Sommerhitz

Aus Hobbyelektronik.org
Wechseln zu: Navigation, Suche

Der Sommer ist da! Nur bin ich verdonnert, auf Klausuren zu lernen. So weit eigentlich nicht schlimm, würde die Hitze draußen bleiben.

Obwohl ich bereits beim Einzug ins Haus ein Ostseite-Zimmer wollte (ich wollte Gartenblick und eben Kühle und das als 6-jähriger!), bestimmten die Eltern "ihr sollt Sonne am Nachmittag haben". Das war insoweit irrelevant, dass ich bei gutem Wetter eh draußen war und die Hausaufgaben nicht in meinem Zimmer gemacht habe (und durch meine Unordnung manchmal auch nicht machen konnte *g*). Aber das nur am Rande...

Erste Lösung

Irgendwann bekamen wir dann doch Ventilatoren, um zumindest für Zirkulation zu sorgen. Als dann in Physik Verdunstungskälte dran kam, hängten jeden Sommer nasse Waschlappen am Miefquirl. Bedingt durch die Aufhängevorrichtung so lange, bis die Laschen an den Lappen durchgebrochen sind. Die gefühlte Wirkung war vorhanden, gemessen hatte ich dazu nichts.

Messung

Der Messaufbau. Displays werden überbewertet.

Warum ich nicht schon früher auf die Idee gekommen bin? Auch wenn ich vor ein paar Jahren ziemlich versessen auf DS75 von Maxim war, kam mir bis dahin nicht größer in den Sinn, die Raumtemperatur zu protokollieren und analysieren.

Das habe ich nachgeholt. Um den technischen Aufwand gering zu halten, kommt eine Schaltung zum Einsatz, die schon an zwei Orten (Serverraum meines Arbeitgebers und eines Kollegen) läuft: Ein Temperaturlogger - ein USB-Stick mit Anschlussmöglichkeit von I²C-Sensoren.

Schnell auf dem Steckbrett aufgebaut und an einem herumliegenden Notebook angeschlossen, läuft die Protokollierung innerhalb von 15 Minuten. Die Software schreibt alle 5 Minuten Datum, Zeit und sämtliche gemessenen Werte Tab-getrennt in eine Textdatei, die direkt per Apache von überall auf der Welt heruntergeladen werden kann.

Zusätzlich liegt eine kleine PHP-Datei auf dem Server, die die aktuellen Temperaturwerte ausspuckt, damit ich nicht jedes mal die komplette Datei herunterladen und nach unten scrollen muss.

Drei Sensoren wurden wie folgt verteilt: Zimmerdecke, Schreibtischöhe und aus dem Fenster baumelnd.

Letzterer ist etwas kritisch, da er am Nachmittag direkt in der Sonne steht und somit übermäßig erwärmt wird. Um dem entgegen zu wirken, ist er in Aluminiumklebeband eingewickelt, was seinen Dienst anscheinend recht gut erfüllt.

Auswertung

Die Aufzeichnung beginnt am 30.06.2010 um 19:19:09 und ist bis auf 5 Messungen (AVR abgeschmiert) durchgängig.

Hitz1.png

Im Diagramm sieht fallen sofort die großen Sprünge am Nachmittag auf. Ich kann diese zwar auch noch nicht genau erklären, vermute aber, dass der Sensor hier voll in der Sonne steht. Durch Wolken, Wind und dem geringen Volumen des Sensors (DS1775) dürfte die Temperatur in ihm also ziemlich stark schwanken. Woher das Gezitter in der Nacht kommt, kann ich abgesehen vom Wind nicht erklären.

Im zweiten Diagramm sind die Temperaturunterschiede Außen-Innen (Innen = Mittelwert aus Decke und Tisch) und Decke-Tisch zu sehen:

Hitz2.png

Die blaue Linie zeigt an, wann es sich theoretisch lohnt, das Fenster zu öffnen: Sobald die Linie unter 0 geht ist es draußen kälter oder zumindest gleich warm. Kühlperiode ist demnach von 19:20 bis 11:00.

Anhand der Differenz im Inneren kann man ziemlich genau sehen, wann der Ventilator lief: Ist ohne Rheumarschraube die Temperatur oben höher, sinkt sie rapide ab, wenn die Zirkulation angekurbelt wird. Demnach lief der Lüfter am ersten Tag von 16:15 bis 17:45 und 18:45 bis 20:30. Am zweiten Tag kann man die Sprünge nicht mehr ganz so gut sehen, da ich dort anders gelüftet/ventiliert habe.

Die nahezu gleiche Betriebsdauer ist übrigens dadurch begründet, dass am Lüfter ein Zeitrelais (eingestellt auf 100 Minuten) hängt.

Konsequenzen

Um die Abkühlung außen besser zu nutzen, habe ich den Lüfter per Zeitschaltuhr am zweiten Tag von 4:30 bis 7:00 laufen lassen, was man zwar an dem leichten Knick (rot) im Diagramm sehen kann - an der Temperatur hat sich aber nicht sonderlich viel getan (großzügig gerechnet 2°C).

bleibt nur noch übrig, die Wirkung der Waschlappen zu messen. Hygrometer habe ich leider noch nicht für den USB...

Mehr Daten

Nachdem ich die Messung mehr oder weniger abgeschlossen habe, möchte ich die Daten natürlich nicht vorenthalten.

Die Messung wurde vom 01.07.2010 15:20 bis zum 06.07.2010 22:30 durchgeführt. Durch einen Soft- bzw. Hardwarefehler fehlen vom 02.07. zwischen 19:25 und 19:45 die Daten vollständig.

Aus den Daten sieht man, dass die Tage (besonders der 02.07. und 03.07.) ziemlich ähnlich waren. Am 06.07. war es nur leicht bewölkt, was aber sehr großen Einfluss auf die Temperaturen hatte.

Das starke Zittern der Werte kommt anscheinend tatsächlich vom Wind. Nachdem der Ventilator am 06.07. in der Früh ziemlich genau auf den Temperatursensor ausgerichtet war (und es außen auch leicht windete) kann man dort auch ziemlich starke Schwankungen sehen. Die Dinger müssen also eine ziemlich geringe spez. Wärmekapazität haben. Gut, wenn man schnelle und leichte Schwankungen erfassen will.

Wer die Daten noch weiter verwursten will, kann sich die Excel-Dateien (XLSX) herunterladen.

Für Puristen sind die Protokolldaten auch als CSV-Datei in der Zip:

Datei:Templog.zip

Resultat

  • Die niedrigsten Außentemperaturen sind ca. zwischen 4:00 und 7:00 Uhr
  • Lüften am Besten zwischen 22:00 und 8:00 Uhr
  • Zwischen 11:00 und 19:30 Fenster besser geschlossen halten (Temperaturdifferenz Innen/Außen!)
  • Die Verdunstungskälte auch von mehreren nassen Waschlappen am Ventilator ist verschwindend gering
  • Der Ventilator quirlt die Warme Luft unter der Decke nach unten, schafft aber durch die Verdunstungskälte auf der Haut ein nicht-mehr-ganz-so-heiß-Gefühl
  • Viel trinken
  • Anstrengungen vermeiden

Achja: Eis essen oder kühle Getränke bringen nur vorübergehende Erfrischung. Da der Mensch im Inneren halt doch seine 37°C ausreguliert, ist der "Kühlungseffekt" schnell dahin. Ganz im Gegenteil sollte man sogar warme Dinge zu sich nehmen (siehe Südländer: heißer (und starker) Tee!).

Ansonsten: Auch mal warm duschen. Dadurch werden die Poren geöffnet (-> Schwitzen) und die Außentemperaturen relativieren sich ;)