DE19952618A1

DE19952618A1 - Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades von Luftkanalsystemen

Info

Publication number: DE19952618A1
Application number: DE1999152618
Authority: DE
Inventors: Klaus Doege; Uwe Franzke; Ralph Krause
Original assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Current assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: DE19952618B4

Abstract

Mit der Erfindung soll eine einfache und zuverlässige Methode zur Überwachung des Verschmutzungsgrades von Luftkanalsystemen, insbesondere in Lüftungs- und Klimaanlagen, geschaffen werden, die nach Möglichkeit auch vom Wartungspersonal der RLT-Anlagen durchgeführt werden kann. DOLLAR A Nach der Erfindung wird in dem zu untersuchenden Kanalsystem mittels einer Schallquelle 1 ein akustisches Signal erzeugt, das in einer bestimmten Entfernung von einem Mikrofon 2 empfangen wird. Diese Messungen werden zunächst am vermeintlich sauberen Kanalsystem durchgeführt. Nach einer entsprechenden Betriebszeit wird die Messung wiederholt. Aus der Differenz der empfangenen akustischen Signale können Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad im Kanalsystem gezogen werden. Es hat sich gezeigt, daß bereits geringfügige Staubablagerungenzu zu einer Veränderung des Absorptionsverhaltens im Kanalsystem führen. Damit ist das Absorptionsverhalten ein Maß für den Grad der Verschmutzung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrades von Luft kanalsystemen, wie sie insbesondere bei Lüftungs- und Klimaanlagen vorhanden sind.

Das sogenannte Sick-Building-Syndrome wird wesentlich von der Verschmutzung der RLT- Anlagen (Raumlufttechnischen Anlagen) beeinflußt. Deshalb wird seit geraumer Zeit der hygienebewußten Planung, Ausführung und Instandhaltung von RLT-Anlagen besondere Aufmerksamkeit geschenkt.

Insbesondere in Gegenden mit einer hohen Umweltbelastungen oder auch bei schmutzbe lasteter Abluft ist trotz eingebauter Filter nach mehr oder weniger langen Betriebszeiten mit erheblichen Verschmutzungen der RLT-Anlagen, und damit auch der Luftkanalsysteme zu rechnen. Verantwortungsbewußte Betreiber solcher Anlagen veranlassen in bestimmten Zeitintervallen eine Reinigung, ohne daß sie hinreichende Erkenntnisse zum tatsächlichen Verschmutzungsgrad der Anlagen haben. Da eine Reinigung jedoch beträchtliche Kosten verursacht und das Innere der Luftkanäle meist schlecht zugänglich ist, hat die Bestimmung des optimalen Zeitpunkts der Reinigung große Bedeutung. Durch die Entnahme von Pro ben oder visuelle Kontrollen können zwar gewisse Erkenntnisse über den Zustand der An lage gewonnen werden, aber hier besteht die Gefahr, daß die Entnahme der Proben bzw. die visuellen Kontrollen nicht an den Stellen der höchsten Verschmutzung entnommen wer den. Es ist auch bekannt, sogenannte Kanalroboter zur Überwachung der Anlage einzuset zen. Deren Einsatz ist jedoch relativ teuer, so daß er heute noch die Ausnahme darstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Methode zur Überwachung des Verschmut zungsgrades von Luftkanalsystemen zu finden, die eine einfache und zuverlässige Kon trolle des gesamten Kanalsystems ermöglicht und nach Möglichkeit auch vom Wartungs personal der RLT-Anlagen vorgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Die Unteransprüche enthalten spezielle Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfah rens. Überraschend wurde gefunden, daß bereits geringfügige, im µm-Bereich befindliche Staubablagerungen im Kanalsystem zu Veränderungen des Schallabsorptions- bzw. Refle xionsverhaltens des Luftkanalsystems führen. Außerdem hat sich gezeigt, daß zwischen Schichtdicke des Staubes und dem Absorptions- bzw. Reflexionsverhalten ein funktioneller Zusammenhang besteht, so daß relativ zuverlässig aus den am Mikrofon empfangenen Signalen auf den Umfang der Verschmutzung geschossen werden kann.

An folgenden Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgerüstete Kanalstück

Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Erfassung des Verschmutzungsgrades an einem Kanalteil stück

Fig. 3 zeigt den Verlauf des Absorptionsverhaltens in Abhängigkeit von der Schichtdicke des Staubes

Gemäß Fig. 1 ist die Schallquelle 1 und das Mikrofon 2 in einem Abschnitt eines Kanalsy stems angeordnet, das durch zwei 90°-Krümmer 3 und drei gerade Kanalabschnitte 4 ge kennzeichnet ist. Es wurde demnach ein Beispiel gewählt, bei dem nur ein Teil des Kanal systems auf Schmutzablagerungen untersucht werden soll. Zweckmäßiger Weise wird man einen solchen Teil des Kanalsystems auswählen, an dem repräsentative Ergebnisse für das gesamte Kanalsystem erwartet werden.

Mit der Schallquelle 1 wird z. B. ein breitbandiges Schalldruckspektrum erzeugt, das vom Mikrofon 2 bei einem sauberen Kanalsystem kaum gedämpft aufgenommen wird. Entspre chend der nach einer bestimmten Betriebsdauer erfolgten Staubablagerung werden dann abhängig von der Staubdicke am Mikrofon 2 höhere Dämpfungen gemessen.

Da es sich sowohl bei der Schallquelle 1 als auch dem Mikrofon 2 um empfindliche und relativ teuere Apparaturen handelt, ist es zweckmäßig, diese in nicht näher dargestellte Weise so anzuordnen, daß sie mit wenigen Handgriffen montierbar sind und während des normalen Betriebes nicht am Kanalsystem installiert sind. Die diesbezüglichen Öffnungen sind dann verschlossen.

In Fig. 2. Ist ein Kanalabschnitt 5 dargestellt, der mit einer Schallquelle 1 und einem Mikro fon 2 zur Reflexionsmessung ausgerüstet ist. Dazu befindet sich die Schallquelle 1 und das Mikrofon 2 in unmittelbarer Nähe in einer Ebene. Der ausgesandte Schall 6 reflektiert an der gegenüberliegenden Kanalwand und gelangt als meßbarer Schall 7 zum Mikrofon 2.

Durch Vergleichsmessung kann auch bei dieser Ausführung auf die Dicke des abgelagerten Staubes geschlossen werden. Mit den Pfeilen 8 ist der Körperschall des Kanalabschnittes 5 angedeutet.

Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit einer aus dem akustischen Signal berechneten absorptions proportionalen Größe von der Staubbelastung der Kanalwand in g/m². Mit zunehmender Staubablagerung ist ein stetiger Anstieg der Meßgröße zu erkennen, so daß jederzeit die Staubbelastung im Kanal diagnostiziert werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Ermittlung des Verschmutzungsgrades von Luftkanalsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für den Verschmutzungsgrad die Schallabsorption im Luftkanalsystem verwendet wird, in dem

- zunächst mittels einer Schallquelle an einer Stelle des vermeintlich sauberen Kanalsy stems, vorzugsweise am Anfang, ein akustisches Signal erzeugt wird
- in einer entsprechenden Entfernung, vorzugsweise am Ende des Kanalsystems, mittels eines Mikrofons das Signal empfangen und registriert wird
- nach einer bestimmten Betriebsdauer wiederum mit der Schallquelle das gleiche Signal erzeugt wird und das Signal durch das Mikrofon empfangen wird
- aus der Differenz der empfangenen Signale, nämlich der Erhöhung der Schallabsorption, Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad, d. h. die Schichtdicke des abgelagerten Staubes, im Kanalsystem gezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des akustischen Signals höher als die äußeren akustischen Einflüsse auf das Kanalsystem sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur abschnittswei sen Bestimmung des Verschmutzungsgrades Schallquelle und Mikrofon in unmittelbarer Nähe befinden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei lan gen und verzweigten Kanalsystemen mehrere Schallquellen mit zugeordneten Mikrofo nen eingesetzt werden.