natürliche Lüftung Stickstoffeintrag

Ohne einen definierten Unter- oder Überdruck kann man gar nichts berechnen.

 

Das ist an sich sehr einfach.
Je Stunde drückst du 10% Stickstoff in den Raum, verdünnst damit also den Sauerstoffgehalt Progressiv um 10%. Nach einer Stunde reduzierst du damit die Umgebungsluft von 21% auf 18,9%.

Mit der Zielvorgabe, dass der Sauerstoffgehalt niemals unter 20% sinken darf wird damit die klare Vorgabe geschaffen, dass der Lufteintrag immer größer sein muss als der Stickstoffeintrag.
du brauchst also eine zwangsgeführte Zuluft und Abluft größer als 32m³/h, zusätzlich benötigt der Raum eine konstante Überwachung des Sauerstoffgehalts. So weit die "einfache" Betrachtung, die dir nicht weiter helfen wird, weil du ja bestimmt keine private Stickstoffanlage in deinem Hobby-Bierkeller hast sonder einen Arbeitsplatz. Das heisst: Wir sind im Bereich des Arbeitsschutzes.

Grundsätzlich ist so eine Sicherheitsrelevante Einrichtung niemals durch Laien auszulegen, weil für Arbeiten in solchen Räumen eine vernünftige HAZOP gehört und eine FMEA für die korrekte Betrachtung der Anlage erstellt werden muss. Wir sind hier also hier in der Wunderbaren Welt der sekundären Sicherheitseinrichtungen, wiederkehrenden Prüfungen und Unfallverhütungsvorschriften.

Wenn du deine kleine Gaskammer bauen willst, musst du da schon das Thema Sicherheit komplett durchspielen. Ansonsten landest du als Verantwortlicher im Schadensfall ziemlich sicher in einem 1-Zimmer-Appartment auf Staatskosten.

 

...schonmal auf die Zahlen geschaut?

das ist doch nicht zufällig genau das zehnfache
Mein Tipp: Übungsaufgabe aus dem ersten Semester? Obwohl, im Moment ist doch gerade vorlesungsfreie Zeit...?? Achja, die Klausuren gibts ja auch noch...

Ich würde gedanklich so an die Lösung rangehen: Soll-Annahme dauerhaft 20% O2 im Raum. Jede Stunde werden 32,4 m3 N2 und X m3 Frischluft hinzugeführt. Damit 20% O2 erhalten bleibt, muss also die gesamte zugeführte Luft auch 20% O2 enthalten. Der O2 Gehalt der zugeführten Luft ist 21% * X + 0 % * 32,4m3 (Frischluft hat 21% und Dein Stickstoff natürlich 0). Damit erhältst Du für den Sauerstoffanteil die Gleichung

21% * X / (X +32,4 m3) = 20%

weil dieser Anteil ja genau 20% erreichen soll. Also X= 20%/(21%-20%) * 32,4m3 = 20 * 32,4 m3. Du musst also die zwanzigfache Menge Frischluft reinpumpen. Das wird bei Sturm vermutlich auch durch eine Gebäudeöffnung gehen sonst aber eher nicht. Die Luftwechselzahl ist somit 20 * 32,4m3 / 324m3 = 2, na was für ein Zufall dass da so eine glatte Zahl rauskommt.

 

Nachtrag:

vor lauter Grinsen hab ich natürlich bei der Schlussfolgerung oben eine Luftwechselrate von 20 im Kopf gehabt , aber die tatsächlich nötige Rate von 2 wird ja schon von einem (dauerhaft) geöffneten Fenster erreicht.

Nebenbei: Welche "Gaswarnanlage" warnt vor einem Anstieg des Stickstoffanteils von 78% auf 79% ?

 

O2-Messgeräte. Denen ist der N-Anteil und CO2-Anteil egal, die messen nur den Anteil Sauerstoff und piepsen ganz schief wenn der unter den Schwellwert geht.

Ich frage mich ja eher, was für eine Anlage permanent 9 Liter Stickstoff je Sekunde an die Umwelt abgibt. Das sind (je nach Anlage) rund 10 Euro pro Stunde nur für Stickstoff.



Und ja, das liest sich wirklich immer mehr wie eine Übungsaufgabe aus einer Prüfung.
Auch die 32,4m³/h lassen sich zu einer exakt geraden Zahl herunterrechnen. Ich will hier keinen Aluhut falten, aber der Verdacht ist da.