Swegon Klimasysteme mit Luftkühlung 2002 - Rev. 2005-02-10
www.swegon.comLüftungssystem
DIE TRADITIONELLE EINTEILUNG DER LÜFTUNGSSYSTEME
Die Wahl einer geeigneten technischen Lösung ist ein wichtiger Schritt in der Projektierung. Die Wahl des Systems sollte unter Beachtung folgender Hauptfaktoren erfolgen.
Zweckmäßigkeit. Die Fähigkeit der technischen Lösung, die gestellten Qualitätsansprüche zu erfüllen.
Betriebssicherheit. Die Fähigkeit der technischen Lösung, langfristig eine zufriedenstellende Funktion sicherzustellen.
Sparsamkeit im Umgang mit Ressourcen. Die Energieeffizienz, Kosteneffizienz usw. der technischen Lösung. Bei der Wahl der technischen Lösung sollte man immer nach Einfachheit, Verständnis und Toleranz gegen Abweichungen in den Betriebsbedingungen streben. Vermeiden Sie technische Lösungen, die nicht erlauben, dass die Anwendung des Raumes verändert wird, Fenster geöffnet werden oder die auf andere Art und Weise empfindlich gegen äußere Störungen sind.
Grundprinzipien und charakteristische Eigenschaften:
Es gibt unterschiedliche lüftungstechnische Lösungen, die den Anforderungen an die richtige Luftmengen zu allen Bestandteilen eines Systems gerecht werden. Es handelt sich hierbei um folgende Hauptkategorien:
- CAV-System (Constant Air Volume), System mit konstanten Luftmengen. Die einfachste und in Bezug auf Kosten die allgemein billigste Alternative.
- VAV-System (Variable Air Volume), System mit variabler Luftmenge, das in der Regel über einen Raumthermostaten gesteuert wird. Das Gebläse besitzt eine Form von Druckregelung.
- DCV-System (Demand Controlled Ventilation), Bedarfssteuerung der Luftmenge, das in der Regel über einen Luftqualitäts- oder Präsenzfühler gesteuert wird.
- Sämtliche Systemlösungen können natürlich mit entweder Mischströmungslüftung oder thermisch gesteuerter Lüftung (Verdrängungslüftung) ausgerüstet werden.
Sowohl CAV- als auch DCV-Systeme können mit alternativen Heiz- und Kühlausrüstungen für die Steuerung der Raumtemperatur kombiniert werden.
CAV-SYSTEME
CAV-Systeme finden Anwendung, wo sowohl das Erzeugen von Wärme als auch das Generieren von Verschmutzungen niedrig und in etwa konstant sind. Die Zuluftmenge wird hauptsächlich von den Luftqualitätsanforderungen bestimmt. Ist die hygienische Luftmenge für den Abtransport der erzeugten Wärme nicht ausreichend, kann man mit Produkten für Wasserkühlung komplettieren. Die CAV-Systeme werden häufig nach dem Abzweigprinzip mit Einregulierklappe in jeder Verzweigung aufgebaut. Der Druckabfall über den Auslässen wird so gewählt, so dass diese gemeinsam mit dem Druckabfall über den Einregulierklappen die richtige Mengenverteilung gewährleisten.
Der Nachteil mit dem Prinzip ist, dass das System aufgrund von Störungen seitens thermischer Steigkräfte, Veränderungen der Klappenpositionen u. a. einfach die Balance verlieren kann.
Ein weiterer Nachteil ist, dass die relativen hohen Druckabfallwerte über Klappe und Auslass, die für die Sicherstellung der Mengenvariationen erforderlich sind, nicht zu hoch werden. Dies führt wiederum mit sich, dass die Schallprobleme mit einem gleichzeitig unnötig hohen Energieverbrauch beschwerlich werden können. Eine Senkung der Gebläsedrehzahl zur Senkung des Energieverbrauchs in gewissen Perioden führt mit sich, dass die Mengenverteilung nicht aufrecht erhalten werden kann, abhängig davon, dass der Druckabfall über Auslass und Klappe sinkt.
Figur 29.Prinzip für CAV-Systeme.
1. Abluft
2. Zuluft
3. Lüftungsaggregat (FTX)
VAV/DCV-Systeme
VAV/DCV-Systeme finden bei Variationen in der Belastung seitens Personen Anwendung. Die Heizung erfolgt am besten mit Heizkörpern. Der Kühlbedarf des Raumes wird mit einer variierten Luftmenge geregelt.
VAV/DCV-Systeme unterscheiden sich von den CAV-Systemen u. a. dadurch, dass es eine Druckregelung in den Hauptkanälen für die Zu- und Abluft gibt. Dies ist sowohl vom Gesichtspunkt der Energie als auch des Schalls aus notwendig.
Ein anderer Unterschied ist, dass es in unmittelbarem Anschluss an die Zuluftauslässe Reglereinheiten gibt, die die Luftmengen durch die Auslässe steuern. Ein grundlegendes Problem hiermit ist, dass bei Reduzierung der Mengen die Druckabfallwerte ansteigen. Hierdurch können ernsthafte Konsequenzen auftreten. Ein erhöhter Druckabfall sorgt allgemein für höhere Schallpegel. Der Druck in den Hauptkanälen muss die ganze Zeit garantieren, dass der am unvorteilhaftesten positionierte Abzweigkanal ausreichend mit Luft versorgt wird.
Sollte die Mengenverteilung im System einen zufällig niedrigeren Druck erlauben, muss trotzdem der eingestellte Sollwert aufrechterhalten werden. Hierdurch werden die Betriebskosten natürlich negativ beeinflusst.
Bedarfgesteuerte Lüftung
Es ist allgemein bekannt, dass wir eine Installation als bedeutend besser auffassen, wenn wir als Benutzer deren Einstellung auf einfache Art und Weise beeinflussen können. In Wohnungen bedeutet z. B. diese Flexibilität, dass die In-sassen ihre Luftmengen ganz einfach an ihren Bedarf anpassen können. Mit der Möglichkeit, Luftmengen in den verschiedenen Raumeinheiten nach Bedarf steuern zu können, sind wir in Bezug auf traditionelle Systeme mit mechanischer Ab- und Zuluft nicht gerade verwöhnt. Es war statt dessen ein Bestreben, zu versuchen, die Luftmengen so konstant wie möglich zu halten. Wir sind jedoch überzeugt, dass es ein unbestrittener Vorteil ist, wenn die Insassen die Luftmenge - natürlich in angemessenen Grenzen - in einzelnen Räumen an ihren Bedarf anpassen können. Dies hat so zu erfolgen, dass in anderen Räumen die Luftmengen nicht gesenkt werden müssen. Es muss immer die Möglichkeit bestehen, die Minimumluftmengen in den verschiedenen Raumeinheiten garantieren zu können.
Abbildung 30.Prinzip der VAV-Systeme.
1. Ablluft
2. Zuluft
3. Lüftungsaggregat
4. VAV-Einheit
Abbildung 31. Relativer Energieverbrauch, abhängig vom Systemtyp.
1. Relativer Energieverbrauch, Gebläse (%)
2. Relativer Luftmengenbedarf (%)