DE112016002589T5 - Verfahren zur Detektion einer offenen Lüftungsöffnung - Google Patents

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Shravana Kumar Musunuri
Sanjiv Sharan
Manfred Listopad
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Eaton Industries Austria GmbH
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Abstract

Es wird hier ein Verfahren zur Detektion einer offenen Lüftungsöffnung (1) zumindest in einem Gebäudeabschnitt (2) vorgeschlagen, wobei eine erste Temperaturänderung für den Gebäudeabschnitt (2) festgestellt wird, wobei ein aktueller erster Temperaturgradient auf der Grundlage der Temperaturänderung ermittelt wird, wobei der erste Temperaturgradient mit zumindest einer ersten Temperaturgradienten-Randbedingung verglichen wird, wobei mindestens eine erste Konzentrationsänderung von mindestens einem Spurengas für den Gebäudeabschnitt (2) ermittelt wird, wobei ein aktueller erster Konzentrationsgradient auf der Grundlage der ersten Konzentrationsänderung ermittelt wird, wobei der erste Konzentrationsgradient mit mindestens einer ersten Konzentrationsgradienten-Randbedingung verglichen wird, wobei die Energieverbrauchsänderung von mindestens einer HLK-Vorrichtung (14) für den Gebäudeabschnitt ermittelt wird, wobei ein aktueller Energieverbrauchsgradient auf der Grundlage der Energieverbrauchsänderung ermittelt wird, wobei der Energieverbrauchsgradient mit mindestens einer Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung verglichen wird, und eine offene Lüftungsöffnungs-Meldung erzeugt und gesendet wird, wenn innerhalb einer einstellbaren Zeitdauer mindestens zwei der folgenden Bedingungen erfüllt sind: - der erste Temperaturgradient erfüllt die erste Temperaturgradienten-Randbedingung, - der erste Konzentrationsgradient erfüllt die erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung, - der Energieverbrauchsgradient erfüllt die Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Detektion einer offenen Lüftungsöffnung zumindest in einem Gebäudeteil nach dem Hauptgegenstand des Patentanspruchs 1.
  • Der Energieverbrauch eines Heizungs- oder Klimaregelsystems steigt, wenn in beheizten oder klimatisierten Räumen offene Fenster vorhanden sind. Solche Systeme werden im Englischen als HVAC-Geräte bezeichnet. Der Betreiber des Gebäudes oder des Gebäudeteils, in dem diese Geräte installiert sind, ist oft daran interessiert, die Fenster und Türen und andere Lüftungsöffnungen geschlossen zu halten und den jeweiligen Bereich so weit wie möglich von außen abzugrenzen.
  • Es hat sich gezeigt, dass offene Lüftungsöffnungen zu einer erheblichen Kostensteigerung des Energiebedarfs für die Beheizung oder Klimatisierung des Raumes oder des Gebäudes führen. Außerdem können im Winter geöffnete Fenster durch das Einfrieren von Wasserleitungen zu erheblichen Schäden am Gebäude führen.
  • Deshalb werden Sensoren, die den Zustand der jeweiligen Öffnung erkennen und eine Statusmeldung an die entsprechende Steuerung senden, in der Regel an Türen, Fenstern und anderen Lüftungsöffnungen installiert, die von Personen leicht zu öffnen sind. Wird eine Lüftungsöffnung für einen bestimmten Zeitraum offengehalten, kann der Nutzer im Bereich der jeweiligen Lüftungsöffnung oder z.B. ein Pförtner oder Concierge eines größeren Gebäudes benachrichtigt werden, um die Lüftungsöffnung zu schließen.
  • Diese Systeme haben den Nachteil, dass die Sensoren zusätzliche Kosten verursachen, da sie an jeder Lüftungsöffnung installiert werden müssen. Auch wenn solche Sensoren innerhalb des Baukonstruktionsprojektes installiert werden, verursachen sie einen hohen Mehraufwand, da jeder dieser Sensoren an eine Gebäudeleittechnik angebunden werden muss, eventuell über Kabelverbindungen. Bei größeren Gebäuden führt die obige Methode schnell zu einem enormen zusätzlichen Verkabelungsaufwand. Eine nachträgliche Aufrüstung des Gebäudes mit solchen Sensoren stößt auf den Widerstand von Bewohnern oder Nutzern des Gebäudes. Beim Aufrüstungsprozess werden in der Regel Sensoren installiert, die an Türen, Fenstern und anderen Lüftungsöffnungen sichtbar sind. Bei einem verdrahteten System von installierten Sensoren werden die Anschlussdrähte auf der Wandoberfläche installiert oder die Installation beinhaltet das Einschneiden in die Wandoberfläche. Aus den oben genannten Gründen ist die Aufrüstung bestehender Gebäude eher unüblich.
  • Somit werden unnötig hohe Energiekosten für Heizung, Lüftung und Klimatisierung von Räumen und Gebäuden nicht eliminiert.
  • Der Aufgabenbereich dieser Erfindung besteht darin, eine Methode zur Verfügung zu stellen, wie sie in der Präambel vorgestellt ist, um die genannten Nachteile zu vermeiden und eine einfache Methode ohne kostspielige Anpassung zu schaffen, um den Energieverbrauch von Gebäuden zu reduzieren und insbesondere festzustellen, ob eine Lüftungsöffnung eines Gebäudes geöffnet ist.
  • Was die Erfindung betrifft, wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht.
  • Sie dient zur zuverlässigen und einfachen Erkennung offener Lüftungsöffnungen, einschließlich offener Fenster, Türen, insbesondere Außentüren oder Lüftungsklappen, ohne dass spezielle Sensoren an den jeweiligen Öffnungen installiert werden müssen. Die Installation von Sensoren an den jeweiligen Lüftungsöffnungen ist nicht erforderlich und eine spätere Implementierung dieser Methode wird sehr einfach. Die Erweiterung des Gebäudes um weitere Lüftungsöffnungen wird einfach, da diese zusätzlichen Lüftungsöffnungen keine elektrischen Kontakte benötigen. Die Installation von Sensoren ist daher nicht notwendig, es sind keine Kabel bei dieser Methode erforderlich, und es gibt keine Funksensoren, bei denen die Batterien regelmäßig ausgetauscht werden müssen. Aufgrund des geringen baulichen und finanziellen Aufwands bei der Umsetzung der jeweiligen Methode akzeptieren die Bewohner oder Nutzer des Gebäudes diese schneller als bei bekannten Verfahren mit dedizierten Fenstersensoren. Die für dieses Verfahren erforderlichen Sensoren sind in der Regel bereits in modernen Gebäuden installiert; und es genügt, die entsprechenden oder zusätzlichen Sensoren an einem Ort im Raum oder in einem angrenzenden Gebäudeteil zu platzieren, was eine einfache und kostengünstige Methode ist, verglichen mit der Installation einer Vielzahl von Sensoren an jeder Lüftungsöffnung. Dadurch steigt die Energieeffizienz des Gebäudes, und die Verschmutzung und der Energieverbrauch des Gebäudes sinkt. Das ökologische Gleichgewicht des Gebäudes verbessert sich.
  • Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein System zur Detektion einer offenen Lüftungsöffnung zumindest in einem Gebäudeteil nach dem Hauptgegenstand des Patentanspruchs 12.
  • Der Anwendungsbereich dieser Erfindung besteht darin, ein System wie oben dargestellt bereitzustellen, um die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine einfache Methode ohne kostspielige Anpassung bereitzustellen, um den Energieverbrauch eines Gebäudes zu reduzieren und insbesondere zu erkennen, ob eine Lüftungsöffnung eines Gebäudes geöffnet ist.
  • Im Hinblick auf die Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 erreicht.
  • Mit diesem System können die anfänglich geltend gemachten Vorteile erzielt werden.
  • Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Hier wird ausdrücklich auf den Wortlaut der Ansprüche verwiesen, wobei die Ansprüche an dieser Stelle durch Verweis in der Beschreibung enthalten sind und Wort für Wort wiedergegeben werden.
  • Die Erfindung wird in den beigefügten Abbildungen ausführlicher beschrieben, wobei die bevorzugten Ausführungsformen nur als Beispiel gezeigt werden. Mit:
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Grundrisses eines Gebäudeteils mit Komponenten des betreffenden Systems und
    • 2 zeigt ein Flussdiagramm einer besonders bevorzugten Ausführungsform der jeweiligen Methode.
  • Diese Erfindung bezieht sich auf die Detektion einer offenen Lüftungsöffnung 1 in einem Gebäudeabschnitt 2, also einem Raum 9 oder einem Abteil oder einem ganzen Gebäude.
  • Die Lüftungsöffnung 1 bezieht sich vorzugsweise auf jede Öffnung des Gebäudeteils 2, die vom Nutzer beliebig geöffnet und geschlossen werden kann. Der Begriff Lüftungsöffnung 1 umfasst in diesem Zusammenhang insbesondere Türen, Fenster, Lüftungsklappen und/oder Tierklappen, die zwischen der Innenseite des Gebäudeteils 2 und der Außenseite bzw. der Umgebung angebracht sind. In der Außenwand des jeweiligen Gebäudeteils 2 ist mindestens eine Lüftungsöffnung eingebaut.
  • Die vorliegende Methode kann die Variation mehrerer physikalischer Dimensionen oder Einstellungen mit der Zeit überwachen und aufzeichnen und ihre Gradienten mit den Randbedingungen vergleichen, um daraus den Schluss zu ziehen, dass die jeweilige Lüftungsöffnung offen oder geschlossen ist.
  • Es ist vorgesehen, dass die primäre Temperaturänderung des Gebäudeteils 2 durch einen Temperatursensor 3 gemessen wird. Es kann z.B. vorgesehen werden, um die Temperatursensor 3 eines Thermostaten 13 auszulesen, so dass ein eigenständiger Temperatursensor 3 nicht erforderlich ist. Die Temperatur des Gebäudeteils 2 wird vorzugsweise zeitdiskret erfasst. Die Aufzeichnung von Temperatur und anderen Parametern in einem Zeitintervall im Minutenbereich erwies sich als ausreichend, um eine ausreichende Zeitauflösung für die jeweilige Methode zu erreichen. Der Temperatursensor 3 wird vorzugsweise alle 10 bis 15 Minuten abgelesen, wobei natürlich auch hier ein deutlich kürzeres Intervall verwendet werden kann. Voraussetzung ist beispielsweise, dass bei hochtemperaturkritischen Gebäuden ein deutlich kürzeres Intervall verwendet wird. Die bevorzugten Leseintervalle anderer Sensoren sind nachfolgend aufgeführt.
  • Die aufgezeichnete Temperaturveränderung wird zur Bestimmung eines ersten Temperaturgradienten verwendet. Wie bekannt, ist der Gradient ein Maß für die Zunahme und Abnahme eines Wertes in einem bestimmten Bereich, im vorliegenden Fall in der Zeit.
  • Der Gradient kann mit einem entsprechend ausgelegten Temperatursensor 3 oder einer Steuereinheit 4 ermittelt werden, wobei der Temperatursensor 3 angeschlossen oder anderweitig zur Sicherstellung der Kommunikation verbunden ist, z.B. über eine Funkschnittstelle. Es kann vorgesehen werden, dass der Gradient als Variation zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messwerten ermittelt wird.
  • Der erste ermittelte Temperaturgradient wird an die Steuereinheit 4 übertragen; und die Steuereinheit 4 vergleicht diesen Temperaturgradienten mit mindestens einer ersten Temperaturgradienten-Randbedingung.
  • Die Steuereinheit 4 besteht vorzugsweise aus einem Mikrocontroller, wodurch ein ganz oder teilweise diskreter Strukturaufbau möglich ist.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass mindestens ein erster Gassensor 5 einen ersten Konzentrationsgradienten von mindestens einem ersten Spurengas für den Gebäudeabschnitt 2 misst. Der Begriff Spurengas bezieht sich in diesem Zusammenhang insbesondere auf Wasserdampf, Kohlenoxide, Stickoxide, Schwefeloxide, Methan, Isobutan, Ethanol und/oder Wasserstoff. Es kann vorgesehen werden, dass separate Gassensoren 5, 15 zur Detektion von verschiedenen oder allen oben aufgeführten Gasen installiert werden. Hier kann auch ein Mischgassensor eingesetzt werden. Solche Sensoren messen mehrere verschiedene Gase und liefern nur einen Ausgangswert, zum Beispiel die Sensoren TGS2620 oder TGS2600, hergestellt von Figaro.
  • Ein Temperatursensor wird in den entsprechenden Ausführungsformen für die zeitnahe Messung oder Ermittlung des ersten aktuellen Konzentrationsgradienten auf der Basis von Messwerten verwendet, der vorzugsweise für die Ermittlung eines ersten Konzentrationsgradienten und des unten dargestellten Energieverbrauchsgradienten verwendet wird.
  • Der erste Gassensor 5 ist angeschlossen und kommuniziert mit der Steuereinheit 4 und liefert einen ersten Konzentrationsgradienten an die Steuereinheit 4; und die Steuereinheit 4 vergleicht den Konzentrationsgradienten mit mindestens einer ersten Konzentrationsgradienten-Randbedingung.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass der Energieverbrauchsgradient mindestens eines HLK-Gerätes 14 für den Gebäudeabschnitt 2 durch einen Energieverbrauchssensor 6, 12 gemessen wird. HVAC ist dabei die branchenübliche Abkürzung für „Heizung, Lüftung und Klimatisierung“. Ein weiteres Akronym ist HLK für „Heizung, Lüftung, Klimatechnik“. Dementsprechend ist ein HLK-Gerät 14 ein Gerät, das dem Gebäudeabschnitt 2 Wärme zuführt oder entzieht.
  • Je nach Typ des verwendeten HLK-Gerätes 14 kann ein einziger Energieverbrauchssensor 6, 12 verwendet werden, wenn ein einzelnes Gerät die Heiz- und Kühlfunktionen übernimmt oder wenn verschiedene HLK-Geräte 14 aus derselben Energiequelle versorgt werden. Es können mehrere Energieverbrauchssensoren 6, 12 verwendet werden, wie in 1 dargestellt. Einem Heizkörper 10 ist ein eigener Energieverbrauchssensor 6 zugeordnet, und dem Klima-/Lüftungsgerät 11 ein anderer Energieverbrauchssensor 12.
  • Ausgehend vom Energieverbrauchsprozess wird ein aktueller Energieverbrauchsgradient berechnet.
  • Mindestens ein Energieverbrauchssensor 6, 12 ist angeschlossen und kommuniziert mit der Steuereinheit 4, und die Steuereinheit 4 vergleicht den Energieverbrauchsgradienten mit der Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung.
  • Es wird vorzugsweise vorausgesetzt, dass mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung aus mindestens einem Grenzwert besteht. Dasselbe gilt auch für weitere Randbedingungen. Bei einer einfachen Ausführungsform der vorliegenden Methode ist vorgesehen, dass die verschiedenen Gradienten jeweils mit einem Grenzwert verglichen werden. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass weitere Grenzwerte miteinander verknüpft bzw. kombiniert werden. Es kann also davon ausgegangen werden, dass die verschiedenen Randbedingungen aus einer oberen und einer unteren Randfunktion bestehen. Weiterhin wird bevorzugt vorausgesetzt, dass die Randbedingung mindestens einen Grenzwert für die Detektion einer offenen Lüftungsöffnung im Sommer und einen zusätzlichen Grenzwert für die Detektion einer offenen Lüftungsöffnung im Winter umfasst, wobei mit einer unterschiedlichen Entwicklung der Gradienten zu rechnen ist.
  • Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 4 eine Meldung erzeugt, die mindestens eine offene Lüftungsöffnung anzeigt, und eine solche Meldung sendet, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Die Steuereinheit 4 weist die entsprechenden Anzeige- und/oder Alarmkomponenten und/oder eine Telekommunikationsschnittstelle auf. Die Steuereinheit 4 weist vorzugsweise ein Display zur Anzeige des erkannten Zustandes bzw. der Meldung. Darüber hinaus besteht die Steuereinheit 4 vorzugsweise aus einem akustischen Signalgeber, der die Aufmerksamkeit des Anwenders auf sich zieht. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Steuereinheit 4 über eine GSM-Schnittstelle, WLAN-Schnittstelle oder Internetverbindung verfügt, um eine Nachricht an das entsprechende Endgerät zu senden.
  • Das Steuereinheit 4 generiert und sendet die Meldung für eine offene Lüftungsöffnung, wenn in einem gegebenen Zeitraum mindestens zwei der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
    • - der erste Temperaturgradient erfüllt die erste Temperaturgradienten-Randbedingung,
    • - der erste Konzentrationsgradient entspricht der ersten Konzentrationsgradienten-Randbedingung,
    • - der Energieverbrauchsgradient entspricht der Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung. Die Bedingung, bestimmte Randbedingungen zu erfüllen, wird dabei mit dem logischen Operator „UND“ miteinander verknüpft.
  • Nach einer vorteilhaften Entwicklung dieser Erfindung generiert und sendet die Steuereinheit 4 die Meldung für eine offene Lüftungsöffnung nur dann, wenn alle drei der folgenden Bedingungen in einem bestimmten Zeitraum erfüllt sind. Die oben genannte Bedingung erhöht die Genauigkeit und die Stabilität dieser Methode.
  • Die Genauigkeit und Stabilität dieses Verfahrens kann weiter verbessert werden, indem ein zweiter Konzentrationsgradient von mindestens einem zweiten Spurengas, das sich von dem ersten Spurengas für den Gebäudeabschnitt 2 unterscheidet, durch mindestens einen zweiten Gassensor 15 ermittelt wird; und ein zweiter aktueller Konzentrationsgradient auf der Grundlage der zweiten Konzentrationsvariation ermittelt wird, wobei die Steuereinheit 4 den Konzentrationsgradient mit mindestens einer zweiten Konzentrationsgradienten-Randbedingung vergleicht, und die Steuereinheit 4 erzeugt und sendet nur eine Meldung einer offenen Lüftungsöffnung, wenn der zweite Konzentrationsgradient die zweite Konzentrationsgradienten-Randbedingung zusätzlich innerhalb einer vorgegebene Zeitdauer erfüllt.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform dieser Methode sieht auch vor, dass vier Parameter gemessen und deren Gradienten mit Grenzwerten verglichen werden, und eine Lüftungsöffnung wird als offen erkannt, wenn drei oder alle vier der vier Bedingungen erfüllt sind.
  • Die verschiedenen Messwerte werden vorzugsweise im Wesentlichen parallel ermittelt, wobei auch ein Multiplexbetrieb möglich ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die verschiedenen Randbedingungen rechtzeitig angepasst werden. Daher werden nicht für den ganzen Tag dieselben Randbedingungen verwendet, sondern sie werden in Abhängigkeit von der Tageszeit oder einer Tagesperiode, wie z.B. Morgen oder Abend, angepasst. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder eine zweite Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung für die aktuelle Tagesperiode angepasst wird.
  • Da sich die jeweiligen Randbedingungen für verschiedene Gebäude und Gebäudeteile 2 und deren Nutzung erheblich ändern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diese Bedingungen im jeweiligen Gebäudeteil 2 zu erzeugen. Dabei ist vorgesehen für die Ermittlung der ersten Temperaturgradienten-Randbedingung, dass eine erste Temperaturänderung über eine vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise zwischen 4 und 6 Wochen, jedoch nicht weniger als einen Tag, aufgezeichnet wird, und die erste Periode in eine vorgegebene Anzahl von zweiten Zeitdauern, vorzugsweise zwischen 10 Minuten und 15 Minuten, aufgeteilt wird, und dass für jede dieser zweiten Zeitabschnitte mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung ermittelt wird. Auf diese Weise wird eine charakteristische Temperaturschwankung erfasst und die thermischen Eigenschaften des jeweiligen Gebäudeteils 2 werden aus dieser Schwankung ersichtlich. In Kombination mit weiteren Daten zum Betrieb des HLK-Gerätes 14 und zusätzlicher Außentemperaturmessung mit einem Außentemperatursensor 16 kann das Temperaturverhalten des Gebäudes bzw. des Gebäudeteils 2 bei unterschiedlichen Bedingungen ermittelt werden. Die Steuereinheit 4 erzeugt aus den obigen Daten die erste Temperaturgradienten-Randbedingung.
  • Es ist auch vorgesehen, dass erste Temperaturgradienten-Randbedingungen für verschiedene Tagesperioden, vorzugsweise als zweite Zeitdauern bezeichnet, festgelegt werden, und die Steuereinheit 4 speichert diese Bedingungen. Auf diese Weise können die Eigenschaften des Gebäudes und die Eigenschaften des Nutzers besser berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann zwischen Arbeitstagen und Wochenenden oder Feiertagen unterschieden werden, sofern das Gebäude an diesen Tagen anders betrieben wird.
  • Für die Anpassung mindestens einer ersten Temperaturgradienten-Randbedingung an die aktuelle Tagesperiode ist vorgesehen, dass die erste Temperaturgradienten-Randbedingung ausgewählt wird, die für die zweite Zeitdauer festgelegt wurde, in der die aktuelle Tagesperiode enthalten ist.
  • Es wird vorzugsweise vorausgesetzt, dass die erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder die zweite Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder die Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung ermittelt und entsprechend der Festlegung der ersten Temperaturgradienten-Randbedingung, die oben dargestellt ist, verteilt wird.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Temperaturgradienten während des Betriebes eines HLK-Gerätes 14 und auch bei ausgeschaltetem Gerät zu messen. Es wird daher bevorzugt vorausgesetzt, dass der erste Temperaturgradient in einem ersten Schritt mit dem HLK-Gerät 14 im Betrieb festgestellt wird, und das HLK-Gerät 14 danach ausgeschaltet wird, und ein zweiter Temperaturgradient mit dem HLK-Gerät 14 nach einer voreingestellten dritten Zeitspanne, die vorzugsweise von einer Minute bis zu zehn Minuten reicht, erstellt wird, und der zweite Temperaturgradient mit einer zweiten Temperaturgradienten-Randbedingung verglichen wird, die sich von der ersten Temperaturgradienten-Randbedingung unterscheidet. Die obige Bedingung erhöht die Stabilität dieser Methode noch weiter. Die Erkennungsgenauigkeit offener Lüftungsöffnungen kann auf diese Weise weiter verbessert werden. Dies setzt eindeutig voraus, dass das Steuereinheit 4 an das HLK-Gerät 14 angeschlossen ist, das Steuereinheit 4 das HLK-Gerät 14 ein- und ausschaltet. Der erste Temperaturgradient bezieht sich auf den Temperaturgradienten bei aktiviertem HLK-Gerät 14 und der zweite Temperaturgradient auf den Temperaturgradienten bei deaktiviertem HLK-Gerät 14.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Grundrisses eines Gebäudeteils 2 mit den Komponenten des jeweiligen Systems. Der fragliche Raum 9 hat eine Tür 8 und zwei Fenster 7 als Lüftungsöffnungen 2. Raum 9 umfasst weiterhin zwei HLK-Geräte 14: einen Heizkörper 10 und eine Klimaanlage/Lüfter 11. Die beiden HLK-Geräte 14 sind jeweils an einen Energieverbrauchssensor 6, 12 angeschlossen.
  • Raum 9 umfasst weiterhin einen Thermostat 13 mit den Temperatursensoren 3 und einem ersten und zweiten Gassensor 5, 15, der über den Anschluss des Thermostaten 13 mit dem Steuereinheit 4 verbunden ist.
  • 2 zeigt das Flussdiagramm einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Methode:
  • Block 20 definiert den Start der Methode. Die Veränderung der gemessenen Parameter oder der vom Gerät messbaren Parameter wird während der ersten Zeitspanne in Block 21 aufgezeichnet. Die Randbedingungen werden auf der Grundlage der obigen Variationen in Block 22 festgelegt.
  • Im Block 24 werden die aktuellen Messdaten generiert und die Gradienten berechnet. Es ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass ein erster Temperaturgradient, ein erster Konzentrationsgradient, ein zweiter Konzentrationsgradient und ein Energieverbrauchsgradient ermittelt werden. Diese werden mit den entsprechenden Randbedingungen in Block 23 verglichen. Sind alle vier Randbedingungen erfüllt, wird die Frage mit Ja 31 in Block 25 beantwortet und eine offene Lüftungsöffnung 1, Block 29, erkannt.
  • Wenn die Frage, ob alle vier Randbedingungen erfüllt sind, im Block 25 mit Nein 30 beantwortet wird, wird im Block 26 weiter abgefragt, ob mindestens drei der Randbedingungen erfüllt sind. Wenn diese Frage mit Ja 31 beantwortet wird, erfolgt im Block 28 eine Verifikation durch Ausschalten der HLK-Geräte 14 und eine erneute Messung nach einer bestimmten Zeitspanne, wie oben bereits dargestellt. Sind nun bei dieser Methode die Randbedingungen erfüllt und wird die Frage im Block 31 mit Ja beantwortet, so wird eine offene Lüftungsöffnung 1 erkannt, Block 29.
  • Wenn die Frage in Block 28 mit Nein 30 beantwortet wird, endet die Methode in Block 27. Dasselbe gilt, wenn die Frage bereits mit Nein 30 in Block 26 beantwortet wurde.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Detektion einer offenen Lüftungsöffnung (1) zumindest in einem Gebäudeabschnitt (2), wobei eine erste Temperaturänderung für den Gebäudeabschnitt (2) durch einen Temperatursensor (3) festgestellt wird, wobei ein aktueller erster Temperaturgradient auf der Grundlage der Temperaturänderung ermittelt wird, wobei eine Steuereinheit (4) den ersten Temperaturgradienten mit zumindest einer ersten Temperaturgradienten-Randbedingung vergleicht, wobei ein Gassensor (5) mindestens eine erste Konzentrationsänderung von mindestens einem Spurengas für den Gebäudeabschnitt (2) ermittelt, wobei ein aktueller erster Konzentrationsgradient auf der Grundlage der ersten Konzentrationsänderung ermittelt wird, wobei die Steuereinheit (4) den ersten Konzentrationsgradienten mit mindestens einer ersten Konzentrationsgradienten-Randbedingung vergleicht, wobei ein Energieverbrauchssensor (6, 12) den Energieverbrauchsgradienten von mindestens einer HLK-Vorrichtung (14) für den Gebäudeabschnitt bestimmt, wobei ein aktueller Energieverbrauchsgradient auf der Grundlage der Energieverbrauchsänderung ermittelt wird, wobei die Steuereinheit (4) den Energieverbrauchsgradienten mit mindestens einer Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung vergleicht, wobei die Steuereinheit (4) eine offene Lüftungsöffnungs-Meldung erzeugt und sendet, wenn innerhalb eines einstellbaren Zeitraums mindestens zwei der folgenden Bedingungen erfüllt sind: - der erste Temperaturgradient erfüllt die erste Temperaturgradienten-Randbedingung, - der erste Konzentrationsgradient erfüllt die erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung, - der Energieverbrauchsgradient erfüllt die Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) die Meldung einer offenen Lüftungsöffnung nur dann erzeugt und sendet, wenn alle drei der folgenden Bedingungen in einem gegebenen Zeitraum erfüllt sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Gassensor (15) für den Gebäudeabschnitt (2) eine zweite Konzentrationsänderung von mindestens einem zweiten Spurengas, das sich von dem ersten Spurengas unterscheidet, ermittelt; und ein zweiter aktueller Konzentrationsgradient auf der Grundlage der zweiten Konzentrationsvariation hergestellt wird, wobei die Steuereinheit (4) den Konzentrationsgradienten mit mindestens einer zweiten Konzentrationsgradient-Randbedingung vergleicht, und die Steuereinheit (4) nur dann eine Meldung einer offenen Lüftungsöffnung erzeugt und sendet, wenn der zweite Konzentrationsgradient die zweite Konzentrationsgradient-Randbedingung zusätzlich innerhalb eines gegebenen Zeitraums erfüllt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Temperaturänderung für eine vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise zwischen 4 und 6 Wochen lang, aufgezeichnet wird und die erste Zeitdauer in eine vorgegebene Anzahl von zweiten Zeitdauern, vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 2 Stunden lang, aufgeteilt wird, und dass mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung für mindestens eine dieser zweiten Zeitdauern auf der Grundlage der ermittelten ersten Temperaturänderung ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Konzentrationsänderung für eine vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise zwischen 4 und 6 Wochen lang, aufgezeichnet wird und die erste Zeitdauer in eine vorgegebene Anzahl von zweiten Zeitdauern, vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 2 Stunden lang, aufgeteilt wird, und dass mindestens eine erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung für mindestens eine dieser zweiten Zeitdauern auf der Grundlage der ermittelten ersten Konzentrationsänderung ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Energieverbrauchsschwankung für eine vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise zwischen 4 und 6 Wochen lang, aufgezeichnet wird, und die erste Zeitdauer in eine vorgegebene Anzahl von zweiten Zeitdauern, vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 2 Stunden lang, aufgeteilt wird, und dass mindestens eine erste Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung für mindestens eine dieser zweiten Zeitdauern auf der Grundlage der ermittelten ersten Energieverbrauchsschwankung ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung durch mindestens einen Grenzwert gebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung auf die aktuelle Tagesperiode eingestellt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Temperaturgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine erste Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder mindestens eine Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung ausgewählt wird, die für die zweite Zeitdauer, in der sich die aktuelle Tagesperiode befindet, ermittelt wurde, zur Einstellung mindestens einer ersten Temperaturgradienten-Randbedingung und/oder mindestens einer ersten Konzentrationsgradienten-Randbedingung und/oder mindestens einer Energieverbrauchsgradienten-Randbedingung auf die aktuelle Tagesperiode.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationsänderung mindestens eines der Stoffe, die aus der folgenden Liste ausgewählt sind, ermittelt wird, um eine erste und/oder zweite Konzentrationsänderung mindestens eines oder mehrerer Spurengase zu erzeugen: Wasserdampf, Kohlenstoffoxide, Stickoxide, Schwefeloxide, Methan, Isobutan, Ethanol und/oder Wasserstoff durch einen ersten und/oder zweiten Gassensor (5, 15).
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Temperaturgradient in einem ersten Schritt mit der HLK-Vorrichtung (14) im Betrieb ermittelt wird, und danach die HLK-Vorrichtung (14) abgeschaltet wird, und ein zweiter Temperaturgradient mit der HLK-Vorrichtung (14) abgeschaltet nach einer voreingestellten dritten Zeitdauer, die vorzugsweise von einer Minute bis zu zehn Minuten reicht, ermittelt wird, und der zweite Temperaturgradient mit einer zweiten Temperaturgradienten-Randbedingung verglichen wird, die sich von der ersten Temperaturgradienten-Randbedingung unterscheidet.
  12. System zur Detektion einer offenen Lüftungsöffnung (1) zumindest in einem Gebäudeabschnitt (2), insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das System mindestens einen Temperatursensor (3), mindestens einen Gassensor (5) zur Messung der Konzentration mindestens eines Spurengases und mindestens einen Energieverbrauchssensor (6, 12) zur Messung des Energieverbrauchs mindestens einer HLK-Einrichtung (14) aufweist, und der Temperatursensor (3), der erste Gassesnsor (5) und der Energieverbrauchssensor (6, 12) in einer Kommunikationsschaltung mit der Steuereinheit (4) verbunden sind.
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