Rotationswärmeaustauscher Planungshandbuch ... - Hoval Herzog AG

hoval

Rotationswärmeaustauscher Planungshandbuch ... - Hoval Herzog AG

Hoval Rotationswärmeaustauscher

zur Wärmerückgewinnung in

lüftungstechnischen Anlagen


Nabe mit

langlebigen,

dauergeschmierten

Innenlagern

Spülzone

verhindert

Kontamination der

Zuluft durch die

Abluft

3-Phasen-Getriebemotor

mit Keilriemenscheibe und

Keilriemen, stufenlos regelbar

Gehäuse zum Einbau

in Lüftungsgeräte oder

zum Kanalanschluss

Speichermasse aus blankem

Aluminium oder mit

Sorptionsmittel beschichtet

Geringe Leckage durch

hochwertige, radiale

Schleifdichtung

Stabile, langlebige

Speichenkonstruktion

Justierbare

Querdichtung mit

Dreifachlamelle


1 Verfahren und Funktion ________2

1.1 Wärmeübertragung

1.2 Feuchteübertragung

1.3 Dichtigkeit

1.4 Einfriergrenze

1.5 Rückwärmzahl

1.6 Druckverlust

1.7 Druckdifferenz

2 Leistungsregelung ____________7

3 Aufbau _____________________8

3.1 Rotor

3.2 Gehäuse

3.3 Antrieb

4 Optionen __________________12

4.1 Antrieb A

4.2 Regelgerät R

4.3 Bediengerät B

4.4 Drehzahlüberwachung D

4.5 Spülzone S

4.6 Inspektionsdeckel I

5 Typenschlüssel _____________16

6 Auslegung und Berechnung ____18

6.1 Auslegungsdaten

6.2 Auslegungsprogramm Hoval CARS

6.3 Kennfelder

6.4 Geprüfte Daten

7 Maße und Gewichte __________20

8 Transport und Installation _____22

8.1 Transport

8.2 Mechanische Installation

8.3 Hydraulischer Anschluss

8.4 Montage von Fühlern

8.5 Elektroinstallation

8.6 Montage segmentierter

Rotationswärmeaustauscher

8.7 Horizontaler Einbau

9 Inbetriebnahme und Wartung __23

9.1 Inbetriebnahme

9.2 Wartung

10 Planungshinweise __________24

10.1 Datenerfassung

10.2 Vorschriften und Richtlinien

10.3 Standortbedingungen, Einbaulage

10.4 Rotortyp

10.5 Wirtschaftliche Auslegung

10.6 Leistungsregelung

10.7 Bypass

10.8 Einfriergrenze

10.9 Verwendung und Dimensionierung der

Spülzone

10.10 Interne Leckage

10.11 Druckdifferenz

10.12 Kontamination

10.13 Zuluftbefeuchtung

10.14 Korrosionsgefahr

10.15 Einsatzgrenzen

10.16 Verschmutzungsgefahr

10.17 Kondensation im warmen Luftstrom

10.18 Auswahl des

Rotationswärmeaustauschers

10.19 Technische Daten

11 Ausschreibungstexte ________27

11.1 Kondensationsrotor

11.2 Sorptionsrotor

Inhaltsverzeichnis

12 Bestellformular _____________28

Hoval Rotationswärmeaustauscher

Handbuch für Planung, Installation und Betrieb

Technische Änderungen vorbehalten.

Art.Nr. 4 208 533 – 04 / 2009

© Hovalwerk AG, Liechtenstein, 2005, 2007, 2008, 2009 1


Verfahren und Funktion

1

2

Außenluft

t 21

x 21

Fortluft

t 12

x 12

Bild 1: Funktionsschema und Luftkonditionen

Verfahren und Funktion

Zuluft

t 22

x 22

Abluft

t 11

x 11

Hoval Rotationswärmeaustauscher sind nach den Richtlinien

für Wärmerückgewinnung (z.B. VDI 2071) Regeneratoren

mit drehendem Wärmeträger (Kategorie 3).

Der Wärme abgebende und der Wärme aufnehmende

Luftstrom erwärmen bzw. kühlen im Gegenstrom die rotierende,

luftdurchlässige Speichermasse. Abhängig von den

Luftkonditionen und der Oberfläche des Speichermaterials

kann dabei auch Feuchtigkeit übertragen werden. Zu­ und

Abluft müssen also zusammengeführt werden und durchströmen

gleichzeitig den Wärmeaustauscher.

Die Speichermasse besteht aus dreieckigen, axial angeordneten,

kleinen Kanälen, die aus dünner Metallfolie bestehen.

Die Tiefe der Speichermasse (in Luftrichtung gesehen) ist

in der Regel 200 mm; die Lagenhöhe beträgt üblicherweise

1.6 – 2.9 mm, je nach Anwendung. Bei diesen Dimensionen

stellt sich in den Rotorkanälen der Speichermasse eine

laminare Strömung ein.

Bild 2: Geometrie der

Speichermasse

1.1 Wärmeübertragung

Der Rotor mit seinen axial angeordneten, glatten Kanälen

dient als Speichermasse, die zur einen Hälfte von der

Warmluft und zur anderen Hälfte von der Kaltluft im Gegenstrom

erwärmt bzw. abgekühlt wird. Die Temperatur der

Speichermasse hängt also von der Axialkoordinate (Rotortiefe)

und vom Drehwinkel ab.

Die Funktion ist leicht zu verstehen, wenn man den Zustand

eines Rotorkanals über eine Umdrehung verfolgt ( siehe

Bild 3). Aus diesem Vorgang kann man bezüglich der

Wärmeübertragung Folgendes erkennen:

● Die Lufttemperatur nach dem Tauscher ist unterschiedlich;

sie hängt vom Drehwinkel ab.

● Mit der Drehzahl lässt sich die Rückwärmzahl variieren.

● Mit der Speichermasse lässt sich die Rückwärmzahl

verändern. Dies ist durch andere Querschnitte der

Rotorkanäle, durch unterschiedliche Dicke des Speichermaterials

oder durch Veränderung der Rotortiefe möglich.

In allen Fällen wird damit aber auch der Druckverlust

variiert.

● Die spezifische Wärmeleistung hängt von der

Temperaturdifferenz zwischen Warmluft und Kaltluft ab.

Der Rotationswärmeaustauscher ist also für Wärme­ und

Kälterückgewinnung, d.h. für Winter­ und Sommerbetrieb,

geeignet.

Definition der Kennzahlen nach VDI 2071

Rückwärmzahl der Kaltluft

Rückfeuchtzahl der Kaltluft

Legende:

t = Lufttemperatur [K; °C]

x = absolute Feuchte [g/kg]

1. Index: 1 Warmluft

2 Kaltluft

2. Index: 1 Eintritt Wärmerückgewinner

2 Austritt Wärmerückgewinner

t 22 - t 21

Φ 2 = ⎯⎯⎯⎯

t 11 - t 21

x 22 - x 21

Ψ 2 = ⎯⎯⎯⎯

x 11 - x 21


Eintritt Warmluft

Durch die Rotation der Speicher masse

(bis etwa 20 U/min) ist der betrachtete

Rotorkanal von der Kaltluft in die Warmluft

eingetreten. Das Speichermaterial ist

nahezu auf die Temperatur der Kaltluft

abgekühlt. Das gilt vor allem auf der

Eintritts seite der Kaltluft (= Austritts seite

der Warmluft). Die Warmluft durchströmt

diesen Kanal jetzt in Bezug auf

die Temperatur im Gegen strom und wird

dabei stark abgekühlt. Umgekehrt wird

die Speicher masse erwärmt. Die lokale

Rück wärmzahl, also direkt beim

Eintritt in die Warmluft, ist sehr

hoch. Entsprechend leicht kann

Konden sat entstehen.

Austritt Kaltluft

Der betrachtete Rotorkanal hat den

Kaltluftbereich durch fahren. Die Speichermasse

ist stark abgekühlt, im Eintrittsbereich

nahezu auf die Kaltlufttem peratur.

Nach dem Wechsel auf die Warmluftseite

beginnt der beschriebene Vorgang aufs

Neue.

Bild 3: Zustände in Abhängigkeit des Drehwinkels

Mitte Warmluft

Der betrachtete Rotorkanal hat jetzt

die Hälfte seiner Aufenthaltszeit in der

Warmluft hinter sich. Die Speichermasse

wurde durch die durch strömende Warmluft

er wärmt; die Warmluft wird also nicht mehr

so weit abgekühlt wie in der Eintrittszone.

Die Wand temperatur ist bei Ein­ und Austritt

jetzt etwa gleich hoch. Kondensation

findet nur noch bei großen Feuchte ­

unterschieden statt.

WARmLuft

KALtLuft

Mitte Kaltluft

Die Hälfte der Verweildauer in der Kalt luft

ist jetzt vorbei. Die Speichermasse ist

schon deutlich abgekühlt. Die Temperaturen

am Ein­ und Austritt sind etwa gleich

hoch.

Verfahren und Funktion

Austritt Warmluft

Der betrachtete Rotorkanal ist jetzt kurz

vor dem Eintritt in die Kaltluft. Auf der

Eintrittsseite hat er nahezu die Tem peratur

der Abluft erreicht. Die über tra ge ne

Leistung ist nur noch gering.

Die Verweildauer in der Warmluft wie in der

Kaltluft, d.h. also die Drehzahl, ist für die

Leistung der Rotationswärme aus tauschers

entschei dend. Sie hängt von der Speichermasse

(Dicke, Geometrie), dem Wärme ­

übergang und der Luftgeschwindigkeit ab.

Eintritt Kaltluft

Nach dem Übertritt von der Warm luft in

die Kaltluft wird der be trach tete Rotorkanal

jetzt von der Kaltluft im Gegen strom

(bezogen auf die Temperatur) durchströmt.

Durch den großen Temperatur unterschied

ist die über tragene Leistung sehr hoch,

d.h. die kalte Luft wird sehr stark erwärmt;

um gekehrt wird die Speichermasse stark

abge kühlt. Etwaiges Konden sat auf der

Tauscher oberfläche wird (teilweise) von

der erwärmten Kaltluft aufgenommen.

3


Verfahren und Funktion

1.2 feuchteübertragung

Mit Rotationswärmeaustauschern kann neben der Wärme

auch Feuchte übertragen werden. Entscheidend dafür ist

das Material bzw. die Oberfläche der Speichermasse.

Marktüblich sind 3 verschiedene Ausführungen:

Kondensationsrotor

Die Speichermasse besteht aus glattem, unbehandeltem

Metall (meist Aluminium), das Feuchte nur dann überträgt,

wenn auf der Warmluftseite Kondensat entsteht und dieses

von der Kaltluft (teilweise) wieder aufgenommen wird.

Mit der Kondensation ist eine Erhöhung des Druckverlustes

verbunden. Das Kondensat kann durch die durchströmende

Luft mitgerissen werden.

Hygroskopischer Rotor (Enthalpierotor)

Die metallische Speichermasse hat durch chemische

Behandlung (Beizen) eine kapillare Oberflächenstruktur

erhalten. Diese überträgt (in begrenztem Maße) Feuchtigkeit

durch Sorption, d.h. ohne Kondensation. Daneben kann sich

zusätzlich, abhängig von den Luftkonditionen, Kondensation

einstellen.

Sorptionsrotor

Hier hat die Speichermasse eine Oberfläche, die Feuchte

durch reine Sorption, also ohne Kondensation, überträgt.

Durch umfangreiche Messungen an der Prüfstelle HLK der

Hochschule Luzern von Rotoren verschiedener Hersteller

in den verschiedenen Kategorien können charakteristische

Kennlinien für die unterschiedlichen Ausführungen

4

Rückfeuchtzahl Ψ 2

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

Temperatur

Eintritt Kaltluft

(t 21, x 21)

Sättigungsfeuchte

Kaltluft

Bild 4: Definition des Kondensationspotenzials κ

0

-4 -2 0 2 4 6 8 10

Kondensationspotenzial κ [g/kg]

Eintritt Warmluft

(t 11, x 11)

Kondensationspotenzial

der Warmluft κ

Sorptionsrotor

Hygroskopischer Rotor

Kondensationsrotor

Wasser

angegeben werden. Bezugsgröße für die Rückfeuchtzahl

ist dabei das Kondensationspotenzial; das ist die Feuchtedifferenz

zwischen der Warmluftfeuchte und der Sättigungsfeuchte

der Kaltluft (Bild 4).

Folgendes ist zu bemerken:

● Je größer das Kondensationspotenzial ist, desto größer

ist die zu erwartende Kondensatmenge auf der Warmluftseite.

● Ist das Kondensationspotenzial null oder negativ, so kann

kein Kondensat entstehen. Die Feuchteübertragung ist

also nur durch Sorption möglich.


Die angegebenen Kennlinien geben typische Werte für

Bild 5: Typischer Verlauf der Rückfeuchtzahlen

verschiedener Rotoren in Abhängigkeit

des Kondensationspotenzials

Rel. Feuchte



das Massenstromverhältnis von 1.0 und den Druckverlust

von ca. 130 Pa bei einer Lagenhöhe von 1.9 mm wieder.

Der Geltungsbereich der Bezugsgröße κ, also des

Kondensationspotenzials, ist beschränkt auf übliche Konditionen

der Lüftungstechnik. Die Rückwärmzahl muss

mindestens 70 % betragen. Die Feuchte übertragung darf

durch die Sättigungslinie (z.B. bei sehr tiefen Außentemperaturen)

nicht begrenzt sein.

Mit den Messergebnissen können die verschiedenen

Rotortypen wie folgt charakterisiert werden:

Kondensationsrotor

Die Feuchteübertragung ist nur bei Kondensation möglich.

Bei großen Temperaturdifferenzen können Rückfeuchtzahlen

bis zu 60 % erreicht werden. Im Bild 6 erkennt man, dass

die Rückfeuchtzahl eines Kondensationsrotors über einen

weiten Temperaturbereich recht hoch ist und dass Feuchte

vor allem dann übertragen wird, wenn sie benötigt wird, also

im Winter.

Hygroskopischer Rotor

Die Feuchte wird durch Sorption und Kondensation übertragen,

wobei der Sorptionsanteil sehr gering ist. Die Feuchteübertragung

im sogenannten Sommerbetrieb (κ < 0) ist also

ebenfalls sehr gering.

(Die Feuchteübertragung durch Sorption ist von der chemischen

Behandlung abhängig und variiert von Hersteller zu

Hersteller. Bestenfalls können Werte des Sorptionsrotors

erreicht werden.)

Sorptionsrotor

Die Rückfeuchtzahl ist nahezu unabhängig vom Kondensationspotenzial.

Der geringe Rückgang lässt sich mit dem

gleichzeitig geringer werdenden Temperaturunterschied

begründen.

Aus den angeführten Messwerten lässt sich Folgendes

schließen:

● Bei Lüftungsanlagen ohne mechanische Kühlung, also für

den Einsatz im Winterbetrieb, sind Kondensationsrotoren

für die Wärme­ und Feuchtigkeitsübertragung sinnvoll.

Dies zeigt auch Bild 7, in dem die Zuluftfeuchte in Abhängigkeit

der Außentemperatur für übliche Abluft konditionen

(22 °C / 50 % r.F.) angegeben ist (bei durchschnittlicher

Außenluftfeuchte nach VDI 2067). Im Vergleich zum

hygroskopischen Rotor ist die Zuluftfeuchte nur im Temperaturbereich

zwischen – 5 °C und + 10 °C geringfügig

kleiner.

● Für den Kühlbetrieb im Sommer, also wenn die Außenluft

für die mechanische Kühlung getrocknet werden soll,

sollten Sorptionsräder eingesetzt werden.

Feuchterückgewinnung

Verfahren und Funktion

Außentemperatur t 21 [°C]

Bild 6: Rückfeuchtzahl eines Kondensationsrotors in Abhängigkeit der

Außentemperatur t21 für Abluft mit 22 °C / 50 %

Feuchte [g/kg]

Außentemperatur t 21 [°C]

Zuluft (hygroskopischer Rotor)

Zuluft (Kondensationsrotor)

Außenluft

Bild 7: Zuluftfeuchte in Abhängigkeit der Außentemperatur t21

für Abluft

mit 22 °C / 50 %

● Hygroskopische Räder mit geringem Sorptionsanteil sind

im Winterbetrieb nicht notwendig und im Kühlbetrieb nicht

ausreichend effizient.

1.3 Dichtigkeit

Komponenten der Lüftungstechnik, wie z.B. Klappen,

Kanäle, aber auch Gerätegehäuse, sind normalerweise

nie 100%­ig luftdicht. Das liegt vor allem daran, dass dies

von der Funktion her nicht unbedingt nötig ist und auch

sehr teuer wäre. Für den praktischen Betrieb muss die

Leckage aber in technisch vertretbaren Grenzen bleiben.

Für einige Komponenten, wie z.B. für Klappen, sind deshalb

Prüfvorschriften und Grenzwerte definiert. Für Wärmerückgewinner

gibt es bislang solche Daten nicht, jedoch sind

Praxiswerte aus Messungen bekannt.

Es ist zu unterscheiden zwischen der Undichtigkeit nach

außen (externe Leckage) und der Undichtigkeit zwischen

Zu­ und Abluft (interne Leckage). Während die Abdichtung

5


Verfahren und Funktion

nach außen normalerweise kein Problem darstellt (sie ist

vor allem eine Frage der Montagequalität) hängt die interne

Leckage in erster Linie von der Konstruktion ab. Beim

Rotationswärmeaustauscher sind hier 3 Punkte wichtig:

Mitrotation

Durch die Rotation der Speichermasse erfolgt eine geringfügige

Vermischung der beiden Luftströme. Diese beträgt

je nach Anströmgeschwindigkeit und Drehzahl etwa 2 %

bis 4 % der Luftmenge. Die Übertragung der Fortluft auf die

Außenluft kann durch eine Spülkammer stark reduziert werden.

Voraussetzung für die einwandfreie Funktion ist aber

ein Druckgefälle von der Außenluft zur Fortluft (siehe 10.9).

Radiale Abdichtung

Entscheidend für die interne Leckage des Rotationswärmeaustauschers

ist die Abdichtung am Umfang. Hoval verwendet

hier die aufwändige, aber sehr effiziente Konstruktion

der Schleifdichtung, bei der ein Kunststoffdichtband durch

Federn an die Speichermasse angedrückt wird. Dadurch

wird die interne Leckage über den Innenraum des Rotorgehäuses

sehr gering gehalten.

Querdichtung

Zwischen Kalt­ und Warmluft ist ebenfalls eine Dichtung

notwendig. Hoval verwendet dazu eine dreifache Lippendichtung,

mit der ein minimal feiner Luftspalt zur Speichermasse

hin einstellbar ist. Dadurch wird die direkte Übertragung

von der Warmluft auf die Kaltluft (und umgekehrt)

auf ein Minimum reduziert.

1.4 Einfriergrenze

Wird der warme Luftstrom sehr stark abgekühlt, so ist es

nicht nur möglich, dass Kondensat ausfällt, es kann sogar

gefrieren. Die Kaltlufttemperatur, bei der dies gerade beginnt,

wird als Einfriergrenze tE bezeichnet.

● Kondensationsrotor: Das durch die Abkühlung der

Warmluft entstehende Kondensat kann bei tiefen Außentemperaturen

gefrieren. Bei gleichen Massenströmen

für Kalt­ und Warmluft besteht Einfriergefahr, wenn die

mittlere Eintrittstemperatur der beiden Luftströme unter

5 °C liegt.

● Sorptionsrotor: Mit der gasförmigen Feuchteübertragung

durch Sorption wird in der Regel Kondensation vermieden;

die Einfriergefahr wird reduziert.

1.5 Rückwärmzahl

Grundsätzlich lässt sich durch entsprechende Konstruktion

und Hintereinanderschaltungen nahezu jede Rückwärmzahl

erreichen. Die 'richtige' Rückwärmzahl ist eine subjektive

Entscheidung und hängt ab von der Wirtschaftlichkeitsrechnung,

d.h. von den Betriebsdaten wie Energiepreis,

6

Lebensdauer, Betriebszeit, Temperaturen, Wartungsaufwand,

Zins, usw. Wichtig ist, dass die bei der Auslegung als

optimal gefundenen Werte bei der Ausführung auch installiert

werden. Bereits geringe Änderungen (ein paar Prozent

weniger Rückwärmzahl, ein paar Pascal mehr Druckverlust)

können deutlich schlechtere Werte für Kapitalwert und

Amortisationszeit ergeben.

1.6 Druckverlust

Wärmerückgewinner verursachen für Fortluft wie für

Außenluft zusätzlichen Druckverlust; dies führt zu höheren

Betriebskosten. Bei derzeitigen Randbedingungen

liegen die wirtschaftlichen Werte für Rotoren zwischen

80 Pa und 130 Pa. Es werden jedoch immer wieder

Wärmerückgewinner installiert, deren Druckverluste über

diesen wirtschaftlich sinnvollen Werten liegen. Damit ist die

Rentabilität der Anlage gefährdet.

1.7 Druckdifferenz

Man unterscheidet zwischen interner Druckdifferenz (zwischen

Außenluft und Fortluft) und externer Druckdifferenz

(zwischen dem Tauscher und der Umgebung).

Externe Druckdifferenz:

Dieser Differenzdruck ist ausschlaggebend für die externe

Leckage des Wärmeaustauschers. Bei richtiger und sorgfältiger

Installation in einem Kanalsystem ist die Auswirkung

aber zu vernachlässigen.

Interne Druckdifferenz:

Auch die interne Leckage zwischen den beiden Luftströmen

hängt stark von der Druckdifferenz ab. Zwar sind Hoval

Rotationswärmeaustauscher verglichen mit anderen

Konstruktionen sehr dicht, doch sollten bei der Planung

folgende Hinweise berücksichtigt werden:

● Die Druckdifferenz beim Rotationswärmeaustauscher

sollte möglichst gering sein.

● Das Druckgefälle und damit eine mögliche Leckage sollte

von der Außenluft zur Fortluft gerichtet sein.

Aufgrund der internen Druckdifferenz kann es aber

auch zu einer Verformung des Gehäuses kommen; eine

Druckdifferenz von mehr als 1500 Pa ist deshalb zu

vermeiden.

Hinweis

Die Druckdifferenz hängt von der Anordnung der

Ventilatoren ab. Überdruck auf der einen Seite und

Unterdruck auf der anderen Seite addieren sich.


2

Leistungsregelung

Der Hoval Rotationswärmeaustauscher arbeitet immer wie

ein Temperaturgleichrichter zwischen den beiden Luftströmen.

Die Flussrichtung der Wärme ist dabei ohne

Bedeutung, d.h. je nach dem Temperaturgefälle zwischen

Abluft und Außen luft findet entweder Wärme­ oder Kälterück

gewinnung statt. Eine Leistungsregelung des Hoval

Rotationswärmeaustau schers ist also nicht notwendig,

wenn die Ablufttemperatur mit der Solltemperatur identisch

ist. In diesem Fall wird die Außenlufttemperatur durch den

Wärmeaustauscher immer in Richtung der Solltemperatur

erwärmt bzw. gekühlt.

In den meisten Fällen sind jedoch im belüfteten Raum

Wärmequellen vorhanden (Menschen, Maschinen,

Beleuchtung, Son neneinstrahlung, Prozessanlagen), die

die Raumtemperatur erhöhen, d.h. die Ablufttemperatur ist

höher als die Solltemperatur. Hier ist zu prüfen, ab welcher

Außentemperatur bei voller Leistung des Rotationswärmeaustauschers

ein Aufheizen des Systems erfolgt und – falls

dies nicht toleriert werden kann – somit die Leistung des

Wärmeaustauschers geregelt werden muss.

Beim Rotationswärmeaustauscher ist die Leistungs minderung

sowohl für die Wärme­ wie auch für die Feuchteübertragung

durch Reduzierung der Drehzahl sehr einfach

und wirtschaftlich möglich. Alle Hoval Rotations wärmeaustauscher

können deshalb mit regelbarem Antrieb geliefert

werden.

Daneben gibt es natürlich auch noch die Möglichkeit, einen

oder beide Luftströme über einen Bypass am Rotor vorbei

zu leiten. Diese Methode – verwendet vor allem in der Prozesstechnik

und bei unterschiedlichen Luftleistungen – ist

bauseits vorzusehen.

Relative Wärmerückgewinnung

100 %

80 %

60 %

40 %

20 %

Leistungsregelung

0 %

0 5 10 15 20 25

Drehzahl [U/min]

Bild 8: Abhängigkeit der Wärmerückgewinnung von der Drehzahl

Relative Feuchterückgewinnung

100 %

80 %

60 %

40 %

20 %

0 %

0 5 10 15 20 25

Drehzahl [U/min]

Bild 9:

Abhängigkeit der Feuchterückgewinnung von der Drehzahl

7


Aufbau

3

8

Aufbau

Ein funktionsfähiger Rotationswärmeaustauscher besteht

aus dem Rotor, dem Gehäuse und dem Antrieb.

3.1

Rotor

Speichermasse

Als Speichermasse werden jeweils eine korrugierte und eine

glatte Metallfolie aufeinandergewickelt. Dabei entstehen

dreieckige, axiale Kanäle. Die Dicke des Materials (meist

Aluminium) beträgt je nach Anwendung 60 µ bis 120 µ.

Auch die Oberflächenbehandlung hängt vom Verwendungszweck

ab; es gibt 2 Baureihen:

● Baureihe A

Kondensationsrotor, bestehend aus korrosionsbeständigem

Aluminium.

● Baureihe S

Sorptionsrotor, bestehend aus einer Aluminiumträgerfolie,

die zur Feuchteübertragung mit einem Sorptionsmittel

(z.B. Silikagel) beschichtet ist. Dadurch wird die gasförmige

Feuchte über tragung ohne Kondensation erreicht.

Bild 10: Jeweils eine

korrugierte und eine glatte

Metallfolie werden aufeinander

gewickelt.

Bild 11: Die Fertigung auf

modernsten Maschinen

sichert konstant hohe

Qualität.

Bild 12: Große Rotoren

werden in mehrere Segmente

zersägt.

Bild 13: Der Rotor wird durch

innenliegende, verschweißte Doppelspeichen

dauerhaft stabilisiert.

Bild 14: Nabe mit langlebigem,

dauergeschmiertem Innenlager

Konstruktion

Die Tiefe des Rotors beträgt 200 mm. Stabilisiert wird der

Rotor durch Doppelspeichen, die in der Nabe verschraubt

(und verschweißt) und im Rotormantel ver schweißt sind

( siehe Bild 13). Das garantiert eine lange Lebensdauer.

Aus Gründen der Stabilität und der Einbringung ist es bei

großen Durch messern notwendig, den Rotor aus Segmenten

aufzubauen. Der Durchmesser des Rotors ist frei wählbar:

● einteilige Rotoren in 10­mm­Schritten

● segmentierte Rotoren in 50­mm­Schritten

Außen wird der Rotor durch ein Mantelblech aus Aluminium

(geschweißt) zusammengehalten. Das garantiert einen

absatzfreien Rundlauf und erlaubt die maximale Ausnutzung

der Rotorfläche.

Nabe mit Innenlager

In der Nabe, deren Größe vom Rotordurchmesser abhängt,

ist mit 2 innenliegenden Kugellagern die Achse befestigt.

Diese wird in den Quertraversen des Gehäuses befestigt. Mit

dieser Konstruktion ergeben sich folgende Vorteile:

● Die innenliegenden Lager sind gegen Schmutz geschützt

und benötigen wenig Platz.

● Die axiale Sicherung mit Seegerringen ermöglicht einen

schnellen und einfachen Ein­ und Ausbau.

● Beide Lager sind in der Nabe, also im gleichen Teil,

eingebaut. Dadurch ist sichergestellt, dass sie exakt

zueinander fluchten (im Gegensatz zu außenliegenden

Lagern). Die Lebensdauer der Kugellager wird dadurch

nicht reduziert.

● Die Lage von Achse, Nabe und Rotor ist durch die

Befestigung der innenliegenden Kugellager über die Nabe

und die Seegerringe exakt fixiert.

● Die feststehende Achse verbindet die beiden Traversen

des Gehäuses. Damit wird dessen Stabilität stark erhöht.


Rotordurchmesser (in mm)

Rotorkonstruktion

Gehäusekonstruktion

Notwendiges

Antriebsmoment

einteilig

segmentiert (4­teilig)

segmentiert (8­teilig)

Blechgehäuse einteilig

Belchgehäuse geteilt

(nur für 4­teilige Rotoren)

Profilgehäuse

500 Nm

400 Nm

300 Nm

200 Nm

100 Nm

0 Nm

Tabelle 1: Übersicht über Ausführungen und Rotordimensionen (für Standardgehäuse)

600

1500

2000

2550

2620

3000

3800

Aufbau

5000

9


Aufbau

3.2 Gehäuse

Konstruktion

Die Gehäusekonstruktion hängt vorrangig von der Rotorgröße

ab. Für Rotoren mit Durchmessern bis 2620 mm

werden standardisierte selbsttragende Gehäuse aus Aluzinc­

Blech eingesetzt. Es gibt 2 Konstruktionsvarianten (siehe

Tabelle 1):

● Blechgehäuse, einteilig

Das stabile Gehäuse aus Aluzinc­Blech besteht aus den

beiden Frontblechen, den Distanz­Formstücken und

den beiden Quertraversen, in denen der Rotor gelagert

wird. Für Rotordurchmesser ab 1810 mm sind die Quertraversen

mit der Rotor lagerung zusätzlich unterstützt.

● Blechgehäuse, geteilt

Das geteilte Gehäuse besteht aus Basis und Haube. Die

Basis enthält die Quertraversen mit der Lagerung des

Rotors. Ist der segmentierte Rotor in der Basis komplett

installiert, wird die Haube darüber gestülpt und auf der

Basis befestigt.

10

Hinweis

Bei dieser segmentierten Ausführung mit Blechgehäuse

ist die Montage der Rotorsegmente

nicht von der Frontseite aus – und damit nicht im

Kastengerät – möglich.

Für Durchmesser von mehr als 2620 mm wird eine

Profilkonstruktion aus Aluminium verwendet. Das Gehäuse

zeichnet sich durch hohe Stabilität und Maßflexibilität aus.

Außerdem lassen sich die Blechabdeckungen schnell

und einfach abnehmen und wieder montieren, was für die

Montage von segmentierten Rotoren wichtig ist. Höhe und

Breite des Profilgehäuses sind auf 4.5 m begrenzt.

Größere Gehäuse (Schweißkonstruktion, verzinkt) werden

anlagenspezifisch angeboten.

Ausführung

Die Gehäuse sind, je nach Einbauart, in 2 verschiedenen

Ausführungen erhältlich:

● Geräteeinbau G

Hier wird das Gehäuse mit dem Rotor in ein Lüftungsgerät

eingebaut. Die Seiten des Gehäuses sind deshalb

offen; durch sie kann bei Bedarf Inspektion und Wartung

durchgeführt werden.

● Kanalanschluss K

Es handelt sich um die gleiche Konstruktion wie bei der

Ausführung zum Geräteeinbau, jedoch sind hier die

Seitenwände geschlossen und im Bereich des Antriebs

als Inspektions deckel ausgeführt.

Bild 15: Blechgehäuse werden für einteilige Rotoren bis 2620 mm

Durchmesser gefertigt.

Sondergrößen

Die Außenabmessungen des Gehäuses können beispielsweise

dem Innenquerschnitt eines Lüftungsgerätes angepasst

werden, d.h. Höhe und Breite des Gehäuses sind je

Konstruktion frei wählbar (max. Dimensionen siehe Kapitel 7

'Maße und Gewichte'). Auch außermittige Anordnungen der

Nabe sind möglich.

Hinweis

Für Sondergrößen kann sich die Gehäusekonstruktion

im Vergleich zu Tabelle 1 ändern.

Dichtung

Die Schleifdichtung am Umfang aus Kunststoff wird durch

Doppelfedern an den Gehäuseumfang und an den Rotor gedrückt.

Die Querdichtung zwischen den beiden Luft strömen

besteht aus einem verstellbaren Aluzinc­Blech mit einer

Gummilippen­Dichtung.

Bild 16: Radiale Schleifdichtung

Bild 17:

Querdichtung


3.3 Antrieb

Der Antrieb des Rotors erfolgt durch Elektromotor und

Riemen. Der Motor wird in der Regel links oder rechts auf

einer Wippe im Gehäuse befestigt.

Da Hersteller von Lüftungsgeräten und Installateure manchmal

einen eigenen Antrieb installieren, bietet Hoval diese

Komponente als Option an. Man unterscheidet 2 Versionen:

Konstante Drehzahl

Der Motor wird über einen einfachen Schalter oder Kontakt

ein­ und ausgeschaltet. Eine Leistungsregelung (d.h. eine

Veränderung der Rückwärm­ bzw. Rückfeuchtzahl) ist nicht

möglich.

Regelbare Drehzahl

Der Antriebsmotor wird über ein Steuergerät geregelt. In der

Regel wird dazu ein Frequenzumformer (FU) verwendet.

Als zusätzliche Funktionen haben sich die Drehzahlüberwachung

(mittels Induktivsensoren) und der sogenannte

Intervallbetrieb eingebürgert. Dabei wird, wenn keine

Wärmerückgewinnung benötigt wird, der Rotor in Intervallen

geringfügig bewegt, um Verschmutzung zu vermeiden.

Die Ansteuerung des Steuergerätes und damit des Rotors

erfolgt normalerweise über die Raumtemperaturregelung, bei

der der Rotationswärmeaustauscher sowohl beim Heiz­ wie

auch beim Kühlbetrieb eine Energieressource darstellt, auf

die innerhalb des Kaskaden­Regelungskonzeptes zurückgegriffen

wird.

Bild 18: Die qualitativ

hochwertigen Gehäuse

werden mit dem modernen

Maschinenpark von Hoval

gefertigt.

Aufbau

11


Optionen

4

12

Optionen

4.1 Antrieb A

Der Rotor wird mit einem Schneckengetriebe

motor über einen

Keilriemen angetrieben, wobei die

Größe des Motors vom Rotor durchmesser

abhängt.

Wird der Motor direkt am Netz

betrieben, ist nur Ein/Aus­Betrieb

bei konstanter Drehzahl möglich.

Soll die Drehzahl des Rotationswärmeaustauschers

und damit seine

Leistung geregelt werden, ist ein

Regelgerät (Option R) erforderlich.

Bild 19: Antriebsmotor

Motorbezeichnung A 90 A 370 A 750 A 1500

Motorleistung kW 0.09 0.37 0.75 1.5

Abtriebswelle mm 20 x 50 20 x 50 25 x 50 25 x 50

Strom Y (direkter Betrieb am Netz) A 0.37 1.2 2.03 3.66

Strom Δ (mit Regelgerät) A 0.63 2.08 3.5 6.34

cos φ 0.73 0.72 0.76 0.78

Schutzart IP 54 IP 54 IP 54 IP 54

Motor­Nenndrehzahl n 1 min ­1 1280 1380 1370 1365

Abtriebsdrehzahl n 2 bei 50 Hz min ­1 85 138 137 195

Motor­Nenndrehmoment m 1 Nm 0.67 2.6 5.2 10.5

Abtriebsdrehmoment m 2 Nm 6 16 31 44

Rotordurchmesser mm bis 1200 bis 2700 bis 4000 bis 5000

Regelgerät Typ R54 / 370 R54 / 370 R54 / 750 R54 / 1500

Tabelle 2:

Datenblatt für Antrieb A


4.2 Regelgerät R

Aufbau

Als Regelgerät dient ein Frequenzumrichter mit modularem

Aufbau; mit ihm können Drehstrommotoren stufenlos

in der Drehzahl verstellt werden. Für den Einbau am

Lüftungsgerät ist die Schutzart IP 54 vorgesehen. Ein Schutz

des Leistungs teils bei Unterspannung, Überspannung

oder unzulässiger Umrichtertemperatur ist enthalten. Das

Aluminiumgehäuse sowie die serienmäßigen Ein­ und

Ausgangsfilter erhöhen die Störfestigkeit. Fehlermeldungen

können direkt über eine blinkende LED abgelesen werden.

Grundsätzlich wird das Regelgerät betriebsbereit mit den

werkseitig voreingestellten Parametern ausgeliefert. Es

besteht die Möglichkeit, verschiedene Einstellungen über ein

optional erhältliches Bediengerät (Option B) zu ändern.

Funktion

● Das Regelgerät kann drehzahlabhängig für

Kondensations­ und Sorptionsrotoren eingesetzt werden.

Dabei werden alle in der Praxis gängigen Regelsignale

akzeptiert.

● Bezogen auf die Maximalfrequenz des gewählten

Parametersatzes (Kondensations­ bzw. Sorptionsrotor),

erfolgt wahlweise eine lineare oder quadratische

Umsetzung der Sollwertvorgabe in die Drehfeldfrequenz.

● Sobald das Eingangssignal unter dem eingestellten

Schwellenwert liegt, hört der Rotor auf sich zu drehen.

Nach einer einstellbaren Standzeit setzt dann der Intervallbetrieb

ein, der Rotor dreht sich für einige Sekunden

mit der eingestellten Geschwindigkeit.

● Zur Drehzahlüberwachung kann ein Induktivsensor angeschlossen

werden (Option D).

● Die Betriebsbereitschaft und eventuell auftretende Störmeldungen

können über ein Relais ausgegeben werden.

Planungshinweise

● Das Regelgerät ist nicht für die Außenaufstellung

konzipiert.

● Üblicherweise wird das Regelgerät an der Seitenwand

des Gehäuses angebracht.

● Die Einbaulage ist prinzipiell senkrecht. Für ausreichende

Belüftung zur Wärmeabfuhr ist zu sorgen.

Installation

Optionen

Vorsicht

Alle Arbeiten zum Transport, zur Installation und

Inbetriebnahme sowie zur Instandhaltung sind von

qualifiziertem Fachpersonal auszuführen (IEC 364

bzw. VENELEC HD 384 oder DIN VDE 0100 und

IEC­Report 664 oder DIN VDE 0110 und nationale

Unfallverhütungsvorschriften oder VGB 4 beachten).

Qualifiziertes Fachpersonal im Sinne dieser grundsätzlichen

Sicherheitshinweise sind Personen, die mit Aufstellung,

Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes

vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechende

Qualifikationen verfügen (festgelegt in IEC 364 oder DIN

VDE 0105).

Inbetriebnahme

● Vor Inbetriebnahme des Regelgerätes muss die ordentliche

Funktion des Rotationswärmeaustauschers gewährleistet

sein.

● Die Drehrichtung des Rotors lässt sich durch das

Vertauschen von 2 Phasen des Motors ändern.

● Bei störungsfreiem Betrieb leuchtet eine grüne LED.

● Eventuelle Fehlerursachen werden am Regelgerät angezeigt.

Bild 20:

Regelgerät R54

13


Optionen

R54/370 (Typ: F-D 370-WT VECTOR IP54)

R54/750 (Typ: F-D 750-WT VECTOR IP54)

14

B1

10k

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

+10 V Referenzspannung

analoger Sollwerteingang

GND (analog)

Analogausgang

+15 V (max. 100 mA)

Start Rechtslauf

Externer Sensor

Vorrangdrehzahl

Parametersatzumschaltung

Freigabe

GND (digital)

Relaisausgang 1 (Schließerkontakt)

Relaisausgang 1 (gem. Kontakt)

Relaisausgang 1 (Öffnerkontakt)

PTC Motortemperaturüberwachung

PTC Motortemperaturüberwachung

Relaisausgang 2 (Schließerkontakt)

Relaisausgang 2 (gem. Kontakt)

Relaisausgang 2 (Öffnerkontakt)

Klemmen 1, 2, 3 Anschluss des Regelsignals

Klemmen 5, 7, 11 Anschluss des Induktivsensors zur Drehzahlüberwachung

Klemme 6 Start des Rotors (Klemme 10 muss beaufschlagt sein)

Klemme 9 nicht beaufschlagt Betriebsart Sorptionsrotor

Klemme 9 beaufschlagt Betriebsart Kondensationsrotor

Klemme 10 Reset­Funktion durch kurzzeitige Wegnahme der Spannung,

Quittierung von Störungen

Klemmen 15, 16 Anschluss des Thermokontaktes vom Motor

Klemmen 17, 18, 19 Potenzialfreier Ausgang zur Ausgabe von Störungen über Relais

Tabelle 3: Anschlussplan der Steuereingänge für die Regelgeräte R54/370 und R54/750

R54/370 R54/750 R54/1500

Ausgang motorseitig Max. Motorleistung kW 0.37 0.75 1.50

Ausgangsnennstrom A 2.2 4.0 7.0

Max. Ausgangsspannung V 3 x 230 3 x 230 3 x 230

Ausgangsfrequenz Hz 0..500 0..500 0..250

Eingang netzseitig Nennspannung V 230 230 230

Netzfrequenz Hz 50/60 50/60 50/60

Absicherung A T 6 8 12

Allgemeine Daten Schutzart IP 54 IP 54 IP 54

Umgebungstemperatur °C 0..40 0..40 0..40

Luftfeuchtigkeit % 20..90 20..90 20..90

Verlustleistung W 35 45 100

Abmessungen H x B x T mm 282 x 112 x 70 282 x 112 x 70 353 x 180 x 77

Tabelle 4: Technische Daten der Regelgeräte

Hinweis

Anschlussplan

für R54/1500

auf Anfrage


4.3 Bediengerät B

Über das Bediengerät können individuelle Einstellungen

am Regelgerät vorgenommen werden. Durch ein LCD­

Grafikdisplay, die übersichtliche Menüstruktur und die im

Klartext angezeigten Parameter ist die Parametrierung

schnell und einfach durchführbar.

4.4 Drehzahlüberwachung D

Mittels Induktivsensor kann die Drehzahl des Rotors überwacht

werden. Ein möglicher Stillstand, z.B. verursacht

durch einen gerissenen Keilriemen, kann so schnell erkannt

und die Ursache behoben werden.

4.5 Spülzone S

Mit der Spülzone wird bei richtiger Anordnung die Übertragung

der Abluft in die Zuluft auf ein Minimum reduziert

(siehe auch 1.3 und 10.9).

Hinweis

Die Spülzone ist erst ab einem Rotordurchmesser

von 1000 mm verfügbar.

4.6 Inspektionsdeckel I

Durch Inspektionsdeckel kann eine Sichtprüfung am Motor

und am Keilriemen durchgeführt werden. Sie werden empfohlen,

wenn die Inspektion von der Seite nicht möglich ist.

Wahlweise sind 1 oder 2 Inspektionsdeckel erhältlich.

Hinweis

Bei kleinen Gehäuseabmessungen ist die Integration

von Inspektionsdeckeln nicht immer möglich. Dies

wird gegebenenfalls im Auslegungsprogramm Hoval

CARS angezigt. Nähere Informationen dazu erhalten

Sie von der Hoval Anwendungsberatung.

Außenluft

Fortluft

Optionen

Bild 21: Bediengerät B

Bild 22: Spülzone S

Bild 23: Die Übertragung

von Abluft auf die Zuluft kann

durch eine Spülzone stark

reduziert werden.

Bild 24: Inspektionsdeckel I

15


Typenschlüssel

5

16

Typenschlüssel

Einbausituation

Luftführung Fall A, B, C oder D (vgl. Seite 28)

(Die Einbausituation ist für die Auslegung nicht

relevant und daher nicht Teil des Typenschlüssels

im Auslegungsprogramm.)

Einbaulage

V = vertikal

H = horizontal

(Die Einbaulage ist für die Auslegung nicht relevant

und daher nicht Teil des Typenschlüssels im

Auslegungsprogramm.)

Rotorausführung

A = Kondensationsrotor aus Aluminium

S = Sorptionsrotor mit Sorptionsbeschichtung

Rotorbauweise

1 = 1­teiliger Rotor, in der Regel im Gehäuse montiert

geliefert

4 = 4­teiliger Rotor, in der Regel mit Profilgehäuse,

damit die 4 Segmente jederzeit ein­ und ausgebaut

werden können. Unter bestimmten Bedingungen ist

auch ein Blechgehäuse möglich.

8 = 8­teiliger Rotor, immer im Profilgehäuse

Rotordurchmesser (in mm)

Beliebig wählbar in Stufen von 10 mm (1­teilige Rotoren)

bzw. 50 mm (4­ oder 8­teilige Rotoren)

Lagenhöhe (in mm)

1.6 mm

1.9 mm

2.9 mm

Beispiel Typenschlüssel

AV­A1­1500/1.9­GM­A1580xB1580­A1,1IV,…


Gehäuseausführung

G = zum Einbau in Lüftungsgeräte (Seitenwände teilweise offen)

K = zum Anbau an Lüftungskanäle (Seitenwände geschlossen)

Lieferung

M = Der Rotor ist im Gehäuse montiert (Standard bei 1­teiligen Rotoren,

Option für 4­ und 8­teilige Rotoren mit Profilgehäuse).

G = Die Rotorsegmente und das Gehäuse werden zur Montage vor Ort geteilt

geliefert (für 4­ oder 8­teilige Rotoren mit Profilgehäuse).

B = Die 4 Rotorsegmente und das Blechgehäuse werden zur Montage vor Ort

geteilt geliefert (nur für 4­teilige Rotoren mit Blechgehäuse).

Hinweis

Die Rotorsegmente können nur montiert werden, wenn die obere

Gehäusehälfte noch nicht installiert ist. Dadurch ist beispielsweise

die Montage in einem geschlossenen Lüftungsgerät nicht möglich.

Gehäusegröße (in mm)

Maß A x Maß B, beliebig wählbar

Beispiel Typenschlüssel

Typenschlüssel

AV­A1­1500/1.9­GM­A1580xB1580­A1,1IV,…

Optionen

A = Antrieb

1..4 spezifiziert die Position (= nicht Teil des Typenschlüssels im Auslegungsprogramm)

R54 = Regelgerät

B = Bedieneinheit

D = Drehzahlüberwachung

S = Spülzone

I = Inspektionsdeckel, in der Antriebsecke installiert

Anzahl angeben: 1I oder 2I

V (= vorne) oder H (= hinten) spezifiziert die Position, wenn nur 1 Inspektionsdeckel gewählt ist

(vgl. Seite 28, nicht Teil des Typenschlüssels im Auslegungsprogramm)

17


Auslegung und Berechnung

6

18

Auslegung und Berechnung

6.1 Auslegungsdaten

Wie bei jeder Planung hängt das Erreichen der Sollwerte

von den richtigen Ausgangsdaten ab. Gerade im lufttechnischen

Bereich führt dies oft zu Missverständnissen und

zu Leistungsabweichungen. Der Grund dafür liegt in der

Temperaturabhängigkeit der spezifischen Dichte und der

spezifischen Wärme. Auch der in der Luft enthaltene Wasser

dampf ist für die Auslegung von entscheidender Bedeutung.

Aus diesem Grund sind für eine exakte Berech nung

eines Wärmeaustauschers die Daten erforderlich, die beim

Eintritt in den Tauscher vorhanden sind (siehe hierzu auch

Kapitel 10.1).

Warmluft Luftleistung Tauschereintritt V 11 m³/s

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF 11 %

Temperatur Tauschereintritt t 11 °C

Max. Druckverlust Δp1 Pa

Kaltluft Luftleistung Tauschereintritt V 21 m³/s

Tabelle 5: Auslegungsdaten

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF 21 %

Temperatur Tauschereintritt t 21 °C

Max. Druckverlust Δp2 Pa

Für eine Wirtschaftlichkeitsrechnung sind weiter folgende

Angaben erforderlich:

● Solltemperatur (Grenztemperatur)

● Betriebszeit

● Installationsort (Region bzw. Klimazone)

● Energiekosten (evtl. mit Steigerungsrate)

● Stromkosten

● zusätzliche Kosten (Installation plus Mehraufwand,

abzüglich Investitionseinsparungen und Subventionen)

● Zinssatz

6.2 Auslegungsprogramm Hoval CARS

Für die schnelle und exakte Auslegung von Hoval Rotationswärmeaustauschern

steht das Auslegungsprogramm Hoval

CARS (= Computer Aided Rotary Heat Exchanger Selection)

zur Verfügung. Es läuft unter Microsoft ® Windows und bietet

folgende Leistungen:

● Planungssicherheit dank Eurovent­zertifizierten Daten

● exakte Berechnung eines bestimmten Hoval Rotationswärmeaustauschers

● Berechnung aller sinnvollen Rotationswärmeaustauscher

für ein bestimmtes Projekt

● Preise für die jeweiligen Rotationswärmeaustauscher

Hinweis

Das Auslegungsprogramm Hoval CARS können Sie

kostenlos von unserer Homepage (www.hoval.com)

downloaden.

Das Auslegungsprogramm Hoval CARS ist auch als

Windows DLL­Datei erhältlich und lässt sich so in andere

Berechnungsprogramme integrieren (auf Anfrage).

6.3 Kennfelder

Die Berechnung der Rückwärmzahl und des Druckverlustes

mit Kennfeldern ist ein Näherungs ver fahren, das für Temperaturen

zwischen ­15 °C und +25 °C meist ausreichend

genau ist (siehe Bild 26, 27).

6.4 Geprüfte Daten

Gerade beim Rotationswärmeaustauscher mit den relativ

komplexen Vorgängen bei der Wärme­ und Stoffübertragung

ist es wichtig, dass die theoretisch ermittelten Werte durch

Messungen an unabhängigen Prüflabors bestätigt sind.

Hoval hat deshalb alle relevanten Daten

● Rückwärmzahl

● Rückfeuchtzahl

● Druckverlust

für unterschiedliche Massenströme, Massenstromverhältnisse

und Drehzahlen an der an der Prüfstelle HLK der

Hochschule Luzern nach EN 308 messen lassen. Alle angegebenen

Werte beruhen auf diesen Messungen. Es sind

deshalb verlässliche Daten für den Planer, den Installateur

und den Betreiber.

Sorptionsrotor

Firma -

Projekt -

Datum -

Typ

Winter Sommer

Aussenluft Abluft Abluft Aussenluft

2 1 1 2

Leistungen

Rückwärmzahl Φ 79,6 79,2 79,6 79,2 %

Rückfeuchtzahl Ψ 82,1 82,1 79,7 79,7 %

Druckverlust Δp 73 73 73 73 Pa

Volumenstrom V 9000 9000 9000 9000 m3/h

- bei Dichte ρ 1,2 1,2 1,2 1,2 kg/m3

Massenstrom m 10775 10775 10775 10775 kg/h

Geschwindigkeit w 1,7 1,7 1,7 1,7 m/s

Leistung Q 113 -113 49,7 -49,7 kW

Eintritt

Temperatur t -10 22 25 30 °C

relative Feuchte rF 90 45 50 60 %

absolute Feuchte x 1,6 7,4 9,9 16 g/kg

Austritt

Temperatur t 15,5 -3,4 29 26 °C

relative Feuchte rF 58,1 88,8 58,5 52,6 %

absolute Feuchte x 6,4 2,6 14,8 11,1 g/kg

Neben unseren allgemeinen Lieferbedingungen gelten folgende Konditionen:

• Zahlung -

• Lieferung -

• Verpackung -

• Bindung -

• Liefertermin -

S4 200/1,9-GG 220X220-A,R54,D,2I

Preis 0 CHF

Rotorausführung S 4 vierteiliger Rotor

Rotordurchmesser 2000 mm G Gehäuse für Geräteeinbau

Lagenhöhe 1,9 mm G Lieferung Profilkonstruktion geteilt

Gehäusemass A 2200 mm

Gehäusemass B 2200 mm X Antrieb A/370

Gehäusetiefe T 430 mm Regelgerät R20

Luftdruck 1013 hPa X Regelgerät R54/370

Folienstärke 0,06 mm Bedieneinheit B

Rotordrehzahl 20 1/min X Drehzahlüberwachung D

Gehäusekonstruktion Profilkonstruktion Spülzone S

Gewicht ca. 334 kg 2 Inspektionsdeckel 1I,2I

Hoval ® CARS, 2008000013006-10000-00001-00000-00001 DB11032009135144.doc

Bild 25: Die Auslegung

von Rotationswärmeaustauschern

ist schnell

und einfach mit dem

PC­Programm Hoval CARS.


Druckverlust Δp [Pa]

190

180

170

160

150

140

130

120

110

80

70

60

5,4

5,2

5,0

4,8

4,6

4,4

4,2

4,0

3,8

3,6

3,4

0.50 m

0.60 m

0.70 m

0.80 m

0.95 m

1.10 m

1.30 m

Auslegung und Berechnung

100

3,2

73

96

3,0

73,4

90

2,8

74

2,6

2,4

2,2

2,0

50

7000

100 1'000 10'000 100'000 1'000'000

Bezug: Luftdichte 1.2 kg/m³

Massenstromverhältnis 1.0

Lagenhöhe 1.9 mm

1.50 m

1.70 m

Volumenstrom V [m³/h]

Bild 26: Kennfeld zur Ermittlung von Druckverlust und Rückwärmzahl für verschiedene Rotorgrößen

Rückfeuchtzahl Ψ 2

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

Anströmgeschwindigkeit w [m/s]

0.0

-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

Bezug: Druckverlust 100 Pa

Lagenhöhe 1.9 mm

Kondensationspotenzial κ [g/kg]

2.00 m

2.30 m

2.60 m

Sorptionsrotor

2.90 m

3.20 m

Kondensationsrotor

3.60 m

4.00 m

4.50 m

5.00 m

Bild 27: Feuchteübertragung der Rotoren

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

75

76

77

78

Rückwärmzahl Φ 2 [%]

19


Maße und Gewichte

7

20

Maße und Gewichte

Die Gehäusegröße richtet sich nach dem jeweiligen Rotordurchmesser.

Nachstehend sind die Maße und Gewichte

einiger ausgewählter Größen angeführt. Die Außenabmessun

gen können individuell angepasst werden. Die in der

Tabelle angegebenen Höhen und Breiten sind Mindestgrößen

für den jeweiligen Rotordurchmesser.

Hinweis

Für Rotordurchmesser bis 1550 mm passt der

Antrieb nicht in das Gehäuse mit den angegebenen

Mindestabmessungen. Nähere Informationen erhalten

Sie vom Hoval Anwendungsberater.

Die Gewichte gelten für Rotationswärme aus tauscher mit

Gehäuse (Ausführung G), Lagenhöhe 1.9 mm, ohne Antrieb,

ohne Verpackung.

320

40

B (max. 2700)

75

75

A (max. 2850)

1) zusätzliche Stütze für Rotordurchmesser ab 1810 mm

Bild 28: Maßbild für Blechgehäuse einteilig (Ausführung für Geräteeinbau)

Rotor-∅

[mm]

Mindest-Gehäusegröße [mm] Gewicht

[kg]

A = B A = B A x B | B x A

600 680 910 680 x 1140 53

700 780 980 780 x 1180 59

800 880 1055 880 x 1225 66

900 980 1125 980 x 1265 74

1000 1080 1195 1080 x 1305 82

1100 1180 1265 1180 x 1350 92

1200 1280 1335 1280 x 1390 101

1300 1380 1460 1380 x 1535 120

1400 1480 1530 1480 x 1580 139

1500 1580 1600 1580 x 1620 153

1600 1680

167

1700 1780 182

1800 1880 198

1900 1980 214

2000 2080 231

Der Antrieb A passt

2100 2180 249

immer ins Gehäuse.

2200 2280 268

2300 2380 288

2400 2480 308

2500 2580 341

2620 2700 367

Mindestgröße ohne Antrieb A

Mindestgröße quadratisch mit Antrieb A

Mindestgröße rechteckig mit Antrieb A

Tabelle 6: Mindestgrößen und Gewichte für einteilige Rotoren

1)


320

40

B (max. 2700)

75

75

A (max. 2850)

Bild 29: Maßbild für Blechgehäuse geteilt (Ausführung für Geräteeinbau)

Rotor-∅

[mm]

Mindest-

Gehäusegröße [mm]

A = B

Gewicht

[kg]

1500 1650 219

1600 1750 238

1700 1850 257

1800 1950 277

1900 2050 298

2000 2150 320

2100 2250 342

2200 2350 366

2300 2450 390

2400 2550 414

2500 2650 452

2550 2700 465

Tabelle 7: Mindestgrößen und Gewichte für 4­teilige Rotoren mit geteiltem

Blechgehäuse

430

70

B (max. 4500)

70

Maße und Gewichte

70

A (max. 4500)

Bild 30: Maßbild für Profilgehäuse (Ausführung für Geräteeinbau)

Rotor-∅

[mm]

Mindest-

Gehäusegröße [mm]

Gewicht [kg]

A = B 4-teilig 8-teilig

1500 1700 229 –

1600 1800 248 –

1800 2000 288 –

2000 2200 331 382

2200 2400 377 433

2400 2600 426 487

2600 2800 490 556

2800 3000 550 621

3000 3200 608 684

3200 3400 – 750

3400 3600 – 819

3600 3800 – 890

3800 4000 – 965

Tabelle 8: Mindestgrößen und Gewichte für segmentierte Rotoren mit

Profilgehäuse

21


Transport und Installation

8

22

Transport und Installation

Vor dem Einbau sind folgende allgemeine Kontrollen

vorzunehmen:

● Wurde der Rotationswärmeaustauscher beim Transport

beschädigt (optische Kontrolle von Gehäuse und Rotor)?

● Wurde das richtige Modell geliefert (Ausführung, Baureihe,

Größe, Optionen)?

● Wie muss der Tauscher montiert werden (Spülzone)?

(Beschriftung beachten!)

8.1 Transport

● Beim Transport soll der Rotor immer senkrecht stehen.

● Der Rotationswärmeaustauscher sollte an den

Quertraversen des Gehäuses angehoben werden. Die

Zugrichtung sollte dabei vertikal sein, damit diese nicht

beschädigt werden.

● Generell gilt: Den Tauscher nicht punktförmig, sondern

immer über einen Kranbalken aufhängen (Bild 31).

8.2 Mechanische Installation

● Beim Gehäuse für den Kanalanschluss können an den

Stirnflächen bis zu 4 cm von außen Bohrungen oder

Gewindenieten zur Befestigung angebracht werden.

Achtung

Das Rotorgehäuse kann keine zusätzlichen

Gewichte (z.B. Kanäle) aufnehmen.

● Beim Einbau des Rotors in ein Lüftungsgerät sollte das

Gehäuse sinnvollerweise der Gerätegröße angepasst

sein.

● Bei Bedarf kann das Gerätegehäuse außen durch

Blendbleche leicht dem Gerätequerschnitt angepasst

werden.

Achtung

Bei der Befestigung darauf achten, dass der Rotor

nicht angebohrt bzw. blockiert wird und dass die

Dichtungen nicht beschädigt werden.

● Bei horizontalem oder schrägem Einbau müssen die

Vertikalkräfte an der Lagerung abgestützt werden.

● Nach der Installation muss der Planlauf des Rotors

überprüft werden. Gegebenenfalls sind die Dichtungen

nachzustellen.

8.3 Hydraulischer Anschluss

Wird Kondensat erwartet, so muss dafür gesorgt werden,

dass dieses ungehindert abfließen kann. Sinnvoll sind Kondensatwannen

auf beiden Seiten, d.h. für beide Luftströme.

Entsprechend dimensionierte Abläufe sind vorzusehen.

Bild 31: Aufhängeempfehlung

Bild 32: Bohrbereich

Bild 33:

Geräteangepasste Gehäuseabmessungen


8.4 montage von fühlern

Werden in das Gehäuse z.B. Temperaturfühler installiert,

darf dadurch die Funktion nicht beeinträchtigt werden.

8.5 Elektroinstallation

Konstantantrieb

Der Antriebsmotor muss bauseitig elektrisch ange schlossen

werden (in Y­Schaltung). Die Drehrichtung kann durch Vertauschen

der Phasen geändert werden.

Regelantrieb

● Steuergerät im oder am Gehäuse:

Die Verdrahtung vom Motor zum Steuergerät ist werkseitig.

Der Anschluss an das Steuergerät muss bauseitig

erfolgen.

● Steuergerät extern:

Die Verdrahtung vom Motor zum Steuergerät und der

Anschluss des Steuergerätes müssen bauseitig erfolgen.

8.6 montage segmentierter Rotationswärmeaustauscher

Für die richtige Funktion ist die Beaufsichtigung der Montage

durch einen Hoval Fachmann oder durch einen autorisierten

Fachbetrieb empfohlen.

8.7 Horizontaler Einbau

Soll der Rotor horizontal eingebaut werden, so muss er entsprechend

bestellt und produziert werden. Rücksprache mit

dem Hersteller ist empfehlenswert.

Bei der Montage muss das Lager abgestützt werden.

9

Inbetriebnahme und Wartung

Inbetriebnahme und Wartung

9.1 Inbetriebnahme

● Sicherstellen, dass die Luftströme den Rotationswärmeaustauscher

ungehindert durch strömen können.

● Prüfen, ob die Installation ordnungs gemäß erfolgt ist

und ob Einsatzgrenzen (Tempera turen, Differenzdruck,

Material, usw.) überschritten werden können.

● Die Drehrichtung des Rotors und die richtige Funktion des

Steuergerätes (ggf. mit Optionen) prüfen.

● Die Spannung des Antriebsriemens und die Befestigung

des Motors prüfen.

● Die Dichtungen am Rotor optisch kontrollieren. Bei

Nachjustierungen sicherstellen, dass der Rotor leicht

dreht und nicht blockiert wird. Die in Tabelle 1 dargestellten

erforderlichen Antriebsmomente dürfen nicht überschritten

werden.

9.2 Wartung

Die Wartung beschränkt sich auf die regelmäßige optische

Überprüfung. Die Inspektionsintervalle sollten am Anfang

ca. 3 Monate betragen und können mit entsprechender

Betriebserfahrung auf 12 Monate verlängert werden.

Folgendes ist zu prüfen:

● Spannung des Antriebsriemens

● Dichtung des Getriebemotors

● Qualität der Lager (über Lagergeräusche diagnostizieren)

● Funktion der Schleifdichtung

● Funktion der Querdichtung

● Zustand des Gehäuses

● Zustand des Rotors

Aufgrund langjähriger Betriebserfahrung ist in normalen

Lüftungs­ und Klimaanlagen eine Verschmutzung der

Wärmeaustauscher nicht zu erwarten. Sollten sich bei

besonderen Anwendungen dennoch Ablagerungen am

Tauscher zeigen, so lässt er sich wie folgt reinigen:

● Staub und Faserstoffe mit Haarbesen oder Staubsauger

entfernen. Vorsicht beim Durchblasen mit Druckluft, damit

der Rotor nicht beschädigt wird. Abstand halten!

● Öle, Lösungsmittel u.Ä. mit heißem Wasser (max. 70 °C)

oder fettlösenden Reinigungsmitteln durch Waschen oder

Tauchen lösen. Die Reinigung mit Hochdruck geräten ist

unter folgenden Voraussetzungen möglich:

– Verwendung einer Flachdüse 40° (Typ WEG40/04)

– max. Wasserdruck 100 bar

Achtung

Den Tauscher bei der Reinigung weder mecha nisch

noch chemisch beschädigen:

→ Verträgliche Reinigungsmittel auswählen.

→ Nicht zu 'hart' reinigen. Die Materialdicke beträgt

weniger als 0.1 mm!

23


Planungshinweise

10

24

Planungshinweise

10.1 Datenerfassung

Für die Auslegung und Planung sind die in Kapitel 6 angegebenen

Daten erforderlich. Für eine exakte Auslegung sind

bei der Datenerfassung folgende Fehler zu vermeiden:

● Volumenstrom ist nicht gleich Massenstrom. Für eine

richtige Auslegung sollten deshalb die Massenströme von

Zu­ und Abluft bekannt sein.

● Die Feuchte der Abluft wird gerade für den Winterbetrieb

meist wesentlich zu hoch angenommen. (Woher kommt

die Feuchte?)

● Sind die Temperaturen (Außenluft, Abluft) im praktischen

Betrieb tatsächlich vorhanden (oder handelt es sich um

Wunschvorstellungen)?

10.2 Vorschriften und Richtlinien

Vor der Planung muss geprüft werden, welche Richtlinien

und Vorschriften zutreffen. So werden beispielsweise

für manche Anwendungen (z.B. Krankenhaus) manche

Wärmerückgewinnungssysteme ausgeschlossen oder nur

gegen entsprechenden Nachweis zugelassen.

10.3 Standortbedingungen, Einbaulage

● Wo soll der Wärmerückgewinner eingebaut werden?

● Welche Luftführung ist optimal?

● Welche Dimensionen sind zulässig?

● Soll der Rotor horizontal eingebaut werden?

10.4 Rotortyp

Abhängig von der Anwendung ist zu entscheiden, welcher

Rotortyp (Kondensationsrotor, Sorptionsrotor) eingesetzt

wird. Empfohlen wird Folgendes:

● Bei Lüftungsanlagen ohne mechanische Kühlung und

ohne Feuchtigkeitsregelung ist der Kondensationsrotor

ausreichend.

● Bei Lüftungsanlagen mit mechanischer Kühlung ist der

Sorptionsrotor zur Trocknung der feuchten Außenluft im

Kühlbetrieb empfehlenswert. Das gilt in der Regel auch

(abhängig von inneren Feuchtequellen) bei Lüftungsanlagen

mit Feuchteregelung.

10.5 Wirtschaftliche Auslegung

Vor der Auswahl des Wärme austauschers sollte überlegt

werden, welche Rückwärmzahl bzw. welcher Druckverlust

wirtschaftlich ist.

Folgende Faust regeln sind zu beachten:

● lange Betriebszeit (z.B. 3­Schicht­Betrieb) → hohe Rückwärmzahl,

niedriger Druckverlust

● starke Verschmutzungsgefahr → große Lagenhöhe

Welcher Rotationswärmeaustauscher mit welcher

Rückwärm zahl letztlich die optimale Lösung ist, kann nur

mit einer Wirtschaftlichkeitsrechnung fundiert entschieden

werden.

10.6 Leistungsregelung

Es ist zu prüfen, welche inneren Wärmelasten im belüfteten

Raum vorhanden sind. Ist zu erwarten, dass die Ablufttemperatur

deutlich höher ist als der Sollwert, so sollte eine

Leistungsregelung (Drehzahlregelung) vorge sehen werden

(siehe hierzu auch Kapitel 2).

10.7 Bypass

Bei unterschiedlichen Volumenströmen bei Umluft­ und

Mischluftbetrieb kann die Verwendung eines Bypasses parallel

zum Rotor sinnvoll sein. Die Dimensionierung sollte dabei

so erfolgen, dass der Druckverlust durch den Bypass gleich

hoch ist, wie durch den Rotor.

Außenluft

Fortluft

Bypass Außenluft

Bypass Fortluft

Umluft

Bild 34: Bypassanordnung

10.8 Einfriergrenze

Besteht die Gefahr, dass der Rotor bei Kondensation

einfriert, so sind entsprechende Maßnahmen (Vorerhitzer,

Bypass, usw.) vorzusehen. Nähere Informationen durch die

Hoval Anwendungsberatung. Einfriergefahr besteht, wenn:

t 11 + t 21

t m = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ≤ 5° C

2

Berücksichtigt muss auch werden, dass Luftkanäle bei

niedrigen Zulufttemperaturen außen kondensieren, ja sogar

vereisen können.


10.9 Verwendung und Dimensionierung der Spülzone

Außenluft Zuluft Beide Ventilatoren

saugseitig

Für die Funktion der Spülzone

ist ein Druckgefälle von

der Außenluft auf die Fortluft

von mindestens 200 Pa

nötig.

Fortluft Abluft

Außenluft Zuluft fortluft saugseitig,

Außenluft druckseitig

Ein zu großes Druckgefälle

(> 600 Pa) ist zu vermeiden,

um die Luftleistung durch die

Spül kammer ge ring zu halten.

Gegebenenfalls ist eine

kleine Spül kammer (2 x 3°)

einzusetzen.

Fortluft Abluft

Außenluft Zuluft Beide Ventilatoren

druckseitig

Für die Funktion der Spülzone

ist ein Druckgefälle von

der Außenluft auf die Fortluft

von mindestens 200 Pa

nötig.

Fortluft Abluft

Außenluft Zuluft Abluft druck seitig,

Zuluft saugseitig

Diese Anordnung ist nicht

empfehlenswert. Abluft

kann der Zuluft beigemischt

wer den. Der Einsatz

der Spülkammer ist nicht

möglich.

Fortluft Abluft

Die Größe der Spülzone richtet sich nach der Druckdifferenz

zwischen Außenluft und Fortluft. (Wenn diese nicht bekannt

ist, wird die Standard­Spülzone mit 5° installiert.)

bis 200 Pa Spülzone nicht wirkungsvoll

200 – 600 Pa Standardspülzone (2 x 5°) empfohlen

600 – 900 Pa kleine Spülzone (2 x 3°) empfohlen

über 900 Pa Verwendung der Spülzone nicht sinnvoll

Tabelle 9: Empfohlene Größen der Spülzone

Planungshinweise

Da mit der Spülzone Außenluft quasi im Bypass über den

Rotor in die Fortluft geht, wird dadurch auch die Temperatur

der Speichermasse verändert. Messungen zeigen, dass

dadurch die Rückwärmzahl um ca. 1 % verschlechtert wird.

10.10 Interne Leckage

Die interne Leckage von der Außenluft­ auf die Fortluftseite

hängt von der entsprechenden Druckdifferenz ab:

Δp = p21 − p12 Sie setzt sich aus der Dichtungsleckage und der Spülluftleistung

zusammen und kann näherungsweise von der Hoval

Anwendungsberatung berechnet werden.

10.11 Druckdifferenz

Um die interne Leckage in akzeptierbaren Grenzen zu

halten, sollte die Druckdifferenz zwischen Außenluft und

Fortluft 1500 Pa nicht überschreiten. Der maximal zulässige

Differenzdruck beträgt 2000 Pa.

10.12 Kontamination

Grundsätzlich muss man bei Rotoren mit der gegenseitigen

Kontamination der Luftströme rechnen. Ohne besondere

Vorkehrungen ist deshalb VDI 6022 einzuhalten: 'Regenera

toren mit Rotor sind nur dann einzusetzen, wenn aus

hygienischer Sicht auch die Verwendung von Umluft möglich

wäre.' Ursachen für die Kontamination sind:

● Mitrotation (siehe auch 1.3 und 10.9)

Eine bestimmte Luft menge (abhängig von Drehzahl,

Luftgeschwindigkeit und Rotorgeometrie) wird von einem

Luftstrom in den anderen 'mitgedreht'.

● Leckage (siehe auch 1.3)

Durch die Radial­ und Querdichtungen entsteht entsprechend

dem Druckgefälle und der Dichtungsqualität eine

Leckage.

● Kontamination

Da sich die Speichermasse abwechselnd in den beiden

Luftströmen befindet, beeinflussen sich diese gegenseitig.

Beispielsweise können so mit kleinsten Partikeln Gerüche

(z.B. Zigarettenrauch) übertragen werden.

● Stoffübertragung

Rotoren übertragen auch gasförmige Stoffe. Wie viel

über tragen wird, hängt vom Rotortyp und vom Stoff selbst

ab. Leider gibt es dazu noch wenig Messungen, andererseits

weiß man durch Praxiserfahrung, dass dies bei

normalen RLT­Anlagen kein Problem darstellt.

In seltenen Fällen können Geruchsstoffe der Abluft im

Rotor 'angesammelt' und bei extremen Außenluftkonditionen

(sehr hohe relative Feuchte) wieder emittiert werden.

Das kann dann zu Geruchsproble men führen. Meist lässt

sich dieses Problem aber durch eine spezielle Einstellung

des Reinigungsbetriebes oder mit einer Mindestdrehzahl

vermeiden.

25


Planungshinweise

10.13 Zuluftbefeuchtung

Die dem Rotor nachgeschaltete Befeuchtung ist so zu

dimensionieren, dass auch bei minimaler Außenluftfeuchte

der gewünschte Sollwert erreicht wird. Da die Rotordrehzahl

in der Regel über die Zulufttemperatur geregelt wird, muss

der entsprechende Feuchtegehalt bei der Dimensionierung

des Befeuchters berücksichtigt werden.

10.14 Korrosionsgefahr

Hoval Rotationswärmeaustauscher der Baureihe A (Aluminium)

haben sich in Lüftungs­ und Klimaanlagen bestens

bewährt. Besteht Korrosionsgefahr, wie z.B. bei der Anwendung

in Küchen, in bestimmten Industrie anwendungen

usw., so ist meist beschichtetes Aluminium ausreichend. Die

Hoval Anwendungs beratung gibt Auskunft, was für welchen

Einsatz zu empfehlen ist.

10.15 Einsatzgrenzen

Vor der Auswahl des Rotationswärmeaustauschers ist zu

prüfen, ob Einsatzgrenzen im Betrieb überschritten werden:

Temperatur ­40…70 °C

Differenzdruck max. 2000 Pa

Über­/Unterdruck max. 2000 Pa

Druckverlust Empfohlen werden 80 Pa bis 100 Pa.

Tabelle 10: Einsatzgrenzen

10.16 Verschmutzungsgefahr

In 'normalen' Lüftungsanlagen werden die Luftströme

meist mit Grobstaubfiltern gereinigt. Damit besteht für den

Rotationswärmeaustauscher keine Verschmutzungsgefahr.

Wird diese bei speziellen Anwendungen befürchtet, so ist

dies bei der Planung zu berücksichtigen:

● Den Tauscher so installieren, dass er in eingebautem

Zustand gereinigt werden kann, oder

● Inspektionsöffnungen vor und nach dem Rotations wärmeaustauscher

vorsehen,

● falls möglich, den Luftstrom durch Filterung reinigen,

damit die Verschmutzung ausgeschlossen wird oder die

Reinigungsintervalle verlängert werden.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Verschmutzungsgefahr

wesentlich geringer ist als man vermutet. Fundierte

Aussagen lassen sich aber nur aufgrund von Erfahrungswerten

machen. Auch hier gibt die Hoval Anwendungsberatung

Auskunft.

10.17 Kondensation im warmen Luftstrom

Wenn aus der Warmluft mehr Wasser auskondensiert,

als die (aufgewärmte) Kaltluft aufnehmen kann, entsteht

Kondensat. Da dies durch die thermodynamische Funktion

26

hauptsächlich im ersten Drittel der warmen Rotorseite

anfällt, wird es zum Teil vom Warmluftstrom mitgerissen.

Dies ist für die nachgeschaltete Komponente zu berücksichtigen.

Generell sollten dann auf Warm­ und Kaltluftseite

Kondensatwannen installiert werden. Zusätzlich muss

geprüft bzw. veranlasst werden:

● Wie wird das Kondensat abgeleitet?

● Besteht Vereisungsgefahr (siehe Kapitel 1.4 und 10.8)?

10.18 Auswahl des Rotationswärmeaustauschers

Mit den erarbeiteten Daten und bekannten Randbedingungen

kann jetzt der Rotationswärmeaustauscher ausgewählt

werden. Mit dem PC­Programm Hoval CARS übernimmt

diese Arbeit der Computer. Er berechnet die in Frage kommenden

Modelle komplett mit den technischen Werten und

den Preisen.

10.19 technische Daten

Mit den folgenden Daten ist der gewählte Rotationswärmeaustauscher

und seine Leistung umfassend definiert.

Typ

Gewicht kg

Höhe x Breite x Länge mm

Rotordurchmesser mm

Warmluft:

Luftleistung Tauschereintritt V 11 m3/s

Temperatur Tauschereintritt t 11 °C

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF 11 %

Rel. Feuchte Tauscheraustritt rF 12 %

Temperatur Tauscheraustritt t 12 °C

Druckverlust (mit evtl. Kondensation) ∆p 1 Pa

Kaltluft:

Luftleistung Tauschereintritt V 21 m3/s

Temperatur Tauschereintritt t 21 °C

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF 21 %

Rel. Feuchte Tauscheraustritt rF 22 %

Temperatur Tauscheraustritt t 22 °C

Druckverlust ∆p 2 Pa

Massenstromverhältnis m 2/m 1

Hinweis

Um einen Rotor eindeutig zu definieren, sollte neben

der Winterauslegung auch seine Leistung bei

Sommerkonditionen angegeben werden.


11

Ausschreibungstexte

11.1 Kondensationsrotor

Rotationswärmeaustauscher zur Wärmeübertragung bestehend

aus Rotor und Gehäuse:

Rotor

Die Speichermasse besteht aus gewickelten Lagen von

gewellten und glatten, korrosionsbeständigen Aluminiumfolien.

Daraus ergeben sich kleine, axial angeordnete, glatte

Kanäle zur laminaren Durchströmung der Luft. Außen wird

die Speichermasse durch den Rotormantel gehalten; innen

ist die Nabe mit den dauergeschmierten, wartungsfreien

Wälzlagern und der Achse. Der Rotor wird dauerhaft durch

innenliegende Speichen zwischen Rotormantel und Nabe

stabilisiert.

Die Speichermasse besteht aus blankem Aluminium.

Gehäuse

Das Gehäuse ist zum Einbau in Lüftungsgeräte oder zum

Kanalanschluss geeignet. Die hochwertige umlaufende

Schleifdichtung auf beiden Seiten in den doppelt wirkenden

Aufnahmefedern reduziert die interne Leckage auf

ein Minimum. Als Querdichtung wird eine Lippendichtung

verwendet. Im Gehäuse kann der Motor für den Antrieb des

Rotors montiert werden.

● Selbsttragende Konstruktion aus Aluzinc­Blech

● Konstruktion aus Alu­Strangpressprofilen mit

Verkleidungen aus Aluzinc­Blech

Optionen

● Antrieb A: 3­Phasen­Getriebemotor mit Keilriemenscheibe

und Keilriemen.

● Regelgerät R54: zur stufenlosen Regelung der

Drehzahl; Isolierklasse IP 54. Die Software beinhaltet

die Drehzahlüberwachung und den Intervall betrieb zur

Reinigung.

● Bedieneinheit B: ermöglicht die Änderung des Regelprogramms

und Handbetrieb (wird auf das Regelgerät

R54 aufgesteckt).

● Drehzahlüberwachung D: mittels Sensor und einem dazugehörigen

Induktivgeber auf dem Umfang des Rotors.

● Spülzone: verhindert bei Druckgefälle zwischen Zulufteintritt

und Fortluftaustritt die Mitrotation von Abluft auf die

Zuluft.

● Inspektionsdeckel: ermöglicht die Sichtprüfung von Motor

und Keilriemen.

Ausschreibungstexte

11.2 Sorptionsrotor

Rotationswärmeaustauscher zur Wärme­ und Feuchteübertragung

bestehend aus Rotor und Gehäuse:

Rotor

Die Speichermasse besteht aus gewickelten Lagen von

gewellten und glatten, korrosionsbeständigen Aluminiumfolien

mit Silikagel­Beschichtung zur Feuchteübertragung.

Daraus ergeben sich kleine, axial angeordnete, glatte

Kanäle zur laminaren Durchströmung der Luft. Außen wird

die Speichermasse durch den Rotormantel gehalten; innen

ist die Nabe mit den dauergeschmierten, wartungsfreien

Wälzlagern und der Achse. Der Rotor wird dauerhaft durch

innenliegende Speichen zwischen Rotormantel und Nabe

stabilisiert.

Die Speichermasse besteht aus korrosionsbeständiger

Aluminiumfolie, die zur Feuchte übertragung mit einem hochwirksamen

Sorptionsmittel beschichtet ist.

Gehäuse

Das Gehäuse ist zum Einbau in Lüftungsgeräte oder zum

Kanalanschluss geeignet. Die hochwertige umlaufende

Schleifdichtung auf beiden Seiten in den doppelt wirkenden

Aufnahmefedern reduziert die interne Leckage auf

ein Minimum. Als Quer dichtung wird eine Lippendichtung

verwendet. Im Gehäuse kann der Motor für den Antrieb des

Rotors montiert werden.

● Selbsttragende Konstruktion aus Aluzinc­Blech

● Konstruktion aus Alu­Strangpressprofilen mit

Verkleidungen aus Aluzinc­Blech

Optionen

● Antrieb A: 3­Phasen­Getriebemotor mit Keilriemenscheibe

und Keilriemen.

● Regelgerät R54: zur stufenlosen Regelung der

Drehzahl; Isolierklasse IP 54. Die Software beinhaltet

die Drehzahlüberwachung und den Intervall betrieb zur

Reinigung.

● Bedieneinheit B: ermöglicht die Änderung des Regelprogramms

und Handbetrieb (wird auf das Regelgerät

R54 aufgesteckt).

● Drehzahlüberwachung D: mittels Sensor und einem dazugehörigen

Induktivgeber auf dem Umfang des Rotors.

● Spülzone: verhindert bei Druckgefälle zwischen Zulufteintritt

und Fortluftaustritt die Mitrotation von Abluft auf die

Zuluft.

● Inspektionsdeckel: ermöglicht die Sichtprüfung von Motor

und Keilriemen.

27


Beiblatt für die Bestellung von

Rotationswärmeaustauschern

Firma:

Sachbearbeiter:

Kunden­Bestell­Nr.:

Rotor­Typ:

Datum:

28

fall A

Fall C

Einbausituation

� Fall A

� Fall B

� Fall C

� Fall D

Antrieb / Wippe

� Pos. 1

� Pos. 2

� Pos. 3

� Pos. 4

Abluft

Abluft

Zuluft

Zuluft

maße

Maß A = _______ mm

Maß B = _______ mm

Inspektionsdeckel

� nein

� 1 St. vorne

� 1 St. hinten

Spülzone

� nein

� ja (Drehrichtung rechts)

fall B

fall D

Einbaulage

� vertikal

� horizontal

� schräg

Zuluft

Besonderheiten

Zuluft

Abluft

Abluft

________________________

________________________

________________________

________________________

Luftführung übereinander

Blick in Richtung Abluft

Luftführung nebeneinander

Blick in Richtung Abluft


Verantwortung für

Energie und Umwelt

So lautet der Leitgedanke, unter dem die Hoval­Gruppe mit

Produktionsstätten und Vertriebsfirmen in über 50 Ländern

weltweit tätig ist. Das Unternehmen, gegründet im Jahr

1945, ist ein Pionier der Heiztechnik. Heute entwickelt und

produziert Hoval innovative Lösungen zur Maximierung der

Energieeffizienz und damit zur Schonung der Umwelt in

mehreren Produktbereichen:

Hoval Heiztechnik

Als Vollsortiments­Anbieter liefert Hoval innovative Systemlösungen

für die verschiedensten Energiequellen (Öl, Gas,

Stückholz, Pellets und Solar), aber auch Wärmepumpen.

Der Leistungsbereich erstreckt sich von der Wohneinheit bis

zum Hochhaus.

Hoval Wohnungslüftung

Mehr Luftkomfort und Heizenergie­Effizienz im Eigenheim:

Mit dem HomeVent ® setzt Hoval neue Maßstäbe für die

Luftqualität in Einfamilienhäusern und Wohneinheiten.

Hoval Hallenklima-Systeme

Frischluft zuführen, Abluft entsorgen, heizen, kühlen, Luft

filtern und verteilen – wie immer die Aufgabe aussieht, mit

Hoval Hallenklima­Systemen lässt sie sich mit geringem

Planungs­ und Installations­Aufwand maßgeschneidert

lösen.

Hoval Wärmerückgewinnung

Effizienter Energieeinsatz durch Wärmerückgewinnung.

Hoval bietet zwei unterschiedliche Lösungen an:

Plattenwärmetauscher als rekuperatives System sowie

Rotationswärmeaustauscher als regeneratives System.

Hovalwerk AG

Austrasse 70, 9490 Vaduz, Liechtenstein

tel + 423 399 24 00, fax + 423 399 27 31

info.lufttechnik@ hoval.com, www.hoval.com

Verantwortung für Energie und Umwelt

Art.Nr. 4 208 533 – 04 / 2009

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