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[1] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
schiller engineer ing
Energetische Inspektionen an Lüftungs- und Klimaanlagenauf Basis der EnEV 2007 / EnEV 2009 und im Kontext zu ergänzenden Normen
Dipl.-Ing. Heiko Schiller
schiller engineeringHamburgwww.schiller-engineering.cominfo@schiller-engineering.com
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Neuerungen der EnEV bezüglich Raumlufttechnik
• Stand EnEV 2007:
1. Einbeziehung der Raumluft- und Klimatechnik in die Bewertung der Energieeffizienz
(Jahresprimärenergiebedarf) durch DIN V 18599
2. Einzelanforderungen bei erstmaligem Einbau und wesentlichen Änderungen gemäß § 15
3. Umsetzung der EPBD-Forderung nach Inspektion von Klimaanlagen
• Veränderungen EnEV 2009:
1. Verschärfung des Anforderungsniveaus gegenüber EnEV 2007 um durchschnittlich 30 %
2. Überschneidungen mit dem Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG
3. Erweiterung der Einzelanforderungen § 15
4. Nachrüstvorschrift: Feuchteregelung bei Vollklimaanlagen
5. Regelungen zum Vollzug der EnEV (u. a. Prüfung der Inspektionsberichte, erweiterte
Verantwortlichkeit, Unternehmererklärungen)
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§15: Klimaanlagen und sonstige Anlagen der Raumlufttechnik
Anwendung: erstmaliger Einbau oder Erneuerung von Anlagen > 12 kW bzw. > 4.000 m³/h
(1) Strombedarf
– Begrenzung der spezifischen Ventilatorleistung auf SFP 4 („Specific Fan Power“) nach DIN EN 13779
– Ausnahme: Schwebstofffilter bei Sonderanwendungen
(2) Be- und Entfeuchtung
– Befeuchter müssen regelbar sein (Verdunstungsbefeuchter)
– Luftfeuchte muss direkt gemessen werden (keine Taupunktregelung)
– Sollwerte für Befeuchtung und Entfeuchtung müssen getrennt einstellbar sein
(3) Variable Volumenströme
– Bedarfsgerechte Volumenstromregelung bei Anlagen > 9 m³/h je m² Nutzfläche
– Vorraussetzung: geeignete Indikatoren (Bsp.: Zeit, Belegung, Last, CO2)
(4) ab EnEV 2009: Wärmerückgewinnung
– Klassifizierung H3 nach DIN EN 13053
(5) ab EnEV 2009: Dämmung von Kaltwasserleitungen
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Anforderungen der EBPD
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Aufgabenstellung des BBR-Forschungsprojektes
1. Abschätzung des Bestandes von Klimaanlagen und des CO2-Reduktionspotenzials
2. Methodik der Inspektion von Klimaanlagen nach Artikel 9 EPBD
3. Mindestanforderungen an die energetische Qualität von Klimaanlagen (Artikel 4 EPBD)
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Bestand von Klimaanlagen in Deutschland
Datenmaterial:• Studie Fraunhofer Gesellschaft aus 1981
• Statistisches Bundesamt
• SANIREV-Projekt 1997
• eigene Schätzungen und Extrapolationen
Ergebnisse für Sektor Handel, Verwaltung,
Dienstleistungen:
• ca. 37 % der Baufertigstellung RLT-konditioniert
• 279 Mio. m2 RLT-konditionierte Fläche
• durchschnittlicher Luftvolumenstrom 9 m3/(h m2) (?)
• durchschnittliche Anlagengröße 10.000 m3/h (?)
• ca. 250.000 bis 500.000 Anlagen
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Energieverbrauch von Klimaanlagen in Deutschland
Methodik:• Ausgangswerte: Studie FHG-ISI aus 1981
• Berücksichtigung des technischen Fortschritts
• Berücksichtigung der bereits eingesetzten Sanierung
Ergebnis:• Energieverbrauch RLT-Anlagen: 46 TWh (Stand 2002)
• entspricht durchschnittlich 165 kWh/m2
• Stromanteil: 28 %
• ca. 1,9 % des Gesamtprimärenergieverbrauchs BRD
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Anwendungsbereich der EnEV
EnEV 2009 § 1 Abschnitt (1):
Der Energieeinsatz für Produktionsprozesse in Gebäuden ist nicht Gegenstand dieser Verordnung.
Begründungen zur EnEV:
Absatz 2 § 1 dient der Klarstellung. Wird mit der Beheizung oder Kühlung von Räumen keine Konditionierung des Raumklimas bezweckt, fällt der entsprechende Energieeinsatz nicht unter die Richtlinie.
Auslegungsfragen DIBT – Staffel 9: Anwendung der Verordnung auf Tiefkühlhäuser
Tiefkühlhäuser bestehen u. a. aus Tiefkühlkammern; diese sind in der Regel Bestandteil der Kühlkette für verderbliche Lebensmittel. Sie dienen der Lagerung und gegebenenfalls auch der Herstellung der erforderlichen Temperaturzustände dieser Waren in diesem speziellen Prozess. Je nach Warenart kann dabei die Soll-Temperatur differieren; auch bei gleicher Soll-Temperatur kann darüber hinaus (je nach umgesetzter Warenmenge, spezifischer Wärmekapazität der Waren, Art und Anzahl der Lagervorgänge) der für den Kühlprozess erforderliche Energieeinsatz unterschiedlich sein. Die wärmetechnische Qualität des Gebäudes hat hierauf nur bedingt Einfluss. Es handelt sich um Energieeinsatz für Produktionsprozesse im Sinne von § 1 Abs. 1 Satz 2.
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Empfehlungen zur Abgrenzung Raumlufttechnik - Produktion
Wie ist das „Schutzziel“ der Anlage definiert?
1. Dient die Anlage dazu, den Aufenthalt von Personen
zu ermöglichen?
2. Werden produktionsbedingte Wärme- und
Schadstofflasten abgeführt, um erträgliche
Aufenthaltsbedingungen zu schaffen?
3. Ist grundsätzlich eine Substitution der Anlage durch
passive Gebäudeeigenschaften denkbar?
Raumlufttechnik: Anwendungsbereich EnEV
1. Dient die Anlage ausschließlich zum Lagern von
Gütern bei speziellen Raumklima-Sollwerten?
2. Sind produktionsbedingte Sollwerte (Temperatur,
Feuchte, Reinheit) Grundlage der
Anlagendimensionierung
3. Ist Substitution der Anlage durch passive
Gebäudeeigenschaften absolut undenkbar?
Produktion: kein Anwendungsbereich der EnEV
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Inhalt und Umfang der Inspektion nach § 12 EnEV
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Was bedeutet Inspektion im Sinne der EnEV?
Bestandteile der Instandhaltung (VDMA 24186) zur Bewahrung des Sollzustandes:– Wartung– Inspektion– Instandsetzung.
Energetische Inspektion nach § 12 EnEV:– Verbesserung der energetischen Eigenschaften?– Austausch der Anlage?– Alternativlösungen?
[12] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Zentrale Fragestellungen der energetischen Inspektion
Lassen sich die Lasten verringern?
Wie würde ein energetisch optimales Klimakonzept unter den vorhandenen Randbedingungen aussehen?
– Sollwerte, Nutzungsanforderungen– Systementwurf– Auslegung / Dimensionierung– Komponenteneffizienz– Energieversorgung– Betriebsweise
Lässt sich die vorgefundene Anlage unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ganz oder teilweise in ein optimales Klimakonzept überführen?
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Grundsätzliches zur energetischen Inspektion nach § 12
1. Der Verordnungsgeber stellt hohe Qualifikationsanforderungen an den Inspekteur (Hochschulabschluss + Berufserfahrung)
2. Der Verordnungsgeber lässt große Freiräume bei der Ausgestaltung der Inspektionsinhalte.
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Dokumentation als Voraussetzung für die energetische Inspektion
• Eine aussagefähige Dokumentation der technischen und funktionalen Anlagendaten ist die Voraussetzung für die energetische Inspektion
• Die Dokumentation umfasst nicht nur die technischen Daten der Anlage (Komponenten) sondern muss eine „Prüfung der Anlagendimensionierung“ ermöglichen.
• Die Bereitstellung der Dokumentationsbestandteile ist grundsätzlich Sache des Auftraggebers
• Der Inspektor hat die Dokumentation auf Plausibilität zu prüfen.
• Eine Vor-Ort-Begehung ist zwingend erforderlich.
• Die wesentlichen Daten sollten Bestandteil des Inspektionsberichtes werden.
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Checkliste Dokumentation
1. Angaben zum Gebäude2. Angaben zur Energieversorgung
• Wärme, Kälte, Dampf, KWK, erneuerbare Energien, Abwärme• Verbrauchsdaten
3. Angaben zur Klimaanlagea. Beschreibung der Versorgungsaufgabe:
• Temperaturen, Feuchten, Außenluftströme• Wärmquellen, Schadstoffquellen, Personenbelegungen• Nutzungszeiten, Verläufe, Gleichzeitigkeiten• Bauphysikalische Daten: Fassade, Sonnenschutz, Wärmeschutz
b. Klimasystem• Leistungsdaten der Komponenten, Datenblätter, Typenschildangaben• Effizienz der Wärmerückgewinnung, Ventilatoren, Kälteerzeugung
c. Betriebsweise• Betriebszeiten, Absenkungen• Volumenstromregelung• Regelung der thermischen Luftaufbereitung• Raumtemperaturregelung• Regelung der Kälteerzeugung
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• Digitale Verknüpfung von eigenen Erhebungen und Bestandsdokumenten
• Kombinationen aus Tabellen, Texten, Fotos, CAD und Scans
• Nutzung von Adobe PDF und Hyperlinks
• Archivierung auf CD-ROM / DVD
Beispiel
Vorschlag: Digitale Dokumentation
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Gliederung der Inspektionsinhalte
1. Prüfung der Kühllast2. Prüfung der Außenluftvolumenströme3. Prüfung der Raumklima-Sollwerte4. Prüfung der Komponentendimensionierung
5. Effizienz der Luftförderung6. Effizienz der Kälteerzeugung7. Effizienz der Wärmerückgewinnung8. Effizienz der Kälteverteilung9. Luftvolumenstromregelung10. Prozess der thermischen Luftaufbereitung11. Effizienz von Raumkühlsystemen (Übergabesysteme)
12. Beurteilung des Gesamtkonzeptes
Prüfung der Anlagendimensionierung
Effizienz wesentlicher Komponenten
Alternativlösungen
Rat
schl
äge
für V
erbe
sser
unge
n / A
usta
usch
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(1) Prüfung der Kühllast
• Haben sich Intensität und Dauer der internen Wärmequellen gegenüber dem Planungsstand verändert?
• Gibt es Vorschläge zur Verbesserung des sommerlichen Wärmeschutzes durch Sonnenschutzanlagen, Sonnenschutzgläser o. ä.?
• Können die Wärmebelastungen durch den Einsatz energieeffizienter Beleuchtung oder stromsparende Geräte reduziert werden?
• Lassen sich die Kühllasten ganz oder teilweise durch natürliche Lüftung abführen oder durch eine Sommernachtlüftung reduzieren?
• Kann durch Änderung der Raumluftströmung, z. B. durch Quellerfassungen die wirksame Temperaturdifferenz im Raum erhöht und dadurch der Luftvolumenstrom reduziert werden (vor allem bei hohen Räumen)?
• Vorschläge für mögliche Veränderungen der Raumklima-Sollwerte in Haupt- und Nebenbetriebszeit, mögliche Toleranzen für Temperatursollwerte (Abstand zwischen Heizen – Kühlen)
• Stichprobenartige Ermittlung der Kühllasten für repräsentative Zonen
Hilfsmittel / Grundlagen:- Kühllastregeln VDI 2078- Tabellenkalkulation
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(2) Prüfung der Außenluftvolumenströme
• Haben sich Veränderungen der Belegung oder Nutzung gegenüber dem Planungsstand ergeben, die Auswirkung auf die Mindestaußenluftraten haben?
• Haben sich Verordnungen, Normen oder Richtlinien verändert, nach denen die Mindestaußenluftraten zu dimensionieren sind
• Kann die Raumluftqualität auch durch natürliche Lüftung gewährleistet werden?• Kann durch eine veränderte Raumluftströmung, z. B. durch Quellerfassungen die gleiche Raumluftqualität auch mit
reduzierten Außenluftraten realisiert werden?• Stichprobenartige Ermittlung der Außenluftraten und Darstellung des Minderungspotenzials
Hilfsmittel / Grundlagen:- DIN EN 13779 / DIN EN 15251- DIN V 18599 – 10- Krankenhäuser: DIN 1946 - 4- Labore: DIN 1946 – 7- Sporthallen: DIN 18032- Fertigungsstätten: VDI 3902- Schwimmhallen: VDI 2089- …..- diverse Verordnungen- MAK-Werte, TRGS
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Wassergehalt in g/kg191817161514131211109876543210
Tem
pera
tur
in °C
40
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
100 %90 %
80 %
70 %
60 %
50 %40 %30 %20 %10 %
-15
-10
-5
0
5
10
15
h = 20 kJ/kg
25
30
35
4045
5055
6065
70
(3) Prüfung der Raumklima-Sollwerte
• Haben sich Veränderungen der Belegung / Nutzung gegenüber dem Planungsstand ergeben, die zu einer Neubewertung der Anforderungen an die Raumluftfeuchte führen?
• Haben sich die Anforderungen an die Feuchtetoleranzen von EDV-Anlagen oder anderer Prozesstechnik ergeben?• Gibt es im Versorgungsbereich einer Anlage mit Be- und/oder Entfeuchtung Raumzonen, für die keine
Feuchteanforderungen bestehen und die besser einer anderen Anlage zuzuordnen wären? • Kann auf die Luftbefeuchtung oder Luftentfeuchtung an Nacht- und Wochenendstunden verzichtet werden?• Kann auf Luftbefeuchtung oder Luftentfeuchtung generell verzichtet werden?• Sind in der Hauptbetriebszeit Toleranzen für die Raumluftfeuchte (Totband zwischen Befeuchten und Entfeuchten)
zulässig?
Hilfsmittel / Grundlagen:- diverse Normen und technische Regeln- Herstellerangaben für EDV-Anlagen, Prozesse
t,x-Korrelation für Deutschland (Stundenwerte)
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(4) Prüfung der Komponentendimensionierung
• Gegenüberstellung aller ermittelten Soll- und Ist-Werte• Nachrechnung Erhitzerleistung, Kühlerleistung, Ventilatorleistung, Befeuchterleistung für max. Heizfall und
max. Kühlfall
Wassergehalt in g/kg191817161514131211109876543210
Tem
pera
tur
in °C
40
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
100 %90 %
80 %
70 %
60 %
50 %40 %30 %20 %10 %
-15
-10
-5
0
5
10
15
h = 20 kJ/kg
25
30
35
4045
5055
6065
70KühlenDampfbefeuchter
Erw
ärm
en
Hilfsmittel / Grundlagen:- h,x-Diagramm- Tabellenkalkulation
[22] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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(5) Effizienz der Luftförderung
• Wurden die Ventilatoren regelmäßig gewartet und ist dies durch Wartungsprotokolle belegt?• Messung von Stromaufnahme, Druckerhöhung und Luftvolumenstrom sowie Berechnung der
Ventilatorkenngrößen psFP und ηSys
• Gegenüberstellung der gemessenen Ventilatorkennwerte und evtl. vorhandener Auslegungsdaten mit Bewertung• Wie sind die Druckverluste zu bewerten, z. B. anhand von Luftgeschwindigkeiten im Zentralgerät, Kanälen?• Wie ist die Luftdichtigkeit des Kanalnetzes zu bewerten?• Entspricht die Laufradgeometrie dem Stand der Technik und den Einsatzbedingungen?• Gibt es eine Drehzahlregelung und entspricht diese dem Stand der Technik?• Ist der Einsatz von Flachriemen oder direktgetriebenen Ventilatoren möglich und sinnvoll?• Ist die Einbausituation des Ventilators zu verbessern?
Hilfsmittel / Grundlagen:- Messung: Stromaufnahme, Gesamtdruckerhöhung, Luftvolumenstrom- Berechnung: SFP-Wert und Systemwirkungsgrad
[23] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Effizienz der Luftförderung
L
Wirk,elSFP V
Pp
=
)cos(3IUP Wirk,el ϕ⋅⋅⋅=
sys
gesLWirk,el
pVP
η
∆⋅=
Sys
gesSFP
pp
η
∆=
BezeichungZuluft-
ventilatorAbluft-
ventilator
Messwert Luftvolumenstrom [m³/h] 10.000 10.000
Messwert Druckerhöhung [Pa] 1.200 1.000
Messwert Stromaufnahme [A] 10,0 9,0
Pauschalwert cos (ϕ) [-] 0,85 0,85
Spannung [V] 400 400
Wirkleistung [kVA] 5,9 5,3
Systemwirkungsgrad [-] 0,57 0,52
Spezifische Ventilatorleistung pSFP [kW/(m³/s)] 2,12 1,91
Wirkleistung eines Ventilators
Spezifische Ventilatorleistung
Systemwirkungsgrad
Beispiel:
EinbauVentilatorRiemenMotorFUWirk,el
gesLsys P
pVη⋅η⋅η⋅η⋅η=
∆⋅=η
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(6) Effizienz der Kälteerzeugung
• Auswertung gegebenenfalls vorhandener Messdaten oder Betriebsstundenzähler• Wurde die Kältemaschine regelmäßig gewartet und ist dies durch Wartungsprotokolle belegt?• Beurteilung der Rückkühlung: Wartungszustand, Aufstellort• Lassen Effizienzsteigerungen durch ein anderes Rückkühlprinzip oder eine größere Rückkühlerleistung erzielen?• Können Kühlwassertemperaturen in der Übergangszeit variabel betrieben werden?• Ist die Verdampfungstemperatur der Versorgungsaufgabe angemessen? • Entspricht die Effizienz der Kältemaschine dem Stand der Technik oder sind effizientere Systeme verfügbar?• Wie erfolgt die Teillastregelung der Maschine und gibt es hier Verbesserungspotenzial?• Wie ist die Wärmedämmung von Rohrleitungen, Speichern und Armaturen einzuschätzen? • Ist die Realisierung einer freien Kühlung sinnvoll?• Lassen sich regenerative Kältequellen wie Grund- oder Oberflächenwasser technisch und wirtschaftlich sinnvoll
nutzen?
[25] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Bewertung der Effizienz der Kälteerzeugung nach DIN V 18599 - 7
– Qc,outg Jahresnutzenergiebedarf Kälte– EER: Nennkälteleistungszahl (energy efficiency ratio)– PLVAV mittlerer Teillastfaktor (part load value)– QC,f,elektr Endenergiebedarf Kompressionskältemaschine (elektrisch)
av
aoutgCelektrfC
PLVEERQQ
⋅= ,,
,,
Standardwerte EER für wassergekühlte Maschinen Standardwerte EER für luftgekühlte Maschinen
[26] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Teillastfaktoren der Kälteerzeugung nach DIN V 18599 - 7
(1) Kolben-/Scrollverdichter mit Zweipunktregelung taktend (EIN/AUS-Betrieb)
wasser-gekühlt
Kühlwassereintritt konstant 0,92
(2) Kolben-/Scrollverdichter mehrstufig schaltbar (mindestens vier Schaltstufen als Verdichterverbund)
wasser-gekühlt
Kühlwassereintritt variabel 1,74
(3) Kolbenverdichter durch Zylinderabschaltung wasser-gekühlt
Kühlwassereintritt variabel 1,09
(4) Kolben-/Scrollverdichter mit Heißgasbypassregelung wasser-gekühlt
Kühlwassereintritt konstant 0,56
(A) Kolben-/Scrollverdichter mit Zweipunktregelung taktend mit Pufferspeicher (EIN/AUS-Betrieb) luftgekühlt - 1,32
(B) Kolben-/Scrollverdichter mehrstufig schaltbar (mindestens vier Schaltstufen als Verdichterverbund) luftgekühlt - 1,43
Beispiel: Kolben- oder Scrollverdichtertrockene RückkühlungRaumkühlung, Nutzungsart Büro
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(7) Effizienz der Wärmerückgewinnung
• Gibt es Anlagen zur Wärmerückgewinnung?• Wurde die WRG-Anlage regelmäßig gewartet und ist dies durch Wartungsprotokolle belegt?• Lassen sich gegebenenfalls WRG-Anlagen nachrüsten (Platzangebot, Druckverluste)?• Wie ist deren Effizienz (Rückwärmzahl) einzuschätzen (DIN V 18599 )?• Lässt sich die Effizienz der WRG-Anlagen durch Ersatz / Erneuerung verbessern?• Ist eine Leistungsregelung der WRG möglich, um gegenläufiges Kühlen zu vermeiden?
[28] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Bewertung der Rückwärmzahl von Bestandsanlagen nach DIN V 18599 – 7
Luftvolumenstrom [m³/h] 10.000
Netto-Querschnittsfläche [m²] 1,20
Anströmgeschwindigkeit [m/s] 2,31
Kantenmaß Platten-WÜ [mm] 1.000
Plattenabstand s [m] 5
Verhältnis [-] 200
Rückwärmzahl: [-] 0,51
-
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
50 100 150 200 250 300
Kantenmaß / Plattenabstand s
Rüc
kwär
mza
hl
Plattenwärmeübertrager
Luftvolumenstrom [m³/h] 10.000
Netto-Querschnitt [m²] 1,20
Anströmgeschwindigkeit [m/s] 2,31
Bautiefe [mm] 375
Rückwärmzahl [-] 0,46
-
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100
Bautiefe [mm]
Rüc
kwär
mza
hl
Kreislauf-Verbund-System
[29] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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(8) Effizienz der Kälteverteilung
• Wurden Pumpen und Regelventile regelmäßig gewartet und ist dies durch Wartungsprotokolle belegt?• Aufnahme der Pumpenleistungen nach Primär- und RLT-Kreisen, Kühlwasserkreisen sowie
Sekundärkreisen für Raumkühlsysteme• Kennwertbildung gemäß EnEV 2007 (Referenzgebäude) [W/kW]• Ist die Dimensionierung der Pumpen angemessen?• Lassen sich Überströmungen verringern?• Ist ein hydraulischer Abgleich sinnvoll?• Sind die Pumpen drehzahlgeregelt
Referenzausführung EnEV 2009
[30] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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(9) Luftvolumenstromregelung
• Sind die Schaltzeiten der RLT-Anlage dem Bedarf angepasst?• Läst sich durch eine veränderte Zonierung der Anlage die Betriebszeit der Nutzungszeit besser anpassen?• Resultiert aus der Nutzung ein zeitlich veränderlicher Außenluftbedarf?• Lässt sich der Außenluftbedarf über Zeitprogramme oder Luftqualitätssensoren steuern?• Resultiert der Zuluftvolumenstrom aus der Kühllast und ist die Kühllast variabel?• Erscheinen die Sollwerte bei Konstant-Druck-Regelung plausibel oder wird Optimierungsbedarf gesehen?• Lässt sich die Anlage technisch auf Variabel-Volumenstrom-Betrieb umstellen und wenn ja mit welchen
Konsequenzen?• Lässt sich die Umluft-Außenluft-Steuerung bedarfsgerecht optimieren?
[31] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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(10) Thermische Luftaufbereitung
• Sind die bei der Begehung festgestellten Betriebszustände plausibel?• Sind mit der vorhandenen Regelungs- und Leittechnik Betriebsoptimierungen bzw. eine energieoptimierte
Betriebsführung möglich? • Fehlen elementar wichtige Messdaten (z. B. Luftvolumenstrom, Temperatur nach Mischkammer oder WRG),
um den Anlagenbetrieb überwachen und beurteilen zu können? • Sind Mischkammer – WRG – Erhitzer – Kühler in Sequenz geregelt, um gegenläufiges Heizen und Kühlen
zu verhindern?• Lassen sich getrennte Sollwerte für die maximale und minimale Luftfeuchte mit Feuchte-Totband vorgeben? • Liegt bereits eine direkte Feuchteregelung vor oder findet eine Taupunktregelung statt?• Kann die Außenluftrate zur freien Kühlung bis auf 100 % erhöht werden?• Werden Mischkammer und Wärmerückgewinnung mit h,x-optimierten Regelungsstrategien betrieben?
[32] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Beispiel: h,x-Strategie für Vollklimaanlage mit Mischkammer und Dampfbefeuchter
0 2 4 6 8 10 12 14 16 20x gW/kgtL
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35 t oC
-10-10
-5-500
551010
15152020
25253030
35354040
4545h=50 kJ/kgtLh=50 kJ/kgtL
55556060
65657070 7575
100 %
ϕ = 20 % 30 % 40 % 50 % 60 %
80 %
AU
ZU
Feld 1
Feld 2
dh/dx = hDA(1 + kDA/kKÜ)
[33] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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(11) Effizienz von Raumkühlsystemen (Übergabesysteme)
• Wurden die Temperatur-Sollwerte von Raumkühlsystemen sinnvoll nach unten begrenzt?• Ist gegenläufiges Heizen / Kühlen ausgeschlossen?• Kann die Kältebereitstellung für Räume, die über öffenbare Fenster verfügen, in der kühleren Jahreszeit
verriegelt werden?• Werden die Pumpen bedarfsgerecht geregelt und außerhalb der Betriebszeit abgeschaltet?• Erfolgt außerhalb der Hauptbetriebszeit eine Abschaltung
[34] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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(12) Beurteilung des Gesamtkonzeptes
• Kann das System durch passive Maßnahmen ersetzt oder in seiner Leistung reduziert werden? • Gestattet die Systemlösung eine bedarfsgerechte und energiesparende Belüftung, Beheizung, Kühlung, Be- und
Entfeuchtung?• Können alle Funktionen unabhängig voneinander optimal geregelt werden?• Wäre eine zentrale oder dezentrale Anlagentechnik sinnvoller?• Kann der Energietransport Wasser statt mit Luft erfolgen?• Welche Systemlösung wäre im Fall eines Neubaus oder einer Anlagenerneuerung zu empfehlen?• Lassen sich regenerative Energien technisch und wirtschaftlich sinnvoll nutzen? • Lassen sich KWK oder Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung technisch und wirtschaftlich sinnvoll nutzen?
[35] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Inspektionsbeispiel 1: Original - Lüftungsschema
[36] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Inspektionsbeispiel 1 – vereinfachtes Klimasystem-Schema
*
7.000 m³/h
5.000 m³/h
3.00
0 m
³/h
4.00
0 m
³/h
Messraum
3.000 m³/h
Nasslabor Dusche, Aufenthaltsräume
2.00
0 m
³/h
2.000 m³/h
[37] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Inspektionsbeispiel 1 - Messergebnisse
[38] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Inspektionsbeispiel 1 – Hinweise für Verbesserungen, Austausch, Alternativlösungen
Reihenfolge entspricht Priorität:
1. Einbau eines Zonennacherhitzers für die Warm-Zone
• Ausnutzung der freien Kühlung, Vermeidung von gegenläufigem Heizen und Kühlen
2. Nachrüstung Wärmerückgewinnung
• Kreislauf-Verbund-System mit Rückwärmzahl 45 %
3. Ersatz Zuluftventilator
• Verbesserung des gemessenen Systemwirkungsgrades von 40 % auf neu: 65 %
4. Teillastregelung Kälteerzeugung
• Komplette Erneuerung: Invertertechnik statt Heißgassbeipass-Regelung
[39] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
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Inspektionsbeispiel 1 – Quantifizierung des Einsparpotenzials
-
100
200
300
400
500
600
700
IST-
Zust
and
Zone
nnac
herh
itzer
WR
G
Ven
tilat
orau
stau
sch
Teill
astre
gelu
ngK
älte
Jahr
espr
imär
ener
gieb
edar
f [M
Wh]
Wärme Strom
spezifische Investitionskosten
-
20
40
60
80
100
120
IST-
Zust
and
Zone
nnac
herh
itzer
WR
G
Ven
tilat
orau
stau
sch
Teill
astre
gelu
ngK
älte
[ct/k
Whp
r]
[40] 09.06.2010: INSPEKTION VON KLIMAANLAGEN
schiller engineer ing
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