DE4417740A1

DE4417740A1 - Vorrichtung zur Entlüftung von Räumen in mehrgeschossigen Gebäuden

Info

Publication number: DE4417740A1
Application number: DE4417740A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Liebl; Stefan Koegler
Original assignee: EBH ELEKTRO GmbH
Current assignee: EBH ELEKTRO GmbH
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1995-11-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung von Räumen in mehrgeschossigen Gebäuden, die über Abluftöffnungen zum Abluftschacht hin mit einem zentralen Lüfter an der Luftaustrittsöffnung des Abluftschachtes verbunden sind.

Durch die Entlüftung sollen Feuchtigkeit und unangenehme Gerüche aus den Räumen beseitigt und das Wohnklima verbessert werden. Außerdem stellt der Bauschutz Anforderungen an die in dem Bauwerk vorhandene Feuchtigkeit. Durch Entlüftung sollen diese Werte eingehalten und Schäden durch Feuchtigkeit und Schimmelbefall verhindert werden.

Eine diesen Anforderungen angepaßte Entlüftung ist in Form der bekannten Zentralentlüftung (nach DIN 18017, Blatt 1) realisiert, bei der wenigstens ein Entlüftungsschacht, an dem jeweils mehrere Räume gemeinsam angeschlossen sind, einen kontinuierlichen Luftstrom durch die Räume aufrecht erhält. Der Luftstrom wird entweder bewirkt, indem der thermische Auftrieb der wärmeren Raumluft gegenüber der Luft im Freien genutzt wird (natürliche Lüftung), oder zur Erzielung des Luftstromes ein zentraler Lüfter verwendet wird, der mit konstanter Drehzahl arbeitet (erzwungene Entlüftung). Das erstgenannte Prinzip dieser Entlüftung bewirkt einen ganztägigen Betrieb, während mit einer erzwungenen Entlüftung ein Abschalten des Lüfters über Nacht möglich ist.

Jede Entlüftungsart bewirkt aber auch, daß die erwärmte Raumluft ins Freie geführt wird und die nachströmende kalte Luft erneut erwärmt werden muß.

Jede der beiden bekannten Zentralentlüftungsarten hat dennoch den Nachteil, daß regelmäßig Energie zur Raumerwärmung verbraucht wird. Der Energieverbrauch stellt sich selbst in Zeiten ein, wenn ein Entlüftungsbedarf aufgrund schon relativ niedriger Feuchtigkeitswerte im Bauwerk nicht vorliegt bzw. Gerüche belästigender Art nicht vorhanden sind.

Dieser Nachteil tritt nicht bei einer Entlüftung von Räumen in Form einer Bedarfsentlüftung auf, die von den sich in den Räumen aufhaltenden Personen bedarfsweise ein- und ausgeschaltet werden kann. Für jeden zu entlüftenden Raum oder Raumbereich ist dabei jeweils ein Einzellüfter vorgesehen, der die Raumluft absaugt und über den zentralen Abluftschacht ins Freie befördert.

Zwar kann auch hier die Entlüftung über einen gemeinsamen Entlüftungsschacht erfolgen, jedoch richten sich die Betriebsintervalle eines Einzellüfters nach dem Ermessen der Bewohner der Räume.

Die Bedarfsentlüftung bringt aber im Hinblick auf die Vermeidung von Gebäudeschäden den Nachteil mit sich, daß nicht nach bauphysikalischen Gesichtspunkten entlüftet wird, sondern nur willkürlich nach dem subjektiven Empfinden der Bewohner.

Bauschäden treten immer dann auf, wenn unverhältnismäßig viel Feuchtigkeit anfällt und gleichzeitig wenig geheizt und sehr wenig entlüftet wird. Durch Schimmelbefall oder andere feuchtigkeitsbedingte Folgen kann das Bauwerk erheblich beschädigt und in seinem Wert gemindert werden.

Aus der DD-PS 2 96 151 ist eine Entlüftungsanlage zur Entlüftung von Räumen bekannt, bei der für jeden Raum ein Einzellüfter vorgesehen ist, der mit dem zentralen Abluftschacht in Verbindung steht und wobei eine zentrale Steuerung die einzelnen Lüfter aufgrund vorgebbarer Bedingungen und unabhängig vom Schaltzustand der Einzellüfterschaltungen ein- oder ausschaltbar macht.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Art Entlüftung besteht darin, daß der durch die Einzellüfter im Abluftschacht entstehende Überdruck zu den anderen Räumen bewirkt, daß in diesen Räumen erhebliche Geruchsbelästigungen entstehen können. Außerdem wird durch das gleichzeitige Betreiben mehrerer Einzellüfter und des dadurch im Lüftungsschacht entstehenden Überdrucks der Wirkungsgrad der Einzellüfter verschlechtert.

Auch ist bei Vollast, d. h. beim Betreiben der Einzellüfter mit relativ hoher Drehzahl, mit einer erheblichen Geräuschbelästigung zu rechnen.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entlüftung von Räumen in mehrgeschossigen Gebäuden, die über Abluftöffnungen zum Abluftschacht hin mit einem zentralen Lüfter an der Luftaustrittsöffnung des Abluftschachtes verbunden sind, zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile der bekannten Entlüftungstechniken ausschließt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, in dem je Raum

- wenigstens ein steuerbares Abluftventil in der Abluftöffnung am Abluftschacht vorgesehen ist,
- wenigstens ein Sensor zur Erkennung einer Raumbenutzung angeordnet ist und
- eine zentrale Steuerung mit wenigstens je einer Steuerleitung sowohl mit dem steuerbaren Abluftventil als auch mit dem Sensor in Wirkverbindung steht, wobei
- der zentrale Lüfter drehzahlsteuerbar ausgebildet ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung und Ausbildung der Vorrichtung zur Entlüftung von Räumen gelingt es erstmalig in mehrgeschossigen Gebäuden, die bestehenden technischen Standards (VDI- Richtlinie 2052 - Lüftung von Küchen, ASR-37/1 - für Toilettenräume, DIN 18017 - wohnungsweise veränderliche Volumenströme) zu realisieren. Insbesondere werden durch eine bedarfsorientierte und zyklische Steuerung, das heißt infolge des optimierten Lüftungsbetriebes Energieeinsparungen erzielt.

Eine Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß am steuerbaren Abluftventil ein Brandschutzelement vorgesehen ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß mit dem Sensor ein manuell betätigbares Schaltelement in Wirkverbindung steht, so daß mit dessen Betätigung eine Entlüftung für diesen Raum aktiviert werden kann.

Die Erfindung zeichnet sich ferner noch darin aus, daß der zentrale Lüfter stufenlos drehzahlsteuerbar ausgebildet ist.

Diese stufenlose Drehzahlsteuerung des Lüfters ist mittels eines Umrichters besonders günstig ausführbar.

Des weiteren wird die Erfindung auch darin gesehen, daß die zentrale Steuerung durch eine Speicher- Programmierbare-Steuerung realisiert ist. Damit besteht auf vorteilhafte Weise die weitere Möglichkeit, Softwarebausteine für die Betriebsarten bedarfsorientierte, zyklische und drehzahlsteuerbare Lüftersteuerung zu realisieren.

Letztlich soll der zentrale Lüfter auch abschaltbar ausgebildet sein.

Denkbar ist schließlich noch zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Entlüftung aller Räume, daß der Ausgleich des Unterdruckes im Abluftschacht durch Einstellen des Öffnungsquerschnittes des jeweiligen Abluftventiles ermöglicht wird, wobei die zur Gewährleistung des jeweiligen notwendigen Volumenstromes erforderliche Lüfterdrehzahl für die einzelnen Abluftventile softwareseitig bestimmt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellung der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entlüftung von Wohngebäuden mit 1 bis n Stockwerken und

Fig. 2 das Schema der zentralen Steuerung.

In Fig. 1 ist die Anordnung der einzelnen Elemente der Vorrichtung zur Entlüftung von Wohngebäuden schematisch dargestellt. Da dies auf Gebäude mit mehreren Stockwerken anzuwenden ist, sind die Etagen mit dem Index 1 . . . n versehen.

In der Praxis besteht zumeist, wie im Beispiel dargestellt, der Bedarf, innenliegende Küchen, Bäder und WC′s zu entlüften, die an einem zentralen Abluftschacht B angeschlossen sind. Für diese oftmals fensterlosen Räume werden optische Sensoren E₁ . . . E_n benutzt, die auf die zur Benutzung des Raumes notwendige Beleuchtung ansprechen. Desweiteren besteht die Möglichkeit, Feuchte-, Akustik- oder Infrarotsensoren einzusetzen.

Die Abluftöffnungen zum Abluftschacht B hin sind mit steuerbaren Abluftventilen F₁ . . . F_n, hier ohne Brandschutzelemente, ausgerüstet. Sind diese jedoch erforderlich, so können die Abluftventile mit selbsttätig schließenden Brandschutzelementen kombiniert werden. Die Steuerleitungen D werden günstigerweise in den zentralen Versorgungsschacht verlegt, wobei es unerheblich ist, ob die zentrale Steuerung C im Keller oder im Dachgeschoß untergebracht ist.

Die zentrale Steuerung besteht gemäß Fig. 2 aus einer Speicher-Programmierbaren-Steuerung (SPS) und einer Steuereinheit zur stufenlosen Drehzahlstellung des Lüftermotors. In diesem Falle wird zum Steuern eines Drehstrommotors ein Frequenzumrichter verwendet.

Zur Ablaufsteuerung der Entlüftung enthält die Vorrichtung standardmäßig die Softwarebausteine, bedarfsorientierte Lüftungssteuerung, zyklische Lüftungssteuerung und Lüfterdrehzahlsteuerung. Weitere Steuer- und Regelbausteine können jederzeit nachgerüstet werden, wie zum Beispiel automatische Umschaltung zwischen Sommer- und Winterzeit oder Steuerung der Abluftmenge in Abhängigkeit der Außentemperatur mit Hilfe des Außentemperaturfühlers G.

Die Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Beispieles ist durch die verwendeten Softwarebausteine bestimmt, wobei die nachstehend genannten Zeiten und Intervalle für jeden Anwendungsfall modifizierbar sind.

Ein Tagesablauf sieht in diesem Beispiel so aus, daß in der Zeit von 22 Uhr bis 6 Uhr keine zyklische Entlüftung durchgeführt wird. Erst nach 6 Uhr wird begonnen, die über Nacht abgestandene Raumluft abzusaugen. Dies geschieht, indem nacheinander, vom Erdgeschoß beginnend, jeweils die Abluftventile einer Wohnung für 10 Minuten geöffnet werden und der Lüfter auf die zur Erzielung eines Volumenstromes von 60 m³/Stunde je geöffneten Ventils notwendige Drehzahl gestellt wird. Dieser Entlüftungszyklus ist mit Erreichen der obersten Wohnung beendet.

In der Zeit von 6 Uhr bis 22 Uhr wird diese Zwangsentlüftung alle drei Stunden wiederholt.

Unabhängig von der Uhrzeit und der zyklischen Entlüftung wird die Benutzung eines Raumes durch den Sensor jederzeit erkannt, das Abluftventil geöffnet und der Lüfter wiederum auf die Drehzahl zur Erzielung eines Volumenstromes von 60 m³/Stunde je geöffneten Ventils gestellt. Diese Bedarfsentlüftung wird mit einer Nachlaufzeit von 12 Minuten nach Benutzung des Raumes beendet.

Die beiden Entlüftungsarten können in gemischter Form auftreten. Zu Zeiten, wo keinerlei Entlüftungsbedarf besteht, wird der Lüfter abgeschaltet.

Claims

1. Vorrichtung zur Entlüftung von Räumen in mehrgeschossigen Gebäuden, die über Abluftöffnungen zum Abluftschacht hin mit einem zentralen Lüfter an der Luftaustrittsöffnung des Abluftschachtes verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß je Raum

- wenigstens ein steuerbares Abluftventil (F₁ . . . F_n) in der Abluftöffnung am Abluftschacht (B) vorgesehen ist,
- wenigstens ein Sensor (E₁ . . . E_n) zur Erkennung einer Raumbenutzung angeordnet ist und
- eine zentrale Steuerung (C) mit wenigstens je einer Steuerleitung (D) sowohl mit dem steuerbaren Abluftventil (F₁ . . . F_n) als auch mit dem Sensor (E₁ . . . E_n) in Wirkverbindung steht, wobei
- der zentrale Lüfter (A) drehzahlsteuerbar ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am steuerbaren Abluftventil (F₁ . . . F_n) ein Brandschutzelement vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sensor (E₁ . . . E_n) ein manuell betätigbares Schaltelement in Wirkverbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Lüfter (A) stufenlos drehzahlsteuerbar ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Lüfter (A) mittels eines Umrichters stufenlos drehzahlsteuerbar ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung (C) durch eine Speicher- Programmierbare-Steuerung realisiert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung (C) Softwarebausteine für die Betriebsarten bedarfsorientierte und/oder zyklische und/oder drehzahlsteuerbare Lüftersteuerung besitzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Lüfter (A) abschaltbar ausgebildet ist.