Wie wird Volumenstrom oder Luftgeschwindigkeit gemessen?
Ein ausgewogenes Lüftungssystem führt dem Gebäude Frischluft zu, während verbrauchte Luft aus dem Gebäude abgeführt wird. Um zu überprüfen, ob eine ausreichende Belüftung gegeben ist, muss die Frischluftzufuhr gemessen und geregelt werden. Dazu muss die dem Gebäude zugeführte Frischluftmenge oder der Luftvolumenstrom der Frischluft gemessen werden. Der Luftvolumenstrom wird in der Regel in m³ pro Stunde gemessen (m³/h)
Parameter
Für die Messung des Luftstroms oder des Volumenstroms sind einige wichtige Parameter zu kennen:
- Kanalquerschnitt: die Fläche zwischen den Kanten des Kanals im Quadrat. Sie wird in mm zum Quadrat (mm²) angegeben.
- Differenzdruck: Die Differenz zwischen dem Druck außerhalb des Kanals (statischer Druck) und innerhalb des Kanals (dynamischer Druck). Der (Differenz-)Druck wird in Pascal (Pa) angegeben.
- Luftgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der die Luft strömt. Sie wird in Metern pro Sekunde (m/s) angegeben.
- K-Faktor: eine Angabe der Kombination anderer Parameter, die die Luftgeschwindigkeit und den Luftstrom im Pitot-Rohr beeinflussen können. Es handelt sich um eine vom Hersteller angegebene Zahl. Er korrigiert vor allem die durch den Auspuff verursachten Störungen der laminaren Strömung. Es handelt sich um eine Zahl ohne Bezeichnung.
- Luftdichte: die Dichte der durch den Kanal strömenden Luft. Sie sollte in normalen Innenräumen etwa 1,2 kg/m³ betragen. Sie kann sich je nach den Umgebungsbedingungen geringfügig ändern.
Formeln
Alle diese Parameter sind in der Umgebung eines Lüftungskanals miteinander verknüpft. Die Formeln, die wir zur Berechnung der Parameter verwenden, beruhen auf dem Bernoulli-Prinzip. Dieses Prinzip besagt, dass eine Zunahme der Geschwindigkeit einer Flüssigkeit oder eines Gases gleichzeitig mit einer Abnahme der potenziellen Energie einhergeht. Zur Berechnung der Luftgeschwindigkeit und des Luftstroms werden die folgenden Formeln verwendet:
Luftgeschwindigkeit ist √ (2 * Differenzdruck/Luftdichte)
Luftstrom ist Kanalquerschnitt * √ (2 * Differenzdruck/Luftdichte)
Sensoren und Zubehör
Mit den Differenzdrucksensoren der Sentera Produktreihe HPS oder DPS kann der Luftstrom oder Volumenstrom gemessen werden. Die Regelung des Luftstroms erfordert einen Differenzdruckregler. Diese Regler haben die Artikelbezeichnungen HPSP, HPSA, DPSP, DPSA und SPS2.
Das folgende Zubehör kann zum Anschluss des Sensors an den Luftkanal, in dem der Luftstrom gemessen werden soll, verwendet werden:
PSET-PVC-200 kann zur Messung des Differenzdrucks [Pa] verwendet werden. Wenn der K-Faktor bekannt ist, kann er auch zur Regelung der Luftgeschwindigkeit verwendet werden.
Die Formel für die Luftgeschwindigkeit lautet √ (2 * Differenzdruck/Luftdichte * K-Faktor).
Ein Beispiel:
Der Sensor misst 25 Pa Differenzdruck. Der K-Faktor beträgt 1,04. Die Luftgeschwindigkeit wäre √ (2 * 25 Pa/1,2 kg/m³ * 1,04) = 6,58 Meter / Sekunde.
Oder:
PSET-PTS-200 kann zur Messung der Luftgeschwindigkeit [m/s] verwendet werden. Wenn der Kanalquerschnitt bekannt ist, kann er zur Regelung des Luftvolumenstroms verwendet werden. Durch Multiplikation der Luftgeschwindigkeit mit der Querschnittsfläche eines Kanals berechnet der Sensor das Luftvolumen, das pro Zeiteinheit an einem Punkt des Kanals vorbeiströmt.
Die Formel für den Luftvolumenstrom lautet also Luftgeschwindigkeit * Querschnittsfläche des Kanals ODER √ (2 * Differenzdruck/Luftdichte * K-Faktor) * Querschnittsfläche des Kanals.
Nimmt man das obige Beispiel und eine Standardkanalgröße von 125 mm, so ergibt sich die folgende Gleichung:
6,58 m/s * 0,0122 m² = 0,08 m³/s, oder 289 m³/h.
