Auslegungsbeispiel Passiver Kühlkonvektor | Beispiel AECBU 28 Vorgaben zur Berechnung > berechnen Sie ∆m > ermitteln Sie q · K(spezif.) > erf. berippte Länge L(berippt) > erf. berippte Länge L(berippt) > Gerätebreite B 45 cm > Gerätebreite B 60 cm > Auswahl des Kühlkonvektors > Wassermassenstrom m · W > ermitteln Sie ∆p · W(spezif) > ges. wasserseit. Druckverlust > Kühlleistung der Zuluft > Aufgabe Ein Büroraum, mit einer sensiblen Kühllast Q · K(sen) = 1.200 W, soll mit zwei <strong>passive</strong>n <strong>Kühlkonvektoren</strong> Typ AECBU gekühlt werden. Zusätzlich wird der Raum mit vorkonditionierter Primärluft versorgt. Die <strong>Kühlkonvektoren</strong> sollen in 2,7 m Höhe in der Zwischendecke installiert werden. Die erforderliche Zuluftrate wird durch eine Lüftungsanlage dem Raum zugeführt. Das Raumvolumen beträgt ca. 80 m³. · Kaltwassertemperaturen: tW1 = 17°C <strong>und</strong> tW2 = 19°C · Raumtemperatur: tR = 26°C · Zulufttemperatur: tL(ZU) = 18°C · max. mögliche Einbaulänge L(ges) beträgt 5,50 m · die Zuluftrate V· L(ZU) soll, bei ca. 3-fachem Raumluftwechsel, 240 m³/h betragen · Kühlleistung Q · K(sen) = 600 W pro Kühlkonvektor Lösung in einzelnen Schritten 1. Berechnen Sie mit der Formel 1 die mittlere Temperaturdifferenz ∆m (tW1 + tW2)°C ∆m[K] = tR - = 26 - 2 2. Aus Abb. 24.4 erhalten Sie bei ∆m = 8 K für die Gerätebreiten 45 <strong>und</strong> 60 folgende spezifische Kühlleistungen qK(spezif.): · (Gerätebreite 45) q· K(spezif) = 180 W/m · (Gerätebreite 60) q· K(spezif) = 270 W/m 3. Errechnen Sie die erforderliche, berippte Länge der <strong>Kühlkonvektoren</strong> · a) (Gerätebreite 45) L(berippt) = Q · K(sen)[W]: q · K(spezif)[W/m] = 600 W : 180 W/m ≈ 3,33 m · b) (Gerätebreite 60) L(berippt) = Q · K(sen)[W]: q · K(spezif)[W/m] = 600 W : 270 W/m ≈ 2,22 m Folgerung nach Abb. 24.3: · für a) Best.-Nr. AECBU3545, Gerätelänge L(ges.) = 35 dm > entspricht L(berippt) = 3,3 dm · für b) Best.-Nr. AECBU2560, Gerätelänge L(ges.) = 25 dm > entspricht L(berippt) = 2,3 dm 4. Wählen Sie den erforderlichen Kühlkonvektor aus Schritt 3 Beide <strong>Kühlkonvektoren</strong> sind von der Einbaulänge möglich. Für die weitere Rechnung entscheiden wir uns für die Lösung »b« (Bestell-Nr. AECBU2560 _ _ _ OS) Installierte Kühlleistung Q · K(sen) = 270 W/m · 2,3 m = 621 W (gefordert 600 W) Wasserseitiger Druckverlust 5. Überschlägige Berechnung des Wassermassenstroms mit der Formel 4 m˙ W[kg/h] = 860 · 17°C + 19°C 2 q˙ (spezif) [kW/m] · L(berippt)[m] tW2 - tW1 [K] 6. Berechnung des gesamten, wasserseitigen Druckverlustes mit der Formel 5 · Aus Abb. 24.5 lesen Sie bei mW = 267 kg/h einen spezif. Druckverlust ∆pW(spezif) = 1,9 kPa/m ab. · Der ausgew. Kühlkonvektor AECBU 2560 hat eine berippte Länge L(berippt) = 33 dm = 3,3 m ∆pW(ges)[kPa] = ∆pW(spezif)[kPa/m] · L(berippt)[m] = 1,9 kPa/m · 2,3 m = 4,37 kPa Luftseitige Kühlleistung 7. Die über die notwendige Zuluft, 240 m³/h, eingebrachte zusätzliche Kühlleistung errechnet sich wie folgt: Bitte beachten Sie > Hinweis! Werden für Lufteintritt <strong>und</strong> Luftaustritt <strong>TTC</strong> Gitter verwendet, muss die errechnete Kühlleistung mit Korrekturfaktoren korrigiert werden (siehe Planungsunterlage Modultherm). = 8 K } Hinweis! In Büroräumen sollte die spezif. Kühlleistung von 250 W/m aus Gründen der Behaglchkeit nicht unterschritten werden. 0,27 kW/m · 2,3 m = 860 · = 267 kg/h 2 K 240 (m³/h) · 1,2 (kg/m³) · 1 (kJ/kg·K) · 8 (K) Q 3600 · K(Luf)[kW] = = 0,64 kW Technische Änderungen vorbehalten · Stand 10/2010
Technische Änderungen Änderungen vorbehalten · Stand 10/2010 Mollier h,x-Diagramm 45 40 35 30 t L [°C] 25 20 15 10 5 0 - 5 -10 -15 1,15 Dichte in kg/m 3 1,20 1,25 1,30 1,35 -10 -5 2 0 3 5 10 4 0,1 15 5 20 Mollier h,x-Diagramm Barometerstand 1013 mb 6 25 7 0,2 Behhaglichkeitsfeld 30 8 35 9 10 40 11 0,3 45 12 50 0,4 0,5 relative Luftfeuchte = 0,8 Enthalpie in kJ/kg 13 14 55 0,6 15 60 0,7 16 Feuchtigkeitsgehalt x in g/kg trockene Luft -500 0 in kJ/kg dh dx 500 4200 1000 4000 3500 1500 0,9 65 17 3000 2500 2000 1 18 29