei das Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter und die weiter nachfolgenden Schritte nur ausgeführt werden, wenn eine Strömung detektiert wird. Die Lüftungseinheit kann dazu einen geeigneten Strömungsmesssensor aufweisen. Der Strömungsmesssensor kann mit der Steuereinheit verbunden sein. Der Strömungsmesssensor kann dazu eingerichtet sein, eine Strömungsgeschwindigkeit zu messen. Der Strömungsmesssensor kann in, an oder bei der Einführöffnung der Lüftungseinheit angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass ein Einströmen eines Fluids in die Lüftungseinheit festgestellt bzw. detektiert wird, wenn die von dem Strömungsmesssensor gemessene Strömungsgeschwindigkeit einen Schwellwert überschreitet. Es kann vorgesehen sein, die Lüftungseinheit in den Raumluftzustand zu schalten, so dass eine Strömung durch die Lüftungseinheit in die Umgebung bzw. den Außenbereich gesperrt ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A = 0 zu setzten, wenn ein Ventilator oder dergleichen, z.B. einer Dunstabzugshaube, nicht angeschaltet ist. Das Prüfen, ob ein Fluid in die Lüftungseinheit einströmt, kann dabei ein Prüfen, ob der Ventilator eingeschaltet ist, umfassen. Der Ventilator kann z.B. mit der Steuereinheit verbunden sein. Damit können z.B. Wärmeverluste aus dem Innenraum in die Umgebung verhindert oder zumindest verringert werden.
Bei dem Bestimmen des mindestens einen Eingangsparameters kann ein erster Eingangsparameter und ein zweiter Eingangsparameter bestimmt werden, wobei vorgesehen sein kann, dass zur Bestimmung des Ausführanteils A der zweite Eingangsparameter nur berücksichtigt wird, wenn der erste Eingangsparameter eine Bedingung erfüllt. Die Bedingung kann z.B. erfüllt sein, wenn der erste Eingangsparameter über einem ersten Eingangsparameterschwellwert liegt. Je nach Art des Eingangsparameters kann die Bedingung alternativ aber auch erfüllt sein, wenn der erste Eingangsparameter unter einem ersten Eingangsparameterschwellwert liegt. Je nach Art des Eingangsparameters kann die Bedingung alternativ aber auch erfüllt sein, wenn der erste Eingangsparameter in einem Fenster bzw. Intervall zwischen zwei Eingangsparameterschwellwerten liegt.
Es kann vorgesehen sein, dass auch mehr als zwei Eingangsparameterwerte bestimmt werden. In diesem Fall kann vorgesehen sein, die jeweiligen weiteren Eingangsparameter nur dann zu berücksichtigen, wenn jeweilige entsprechende Bedingungen erfüllt sind. Bei der Prüfung der Erfüllung der jeweiligen Bedingung können auch mehr als ein Eingangsparameter und/oder Eingangsparameterschwellwert berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein dritter Eingangsparameter bei der Bestimmung des Ausführanteils A berücksichtigt werden, wenn der erste Eingangsparameter in einem Intervall zwischen zwei ersten Eingangsparameterschwellwerten liegt und der zweite Eingangsparameterschwellwert kleiner als ein zweiter Eingangsparameterschwellwert ist.
Der erste Eingangsparameter kann ein Temperatureingangsparameter und der zweite Eingangsparameter kann ein air quality index-Eingangsparameter sein oder aufweisen, wobei vorgesehen sein kann, den air quality index-Eingangsparameter zur Bestimmung des Ausführanteils A nur dann zu berücksichtigten, wenn der Temperatureingangsparameter größer als ein Temperatureingangsparameterschwellwert ist.
Der erste Eingangsparameter kann ein Temperatureingangsparameter und der zweite Eingangsparameter kann ein air quality index-Eingangsparameter sein oder aufweisen, und ein dritter Eingangsparameter kann ein relative Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter sein oder aufweisen, wobei vorgesehen sein kann, zur Bestimmen des Ausführanteils A den air quality index-Eingangsparameter nur zu berücksichtigten, wenn der Temperatureingangsparameter größer als ein Temperatureingangsparameterschwellwert ist, und den relative Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter nur zu berücksichtigen, wenn der air quality index-Eingangsparameter berücksichtigt wird und unter einem air quality index-Eingangsparameterschwellwert liegt.
Der Temperatureingangsschwellwert kann z.B. 15°C sein. Der air quality index-Eingangsparameterschwellwert kann z.B. 100 sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Temperatureingangsschwellwert und/oder der air quality index-Eingangsparameterschwellwert von der Uhrzeit, der Ortsposition, dem Datum oder dergleichen abhängt und/oder zeitlich variabel ist.
Das Verfahren kann periodisch mit einer Frequenz ausgeführt werden. Die Frequenz kann größer als (oder gleich) 1/h sein. Die Frequenz kann größer als (oder gleich) 1/min sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, nur das Prüfen auf Einströmung und/oder ein Detektieren eines Betriebs eines Ventilators mit der Prüffrequenz durchzuführen, und das Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter und weiter nachfolgende Verfahrensschritte nur dann auszuführen, wenn eine Einströmung und/oder ein Betrieb des Ventilators detektiert bzw. festgestellt wird. Es kann vorgesehen sein, das Prüfen auf Einströmung mit der Prüffrequenz durchzuführen und bei erkannter Strömung das Verfahren mit der Frequenz periodisch zu wiederholen, bevorzugt solange eine Einströmung erkannt ist.
Durch die Wiederholung des Verfahrens mit der Frequenz kann eine Veränderung der Eingangsparameter erfasst und die Lüftungseinheit entsprechend den sich verändernden Eingangsparametern zeitlich variabel geschaltet werden. Es kann vorgesehen sein, dass Frequenz und Prüfsequenz unterschiedlich sind. Beispielsweise kann die Prüffrequenz größer als die Frequenz sein, so dass die Änderungen des Ausführanteils in Abhängigkeit des oder der Eingangsparameter bzw. das Schalten der Lüftungseinheit mit einer geringeren Frequenz durchgeführt wird, als das Prüfen auf Durchströmung, so beispielsweise ein Prüfen, ob ein Kochvorgang beendet ist oder z.B. die Dunstabzugshaube ausgeschaltet ist. Die Frequenz kann an eine Zeitskala, auf der sich mindestens ein Eingangsparameter ändert, angepasst sein, z.B. einem Kehrwert der Zeitskala entsprechen oder einem Vielfachen diesem entsprechen. Die Prüfsequenz kann an eine durchschnittliche Benutzungsdauer der Dunstabzugshaube, z.B. eines oder mehrerer Kochvorgänge oder dergleichen, angepasst sein, z.B. einem Kehrwert dieser oder einem Vielfachen des Kehrwerts dieser entsprechen. Bei dem Bestimmen des Ausführanteils A können die Eingangsparameter mit Gewichtungsfaktoren gewichtet werden, so dass der Ausführanteil 0 ≤ A ≤ 1 sein kann. Der Ausführanteil A kann z.B. aus einer mit den Gewichtsfaktoren gewichteten Summe der mindestens einen Eingangsparameter bestimmt werden.
Es kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A vor dem Schalten der Lüftungseinheit zu A = 0 zu setzen, wenn der Ausführanteil A kleiner als ein Ausführanteilschwellwert ist, und zu A = 1 zu setzen, wenn der Ausführanteil größer als oder gleich dem Ausführanteilschwellwert ist. Der Ausführanteilschwellwert kann gleich 0.5 sein. Damit kann die Lüftungseinheit „binär“ geschaltet sein oder werden, d.h. einströmendes Fluid kann entweder vollständig rückgeführt oder vollständig ausgeführt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Verfahren zwischen einem „binären“ Betrieb (A = 0 oder A = 1) und einem flexiblen Betrieb (0 ≤ A ≤ 1) wechselt bzw. der Betriebsmodus der Lüftungseinheit gewechselt werden kann. Der Wechsel zwischen binärem und flexiblem Betrieb kann von den Eingangsparametern abhängen, oder sonstwie der Steuereinheit vorgegeben sein.
Es kann vorgesehen sein, das Verfahren durchzuführen, wenn ein fluidisch mit der Lüftungseinheit verbundener Ventilator eingeschaltet wird und/oder ist.
Bei dem Bestimmen des Ausführanteils A kann der Ausführanteil derart bestimmt werden, dass er einen Mindestwert A_min nicht unterschreitet. Es kann vorgesehen sein, dass 0.05 ≤ A_min ≤ 0.25 ist. Es kann vorgesehen sein, dass 0.05 ≤ A_min ≤ 0.15 ist. Bei dem Bestimmen des Ausführanteils A kann der Ausführanteil derart bestimmt werden, dass er einen Maximalwert A_max nicht überschreitet. Es kann vorgesehen sein, dass 0.70 ≤ A_max ≤ 0.95 ist. Es kann vorgesehen sein, dass 0.75 ≤ A_min ≤ 0.85 ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Lüftungseinheit mit einer Einführöffnung zum Einführen eines Fluids, einer Ausführöffnung zum Ausführen des Fluids und einer Rückführöffnung zum Rückführen des Fluids und mit einer Steuereinheit, wobei die Lüftungseinheit schaltbar zwischen einem Ausführzustand und einem Rückführzustand ist und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen.
Die Steuereinheit kann ein Mikroprozessor, ein integrierter Schaltkreis, ein FPGA, oder dergleichen sein oder aufweisen.
In dem Ausführzustand kann die Lüftungseinheit derart geschaltet sein, dass ein über die Einführöffnung in die Lüftungseinheit eintretender Fluidstrom durch die Ausführöffnung ausgeführt wird. In dem Rückflugzustand kann die Lüftungseinheit derart geschaltet sein, dass ein über die Einführungsöffnung in die Lüftungseinheit eintretender Fluidstrom durch die Rückführöffnung rückgeführt wird. Die Lüftungseinheit kann auch derart geschaltet sein, dass ein Anteil A des in die Lüftungseinheit eintretenden Fluidstroms durch die Ausführöffnung ausgeführt und ein Anteil 1 - A des in die Lüftungseinheit eintretenden Fluidstroms durch die Rückführöffnung zurückgeführt wird.
Die Lüftungseinheit kann ein Bedienelement aufweisen, über das der Ausführanteil A einstellbar sein kann. Beispielsweise kann das Bedienelement einen Taster, einen Regler, einen Schalter, ein Bedienfeld, eine Tastatur, Knöpfe oder dergleichen aufweisen. Das Bedienelement kann mit der Steuereinheit verbunden sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Lüftungseinheit eine mit der Steuereinheit verbundene Datenschnittstelle aufweist, über die der Ausführanteil von einem externen Gerät vorgegeben sein kann. Das externe Gerät kann z.B. ein tragbares Gerät wie ein Smartphone, ein Laptop oder dergleichen sein.
Die Lüftungseinheit kann in einem Innenraum angeordnet sein, wobei ein mit der Steuereinheit verbundener erster Sensor in dem Innenraum angeordnet sein kann und ein mit der Steuereinheit verbundener zweiter Sensor in einem von dem Innenraum räumlich verschiedenen Außenbereich angeordnet sein kann. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, einen Eingangsparameter und/oder den Ausführanteil A anhand von von dem ersten und zweiten Sensor gemessenen Messwerten und/oder Datenwerten zu bestimmen.
Der erste und der zweite Sensor kann mit der Steuereinheit verbunden sein. Der Innenraum kann eine Küche sein. Der Außenbereich kann eine Außenumgebung oder ein Nachbarraum sein.
Die Lüftungseinheit kann eine Datenschnittstelle aufweisen, die mit der Steuereinheit verbunden sein kann, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet sein kann, einen Eingangsparameter anhand von mindestens einem von der Datenschnittstelle empfangenen Datenwert zu bestimmen. Die Datenschnittstelle kann eine Funkschnittstelle sein oder aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit alternativ oder zusätzlich kabelgebunden Daten über die Datenschnittstelle empfangen kann. Die Datenschnittstelle kann dazu geeignete Anschlüsse aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit über die Datenschnittstelle von einem externen Gerät ansteuerbar ist, bzw. angesteuert werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass über das externe Gerät beispielsweise der Ausführanteil A, die zu berücksichtigenden Eingangsparameter, Schwellwerte, oder dergleichen der Steuereinheit vorgegeben werden können. Das externe Gerät kann beispielsweise ein Mobilgerät sein. Es kann vorgesehen sein, dass das externe Gerät über die Datenschnittstelle mit der Steuereinheit Daten austauscht, beispielsweise drahtlos und/oder kabelgebunden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren weiter erläutert. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lüftungseinheit;
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lüftungseinheit und eines externen Servers;
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lüftungseinheit und Sensoren;
4 eine schematische Darstellung eines Abluftbetriebs des erfindungsgemäßen Verfahren;
5 eine schematische Darstellung eines Umluftbetriebs des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 eine beispielhafte Bestimmung von Eingangsparametern des erfindungsgemäßen Verfahrens;
7 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
8 beispielhafte Ausführanteile; und
9 eine schematische Ausführungsform eines binären und eines flexiblen Betriebs.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüftungseinheit 1. Die Lüftungseinheit 1 weist eine Einführöffnung 6, eine Ausführöffnung 7 und eine Rückführöffnung 8 auf. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Lüftungseinheit 1 mit einer Haube 5 verbunden sein, so dass die Einführöffnung 6 fluidisch mit der Haube 5 verbunden sein kann. Lüftungseinheit 1 und Haube 5 können Teil einer Dunstabzugshaube sein. Die Lüftungseinheit 1 kann mit einem Kanal 4 bzw. einem Rohr verbunden sein. Beispielsweise kann die Ausführöffnung 7 mit dem Kanal 4 verbunden sein. Der Kanal 4 kann fluidisch mit einem nicht gezeigten Mauerkasten verbunden sein, so dass durch die Ausführöffnung 7 strömendes Fluid 2 durch den Kanal 4 zu dem Mauerkasten geführt werden und den Mauerkasten durchströmen kann. Die Lüftungseinheit 1 kann derart geschaltet sein, dass durch die Einführungsöffnung 6 einströmendes Fluid 2 mit einem Volumenstrom V mit einem Anteil (1 - A) V̇ durch die Rückführöffnung 8 zurückgeführt werden kann und zu einem Anteil A·V̇ durch die Ausführöffnung 7 ausgeführt werden kann. Dabei kann der Ausführanteil A zwischen 0 und 1 betragen, 0 ≤ A ≤ 1. Die Lüftungseinheit 1 kann dazu beispielsweise eine Drosselklappe aufweisen, mittels derer der durch die Einführöffnung 6 einströmende Volumenstrom V̇ entsprechend aufgeteilt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Lüftungseinheit 1 andere zur Aufteilung des Volumenstroms geeignete Strömungselemente, Stellklappen, Scheiben oder dergleichen aufweisen. Die Lüftungseinheit 1 kann einen Filter 3 aufweisen, der derart angeordnet sein kann, dass durch die Rückführöffnung 8 geführtes Fluid 2 durch den Filter 3 strömen kann bzw. von dem Filter 3 gefiltert werden kann. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Filter 3 die Rückführöffnung 8 umgibt und/oder um diese gewickelt ist. Die Lüftungseinheit 1 kann einen Strömungsmesssensor 17 aufweisen. Der Strömungsmesssensor 17 kann dazu eingerichtet sein, die Geschwindigkeit des durch die Einführöffnung 6 einströmenden Fluids 2 zu messen. Der Strömungsmesssensor 17 kann an, bei oder in der Einführungsöffnung 6 angeordnet sein. Die Lüftungseinheit 1 kann eine Steuereinheit 18 aufweisen. Die Steuereinheit 18 kann dazu eingerichtet sein, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Steuereinheit 18 kann mit einem oder mehreren Sensoren 12, einer Datenschnittstelle 10, und/oder dem Strömungsmesssensor 17 verbunden sein. Die Steuereinheit 18 kann dazu eingerichtet sein, den Ausführanteil A zu bestimmen und die Lüftungseinheit 1 derart zu schalten, dass der durch die Einführöffnung 6 eintretende Fluidstrom zu einem Anteil A durch die Ausführöffnung 7 und zu einem Anteil 1 - A durch die Rückführöffnung 8 aus der Lüftungseinheit 1 ausströmt.
Der Ausführanteil A kann mittels mindestens eines Eingangsparameters 19 bestimmt werden. Der mindestens eine Eingangsparameter 19 kann z.B. aus mindestens einem abgefragten Datenwert 11 bestimmt werden. Der Datenwert 11 kann beispielsweise wie in 2 gezeigt von einem externen Server 9 abgefragt bzw. übermittelt werden. Der externe Server 9 kann dazu über eine Datenschnittstelle 10 der Lüftungseinheit 1 mit der Steuereinheit 18 verbunden sein. Die Verbindung zwischen externem Server 9 und Datenschnittstelle 10 kann beispielsweise über das Internet erfolgen. Beispielsweise kann die Verbindung drahtlos über Narrowband-IoT, LTE, Mobilfunknetzwerke, WiFi, Bluetooth oder dergleichen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann wie in 3 gezeigt auch von mindestens einem Sensor 12 gemessene Messwerte an die Steuereinheit 18 übermittelt werden. Die Datenschnittstelle 10 kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, Datenwerte 11 kabelgebunden zu empfangen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass von dem mindestens einen Sensor 12 gemessene Messwerte drahtlos mittels der Datenschnittstelle 10 an die Steuereinheit 18 übermittelt werden. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens einer, mehrere oder alle Datenwerte 11 von dem externen Sensor 9 an die Steuereinheit 18 übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass mindestens einer, mehrere oder alle Datenwerte 11 von dem mindestens einen Sensor 12 an die Steuereinheit 18 übermittelt werden.
Wie in 3 gezeigt kann ein erster Sensor 12 in einem Innenraum 13 angeordnet sein. Die Lüftungseinheit 1 kann ebenfalls in dem Innenraum 13 angeordnet sein. Ein zweiter Sensor 20 kann in einem Außenbereich 15, z.B. eine Umgebung, beispielsweise „im Freien“, angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass weitere, nicht in 3 gezeigte Sensoren 12 ebenfalls Messwerte an die Steuereinheit 18 übermitteln. Beispielsweise kann ein Sensor 12 in einem Nebenraum 14, der räumlich von dem Innenraum 13 getrennt sein kann, angeordnet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei der Sensoren 12, 20 dieselbe physikalische Größe messen. Beispielsweise kann der Sensor 12, 20 dazu eingerichtet sein, eines oder mehrere aus Temperatur, Luftfeuchtigkeit, air quality index, CO, CO₂, NO_x, Ozon, VOC, Feinstaub, Schadstoffkonzentrationen und dergleichen zu messen. Es kann auch vorgesehen sein, dass mindestens einer der Sensoren den Öffnungszustand z.B. eines Fensters, einer Tür oder dergleichen erfasst.
Mit dem mindestens einen abgefragten Datenwert 11 kann mindestens ein Eingangsparameter 19 ermittelt werden. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein Temperatureingangsparameter sein oder aufweisen. Der Temperatureingangsparameter kann eine Temperatur bzw. ein Temperaturwert sein oder aufweisen. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein Luftfeuchtigkeits-Eingangsparameter sein oder aufweisen. Der Luftfeuchtigkeits-Eingangsparameter kann eine Luftfeuchtigkeit, z.B. eine relative Luftfeuchtigkeit oder eine absolute Luftfeuchtigkeit, sein oder aufweisen. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein Uhrzeiteingangsparameter sein oder aufweisen. Der Uhrzeiteingangsparameter kann eine Uhrzeit, ein Datum, eine Zeitzone oder dergleichen sein oder umfassen bzw. aufweisen. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein Ortspositionseingangsparameter sein oder aufweisen.
Der Ortspositionseingangsparameter kann eine Ortsposition, einen Längengrad, einen Breitengrad, eine Höhe, z.B. Höhe über Normalnull, oder dergleichen, sein oder aufweisen. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein VOC-Eingangsparameter sein oder aufweisen. Der VOC-Eingangsparameter kann eine Konzentration flüchtiger organischer Verbindungen, z.B. in Umgebungsluft, oder dergleichen aufweisen. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein Schadstoffkonzentrationseingangsparameter sein oder aufweisen. Der Schadstoffkonzentrationseingangsparameter kann eine Konzentration von Schadstoffen wie beispielhaft CO, CO₂, NOx, SO₂, Schwefelsäuren, Methan, Stickoxiden, Ruß, Ozon, Wasserstoffperoxid und dergleichen oder sonstigen schädliche Stoffen, z.B. in Umgebungsluft, aufweisen. Mindestens einer der Eingangsparameter 19 kann ein air quality index-Eingangsparameter sein oder aufweisen. Der air quality index-Eingangsparameter kann eine Luftqualität abbilden. Ein höherer Wert des air quality index kann eine schlechtere Luftqualität bedeuten. Ein Wert des air quality index von 0 bis 33 kann eine sehr gute Luftqualität bedeuten. Ein Wert des air quality index von 34 bis 66 kann eine gute Luftqualität bedeuten. Ein Wert des air quality index von 67 bis 99 kann eine mittlere Luftqualität bedeuten. Ein Wert des air quality index von 100 bis 149 kann eine schlechte Luftqualität bedeuten. Ein Wert des air quality index von 150 bis 200 kann eine sehr schlechte Luftqualität bedeuten. Ein Wert des air quality index von mehr als 200 kann eine gesundheitsgefährdende Luftqualität bedeuten.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Eingangsparameter 19 einem von einem Sensor 12, 20 gemessenen und/oder einem externen Server 9 übermitteltem Datenwert 11 entspricht und/oder mit diesem identisch ist. Beispielsweise kann ein Temperatureingangsparameter gleich einem von einem Sensor 12, 20 gemessenen Temperaturwert sein, oder z.B. gleich einem von dem externen Server 9 übermittelten Außentemperatur sein. Das Bestimmen eines Eingangsparameters 19 kann das abfragen eines Messwerts eines Sensors oder eines Datenwerts von dem externen Server umfassen, oder damit identisch sein.
Es kann vorgesehen sein, dass mehrere verschiedene Datenwerte 11 zu einem Eingangsparameter 19 kombiniert werden, und/oder ein Eingangsparameter 19 aus mehreren verschiedenen Datenwerten 11 bestimmt wird. Die mehreren Datenwerte 11 können die gleiche physikalische Größe repräsentieren, z.B. Temperaturen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass ein Eingangsparameter 19 aus zwei oder mehreren physikalisch verschiedenen Datenwerten 11 bestimmt wird, z.B. Temperatur und Uhrzeit. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens einer, mehrere oder alle der Datenwerte 11 von Sensoren gemessen und/oder mindestens ein anderer, mehrere oder alle Datenwerte 11 von dem externen Server 9 übermittelt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Eingangsparameter 19 nicht aus einem abgefragten Datenwert 11, sondern einer Differenz zweier abgefragten Datenwerte 11 bestimmt wird. Beispielsweise kann ein Temperatureingangsparameter der Differenz einer Außen- und einer Innentemperatur (oder umgekehrt) entsprechen, oder dem Betrag der Differenz (oder allgemeiner einer p-Norm).
Alternativ oder zusätzlich kann aus einem Datenwert 11 ein entsprechender Eingangsparameter 19 in Abhängigkeit eines oder mehrerer Datenwerte 11 bestimmt werden, z.B. mittels einer stückweisen linearen Funktion. Es können aber auch andere Funktionen vorgesehen sein, z.B. Polynome oder Splines oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter 19 aus vorgegebenen Stützwerten interpoliert oder extrapoliert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter 19 aus einem Lookup-Table unter Verwendung mindestens eines Datenwerts 11 bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Eingangsparameter 19 mit einem Neuronalen Netz oder einer anderen geeigneten künstlichen Intelligenz unter Verwendung mindestens eines Datenwerts 11 bestimmt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens einer, mehrere oder alle Eingangsparameter 19 normalisiert oder standardisiert ist oder wird. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens einer, mehre oder alle von den Sensoren 12, 20 gemessenen oder von dem externen Server 9 übermittelten Datenwerte 11 normalisiert oder standardisiert sein oder werden. Die Standardisierung kann beispielsweise mittels einer Transformation unter Verwendung eines Mittelwerts und/oder einer Varianz erfolgen.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens einer, mehrere oder alle Eingangsparameter 0 ≤ E_i ≤ 1 ist bzw. die Bestimmung entsprechend erfolgt. Wenn z.B. der Ausführanteil A aus nur einem Eingangsparameter bestimmt wird, so kann der Ausführanteil A gleich dem Eingangsparameter gewählt werden, A = E.
Es kann auch vorgesehen sein, den Ausführanteil direkt aus einem oder mehreren von einem oder mehreren Sensoren 12, 20 gemessenen oder dem externen Server 9 übermittelten Datenwert 11 zu bestimmen.
Wie in 4 gezeigt kann der Ausführanteil A z.B. aus einem Temperatureingangswert bestimmt werden, z.B. mittels einer stückweisen linearen Funktion. 4 zeigt weiter beispielhaft das Bestimmen des Ausführanteils A aus einem CO₂-Eingangswert, einem air-quality-index-Eingangswerts, einem Fensterzustandseingangswerts, der erfasst, ob ein Fenster geöffnet oder geschlossen ist, oder einem relative Luftfeuchtigkeits-Eingangswert. Die jeweiligen stückweise linearen Funktion können dabei derart gewählt sein, dass 0 ≤ A ≤ 1 für alle Werte des jeweiligen Eingangswerts. Es können aber auch andere Funktionen, z.B. Polynome oder Splines, gewählt sein, und/oder der Ausführanteil A interpoliert und/oder extrapoliert werden.
Auch wenn in 4 das Bestimmen des Ausführanteils A nur anhand eines einzigen Eingangsparameters 19 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, dass der Ausführanteil A aus mehreren Eingangsparametern 19 bestimmt wird. Die mehreren Eingangsparameter 19 können dazu beispielsweise geeignet kombiniert oder in Beziehung gesetzt werden, und/oder addiert, subtrahiert, multipliziert, dividiert, differenziert und/oder integriert werden, oder allgemein Eingangswerte für die Bestimmung des Ausführanteils A sein. Der Ausführanteil A kann beispielsweise mittels der Eingangsparameter 19 mit einem Lookup-Table bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausführanteil A aus einer Formel mit den Eingangsparametern 19 berechnet bzw. bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausführanteil A mittels einem neuronalen Netz oder einer geeignet eingerichteten künstlichen Intelligenz bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausführanteil A zwischen vorgegebenen Werten in Abhängigkeit der Eingangsparameter 19 interpoliert und/oder extrapoliert werden.
Der Ausführanteil A kann beispielsweise aus einer gewichteten Summe der Eingangsparameter 19 bestimmt werden, A = Σ_iw_iE_i, wobei w_i Gewichtungsfaktoren und Ei die Eingangsparameter 19 sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Gewichtungsfaktoren w_i derart gewählt sind, dass 0 ≤ A ≤ 1. Dabei kann mindestens eine, mehrere oder alle Eingangsparameter 0 ≤ E_i ≤ 1 sein. Es kann vorgesehen sein, dass 0 ≤ w_i ≤ 1 für einen, mehrere oder alle Gewichtungsfaktoren w_i. Es kann vorgesehen sein, dass w_i = w_i/(Σ_iw̃_i) mit w̃_i ≥ 0.
Es kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A derart zu bestimmen, dass dieser immer größer oder gleich einem Mindestwert A_min ist. Damit kann sichergestellt sein, dass stets ein Anteil A des einströmenden Fluidstroms 2 ausgeführt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A auf einen Minimalwert A_min ≥ 0 zu setzen, wenn A kleiner als A_min bestimmt worden ist, z.B. A = max(A, A_min). Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, einen Minimalwert A_min auf den bestimmten Ausführanteil A zu addieren. Der Ausführanteil A kann beispielsweise auf einen Maximalwert A_min ≤ A_max ≤ 1 gesetzt werden, wenn A größer als A_max bestimmt worden ist, z.B. A = min(A, A_max). Wenn A_max < 1 kann sichergestellt sein, dass stets ein Anteil 1 - A des einströmenden Fluidstroms 2 rückgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich können die Gewichtungsfaktoren w_i derart gewählt sein oder werden, dass stets A_min ≤ A ≤ A_max, bevorzugt 0 ≤ A_min ≤ A ≤ A_max ≤ 1.
Es kann vorgesehen sein, einen oder mehrere Eingangsparameter 19 bei der Bestimmung des Ausführanteils A nur dann zu berücksichtigen, wenn mindestens ein anderer Eingangsparameter 19 berücksichtigt worden ist oder wird. Ein Beispiel ist in 5 gezeigt, bei dem die Eingangsparameter 19 einen Temperatureingangsparameter, einen Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter, und einen air-quality-index-Eingangsparameter umfassen. Beispielhaft können der Temperatureingangsparameter, der Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter, und/oder der air-quality-index-Eingangsparameter in einer Außenumgebung, z.B. in der Nähe eines mit der Lüftungseinheit verbundenen Mauerkastens, von einem Sensor 12, 20 erfasst sein oder werden, oder von dem externen Server 9 übermittelt werden. Ein hoher Wert des air quality index kann eine schlechte Luftqualität bedeuten. Der Luftfeuchtigkeits-Eingangsparameter kann eine relative Luftfeuchtigkeit darstellen oder umfassen, bzw. ein relativer Luftfeuchtigkeits-Eingangsparameter sein oder aufweisen. Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel können die Eingangsparameter 19 mit einer Frequenz von 1/h (bzw. 1/60 min) aktualisiert bzw. abgefragt werden. Mit einer Prüffrequenz kann periodisch geprüft werden, ob eine Haube und/oder ein Ventilator angestellt ist. Die Prüffrequenz kann größer als die Frequenz sein, beispielsweise kann die Prüffrequenz kleiner oder gleich 1/s sein. Ist die Haube und/oder der Ventilator angeschaltet, so kann zunächst geprüft werden, ob der Temperatureingangsparameter innerhalb eines Temperaturfensters bzw. einer Temperaturzone von z.B. 5°C ≤ Temperatureingangsparameter ≤ 15°C liegt.
Ist der Temperatureingangsparameter < 5°C, so kann der Ausführanteil A auf 0 gesetzt werden, d.h. die Lüftungseinheit in den Raumluft- bzw. Rückführzustand geschaltet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, A = A_min zu setzen, wenn der Temperatureingangsparameter < 5°C ist. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit mindestens teilweise in den Raumluftzustand bzw. in den Umluftbetrieb geschaltet sein oder werden, wenn beispielsweise die Außentemperatur zu niedrig ist und sich dadurch in einem (ggf. ausschließlichen) Abluftbetrieb ein hoher Wärmeverlust ergeben würde.
Ist der Temperatureingangsparameter > 15°C, so kann in einem beispielhaften zweiten Schritt geprüft werden, ob der air-quality-index-Eingangsparameter kleiner oder größer gleich 100 beträgt. Ist der air-quality-index-Eingangsparameter ≥ 100 (und der Temperatureingangswert > 15°C), so kann der Ausführanteil A auf 0 gesetzt werden, d.h. die Lüftungseinheit in den Raumluft- bzw. Rückführzustand geschaltet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, A = A_min zu setzen. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit mindestens teilweise in den Raumluftzustand bzw. in den Umluftbetrieb geschaltet sein oder werden, wenn zwar die Außentemperatur hoch genug ist, so dass keine oder nur geringe Wärmeverluste auftreten, die Luftqualität der Umgebung aber nicht gut genug ist. Ist der air-quality-index-Eingangsparameter < 100 (und der Temperatureingangswert > 15°C), so kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A auf 1 zu setzen, d.h. die Lüftungseinheit in den Abluftluftzustand bzw. den Abluftbetrieb zu schalten. Alternativ kann vorgesehen sein, A = A_max zu setzen. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit mindestens teilweise in den Ausführzustand bzw. in den Abluftbetrieb geschaltet sein oder werden, wenn die Außentemperatur hoch genug ist, so dass keine oder nur geringe Wärmeverluste auftreten, und die Luftqualität der Umgebung gut genug ist.
Liegt der Temperatureingangsparameter in dem Temperaturfenster, bzw. ist 5°C ≤ Temperatureingangsparameter ≤ 15°C, so kann zunächst der zweite Schritt durchgeführt werden, d.h. geprüft werden, ob der air-quality-index-Eingangsparameter kleiner oder größer gleich 100 beträgt. Ist der air-quality-index-Eingangsparameter ≥ 100 (und 5°C ≤ Temperatureingangswert ≤ 15°C), so kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A auf 0 zu setzen, d.h. die Lüftungseinheit in den Raumluft- bzw. Rückführzustand zu schalten. Alternativ kann vorgesehen sein, A = A_min zu setzen. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit mindestens teilweise in den Raumluftzustand bzw. in den Umluftbetrieb geschaltet sein oder werden, wenn die Außentemperatur in Abhängigkeit sonstiger Umstände ggf. hoch genug sein kann, die Luftqualität der Umgebung aber nicht gut genug ist. Ist hingegen der air-quality-index-Eingangsparameter < 100 (und 5°C ≤ Temperatureingangswert ≤ 15°C), so kann in einem dritten Schritt geprüft werden, ob der Luftfeuchtigkeitseingangsparameter kleiner als oder größer gleich 50% (oder 0,5) ist. Ist der Luftfeuchtigkeitseingangsparameter < 50 % (und 5°C ≤ Temperatureingangswert ≤ 15°C und air-quality-index-Eingangsparameter < 100), so kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A auf 0 zu setzen, d.h. die Lüftungseinheit in den Raumluft- bzw. Umluftzustand zu schalten. Alternativ kann vorgesehen sein, A = A_min zu setzen. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit mindestens teilweise in den Rückführzustand bzw. in den Umluftbetrieb geschaltet sein oder werden. Ist hingegen der Luftfeuchtigkeitseingangsparameter ≥ 50 % (und 5°C ≤ Temperatureingangswert ≤ 15°C und air-quality-index-Eingangsparameter < 100), so kann vorgesehen sein, den Ausführanteil A auf 1 zu setzen, d.h. die Lüftungseinheit in den Ausführ- bzw. Abluftzustand zu schalten. Alternativ kann vorgesehen sein, A = A_max zu setzen. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit mindestens teilweise in den Abluftzustand bzw. in den Abluftbetrieb geschaltet sein oder werden, wenn die Luftqualität gut genug ist und die relative Luftfeuchtigkeit die geringere Temperatur ausgleicht.
Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen denkbar, in denen die Eingangsparameter zumindest teilweise in andere Reihenfolge berücksichtigt werden und/oder die entsprechenden Grenzwerte anders gewählt sind oder werden. Gleichermaßen können zusätzliche und/oder andere Eingangsparameter verwendet werden.
Wird die Haube und/oder der Ventilator länger als der Kehrwert der Frequenz, d. h. in dem Beispiel der 5 länger als 1 Stunde, betrieben, so kann vorgesehen sein, das Verfahren nochmals bzw. mit der Frequenz durchzuführen, so dass bei Änderungen der Eingangsparameter der Ausführanteil A entsprechend wiederum bestimmt werden und die Lüftungseinheit entsprechend geschaltet werden kann.
6 und 7 zeigen beispielhaft und schematisch einige Betriebszustände der Lüftungseinheit in Abhängigkeit der Eingangsparameter 19. Die Eingangsparameter 19 können dabei derart gewählt sein, dass sie eine Außenumgebung, z.B. in der Nähe eines mit der Lüftungseinheit verbundenen Mauerkastens, abbilden oder charakterisieren. Bei guten Klimabedingungen, beispielsweise einer hohen Außentemperatur, kann die Lüftungseinheit 1 dabei derart geschaltet sein oder werden, dass der Ausführanteil A = 1 und/oder A = A_max gesetzt wird, so dass die Lüftungseinheit 1 zumindest teilweise oder zumindest überwiegend in einem Abluftbetrieb betrieben wird oder ist. Bei schlechten Klimabedingungen, beispielsweise niedriger Außentemperatur und/oder schlechter Luftqualität, kann die Lüftungseinheit 1 dabei derart geschaltet sein oder werden, dass der Ausführanteil A = 0 und/oder A = A_min gesetzt wird, so dass die Lüftungseinheit zumindest teilweise oder zumindest überwiegend in einem Umluftbetrieb betrieben wird oder ist.
8 zeigt beispielhafte Ausführanteile A. Der Ausführanteil A kann insbesondere dem Wert „Abluft“ der Diagramme entsprechen. Wie gezeigt können die Ausführanteile A z.B. abhängig von der Uhrzeit und/oder der Ortsposition gewählt sein bzw. bestimmt werden. Insbesondere kann der Ausführanteil A zeitlich und/oder örtlich variabel sein.
9 zeigt zwei beispielhafte Betriebsmodi der Lüftungseinheit 1. Der Ausführanteil A kann beispielsweise „binär“ gewählt werden, d.h. derart bestimmt sein oder werden, dass entweder A = 0 oder A = 1. Alternativ kann der Ausführanteil A flexibel gewählt werden, d.h. derart bestimmt sein oder werden, dass der Ausführanteil A im Intervall [0, 1] liegt, beispielsweise A= 0.1, A = 0.5, A = 0.75, A = 0.856667 oder dergleichen. Es kann vorgesehen sein, dass der Ausführanteil A zeitlich flexibel ist, wie z.B. in 9 gezeigt. Es kann vorgesehen sein, dass der Ausführanteil zwischen „binär“ und „flexibel“ umgeschaltet wird. In anderen Worten kann die Lüftungseinheit in einem Zeitintervall binär betrieben sein oder werden, d.h. A zwischen A = 0 und A = 1 geschaltet werden, und in einem anderen Zeitintervall flexibel betrieben werden, d.h. der Ausführanteil A Zwischenwerte aus dem Intervall [0, 1] annehmen. Es kann vorgesehen sein, dass auch weitere das Verfahren und/oder den Schaltzustand beeinflussende Parameter wie z.B. A_min, A_max, Betriebsmodus, Gewichtungsfaktoren und/ oder auch Schwellwerte mindestens eines Eingangsparameters, wie z.B. mit Bezug zu 5 beschrieben, oder dergleichen zeitlich variabel sein können und/oder vor, während und/oder nach Durchführung des Verfahrens geändert werden können. Es kann vorgesehen sein, dass A_min, A_max, Betriebsmodus, Gewichtungsfaktoren, Schwellwerte und/oder sonstige entsprechende Parameter von der Uhrzeit, der Ortsposition, oder dergleichen abhängen können.
Die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbarten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination für die Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Lüftungseinheit
2: Fluid
3: Filter
4: Kanal
5: Haube
6: Einführöffnung
7: Ausführöffnung
8: Rückführöffnung
9: Server
10: Datenschnittstelle
11: Daten
12: Sensor
13: Innenraum
14: Nachbarraum
15: Umgebung
16: Umgebungsfluid
17: Strömungsmesssensor
18: Steuerungseinheit
19: Eingangsparameter
20: Zweiter Sensor
A: Ausführanteil
AS: Ausführanteilschwellwert
Amin: Mindestwert Ausführanteil
Amax: Maximalwert Ausführanteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3179172 A1 [0007]
EP 2290298 A2 [0007]
EP 3431883 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Schalten einer Lüftungseinheit (1), bevorzugt für eine Dunstabzugshaube, mit einer Einführöffnung (6) zum Einführen eines Fluids (2), einer Ausführöffnung (7) zum Ausführen des Fluids (2) und einer Rückführöffnung (8) zum Rückführen des Fluids (2), zwischen einem Ausführzustand, bevorzugt einem Abluftzustand, in dem das Fluid (2) durch die Ausführöffnung (7) ausgeführt wird und einem Rückführzustand, bevorzugt einem Raumluftzustand, in dem das Fluid (2) durch die Rückführöffnung (8) rückgeführt wird, mit den folgenden Schritten: - Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter (19), wobei der Eingangsparameter (19) aus mindestens einem Datenwert (11) bestimmt wird und/oder mindestens einem Datenwert (11) entspricht, wobei der Datenwert (11) von einem externen Server (9) und/oder von mindestens einem Sensor (12) abgefragt wird; - Bestimmen eines Ausführanteils A in Abhängigkeit des mindestens einen Eingangsparameter (19); und - Schalten der Lüftungseinheit (1) zwischen dem Ausführzustand und dem Rückführzustand entsprechend dem Ausführanteil A, so dass ein in die Lüftungseinheit (1) einströmender Fluidstrom (2) zu einem Anteil A durch die Ausführöffnung (7) ausgeführt und zu einem Anteil 1 - A durch die Rückführöffnung (8) rückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Eingangsparameter (19) aus mindestens einem ersten Datenwert (11) und einen zweiten Datenwert (11) bestimmt wird, wobei bevorzugt der erste Datenwert (11) einem Innenraumwert entspricht, und bevorzugt der zweite Datenwert (11) einem Außenumgebungswert entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Eingangsparameter (19) aus einer Differenz des ersten und des zweiten Datenwerts (11) oder umgekehrt bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem geprüft wird, bevorzugt vor dem Bestimmen von mindestens einem Eingangsparameter (19), ob ein Fluid (2) in die Lüftungseinheit (1) einströmt, wobei beim Bestimmen eines Ausführanteils A der Ausführanteil A auf A = 0 gesetzt und die Lüftungseinheit (1) entsprechend geschaltet wird, wenn kein Fluid (2) in die Lüftungseinheit (1) einströmt, wobei bevorzugt periodisch mit einer Prüffrequenz von größer als 1/h geprüft wird, besonders bevorzugt mit einer Prüffrequenz von größer als 1/min.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Eingangsparameter (19) eines oder mehrere aus Temperatureingangsparameter, relative Luftfeuchtigkeit-Eingangsparameter, Uhrzeiteingangsparameter, Ortspositionseingangsparameter, VOC-Eingangsparameter, Schadstoffkonzentrationseingangsparameter, und/oder air quality index-Eingangsparameter ist oder aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Datenwert (11) von dem externen Server (9) über Internet abgefragt wird und/oder von dem mindestens einen Sensor (12) abgefragt wird, wobei mindestens einer der Sensoren (12) bevorzugt im Wesentlichen bei der Lüftungseinheit (1) und/oder in einer Außenumgebung angeordneten ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem ein ersten Eingangsparameter und ein zweiter Eingangsparameter bestimmt wird, wobei zur Bestimmung des Ausführanteils A der zweite Eingangsparameter nur berücksichtigt wird, wenn der erste Eingangsparameter eine Bedingung erfüllt, bevorzugt über einem ersten Eingangsparameterschwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der erste Eingangsparameter ein Temperatureingangsparameter und der zweite Eingangsparameter ein air quality index-Eingangsparameter ist oder aufweist, wobei zur Bestimmung des Ausführanteils A der air quality index-Eingangsparameter nur berücksichtigt wird, wenn der Temperatureingangsparameter größer als ein Temperatureingangsparameterschwellwert ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Verfahren periodisch mit einer Frequenz ausgeführt wird, wobei die Frequenz bevorzugt größer als oder gleich 1/h, besonders bevorzugt größer als oder gleich 1/min ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem bei dem Bestimmen des Ausführanteils A die Eingangsparameter (19) mit Gewichtungsfaktoren gewichtet werden, so dass der Ausführanteil 0 ≤ A ≤ 1 ist, wobei bevorzugt der Ausführanteil A aus einer mit den Gewichtungsfaktoren gewichteten Summe der mindestens einen Eingangsparameter (19) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Ausführanteil A vor dem Schalten der Lüftungseinheit (1) zu A = 0 gesetzt wird, wenn der Ausführanteil A kleiner als ein Ausführanteilschwellwert ist, und zu A = 1 gesetzt wird, wenn der Ausführanteil größer als oder gleich dem Ausführanteilschwellwert ist, wobei bevorzugt der Ausführanteilschwellwert gleich 0.5 ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Verfahren durchgeführt wird, wenn ein fluidisch mit der Lüftungseinheit (1) verbundener Ventilator eingeschaltet wird und/oder ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem bei dem Bestimmen des Ausführanteils A der Ausführanteil derart bestimmt wird, dass er einen Mindestwert A_min nicht unterschreitet, wobei bevorzugt 0.05 ≤ A_min ≤ 0.25, besonders bevorzugt 0.05 ≤ A_min ≤ 0.15.
Lüftungseinheit (1), bevorzugt für eine Dunstabzugshaube, mit einer Einführöffnung (6) zum Einführen eines Fluids (2), einer Ausführöffnung (7) zum Ausführen des Fluids (2) und einer Rückführöffnung (8) zum Rückführen des Fluids (2) und mit einer Steuereinheit (18), wobei die Lüftungseinheit (1) schaltbar zwischen einem Ausführzustand und einem Rückführzustand ist und wobei die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.
Lüftungseinheit (1) nach Anspruch 14, die ein Bedienelement aufweist, über das der Ausführanteil A einstellbar ist.
Lüftungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 15, die in einem Innenraum (13), bevorzugt einer Küche, angeordnet ist, wobei ein mit der Steuereinheit (18) verbundener erster Sensor (12) in dem Innenraum (13) angeordnet ist und ein mit der Steuereinheit (18) verbundener zweiter Sensor (20) in einem von dem Innenraum (13) räumlich verschiedenen Außenbereich, bevorzugt eine Außenumgebung oder ein Nachbarraum, angeordnet ist, wobei die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, einen Eingangsparameter (19) und/oder den Ausführanteil A anhand von von dem ersten und zweiten Sensor (12, 20) gemessenen Messwerten und/oder Datenwerten (11) zu bestimmen.
Lüftungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, die eine Datenschnittstelle (10), bevorzugt eine Funkschnittstelle, aufweist, die mit der Steuereinheit (18) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, einen Eingangsparameter (19) anhand von von der Datenschnittstelle (10) empfangenen Datenwerten (11) zu bestimmen.