Abluftanlagen und maschinelle Be- und Entlüftungsanlagen mit WÜT Ermittlung der Kennzahlen nach DIN V 4701- Teil 10 von Dipl. Ing. (FH) Thomas Busler TÜV Süddeutschland Bau und Betrieb Abt. Kälte- und Klimatechnik Tel.: +49 / (0)89 5190 3220 Fax.: +49 / (0)89 5190 3192 email: kaelte-klima@tuev-sued.de wrg_neu.ppt - oktober 2002 1
Lüftungsgeräte Kombinationen ohne WRG mit WRG Entlüftung Entlüftung Be- +Entlüftung WP WP WP + WÜT WÜT WP Heizung Brauchwasser Kombination wrg_neu.ppt - oktober 2002 2
Wärmeschutzverordnung Die WSchV 95 ermöglicht für maschinelle Lüftungsanlagen mit WRG, den Lüftungswärmebedarf eines Gebäudes um einen Faktor abzumindern. Eine Nutzung von rückgewonnener Wärme für andere als für Heizzwecke, z.b. für die Trinkwassererwärmung ist nicht möglich. wrg_neu.ppt - oktober 2002 3
Energieeinsparverordnung (EnEV) EnEV begrenzt den Jahres-Primärenergiebedarf und den spez. Transmissionswärmeverlust eines Gebäudes Energetische Bewertung der gesamten Anlagentechnik (Heizung, Lüftung und Trinkwassererwärmung) mittels Anlagen-Aufwandszahl e P (dimensionslos). wrg_neu.ppt - oktober 2002 4
DIN V 4701-10 Ziel: Angabe von Kennzahlen, damit Planer den Energiebedarf eines Gebäudes theoretisch ermitteln können wrg_neu.ppt - oktober 2002 5
Welche Kennzahlen gibt es? Die energetischen Kennzahlen der DIN V 4701-10 lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Anlagenspezifische Kennzahlen z.b. Jahresheizarbeit Gerätespezifische Kennzahlen z.b.hilfsenergiebedarf abhängig von Parametern, die nur dem Planer bekannt sind, z.b. Nutzfläche, Anlagenluftwechsel, Aufstellungsort abhängig vom Lüftungsgerät, z.b. Wärmebereitstellungsgrad, Anlagenluftwechsel, Wirkleistungsaufnahme wrg_neu.ppt - oktober 2002 6
Entlüftungsgeräte (DIN 18017-3) FO AB wrg_neu.ppt - oktober 2002 7
Entlüftungsanlagen - WSchV (nach DIN 18017-3) Lüftungswärmebedarf konnte mit einem (Abminderungs-) Faktor von 0,95 multipliziert werden. Voraussetzung: Geeignete Regelgröße vorhanden (z.b. Feuchte) Prüfungen/Messungen Bestimmung der Druck-Volumenstrom-Kennliniedes Gerätes wrg_neu.ppt - oktober 2002 8
Entlüftungsanlagen EnEV (nach DIN 18017-3) Jahresheizarbeit = 0, da keine WRG Erzeugeraufwandszahl nicht definiert, da keine Wärme erzeugt wird Hilfsenergiebedarf ist zu ermitteln wrg_neu.ppt - oktober 2002 9
Ermittlung des Hilfsenergiebedarfs Prüfungen/Messungen Bestimmung der Druck-Volumenstrom-Kennlinie des Gerätes Ermittlung der Wirkleistungsaufnahme des Gerätes wrg_neu.ppt - oktober 2002 10
Ermittlung des Hilfsenergiebedarfs stat. Druck Volumenstrom leistungs- Kammer strom leistungs - Kammer strom leistungs - Wirk - stat. Druck Volumen- Wirk- stat. Druck Volumen- Wirk- Kammer Nr. Prüfling aufnahme Prüfling aufnahme Prüfling aufnahme min med max [Pa] [m³/h] [W] [Pa ] [m³/h] [W] [Pa] [m³/h] [W] 1-83,9 178,1 61,1-14,8 237,4 127,4-50,9 363,9 236,1 2-84,3 178,6 61,0-13,1 238,4 128,9-50,4 364,6 236,8 3-82,6 177,3 60,2-19,1 239,6 128,8-50,7 363,1 234,7 4-40,7 156,3 60,3 23,0 222,9 127,4-5,7 345,4 233,7 5-3,2 137,2 60,8 56,7 207,0 124,4 29,3 328,5 228,4 6 18,9 125,7 60,6 79,2 197,5 123,3 52,9 314,3 226,7 7 32,5 118,2 59,8 91,5 192,8 121,2 65,4 308,2 226,7 8 45,1 112,5 59,4 102,1 189,1 122,1 73,3 304,3 224,4 9 49,0 110,7 59,3 105,0 188,0 121,3 78,0 301,0 224,0 10 56,5 106,4 59,3 113,6 184,3 120,5 91,0 293,5 223,5 11 68,4 100,3 58,6 125,5 177,7 119,8 108,2 282,9 221,6 12 90,2 90,6 58,0 147,6 164,8 117,4 133,5 266,0 217,7 13 119,5 80,2 57,2 174,2 147,2 114,7 86,6 291,7 224,8 14 155,1 58,0 55,9 208,9 120,0 109,7 84,7 292,6 225,0 15 192,6 28,9 54,4 247,5 89,4 104,8 84,7 292,6 223,6 16 207,0 0,0 53,2 284,7 53,6 102,1 105,0 280,7 221,1 17 302,5 27,6 99,9 127,0 265,7 217,0 18 310,8 13,4 98,6 140,8 256,8 214,2 19 311,8 0,0 99,4 153,9 248,5 214,2 20 157,8 246,5 212,4 21 164,6 240,4 209,9 22 165,5 240,2 209,4 23 180,8 230,2 208,9 24 196,3 218,4 205,0 25 225,0 195,8 201,4 26 252,5 164,7 194,5 27 281,4 121,4 186,4 28 314,3 82,7 179,4 29 333,0 56,1 176,3 30 340,9 38,9 174,8 31 358,7 0,0 173,0 stat. Druck [Pa] 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Volumenstrom [m³/h] Wirkleistung [W] 250 200 150 100 50 0 Stufe 3 Stufe 2 Stufe 1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Volumenstrom [m³/h] p stat - V& - P el p stat - V& -Kennlinien P el - V& -Kennlinien wrg_neu.ppt - oktober 2002 11
Ermittlung des Hilfsenergiebedarfs 250 Wirkleistung [W] 200 150 100 50 Stufe 3 Stufe 2 Stufe 1 spezifischer Hilfsenergiebedarf q L,g,HE,WRG = P el / V& 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Volumenstrom [m³/h] wrg_neu.ppt - oktober 2002 12
Vorhandene Messergebnisse Bestehende Messergebnisse können zur Auswertung herangezogen werden, wenn bei der Ermittlung der Druck-Volumenstrom-Kennlinie auch die Wirkleistungsaufnahme gemessen wurde. wrg_neu.ppt - oktober 2002 13
Be- und Entlüftungsgeräte mit WÜT (Wärmeübertrager) AU FO AB ZU wrg_neu.ppt - oktober 2002 14
Be- und Entlüftungsgeräte mit WÜT (Wärmeübertrager) Anforderungen der WSchV: Wärmerückgewinnungsgrad 60% el. Wirkleistungsverhältnis 5 Es ergaben sich mögliche Abminderungen des Lüftungswärmebedarfs von 80% bis 52 (schlechtestenfalls) (bestenfalls) wrg_neu.ppt - oktober 2002 15
Be- und Entlüftungsgeräte mit WÜT (Wärmeübertrager) Für allg. bauaufsichtliche Zulassungen nach WSchV wurden folgende Prüfungen durchgeführt und Kennzahlen ermittelt: Sichtprüfung Dichtheitsprüfung Lüftungstechnische Prüfung Thermodynamische Prüfung Wärmerückgewinnungsgrad Wärmebereitstellungsgrad el. Wirkleistungsverhältnis Primärenergieeinsparung Abminderungsfaktor wrg_neu.ppt - oktober 2002 16
Be- und Entlüftungsgeräte mit WÜT (Wärmeübertrager) Für allg. bauaufsichtliche Zulassungen nach EnEV werden voraussichtlich folgende Prüfungen durchzuführen und folgende gerätespezifische Kennzahlen zu ermitteln sein: Sichtprüfung Dichtheitsprüfung Lüftungstechnische Prüfung Thermodynamische Prüfung (Frostschutzprüfung) Hilfsenergiebedarf Wärmebereitstellungsgrad Korrekturfaktor wrg_neu.ppt - oktober 2002 17
Ermittlung des Hilfsenergiebedarfs stat. Druck Volumenstrom leistungs- Kammer strom leistungs - Kammer strom leistungs - Wirk - stat. Druck Volumen- Wirk- stat. Druck Volumen- Wirk- Kammer Nr. Prüfling aufnahme Prüfling aufnahme Prüfling aufnahme min med max [Pa] [m³/h] [W] [Pa ] [m³/h] [W] [Pa] [m³/h] [W] 1-83,9 178,1 61,1-14,8 237,4 127,4-50,9 363,9 236,1 2-84,3 178,6 61,0-13,1 238,4 128,9-50,4 364,6 236,8 3-82,6 177,3 60,2-19,1 239,6 128,8-50,7 363,1 234,7 4-40,7 156,3 60,3 23,0 222,9 127,4-5,7 345,4 233,7 5-3,2 137,2 60,8 56,7 207,0 124,4 29,3 328,5 228,4 6 18,9 125,7 60,6 79,2 197,5 123,3 52,9 314,3 226,7 7 32,5 118,2 59,8 91,5 192,8 121,2 65,4 308,2 226,7 8 45,1 112,5 59,4 102,1 189,1 122,1 73,3 304,3 224,4 9 49,0 110,7 59,3 105,0 188,0 121,3 78,0 301,0 224,0 10 56,5 106,4 59,3 113,6 184,3 120,5 91,0 293,5 223,5 11 68,4 100,3 58,6 125,5 177,7 119,8 108,2 282,9 221,6 12 90,2 90,6 58,0 147,6 164,8 117,4 133,5 266,0 217,7 13 119,5 80,2 57,2 174,2 147,2 114,7 86,6 291,7 224,8 14 155,1 58,0 55,9 208,9 120,0 109,7 84,7 292,6 225,0 15 192,6 28,9 54,4 247,5 89,4 104,8 84,7 292,6 223,6 16 207,0 0,0 53,2 284,7 53,6 102,1 105,0 280,7 221,1 17 302,5 27,6 99,9 127,0 265,7 217,0 18 310,8 13,4 98,6 140,8 256,8 214,2 19 311,8 0,0 99,4 153,9 248,5 214,2 20 157,8 246,5 212,4 21 164,6 240,4 209,9 22 165,5 240,2 209,4 23 180,8 230,2 208,9 24 196,3 218,4 205,0 25 225,0 195,8 201,4 26 252,5 164,7 194,5 27 281,4 121,4 186,4 28 314,3 82,7 179,4 29 333,0 56,1 176,3 30 340,9 38,9 174,8 31 358,7 0,0 173,0 stat. Druck [Pa] 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Volumenstrom [m³/h] Wirkleistung [W] 250 200 150 100 50 0 Stufe 3 Stufe 2 Stufe 1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Volumenstrom [m³/h] p stat - V& - P el p stat - V& -Kennlinien P el - V& -Kennlinien wrg_neu.ppt - oktober 2002 18
Ermittlung des Wärmebereitstellungsgrades 30 25 ZU* AB 20 Temperatur 15 10 ZU FO h AB - h FO 5 0-5 AU Q ZU ges 0 2 4 6 8 10 h ZU* - h AU H& ZU η WRG = H& * ZU H& H& AU AU abs. Feuchte wrg_neu.ppt - oktober 2002 19
Wärmebereitstellungsgrad Wärmebereitstellungsgrad 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Das Tabellenverfahren der DIN V 4701-10 unterscheidet nur zwischen 0,6 und 0,8 0 50 100 150 200 250 Volumenstrom [m³/h] wrg_neu.ppt - oktober 2002 20
Korrekturfaktor DIN 4701-10: Wenn die Bestimmung des Wärmebereitstellungsgrades ohne die Berücksichtigung der oben angegebenen Effekte (Wärmeverluste des Gehäuses, Frostbetrieb und Volumenstrombalance) erfolgte, so ist der so bestimmte Wert... zu korrigieren. η wrg = 0,91 * η wrg, unkorrigiert wrg_neu.ppt - oktober 2002 21
Korrektur ohne Nachweise Wärmebereitstellungsgrad 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Korrektur mit Faktor 0,91 0 50 100 150 200 250 Volumenstrom [m³/h] wrg_neu.ppt - oktober 2002 22
Gerätespezifischer Korrekturfaktor Durch zusätzliche Prüfungen (z.b. Frostschutzprüfung) kann der Hersteller einen Korrekturfaktor größer 0,91 erreichen! Temperatur [ C] 8 4 0-4 -8-12 Schaltpunkte Frostschutz Einschalttemperatur Fortluft Außenluft -16 0 50 100 150 200 250 300 Zeit wrg_neu.ppt - oktober 2002 23
Vorhandene Messergebnisse können zur Auswertung herangezogen werden, wenn bei der Ermittlung der Druck- Volumenstrom-Kennlinie auch die Wirkleistungsaufnahme gemessen wurde. Korrekturfaktor kann mit 0,91 immer angenommen werden. Korrekturfaktor kann detailliert (> 0,91) ermittelt werden, wenn z.b. Frostschutzversuch durchgeführt wurde. wrg_neu.ppt - oktober 2002 24
Be- und Entlüftungsgeräte mit Luft-Luft-WP (mit/ohne WÜT) AU AB FO ZU WP Prüfung des WÜT und Prüfung der WP nach EN 255-1 wrg_neu.ppt - oktober 2002 25
Be- und Entlüftungsgeräte mit WP (Heizung), (mit/ohne WÜT) AU FO AB ZU WP Heizung Prüfung des WÜT und Prüfung der WP nach EN 255-2 wrg_neu.ppt - oktober 2002 26
Be- und Entlüftungsgeräte mit WP (Brauchwasser), (mit/ohne WÜT) AU FO WP AB ZU Brauchwasser Prüfung des WÜT und Prüfung der WP nach EN 255-3 wrg_neu.ppt - oktober 2002 27
Be- und Entlüftungsgeräte mit WP (Heizung +Brauchwasser) (mit/ohne WÜT) AU FO AB ZU WP Heizung Brauchwasser Prüfung des WÜT und Prüfung der WP nach EN 255-2 und EN 255-3 wrg_neu.ppt - oktober 2002 28
Be- und Entlüftungsgeräte mit WP und WÜT Erforderliche gerätespezifische Angaben nach DIN 4701-10: Hilfsenergiebedarf Wärmebereitstellungsgrad des WÜT Korrekturfaktor für Wärmebereitstellungsgrad Leistungszahl der WP Luft-Luft-WP WP (Heizung) WP-Brauchwasser EN 255-1 EN 255-2 EN 255-3 wrg_neu.ppt - oktober 2002 29