Absorptionshygrometer: Funktion, Arten und Einsatz
Absorptionshygrometer messen die relative Feuchte der Raumluft. Dazu setzen sie auf Materialien, die Feuchtigkeit aufnehmen (absorbieren) und dadurch ihre Eigenschaften ändern. Zur Verfügung stehen dabei heute mechanische und elektrische Geräte. Wir erklären, wie diese funktionieren und wann die Absorptionshygrometer zum Einsatz kommen.
Mechanische Absorptionshygrometer zur Feuchtemessung
Mechanische Absorptionshygrometer bestehen aus wasseranziehenden Materialien, die mit zunehmender Feuchtigkeit ihre Form oder ihr Gewicht verändern.
Ein typisches Beispiel ist das Haarhygrometer. Dabei ist ein Bündel menschlicher, tierischer oder künstlich hergestellter Haare mit einer Mechanik verbunden.
Nehmen die Haare Feuchtigkeit aus der Luft auf, dehnen sie sich aus. Trocknen sie anschließend, ziehen sie sich wieder zusammen. Ein Hebel überträgt diese Längenausdehnung auf eine Skala, auf der Verbraucher die relative Feuchtigkeit der Raumluft ablesen können.
Einfacher und ungenauer funktionieren Absorptionshygrometer aus dünnen Metallstreifen. Diese sind mit Kunststoff beschichtet und aufgerollt.
Ändert sich die Raumluftfeuchte, können die Materialien Wasser aufnehmen oder abgeben. Infolgedessen rollt sich die Spirale zusammen oder auseinander. Auch hier lässt sich die Formveränderung vom Absorptionshygrometer auf eine Skala übertragen und ablesen.
Bestimmung der relativen Feuchte mit elektronischen Geräten
Anders als bei mechanischen Geräten führt die Aufnahme oder die Abgabe der Feuchte bei elektronischen Absorptionshygrometern zur Änderung der elektrischen Eigenschaften.
Zur Auswahl stehen dabei unter anderem kapazitive Sensoren und Impedanzsensoren. Ein kapazitiver Sensor besitzt eine wasseraufnehmende Schicht zwischen zwei Elektroden eines Kondensators. Ändert sich deren Feuchtegehalt, wirkt sich das direkt auf die elektrische Kapazität des Sensors aus. Durch das Anlegen einer Wechselspannung lassen sich die Änderungen im Stromverlauf erkennen und auswerten.
Ein weiteres Beispiel für elektronische Absorptionshygrometer sind die sogenannten Impedanzsensoren. Diese bestehen aus einer wasseraufnehmenden Schicht zwischen zwei Gleichstrom-Elektroden. Nimmt die hygroskopische Schicht bei einem Anstieg der relativen Feuchtigkeit im Raum mehr Wasser auf, ändert sich ihr ohmscher Widerstand.
Die Veränderung lässt sich messtechnisch erfassen und auswerten, bevor die Informationen zum Beispiel an einen Regler übertragen werden.
Einsatzgebiete der Absorptionshygrometer in der Heizung
Wann welche Art zur Anwendung kommt, hängt grundsätzlich von den Bedingungen am Einsatzort ab. Während mechanische Absorptionshygrometer zwar sehr genau arbeiten, sind sie für den mobilen Einsatz kaum geeignet. Hier funktionieren elektrische Geräte hingegen sehr gut. Diese sind darüber hinaus auch günstiger in der Herstellung und nahezu wartungsfrei.
Möchten Verbraucher ihre Heizung steuern, können sie die Feuchtefühler zum Beispiel einsetzen, um Schimmel vorzubeugen. Dabei überwachen kleine Sensoren die Zustände im Raum. Sind diese bedrohlich (niedrige Temperaturen und hohe Feuchtigkeit) schlagen sie Alarm.
Infolge dessen sollten Verbraucher die Temperatur anheben oder die Fenster öffnen. Mit einem KNX-System oder einer SPS-Steuerung lassen sich diese Information auch automatisch auswerten, um die Heizung zu steuern.
Zum Einsatz kommen Absorptionshygrometer auch dann, wenn es um das Kühlen mit einer Fußbodenheizung geht. Hier sperren sie die Heiz- bzw. Kühlkreise ab, wenn die relative Feuchte in Bodennähe zu hoch ist. Im Sommer steigt dadurch die Bodentemperatur an und Wasser aus der Luft kann nicht kondensieren.