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Hapla

HAQCS — Hapla Air Quality Control System

Bestimmung

Der Monitor vom Hapla Air Quality Control System (HAQCS-Monitor) erfüllt zwei Funktionen:
  • Er ist ein Luftqualitäts-Anzeiger und -Warner. Er zeigt zudem das Raumklima auf einem Behaglichkeitsdiagram an. Bei Überschreitung der Grenzwerte für gesundes Klima und gute Atemluftqualität werden Alarme ausgelöst. Damit wird an das Lüften erinnert.
  • In Verbindung mit Geräten, die die Luftqualität beeinflussen können (Lüftungsgeräte, Ventilatoren) oder das Raumklima verbessern können (Luftbefeuchter) steuert er diese Geräte bedarfsgerecht.

Der HAQCS-Monitor ist ein Bewacher der guten Lufteigenschaften in der Wohnung, am Arbeitsplatz und in der Schule. Überall dort, wo Menschen längere Zeit verbringen und vor Allem konzentriert bleiben müssen. Gute Luftqualität ist dafür Voraussetzung.

Aufstellung

Das Gerät ist für die Wandmontage vorgesehen. Außerdem kann es auf ebenen Flächen, wie einem Schreibtisch, einem Sideboard und Ähnlichem aufgestellt werden. Es soll nicht in direkter Nachbarkeit der Personen, sondern etwas abseits sein. Dieser Platz soll die gleiche Luftqualität aufweisen, wie der Rest des Raumes (keine ungelüfteten Ecken), aber auch nicht dem direkten Luftzug ausgesetzt sein.

Das Gerät soll nicht direkten Sonnenstrahlen ausgesetzt sein – der CO2-Sensor, der auf optischem Prinzip basiert, könnte dadurch gestört sein.

Die Stromversorgung erfolgt per Kabel von einem 5V USB-Netzgerät. Am HAQCS-Monitor befinden sich 2 Mikro-USB-Buchsen. So ist es möglich an der Wand hängende Geräte von unten anzuschließen, während die andere Buchse sich an der Seite befindet und bei aufgestellten Geräten verwendet wird.

Verwendung als Luftqualitätsmonitor

Interne Sensoren

Das Gerät misst mit seinen internen Sensoren die folgenden Parameter der Raumluft:
  • Temperatur
  • Relative Feuchte
  • CO2-Pegel
  • VOC-Pegel als CO2-Äquivalent

Die zwei ersten Größen haben Einfluss auf das Wohlbefinden der Menschen in Räumen. Zu niedrige Feuchte kann zu gesundheitlichen Problemen führen, weil die Schleimhäute austrocknen, während eine zu hohe Feuchte zur Gefahr für die Bausubstanz wird. Bei zu hoher Feuchte können sich Schimmel bilden, was ebenfalls gesundheitsgefährdend für den Menschen ist. Hygieniker empfehlen eine relative Feuchte im Bereich 40 – 60%.

Der CO2-Pegel zeigt wie verbraucht die Luft ist. In Wohn- und Arbeitsräumen stammt das CO2 aus dem Atem der Menschen. Die Konzentration, die in frischer Luft ca. 400 ppm beträgt, steigt bei Anwesenheit von Menschen. Die Konzentration von 1500 ppm gilt als Obergrenze für geistige Arbeit und das Lernen, weil sie bereits zu Konzentrationsstörungen führt. Die Überschreitung der zweiten Schwelle von 2500 ppm führt bei längerer Exposition zu Kopfschmerzen und anderen gesundheitlichen Beeinträchtigungen.

VOC oder TVOC – (Total) Volatile Organic Compounds ist ein Oberbegriff für organische Substanzen in der Luft. Sie entstehen z.T. durch Ausdunstungen des menschlichen Körpers, können aber einen anderen Ursprung haben. Z.B. Küchengerüche, Absonderungen der Möbel und Lacke zählen dazu.

Gewichtung von CO2 und TVOC

Das Ergebnis der Luftqualitätsmessung ist eine Zahl. Die CO2-Konzentration wird in ppm (parts per million) gemessen. Der Wert von 400 ppm entspricht der sauberen, frischen Luft.

Die TVOC-Konzentration wird nach der Messung in ein CO2-Äquivalent umgerechnet. Das Gerät ermöglicht es die beiden Größen entsprechend den persönlichen Prioritäten zu gewichten. Die Anzeige und die Alarme basieren auf der gewichteten Größe. Möglich sind Einstellungen von 100% CO2, 0% TVOC bis 50% CO2, 50% TVOC. Die CO2-Konzentration, als die wichtigere Größe wird mit mindestens 50% berücksichtigt.

Über die Einstellung der Gewichtung zwischen CO2 und TVOC lesen Sie unter Arbeitsmodus (mode).

Anzeige

Der Bildschirm schaltet sich nach einem Anklicken an. Darüber hinaus verfügt das Gerät über eine Lichtanzeige über dem Bildschirm.

Nach 35 Sekunden verdunkelt sich der Bildschirm und geht danach aus. Will man das verhindern, soll das Symbol in der rechten oberen Ecke angeklickt werden. Das wiederholte Anklicken dieses Symbols schaltet den Bildschirm aus.

Nach 2 Stunden wird der Bildschirm auch dann ausgeschaltet, wenn das Symbol leuchtet.

Aktuelle Luftqualität

An dem linken Rand des Bildschirms sind die Temperatur und die relative Feuchte angegeben.

Darunter die Luftqualität als Zahl in ppm, wobei das der gewichtete Wert ist (siehe Gewichtung von CO2 und TVOC). Am unteren Rand ist diese Zahl in Form von einem Graf auf farbiger Skala dargestellt. Außerdem ist die Luftqualität auch bei ausgeschaltetem Bildschirm, an der Farbe und der Position der Lichter auf der Anzeige oberhalb des Bildschirms erkennbar. Der angezeigte Wert ist ein gleitender Durchschnitt aus den letzten 2 Minuten.

Aktuelles Raumklima

Durch klicken auf die Schaltfläche „comfort“ wird der Behaglichkeitsgraf aufgerufen, auf dem die aktuellen Werte von Temperatur und relativer Feuchte eingetragen sind. Das gelbe Feld markiert die optimalen Bedingungen für die Menschen. Die blaue Fläche zeigt den noch akzeptablen Zustand. Außerhalb klagen die meisten Menschen über zu extremes Raumklima.

Geschichte

Durch klicken auf die Schaltfläche „CO2 history“ wird der Verlauf der Luftqualität in der letzten Zeit dargestellt.

„Short history“ zeigt als eine farbige Fläche den Verlauf von CO2-Konzentration in ppm innerhalb der letzten 3 Stunden an. Die schwarze Linie soll die TVOC-Konzentration als CO2-Äquivalent in ppm darstellen.

Am linken Bildrand sind die aktuellen Werte.

„Long history“ zeigt die gleichen Größen in den letzten 12 Stunden.

Alarme

momentan undokumentiert

Einstellungen

Um Einstellungen vorzunehmen klicken Sie auf das Zahnrad in der linken oberen Ecke des Bildschirms.

Folgende Themenbereiche Stehen zur Verfügung:

Arbeitsmodus (mode)

Hier kann die Gewichtung zwischen CO2 und TVOC vorgenommen werden. Die angezeigte Luftqualität, ob als Zahl oder als Farbe und Position der Lichterkette oberhalb des Bildschirms, basiert auf dieser Einstellung.

Verschieben Sie den Marker an dem Schieber in die gewünschte Position. Ganz links wird nur CO2 berücksichtigt. Rechte Position bedeutet Gewichtung 50:50.

Helligkeit (brightness)

Hier kann die Helligkeit der LED-Leiste über dem Bildschirm angepasst werden.

„Enable CO2 indicator lights“
Ermöglicht die LED-Anzeige auszuschalten, wenn sie stören sollte.

„LED strip brightness
Anpassung der Helligkeit an die persönlichen Präferenzen. Ermöglicht die automatisch berechnete Helligkeit im Bereich 50% - 200% zu ändern.

„Adjust LED strip brightness automatically
Schaltet die automatische Anpassung der Helligkeit an das Umgebungslicht.

„Disable CO2 indicator lights in the dark
Damit erfolgt automatisches Abschalten der LED-Anzeige in dunkler Umgebung, damit sie nicht stört.

Verbundene Geräte (devices)

Dieses Menü ermöglicht Lüftungsgeräte anzuschließen und verwaltet die angeschlossenen Geräte. Bei der Nutzung des HAQCS-Monitors nur als Luftqualitäts-Monitor hat dieses Menu keine Bedeutung.

Kompatible Geräte

Die Liste der kompatiblen Geräte finden Sie im Internet unter der Adresse:

www.hapla.eu/kompatible

Auch einfache 230 V Ventilatoren, eventuell bereits im Einsatz, lassen sich mit HAQCS-Monitor regeln. Dafür werden UniBox-Geräte in die Stromzuleitung zu den Ventilatoren geschaltet. Dann empfangen sie die Steuerbefehle und mittels enthaltenen Leistungsreglers verstellen Sie die Drehzahl der Ventilatoren und schalten sie ein und aus.

Verbinden mit Geräten

Der HAQCS-Monitor ist mit internen Sensoren ausgestattet und misst die Luftqualität in diesem Bereich in dem er montiert wurde. Daher soll er Lüftungsgeräte steuern, die für die Luftqualität in diesem Bereich sorgen. Er soll nicht die Lüftung in anderen Bereichen regeln, da ihm die Messdaten für andere Räume fehlen.

Soll die Lüftung mehrerer Bereiche eines Hauses automatisch geregelt werden, muss in jedem dieser Bereiche ein HAQCS-Monitor aufgestellt sein.

Ein HAQCS-Monitor kann aber auch große Räume erfassen und mehrere Geräte (bis zu 16) gleichzeitig steuern. So kann die Lüftung eines Restaurants oder eines Großraumbüros von einem HAQCS-Monitor gesteuert werden.

Damit die Lüftungsgeräte geregelt werden können, müssen sie mit einem HAQCS-Monitor verbunden werden. Um die Verbindung herzustellen, gehen Sie folgendermaßen vor:

  1. Aktivieren Sie das Lüftungsgerät zum Verbinden. Folgen Sie dazu der Instruktion Ihres Lüftungsgeräts.
  2. Gehen Sie in HAQCS-Monitor in die Einstellungen (Schaltfläche mit der Zahnradsymbol in der oberen linken Ecke) und dann zu „devices“
  3. Sie sehen eine (wahrscheinlich noch leere) Liste der verbundenen Geräte. Um ein weiteres Gerät hinzuzufügen klicken Sie auf das blaue „ + “ Symbol.
  4. Es erscheint eine Liste der Geräte, die verbunden werden können. Die Geräte verfügen über eine Seriennummer, die in der Liste angezeigt wird. Wählen Sie das Gerät, das Sie verbinden wollen, aus.
  5. Eventuell müssen Sie noch ein Password eingeben, um die Verbindung zu errichten.

Auf diese Weise verbinden Sie alle Geräte, die von dem HAQCS-Monitor geregelt werden sollen.

Sie können auch Geräte aus der Liste wieder entfernen. Klicken Sie dazu das Gerät in der Liste an (Zahnradsymbol) und folgen Sie den Instruktionen.

Funktionsweise und Moduswahl

Die Lüftungsgeräte können in 3 automatischen Modi arbeiten, durch den Benutzer manuell gesteuert werden, im Nachtmodus besonders laufruhig sein oder im „storm mode“ zeitgesteuert intensiv lüften. Im Sommermodus wird ein Kühleffekt erzielt. Gezielte Lüftung bei hoher Luftfeuchte verhindert Schimmelbildung.

Der Betriebsmodus wird in der oberen Bildschirmleiste ausgewählt, indem man nach links oder rechts mit den Richtungspfeilen scrollt.

Automatikmodus

Es gibt 3 automatische Modi. Die Regelung der Drehzahl der Lüfter ist folgendermaßen von der Schadstoff-Konzentration abhängig:

Bei guter Luftqualität werden die Lüftungsgeräte abgeschaltet – Lüftung ist nicht notwendig. Wird die Schwellenkonzentration C1, C2 oder C3 überschritten, starten die Lüftungsgeräte mit minimaler Drehzahl. Dann folgt ein Bereich, in dem die Drehzahl linear von der Schadstoffkonzentration abhängt. Bei noch höheren Konzentrationen bleibt die Drehzahl bei Maximum.

„AUTO (fresh)“ ist auf maximale Lüftung ausgelegt, „AUTO (silent)“ auf leisen Betrieb bei Abstrichen bei dem Luftstrom. „AUTO“ ist ein Kompromiss zwischen den beiden. Bei einer gegebenen mittleren Konzentration beträgt der Abstand der Drehzahlen zwischen den Stufen 10%, also zwischen „fresh“ und „silent“ 20%.

Geräte, die eine stufenlose Drehzahlregelung nicht unterstützen, schalten die Drehzahl in Stufen und bilden die Kurven so gut sie können nach.

Manuelle Steuerung

Die manuelle Steuerung ermöglicht dem Benutzer die Drehzahl der Lüftungsgeräte zwischen 0% (die Minimaldrehzahl des bestimmten Modells) und 100% (Maximaldrehzahl) in Schritten je 10% zu steuern. Die Geräte laufen dann ungeregelt. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe der Schaltflächen „ + “ und „ - “.

Nachtmodus

Im Nachtmodus wird der Schwerpunkt auf die Laufruhe der Lüftungsgeräte gelegt. Sie laufen konstant mit der minimalen Drehzahl, also ungeregelt.

Intensivmodus

Der Intensivmodus „storm mode“ wird benutzt, um Räume intensiv zu lüften. Die verbundenen Lüftungsgeräte laufen dann eine gewisse Zeit mit voller Leistung und kehren danach in den vorherigen Modus zurück.

Es empfiehlt sich den Intensivmodus für die Dauer einer Pause in der Schule oder bei Besprechungen, in der Mittagspause zu aktivieren. Oder zu Hause, wenn man das Haus verlässt, oder nach dem Kochen, usw.

Sommer-Modus

Der Sommermodus ermöglicht eine Lüftung ohne Wärmerückgewinnung. Die Idee ist, die frische Luft von der kühleren Seite des Hauses in die Räume strömen zu lassen und in andere Richtungen zu entlassen. Dafür werden 2 Lüftungsgeräte verwendet, oder ein Lüftungsgerät und ein teilweise offenes Fenster. Dadurch wird ein gewisser natürlicher Kühleffekt erzielt.

Achtung:
Nicht benutzen, wenn Sie eine Klimaanlage verwenden.
Dann ist die Kälte-Rückgewinnung obligatorisch.

Lüftungsgeräte, die normalerweise ihre Förderrichtung periodisch wechseln, arbeiten im Sommermodus immer nur in eine Richtung (die Richtung ist einstellbar am Gerät). Bei Lüftungsgeräten, die mit 2 Lüftern ausgestattet sind und normalerweise Zuluft und Abluft gleichzeitig fördern, wird einer der Lüfter ausgeschaltet (Auswahl am Gerät).

Entfeuchtung

Die Lüftung entsorgt die überschüssige Feuchte aus den Räumen. Es sind aber Situationen möglich, bei denen die Luftqualität keine oder nur geringe Lüftung erfordert, aber die Feuchte eine intensivere Lüftung erforderlich macht. Der HAQCS-Monitor erhöht automatisch die Luftmenge, wenn die eingestellte Schwellenfeuchte überschritten wird. Dabei werden die Lüftungsgeräte davon informiert, dass sie in Entfeuchtungsmodus arbeiten, damit sie darauf reagieren können.

Die Regelung erfolgt nach folgendem Algorithmus:

Wird die eingestellte Schwelle für Feuchte „F“ erreicht, aktiviert sich automatisch der Entfeuchtungsmodus. Der Regler berechnet die passende Drehzahl anhand der relativen Feuchte. Ergibt sich dabei höhere Drehzahl, als aus der Qualitätsmessung, wird diese höhere Drehzahl an die Lüftungsgeräte übermittelt.

Stromausfall

Nach einer Änderung des Modus, wird die neue Einstellung nach 5 Minuten dauerhaft gespeichert. Wird die Stromzufuhr unterbrochen, startet der HAQCS-Monitor danach mit den gespeicherten Einstellungen und der Betriebsmodus bleibt erhalten.