Anemometer - Arten und Eigenschaften

Welche verschiedenen Arten von Anemometern gibt es?

Es gibt viele verschiedene Anemometertechnologien zur Messung der Luftströmungsgeschwindigkeit. Einige sind besser für die Messung von Wind (Außenluftströmung) geeignet, während andere insbesondere zur Messung der Luftströmung in Innenräumen verwendet werden: Zuluft, Frischluft, Umluft oder sogar Luftzüge, wie gering sie auch sein mögen, Luftleckagen innerhalb eines Gebäudes, aber auch Luftströmungen innerhalb eines Luftkanals, der Teil einer Klimaanlage oder eines Belüftungssystems ist.

Hier sind die verschiedenen Arten von Anemometern und die Bereiche, in denen sie am besten eingesetzt werden:

Flügelrad-Anemometer (Innen- und Außenluft):

Diese Instrumente verwenden ein Flügelrad, um die Geschwindigkeit eines Luftstroms zu messen. Diese Modelle sind ziemlich vielseitig, wobei die empfindlichsten mit einem Flügelrad mit 100 mm Durchmesser für Innenmessungen bevorzugt werden. Einige tragbare Flügelrad-Anemometer mit kleinem Durchmesser werden häufig für die Messung der Windgeschwindigkeit im Freien bei einigen Freizeitaktivitäten verwendet, aber Profis verwenden auch kleine Durchmesser für Kanalmessungen.

Hitzdraht-Anemometer (Innenbereich):

Diese Anemometer messen die Luftgeschwindigkeit nach einem thermischen Prinzip: Ein erhitzter Draht wird durch den vorbeiströmenden Luftstrom abgekühlt, wodurch sich sein elektrischer Widerstand ändert. Dies ermöglicht eine präzise Bestimmung der Geschwindigkeit und Strömungsrate, selbst bei sehr schwachen Luftströmen (z.B. Luftkanalmessungen oder Blower-Door-Test zur Erkennung von Luftdichtheitsmängeln in Gebäuden). Die Messgenauigkeit dieser Technologie ist hoch, erfordert jedoch eine hochwertige Herstellung und Kalibrierung.

Pitotrohrmessung (Innenbereich):

Diese Anemometer sind eigentlich Manometer, die mit der Pitotrohrtechnologie verbunden sind: Sie messen die Druckschwankung in einem Pitotrohr, wenn ein Luftstrom durch einen Kanal oder eine Lüftungsöffnung strömt. Die Differenz zwischen dem statischen und dem Gesamtdruck wird genutzt, um die Geschwindigkeit des Luftstroms genau zu bestimmen. Diese Methode ist weniger empfindlich als die Hitzdraht-Technologie und wird meist in Kanälen eingesetzt.

Schalenanemometer (Außenbereich, Windmessung):

Diese Geräte messen die Windgeschwindigkeit mit Hilfe von Schalen, die an einer vertikalen Welle befestigt sind. Der Wind dreht die Schalen, und die Luftgeschwindigkeit wird anhand der Rotationsgeschwindigkeit berechnet. Diese Anemometer sind empfindlich genug, um leichte Brisen sowie starke Windböen zu messen.

Ultraschallanemometer (Innen- und Außenbereich):

Diese vielseitigen und äußerst genauen Anemometer sind robust, da sie keine mechanischen Teile besitzen. Sie werden sowohl im Innen- als auch im Außenbereich verwendet und finden sich häufig in Wetterstationen, industriellen Umgebungen und wissenschaftlichen Forschungsprojekten. Diese Geräte senden Schallimpulse aus und messen die Ausbreitungszeit der Schallwellen, die durch die Geschwindigkeit der Luft beeinflusst wird.

Doppler- oder Laser-Anemometer (Innen- und Außenbereich):

Diese hochpräzisen und teuren Anemometer ähneln Radar-Anemometern (elektromagnetische Wellen). Ihr Vorteil liegt in der Fähigkeit, nicht-invasive Messungen sowohl in Luft als auch in nicht gasförmigen Flüssigkeiten durchzuführen. Sie senden Licht- oder elektromagnetische Wellen aus und erkennen die Frequenzverschiebung zwischen einem gesendeten Strahl und seiner Rückkehr. Diese Geräte werden in der Regel nicht in HLK-Anwendungen eingesetzt.

Vortex-Anemometer (Innenbereich):

Abgeleitet vom Karmanschen Phänomen der Wirbelablösung beruht das Messprinizip der Vortex-Luftströmungssensoren darauf, dass sich an einem Wirbelablöseelement im Sensorkopf periodisch Wirbel bilden. Deren Ablösefrequenz wird mit Hilfe eines Ultraschallfelds erfasst. Hierdurch lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit und der Volumenstrom von Luft/Gasen bereits ab 0,5 m/s exakt messen. Die Volumenstrommessung ist weitgehend unabhängig von Druck, Temperatur, kinematischer Viskosität und Zusammensetzung des Messgases. Der große Vorteil des exakten Abtastens der Wirbelablösefrequenz im Ultraschallfeld ist der sehr kleine Messbereichsanfangswert von nur 0,5 m/s und die große Messbereichsspanne! Vortex Durchflussmesser sind extrem langzeitstabil, aggressionsbeständig und besitzen keine beweglichen Teile. Sie liefern selbst dann noch exakte Messergebnisse, wenn die Strömung Partikel enthält oder sich Kondensat bildet. Somit sind Vortex Durchflussmesser prädestiniert für die Biogas Messung oder Volumenstrommessung in Abgasen.

Windfahne (Innenbereich):

Die Windfahnenrelais sind Paddelschalter und ideal zum Schalten anhand der Luftströmung unter schwierigen Bedingungen. Sie eignen sich auch für staubhaltige Luft ohne dabei Schaden zu nehmen. Die Schaltung erfolgt über die durch die Luftströmung bedingte Neigung des Paddels. Da dieses staubdicht von der Schalteinheit getrennt ist, kann dieses Gerät problemlos ohne Verschleiß und Wartung betrieben werden. Zugleich ist es sehr empfindlich und arbeitet auch im Strömungsbereich bis 5 m/s. Aber auch etwas höhere Geschwindigkeitsbereiche sind kein Problem, da das Paddel beschnitten werden kann, um seinen Luftwiderstand zu verringern.

Welches Anemometer sollte ich im HLK-R-Bereich verwenden?

Für die Luftstrommessung im Lüftungs- und Klimabereich empfehlen wir die Verwendung eines tragbaren Flügelrad-Anemometers oder eines Hitzdraht-Anemometers. Diese Geräte sind einfach zu bedienen und bieten ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis für diese Anwendungen.

Achten Sie dabei auf den Messbereich der jeweiligen Instrumente, um das passende Modell für den zu messenden Luftstrom zu wählen.

Für geringe und mittlere Strömungen sind Hitzdraht-Anemometer am besten geeignet. Diese Geräte eignen sich für Isolierungs- und Luftdichtheitsprüfungen (Blower Door) sowie für Messungen in Lüftungskanälen. Dank ihrer geringen Dicke können sie durch kleine Öffnungen in einen Kanal eingeführt werden, im Gegensatz zu Flügelradsonden mit größerem Durchmesser.

Flügelrad-Anemometer sind ideal für größere Luftströme und Messungen in Entlüftungen. Diese Modelle verfügen oft über einen Temperatursensor, um gleichzeitig die Temperatur des gemessenen Luftstroms zu erfassen. Flügelrad-Thermo-Anemometer sind somit ideal für die Messung von Temperatur, Geschwindigkeit und Durchflussrate in Lüftungskanälen oder -gittern in industriellen Umgebungen.

Staurohr-Anemometer, die eigentlich Manometer mit Staurohrsonde sind, werden ebenfalls im Lüftungs- und Klimabereich eingesetzt.