Lüftungs- und Kühlungsanlagen

Übersicht Lüftungsanlagen im Gebäude:

Notwendigkeit - Lüftungsanlagen:

• Abführen von Luftverunreinigungen

• Sicherung hygienische Mindestluftrate

• Abführen von Be- und Entfeuchtungslasten

• Abführen von Heiz- und Kühllasten

• Schutzdruckhaltung

• Entrauchung

• Prozesslüftungsanlagen (Labor/Industrie)

Anwendung - Lüftungsanlagen:

bei

• hohen Wärmelasten /hoher Nutzung

• starker Geräusch-, Geruch- und Abgasbelastung

• extremen Windverhältnissen

• fensterlosen Räumen

• hohen Anforderungen an Raumklima (z.B. Museum)

Notwendigkeit - Kälteanlagen:

• wenn baulicher Schutz nicht reicht

• bei Gefahr Überhitzung der Räume

• in Wohngebäuden vermeidbar

• in Nichtwohngebäuden nutzungsabhängig

• zur Sicherung spezieller Prozesse

Technisches Prinzip:

1) Abluftsystem mit Einzelventilatoren

2) Abluftsystem mit Zentralventilatoren

3) Zuluftsystem mit Zentralventilatoren

4) Zuluftsystem mit Raumgeräten

5) Zu- und Abluftsystem mit Wärmerückgewinnung

Systemübersicht Heizungsanlage:

RLT- Anlage:

1) Ventilator

2) Wärmetauscher

3) Filter

4) Schalldämpfer

5) Klappe

6/7) Wärmerückgewinnung

Luftvolumenstrom = pro Zeiteinheit gefördertes Luftvolumen in m³/h

RLT-Zentralen:

• eigener Technikraum bei mehr als 3 Geschossen

• z.T. eigenes Technikgeschoss mit Heizungsanlage, Kälteanlage

• muss gut an Vertikalschacht anbindbar sein

• gute Anbindung an Hauptversorgungsstellen

• Platzbedarf anhand VDI 2050-4

• Kennwerte für Platzbedarf: Volumenstrom + Art der Luftbehandlung

Fehler bei Raumbelüftung:

• zu geringer Abstand bei Luftauslässen

• Luftauslässe ungünstig platziert

• Volumenstrom zu gering ( nicht alle Bereiche versorgt)

• Volumenstrom zu hoch ( Zugerscheinungen)

• Luft in falsche Strahlrichtung

Kältemittel:

• wird Kreislauf zugeführt

• verdamoft auf niedrigem Druck- und Temperaturniveau

• entzieht Umgebung dabei Wärme ( = Verdunstungskühlung)

• Dampf wird wieder verdichtet —> gibt Wärme wieder ab

• Verflüssigung und Neustart Prinzip

erforderliche Eigenschaften Kältemittel:

• hohe Verdampfungsenthalpie

• nicht brennbar /explosiv

• chemisch beständig

• umweltverträglich / nicht toxisch

• preiswert

Kältemittel - Beispiele:

• Kohlendioxid, Kohlenwasserstoff, Ammoniak ( natürliche)

• FCKW (ozonschädigend —> nicht mehr üblich)

• HFCKW - Fluorkohlenwasserstoff (heute gängig)

“Je kleiner die Differenz zwischen Verdampfungtemp. und Kondensationstemp., desto höher ist die Effizienz.”

—> bestes Kältemittel: Kohlendioxid (R744)

indirekte Kälteerzeugung:

• Kältemittel und separater Kälteträger

• Kälteträger: Wasser, Sole, Luft

• Temperaturniveau des Kältemittels wird auf Träger übertragen

• großer Anlagenaufwand

• geringe Menge Kältemittel

direkte Kälteerzeugung:

• 1 Kreislauf —> Kältemittel = Kälteträger

• ungünstig für Direktversorgung

• länge Kältemittelversorgung —> große Mengen an Kältemittel nötig

Kompressionsanlagen:

• überwiegend eingesetzt

• elektrisch betrieben

• Einsatzbereiche: Kühlschrank, Autoklima, Klimatechnik

• Kältemittel durch Variation des Drucks verflüssigen oder verdampfen

  = Verdunstungskühlung

Passive Kühlung:

• natürliches Senken

• Energiebedarf für Hilfsenergie

• Quellen: Grundwasser (10-14°C), Oberflächenwasser, Erdreich (< 10-20m)

• Herausforderung: schwankende Temp. der Quellen

• natürliche Verdunstungskühlung durch versprühen von Wasser in Zu- oder Abluft

• Nutzung direkter Wärmeabfuhr über Erdreich (Luftansaugung)

Gegenüberstellung:

Kühllast:

• für heiße Phase

• schwankendes Klima (instationär)

• Speicherfähigkeit entscheidend

Hauptelemente:

• Wärmeeinträge durch Solarstrahlung

• interne Gewinne

• Verluste/Gewinne durch Lüftung

• Transmission

Heizlast:

• für kalte Phase

• konstantes Klima (stationär)

• Speicherfähigkeit irrelevant

Hauptelemente:

• Transmissions- und Lüftungsverluste

• Strahlungsgewinne und interne Gewinne vernachlässigt