Entwicklung einer
Handwerker Blower Door
Anforderungen an die Handwerker Blower Door
Der Einsatz von Messgeräten unter den Bedingungen einer
Baustelle, deren einfache Bedienung mit geschultem Personal, das jedoch über
keine messtechnischen Spezialkenntnisse verfügt (Gebläseregelung,
Druckdifferenzmessung, Volumenstrombestimmung, Protokollführung,
Auswertungsverfahren usw.), sowie eine angestrebte möglichst weite
Verbreitung der Handwerker Blower Door stellen mehrere Anforderungen:
-
kostengünstig: Ein moderater Preis erleichtert
den Handwerksbetrieben den Erwerb eines Gerätes und damit den
Einstieg in diese Messtechnik.
-
kompakt: Das Gerät sollte leicht
transportierbar und dennoch robust sein.
-
angepasste Förderleistung: Der Ventilator
wurde so dimensioniert, dass bei 50 Pa Druckdifferenz noch ein
Volumenstrom von ca. 1800 m³/h gefördert wird. Dies entspricht bei
Ein- und Zweifamilienhäusern oder bei einzelnen Wohnungen in
Mehrfamilienhäusern bis 250 m² Wohnfläche und 2,5 m Deckenhöhe
einem n50-Wert von ca. 3/h.
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leicht bedienbar: Das Gerät kann einfach und
schnell eingebaut werden, und die Durchführung der Messungen erfolgt
automatisch.
-
automatisierte Auswertung und Ergebnisdarstellung:
Dadurch wird zusätzlicher Aufwand an Arbeitszeit für Auswertung und
Dokumentation vermieden.
Dabei wird eine Messgenauigkeit von ca. 10% für die Handwerker Blower Door angestrebt.
Volumenstrombestimmung
Der Ventilator wurde auf einem
eigens aufgebauten Prüfstand im Fachgebiet Bauphysik & Solarenergie
der Universität-GH Siegen vermessen. Die dabei ermittelte Normkennlinie
(siehe Abbildung: Druckdifferenz als Funktion des Volumenstroms für einen
Axialventilator. Die Drehzahl auf der gesamten Kennlinie beträgt 1425/min.)
wurde auf einem Normmessstand des Instituts für Fluid-
und Thermodynamik der Universität-GH Siegen verifiziert, der gemäß DIN
24163 aufgebaut ist [4]
Außerdem wurden mehrere Geräte
der gleichen Baureihe vermessen. Die ermittelten Kennlinien der
verschiedenen Ventilatoren stimmten sehr gut überein.
Mit Hilfe der Normkennlinie 
und der Affinitätsgesetze
wird bei einer Messung der Volumenstrom berechnet [5]. Dadurch kann auf
ein zweites Druckmessgerät verzichtet werden, mit dessen Hilfe bei den
auf dem Markt befindlichen Geräten der Volumenstrom bestimmt wird. Zur
Berechnung des Volumenstroms wird während der Messung die Druckdifferenz
und die Drehzahl n für einen
Messpunkt ermittelt. Unter Verwendung des Affinitätsgesetzes zur
Umrechnung von Druckdifferenzen wird der entsprechende Punkt auf der
Normkennlinie näherungsweise berechnet:
Aus der Normkennlinie wird dann der zu 
gehörige Volumenstrom 
ermittelt.
Anschließend wird das Affinitätsgesetz zur Umrechnung von Volumenströmen
verwendet, um den Volumenstrom zum Messpunkt 
zu erhalten:
Damit liegt der Messpunkt 
vor und kann für die Auswertung der Blower-Door-Messung verwendet werden.
Handhabung des Geräts
Aufgrund der Dimensionierung des Ventilators konnte eine kompakte Bauform erreicht
werden (siehe Abbildung rechts: Abmessungen ca. 500 mm x 500 mm x 350 mm), so
dass das gesamte Gerät in einem Koffer
untergebracht werden kann und leicht transportierbar ist (Gewicht
ca. 10 kg). Ebenso einfach wie der Transport ist auch der Einbau der
Handwerker Blower Door in einer Fensteröffnung (siehe Abbildung unten). Die Abdeckhaube des Geräts,
in der sich die komplette Steuerung befindet, wird entfernt und der
Ventilator in die Fensteröffnung gestellt. Die fest mit dem Gerät
verbundene Folie wird am oberen Fensterrahmen befestigt. Anschließend
wird die Folie erst in der linken und danach in der rechten Fensterhälfte
eingespannt. Durch die Verwendung von Profilleisten und Kunststoffklemmen
geschieht die Abdichtung der Fensteröffnung unabhängig von
Fensterprofil, Rahmendicke und Fenstergröße. Die Messung kann nun
erfolgen. Dabei leitet die eingebaute Automatik den Benutzer durch die
Messung und führt die Auswertung und Dokumentation der Messergebnisse
durch. Das Bedienungspersonal benötigt
keine spezifischen Kenntnisse der Auswertungsalgorithmen.
Handwerker Blower Door: Steuerung und Auswertung