Klimatechnik - worauf sie achten sollten Dipl.-Ing. Peter Weissengruber
- Energieressourcen - Umwelt - Komfort / Behaglichkeit - Gesundheit - Schutz des Baukörpers - Gesetze / Normen - Kosten Investition Folgekosten
Ein Raum, welcher einen verwesenden Misthaufen einschließt, wird trotz aller Ventilation eine ekelhafte Wohnstätte, ein Herd für schlechte Luft bleiben. Erst wo die Reinlichkeit durch rasche Entfernung oder sorgfältigen Verschluss luftverderbender Stoffe nichts mehr zu leisten vermag, beginnt das Feld für die Ventilation
Änderung der Raumtemperatur menerga Salzburg
Änderung der Raumkondition menerga Salzburg
1. Aktivität des Menschen 2. Bekleidung 3. Lufttemperatur 4. Luftfeuchtigkeit 5. Luftgeschwindigkeit 6. Temperatur der Umschließungsflächen Thermische Behaglichkeit - Einflussgrößen Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Beschäftigung Liegend Sitzend und in Ruhe Stehend und in Ruhe Ankleiden und Entkleiden Leichte Arbeit stehend Maschinenschreiben (rasch) Leichte Arbeit am Schraubstock Zimmermann Kellner in einem Restaurant Marsch, Geschwindigkeit 5 km/h Tanz oder Marsch, Geschwindigkeit 6,5 km/h Mauerer, Steinhauer Arbeiter beim Holzsägen Lauf, Geschwindigkeit 8,5-9 km/h Maximale Leistung je nach persönlicher Kraft und Ausdauer Wärmeabgabe [W] 86 112 126 137 163 165 250 279 291 314 407 436 523 675 870-1400 [kcal/h] 74 96 108 118 140 142 215 240 250 270 350 375 540 580 750-1200 Wärmeabgabe Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Clo-unit [clo] Art der Bekleidung Wärmedurchlasswiderstand [m_k/w] Faktor f 0 0 keine Bekleidung - 1,0 0,1 leichte Turnhose und Unterhemd 0,0154 1 leichter Straßenanzug 0,154 1,15 2 normale Winterbekleidung 0,308 1,4 3-4 0,4-0,6 1,3-1,5 5 Polarkleidung 0,77 Bekleidungskennzahl [clo] mit Wärmedurchlasswiderstand und Oberfläche Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Wärmeabfuhr
Leistungsabfall in Abhängigkeit von der Effektivtemperatur Leistung [%] Effektivtemperatur [ C] Leistung - Temperaturabhängigkeit Hettinger, Th. Kaminsky, G. und Schmale, H.: Ergonomie am Arbeitsplatz
Mensch Bad Küche Pflanzen Wäschetrocknen Wasseroberfläche Feuchteabgabe leichte Aktivität mittlere Aktivität schwere Aktivität Wannenbad Dusche Kochen usw. jeweils geschleudert tropfnass Ruhebetrieb Badebetrieb 30-60 g/h 120-200 g/h 200-300 g/h ca. 700 g/h ca. 2600 g/h 600-1000 g/h 5-20 g/h 50-200 g/h 100-500 g/h ca. 50 g/h,m_ 150-500 g/h,m_ Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Grundsätzlich sollte in Bürobereichen die relative Luftfeuchte nicht wesentlich unter 40% liegen, da sonst unangenehme Austrocknungserscheinungen im Bereich der Atemwege und Schleimhäute beobachtet werden. Vielfach kommt es zu Klagen wie trockene, schuppende und juckende Haut, gerötet trockene Augen, trockener Mund und Rachen und vermehrte Neigung zu Erkältungen. Raumluftfeuchte Dr. med. Arnold Sundermann Prävention und Arbeitsmedizin
t a r e p m e T 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24 5 % 1 0 % E nth a lpie 1 5 % [k J/k g ] 2 0 % Dichte feuchter Luft [kg/m ] 2 1,26 2 6 2 4 2 2 1 0 1 8 1,28 6 1 4 1 2 1 0 1,30 8 6 4 1,32 2 0 1,34-8 - 6-2 - 4 Luftdruck: 1.013,3 hpa 2 5 % 3 0 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % % 90 % 100 5 5 6 5 4 5 2 4 0 4 8 4 6 4 4 4 2 3 0 3 8 3 6 3 4 3 2 2 0 8 Behaglichkeitsfeld im Winter [DIN EN 13779:2004] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Absoluter Wassergehalt [g/kg] t a r e p m e T 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24 1,26 1,28 1,30 1,32 5 % - 2 1,34-8 - 6-4 1 0 % E nth a lpie 1 2 1 0 8 6 4 2 0 1 4 1 6 1 5 % [k J/k g ] 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 0 % Dichte feuchter Luft [kg/m ] Luftdruck: 1.013,3 hpa 2 5 % 3 0 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % % 90 % 100 5 5 6 5 4 5 2 4 0 4 8 4 6 4 4 4 2 3 0 3 8 3 6 3 4 3 2 2 0 8 Behaglichkeitsfeld im Sommer [DIN EN 13779:2004] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Absoluter Wassergehalt [g/kg] Thermische Behaglichkeit nach DIN EN 13779 und VDI 2089
Warum brauchen wir Lüftung? Für ein behagliches Klima! Die Luftqualität in Aufenthaltsräumen wird beeinflusst von: Menschen Tabakrauch Feuchte organischen Substanzen, Bioziden Formaldehyd Radon Ausdünstungen aus Baumaterialien, Einrichtungsgegenständen und Reinigungsmitteln Lüftung von Aufenthaltsräumen
Verschmutzungsverursacher Sitzende Person, 1 met = 58 W/m_ Arbeitende Person, 4 met Arbeitende Person, 6 met Raucher Materialien in Büros Teppichboden, Wolle Teppichboden, Kunstfaser PVC-Belag Linoleum Marmor [olf] [olf] [olf] [olf] [olf/m_] [olf/m_] [olf/m_] [olf/m_] [olf/m_] [olf/m_] olf-werte 1 5 11 6... max. 25 0 0,5 0,2 0,4 0,2 0,2 0,01 met = metabolische Einheit = Ruheenergieumsatz einer sitzenden Person Luftverschmutzung [olf] Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Marmorboden glattgeputzte Wand Rauhputz Parkett Teppichboden [m_/m_h ] [m_/m_h ] [m_/m_h ] [m_/m_h ] [m_/m_h ] 0,1 0,3 0,4-1,0 0,5-1,5 2,0-8,0 Flächenbezogener Lüftungsbedarf unterschiedlicher Baumaterialien Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Marmorboden: Teppichboden: Lufterneuerung [m_/m_h] 0,1 2 bis zu 8 Luftwechsel [h -1 ] 0,04 0,8 bis zu 3,2 Energiebedarf Heizung [W/m_] 1 25 bis zu 100 Energiebedarf Entfeuchtung [W/m_] 2 40 bis zu 160 Lüftungsraten Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Temperatur (trocken) Feuchte Enthalpie Kreislaufverbundsystem [%] 40 27 Plattentauscher [%] 50-55 34-37 Wärmerohr [%] 50-55 34-37 Doppelplattentauscher [%] 75-80 51-55 Rotierender Tauscher [%] 65-75 50 62-68 Speicherplattenregenerator [%] 90-95 70 86-90 Energierückgewinnung - durchschnittlicher Wirkungsgrad Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Luftleistung: 8.000 m_/h Außenlufttemperatur: min.: -12 C, Jahresmittel: 8 C Energierückgewinnung Wirkungsgerade ohne rekuperativ regenerativ Temperatur [%] 50 70-90 Feuchte [%] 50-70 bereitzustellende Heizleistung [kw] 199 93 52-21 Nachheizung [MWh/a] 206 147 80-35 Kesselleistung - Nachheizung menerga Salzburg
Abwasser: 30 m_/d mit 30 C Fischwasser: 30 m_/d mit 10 C Betriebszeit: 350 d/a Gerät: Nennleistung: 1,8 m_/d Heizleistung: 52 kw Stromverbrauch: Kompressor 3,4 kw Pumpen 1,0 kw Energierückgewinn: = 52 x 16,7 x 350 = 303.212 [kw] [h/d] [d/a] [kwh/a] Energieaufwand: = 4,4 x 16,7 x 350 = 25.718 [kw] [h/d] [d/a] [kwh/a] Systemleistungszahl: 11,78 Wärmerückgewinnung aus Abwasser menerga Salzburg
CO CO 2 NOx SOx 50 40 30 20 10 0 80.000 60.000 40.000 20.000 0 [t/a] 50 40 30 20 10 0 120 100 80 60 40 20 0 ohne WRG Doppelplattentauscher Plattentauscher Regenerativ Energietauscher 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Emissionen - WRG - Systemvergleich Universität Essen Angewandte Thermodynamik und Klimatechnik
Life Cycle Costs Investitionskosten Energiekosten Instandhaltung Entsorgung Planung Strom Reinigung Wartung Demontage Anschaffung Wärme Kälte Reparatur Verwertung Entsorgung Installation Wasser LCC - Definition Eurovent
Typische Verteilung der Lebenszykluskosten für Zentrallüftungsgeräte Bürogebäude 2000 h/a 27% 2% 10% 15% Investitionen Energiekosten Ventilator Energiekosten Heizen, Kühlen, Befeuchten 33% Dauerbetrieb 8760 h/a 2% 8% 5% Energiekosten Pumpen 46% Instandhaltung 52% 75 % Energiekosten 87 % LCC - Live Cycle Costs Eurovent
Gerät Eurovent - Klasse Kapitalkosten Wartungs-/Service- Kosten Energiekosten Heizkosten Kühlkosten Befeuchterkosten 1 [ ] C/C 3.689 4.246 68.011 102.366 1.494 0 2 [ ] A/A 7.177 5.096 44.454 29.065 1.494 0 200.000,00 180.000,00 160.000,00 140.000,00 120.000,00 100.000,00 80.000,00 60.000,00 40.000,00 20.000,00 Kühlkosten Heizkosten Energiekosten Wartungs-/Service- Kosten Kapitalkosten LCC Investitionskosten 179.806 9.250 87.287 18.000 0,00 Gerät 1 Gerät 2 LCC - Life Cycle Costs Eurovent
PKW 20.000 km/a Büro - Lüftung Gastronomie Wellness / Hallenbad 300-400 h/a 2.000 h/a 2.500-6.000 h/a 8.600 h/a Komfort - Energieeffizienz - Auflagen Wartung - Betriebszeit menerga Salzburg
Vielen Dank