Projekt "multivariate (=richtig smarte) Lüftungssteuerung"

Liebe Community!

Nach 2 Wintern im neuen Haus und dem 3. vor der Tür mache ich mir Gedanken um die "bestmögliche" Raumluftqualität.

Aber was heißt "bestmöglich"?

1.) Es gibt einen Temperaturbereich, der als "behaglich" empfunden wird (wohl für jede/n etwas anders :) )
2.) Es gibt passend zur Raumtemperatur einen Luftfeuchtebereich, der als behaglich empfunden wird - sagen wir der Einfachheit halber 40-60% rel. Feuchte.
3.) Es gibt eine maximale CO2 Konzetration, (auch als Indikator für andere Luftverunreinigungen) die als "frische Luft" empfunden wird. Nennen wir hier mal als Obergrenze 1000ppm, die Untergrenze orientiert sich an der Außenluft mit 400ppm.

Für Punkt 1 ist die Heizung zuständig, bleiben die Punkte 2 und 3.

Hier habe ich, was meine aktuelle Marktkenntnis anbelangt, ein Problem mit fertigen Lösungen:
- Es gibt "fixed speed" Lüftungsanlagen bzw. solche, die vom Nutzer im Luftdurchsatz gesteuert werden
- Es gibt CO2 geführte Regelungen, die versuchen einen oder mehrere CO2-Sollwerte einzuhalten.

Mit Blick auf die 3 Kriterien behaglicher Raumluft ist eine reine CO2-Zielwertregelung m.E. aber nicht immer sinnvoll, denn:
- im Winter würde ein (CO2 bedingt hoher) Luftdurchsatz zum übermäßigen Absinken der rel. Luftfeuchte führen, wenn z.B. wenig gekocht wird.
- im Sommer würde ein rein CO2-geführter Luftaustausch zu einem übermäßigen Anstieg der relativen Luftfeuchte führen.
(Enthalpiewärmetauscher und Luftbefeuchter mal außen vor gelassen...)

Es muss jedoch nicht stur auf einen möglichst geringen CO2-Gehalt hingeregelt werden, denn innerhalb der Spanne von 400ppm - 1000ppm (oder 800ppm bei höchster Raumluftgüte nach Norm) gibt es eine Spanne, welche es erlauben würde, andere Parameter einfließen zu lassen.

Beispiel:
- Die Steuerung erfasst Temperatur, rel. Luftfeuchte und CO2 Gehalt.
- Es gibt einen Mindestluftdurchsatz (z.B. Luftwechsel zum Feuchteschutz wenn untertags niemand im Haus ist
- Es gibt eine maximalen Luftdurchsatz (z.B. Auslegungsfall für die Anlage)

So, jetzt regeln wir:

1.) CO2 Sensor in Abluft (oder Einzelraum bei weniger loftigen Grundrissen) misst die CO2 Konzetration.
2.) Lüftung wird per 0-10V Ausgang gemäß jeweiliger CO2-Konzetration angesteuert. Im einfachsten Fall nehmen wir mal eine Geradengleichung mit y = kx+d an, wobei d der Mindestluftwechsel ist.
3.) Gleichzeitig wird rel. Luftfeuchte der Abluft erfasst.
4.) Sinkt die Luftfeuchte unter 45%, so bekommt die Regelung aus Pkt. 2 einen Dämpfungsfaktor, umso stärker, je weiter die Feuchte unter den 45% liegt.
5.) Im Sommer könnte die Luftfeuchte auch ansteigen, also nehmen wir für Luftfeuchten > 60% ebenfalls einen Dämpfungsfaktor: Desto höher die rel. Feuchte über 60% liegt, desto geringer die Lüfterdrehzahl.
7.) Damit es hier nicht zu einem falschen Alarm kommt (z.B. feuchte Badluft) könnte noch die Raumtemperatur erfasst werden. Steigt diese ebenfalls an, so liegt's am schwülen Wetter draußen, sodass der Dämpfungsfaktor wirksam wird.

Nun haben wir eine Lüftungssteuerung, die innerhalb der Parameter Luftfeuchte versucht, die geringstmögliche CO2- Konzentration zu liefern.
(Jetzt könnte man noch hinzufügen, dass CO2 Konzentration über 1000ppm wiederum die Dämpfungsfaktoren außer Kraft setzt... das muss man dann wohl in der Praxis erproben, ob die Grenzen je nach Gebäudenutzung in die eine oder andere Richtung ausgereizt werden)

Warum das Ganze?
Weil für mich persönlich Raumluft mit 23°C, 50% rel. Feuchte und 800ppm CO2 angenehmer ist als Raumluft mit 23°C, 30% rel. Feuchte und 500ppm CO2.

Danke für alle, die bis hierher durchgehalten haben! :D

Nun zu meinen Fragen:
- Gibt es soetwas schon am Markt?
- Falls nicht, kann das mit einer TA UVR 16x2 realisiert werden? Von der Hardwareseite müsste es möglich sein, die UVR unterstützt Temp. und Feuchtesensoren und über den 4-20mA Eingang kann ein CO2 Sensor eingebunden werden. Der 0-10V DC Ausgang wäre prima für die Lüftersteuerung geeignet.
Aber schafft das Ding auch softwaretechnisch die modulierten Steuerkurven abzubilden? (Ich hab' mich in das TAPPS2 noch nicht eingelesen)

Ich freue mich über Feedback und Kommentare, auch, wenn sich das obige dann als Blödsinn herausstellen sollte!

Danke & LG
Aaron

 

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