SS05 09 Lueftungssysteme02€¦ · TGA Prof. Dr.#Ing. Dirk Bohne Folie 61 Einsatzgrenzen...
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Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Prof. Dr.Ing. Dirk Bohne Folie 1 Thema: Raumlufttechnik •Aufbau und Bezeichnung •Systeme •Zentrale Luftaufbereitung •Flächenbedarf von RLTZentralen •Luftkanäle •Dezentrale Fassadenlüftungsgeräte
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Thema: Raumlufttechnik
•Aufbau und Bezeichnung
•Systeme
•Zentrale Luftaufbereitung
•Flächenbedarf von RLT#Zentralen
•Luftkanäle
•Dezentrale Fassadenlüftungsgeräte
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• Außenluft Abkürzung AUL
• Umluft Abkürzung UML
• Zuluft Abkürzung ZUL
• Abluft Abkürzung ABL
• Mischluft Abkürzung MIL
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Symbole
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RLT AnlageRLT 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#Anlagemit 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
AvV ⋅⋅⋅⋅====••••
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.Ausreichendbreite 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
ZU
AU
400-550 mm
15
0-2
00
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 Akzeptanzeinfache Anpassung an Raumnutzung, Raumgröße~ Nachrüsten einfach~ variable LuftströmeRedundanz bei Störungenniedrigerer Energiebedarf~ kurze Luftwege, kleinere Druckverluste~ Lüftung bei Anwesenheitniedrigere Investitionskosten~ weniger zentrale Technik und Räume~ flexible Anpassung an Bedarfgrößerer architektonischer Freiraum~ kleinere Geschosshöhen~ weniger Schächte
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
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Fassade~ LüftungsgerätSchallschutz~ therm. Behaglichkeit# Heizen, Kühlen# Be# EntfeuchtungWärmeschutz# Zugluft~ LuftqualitätBrandschutz# definierter Außenluftstrom# Trennung Au# Fortluftströme# Luftfilterung# Hygiene, Wartung~ Geräuschpegel# Ventilatoren# Windgeräusche
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
Dezentrale Lüftung#Anforderungen
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~ > 0,6 : Vereisung,Kondensatnetz erf.
Kreuzstrom#WRG,Bypass; alternativ zentr.Abluft#WRG
neinWRG
FilterüberwachungVerbesserung Zuluft F7#Filterqualität
Gerätestaubschutz,F5; Wetterschutz
Filtern
Hygiene? Kosten fürBetrieb, Energie
Vorlauf 7 # 10°CKondensatnetz erf.Regelung, Nachheizen
neinEntfeuchten
Kühlen mit 7°CVorlauftemperatur
Zuluft auf RaumtempRaumkühlung
nein, wenn Kühllastdurch Außenluftakzeptabel
Kühlen
Hygiene, Komfort?Kosten für Betrieb,Energie
FeuchteregelungNachheizung
neinBefeuchten
Heizen nachts mitAußenluftbetrieb
mit Lüftung heizen,statische Raumheizung
FrostschutzZuluft aufRaumtemperatur
Heizen
FraglichKannMuss
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
Dezentrale Luftbehandlung
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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 feststellbareBeeinträchtigungen (Augen, Haut, Atmung) und geringe subjektiveBeschwerden# Raumlufttemperatur 20 – 22°C# bei niedrigen Raumtemperaturen und Feuchten ist die empfundeneLuftqualität am besten
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
Dezentrale Luftbehandlung
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Sommerliche Kühlung ohne Entfeuchtung
Feuchtepufferung im RaumAußenluftwechsel bei hohem Wassergehalt der Außenluftbegrenzen~ kleine Lüfterstufe~ Lüftung nur bei Anwesenheithöhere Kühlleistung auch ohne Kondensation möglich~ Erhöhung der sensiblen Raumkühlleistung# durch Beimischung von Raumluft zum Außenluftstrom# Außenluftstrom bleibt dabei gleich# Energiebedarf geringer als mit Kondensationzentrale Überwachung der KW#Vorlauftemperatur~ über Taupunkt der Außenluft
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
Dezentrale Luftbehandlung
Universität Hannover Fakultät Architektur und Landschaft Institut für Entwerfen und Konstruieren Abtl. TGA Prof. Dr.#Ing. Dirk Bohne Folie 56Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
Dezentrale Luftbehandlung
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Klappe bleibt / wird 100% geöffnetVentilator erhöht die Drehzahlwird der Unterdruck zu groß wird Ventilator abgeschaltet und Klappegeschlossen
Dezentrale Luftbehandlung
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
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Ventilator senkt DrehzahlKlappe drosselt Volumenstrom bis Vsoll erreicht
Dezentrale Luftbehandlung
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
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Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
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Dezentrale Luftbehandlung
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
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Einsatzgrenzen dezentraler mech. Lüftungkeine verkleinerte Abbildung einer zentralen Klimaanlage
~ Kombination mit zentraler Lüftung erforderlich, bei~ schlechter Außenluftqualität in unteren Geschossen~ innenliegenden Räumenwirtschaftliche Aspekte~ prinzipiell höhere Wartungskosten können durch geringere
Energiekosten (mehr als) ausgeglichen werden
~ prinzipiell höhere Investitionskosten dezentraler Lüftungsgeräte imVergleich zu Lüftungszentralen können durch
# Wegfall der Luftverteilung (Luftleitungen, Luftdurchlässe)# Einsparungen an Technikräumen, Funktionsflächen(mehr als) ausgeglichen werden
Dezentrale Luftbehandlung
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
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Dezentrale Luftbehandlung
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 63
Dezentrale Luftbehandlung
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 64
Dezentrale Luftbehandlung
Quelle: Dr. Roth, LTG Stuttgart 2004
