DE19947945C2

DE19947945C2 - Verfahren zur Steuerung einer Lüftung von einem Innenraum

Info

Publication number: DE19947945C2
Application number: DE19947945A
Authority: DE
Inventors: Gerd Arnold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2019-10-07
Also published as: DE19947945A1; EP1102014A3; EP1102014A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Lüftung von einem Innenraum, insbesondere von Kellern, mit dem Ziel, die Bildung von Oberflächenkondensat an den Umfassungswänden zu vermeiden. In Abhängigkeit von den Meßgrößen Außentemperatur, relative Feuchte der Außenluft, Innentemperatur, relative Feuchte der Innenluft und der Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen wird der Zustrom von Außenluft in den Raum geregelt.

Aus der DE 198 49 006 A1 ist ein Verfahren zur Zufuhr von Außenluft aus dem Freien durch ein Fenster in einen zwangsbelüfteten Raum bekannt, wobei die einströmende Außenluft nicht zu einer Kondensatbildung im Zwischenraum zwischen der Innen- und der Außenverglasung dieses Fensters führen soll. Dieses Verfahren zur Lüftung von einem Innenraum eines Fensters wird realisiert, indem die Lüftung durch Zustrom von Außenluft über Öffnungen des Zwischenraumes und Regulierung der verfahrensbedingten Strömungsgeschwindigkeiten durch eine Steuereinheit erfolgt.

Ferner zeigt die DE 195 49 392 C2 ein Verfahren zur Verhinderung von Kondenswasserbildung im mit einer Druckausgleichseinrichtung versehenen Luftraum oberhalb des sich ändernden Trinkwasserspiegels eines Trinkwasserspeichers auf. Diese gibt den Hinweis auf ein Verfahren zur Steuerung einer Lüftung zum Luftaustausch im vorgenannten Luftraum, welches auf der Auswertung von Meßdaten zur Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit basiert. Die auszuwertenden Meßdaten sind die Temperatur und Feuchte der Außenluft und Temperatur und Feuchte der Innenluft.

Bauphysikalisch bedingt, entsteht in unbeheizten, kalten Räumen beim Zustrom warmer feuchter Luft an den Umfassungsflächen Kondensat. Die daraus resultierende erhöhte Feuchte bewirkt Bauschäden wie Schimmel- und Schwammbefall. Durch richtiges Lüftungsverhalten kann die Entstehung von Kondensat und der damit verbundenen genannten Nachteile weitgehend verhindert werden.

Die Lüftung von Innenräumen erfolgt entweder durch natürlich Querlüftung oder durch Zwangslüftung. Üblicherweise wird der Zustrom der Außenluft entweder manuell gesteuert oder elektronisch nach Zeitintervallen oder in Abhängigkeit der Innen- und Außentemperatur geregelt. Die dabei mögliche Entstehung von Kondensat an den Oberflächen der Umfassungswände bleibt unberücksichtigt. Bekannt ist weiterhin die Regelung der Lüftung von Innenräumen in Abhängigkeit von den Temperaturen und Feuchten der Außen- und Raumluft. Dabei kann ebenfalls die Entstehung von Kondensat an den Oberflächen der Umfassungswände nicht verhindert werden. Weiterhin kann die Luftfeuchte in Innenräumen durch Entfeuchtungs- und Klimageräte wirksam abgesenkt werden. Diese Geräte haben einen hohen Energieverbrauch, ihre Installation und ihr Betrieb sind sehr kostenintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung einer Lüftung von einem Innenraum zu entwickeln, welches eine Kondensatbildung an den Umfassungsflächen eines Innenraumes verursacht durch die im Rahmen der Lüftung eingetragenen Luft weitgehend vermeidet.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch die Merkmale des Anspruch 1 und 4 gelöst.

Das entwickelte Verfahren zur Steuerung einer Lüftung von einem Innenraum bewirkt die Raumlüftung in Abhängigkeit der Temperatur und Feuchte bzw. der Taupunkttemperatur der Außenluft, der Temperatur und Feuchte der Raumluft und der Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen des Raumes. Die Messwerte werden mit Hilfe bekannter Messwertgeber ermittelt. Mit geeigneten mathematischen Zusammenhängen, die die Bedingungen zur Entstehung von Oberflächenkondensat mit Hilfe der genannten Messwertgrößen beschreiben, wird der Volumenstrom der zugeführten Außenluft z. B. durch Lüfter oder elektrische Fensteröffner geregelt. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird so der Entstehung von Kondensat an den Umfassungsflächen und den daraus resultierenden Bauschäden wirksam entgegen gewirkt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Lüftung von Innenräumen, insbesondere von Kellern und anderen unbeheizten Räumen. Es ermöglicht, den Zustrom von Außenluft in die Räume so zu steuern, dass die Entstehung von Kondensat an den Umfassungswänden des Raumes minimiert wird. Das Verfahren kann zum Beispiel in herkömmlichen Lüftungsanlagen oder der Steuerung von elektrischen Fensteröffnern eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Steuerung nach dem beschriebenen Verfahren ist in Skizze 1 dargestellt. Als einfachsten Zusammenhang der Steuerung der Lüftung wird die Forderung angewendet, dass die Lüftung nur dann erfolgen darf, wenn die Taupunkttemperatur der zuströmenden Luft kleiner als die Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen ist. Mit den bekannten Messfühlern werden die Oberflächentemperatur der Umfassungswände: θ₀ (1) sowie die Temperatur θ (2) und die relative Feuchte ϕ_rel (3) der Außenluft gemessen. Die Taupunkttemperatur θ_S der Außenluft wird mittels einem in der Steuerung integrierten Rechner (4) aus Außentemperatur θ und relativer Feuchte ϕ_rel nach bekannten physikalischen Zusammenhängen berechnet. Wenn die Taupunkttemperatur der Außenluft kleiner als die Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen ist, können die Fenster durch bekannte elektrische Fensteröffner (5) o. dgl. geöffnet werden, anderenfalls werden die Fenster geschlossen.
z. B.
gemessene min. Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen des Raumes: θ₀ = 10°C;
Außenluft θ = 25°C, ϕ_rel = 50% → θ_s = f(θ, ϕ_rel) = 13,9°C < θ₀ → Fenster wird geschlossen;
Außenluft θ = 20°C, ϕ_rel = 50% → θ_s = f(θ, ϕ_rel) = 9,3°C < θ₀ → Fenster wird geschlossen.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Lüftung von einem Innenraum, wobei die Lüftung durch Zustrom von Außenluft über Öffnungen des Innenraumes erfolgt, und die Lüftung durch ein durch eine Steuereinheit erzeugtes Signal gesteuert wird, wobei die Signalbildung in der Steuereinheit auf der Auswertung von Meßdaten zur Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit basiert, dadurch gekennzeichnet, dass die auszuwertenden Meßdaten die Oberflächentemperatur des Innenraumes, die Temperatur der Außenluft sowie die relative Luftfeuchtigkeit der Außenluft sind und die Lüftung nur erfolgt, wenn die Taupunkttemperatur der Außenluft unter der Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen des Innenraumes liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftung durch eine Ansteuerung eines Schließmechanismus von verschließbaren Öffnungen des Innenraumes der Art erfolgt, dass ein Öffnen nur beim Unterschreiten der Taupunkttemperatur der Außenluft unter die Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen des Innenraumes bzw. ein Schließen beim Überschreiten der Taupunkttemperatur der Außenluft über die Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen des Innenraumes realisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfter der Art gesteuert wird, dass beim Überschreiten der Taupunkttemperatur der Außenluft über die Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen des Innenraumes der Lüfter ausgeschaltet ist.

4. Steuereinheit zur Verwendung in einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 3, wobei diese zumindest umfasst einen elektrischen Signalgeber, eine Recheneinheit zur Meßwertverarbeitung, einen Feuchtemeßfühler und zwei Temperaturmessfühler.