Lüftersteuerung um Luftfeuchte im Keller zu regulieren

Hallo zusammen,

neues Projekt neue Probleme… Da wir unsere Wäsche im Keller Trocknen, möchte ich dort möglichst effizient Lüften. Dabei möchte ich die Absolute Luftfeuchte im inneren sowie draußen berücksichtigen. Ich habe mich an einen alten Thread angelehnt und folgenden Code erarbeitet:

#include <DHT.h>     // DHT library
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,20,4);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display


#define DHTPIN_IN 5  // Pin to which the sensor is connected 
#define DHTPIN_OUT 6  // Pin to which the sensor is connected 
#define DHTTYPE DHT22   // Sensor pins = 1:5V, 2:Data, 3:Not connected, 4:GND  + 10kOhm from 1 -> 2
DHT dht_IN(DHTPIN_IN, DHTTYPE);
DHT dht_OUT(DHTPIN_OUT, DHTTYPE);

int relais_IN   = 7;    //Luft IN den Keller ziehen
int relais_OUT  = 8;    //Luft AUS dem Keller ziehen

const double UG = 8314.3;          // J/(kmol*K) (universelle Gaskonstante)
const double mw = 18.016;         // kg/kmol (Molekulargewicht des Wasserdampfes)
const double K  = 273.15;        // °K (Entspricht 0°K)
const double tp = 6.1078;         // hPa Triplettpunkt von Wasser bei 0,01°C
unsigned long temp_timestore;    // Variable for system time

void setup() {


  pinMode(relais_IN, OUTPUT);
  pinMode(relais_OUT, OUTPUT);
  digitalWrite(relais_IN, LOW);
  digitalWrite(relais_OUT, LOW);

  Serial.begin(9600);
  
  dht_IN.begin();   //Sensoren initialisieren
  dht_OUT.begin();
  
  lcd.init();           //Initialize the lcd 
  lcd.backlight();      //Backlight on

  lcd.setCursor(7,0);
  lcd.print("IN");
  lcd.setCursor(13,0);
  lcd.print("OUT");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("TEMP :");
  lcd.setCursor(19,1);
  lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0,2);
  lcd.print("relHU:");
  lcd.setCursor(19,2);
  lcd.print("%");
  lcd.setCursor(0,3);
  lcd.print("absHU:");
  lcd.setCursor(19,3);
  lcd.print("g");
  
}

void loop() {

  //READ SENSOR

  //delay(2000);
   if (millis() - temp_timestore > 2000 ) {      //Interval for readout
  
  // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!
  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
  
  float relHum_IN     = dht_IN.readHumidity();
  double aktTemp_IN   = dht_IN.readTemperature(); // Read temperature as Celsius (the default)
  float relHum_OUT    = dht_OUT.readHumidity();
  double aktTemp_OUT  = dht_OUT.readTemperature(); // Read temperature as Celsius (the default)


  //CALCULATIONS

  double calcDewPoint_IN(double aktTemp_IN, float relHum_IN);
  double calcDewPoint_OUT(double aktTemp_OUT, float relHum_OUT);
  {
    double a, b;
    if (aktTemp_OUT >= 0)
    {
      a = 7.5;
      b = 237.3;
    }
    else
    {
      a = 7.6;
      b = 240.7;
    }

    // Berechnung des Sättigungsdampfdrucks in hPa
    double SDD_IN = tp * pow(10, ((a * aktTemp_IN) / (b + aktTemp_IN)));
    double SDD_OUT = tp * pow(10, ((a * aktTemp_OUT) / (b + aktTemp_OUT)));
    
    // Berechnung des Dampfdrucks in hPa
    double DD_IN = relHum_IN / 100 * SDD_IN;
    double DD_OUT = relHum_OUT / 100 * SDD_OUT;

    // Berechnung der Taupunkttemperatur in °C
    double v_IN = log(DD_IN / tp) / log(10);
    double v_OUT = log(DD_OUT / tp) / log(10);
    double dewPoint_IN = b * v_IN / (a - v_IN);
    double dewPoint_OUT = b * v_OUT / (a - v_OUT);


    //CALCULATE ABSOLUTE HUMIDITY IN g/m³

    double absHum_IN = 100000 * mw / UG * relHum_IN / 100 * tp * pow(10, ((a * aktTemp_IN) / (b + aktTemp_IN))) / (aktTemp_IN + 273.15);
    double absHum_OUT = 100000 * mw / UG * relHum_OUT / 100 * tp * pow(10, ((a * relHum_OUT) / (b + relHum_OUT))) / (relHum_OUT + 273.15);

    //PRINT TO DISPLAY
    
    lcd.setCursor(7,1);
    lcd.print(aktTemp_IN);
    lcd.setCursor(13,1);
    lcd.print(aktTemp_OUT);

    lcd.setCursor(7,2);
    lcd.print(relHum_IN);
    lcd.setCursor(13,2);
    lcd.print(relHum_OUT);

    lcd.setCursor(7,3);
    lcd.print(absHum_IN);
    lcd.setCursor(13,3);
    lcd.print(absHum_OUT);





    //PRINT TO SERIAL MONITOR

    Serial.print("IN: ");
    Serial.print("relHum: ");
    Serial.print(relHum_IN);
    Serial.print("%\t");
    Serial.print("Temp: ");
    Serial.print(aktTemp_IN);
    Serial.print(" *C");
    Serial.print(" \t");
    Serial.print("DewPoint: ");
    Serial.print(dewPoint_IN);
    Serial.print(" *C");
    Serial.print(" \t");
    Serial.print("absHum: ");
    Serial.print(absHum_IN);
    Serial.println(" g/m3 ");

    Serial.print("OUT: ");
     Serial.print("relHum: ");
    Serial.print(relHum_OUT);
    Serial.print("%\t");
    Serial.print("Temp: ");
    Serial.print(aktTemp_OUT);
    Serial.print(" *C");
    Serial.print(" \t");
    Serial.print("DewPoint: ");
    Serial.print(dewPoint_OUT);
    Serial.print(" *C");
    Serial.print(" \t");
    Serial.print("absHum: ");
    Serial.print(absHum_OUT);
    Serial.println(" g/m3 ");
  }
  temp_timestore = millis();   //Save System time for next interval
  }
}

Mein Problem ist das der Wert für “absHum_OUT” etwa 5x zu hoch berechnet wird.

Hat irgend jemand ne Ahnung warum? (Der Code ist noch nicht ganz fertig, die Relais für die Lüfter sind noch nicht wirklich eingebunden…)

Vielen Dank für eure Hilfe,
Torsten

Ich gehe davon aus, dass es an dem Unterschied in den Formeln liegt:

double absHum_IN = 100000 * mw / UG * relHum_IN / 100 * tp * pow(10, ((a * aktTemp_IN) / (b + aktTemp_IN))) / (aktTemp_IN + 273.15);
double absHum_OUT = 100000 * mw / UG * relHum_OUT / 100 * tp * pow(10, ((a * relHum_OUT) / (b + relHum_OUT))) / (relHum_OUT + 273.15);

Das eine Mal nimmst du die Temperatur, dass andere Mal die rel. Feuchtigkeit.

Ich glaube daß die absolute Luftfeuchtigkeit der falsche Meßwert ist. Es ist die relative Luftfeuchtigkeit (Verhältnis von absoluter Luftfeuchtigkeit zu maximaler absoluter Luftfeuchtigkeit bei gegebener Temperatur) die das Wasser aus der Wäsche verdampfen läßt.

Du mußt die relative Luftfeuchtigkeit berechnen die die Außenluft bei Kellertemperatur hat. Also absolute Luftfeuchtigkeit (Wassermenge in der Luft) der Außenluft berechen und dann wieviel relative Luftfeuchtigkeit diese absolute Luftfeuchtigkeit bei Kellertemperatur entspricht.
Nur so weißt Du ob die Außenluft bei Kellertemperatur trockener als die Kellerluft ist und somit ein Luftaustausch sinnvoll ist.

Grüße Uwe

Die Seite kennst du, oder?
https://www.haustechnikdialog.de/SHKwissen/2653/Differenzfeuchteregler

Ist eine Fachseite mit einigem an Informationen.

Vielen Dank euch allen!

@Theseus

Das wird ganz sicher der Fehler sein, hab`s nicht gesehen... :roll_eyes:

@uwefed

Hallo Uwe, ich fand es logisch, sich auf absolute Werte zu beziehen. Über den Link den Nethacks gepostet hat, liest sich das so:

Grundsätzlich sollte gelüftet werden, wenn die Aussenluft weniger Feuchtigkeit als die Innenluft enthält. Dieser Zustand ist in der Regel in den Nacht- und Morgenstunden, da kühle Luft weniger Feuchte als warme Luft enthält. Z. B. enthält gesättigte Luft mit 23 °C 20,0 g und mit 0 °C nur 4,4 g Wasser/m³. Diese absolute Feuchte dient als Messgröße für das richtige Lüften.

Ein Differenzfeuchteregler (z. B. der Hydrothyr 5) arbeitet abhängig von der absoluten Innen- und Aussenfeuchte und schaltet z. B. einen Ventilator nach einstellbaren Intervallen ein und aus.

Quelle: Differenzfeuchteregler - SHKwissen - HaustechnikDialog

Bist Du dir sicher das das Falsch ist? Ich möchte Schimmel vermeiden, nicht produzieren...

@Nethacks
Vielen Dank für den Link!

müßte stimmen was da steht.
Du kannst entweder die absoluten Werte zwischen innen und außen vergleichen oder wie ich geschrieben habe die relative Werte zwischen innen und dem auf die Innentemperatur umgerechneten relativen Außenwert.

Mit relativen Werten ist es leichter zu entscheiden ob es sinnvoll ist zu lüften. Wenn innen 95% und außen 90% Luftfeuchtigkeit ist hat es keinen Sinn zu lüften. Mit Absolutwerten ist es schwerer das zu erkennen.

Bezüglich Schimmel. Um zu wissen ob sich die Feuchtigkeit auf die Wände niederschlägt muß man die Temperatur der Wände wissen, nicht nur die Temperatur der Luft. Such Dir die Kälteste Wand und Bringe dort auch enen Sensor an.

Grüße Uwe

Ganz andere Frage: Was nimmst Du denn da für Hardware? Sprich, wie kriegst Du die Verbindung dicht, wenn gerade NICHT gelüftet wird?

ElCaron:
Ganz andere Frage: Was nimmst Du denn da für Hardware? Sprich, wie kriegst Du die Verbindung dicht, wenn gerade NICHT gelüftet wird?

Das ist eine gute Frage, über die ich mir auch schon einen Kopf gemacht habe. Meine letzte Idee war so eine Klappe, wie im Bild, mit einem Servo umzubauen. Servos habe ich noch und die Klappe ist nicht so teuer...

Ich bin aber gerne für Vorschläge offen!

@uwefed

Das mit dem Sensor an einer Wand ist eine gute Idee.

Mahlzeit zusammen,

habe mir in den letzten Wochen auch so einen FKK = FeuchteKellerKiller :smiley: aufgebaut.
Mit 2 ESP8266-12E NodeMCU V2 Modulen mit je einem BME280 Sensor. Einen für innen und einen für außen.

Jedes Modul errechnet mit den Werten die abs. Luftfeuchtigkeit. Wenn die Luft draußen trockener ist als drinnen und nicht kälter als eine bestimmte Temperatur (Frostschutz :wink: ) dann gehen die Lüfter an für 10 Minuten und machen dann mindestens 15 Minuten Pause.

Am Anfang hatte ich auch erst im Kopf, das mit einer extra Lüfterklappe zu lösen und extra Lüfter. Aber das war mir dann zu viele Kabel und das Runde wollte nicht in das Eckige ;D . Wollte was "sauberes". Also weiter gesucht ...

Als Lüfter habe ich dann diese verwendet. Für die ABLUFT für die FRISCHLUFT. Beide haben schon integrierte Klappen und werden über 2 Solid-State-Relais geschalten. Das ganze hab ich mit dem Display in einen Schaltschrank gepackt und läuft seither.

Auf der Fensteraußenseite hab ich auf die Lüfter dann noch je einen 30° Rohrbogen aufgesteckt und mit Fliegengitter zugemacht.

Vielleicht hilft dir ja die eine oder andere Info.
Viel Erfolg !

Ok. Für den Keller reicht das wohl, wenn der nicht beheizt ist. Wenn das allerdings ein Neubaukeller ist und man kein akutes Schimmelproblem lösen muss, könnte man sich mit sowas evtl. die Dämmung massiv reduzieren und vielleicht besser gelegentlich mal ein Fenster öffnen.

Ich habe vor ein paar Jahren einen Kamin gebaut mit Außenluftzufuhr. Natürlich nicht im Keller. Die Frischluftzufuhr hat ein isoliertes Rohr mit Doppelklappe, um die Dämmung zu gewährleisten. (Das Flexrohr
von der Wand zum Kamin ist auch nochmal gedämmt.)
Dachte, ich erwähne das mal, weil ja Effizienz genannt wurde.

Für Wohnräume gibt's sonst auch Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Da wird quasi hin- und hergeblasen. Erst wird rausgesaugt und die warme Luft heizt einen Speicher auf, der danach die einströmende kühle Luft aufwärmt.

@dfence

Vielen Dank für deinen Bericht, das liest sich schon sehr ordentlich. Die Lüfter sind natürlich cool, aber leider auch sehr teuer... Ich habe halt noch zwei 150mm, 230V, 15W Lüfter...

@ElCaron

Ne, kein Neubau. Unser Haus ist aus der 70ern...

Hallo,

meine Erfahrung ist, dass man im Sommer generell Probleme mit der Feuchtigkeit im Keller hat. Er ist kühler als draußen. Die warme Luft von draußen, die durch Fensterritzen eindringt, und sogar von innen aus dem Treppenhaus lädt ihr Wasser im Keller ab. Ich kann sehr einen elektrischen Luftentfeuchter empfehlen. Er löst effektiv das Feuchteproblem im Keller. Wenn ich mal Wäsche trocknen muss, dann ist sie mit Entfeuchterhilfe sehr schnell trocken.
Eine Alternative wäre eine Klima-Mono-Gerät. Ich habe ein uraltes vom Sperrmüll. Das trocknet im Entfeuchterbetrieb Wäsche fast so schnell wie ein Wäschetrockner. Dabei wird die Warmluft nicht nach außen geleitet sondern auch auf die Wäsche. Er braucht aber etwas mehr Strom als der kleine Entfeuchter und hat auch kein Hygrometer eingebaut.

Luftentfeuchter benötigt auf Dauer unnötig Energie. Das kann man mal kurzfristig machen, aber auf Dauer keinesfalls eine Lösung.

dfence:
Luftentfeuchter benötigt auf Dauer unnötig Energie. Das kann man mal kurzfristig machen, aber auf Dauer keinesfalls eine Lösung.

Man kann mit einem Feuchtigkeitsrechner ein bisschen spielen: Berechnung von Taupunkt und relativer Feuchte

Wenn ich im Keller bei 20°C eine relative Feuchte von 55% haben möchte, dann gehört dazu ein Taupunkt von 10,7°C. Leider wird es hier im Hochsommer niemals so kalt in der Nacht. Realistischer sind 16-18°C. Da es dabei taut, entspricht das dann dem Taupunkt. Zu dieser Feuchtigkeit in der Außenluft gehört bei 20°C Kellertemperatur eine relative Luftfeuchte von 78-88%. Das ist der Bereich, wo im Keller alles muffig und schimmelig wird und Stockflecken entstehen. Mit dem elektrischen Entfeuchter stelle ich die 55% her. Mir ist es den Strom wert, dass meine im Keller gelagerten Sachen gut erhalten bleiben. Das Problem sind nicht irgendwelche undichten Kellerwände, sondern der nicht zu verhindernde Luftaustausch bei recht kühlen Kellertemperaturen. Auch die Waschmaschine bringt bei Benutzung einige Feuchtigkeit in den Keller. Ohne Entfeuchter pendelt sich die Luftfeuchtigkeit auf 70-75% ein, was sich mit den Werten aus dem Feuchtigkeitsrechner deckt.

Ab Herbst bis Frühjahr ist alles kein Problem, da hier die Luft von außen Luftfeuchtigkeit entzieht.

drdrhase:
Das ist eine gute Frage, über die ich mir auch schon einen Kopf gemacht habe. Meine letzte Idee war so eine Klappe, wie im Bild, mit einem Servo umzubauen. Servos habe ich noch und die Klappe ist nicht so teuer…

Ich bin aber gerne für Vorschläge offen!

@uwefed

Das mit dem Sensor an einer Wand ist eine gute Idee.

Du brauchst keinen Servo, die Klappe wird Lüfter aufgedrückt.

Moin zusammen,

so ich habe die Änderungen im Code übernommen. Jetzt funktioniert die Berechnung. Danke noch mal Theseus.

Ich finde die Diskussion im Moment recht spannend. Es gibt auf jeden Fall viel zu bedenken und zu beachten. Einen Luftentfeuchter aufzustellen ist mit Sicherheit die beste Methode um die Luftfeuchte im Zaun zu halten, aber wohl in der Anschaffung, sowie im Unterhalt die Teuerste. (Wie so oft...)

Da ich im Moment aber kein Problem mit Schimmel habe und nur dafür sorgen möchte, dass dies so bleibt, denke ich das die Lüftervariante ausreichend ist. Es wird sicher eine Verbesserung sein, als nur unregelmäßig zu lüften...
Dennoch bin ich immer an Anregungen interessiert, vor allem was die Logik der Lüftersteuerung angeht.

Beispielsweise: Wann schalte ich ein? Grenzwerte, Hysterese, Intervalle...

Ich überlege 11g/m³ als Trigger für den innen Wert zu verwenden und dann, je nach außen Wert, zu entscheiden ob man belüftet oder entlüftet. Als Hysterese könnte man ja bis 10,8g/m³ gehen, insofern der Außenwert dies überhaut erlaubt. Ansonsten eventuell nach Zeit abschalten?

Vielleicht fängst Du erstmal an zu massen und schaust, ob Du überhaupt in der Nähe eines Schimmelproblems bist? Wenn nicht, würde ich meine Außenwand nicht durchbohren.

drdrhase:
Ich überlege 11g/m³ als Trigger für den innen Wert zu verwenden und dann, je nach außen Wert, zu entscheiden ob man belüftet oder entlüftet. Als Hysterese könnte man ja bis 10,8g/m³ gehen, insofern der Außenwert dies überhaut erlaubt. Ansonsten eventuell nach Zeit abschalten?

Ich bin immernoch der Meinung daß Du die absolute Luftfeuchtigkeit zur Lüftersteuerung heranziehen kannst ( ob die Luft draußen trockener ist als im Keller) aber mit der relativen Luftfeuchtigkeit im Keller arbeiten mußt um zu wissen ob Du ein mögliches Schimmelproblem oder ein feuchtes Klima im Keller hast.
Grüße Uwe

ElCaron:
Vielleicht fängst Du erstmal an zu massen und schaust, ob Du überhaupt in der Nähe eines Schimmelproblems bist? Wenn nicht, würde ich meine Außenwand nicht durchbohren.

Bauliche Veränderungen würde ich auch nicht machen. Eine Außenbohrung im Keller birgt immer das Risiko von Feuchtigkeitsschäden. Beobachte wirklich erst die Werte. Auch ist interessant, welche Wärmeverluste entstehen. Es bringt ja auch nichts, gegen die Kälte, die herein kommt, anheizen zu müssen.

Zum Entfeuchter: Ich habe einen relativ kleinen Keller. Mein Entfeuchter (Kompressor) hat keine 130Euro gekostet und tut seit 9Jahren absolut zuverlässig seinen Dienst. Dank Hygrometersteuerung hält sich der Stromverbrauch auch in engen Grenzen.

uwefed:
Ich bin immernoch der Meinung daß Du die absolute Luftfeuchtigkeit zur Lüftersteuerung heranziehen kannst ( ob die Luft draußen trockener ist als im Keller) aber mit der relativen Luftfeuchtigkeit im Keller arbeiten mußt um zu wissen ob Du ein mögliches Schimmelproblem oder ein feuchtes Klima im Keller hast.

Genau so würde ich auch entscheiden. Nach meiner Erfahrung sind 55-60% gut um Schimmel zu vermeiden. Ab 70% wird es kritisch.

drdrhase:
Ich überlege 11g/m³ als Trigger für den innen Wert zu verwenden und dann, je nach außen Wert, zu entscheiden ob man belüftet oder entlüftet. Als Hysterese könnte man ja bis 10,8g/m³ gehen, insofern der Außenwert dies überhaut erlaubt. Ansonsten eventuell nach Zeit abschalten?

Mal ne Frage nebenher, was ist der Unterschied zwischen Be- und Entlüften? Oder willst du nur eine Bohrung machen?
Dann würdest wahrscheinlich entweder die feuchte Luft in die Wohnung drücken oder Luft aus der Wohnung ansaugen was auch nicht so gut wäre.