Dezentrale Luftbehandlung - Unics.uni-hannover.de

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Thema: Raumlufttechnik

•Aufbau und Bezeichnung

•Systeme

•Zentrale Luftaufbereitung

•Flächenbedarf von RLT-Zentralen

•Luftkanäle

Dezentrale Fassadenlüftungsgeräte

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• Außenluft

• Umluft

• Zuluft

• Abluft

• Mischluft

Abkürzung AUL

Abkürzung UML

Abkürzung ZUL

Abkürzung ABL

Abkürzung MIL

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Symbole

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RLT Anlage

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RLT Anlage

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Raumlufttechnische Anlagen werden

weiterhin eingeteilt in

• Nurluftanlagen

• Luftwasseranlagen

• Luftkältemittelanlage

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Schematischer Aufbau einer Ein-Kanal-RLT-Anlage

mit konstantem Volumenstrom

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Schematischer Aufbau einer Mehrzonen-Ein-Kanal-RLT-

Anlage mit Nacherhitzern und konstantem

Volumenstrom

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Schematischer Aufbau einer Mehrzonen-Ein-Kanal-

RLT-Anlage mit Mischklappen und konstantem

Volumenstrom

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Schematischer Aufbau einer Mehrzonen-Ein-Kanal-

RLT-Anlage mit Zusatzventilatoren und konstantem

Volumenstrom

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Schematischer Aufbau einer RLT-Ein-Kanal-Anlage mit variablem

Volumenstrom (die variable Luftmenge wird über

Mengeneinstellung in den Räumen angefordert, die Ventilatoren

sind drehzahlgeregelt)

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Schematische Darstellung Einer Zwei-Kanal-Anlage mit zusätzlichem

Minimalaußenluftanteil und konstantem Volumenstrom

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Schematischer Aufbau einer Induktionsklimaanlage

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Schematischer Aufbau einer Ein-Kanal-RLT-Anlage

(Lüftungsanlage) mit Wärmerückgewinnung im Kreislauf-

Verbund-System (KV-System)

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(Klima-Konvektoren) enthalten

Wärmetauscher in Form von Rippenrohren,

die mit Heizungswasser, im Sommer auch mit

Kühlwasser beschickt werden. Beim

Ausblasen der zentral aufbereiteten

Außenluft (der Primärluft P) wird auch

Raumluft R als Sekundärluft S infolge

Induktionswirkung ins Gerät gezogen und

dabei an den Wärmetauscherflächen

nachgeheizt bzw. nachgekühlt. Die

Sekundärluft erfüllt hierbei die Funktion der

Umluft.Nachts Beheizung ohne

Ventilatorbetrieb.

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Gebläsekonvektoren unterschiedlicher Bauart:

(a: Brüstungsgerät, b: Quellluftgerät, c: Deckengerät)

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RLT Zentrale

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Diagramme zur überschläglichen Ermittlung der erforderlichen Flächen und

Raumhöhen für RLT-Zentralen bei Aufstellung mehrerer Geräte für Luftströme bis

50m3/s gem. VDI 3803, oben für kleinere Anlagen, unten für größere RLT-Systeme

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Zentralgeräte für RLT-Anlagen werden

im Baukastenprinzip zusammengestellt

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Zentralgerät, zusammengesetzt aus

unterschiedlichen Komponenten

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Zentralgerät für RLT-Anlage

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RLT Zentralgerät BV BKRZ Frankfurt

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Zentralgerät mit Anschlüssen

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Funktion eines Radialventilators

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Wärmerückgewinnung im

rotierenden Wärmerad

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Wärmerückgewinnung mit

Kreuzstromwärmetauscher

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Zusammensetzung von Bauteilen

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Kühlung durch Befeuchtung

(Desiccant Cooling)

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Kanalnetzberechnung

Festlegung System: Niederdruck (2 ...12 m/s)

Hochdruck (15 ... 25 m/s)

Druckgefälle: Auslegung

- nach gleichm. Druckgefälle in

allen Leitungen

- Druckverbrauch

- konst. Geschwindigkeit

Geschwindigkeit in m/s

Komfort Industrie

----------------------------------

Außenluftjalousien 2...3 4...16

Hauptkanäle 4...8 8...12

Abzweigkanäle 3...5 5...8

Abluft- o. Umluftgitter 2...3 3...4

Berechnung

nach konstanter Geschwindigkeit


V =

v ⋅ A

v: Geschwindigkeit

A: Querschnittsfläche d. Kanals


V : Volumenstrom [m³/s]

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Die einzige horizontale

Verbindungsmöglichkeit vom Schacht

zum abgehängten Deckenbereich ist

bei A ungünstig schmal.Ausreichend

breite Schachtöffnungen im Bereich

der abgehängten Decke bei B

ermöglichen eine kreuzungsfreie

Anordnung von Zu- und Abluftkanälen

im Deckenbereich

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Vertikaler Versorgungsschacht zur Aufnahme von Luftkanälen

und Rohrleitungen. Sie sollten begehbar sein, um

Regelorgane, Absperrventile usw. warten zu können.

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Horizontal verlaufende Kanäle, Rohre und Kabel finden im

Hohlraum zwischen Rohdecke und abgehängter Decke Platz.

Durchfahrungen von Trägern, Balken und Unterzügen sind

dabei meist unvermeidlich.

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Stahlkonstruktionen Iassen sich Ieichter als Stahlbetonbalken

so ausbilden, gegebenenfalls auch nachträglich verstärken

bzw. auswechseln, daß sie für die Aufnahme von

Lüftungskanälen und Rohrleitungen geeignet sind.

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Schrägeisen und eine verstärkte Bügelbewehrung zur

Aufnahme von Querkräften erschweren die Anordnung

größerer Aussparungen seitlich neben Auflagern von

Stahlbetonbalken

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Bei normal belasteten Unterzügen (gleichmäßige Streckenlast)

eignet sich die Feldmitte wegen des Fehlens von Querkräften

am besten für größere Aussparunge

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Aussparungen mit abgerundeten Querschnittsformen

passen sich Stahlbetonkonstruktionen (Kräftefluß,

Bewehrung) besser an als Öffnungen mit rechteckigem

Querschnitt

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In Plattenbalken (A) Iassen sich größere Öffnungen vorsehen als in

einfachen Balken (B), weil bei ersteren die Deckenplatten zur Aufnahme

der Druckspannung herangezogen werden können. Die untere

Begrenzung der Öffnungen ergibt sich aus der erforderlichen

Betondeckung der Zugbewehrung.

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Druckverluste von Kanälen annähernd gleicher

Querschnittsfläche, aber unterschiedlicher Querschnittsform.

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Wo ausreichende Krümmungsradien nicht zu realisieren sind, können

eingebaute Luftleitbleche die Luftumlenkung günstig beeinflussen, so

daß sich die Druckverluste in vertretbaren Grenzen halten.

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Absorptions-Schalldämpfer. Kulissen aus Glas- oder

Mineralwolle wandeln Schallenergie infolge Reibung in

Wärme um.

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Fassadenlüftungsgerät

400-550 mm

AU

ZU

150-200 mm

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Dezentrale Lüftungsgeräte in den

unterschiedlichen Kombinationen:

die lüftungstechnischen

Funktionen sind in jedem

Einzelgerät integriert.

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warum dezentrale Lüftungstechnik ?

individuelleres Raumklima

~ bessere Akzeptanz

einfache Anpassung an Raumnutzung, Raumgröße

~ Nachrüsten einfach

~ variable Luftströme

Redundanz bei Störungen

niedrigerer Energiebedarf

~ kurze Luftwege, kleinere Druckverluste

~ Lüftung bei Anwesenheit

niedrigere Investitionskosten

~ weniger zentrale Technik und Räume

~ flexible Anpassung an Bedarf

größerer architektonischer Freiraum

~ kleinere Geschosshöhen

~ weniger Schächte

Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Quelle: Prof. Dr.-Ing. Dirk Roth, Bohne LTG Folie Stuttgart 2004 51


Dezentrale Lüftung-Anforderungen

Fassade

~ Lüftungsgerät

Schallschutz

~ therm. Behaglichkeit

- Heizen, Kühlen

- Be- Entfeuchtung

Wärmeschutz

- Zugluft

~ Luftqualität

Brandschutz

- definierter Außenluftstrom

- Trennung Au- Fortluftströme

- Luftfilterung

- Hygiene, Wartung

~ Geräuschpegel

- Ventilatoren

- Windgeräusche

Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Quelle: Prof. Dr.-Ing. Dr. Dirk Roth, Bohne LTG Folie Stuttgart 52004


Muss

Dezentrale Luftbehandlung

Kann

Fraglich

Heizen

Frostschutz

Zuluft auf

Raumtemperatur

mit Lüftung heizen,

statische Raumheizung

Heizen nachts mit

Außenluftbetrieb

Befeuchten

nein

Feuchteregelung

Nachheizung

Hygiene, Komfort?

Kosten für Betrieb,

Energie

Kühlen

nein, wenn Kühllast

durch Außenluft

akzeptabel

Zuluft auf Raumtemp

Raumkühlung

Kühlen mit 7°C

Vorlauftemperatur

Entfeuchten

nein

Vorlauf 7 - 10°C

Kondensatnetz erf.

Regelung, Nachheizen

Hygiene? Kosten für

Betrieb, Energie

Filtern

Gerätestaubschutz,

F5; Wetterschutz

Verbesserung Zuluft F7-

Filterqualität

Filterüberwachung

WRG

nein

Kreuzstrom-WRG,

Bypass; alternativ zentr.

Abluft-WRG

~ > 0,6 : Vereisung,

Kondensatnetz erf.

Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Prof. Dr.-Ing. Dirk Bohne Folie 53

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004


Dezentrale Luftbehandlung

Ist dezentrale Befeuchtung notwendig?

~ keine sicheren Grenzwerte für Minimalfeuchte

~ 30% rF mit gelegentlichen Unterschreitungen

aktuelle Forschungsergebnisse vom Fanger-Institut

- bei 5% und 15% rF über 5h messtechnisch kaum feststellbare

Beeinträchtigungen (Augen, Haut, Atmung) und geringe subjektive

Beschwerden

- Raumlufttemperatur 20 – 22°C

- bei niedrigen Raumtemperaturen und Feuchten ist die empfundene

Luftqualität am besten

Universität Quelle: Hannover Dr. Roth, Fakultät LTG Architektur Stuttgart und 2004 Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Prof. Dr.-Ing. Dirk Bohne Folie 54


Dezentrale Luftbehandlung

Sommerliche Kühlung ohne Entfeuchtung

Feuchtepufferung im Raum

Außenluftwechsel bei hohem Wassergehalt der Außenluft

begrenzen

~ kleine Lüfterstufe

~ Lüftung nur bei Anwesenheit

höhere Kühlleistung auch ohne Kondensation möglich

~ Erhöhung der sensiblen Raumkühlleistung

- durch Beimischung von Raumluft zum Außenluftstrom

- Außenluftstrom bleibt dabei gleich

- Energiebedarf geringer als mit Kondensation

zentrale Überwachung der KW-Vorlauftemperatur

~ über Taupunkt der Außenluft

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Dezentrale Luftbehandlung

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Dezentrale Luftbehandlung

Klappe bleibt / wird 100% geöffnet

Ventilator erhöht die Drehzahl

wird der Unterdruck zu groß wird Ventilator abgeschaltet und Klappe

geschlossen

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Dezentrale Luftbehandlung

Ventilator senkt Drehzahl

Klappe drosselt Volumenstrom bis Vsoll erreicht

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Prof. Dr.-Ing. Dirk Bohne Folie 59


Dezentrale Luftbehandlung

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Dezentrale Luftbehandlung

Einsatzgrenzen dezentraler mech. Lüftung

keine verkleinerte Abbildung einer zentralen Klimaanlage

~ Kombination mit zentraler Lüftung erforderlich, bei

~ schlechter Außenluftqualität in unteren Geschossen

~ innenliegenden Räumen

wirtschaftliche Aspekte

~ prinzipiell höhere Wartungskosten können durch geringere

Energiekosten (mehr als) ausgeglichen werden

~ prinzipiell höhere Investitionskosten dezentraler Lüftungsgeräte im

Vergleich zu Lüftungszentralen können durch

- Wegfall der Luftverteilung (Luftleitungen, Luftdurchlässe)

- Einsparungen an Technikräumen, Funktionsflächen

(mehr als) ausgeglichen werden

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Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004


Dezentrale Luftbehandlung

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Dezentrale Luftbehandlung

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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Dezentrale Luftbehandlung

Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004

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