Weshalb müssen wir uns mit thermodynamischen Grundlagen von Luft und Feuchte auseinandersetzen?
Zu den wichtigen Grundfunktionen einer Lüftungsanlage gehört die Anpassung von Lufttemperatur und Luftfeuchte aufgrund der menschlichen Behaglichkeitsanforderungen
dies ist mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden
Wlche Bedeutung hat die Luft für das Leben auf der Erde?
ohne Luft kein Leben
Nutzung von Luft für die Atmung
Luft kann Wasser tragen
Aufnahme und Transport von Wasser
Entladung in Fom von Niederschlag
Was ist Luft und wie setzt sie sich zusammen?
Ein Gemisch verschiedener Gase, Dämpfe und Verunreinigungen
Luft ist eine Mischung von trockener Luft und Wasserdampf
78% Stickstoff
21% Sauerstoff
0,9% Argon
<0,1% CO2
Nennen Sie die Vorgänge der Luftbehandlung / Aufbereitung
Reinigung
Erwärmung
Kühlung
Befeuchtung
Entfeuchtung
(Mischen von Luftströmen)
Nennen Sie die verschiedenen Zustandsgößen der Luft
Temperatur
sensibler (fühlbarer) Wärmeanteil der Luft
Feuchtigkeit
Absolute Feuchtigkeit
g/kg
Relatife Feuchtigkeit
in der Luft vorhandene Dampfmenge im Verhältnis zur Sättigungs-Dampfmenge
Dichte
Dichte = Masse / Volumen
Spezifische Wärmekapazität
Wärmemenge, die erforderlich ist, um 1 kg Masse des Stoffes um 1 K zu erwärmen (J/kg/K)
Energieinhalt oder Enthalpie (Wärmeinhalt)
Druck
Druck der Luft auf die Erdoberfläche
Stoffstrom
Volumenstrom und Massenstrom
Was ist Enthalpie?
Energieinhalt bzw. Wärmeinhalt der Luft
Was ist das h,x-Diagramm (Mollier Diagramm) und wozu ist es gut?
psychrometrisches Diagramm für feuchte Luft
die zur Klimatechnik gehörenden Luft-Zustände und -Zustandsänderungen lassen sich grafisch darstellen und einfach berechnen
Was ist die Sättigungslinie?
Grenzlinie, auf der die Luft zu 100% gesättigt ist
es kann keinweiteres Wasser mehr aufgenommen werden (ohne dass es zur Kondensation kommt)
Was ist die Taupunktstemperatur (Sättigungstemperatur)?
je kälter die Luft, desto weniger Feuchtigkeit kann sie tragen
beim Abkühlen von Luft steigt deshalb der relative Feuchtigkeitsgehalt
bei Erreichen der Sättigungstemperatur liegt die relative Luftfeuchtigkeit bei 100%
die weitere Abkührlung würde damm zur Kondensatbildung führen
Praxisbeispiel: abends kühlt die Temperatur ab —> wenn die 100%-Grenze überschritten wird, entsteht Tau, Neben, Regen
Wann kommt es zu einer Verschiebung entland der Entalpielinie?
befeuchten der Luft ohne Energieaufwand (zum kühlen)
keine energetische Änderung
z.B. Befeuchten mit Wasserdampf, Sprühnebel (Wäscher)
Was versteht man unter der Feuchtkugeltemperatur?
gibt an, bis zu welcher Temperatur man Luft “passiv” (ohne Energieaufwand) abkühlen kann
also ohne Kälteanlage
Luft lässt sich so lange “passiv” befeuchten, bis die Sättigungstemperatur erreicht ist
Schnittpunkt mit der Sättigungslinie
Feuchtkugeltemperatur = Temperatur am Schnittpunkt der Isenthalpen mit der Sättigungslinie
Was kann man mithilfe der Dichte bestimmen?
Von welchen 3 Kriterien ist die Dichte der feuchten Luft abhängig?
man kann bestimmen, welcher Volumenstrom möglich ist
kältere Luft —> höhere Dichte —> geringerer Volumenstrom
3 Kiterien
Luftdruck
je nach Druck anderes h,x-Diagramm
höhere Temperatur —> geringere Dichte
Wasserdampfgehalt
steigender Wasserdampfgehalt —> geringere Dichte (deshaöb Linien nach rechtes geneigt)
Welche Luftzustandsgrößen lassen sich im h,x Diagramm ablesen?
Welche Zustandsänderungen können im Mollier-Diagramm dargestellt werden?
Entfeuchtung (Trocknung)
Mischen von Luft (keine wirkliche Zustandsänderung)
Wie funktioniert ein Wärmetauscher?
Wasser aus dem Vorlauf strömt in Wäremtauscher
metallische Lamellen erwärmen sich dadurch
Luft wird duch die erwärmten Lamellen geblasen und erwärmt sich beim Kontakt
—> Wärmeübertragung von dem warmen Heizwasser auf den kühleren Luftstrom
Was verteht man unter dem Baypass-Effekt?
verschiede Luftschichten der durchströmenden Luft erwärmen sich unterschidlich startk
die Luftschicht, welche genau mittig durch den Spalt strömt ist weiter von den wearmen Oberflächen entfernt (hat keinen Kontakt zu den Oberflächen) —> erwärmt sich nicht so stark
je größer der Spaöt, desto kühler die Luftschicht mittwig zwischen den Lamellen
hinter dem Wärmetauscher vermischen scih die Luftschichten
—> Luft erreicht somit hinter dem WT nicht die theoretisch maximal mögliche Temperatur
—> Luft ist etwas kälter als Oberflächentemperatur des WT
nennen Sie 2 Möglichkeiten zum Kühlen von Luft
Oberflächenkühlung
Vorbeiführen an kühlen Oberflächen
2 Möglichkeiten der Oberflächenkühlung
Flächen über Taupunktstemperatur (trocken)
Flächen unter Taupunktstemperatur (nass)
Verdunstungskühlung
Versprühen von Wasser im Luftstrom
kühlen wird mit befeuchten kombiniert
Was versteht man unter Verdunstungskühlung / Nasskühlung?
Wie wird dies realisiert?
aktive Befeuchtung trockener Luft mit Wasser
Zugabe von Dampf oder Versprühen von Wasser in der Klimakammer (Wäscher)
Mögliche Realisierung
Befeuchtung mit umlaufender Wassermenge
Befeuchtung mit variabler Wassertemoeratur
Was versteht man unter Lufttrocknung?
Wie wird diese umgesetzt?
Verringerung des Wassergehaltes der Luft (absolute Feuchtigkeit)
3 Möglichkeiten
Kühlung der Luft mit Wasserausscheidung (Unterkühlungsmethode)
Adsorbtion des Wassers durch Adsorbtionsstoffe (z.B. Kieselgel)
Beimischen trockener Luft
Zustandsänderungen im Mollier-Diagramm?
Last changed3 months ago