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KWL Anemometer bauen. Umrechnung von Geschwindigkeit in Volumen
Verfasser:
worlde
Zeit: 14.05.2020 21:30:34
0
2962130
Hallo zusammen,

ich möchte mir ein günstiges KWL-Anemometer bauen. Habe dazu ein günstiges Anemometer gekauft. Dazu ein 30cm großer Trichter. Der Trichter wird nun aufgesägt, sodass das Anemometer auf das kleinere Ende genau drauf passt. Das Anemometer zeigt allerdings nur die Windgeschwindigkeit in bspw. m/s an. Selbst diese Werte würden erst mal reichen, um einen Vergleich zwischen den Luftauslassen zu haben. Nun frage ich mich, ob man die Luftgeschwindkeit (m/s) einfach in Volumenstrom (m³/h) umrechnen kann, wenn ich den Durchmesser vom Anemometer weiß. Folgende Überlegung/Rechnung gibt es bisher:
Anemometer
Durchmesser 65,5 mm
Fläche 3369,6 mm² = 0,00337m²

Volumenstrom= Geschwindkeit * 3600 (Umrechnung Sekunden in Stunden) * Fläche
Bsp. 1,1m/s * 3600 * 0,00337m² = 13,3m³/h
Ist die Rechnung richtig oder muss man noch etwas beachten?

Das es nix genaues wird, ist mir klar. Aber habe einfach Interesse dran und ein wenig Vergleichswerte zu erhalten. Und wie der Vergleich zwischen benutztem und neuen Filter ist.

Vielen Dank

Verfasser:
NeuDLi
Zeit: 14.05.2020 21:49:38
1
2962138
Das kann man sicher berechnen... aber das lohnt sich meiner Ansicht nach schlicht nicht. Denn die ganzen Parameter, die das Ergebnis verfälschen, sind zahlreich und schwer einzuschätzen: Druckverlust durch den Trichter, die Umlenkung (Ventile blasen ja normal seitlich aus, das Anemometer misst aber senkrecht zum Ventil), das alles ist sicher auch noch geschwindigkeitsabhändig, der Messwert müsste mit einer nicht bekannten und höchstwahrscheinlich nicht-linearen Kalibrierkurve von Geräte und Trichter korrigiert werden, je nach Drall am Ventil kommt noch ein Fehler hinzu und und und... Das kann man besser bleiben lassen, lohnt den Aufwand nicht.

Besser: die Windgeschwindigkeiten pro Ventil messen und in Relation zum von der KWL gemessenen Volumen setzen. Das ist zwar immer noch nicht supergenau, aber viel einfacher und somit auch weniger fehlerträchtig. Für den Hausgebrauch ausreichend. Wenn man unbedingt will, kann man basierend darauf dann einen Umrechnungsfaktor ermitteln und in Zukunft dann m/s = Volumen machen.

Verfasser:
gnika7
Zeit: 14.05.2020 22:01:46
0
2962143
Hi,

mit der Berechnung etc. kannst du sehr weit daneben liegen. Da wirst du mit einem feuchten Finger sicherlich nicht schlechter messen;-))

Das einfachste wäre, du baust dir einen passenden Trichter und misst die Werte mit deinem Gerät und einem ausgeliehenen Profigerät mit passendem Trichter bei verschiedenen Filtereinstellungen. Damit kannst du deine Bastelei kalibrieren/eichen. Um die Messung zuverlässiger zu machen, zusätzlich an verschiedenen Ventilen mit unterschiedlichen Druckverlusten messen.

Auch wenn du nur relative Werte verschiedener Ventile haben willst, kommst du um eine Eichung deines Geräts nicht herum, da das Verhalten nicht unbedingt linear sein muss.

Grüße Nika

Verfasser:
Hannes85
Zeit: 14.05.2020 22:32:22
1
2962153
.

Verfasser:
Derek66
Zeit: 15.05.2020 12:23:47
0
2962358
Zitat von worlde Beitrag anzeigen
Hallo zusammen,

ich möchte mir ein günstiges KWL-Anemometer bauen. Habe dazu ein günstiges Anemometer gekauft. Dazu ein 30cm großer Trichter. Der Trichter wird nun aufgesägt, sodass das Anemometer auf das kleinere Ende genau drauf passt. [...]


Hallo,
warum sollte das nichts genaues sein,
ist eine übliche Messmethode, mit einer gewissen Ungenauigkeit wegen der Luftströmung (Zeta Wert) im Trichter.
Wichtig ist jedoch genau die Fläche (m²) an der genauen Messstelle zu ermitteln.
(nicht oben, sondern dort wo das Anemometer sitzt)

Verfasser:
Sido
Zeit: 15.05.2020 19:51:04
0
2962530
Hallo worlde,
das von dir vorgeschlagene Vorgehen funktioniert ziemlich gut.
Habe ich auch so gemacht, siehe hier:
Anemometer Trichter Eigenbau
Bei mir waren die Faktoren für Zuluft x 9.7, für Abluft x 10.5

Viel Erfolg,
Sido

Verfasser:
worlde
Zeit: 15.05.2020 20:19:16
0
2962543
Zitat von Sido Beitrag anzeigen
Hallo worlde,
das von dir vorgeschlagene Vorgehen funktioniert ziemlich gut.
Habe ich auch so gemacht, siehe hier:
Anemometer Trichter Eigenbau
Bei mir waren die Faktoren für Zuluft x 9.7, für Abluft x[...]

Wie bist du auf die Faktoren gekommen und warum sind die für Zu- und Abluft unterschiedlich?

Verfasser:
NeuDLi
Zeit: 15.05.2020 20:47:06
0
2962558
Was würde einen denn so ein 3D-Druck-Trichter kosten? Welche Abmessungen hat der? Und sitzt der auch dicht am Anemometer?

Verfasser:
Sido
Zeit: 16.05.2020 11:11:53
1
2962781
@worlde:
Ich habe den frei durchströmten Teil des Anemometers in m² ganz genau bestimmt: Also Außendurchmesser des frei durchströmten Kreises, davon den Nabendurchmesser abgezogen und auch die drei Stege abgezogen. Damit kam ich auf den Korrekturfaktor von 9.7 für die Zuluft. Dann habe ich alle Zuluftventile gemessen, addiert und siehe da, die Summe stimmte mit der von meiner Zehnder Q450 angezeigten Zuluftmenge sehr genau überein! Bei der Abluft habe ich mich auch erst etwas gewundert, dann aber folgende Dokumentation eines professionellen Messgerätes gefunden: Anleitung Airflow LCA301. Dort kann man auf Seite 9 sehen, dass der Faktor für die Abluft um ~5% höher liegt. Also habe ich es bei mir auch so korrigiert und schon stimmte auch die Summe der Abluftvolumenströme mit dem an der Q450 angezeigten Wert überein.

@NeuDLi:
Das große Trichterset, was ich verlinkt habe, benötigt etwa 376g PLA was Materialkosten von unter 10 Euro entspricht. Der Strom für den Druck kommt aus einer PV, ist aber auch sonst zu vernachlässigen. Der große Trichter passt perfekt für die Zehnder Luna Ventile und hat einen Innendurchmesser von 193mm + Abstandshalter damit sich der Trichter perfekt um das 170mm Luna Ventil zentriert. Drucken könnte ich in meinem Drucker Trichter bis zu einem Innendurchmesser von etwa 210mm.
Der Trichter sitzt sehr dicht am Anemometer und lässt sich sehr leicht anbringen und entfernen, ähnlich wie auf Seite 9 in der Anleitung des Profigerätes abgebildet. Solltest du auch gut bei meinen Thingiversebildern sehen. An der Wandseite des Trichters kann man noch eine Moosgummidichtung anbringen. Ich habe die Trichter zweigeteilt, damit ich auch hinter meine Küchenzeile komme. Sonst kann man sich das natürlich auch noch sparen.

Verfasser:
worlde
Zeit: 16.05.2020 20:17:21
0
2963022
Zitat von Sido Beitrag anzeigen
@worlde:
Ich habe den frei durchströmten Teil des Anemometers in m² ganz genau bestimmt: Also Außendurchmesser des frei durchströmten Kreises, davon den Nabendurchmesser abgezogen und auch die drei Stege abgezogen. Damit kam ich auf den Korrekturfaktor von 9.7 für die Zuluft. Dann habe ich[...]

Du drehst dann dein Anemometer auch um, wenn du zwischen Ab- und Zuluft wechselst? Also dass der Luftstrom in die Richtung von dem Pfeil geht, der auf dem Gerät aufgedruckt ist.

Bei bei sind die Zuluftöffnungen leider so groß, dass mir ein 30cm Trichter gerade so reicht.

Verfasser:
Sido
Zeit: 16.05.2020 20:42:04
0
2963031
Nein, ich drehe nichts um. Das ist meiner Meinung nach nicht nötig. 30cm Trichter könnte ich nicht drucken. In dem Fall würde ich mit Pappe verlängern.

Verfasser:
worlde
Zeit: 16.05.2020 22:15:47
0
2963046
Zitat von Sido Beitrag anzeigen
Hallo worlde,
das von dir vorgeschlagene Vorgehen funktioniert ziemlich gut.
Habe ich auch so gemacht, siehe hier:
Anemometer Trichter Eigenbau
Bei mir waren die Faktoren für Zuluft x 9.7, für Abluft x[...]

Ich muss leider nochmals nachhaken. Und zwar komme ich auf folgende Daten, ich habe auch das HoldPeak HP-866B Anemometer :
Anemometer
Durchmesser 65,5 mm
Fläche 3369,6 mm² 0,00337m²
Nabendurchmessser 25,0 mm
Nabenfläche 490,9 mm² 0,00049m²
Fläche Stege 246,0 mm² 0,00025m²
Summe Fläche 2632,7 mm² 0,00263m² (Fläche minus Nabenfläche minus Fläche Stege)

Somit komme ich auf folgende Faktoren
Zuluft 9,48
Abluft 9,48 +5% = 9,95

Bei deinen Faktoren von 9,7 und 10,5 komme ich auf über 8% Differenz. Aber wahrscheinlich ist der Anemometer so ungenau, dass die Differenz der Faktoren nicht so entscheidend ist. Gut wäre der Vergleich mit einem Profigerät, hat man aber leider nicht einfach zur Hand.

Verfasser:
Sido
Zeit: 16.05.2020 22:28:42
0
2963052
Hallo worlde,
stimmt, mein Faktor 10,5 ist nicht einfach mein Zuluftfaktor +5%. Ich habe es einfach mit den Werten meiner Q450 abgeglichen und nun bei +8% gelandet. Sollte für den Abgleich aber trotzdem ausreichen. Hast du schon mal etwas gemessen? Ich wäre auf deine Werte gespannt.

Verfasser:
NeuDLi
Zeit: 17.05.2020 12:10:17
0
2963189
Diese mm-genaue Rechnerei mit Flächen etc. ist ja nett. Ich vermute aber stark, dass angesichts der vielen Faktoren, die sich auf das Ergebnis auswirken, die Genauigkeit an dieser Stelle sinnlos ist. Ist etwa bei der Fläche berücksichtigt, wie die Strömung sich an Rändern der Fläche (Stege!) verhält? Das ist doch gar nicht möglich mit unseren Mitteln.

Man müsste ein Profigerät nehmen und bei JEDEM realistisch vorkommenden Volumenwert mit seinem Bastelgerät vergleichen, um nicht-lineares Verhalten zu kompensieren. Daraus könnte man eine (volumenabhängige!) "Kalibrierkurve" erstellen. Die aber wiederum auch nur für genau das bei diesem Versuch genutzte Ventil gültig wäre... ob es sich bei einem anderen Ventil oder gar einem anderen Typ (Zu-/Abluft-) Ventil gleich verhält, kann man nicht sagen. Und setzt voraus, dass das Profigerät EXAKT misst. Das tut es mit Sicherheit nicht... das hat auch einen Fehler. Siehe auch hier: http://www.muenchner-fachforen.de/jdownloads/2013/2013_10_23_Fachforum_Einregulierung_Lueftungsanlagen/10_uhle_hoval.pdf

Nehmen wir vereinfachend an, dass in einem realistischen Volumenbereich (sagen wir 20-40 m3/h) das Anemometer mitsamt Trichter sich einigermaßen linear verhält. Dann ist es völlig ausreichend, wenn man es über das von der KWL gemessene Volumen und die jeweiligen Anteile macht, da der Fehler sich dann ebenfalls linear verhalten müsste. Einfach, wenig fehlerträchtig und für den Hausgebrauch völlig ausreichend.

Also spart euch doch die Zeit, solch eine nur gefühlte Genauigkeit auszurechnen. Schon mit unseren Mitteln ist eine derart abgeglichene Anlage Lichtjahre besser als die meisten, die vom Fachmann "über den Daumen" eingestellt wurden!

Verfasser:
Sido
Zeit: 17.05.2020 18:20:07
0
2963348
@NeuDLi
Die Strömung an den Flächenrändern sollte bei einer Windmessung sehr ähnlich sein, deshalb erwarte ich hier keine großen Fehler.
Wie du schreibst, treten ja auch bei den Profigeräten Fehler auf und nach meinem Verständnis dienen diese großen Trichter u.a. auch dazu, dass die Strömung am Messgerät möglichst homogen ist. Das ist sie ja am Ventil nicht.
Ansonsten gebe ich dir aber völlig Recht und die Einregelung einer Anlage funktioniert auch mit relativen Werten.
Trotzdem werde ich weiterhin meinen Volumenstrom in m³/h an jedem Ventil messen, weil ich dies einfach praktischer und verständlicher finde.

Verfasser:
VMCDFA
Zeit: 17.05.2020 20:52:47
0
2963420
Guten Morgen,

NeuDLi, Sie haben völlig Recht, aber Ihre Demonstration wird von vielen Lesern nicht anerkannt werden.

Was passiert mit einer konstanten KWL-Durchflussrate (Zehnder Q oder andere) in einem Haus, das bei 500Pa 100% wasserdicht ist?

Propelleranemometer mit Messkegel sind bestenfalls gut mit 15% minimaler Fehlermarge. Im schlimmsten Fall bedeutet dies 100% Fehler ... so dass bei einer Messung von 15m3/h ... die Realität zwischen 7,5m3/h und 30m3/h liegen wird !!

Die einzig wahre und gültige Messung ist der globale Unter- oder Überdruck bei einem Test mit Zigarettenrauch (oder Havanna-Zigarrenrauch !) durch ein Loch zwischen der Innen- und Außenseite des Hauses ... pro Tag ohne Wind.

Alles andere ist aussichtslos ... oder fast!

Verfasser:
leitwolf
Zeit: 18.05.2020 11:48:50
1
2963649
Um eine möglichst genaue Messung der Absolutwerte zu machen, müsste man:

- den durch die Messeinrichtung erzeugten Widerstand durch einen Kleinventilator kompensieren, insbesondere, wenn das Luftverteilsystem einen geringen Druckverlust aufweist. Es gibt solche Volumenstrommesstrichter mit Druckkompensation, kosten aber ca. 3.000 EUR.

- die Strömung bei Zuluftdurchlässen gleichrichten. Haben obige Messtrichter eingebaut

- alle Innentüren schließen: man sollte auch den Widerstand der Überströmquerschnitte mitmessen (wird in der Praxis meist nur optisch kontrolliert)


Daher ist ein relativer Vergleich der Messwerte wesentlich einfacher und es macht meiner Meinung keinen großen Sinn hier übermäßigen Aufwand zu betreiben, um auf +/-5m³/h genau zu messen.

Eine alternative Möglichkeit besteht darin, ein CO2-Messgerät anzuschaffen und in einzelnen Räumen zu loggen. Dann dementsprechend die Luftmengen anzupassen.

Verfasser:
worlde
Zeit: 02.06.2020 16:00:17
0
2970929
Zitat von Sido Beitrag anzeigen
Hallo worlde,
stimmt, mein Faktor 10,5 ist nicht einfach mein Zuluftfaktor +5%. Ich habe es einfach mit den Werten meiner Q450 abgeglichen und nun bei +8% gelandet. Sollte für den Abgleich aber trotzdem ausreichen. Hast du schon mal etwas gemessen? Ich wäre auf deine Werte gespannt.

Hat leider ein wenig länger gedauert, aber heute bin ich mal dazugekommen, ein paar Werte zu notieren:


Verfasser:
Sido
Zeit: 04.06.2020 18:31:17
0
2971724
Hallo worlde,
danke für deine Werte! Das sieht doch alles ganz gut aus, oder? Welches Lüftungsgerät hast du eigentlich? Welche Verrohrung?

Verfasser:
worlde
Zeit: 04.06.2020 19:05:49
0
2971735
Zitat von Sido Beitrag anzeigen
Hallo worlde,
danke für deine Werte! Das sieht doch alles ganz gut aus, oder? Welches Lüftungsgerät hast du eigentlich? Welche Verrohrung?

Ich habe eine Hoval Homevent FR301. Verroht wurde mit 80mm Kunststoffflexrohr. Also mit glatter Innenseite.
Bin aber nicht ganz zufrieden, sie ist mir zu laut. Thema dazu siehe Umbau-bestehende-KWL-Geraeuschdaemmung-Zusatzfilter-Hoval-Homevent-FR301

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