EP3265732A2 - Method for drying building structures - Google Patents

Method for drying building structures

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EP3265732A2
EP3265732A2 EP16711160.8A EP16711160A EP3265732A2 EP 3265732 A2 EP3265732 A2 EP 3265732A2 EP 16711160 A EP16711160 A EP 16711160A EP 3265732 A2 EP3265732 A2 EP 3265732A2
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EP
European Patent Office
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building layer
infrared radiator
accessible
temperature
accessible building
Prior art date
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Application number
EP16711160.8A
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EP3265732B1 (en
Inventor
Bertram Anderer
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Ires Infrarot Energiesysteme GmbH
Original Assignee
Ires Infrarot Energiesysteme GmbH
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Publication date
Application filed by Ires Infrarot Energiesysteme GmbH filed Critical Ires Infrarot Energiesysteme GmbH
Priority to PL16711160T priority Critical patent/PL3265732T3/en
Publication of EP3265732A2 publication Critical patent/EP3265732A2/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3265732B1 publication Critical patent/EP3265732B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/70—Drying or keeping dry, e.g. by air vents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/003—Small self-contained devices, e.g. portable

Definitions

  • the present invention relates to a method for drying of buildings, in which in several iterations, first during a heating phase, an accessible building layer is heated by means of an oriented on this infrared radiator, and then draws moisture from deeper building layers during a resting phase.
  • a device is already known from DE 698 06 000 T3.
  • an infrared radiator is provided, which is mounted in a housing and is placed with this housing at a location to be dried of the floor. This floor area, as far as it lies below the infrared radiator, is then periodically irradiated, while the moisture-absorbing air located inside the housing and heated by the infrared radiation over time and removed from the building is removed by means of a suction device.
  • a drying of a material to be dried is best carried out so that first takes place a heating and associated expulsion of moisture for a certain time and then exposed for a rest period, the irradiation with heat. During the rest period, the temperature in the building can then equalize and likewise the moisture can be distributed evenly. Subsequently, the process is repeated, so that the then re-entrained moisture is again removed in the second step, until in the end more or less the complete moisture has been removed from the structure.
  • the above-mentioned document indicates the ratio of radiation time to interruption time of "approximately 2: 4".
  • the radiation time and the interruption time are chosen more or less arbitrarily, which possibly represents a suitable solution for the relevant building material on which the development of the invention was based.
  • the user will therefore first of all and then decide on the basis of his feeling for an adjustment of the radiation time and the interruption time.
  • irradiation becomes ineffective after expelling the moisture in the front, irradiated areas and otherwise retreating the moisture deeper into the building, it remains unclear whether, in this way due to the user's arbitrary adjustments, excessive exposure and thus too high power consumption and possibly also too long duration of use and thus associated with a certain ineffectiveness.
  • building drying essentially involves drying the more or less soaked parts of the building as quickly as possible and with as little energy as possible. In that regard, it makes sense to optimize existing procedures in order to achieve greater effectiveness.
  • infrared radiators which represent the closest prior art
  • dehumidifiers adsorption and fan heaters are also known, which regularly edit only the medium of the air to be dried and thus only indirectly reach the surface of the material concerned.
  • core moisture is not, or only to a small extent, eliminated, because there is a residue of residual moisture, which is unavoidable due to the insufficient energy expenditure on the drying wall.
  • the wall loses much of its proper function, namely protection against wind and weather.
  • a wet or at least partially wet wall insulates significantly worse than a dry wall.
  • drying after the damage usually after removal of wallpaper, wood paneling, plaster, etc. can be performed and the wall is thus in an ideal state before damage elimination.
  • drying is not carried out completely and the protective coverings are replaced, this will cause part of the still present core moisture can slowly tighten, especially in time-lagged ideal conditions such as dry and warm air in the interior, and thus leads to mold and damage to the protective panels from the inside.
  • the present invention has the object to provide a method for drying of buildings, which works much more efficient and thereby achieves better drying both in a shorter time and with less energy use. This object is achieved by a method for drying structures according to the features of claim 1. Further, useful embodiments of such a method can be taken from the subclaims.
  • an infrared radiator is aligned with an accessible structural layer and that it is first heated for a heating phase. During a rest period, moisture can then follow from deeper building layers.
  • the infrared radiator is equipped with a control unit, which in turn is data-connected to a database.
  • a control unit which in turn is data-connected to a database.
  • at least one heating time within which the infrared radiator is to irradiate the building layer and at least one rest period during which the building layer is not to be irradiated is specified in the database.
  • the moisture After heating the upper layer and switching off the heat source, the moisture can escape well on the side facing the infrared radiator.
  • the wall surface also cools down, because the further heat input is temporarily stopped and the evaporative cooling on the surface ensures a heat difference directed from the inside to the outside, which supports the retightening of the moisture.
  • the time required for the respective building material to heat an effective layer varies and is material-dependent. The ideal value of
  • Heat-up time provides the best possible drying times with the lowest possible energy input, thus creating the basis for the best re-drawing effects. It is also necessary to choose a suitable rest period. The determination of these times and, if necessary, also the intensity of the respective energy input is the subject of continuous research and experience from which the said database is fed.
  • the next step is to determine the proper rest period, in which the moisture from the material inside can follow. Due to the solid barriers, porosities and capillary effects, each type of material has different times, in which it allows the moisture from the interior to draw in the drier, accessible building layer to the outside.
  • the dry outer layer absorbs the moisture from the interior in a similar manner as a sponge, the water, the moisture and the temperature throughout the material are eager to spread evenly.
  • control unit of the infrared radiator now essentially takes over the heat-up time and the rest period stored there, and will irradiate an accessible building layer in compliance with these times.
  • the material-specific data set may additionally be assigned a nominal power consumption with which the infrared radiator is operated during the heating-up time. Accordingly, the control unit will specify a corresponding desired power consumption and limit the heating power as needed in the infrared radiator accordingly.
  • the surface temperature of the accessible building layer can be detected using a temperature sensor of the infrared radiator with some advantage, so that not only the radiated power is in the foreground, but rather that power, too arrives in the building. In this way, a predetermined temperature of the accessible building layer can be sought, so that in the control unit ultimately a scheme is established, which holds over time the desired temperature at the surface of the accessible building layer.
  • a desired temperature profile in the material-specific data set can be predetermined, which provides for an adaptation of the desired temperature over time .
  • the control unit will adapt to the target temperature profile in question over time and switch on and off the infrared radiator in such a way that the surface temperature of the accessible building layer follows the desired temperature profile.
  • a measurement of the temperature profile at the surface is performed permanently by means of a temperature sensor. Since the temperature at a fixed introduced power of the infrared radiator characteristically develops in different building materials, a conclusion about the material used can be drawn from such a temperature profile, so that due to such a sample irradiation, the selection of the material-specific data set automatically by the system, in particular through the control unit, can be done. Hereby an arbitrary selection of a material data set by a user is pre-empted so that incorrect operation can be avoided at this point.
  • the prescribed method in such a way that the information which has initially arrived from the database is determined directly in the control device or an evaluation device provided for this purpose on the basis of predetermined arithmetic operations after such a test measurement. Also in the case of such a configuration can be optionally proceeded as described above, according to the various process operations, so find a fixed target power consumption, a temperature control or a temperature profile control use.
  • a discharge of the heated air will take place, whereby this removal of the heated air takes place by convection or by means of a turbomachine.
  • the convection can be intensified, for example, by making the infrared radiator diagonally opposite the accessible building layer, so that an upper edge of the infrared radiator is closer to the accessible building layer than a lower edge.
  • a chimney effect will set, which accelerates the heated air upwards and thus quickly dissipates from the heated area.
  • the discharged air can be guided along an air guiding device, which additionally has a cooling device, so that the moisture from the air will at least partially condense on the cooled air guiding device.
  • FIG. 1 shows a graph of the drying process according to the present invention, wherein on the longitudinal axis the passing time, on the vertical axis the relative humidity 3, the moisture loss 4 of the wall and the over the infrared radiator striking the wall striking energy radiation 5 is plotted.
  • the energy radiation 5 swings quickly after switching on a value and keeps this about as long as the infrared radiator is turned on. In the heating phase 1, the energy radiation 5 increases linearly and will remain constant at zero in the subsequent rest phase 2.
  • a first heating phase 1 it can be established that, on the one hand, the moisture 4 contained in the wall initially drops sharply in order to remain approximately constant in a first resting phase 2. This is repeated again in the second heating phase. 1
  • the third heating phase an inversion point is reached and it turns out that from here the moisture escapes from the wall mainly in the resting phases 2, but remains constant in the heating phases 1. This is because after an initial heating of the wall to be dried, the superficially bound moisture has escaped and only the deeper-seated moisture still remains in the wall. This will move out of the wall after the surface drying especially in the resting phase 2, when the moisture is no longer evades the applied heat.
  • Wall and panel represent a characteristic whose course depends on the condition of the wall.
  • the end of the heating phase 1 and the duration of the resting phase 2 are each selected so that a predetermined, material-dependent ideal value of the relative humidity 3 is achieved with the least possible power in the shortest possible time.

Abstract

In order to effectively dry building structures by means of infrared radiators, it is known that it is necessary to alternate between heating periods and rest periods, so that, following a drying phase, the moisture, which strives for uniform propagation, can be removed. However, a setting of the heating periods and rest periods can currently be performed by feel alone. The aim of the invention is to eliminate this problem and render the drying process more effective. Said aim is achieved by the use of empirical knowledge which can be made available by a database or can be implemented into time specifications using measurements. Heating periods and rest periods are read in as a function of the material and thus optimal drying conditions are created depending on the material to be dried.

Description

VERFAHREN ZUR TROCKNUNG VON BAUWERKEN  METHOD FOR DRYING CONSTRUCTION WORKS
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Bauwerken, bei dem in mehreren Iterationen zunächst während einer Aufheizphase eine zugängliche Bauwerksschicht mittels eines auf diese ausgerichteten Infrarotstrahlers erhitzt wird, und dann während einer Ruhephase Feuchtigkeit aus tieferen Bauwerksschichten nachzieht. Solch eine Vorrichtung ist bereits aus der DE 698 06 000 T3 vorbekannt. Dort ist ein Infrarotstrahler vorgesehen, welcher in einem Gehäuse montiert wird und mit diesem Gehäuse an einer zu trocknenden Stelle des Fußbodens aufgelegt wird. Dieser Fußbodenbereich, soweit er unterhalb des Infrarotstrahlers liegt, wird dann periodisch bestrahlt, während die innerhalb des Gehäuses befindliche und durch den Infrarot- strahier mit der Zeit erwärmte und die aus dem Bauwerk herausgetriebene, Feuchtigkeit aufnehmende Luft mithilfe einer Absaugvorrichtung entfernt wird. The present invention relates to a method for drying of buildings, in which in several iterations, first during a heating phase, an accessible building layer is heated by means of an oriented on this infrared radiator, and then draws moisture from deeper building layers during a resting phase. Such a device is already known from DE 698 06 000 T3. There, an infrared radiator is provided, which is mounted in a housing and is placed with this housing at a location to be dried of the floor. This floor area, as far as it lies below the infrared radiator, is then periodically irradiated, while the moisture-absorbing air located inside the housing and heated by the infrared radiation over time and removed from the building is removed by means of a suction device.
Es ist in diesem Zusammenhang bereits bekannt, dass eine Trocknung eines zu trocknenden Materials am besten so erfolgt, dass zunächst eine Erhitzung und ein damit verbundenes Austreiben von Feuchtigkeit für eine bestimmte Zeit erfolgt und dann für eine Ruhezeit die Bestrahlung mit Wärme ausgesetzt wird. In der Ruhezeit kann dann die Temperatur in dem Bauwerk sich ausgleichen und desgleichen auch die Feuchtigkeit sich gleichmäßig verteilen. Anschließend wiederholt sich der Vorgang, so dass die dann nachgezogene Feuchtigkeit in dem zweiten Schritt wiederum entfernt wird, bis letzten Endes mehr oder minder die vollständige Feuchtigkeit aus dem Bauwerk entfernt wurde. It is already known in this context that a drying of a material to be dried is best carried out so that first takes place a heating and associated expulsion of moisture for a certain time and then exposed for a rest period, the irradiation with heat. During the rest period, the temperature in the building can then equalize and likewise the moisture can be distributed evenly. Subsequently, the process is repeated, so that the then re-entrained moisture is again removed in the second step, until in the end more or less the complete moisture has been removed from the structure.
Die obengenannte Schrift gibt das Verhältnis von Strahlungszeit zu Unterbrechungszeit mit "ungefähr 2:4" an. Das bedeutet, dass die Strahlungszeit sowie die Unterbre- chungszeit mehr oder weniger willkürlich gewählt wird, was möglicherweise für den betreffenden Baustoff, welcher bei der Entwicklung der Erfindung zugrunde lag, eine geeignete Lösung darstellt. Der Benutzer wird also zunächst einmal das Gerät auf- stellen und sich dann anhand seines Gefühls für eine Einstellung der Strahlungszeit und der Unterbrechungszeit entscheiden. Da jedoch die Bestrahlung nach einem Austreiben der Feuchtigkeit in den vorderen, bestrahlten Bereichen und einem ansonsten erfolgenden Zurückweichen der Feuchtigkeit tiefer in das Bauwerk hinein uneffektiv wird, bleibt es offen, ob auf diese Weise aufgrund der willkürlichen Einstellungen des Benutzers eine zu starke Bestrahlung und damit ein zu hoher Stromverbrauch und gegebenenfalls auch eine zu lange Einsatzdauer und damit eine gewisse Ineffektivität einhergeht. Bei der Bautrocknung geht es jedoch im Wesentlichen darum, die mehr oder weniger stark durchnässten Bauwerksteile so schnell wie möglich und mit so wenig Energie wie möglich zu trocknen. Insoweit erscheint es sinnvoll, bestehende Verfahren zu optimieren, um zu einer größeren Effektivität zu gelangen. Neben den oben skizzierten Infrarotstrahlern, welche den nächstliegenden Stand der Technik darstellen, sind ferner auch Luftentfeuchter, Adsorptionstrockner und Heizgebläse bekannt, welche regelmäßig lediglich das Medium der zu trocknenden Luft bearbeiten und damit nur indirekt die Oberfläche des betroffenen Materials erreichen. Die sogenannte Kernfeuchte wird so nicht, oder nur zu einem geringen Teil, beseitigt, denn es bleibt ein Rückstand an Restfeuchte, der aufgrund des nicht ausreichenden Energieaufwandes an der trocknenden Wand unvermeidlich ist. Aufgrund von Strömungsblockaden, insbesondere in Ecken, beispielsweise in Erkern usw., bleibt in diesen Fällen die Luft weiterhin feucht und die Wirkung sinkt an diesen Stellen noch weiter. Es bedarf größerer und vor allem gezielter Energieeinträge, um diese Kern- feuchte zu erreichen und damit eine vollständige, ideale Trocknung zu bewirken. The above-mentioned document indicates the ratio of radiation time to interruption time of "approximately 2: 4". This means that the radiation time and the interruption time are chosen more or less arbitrarily, which possibly represents a suitable solution for the relevant building material on which the development of the invention was based. The user will therefore first of all and then decide on the basis of his feeling for an adjustment of the radiation time and the interruption time. However, since irradiation becomes ineffective after expelling the moisture in the front, irradiated areas and otherwise retreating the moisture deeper into the building, it remains unclear whether, in this way due to the user's arbitrary adjustments, excessive exposure and thus too high power consumption and possibly also too long duration of use and thus associated with a certain ineffectiveness. However, building drying essentially involves drying the more or less soaked parts of the building as quickly as possible and with as little energy as possible. In that regard, it makes sense to optimize existing procedures in order to achieve greater effectiveness. In addition to the above outlined infrared radiators, which represent the closest prior art, also dehumidifiers, adsorption and fan heaters are also known, which regularly edit only the medium of the air to be dried and thus only indirectly reach the surface of the material concerned. The so-called core moisture is not, or only to a small extent, eliminated, because there is a residue of residual moisture, which is unavoidable due to the insufficient energy expenditure on the drying wall. Due to flow blockages, especially in corners, for example in bay windows, etc., in these cases, the air remains moist and the effect decreases at these points even further. It requires larger and above all targeted energy inputs in order to achieve this core moisture and thus to effect complete, ideal drying.
Wird die Kernfeuchte nicht beseitigt, so verliert die Wand einen großen Teil ihrer eigentlichen Funktion, nämlich den Schutz vor Wind und Wetter. Eine nasse oder zumindest teilweise nasse Wand isoliert deutlich schlechter als eine trockene Wand. Erschwerend kommt hinzu, dass die Trocknung nach dem Schadensfall in aller Regel nach Beseitigen von Tapeten, Holzverkleidungen, Putz etc. durchgeführt werden kann und sich die Wand damit in einem idealen Zustand vor Schadensbeseitigung befindet. Wird hingegen die Trocknung nicht vollständig durchgeführt, und werden die Schutzverkleidungen wieder angebracht, dann führt das dazu, dass ein Teil der immer noch vorhanden Kernfeuchte langsam nachziehen kann, insbesondere bei zeitversetzten idealen Bedingungen wie trockener und warmer Luft im Innenraum, und so zur Schimmelbildung und Beschädigung der Schutzverkleidungen von innen führt. If the core moisture is not removed, the wall loses much of its proper function, namely protection against wind and weather. A wet or at least partially wet wall insulates significantly worse than a dry wall. To make matters worse, that the drying after the damage usually after removal of wallpaper, wood paneling, plaster, etc. can be performed and the wall is thus in an ideal state before damage elimination. If, on the other hand, drying is not carried out completely and the protective coverings are replaced, this will cause part of the still present core moisture can slowly tighten, especially in time-lagged ideal conditions such as dry and warm air in the interior, and thus leads to mold and damage to the protective panels from the inside.
Dies wird noch weiter verschärft durch die neuen EnEV-Verordnungen, die eine bauliche Pflicht zur Anbringung von umfassender Außenisolation darstellen, und damit verhindern, dass die Kernfeuchte nach außen entweichen kann. Die meisten Isoliermaterialien stellen eine für Feuchtigkeit undurchdringliche Barriere dar, die bei deren Fehlen nach außen ausweichen könnte, so jedoch nicht durchdrungen wird. Dass die Trocknung nun ohne die Unterstützung von Außenwetterlagen zwingend nur von innen bewerkstelligt werden kann, ist eine zusätzliche Herausforderung, der die heutigen Verfahren nicht gewachsen sind. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trocknung von Bauwerken zu schaffen, welches wesentlich effizienter arbeitet und dadurch sowohl in einer kürzeren Zeit als auch mit weniger Energieeinsatz eine bessere Trocknung erreicht. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Trocknung von Bauwerken gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 . Weitere, sinnvolle Ausgestaltungen eines solchen Verfahrens können den Unteransprüchen entnommen werden. This is exacerbated by the new EnEV regulations, which constitute a structural obligation to install extensive external insulation, thus preventing the core moisture from escaping to the outside. Most insulating materials provide a moisture-impermeable barrier which, if not present, could escape outwardly but not penetrate. The fact that drying can now only be done internally without the support of outdoor weather conditions is an additional challenge that today's processes are no match for. Against this background, the present invention has the object to provide a method for drying of buildings, which works much more efficient and thereby achieves better drying both in a shorter time and with less energy use. This object is achieved by a method for drying structures according to the features of claim 1. Further, useful embodiments of such a method can be taken from the subclaims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Infrarotstrahler auf eine zugängliche Bauwerksschicht ausgerichtet und diese zunächst für eine Aufheizphase erhitzt wird. Während einer Ruhephase kann dann die Feuchtigkeit aus tieferen Bauwerksschichten nachziehen. Hierbei ist der Infrarotstrahler mit einem Steuergerät ausgerüstet, das wiederum mit einer Datenbank datenverbunden ist. Der Datenbank sind materialspezifische Datensätze entnehmbar, welche je nach gewähltem Material wenigs- tens eine Aufheizzeit, innerhalb derer der Infrarotstrahler die Bauwerksschicht bestrahlen soll und wenigstens eine Ruhezeit, während derer die Bauwerksschicht nicht bestrahlt werden soll, vorgibt. So kann durch eine einfache Auswahl des gewählten Materials durch das Steuergerät eine exakt ideale Bestrahlung durchgeführt werden, welche die Bestrahlung in dem Moment abbricht, in dem der Energieeintrag nur noch einen unverhältnismäßig kleinen Effekt auf die zu trocknende Bauwerksschicht erreichen kann. According to the invention, it is provided that an infrared radiator is aligned with an accessible structural layer and that it is first heated for a heating phase. During a rest period, moisture can then follow from deeper building layers. Here, the infrared radiator is equipped with a control unit, which in turn is data-connected to a database. Depending on the selected material, at least one heating time within which the infrared radiator is to irradiate the building layer and at least one rest period during which the building layer is not to be irradiated is specified in the database. Thus, by a simple selection of the selected material by the controller, an exactly ideal irradiation can be performed, which stops the irradiation in the moment in which the energy input only can achieve a disproportionately small effect on the building layer to be dried.
Nach Erwärmung der oberen Schicht und Abschalten der Wärmequelle kann die Feuchtigkeit an der dem Infrarotstrahler zugewandten Seite gut entweichen. Die Wandoberfläche kühlt dort auch ab, denn der weitere Wärmeeintrag ist vorübergehend gestoppt und die Verdunstungskälte an der Oberfläche sorgt für eine von innen nach außen gerichtete Wärmedifferenz, die das Nachziehen der Feuchte unterstützt. Dabei ist jedoch die Zeit, die das jeweilige Baumaterial zur Erwärmung einer wirksa- men Schicht benötigt, unterschiedlich und materialabhängig. Der ideale Wert derAfter heating the upper layer and switching off the heat source, the moisture can escape well on the side facing the infrared radiator. The wall surface also cools down, because the further heat input is temporarily stopped and the evaporative cooling on the surface ensures a heat difference directed from the inside to the outside, which supports the retightening of the moisture. However, the time required for the respective building material to heat an effective layer varies and is material-dependent. The ideal value of
Aufheizzeit liefert bei niedrigst möglichem Energieeintrag die besten Trocknungszeiten und setzt so die Basis für die besten Nachzieheffekte. Ebenfalls ist es erforderlich, eine geeignete Ruhezeit zu wählen. Das Ermitteln dieser Zeiten und bedarfsweise auch der Intensität des jeweiligen Energieeintrages ist Gegenstand kontinuier- licher Forschung und Erfahrungswerte, aus denen die genannte Datenbank gespeist wird. Heat-up time provides the best possible drying times with the lowest possible energy input, thus creating the basis for the best re-drawing effects. It is also necessary to choose a suitable rest period. The determination of these times and, if necessary, also the intensity of the respective energy input is the subject of continuous research and experience from which the said database is fed.
Kennt man die Größe der Aufheizzeit und der idealen Intensität für ein Material, ist der nächste Schritt das Ermitteln der richtigen Ruhezeit, in der die Feuchte aus dem Materialinneren nachziehen kann. Bedingt durch die Feststoff barrieren, Porositäten und Kapillarwirkungen hat jede Materialart unterschiedliche Zeiten, in denen sie die Feuchtigkeit aus dem Inneren in die trockenere, zugängliche Bauwerksschicht nach außen nachziehen lässt. Die trockene äußere Schicht nimmt dabei die Feuchtigkeit aus dem Inneren in ähnlicher Form auf wie ein Schwamm das Wasser, wobei die Feuchtigkeit wie auch die Temperatur im gesamten Material bestrebt sind, sich gleichmäßig auszubreiten. Knowing the size of the heat-up time and the ideal intensity for a material, the next step is to determine the proper rest period, in which the moisture from the material inside can follow. Due to the solid barriers, porosities and capillary effects, each type of material has different times, in which it allows the moisture from the interior to draw in the drier, accessible building layer to the outside. The dry outer layer absorbs the moisture from the interior in a similar manner as a sponge, the water, the moisture and the temperature throughout the material are eager to spread evenly.
Neben einem thermischen Leitwert, der in der Literatur bereits bekannt ist, ist nun damit auch ein noch zu ermittelnder Feuchtigkeitsleitwert von Bedeutung, der Ge- genstand aktueller Forschungen ist und noch nicht flächendeckend zur Verfügung steht. Während bei der Temperatur in der Regel bei einem größeren Unterschied eine schnellere Wärmeübertragung erfolgt, gelten bei der Feuchtigkeitsübertragung andere Limitationen, wie beispielsweise die Feststoffbarrieren, die zu überwinden sind. Diese Werte werden derzeit in praktischen Versuchen ermittelt und der obengenannten Datenbank zugeführt. In addition to a thermal conductance, which is already known in the literature, a moisture conductivity still to be determined is now also relevant, which is the subject of current research and is not yet available on a nationwide basis. While temperature usually translates into faster heat transfer with a larger difference, other limitations such as the solid barriers to overcome in moisture transfer apply are. These values are currently being determined in practical experiments and fed to the abovementioned database.
Aus der Datenbank übernimmt nunmehr das Steuergerät des Infrarotstrahlers im Wesentlichen die dort gespeicherte Aufheizzeit und die Ruhezeit und wird eine Bestrahlung einer zugänglichen Bauwerksschicht unter Einhaltung dieser Zeiten durchführen. From the database, the control unit of the infrared radiator now essentially takes over the heat-up time and the rest period stored there, and will irradiate an accessible building layer in compliance with these times.
Ergänzend kann dem materialspezifischen Datensatz zusätzlich eine Soll- Leistungsaufnahme zugeordnet sein, mit welcher der Infrarotstrahler während der Aufheizzeit betrieben wird. Dementsprechend wird das Steuergerät eine entsprechende Soll-Leistungsaufnahme vorgeben und die Heizleistung bedarfsweise bei dem Infrarotstrahler entsprechend begrenzen. Neben einer solcherart begrenzten, permanenten Bestrahlung mit einem vorgegebenen Wert der eingesetzten Leistung kann mit einigem Vorteil auch die Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht mithilfe eines Temperatursensors des Infrarotstrahlers erfasst werden, so dass nicht nur die abgestrahlte Leistung im Vordergrund steht, sondern vielmehr diejenige Leistung, die auch in dem Bauwerk ankommt. Hierdurch kann eine vorgegebene Temperatur der zugänglichen Bauwerksschicht angestrebt werden, so dass im Steuergerät letzten Endes eine Regelung aufgebaut wird, die über die Zeit hinweg die gewünschte Temperatur an der Oberfläche der zugänglichen Bauwerksschicht hält. In addition, the material-specific data set may additionally be assigned a nominal power consumption with which the infrared radiator is operated during the heating-up time. Accordingly, the control unit will specify a corresponding desired power consumption and limit the heating power as needed in the infrared radiator accordingly. In addition to such a limited, permanent irradiation with a given value of the power used, the surface temperature of the accessible building layer can be detected using a temperature sensor of the infrared radiator with some advantage, so that not only the radiated power is in the foreground, but rather that power, too arrives in the building. In this way, a predetermined temperature of the accessible building layer can be sought, so that in the control unit ultimately a scheme is established, which holds over time the desired temperature at the surface of the accessible building layer.
Soweit es sich als sinnvoll erweist, über die Zeit hinweg nicht eine konstante Leis- tungsaufnahme oder eine konstante Soll-Temperatur zu halten, kann beispielsweise auch ein Soll-Temperaturverlauf in dem materialspezifischen Datensatz vorgegeben sein, welcher eine Anpassung der Solltemperatur über die Zeit hinweg vorsieht. Hierbei wird das Steuergerät sich dem fraglichen Soll-Temperaturverlauf über die Zeit hinweg anpassen und den Infrarotstrahler derart zu- und abschalten, dass die Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht dem Soll- Temperaturverlauf folgt. As far as it proves useful not to maintain a constant power consumption or a constant desired temperature over time, for example, a desired temperature profile in the material-specific data set can be predetermined, which provides for an adaptation of the desired temperature over time , In this case, the control unit will adapt to the target temperature profile in question over time and switch on and off the infrared radiator in such a way that the surface temperature of the accessible building layer follows the desired temperature profile.
Im Zuge einer Erstermittlung der erforderlichen Aufheizzeiten und Ruhezeiten kann im Vorfeld einer Bestrahlung der zugänglichen Bauwerksschicht mit einer definierten Leistungscharakteristik eine Bestrahlung durchgeführt werden, In the course of a first determination of the required heat-up times and rest periods can in advance of irradiation of the accessible building layer with a defined Performance characteristics are carried out irradiation
wobei permanent eine Messung des Temperaturverlaufs an der Oberfläche mithilfe eines Temperatursensors durchgeführt wird. Da sich bei unterschiedlichen Baumaterialien die Temperatur bei einer festen eingebrachten Leistung des Infrarotstrahlers charakteristisch entwickelt, kann aus einem solchen Temperaturverlauf ein Rück- schluss über das verwendete Material gezogen werden, so dass aufgrund einer solchen Probebestrahlung die Auswahl des materialspezifischen Datensatzes selbsttätig durch das System, insbesondere durch das Steuergerät, erfolgen kann. Hiermit wird einer willkürlichen Auswahl eines Materialdatensatzes durch einen Benutzer vorgegriffen, so dass Fehlbedienungen an dieser Stelle vermieden werden können. wherein a measurement of the temperature profile at the surface is performed permanently by means of a temperature sensor. Since the temperature at a fixed introduced power of the infrared radiator characteristically develops in different building materials, a conclusion about the material used can be drawn from such a temperature profile, so that due to such a sample irradiation, the selection of the material-specific data set automatically by the system, in particular through the control unit, can be done. Hereby an arbitrary selection of a material data set by a user is pre-empted so that incorrect operation can be avoided at this point.
Dementsprechend ist es auch möglich, das vorgeschriebene Verfahren so zu gestalten, dass die Informationen, welche zunächst aus der Datenbank gekommen sind, aufgrund von vorgegebenen Rechenoperationen nach einer derartigen Probemes- sung direkt im Steuergerät oder einer hierfür vorgesehenen Auswerteeinrichtung bestimmt werden. Auch im Fall einer solchen Ausgestaltung kann wahlweise nach den verschiedenen Verfahrensvorgängen wie oben beschrieben verfahren werden, also eine feste Soll-Leistungsaufnahme, eine Temperaturregelung oder eine Temperaturverlaufsregelung Einsatz finden. Accordingly, it is also possible to design the prescribed method in such a way that the information which has initially arrived from the database is determined directly in the control device or an evaluation device provided for this purpose on the basis of predetermined arithmetic operations after such a test measurement. Also in the case of such a configuration can be optionally proceeded as described above, according to the various process operations, so find a fixed target power consumption, a temperature control or a temperature profile control use.
Mit einigem Vorteil wird bei dem eingesetzten Infrarotstrahler eine Abführung der erwärmten Luft stattfinden, wobei diese Abführung der erwärmten Luft durch Konvekti- on oder mithilfe einer Strömungsmaschine erfolgt. Die Konvektion kann beispielsweise dadurch verstärkt werden, dass der Infrarotstrahler schräg gegenüber der zugäng- liehen Bauwerksschicht angestellt wird, so dass eine Oberkante des Infrarotstrahlers näher an der zugänglichen Bauwerksschicht liegt als eine Unterkante. In diesem Fall wird sich ein Kamineffekt einstellen, welcher die erwärmte Luft nach oben hin beschleunigt und damit schnell aus dem erwärmten Bereich abführt. Die abgeführte Luft kann an einer Luftleiteinrichtung entlanggeführt werden, welche ergänzend eine Kühleinrichtung aufweist, so dass die Feuchtigkeit aus der Luft zumindest teilweise an der gekühlten Luftleiteinrichtung kondensieren wird. Das anfallende Kondensat kann dann in einem Sammelbehälter aufgefangen und somit aus dem System entfernt werden. Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Figur 1 näher erläutert. Diese zeigt ein Schaubild des Trocknungsverlaufs gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei auf der Längsachse die vergehende Zeit, auf der Hochachse die relative Feuchte 3, der Feuchtigkeitsverlust 4 der Wand und die über den Infrarotstrahler auf die Wand treffende Energieeinstrahlung 5 aufgetragen ist. Die Energieeinstrahlung 5 schwingt sich nach dem Einschalten schnell auf einen Wert ein und behält diesen etwa bei, solange der Infrarotstrahler eingeschaltet ist. In der Aufheizphase 1 steigt die Energieeinstrahlung 5 linear an und wird in der danach anschließenden Ruhephase 2 wieder konstant bei Null blei- ben. Während einer ersten Aufheizphase 1 kann festgestellt werden, dass zum einen die in der Wand enthaltene Feuchte 4 zunächst stark abfällt um in einer ersten Ruhephase 2 etwa konstant zu bleiben. Dies wiederholt sich nochmals in der zweiten Aufheizphase 1 . Bei der dritten Aufheizphase wird ein Inversionspunkt erreicht und es zeigt sich, dass von hier an die Feuchtigkeit hauptsächlich in den Ruhephasen 2 aus der Wand austritt, in den Aufheizphasen 1 aber konstant bleibt. Dies liegt daran, dass nach einer anfänglichen Aufheizung der zu trocknenden Wand die oberflächlich gebundene Feuchtigkeit ausgetreten ist und lediglich die tiefer sitzende Feuchtigkeit noch in der Wand verbleibt. Diese wird sich nach der oberflächlichen Trocknung insbesondere noch in der Ruhephase 2 aus der Wand bewegen, wenn die Feuchtigkeit nicht mehr der einwirkenden Wärme ausweicht. Die relative Feuchte 3 zwischenWith some advantage, with the infrared emitter used, a discharge of the heated air will take place, whereby this removal of the heated air takes place by convection or by means of a turbomachine. The convection can be intensified, for example, by making the infrared radiator diagonally opposite the accessible building layer, so that an upper edge of the infrared radiator is closer to the accessible building layer than a lower edge. In this case, a chimney effect will set, which accelerates the heated air upwards and thus quickly dissipates from the heated area. The discharged air can be guided along an air guiding device, which additionally has a cooling device, so that the moisture from the air will at least partially condense on the cooled air guiding device. The resulting condensate can then be collected in a sump and thus removed from the system. The invention described above is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment in FIG. This shows a graph of the drying process according to the present invention, wherein on the longitudinal axis the passing time, on the vertical axis the relative humidity 3, the moisture loss 4 of the wall and the over the infrared radiator striking the wall striking energy radiation 5 is plotted. The energy radiation 5 swings quickly after switching on a value and keeps this about as long as the infrared radiator is turned on. In the heating phase 1, the energy radiation 5 increases linearly and will remain constant at zero in the subsequent rest phase 2. During a first heating phase 1, it can be established that, on the one hand, the moisture 4 contained in the wall initially drops sharply in order to remain approximately constant in a first resting phase 2. This is repeated again in the second heating phase. 1 In the third heating phase, an inversion point is reached and it turns out that from here the moisture escapes from the wall mainly in the resting phases 2, but remains constant in the heating phases 1. This is because after an initial heating of the wall to be dried, the superficially bound moisture has escaped and only the deeper-seated moisture still remains in the wall. This will move out of the wall after the surface drying especially in the resting phase 2, when the moisture is no longer evades the applied heat. The relative humidity 3 between
Wand und Panel stellt eine Kennlinie dar, deren Verlauf von der Beschaffenheit der Wand abhängt. Aufgrund der Daten eines materialspezifischen Datensatzes oder deren Bestimmung durch das Steuergerät wird das Ende der Aufheizphase 1 und die Dauer der Ruhephase 2 jeweils so gewählt, dass mit möglichst wenig Leistung in möglichst kurzer Zeit ein vorgegebener, materialabhängiger Idealwert der relativen Feuchte 3 erreicht wird. Wall and panel represent a characteristic whose course depends on the condition of the wall. On the basis of the data of a material-specific data set or its determination by the control unit, the end of the heating phase 1 and the duration of the resting phase 2 are each selected so that a predetermined, material-dependent ideal value of the relative humidity 3 is achieved with the least possible power in the shortest possible time.
Vorstehend beschrieben ist somit ein Verfahren zur Trocknung von Bauwerken, bei welchem eine materialspezifische Aufheizzeit und eine materialspezifische Ruhezeit vorgegeben werden, um eine möglichst effektive Trocknung mithilfe eines Infrarotstrahlers zu bewerkstelligen. BEZUGSZE ICH ENLISTE Thus, what has been described above is a process for drying structures in which a material-specific heating time and a material-specific rest time are specified in order to achieve the most effective possible drying using an infrared radiator. I REPLY
Aufheizphase heating phase
Ruhephase  dormancy
relative Feuchte relative humidity
Feuchtigkeitsverlust  moisture loss
Energieeinstrahlung  energy irradiation
Zeit  Time

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E P A T E N T A N S P R E C H E
Verfahren zur Trocknung von Bauwerken, bei dem in mehreren Iterationen zunächst während einer Aufheizphase (1 ) eine zugängliche Bauwerksschicht mittels eines auf diese ausgerichteten Infrarotstrahlers erhitzt wird, und dann während einer Ruhephase (2) Feuchtigkeit aus tieferen Bauwerksschichten nachzieht, Process for the drying of structures, in which, in several iterations, during an initial heating phase (1), an accessible building layer is heated by means of an infrared radiator oriented on it, and then, during a resting phase (2), drawing in moisture from deeper building layers,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Infrarotstrahler ein mit einer Datenbank datenverbundenes Steuergerät zugeordnet ist, welches aufgrund einer Auswahl eines materialspezifischen Datensatzes aus der Datenbank wenigstens eine Aufheizzeit innerhalb derer der Infrarotstrahler die Bauwerksschicht bestrahlen soll und wenigstens eine Ruhezeit, während derer die Bauwerksschicht nicht bestrahlt werden soll, vorgibt. characterized in that the infrared radiator is associated with a data-connected with a database controller, which is due to a selection of a material-specific data set from the database at least one heating within which the infrared radiator irradiate the building layer and at least one rest period during which the building layer is not to be irradiated, pretends.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den Infrarotstrahler zunächst während der Aufheizphase (1 ) für die Aufheizzeit zuschaltet und dann für die Ruhezeit abschaltet. A method according to claim 1, characterized in that the control unit first switches on the infrared radiator during the heating phase (1) for the heating time and then switches off for the rest period.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der materialspezifische Datensatz zusätzlich eine Sollleistungsaufnahme umfasst, mit welcher der Infrarotstrahler während der Aufheizzeit betrieben wird. A method according to claim 2, characterized in that the material-specific data set additionally comprises a desired power consumption, with which the infrared radiator is operated during the heating time.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der materialspezifische Datensatz zusätzlich eine Solltemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht umfasst und das Steuergerät während der Aufheizphase (1 ) für die Aufheizzeit den Infrarotstrahler derart zu- und abschaltet, dass eine mittels eines Temperatursensors erfasste Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht der Solltemperatur folgt. A method according to claim 1, characterized in that the material-specific data set additionally comprises a desired temperature of the accessible building layer and the control unit during the heating phase (1) for the heating time the infrared radiator such and off that a detected by a temperature sensor surface temperature of the accessible building layer of Set temperature follows.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der materialspezifische Datensatz einen Solltemperaturverlauf an der zugänglichen Bauwerksschicht über der Zeit umfasst, wobei das Steuergerät mittels eines Temperatursensors eine Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht erfasst und den Infrarotstrahler derart zu- und abschaltet, dass die Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht dem Solltemperaturverlauf folgt. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl des materialspezifischen Datensatzes dadurch erfolgt, dass in einem vorgelagerten Schritt mithilfe eines Infrarotstrahlers eine Bestrahlung der zugänglichen Bauwerksschicht mit einer definierten Leistungscharakteristik erfolgt und eine Messung des Temperaturverlaufs an der Oberfläche der zugänglichen Bauwerksschicht mittels eines Temperatursensors durchgeführt wird, eine Auswerteeinrichtung das Verhältnis von Leistung und Temperatur über der Zeit erfasst und anhand dieses Verlaufs und/oder hieraus abgeleiteter Parameter den materialspezifischen Datensatz auswählt. A method according to claim 1, characterized in that the material-specific data set comprises a target temperature profile at the accessible building layer over time, wherein the control unit detects a surface temperature of the accessible building layer by means of a temperature sensor and the infrared radiator so on and off, that the surface temperature of the accessible building layer follows the setpoint temperature profile. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the selection of the material-specific data set takes place in that in an upstream step by means of an infrared radiator irradiation of the accessible building layer with a defined performance characteristics and a measurement of the temperature profile at the surface of the accessible building layer by means of a Temperature sensor is carried out, an evaluation detects the ratio of power and temperature over time and selects the material-specific data set based on this course and / or derived therefrom parameter.
Verfahren zur Trocknung von Bauwerken, bei dem in mehreren Iterationen zunächst während einer Aufheizphase (1 ) eine zugängliche Bauwerksschicht mittels eines auf diese ausgerichteten Infrarotstrahlers erhitzt wird, und dann während einer Ruhephase (2) Feuchtigkeit aus tieferen Bauwerksschichten nachzieht, Process for the drying of structures, in which, in several iterations, during an initial heating phase (1), an accessible building layer is heated by means of an infrared radiator oriented on it, and then, during a resting phase (2), drawing in moisture from deeper building layers,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorgelagerten Schritt mithilfe eines Infrarotstrahlers eine Bestrahlung der zugänglichen Bauwerksschicht mit einer definierten Leistungscharakteristik erfolgt und eine Messung des Temperaturverlaufs an der Oberfläche der zugänglichen Bauwerksschicht mittels eines Temperatursensors durchgeführt wird, eine Auswerteeinrichtung das Verhältnis von Leistung und Temperatur über der Zeit erfasst und anhand dieses Verlaufs wenigstens eine Aufheizzeit innerhalb derer der Infrarotstrahler die Bauwerksschicht bestrahlen soll und wenigstens eine Ruhezeit, während derer die Bauwerksschicht nicht bestrahlt werden soll, bestimmt. characterized in that in an upstream step by means of an infrared radiator irradiation of the accessible building layer with a defined performance characteristics and a measurement of the temperature profile is performed on the surface of the accessible building layer by means of a temperature sensor, an evaluation detects the ratio of power and temperature over time and based on this course at least one heating time within which the infrared radiator is to irradiate the building layer and at least one rest period during which the building layer is not to be irradiated, determined.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung zusätzlich eine Sollleistungsaufnahme bestimmt, mit welcher der Infrarotstrahler während der Aufheizzeit betrieben wird. A method according to claim 7, characterized in that the evaluation device additionally determines a desired power consumption, with which the infrared radiator is operated during the heating time.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung zusätzlich eine Solltemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht bestimmt und ein Steuergerät während der Aufheizphase (1 ) für die Aufheizzeit den Infrarotstrahler derart zu- und abschaltet, dass eine mittels eines Temperatursensors erfasste Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht der Solltemperatur folgt. 10. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Solltemperaturverlauf an der zugänglichen Bauwerksschicht über der Zeit bestimmt, wobei ein Steuergerät mittels eines Temperatursensors eine Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht erfasst und den Infrarotstrahler derart zu- und abschaltet, dass die Oberflächentemperatur der zugänglichen Bauwerksschicht dem Solltemperaturverlauf folgt. A method according to claim 7, characterized in that the evaluation device additionally determines a desired temperature of the accessible building layer and a control unit during the heating phase (1) for the heating time the infrared radiator on and off such that a detected by a temperature sensor surface temperature of the accessible building layer of the target temperature follows. 10. The method according to claim 7, characterized in that the evaluation device determines a desired temperature profile of the accessible building layer over time, wherein a control unit detects a surface temperature of the accessible building layer by means of a temperature sensor and the infrared radiator so on and off, that the surface temperature of the accessible Building layer follows the setpoint temperature profile.
1 1 . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwischen dem Infrarotstrahler und der zugänglichen Bauwerksschicht befindliche Luft abgeführt wird. 1 1. Method according to one of the preceding claims, characterized in that air located between the infrared radiator and the accessible structural layer is removed.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels einer Strömungsmaschine abgeführt wird. 12. The method according to claim 1 1, characterized in that the air is removed by means of a turbomachine.
13. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarotstrahler derart schräg gegenüber der zugänglichen Bauwerksschicht angestellt wird, dass eine Oberkante des Infrarotstrahlers näher an der zugänglichen Bauwerksschicht liegt als eine Unterkante, und die Luft hierdurch mittels des Kamineffekts abgeführt wird. 13. The method according to claim 1 1, characterized in that the infrared radiator is made obliquely relative to the accessible building layer, that an upper edge of the infrared radiator is closer to the accessible building layer than a lower edge, and the air is thereby discharged by means of the chimney effect.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeführte Luft mithilfe einer Luftleiteinrichtung abgeleitet und gekühlt wird, wobei anfallendes Kondensat in einem Sammelbehälter aufgefangen wird. 14. The method according to any one of claims 1 1 to 13, characterized in that the discharged air is discharged and cooled by means of a louver, wherein accumulating condensate is collected in a collecting container.
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