e.Sense

Lüftungs- und klimatechnische Anlagen tragen signifikant zum Energieverbrauch eines Gebäudes bei, sie werden nach ihrer Installation und Inbetriebnahme aber kaum im Hinblick auf ihre Effizienz im laufenden Betrieb hin untersucht oder optimiert. Ein Grund dafür ist das Fehlen von effizienten Möglichkeiten zur verteilten messtechnischen Überwachung. Ziel des Forschungsprojektes ist daher, Möglichkeiten zu untersuchen, die Enthalpieströme in lüftungs- und klimatechnischen Anlagen erfassbar zu machen. Im Zentrum stehen dabei Strömungssensoren auf Basis kostengünstiger Folien- und Dünnschichttechnologie die entlang des Durchmessers in Strömungskanäle eingebracht werden. 

Fluidmechanische Untersuchungen

Durch experimentelle und simulations-gestützte Untersuchungen werden die Grundlagen für den praktischen Einsatz der Sensoren erarbeitet. Dazu werden im Labor der Fachhochschule Burgenland strömungsmechanische Versuche durchgeführt. Die Ergebnisse dienen der Entwicklung von validierten Turbulenz-Modellen  zur Beschreibung von Strömungsvorgängen in komplexen Kanalsystemen wie 90° Bögen. (vgl. Abb. 1 und 2)

Sensorentwicklung

Abbildung 3 zeigt ein Schemata des Sensors zur Volumenstrombestimmung in Lüftungskanälen. 

Abb. 3 Prototypenskizze des thermischen Strömungssensors bestehend aus 18 µm starken Kupferbahnen auf flexibler Folienbasis mit einer Stärke von 100 µm, Heizerbahnen in Rot, äußere und innere Sensorbahnen in Violett bzw. Blau

Der nach dem kalorimetrischen Prinzip arbeitende Sensor (Abkühlung des Sensors proportional zur Strömungsgeschwindigkeit) wird mit Hilfe von Strömungssimulationen optimiert und anschließend in umfangreichen Experimenten charakterisiert. (siehe Abbildung 4)

Abb. 4 Prüfstandsaufbau im Labor der FH Burgenland in Pinkafeld zur messtechnischen Charakterisierung des Strömungssensors

Abschließende Feld- und Langzeit-Tests in der Lüftungsanlage des Versuchsgebäudes Energetikum am Campus der FH Burgenland in Pinkafeld zeigen eine gute Korrelationen zu einem verwendeten Referenzsensor.