DE4430704A1 - Lüftungsgerät und Verfahren zu dessen Betreiben - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lüftungsgerät mit we
nigstens einem Zuluftventilator, der Frischluft aus einem
Frischluftraum in wenigstens einen mit Frischluft zu versor
genden Raum fördert und einem den Zuluftventilator betätigenden
Schalter. Derartige Lüftungsgeräte dienen zur Frischluftver
sorgung von Umbauten, insbesondere dicht abgeschlossenen Gebäu
den/Räumen, vor allem in Niedrigenergiehäusern.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Be
treiben eines Lüftungsgeräts.
In modernen Gebäuden sind die energietechnisch kritischen
Fenster und Türen aus wärmedämmenden Komponenten aufgebaut, de
ren Wärmedämmungseigenschaften einen luftdichten Abschluß auch
entlang der Öffnungsfugen voraussetzen. Fehlende Ventilation
zwischen den Räumen oder Gebäudeinnen- und -außenseiten kann
aber zu Gebäudeschäden und Gesundheitsbeeinträchtigungen füh
ren. Eine Frischluftzufuhr ist daher gerade bei gedämmten Nied
rigenergiegebäuden wichtig und manchmal unverzichtbar.
Bekannte Lüftungssysteme, die teilweise in Zuordnung zu
Klimaanlagen vorgesehen wurden, waren im wesentlichen kontinu
ierlich wirksam. Der Dauerbetrieb gewährleistet zwar eine stän
dige Lufterneuerung in den zu belüftenden Räumen, ist jedoch
energieaufwendig; denn der Motor des Zuluftventilators muß
ständig mit Betriebsstrom versorgt werden, und die Frischluft
muß zumindest in bestimmten Jahreszeiten ständig nacherwärmt
werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
für die Lufterneuerung in geschlossenen Räumen aufzuwendende
Energie im Vergleich zu den genannten herkömmlichen Lüftungsge
räten zu verringern.
Ausgehend von einem Lüftungsgerät der eingangs genannten
Art, sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor,
daß der Strom-Versorgungszweig des Zuluftventilators in ei nem Regelkreis angeordnet ist;
daß wenigstens ein Sensor eine Meßgröße in dem mit Frisch luft zu versorgenden Raum erfaßt; und
daß ein Regler den Zuluftventilator in Abhängigkeit von der Meßgröße regelt und/oder schaltet.
daß der Strom-Versorgungszweig des Zuluftventilators in ei nem Regelkreis angeordnet ist;
daß wenigstens ein Sensor eine Meßgröße in dem mit Frisch luft zu versorgenden Raum erfaßt; und
daß ein Regler den Zuluftventilator in Abhängigkeit von der Meßgröße regelt und/oder schaltet.
Das Verfahren zum Betreiben eines Lüftungsgerät der ein
gangs angegebenen Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch
aus,
daß wenigstens eine, für die Atmosphäre in dem zu belüften den Raum charakterische Meßgröße überwacht wird; und
daß der Zuluftventilator in Abhängigkeit von der überwach ten Meßgröße geregelt und/oder geschaltet wird.
daß wenigstens eine, für die Atmosphäre in dem zu belüften den Raum charakterische Meßgröße überwacht wird; und
daß der Zuluftventilator in Abhängigkeit von der überwach ten Meßgröße geregelt und/oder geschaltet wird.
Im Ergebnis werden die Ventilatormotoren nur dann mit Strom
beaufschlagt, wenn die Raumluftzustände eine Lufterneuerung er
forderlich machen. Dadurch wird einerseits Motorenergie durch
relativ lange Ruhezustände der Ventilatormotoren und anderer
seits auch Wärmeenergie zur Erwärmung der Frischluftströme ein
gespart. Bei geeigneter Auswahl der Sensorik und Transformation
der Sensorsignale in entsprechende Betriebszustände der Venti
latormotoren läßt sich ein für den Benutzer besonders komforta
bler Luftaustausch einstellen.
Zur Erhöhung des Benutzerkomforts ist in Weiterbildung der
Erfindung ein Abluftventilator, der aus dem zu belüftenden Raum
Abluft abzieht, in einem zum Versorgungskreis des Zuluftventi
lators parallelen Strom-Versorgungszweig angeordnet. Dieser
Abluftventilator wird in Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in Abhängigkeit von wenigstens einer für die Atmo
sphäre in dem zu belüftenden Raum charakteristischen Meßgröße
geregelt und/oder geschaltet. Diese Regelung des Abluftventila
tors kann synchron oder phasenverschoben mit derjenigen des Zu
luftventilators erfolgen.
Der Regler weist vorzugsweise mehrere Meßeingänge auf, mit
denen unterschiedliche Meßgrößen erfassende Sensoren, so z. B.
CO₂-, O₂-, Feuchtigkeits-, Propan-, Butan-, Stadtgas-, Rauch- und/oder
Kombinationsfühler koppelbar sind. Die Frischluftzu
fuhr bzw. der Luftaustausch kann auf diese Weise auf eine die
Gesundheit fördernde Raumluftatmosphäre eingestellt und opti
miert werden.
Eine besonders einfache Ausbildung des die Stromversorgung
für die Ventilatormotoren regelnden Regelkreises läßt sich in
Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß der Regler
als Schaltgerät ausgebildet ist und wenigstens einen in dem Re
gelkreis eingebundenen Ventilator schaltet, sobald wenigstens
eine Meßgröße einen vorgegebenen Schwellwert erreicht bzw.
überschreitet und wieder rückschaltet sobald die gleiche oder
eine andere Meßgröße einen vorgegebenen zweiter Schwellwert er
reicht bzw. überschritten hat.
Alternativ kann der Regler aber auch so ausgebildet sein,
daß er wenigstens einen Ventilator in Abhängigkeit von wenig
stens einer Meßgröße stetig regelt.
Über einen zweiten Ausgang kann der Regler ein zweites
Stellglied, insbesondere einen Alarmgeber betätigen oder einen
Fernalarm auslösen. Durch diese Weiterbildung der Erfindung
läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Lüftungsgerät eine automa
tische Rauchüberwachung oder eine Überwachung nach anderen ge
fährlichen Raumluftzuständen realisieren.
Zur Verbesserung der Energieausbeute ist in Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, daß die von den Zuluft- und Abluft
ventilatoren geförderten Zuluft- und Abluftströme beispielswei
se durch Führung über einen Kreuzstromwärmetauscher in wärme
tauschende Beziehung gebracht sind.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Vorteile der Erfindung und zweckmäßige Ausgestal
tung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des neuen Lüf
tungsgeräts, bei dem Zuluft- und Abluftventila
toren in einem sensorgesteuerten geschlossenen
Regelkreis angeordnet sind und bedarfsabhängig
geschaltet werden; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines anderen Aus
führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lüf
tungsgeräts mit einem Kreuzstromwärmetauscher
für einen Wärmetausch zwischen Abluft und Zuluft
und mit einer Zuluft-Nacherwärmung.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Lüftungsgeräts hat ein Zweikammerngehäuse
1. In der ersten Gehäusekammer ist ein Zuluftventilator 3 ange
ordnet, der einen Zuluftstrom 4 aus einem rückseitigen Frisch
luftraum durch ein gestrichelt dargestelltes Ansauggitter und
ein frontseitiges, mit ausgezogenen Linien dargestelltes Zu
luftgitter in einen mit Frischluft zu versorgenden Raum för
dert. In der anderen Gehäusekammer ist ein Abluftventilator 5
angeordnet, der einen Abluftstrom 6 durch ein frontseitiges Ab
luftgitter aus dem mit Frischluft zu versorgendem Raum abzieht
und durch ein rückseitiges Fortluftgitter nach außen ableitet.
Die Ausbildung der beiden in einem Gehäuse vereinigten Kammern
und die Führung der Zuluft- und Abluftströme 4 und 6 kann her
kömmlicher Art sein und wird daher hier nicht näher erläutert.
Das Gerätegehäuse kann außerdem aus mehreren räumlich getrennt
angeordneten Komponenten bestehen.
Für die Erfindung wesentlich ist ein Regler 7, der die pa
rallelen Versorgungsstromkreise der Zuluft- und Abluftventila
toren 3 und 5 und damit deren Betriebszustände über eine
Schalteinrichtung bzw. ein Stellglied und eine Stromversor
gungsleitung 9 regelt oder schaltet. Der Regler 7 hat eine als
mit 10 bezeichnete Meßeingangsanordnung, an die im dargestell
ten Ausführungsbeispiel 5 in der Regel unterschiedliche Senso
ren 11, 12, 13, 14 und 15 angeschaltet sind. Die Sensoren er
fassen verschiedene, in die Regelung eingehende Meßgrößen der
Atmosphäre des mit Frischluft zu versorgenden Raums. Hierzu ge
hören O₂-, CO₂-, Stadtgas-, Propan-, Butan-, Rauchkonzentratio
nen oder andere Schadstoffgehalte und physikalische Größen bspw.
die relative Luftfeuchtigkeit. Auch Kombinationssensoren
oder Sensoren zur Berücksichtigung anderer physikalischer Grö
ßen, der Temperatur innerhalb und außerhalb des mit Frischluft
zu versorgenden Raums etc. können bei der nachfolgend beschrie
benen Regelung berücksichtigt werden.
Aus den Sensorwerten wird im Regler 7 ein Stellbefehl zum
Betätigen des Stellgliedes 8 abgeleitet. Zu diesem Zweck ist
der Regler beispielsweise mit einer Mikroprozessor-Speicher-
Kombination ausgestattet, welche die von den verschiedenen Sen
soren 11 . . . 15 abgeleiteten Meßwerte mit gespeicherten Soll- oder
Schwellwerten vergleicht und danach die Motoren der Venti
latoren 3 und 5 über die Stromversorgungsleitung 9 mit Be
triebsstrom versorgt. Sobald wenigstens eine Meßgröße einen
vorgegebenen Schwellwert erreicht, beispielsweise sobald ein
O₂-Mangel festgestellt werden, wird das im dargestellten Aus
führungsbeispiel als Schalter ausgebildete Stellglied 8 betä
tigt, die Zuluft- und Abluftventilatoren 3 und 5 mit voller
Leistung betrieben und die Zuluft- und Abluftströme 4 und 6 er
zeugt. Sobald ein zweiter Schwellwert erreicht oder überschrit
ten ist, beispielsweise eine bestimmte O₂-Konzentration wie
derhergestellt ist, wird der Betriebsstromkreis der beiden Ven
tilatoren 3 und 5 durch Öffnen des Schalters 8 wieder unterbro
chen, da die Atmosphäre in dem mit Frischluft zu versorgendem
Raum eine von den Sensoren überwachte gewünschte Qualität er
reicht hat.
Zusätzlich zu dem das Stellglied 8 betätigenden ersten Reg
lerausgang 17 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs
beispiel ein zweiter Reglerausgang 18 zur Betätigung eines
zweiten Stellglieds 19 vorgesehen. Das Stellglied 19 verbindet
die Betriebsstromquelle 16 über eine Alarmversorgungsleitung 20
mit einem Alarmgeber 21 und kann letzteren auslösen. Die Auslö
sung des Alarmgebers 21 kann beispielsweise bei Überschreiten
einer vorgegebenen Rauchkonzentration in einem überwachten Raum
stattfinden, wobei das z. B. vom Sensor 15 an den Regler 7
gelieferte Meßsignal (Rauchkonzentrationssignal) mit einem im
Speicher des Reglers 7 vorgegebenen Grenzwert verglichen und
aufgrund der Überschreitung ein Rauchalarm ausgelöst wird.
Der Regler kann in Abweichung von der Darstellung in Fig. 1
in das Gehäuse 1 eingebaut oder an letzteres angebaut sein. Es
ist alternativ vor allem bei einer Mehrzahl von unterschiedli
chen Sensoren zweckmäßig, dem Regler 7 ein unabhängiges Gehäuse
zuzuordnen, das selbst wiederum am Gerätegehäuse 1 angebaut sein
kann.
Bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsbei
spiel sind die Frischluft- und Abluftströme im Gerätegehäuse 1
in wärmetauschende Beziehung gebracht, so daß bei dem regelmä
ßig gleichphasigen und durch die Regeleinrichtung unterbroche
nen Betrieb der beiden Ventilatoren 3 und 5 ein Wärmeübergang
in der Regel von der Abluft auf die Frischluft stattfindet. Bei
dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel findet der Wär
meübergang in einem Kreuzstromwärmetauscher 30 statt, dem
Frischluft durch einen Kanal 31 und Abluft durch einen Kanal 33
zugeführt wird. In einem Zuluft-Ausgangskanal 32 ist eine
Nacherhitzungseinrichtung 35 angeordnet, mit deren Hilfe die
Zuluft auf einen der Raumtemperatur angepaßten komfortablen
Temperaturpegel gebracht werden kann und die optionell entweder
vom Hauptregelgerät 7 oder einem Zusatzregler (nicht darge
stellt) betätigt werden kann.
Die Regelelektronik zur Betätigung der Betriebsphasen der
Ventilatoren 3 und 5 kann ebenso wie der anhand Fig. 1 be
schriebene Regler 7 ausgebildet sein. Der Regler kann in Ab
wandlung der Schaltung gemäß Fig. 1 aber auch mehrere unter
schiedliche Leistungsstufen der Ventilatoren 3 und 5 regeln.
Zusätzlich oder anstelle der beschriebenen Schaltphasen kann
auch eine stetige Regelung wenigstens eines der Ventilatoren 3
und 5 in Abhängigkeit von einem oder mehreren der Sensoren 11
bis 15 vorgesehen sein. Ferner kann zusätzlich oder anstelle
des dem Gerät in Fig. 1 direkt zugeordneten Alarmgebers 21 ein
Fernalarm ausgelöst werden.
Claims (16)
1. Lüftungsgerät mit wenigstens einem Zuluftventilator (3),
der Frischluft (4) aus einem Frischluftraum in wenigstens einen
mit Frischluft zu versorgenden Raum fördert und einem den Zu
luftventilator betätigenden Schalter (8),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strom-Versorgungszweig (9a) des Zuluftventilators (3) in einem Regelkreis (7, 8, 9, 16) angeordnet ist;
daß wenigstens ein Sensor (11 . . . 15) eine Meßgröße in dem mit Frischluft zu versorgenden Raum erfaßt; und
daß ein Regler (7) den Zuluftventilator in Abhängigkeit von der Meßgröße regelt und/oder schaltet.
daß der Strom-Versorgungszweig (9a) des Zuluftventilators (3) in einem Regelkreis (7, 8, 9, 16) angeordnet ist;
daß wenigstens ein Sensor (11 . . . 15) eine Meßgröße in dem mit Frischluft zu versorgenden Raum erfaßt; und
daß ein Regler (7) den Zuluftventilator in Abhängigkeit von der Meßgröße regelt und/oder schaltet.
2. Lüftungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abluftventilator (5), der aus dem zu belüftenden Raum
Abluft (6) abzieht, in einem zum Versorgungszweig (9a) des Zu
luftventilators (3) parallelen Strom-Versorgungszweig (9b) an
geordnet ist.
3. Lüftungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Regler (7) mehrere Meßeingänge (10) aufweist,
mit denen unterschiedliche Meßgrößen erfassende Sensoren
(11 . . . 15) koppelbar sind.
4. Lüftungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Sensoren (11 . . . 15) CO₂-, O₂-, Feuchtigkeits-, Propan-,
Butan-, Stadtgas-, Rauch- und/oder Kombinationsfühler vorgese
hen sind.
5. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regler (7) als Schaltgerät ausgebildet
ist und wenigstens einen in den Regelkreis eingebundenen Venti
lator (3, 5) schaltet, sobald wenigstens eine Meßgröße einen
vorgegebenen Schwellwert erreicht bzw. überschreitet und wieder
rückschaltet, sobald die gleiche oder eine andere Meßgröße
einen vorgegebenen zweiten Schwellwert erreicht bzw.
überschreitet.
6. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regler (7) so ausgebildet ist, daß er
wenigstens einen Ventilator (3, 5) in Abhängigkeit von wenig
stens einer Meßgröße stetig regelt.
7. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Regler (7) einen zweiten Ausgang (18)
aufweist, über den ein zweites Stellglied (14), insbesondere
ein Alarmgeber (a) betätigbar oder ein Fernalarm auslösbar ist.
8. Lüftungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Regler (7) bei Erfassung von Rauch in einem von wenig
stens einem Rauchsensor (15) überwachten Raum ein Ausgangssi
gnal an einen Rauchmelder gibt oder einen Fernalarm auslöst.
9. Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuluft- und Abluftströme (4 und 6)
durch einander kreuzende Kanäle (31 und 33) eines
Kreuzstromwärmetauschers (30) geführt sind.
10. Lüftungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Zuluft-Ausgangskanal (32) des
Kreuzstromwärmetauschers (30) eine Nacherhitzungseinrichtung
(35) angeordnet ist, mit deren Hilfe die Zulaufluft auf einen
der Raumtemperatur angepaßten Temperaturpegel aufheizbar ist.
11. Verfahren zum Betreiben eines Lüftungsgeräts mit
wenigstens einem Zuluftventilator, von dem Frischluft von einem
Frischluftraum in wenigstens einen mit Frischluft zu
versorgenden Raum gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine, für die Atmosphäre in dem zu belüftenden Raum charakteristische Meßgröße überwacht wird; und
daß der Zuluftventilator in Abhängigkeit von der überwachten Meßgröße geregelt und/oder geschaltet wird.
daß wenigstens eine, für die Atmosphäre in dem zu belüftenden Raum charakteristische Meßgröße überwacht wird; und
daß der Zuluftventilator in Abhängigkeit von der überwachten Meßgröße geregelt und/oder geschaltet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Abluftventilator, von dem Abluft aus dem zu belüftenden
Raum abgezogen wird, in Abhängigkeit von wenigstens einer für
die Atmosphäre in dem zu belüftenden Raum charakteristischen
Meßgröße geregelt und/oder geschaltet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuluft- und Abluftventilatoren synchron oder
phasenverschoben betrieben werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Meßgrößen, die für die Atmosphäre
in dem zu belüftenden Raum charakteristisch sind, überwacht
werden und daß wenigstens der Zuluftventilator eingeschaltet
wird, wenn eine der überwachten Meßgrößen einen Schwellwert
erreicht bzw. überschreitet und wieder rückgeschaltet wird,
sobald die gleiche oder eine andere Meßgröße einen vorgegebenen
zweiten Schwellwert erreicht bzw. überschreitet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die CO₂-, O₂-, Feuchtigkeits-, Propan-, Butan-, Stadtgas-,
und/oder Rauch-Konzentrationen gemessen und mit Soll- oder
Grenzwerten verglichen werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Überschreiten eines Soll- oder
Grenzwerts einer vorgegebenen Meßgröße ein Alarmgeber betätigt
oder ein Fernalarm ausgelöst wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4430704A DE4430704A1 (de) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | Lüftungsgerät und Verfahren zu dessen Betreiben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4430704A DE4430704A1 (de) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | Lüftungsgerät und Verfahren zu dessen Betreiben |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4430704A1 true DE4430704A1 (de) | 1996-03-07 |
Family
ID=6526877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4430704A Withdrawn DE4430704A1 (de) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | Lüftungsgerät und Verfahren zu dessen Betreiben |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4430704A1 (de) |
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