Gebäudetechnik T e c h n i s c h e r G e s a m T k ata l o G 2 015/ 16 Gebäude TemperierunG, energieb e r e i T s T e l l u n G u n d G e ot h e r m i s c h e energiege winnung Auszug COMPACTLINE
COMPACTLINE passive Kühlbalken für gewerblich genutzte Gebäude Systembeschreibung/Einsatzbereiche die passiven kühlbalken (kühlkonvektoren ohne Zulut) des modells compactline werden zur abfuhr von hohen wärmelasten bzw. zur klimatisierung von gewerblich genutzten Gebäuden eingesetzt, wie z.b.: büros banken hotels restaurants einkaufszentren produktions- und messehallen durch die modulare bauweise und die variable Gestaltung sind die kühlbalken sowohl für neubauten als auch für die installation in bereits bestehende Gebäude ideal geeignet. kühlbalken werden mit gekühltem wasser in geschlossenen kreisläufen betrieben und sind daher energieeizienter als konventionelle lutgestützte klimaanlagen. passive kühlbalken funktionieren auf dem prinzip der freien konvektion (abgekühlte lut sinkt nach unten) und benötigen daher keinerlei bewegliche Teile, sodass keine Geräusche entstehen. Zu den geringen betriebskosten von kühlbalken kommen die durch den geringen materialaufwand sehr niedrigen investitionskosten und das bei sehr hoher kühlleistung. Je nach raum- und deckendesign können die elemente freihängend oder deckenbündig eingebaut werden. kühlbalken können auch in kombination mit kühldecken zur erhöhung der kühlleistung eingesetzt werden, und das bei gutem raumkomfort. dabei können dieselben kaltwassertemperaturen verwendet werden. Freihängende compactline kühlbalken von Zent-Frenger architektonisch gut eingefügt Funktionsprinzip der COMPACTLINE Kühlbalken passive kühlbalken funktionieren auf Grund der schwerkrat der abgekühlten raumlut im kühlbalken, welche langsam nach unten in den aufenthaltsbereich sinkt und der nachströmenden warmen raumlut in richtung des deckenbereiches. durch diese freie konvektion der raumlut entsteht, bei richtiger position der kühlbalken, eine raumlutwalze, die für die hohe kühlleistung von passiven kühlbalken nötig ist. der efekt der raumlutwalze wird zusätzlich durch den entstehenden leichten unterdruck im Eintritt Wasser Austritt Wasser Freier Querschnitt (offen), Lochblech, Streckmetallgitter oder Kunststoffraster (Blende) Decke Lamellenwärmetauscher Ihr Plus hohe kühlleistung Geringe investitions- und betriebskosten angenehmes raumklima im Gegensatz zur konventionellen klimaanlage keine staubaufwirbelung keine Geräuschentwicklung wartungsarm kühlbalken verstärkt. der unterdruck entsteht durch die kühle lut im kühlbalken und saugt dabei die warme lut aus dem deckenbereich an. Gehäuse Gewindestangen oder Drahtseile Nachströmende warme Raumluft Funktionsprinzip von passiven kühlbalken Gekühlter Raum Fußboden 64 ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG
Konstruktion Aufbau ein compactline kühlbalken besteht aus einem weiß pulverbeschichteten, verzinkten stahlblechgehäuse (abweichend Typ pao unlackiert, optional schwarz) mit innenliegendem wärmeübertrager bestehend aus einem aluminiumlamellenpaket und integriertem kupferrohrmäander. die kühlbalken sind mit drei unterschiedlichen blenden erhältlich. somit ist der lutaustritt nach architektonischen anforderungen wählbar. detail eines kühlbalkens qualitativ hochwertige Verarbeitung Kühlbalkentypen Kühlbalken ohne Blende und ohne Stirnbleche kühlbalken ohne blende und stirnbleche werden dort eingesetzt, wo sie entweder nicht sichtbar sind (z.b. oberhalb lutdurchlässiger decken zur unterstützung von kühldecken) oder wo die optik eine untergeordnete rolle spielt (z.b. freihängend in produktionshallen). Kühlbalken mit Blende und Stirnblechen kühlbalken mit blende und stirnblechen werden hauptsächlich in büroräumen eingesetzt. dabei erfolgt der einbau entweder deckenbündig oder frei im raum hängend. Typ PAH kühlbalken mit lochblech als blende lochblech: lochung rv 4-5 rundloch Ø 4 mm, abstand 5 mm, lochung versetzt, freier Querschnitt ca. 58 % Typ PAR kühlbalken mit kunststofrastergitter als blende kunststofrastergitter: wabe 13 x 13 mm, freier Querschnitt ca. 80 % Typ PAO kühlbalken ohne blende und ohne stirnbleche Typ PAS kühlbalken mit streckmetallgitter als blende streckmetallgitter: masche 22/12/2,5/1,5 mm, freier Querschnitt ca. 58 % ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG 65
Hinweise zur Einbauposition von COMPACTLINE Kühlbalken Empfohlene Anordnung im Raum wenn kühlbalken frei im raum positioniert werden, sollte der abstand zur rohdecke mindestens ein Viertel der balkenbreite betragen. bei der anordnung von kühlbalken in der nähe von wänden sollte der lichte abstand zwischen rohdecke und kühlbalken mindesdie kühlbalken sollten so angeordnet werden, dass sich keine arbeitsplätze direkt darunter beinden. dadurch ist sichergestellt, dass die absinkende kühle lut den raum mit maximaler behaglichkeit für den nutzer kühlt. kühlbalken parallel zur gegenüberliegenden warmen außenfassade kühlbalken rechtwinklig zur warmen außenfassade Anordnung unter der Decke tens die hälte der balkenbreite betragen. bei deckenbündigem einbau (in abgehängte decken) sind rückströmlächen in der unterdecke vorzusehen. der rückströmquerschnitt dieser Flächen (freier Querschnitt zur nachströmung der zu kühlenden lut) sollte mind. 30 % der Gesamtkühlläche (l x b des kühlbalkens) betragen. der rückströmquerschnitt kann dabei dem freien Querschnitt der lutdurchlässigen abgehängten decke bzw. dem umlaufenden Zuströmquerschnitt des kühlbalkens entsprechen. mind. 0,25 x B mind. 0,5 x B B mind. 2 x B B Freie installation unter der decke einbau in die Zwischendecke mit lutdurchlass einbau in geschlossene decke strömung durch schlitze 66 ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG
Auslegung Kühlleistung nach EN 14518 die kühlleistungswerte der compactline kühlbalken Typ pao und Typ par mit einer Gehäusehöhe h = 150 mm können aus diagramm 1 entnommen werden. die leistung in watt pro meter (lamellenpaketlänge) wird in abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren wassertemperatur und der raumluttemperatur abgelesen. Diagramm 1: COMPACTLINE Typ PAO und Typ PAR mit H = 150 mm längenbezogene Kühlleistung nach EN 14518 leistungsreduktion auf abgelesene diagrammwerte für andere compactline kühlbalkentypen und -ausführungen. Typ Gehäusehöhe [mm] pah 150 3 pas 150 3 pao 100 13 par 100 13 pah 100 16 pas 100 16 Leistungsreduktion [%] ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG 67
Diagramme zu Druckverlust berechnung Diagramm 2: Wasservolumenstrom Diagramm 3: Druckverlust des Lamellenpakets pro lfm Diagramm 4: Druckverlust der Formteile eines Kühlbalkens 68 ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG
Diagramm 5: Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Kupferrohrmäander Auslegungsbeispiel Gegeben bzw. gewünscht: raumluttemperatur J i = 26 c Vorlautemperatur J VL = 17 c rücklautemperatur J RL = 19 c Gehäusehöhe h = 150 mm kühlbalkenbreite b = 455 mm kühlbalkenlänge l = 2.000 mm Ermittlung: Temperaturdiferenz J = raumluttemperatur J i mittlere medientemperatur J = J i (J VL + J RL )/2 = 26 c (17 c + 19 c) / 2 = 8 k aus diagramm 1: spez. kühlleistung q = 251 w/lfm lamellenpaketlänge lp = l 150 mm = 2.000 mm 150 mm = 1.850 mm kühlleistung des kühlbalkens Q = q lp = 251 w/lfm 1,85 m = 464 w aus diagramm 2: Volumenstrom V = 200 l/h aus diagramm 3: spez. druckverlust p = 2,2 kpa/m aus diagramm 4: druckverlust p Formteile = 0,6 kpa/balken Gesamter druckverlust p = p lp + p Formteile = 2,2 kpa/m 1,85 m + 0,6 kpa = 4,67 kpa aus diagramm 5: strömungsgeschwindigkeit = 0,42 m/s Ergebnisse: kühlleistung Volumenstrom druckverlust strömungsgeschwindigkeit Q = 464 w V = 200 l/h p = 4,67 kpa w = 0,42 m/s ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG 69
Technische Merkmale Material, Oberfläche und Abmessungen Gehäuse-material standard-oberläche Gehäuse-abmessungen länge lamellenpacket Verzinktes stahlblech 1 mm Typ pao unlackiert, optional schwarz Typen pah, pas, par weiß (ral 9010) seidenmatt, weitere ral-farbtöne auf anfrage länge l 1.000 bis 4.000 mm in 250 mm schritten breite b 155/305/455/605 mm höhe h 100/150 mm (ohne befestigungsschiene) l abzüglich 150 mm 95 40 Detail A 25 L1 15 bei B = 155, sonst 25 A Detail B 30 8,5 10 L L2... L4 Bei B = 305, 455, 605 mm Anschlüsse 45 geneigt 55 B 40 B H Bei B = 155 mm Anschlüsse vertikal L L1 L2 L3 L4 1000 850 1250 1100 1500 1350 1750 780 820 2000 905 945 2250 1030 1070 2500 1155 1195 2750 1280 1320 3000 950 950 950 3250 1035 1035 1030 3500 1120 1120 1110 3750 1210 1210 1180 4000 955 955 955 985 Konstruktionsdetails kupferrohr anschluss abhängung Zubehör außendurchmesser d a = 15 mm, rohrwandstärke s = 1 mm, anschlussstutzen mit halterille für steckverbindung bei kühlbalkenbreite 155 mm anschlussstutzen mit 90 -bögen, ohne neigung nach innen bei kühlbalkenbreiten 305/455/605 mm anschlussstutzen mit 90 -bögen, 45 nach innen geneigt anschluss bei allen Typen auf einer seite bei kühlbalkenbreite 155 mm anschluss an oberseite mit winkel-steckverbindern bei kühlbalkenbreiten 305/455/605 mm anschluss an oberseite mit geraden oder winkel-steckverbindern hakenproil, Gewindestangen m8 oder drahtseilabhängung Flexschläuche mit geraden oder winkel-steckverbindern, dn = 15 mm Betriebsgewicht und Wasserinhalt Breite in mm Gewicht in [kg/lfm] Wasserinhalt PAO PAH + PAR PAS [L/lfm] 155 4,4 4,9 5,3 0,3 305 7,0 8,0 8,7 0,8 455 8,5 10,0 11,0 1,2 605 9,9 10,5 13,3 1,6 Betriebsbedingungen empfohlene kühlwassertemperatur 16 c empfohlener druckabfall max. 25 kpa empfohlene strömungsgeschwindigkeit max. 0,6 m/s Hinweis: Kondensatbildung ist zu vermeiden! 70 ZENT-FRENGER TECHNISCHER GESAMTKATALOG
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