Eine Luftmengenmessung ist eine Messung des Volumens der Luft, die von einem Luftstrom befördert wird. Sie wird häufig in der Heizungs- und Klimakontrolle verwendet, um die Luftströmung in einem Gebäude zu überwachen und zu regulieren. Die Messung kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, z.B. mit einem Luftmengenmessgerät, einem Luftmengenmessrohr/Staurohr oder einem Luftmengenventil. Die Ergebnisse werden in Kubikmeter pro Stunde (m3/h) oder Kubikmeter pro Minute (m3/min) angegeben.
Der Volumenstrom ist ein wichtiger Faktor bei der Überwachung und Regelung einer Lüftungsanlage. Hier sind einige Gründe, warum das Messen des Volumenstroms wichtig ist:
- Überwachung der Leistung: Durch das Messen des Volumenstroms kann überprüft werden, ob die Lüftungsanlage den erforderlichen Luftaustausch in einem Raum sicherstellt. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass eine angemessene Frischluftzufuhr und Abfuhr von Schadstoffen gewährleistet ist.
- Energieeffizienz: Eine Überwachung des Volumenstroms ermöglicht es, den Energieverbrauch der Lüftungsanlage zu optimieren. Übermäßiger Volumenstrom kann zu einem höheren Energieverbrauch führen, während ein zu geringer Volumenstrom zu einer unzureichenden Luftqualität führen kann.
- Wartung: Eine Überwachung des Volumenstroms kann Anzeichen für Wartungsbedarf anzeigen, beispielsweise bei Verstopfungen oder Undichtigkeiten in den Lüftungsleitungen.
- Gesetzliche Vorschriften: In vielen Regionen gibt es gesetzliche Vorschriften für den Luftaustausch in geschlossenen Räumen, wie beispielsweise in Schulen, Krankenhäusern oder Laboren. Das Messen des Volumenstroms kann helfen, diese Vorschriften einzuhalten.
Insgesamt ist das Messen des Volumenstroms ein wichtiger Teil der Überwachung und Regelung einer Lüftungsanlage, um sicherzustellen, dass eine angemessene Luftqualität und Energieeffizienz gewährleistet sind.
Quantitative und qualitative Messung
Die Messung der Luftströmung in einem Raum oder in einem Lüftungskanal kann quantitativ oder qualitativ erfolgen.
Quantitative Messungen erfassen die Menge der Luft, die in einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort strömt. Für eine nicht gerichtete Luftströmung im Raum wird häufig ein Hitzedrahtanemometer verwendet. Für eine gerichtete Luftströmung in einem Lüftungskanal können Hitzedrahtanemometer, Prandtlsche Staurohre oder Flügelradanemometer verwendet werden. An Öffnungen und Gittern können ebenfalls Hitzedrahtanemometer oder Flügelradanemometer verwendet werden.
Qualitative Messungen erfassen die Richtung und Verteilung der Luftströmung. Hierfür werden häufig Strömungsprüfröhrchen eingesetzt, die den Luftstrom sichtbar machen. Diese Messungen können hilfreich sein, um festzustellen, ob die Luft gleichmäßig im Raum oder in einem Lüftungskanal verteilt wird.
Messtechnik – DIN EIN 12599
Die Norm DIN EN 12599 legt die Anforderungen für die Messtechnik in Bezug auf die Raumlufttechnik fest. Die Anforderungen, diese Norm zu beachten und als Maßgabe zu verwenden stammen aus dem Baurecht oder aus dem Lüftungsgesuch.
Die Anforderungen aus dem Lüftungsgesuch können Flächenbezogen, Personenbezogen oder Luftwechselbezogen sein. Dies bedeutet, dass die Anforderungen für die Luftqualität und den Luftwechsel in einem Raum abhängig von der Größe des Raumes, der Anzahl der Personen, die sich darin aufhalten, und der gewünschten Luftwechselrate festgelegt werden.
Hitzedrahtenemometer
Hitzedrahtanemometer sind ein wichtiges Instrument in der thermischen Anemometrie. Sie verwenden einen elektrisch beheizten Sensorelement, dessen elektrischer Widerstand von der Temperatur abhängt. Durch die Umströmung wird ein Wärmetransport in das Strömungsmedium ausgelöst, dessen Intensität sich mit der Strömungsgeschwindigkeit verändert. Durch Messung der elektrischen Größen kann die Strömungsgeschwindigkeit bestimmt werden.
Es gibt zwei Arten von Hitzedrahtanemometern: Constant-Current (CCA) und Constant-Temperature (CTA). Sie eignen sich besonders für die Messung von Geschwindigkeiten ab 0,2 m/s. Thermosonden sind besonders geeignet für die Messung von kleineren Geschwindigkeiten (< 3 m/s), die nicht von einem Flügelrad erfasst werden können.
Hitzedrahtanemometer können sowohl bei gerichteten als auch bei nicht gerichteten Strömungen eingesetzt werden. Es ist jedoch wichtig, den Aufbau der Sonden zu berücksichtigen.
Prandtlsches Staurohr
Das Prandtlsche Staurohr ist ein Messinstrument zur Bestimmung des Staudrucks in einer strömenden Luft. Es besteht aus einer Kombination aus einem Pitotrohr und einer statischen Drucksonde. Die Öffnung des Prandtlrohres zeigt entgegen der Strömungsrichtung und ermöglicht so die Messung des Gesamtdrucks, während ringförmige Bohrungen in einem berechneten Abstand zur Spitze und zum Schaft die statische Druckmessung ermöglichen. Die Differenz dieser beiden Drücke stellt den dynamischen Druck (Staudruck) dar, der durch ein Manometer direkt bestimmt werden kann. Alternativ kann die Geschwindigkeit der umströmenden Luft über den Staudruck berechnet werden, was in Bereichen wie Luftfahrt und Formel 1 von Bedeutung ist.
Die Anwendbarkeit des Prandtlschen Staurohrs hängt von der Auflösung der Drucksonden ab. Im Allgemeinen sind Sonden für die Messung von örtlichen Geschwindigkeiten in Luftleitungen über 2 m/s geeignet. Das Prandtlrohr ist nur für gerichtete Strömungen in Luftleitungen geeignet.