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Thema: Raumströmung

Grundlagen

Induzierte Luftstrahlen

Raumströmungsbilder

Mischluft

Quellluft

Luftdurchlässe

Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Prof. Dr.-Ing. Dirk Bohne Folie 1


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Als Raumströmung

wird das durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten

und Richtungen bezeichnete „Bild“ der

Strömung im Raum bezeichnet.

Luftwalze, verursacht durch eine horizontalen

Zuluftstrahl unter der Decke.

Das Empfinden einer RLT-Anlage wird hierdurch

wesentlich geprägt.

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Raumströmung – Begriffe

Eine Luftströmung im Raum wird durch Luftauslässe geprägt.

Die Geschwindigkeit und Temperatur der ausströmenden

Luft bildet eine sogenannte ...

Mischlüftung

Wenn durch Induktion neben dem austretenden Luftstrom

Sekundarluft „mitgerissen wird“:

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Bei energiearmer, langsam ausströmender Luft spricht

man von Verdrängungsströmung.

(Impulsarme Strömung)

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Thermisch induzierte Strömung: die Quellluftströmung

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Mischlüftung

ist die am meisten

verbreitete Art der Raumströmung. Zuluft

tritt über hochinduktive Durchlässe in den

Raum ein und erreicht den Auslass über

gekrümmte Strömungspfade. Die Kontrolle

der Konzentration erfolgt über das

Verdünnungsprinzip.

Verdrängungslüftung basiert

auf der Verdrängungs- (Kolben-) Strömung

und ist aus der Reinigungstechnik

bekannt. Zuluft tritt über laminare Durchlässe

in den Raum ein und erreicht den

Auslass über mehr oder weniger geradlinige

Strömungspfade. In der kontrollierten

Zonestellen sich verhältnismässig

hohe Luftgeschwindigkeiten ein, was

aber wegen der kleinen Turbulenzgrade

nicht kritisch ist. Die Verunreinigungen im

Raum werden von der Strömung

und weggeführt.

Quellüftung entsteht, wenn

Personen oder andere Wärmequellen

die Verdrängungsströmung antreiben.

Die Quellüftung ist im Gegensatz zur

Verdrängungslüftung eine Komfortlüftung

mit niedrigen Luftgeschwindigkeiten.

Wenn der induzierte Luftvolumenstrom

groß ist im Vergleich zum Zuluftvolumenstrom,

entsteht infolge Rückströmung eine

der Mischlüftung ahnliche Strömung.

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Mischlüftung

Vorteile

• Gute Regulierbarkeit

• Kühlleistung bis 60 W/m² möglich

• Grosse Auswahl von Zuluftdurchlässen

(je nach Anwendung und

Wünschen des Planungsteams)

• Problemlos mit einem Kühldeckensystem

kombinierbar

• Sehr gute Ausnutzung der freien

Kühlung

Nachteile

• Tiefere Einblastemperaturen im

Vergleich zur Quellüftung

• Leicht höherer Energiebedarf im

Kühlfall als Quellüftung

• Gleichmässige Konzentration der

Schadstoffe im gesamten Raum

(ε v


Quellüftung

Vorteile

• Hohe thermische Behaglichkeit (insbes.

Niedrige Luftgeschwindigkeiten und Turbulenzgrade

im Aufenthaltsbereich)

• Wirksame Schadstoffentfernung (Verunreinigungsabtransportwirksamkeit

ε v < 1)

• Gute Ausnutzung der freien Kühlung

• Problemloser Betrieb mit variablem Zuluftvolumenstrom

• Verringerter Energiebedarf da nur Kühlung

des Aufenthaltsbereichs

• Problemlos mit einem Kühldeckensystem

kombinierbar (Erhöhung der Behaglichkeit

dank Strahlungskühlung)

Nachteile

• Beschränkte Kühlleistung für Räume mit

hohen thermischen Lasten (Grenze liegt bei

ca. 25 W/m² Kühlleistungsbedarf, ansonsten

wird der Temperaturgradient im Aufenthaltsbereich

zu gross)

• Nur für Kühlung und nicht für Heizung geeignet

• Bei Kombination mit Kühldecke schlechte

Ausnützung der kühlen Aussenluft

• Kühldeckenbetrieb zerstört das charakteristische

Temperaturprofil und reduziert daher

die Vorteile der Quellüftung bezüglich

Raumqualität.

• Grosse Zuluftdurchlässe

• Genutzte Räume nicht frei möblierbar

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S t r ö m u n g s b i l d m i t P r i m ä r -

u n d S e k u n d ä r w i r b e l , v e r u r -

s a c h t d u r c h e i n e n Z u l u f t -

s t r a h l v o m B o d e n s e n k r e c h t

n a c h o b e n .

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Die Quellüftung ist charakterisiert

durch:

• Impulsarmer Lufteintritt meist im Bodenbereich

• Zulufttemperatur ist kleiner als die

Raumlufttemperatur

• Abluftabsaugung im Deckenbereich

• Wärmequellen im Raum

• Summe der Konvektionsströme der

Wärmequellen ist größer als der Zuluftvolumenstrom.

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Prinzipdarstellung

Quelluft und Wärmequelle

Auftriebsströmung und

Luftgeschwindigkeiten

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Luftauslass für Quellüftung

Nahzone > 0,2 m/s

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Systembild Büroraum mit Quellüftung

und Deckenkühlung

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Saalbelüftung Mischlüftung

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Saalbelüftung Quelllüftung

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Q u e l l a u s l a s s f ü r W

a n d a n b a u

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Q u e l l a u s l a s s f ü r S o c k e l a n b a u

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B o d e n q u e l l a u s l a s s

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R e c h t e c k i g e r Q u e l l a u s l a s s

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