Willkommen beim Modul: Belüftungssysteme Dieses Modul behandelt Belüftungssysteme und zeigt Möglichkeiten, wie Energieeinsparpotentiale erkannt und umgesetzt werden. Dabei wird auf folgende Bereiche eingegangen Typische Komponenten eines Belüftungssystems unterschiedliche Arten von Belüftungssystemen Berechnung des Energieverbrauchs und Bildung von Kennzahlen Möglichkeiten, wie Einsparpotentiale aufgedeckt und umgesetzt werden können

Hintergrundinformation I Industrielle Belüftung bezieht sich normalerweise auf die Be- und Entlüftung von: Emissionen, Dämpfe Schadstoffe am Arbeitsplatz.

Hintergrundinformation II Ursprünglich wurde Belüftung im nicht industriellen Bereich als Heizung, Kühlung und Belüftung bezeichnet, und für die Kontrolle folgender Bereiche eingesetzt: Temperatur Feuchtigkeit Geruch

Hintergrundinformation III Abhängig von den Anforderungen gibt es unterschiedliche Systeme und Methoden für Belüftung. In Abhängigkeit vom jeweiligen Belüftungssystem werden Temperatur und Luftzufuhr geregelt.

Fakten Ungefähr 30% der Energie, die für ein Gebäude aufgewendet wird, geht mit der Abluft verloren. In Gebäuden, die einen hohen technischen Standard der Gebäudeisolierung aufweisen, können die Verluste für Be- und Entlüftung noch weit höher sein.

Fakten Der Energieverbrauch hängt von folgenden Faktoren ab: Volumenstrom der Anlage Luftmenge, die für Heizung und Kühlung aufbereitet wird Betrieb des mechanischen Belüftungssystems notwendige Feuchtigkeit.

Komponenten eines Belüftungssystems Ein Belüftungssystem besteht aus unterschiedlichen Komponenten. Alle Komponenten sind wichtig, wenn es um das Thema Energieeffizienz geht. Viele Anlagenteile werden in der Planungsphase ausgewählt, im Betrieb der Anlage kommt es aber zu Wartungs- und Austauscharbeiten, in denen Änderungen durchgeführt werden.

Komponenten eines Belüftungssystems Ein Belüftungssystem besteht aus folgenden Anlagenteilen: Ventilator Luftreinigung- und Filtersysteme Heizung-, Kühlung- und Befeuchtungssysteme Abwärmenutzungssysteme Umwälzung der Innenluft Kontrollsysteme

1. Ventilatoren Ventilatoren werden gebraucht, um Luft von einem Eingang über Luftschächte zu den Bereichen zu transportieren, in denen sie gebraucht wird. Jeder Ventilator muss dabei genug Kraft haben, um den Widerstand von Luftschächten, Biegungen und anderen Anlangenteilen zu überwinden. Dieser Widerstand resultiert in einen Druckverlust, und die Größe dieses Verlustes ist ein bestimmender Faktor für die Dimensionierung jedes einzelnen Ventilators. Ventilatoren können in eine Reihe von unterschiedlichen Gruppen eingeteilt werden, abhängig von der Form und der Betriebseigenschaft. Prinzipiell gibt es 2 Formen: 1.1 Radialventilatoren 1.2 Axialventilatoren

1.1 Radialventilatoren Radialventilatoren werden eingesetzt, wenn ein sehr hoher Gesamtdruck erreicht werden soll. Die spezifischen Eigenschaften von Radialventilatoren werden durch die Ventilatorenblätter bestimmt. Es gibt 4 Arten: Rückwärts geschwungen Rückwärts gewinkelt Radial Vorwärts geschwungen

Rückwärts geschwungene Blätter Die Luftmenge, das mit rückwärts geschwungenen Blättern transportiert werden kann, hängt stark von den Druckbedingungen ab. Diese Ventilatorform ermöglicht eine Effizienz von 80 % bei geringem Lärmpegel. Die Form der Blätter machen diesen Propellertyp aber ungeeignet für verschmutzte Luft.

Rückwärts gewinkelte Blätter Ventilatoren mit dieser Blattform sind geeignet für den Einsatz mit verschmutzter Luft. Die Effizienz beträgt um die 70 %.

Radialventilator Diese Blattform ist für verschmutzte Luft noch besser geeignet als die rückwärts gewinkelten Blätter, es wird jedoch nur eine Effizienz von 55 % erzielt.

Vorwärts geschwungene Blätter Das Luftvolumen, welches mit diesem Ventilatortyp transportiert werden kann, wird kaum durch den Luftdruck beeinflusst. Die gesamte Ventilatoreinheit braucht wenig Platz und die Effizienz liegt bei 60%.

1.2 Axialventilatoren Der einfachste Typ eines Axialventilators ist ein Propeller. Ein frei laufender Axialventilator mit dieser Form hat eine sehr schlechte Effizienz, deshalb werden diese Ventilatoren oft ein einem Gehäuse untergebracht.

1.2 Axialventilatoren Ein weiterer Typ des Axialventilators ist ein cross-flow fan, bei dem die Luft direkt über den Impeller fließt. Diese Ventilatorform ist relativ klein im Verhältnis zu dem großen Luftvolumen, dass sie transportieren kann und kann deshalb leicht in Belüftungssysteme eingebaut werden, wie z.B. Luftvorhänge. Die Effizienz liegt bei 65 %.

Effizienz von Ventilatoren Ventilatorenverbindungen am Einlass und am Auslass müssen speziell konstruiert sein, um Verluste gering zu halten. Als Daumenregel gilt: Der Rohrdurchmesser auf der Eingangsseite muss die gleiche Größe wie der Einlass haben der Rohrdurchmesser auf der Auslassseite muss 3 mal so groß sein wie der Einlass

Effizienz von Ventilatoren Radialventilatoren müssen auf der Eingangsseite zumindest 5 mal größer sein und die gleiche Größe auf der Ausgangsseite aufweisen. Wenn die Anschlussverbindungen nicht diese Durchmesser aufweisen, kommt es zu größeren Druckverlusten, da der Ventilator ein geringeres Luftvolumen produziert.

Spezifische Ventilatorenleistung Es gibt Kenngrößen, mit denen sichergestellt wird, dass der Energieverbrauch in einem Gebäude effizient gehalten wird und Energiekosten auf einem niedrigen Niveau bleiben. Die spezifische Ventilatorenleistung (SVL) ist eine Kennzahl für die Effizienzmessung von Ventilatoren.

Spezifische Ventilatorenleistung Es gibt Kenngrößen, mit denen sichergestellt wird, dass der Energieverbrauch in einem Gebäude effizient gehalten wird und Energiekosten auf einem niedrigen Niveau bleiben. Die spezifische Ventilatorenleistung (SVL) ist eine Kennzahl für die Effizienzmessung von Ventilatoren. Die spezifische Ventilatorenleistung eines Gebäudes kann definiert werden als die Gesamteffizienz aller Ventilatoren in einem Gebäude dividiert durch den gesamten Volumenstrom, der transportiert wird. Je kleiner der Wert, umso effizienter ist das System.

Spezifische Ventilatorenleistung Es gibt Kenngrößen, mit denen sichergestellt wird, dass der Energieverbrauch in einem Gebäude effizient gehalten wird und Energiekosten auf einem niedrigen Niveau bleiben. Die spezifische Ventilatorenleistung (SVL) ist eine Kennzahl für die Effizienzmessung von Ventilatoren. Die spezifische Ventilatorenleistung eines Gebäudes kann definiert werden als die Gesamteffizienz aller Ventilatoren in einem Gebäude dividiert durch den gesamten Volumenstrom, der transportiert wird. Je kleiner der Wert, umso effizienter ist das System. Beispielsweise gilt für bestehende öffentliche Gebäude in Norwegen eine SVL von 2,0 als effizient, für neue Gebäude ist ein Wert von 1,5 vorgeschrieben.

Spezifische Ventilatorenleistung Um die SVL zu berechnen, sind folgende Informationen notwendig: Leistung aller Ventilatoren im System (kW) Volumen des Luftstroms im System (m3/s) SFP = P/V (kW/(m3/s)) Die Leistung aller Ventilatoren kann von den Typenschildern der Elektromotoren abgelesen werden, die die Ventilatoren betreiben.

2. Luftreinigung- und Filtersysteme Es gibt 2 Gründe, warum Filter in Belüftungssystemen eingesetzt werden: Verschmutzte Außenluft wird gereinigt, bevor sie in das Gebäude eintritt Anlagenteile werden vor Verschmutzung geschützt

2. Luftreinigung- und Filtersysteme Die Reinigungskapazität eines Filters wird in Klassen eingeteilt, abhängig von der Reinigungskraft des Filters: Grobfilter EU1 to EU4 Feinfilter EU5 to EU9 Absolutfilter EU 10 to EU 14.

2. Luftreinigung- und Filtersysteme Als Materialien werden Glassfieber und Synthetik eingesetzt. Glassfieber haben über die Lebenszeit hinweg eine bessere Reinigungskapazität. Es ist wichtig, die Filter gegen Feuchtigkeit zu schützen, da Feuchtigkeit die Filtereigenschaften negativ beeinflusst. Sollte im System Feuchtigkeit auftreten, so ist der Einsatz von synthetischen Filtern ratsam.

3. Heizung-, Kühlung- und Befeuchtungssysteme Wenn die Umgebungstemperatur kühler ist als die notwendige Raumtemperatur, dann muss die Luft vorgewärmt werden, bevor sie in das Gebäude eintritt. Die Luft wird mit Heizbatterien oder Warmwasserbatterien vorgewärmt. Elektrisch heizbare Batterien Batterien für Wasserheizung

Elektrisch beheizbare Batterien Eine elektrisch beheizbare Batterie besteht aus Glühstäben, die durch den elektrischen Widerstand Wärme erzeugen. Die Vorteile einer elektrisch beheizbaren Batterie sind: Geringe Druckverluste Leicht zu berechnende Leistungen Günstige Installation Der große Nachteil: Die Glühstäbe haben eine große Trägheit und die Batterie muss ausreichend gegen Überhitzung geschützt werden.

Batterien für Wasserheizung Batterien zur Beheizung durchströmenden Wassers werden am häufigsten eingesetzt. Das Wasser fliest im rechten Winkel zum Luftstrom und gibt die Wärme an die Luft ab.

4. Abwärmenutzungssysteme In einem Belüftungssystem ist es oft wirtschaftlich, die Abwärme in der Abluft zu nutzen. Dafür stehen mehrere Systeme zur Verfügung: Platten Abwärmenutzung Rotationsabwärmenutzung Abwärmenutzung mit Batterie Wärmetauscher Heizungsrohre

Plattenabwärmenutzung Die Abluft und die Zuluft gleitet an unterschiedlichen Seiten einer Platte vorbei. Dabei kommen die beiden Luftströme nicht miteinander in Verbindung. Es kann in diesem System zur Bildung von Kondensation kommen, dafür sind Ablassöffnungen vorgesehen. Auf Grund der Kondensation kann es auch zu Eisbildung kommen, der man mit Entfrostungssystemen entgegen tritt. Die Effizienz beträgt zwischen 50-85%.

Rotationsabwärmenutzung Die Wärme wird durch ein rotierendes Rad von der Abluft zur Zuluft bewegt. Dieses System ist offen und daher besteht ein hohes Risiko, Schmutz und Geruch von der Abluft zur Zuluft zu bringen. Die Wärmemenge kann durch die Geschwindigkeit des Rads beeinflusst werden. Es gibt in diesem System nur ein geringes Risiko an Vereisung. Die Effizienz liegt zwischen 75-90%.

Abwärmenutzung mit Batterie Wasser zirkuliert zwischen einer Batterie im Abwärmerohr und einer Batterie im Zuluftrohr. Die Flüssigkeit im Abluftrohr wird durch die Abluft erwärmt und dann im Zuluftrohr abgegeben. Die Flüssigkeit zirkuliert in einem geschlossenen System und es gibt kein Verschmutzungsrisiko. Die Wärmeabgabe kann durch die Durchflussgeschwindigkeit des Wasser beeinflusst werden. Die Effizienz liegt zwischen 45-60%.

Wärmetauscher Eine Kammer wird durch ein Ventil in zwei Bereiche getrennt. Die Abluft erwärmt zuerst einen Teil der Kammer. Dann öffnet sich das Ventil und die Zuluft strömt durch die Kammer und wird durch die vorhandene Wärme aufgewärmt. Dadurch können aber Verschmutzung und Geruch übertragen werden. Die Effizienz liegt zwischen 80-90%.

Heizungsrohre Dieses Abwärmesystem besteht aus einem geschlossenen System von Rohren, die mit einem Mittel gefüllt sind, das beim Erwärmen durch den Abluftstrom verdampft. Wenn die Zuluft passiert, so wird die Wärme abgegeben und der Dampf kondensiert wieder zu Flüssigkeit. In diesem System besteht kein Verschmutzungsrisiko. Die Effizienz liegt zwischen 50-70%.

5. Umwälzung der Innenluft Umwälzung wird angewendet, wenn das Belüftungssystem auch gleichzeitig als Heizungssystem eingesetzt wird. Das große Problem bei diesem System ist, eine gute Luftqualität zu erzielen. Bei der Umwälzung sollte folgendes beachtet werden: Einsatz von Luftreiniger ein by-pass oder zusätzliches Abluftrohr regelmäßige Wartung und Inspektion Aufzeichnungen, um das System und seine Effizienz zu überwachen Das System sollte in der Lage sein, so viel wie möglich an verschmutzter Abluft zu beseitigen.

6. Kontrollsysteme Idealerweise sollten Gebäude nur ein minimales einheitliches Heizungs-, Kühlung- und Belüftungssystem haben. Die meisten modernen Gebäude, die in städtischer Umgebung angesiedelt sind, brauchen aber mehr elektrische und mechanische Komponenten für die Heizung, Kühlung und Belüftung und daher auch mehr Kontrollkomponenten.

6. Überwachungssysteme Eine optimales Überwachungssystem erlaubt den Benutzern die einfache und verständliche Betätigungen von Einrichtungen wie Jalousien oder Fensteröffnungen. Das Überwachungssystem sollte sofort die Auswirkung der Handlung zeigen. Überwachungssysteme sollten nicht die Aufmerksamkeit der Benutzer erfordern um Arbeitssicherheit, ein optimales Raumklima und niedrige Energiekosten sicherzustellen. Automatische Gebäudesysteme sollten unabhängig vom Benutzerverhalten ein optimales Raumklima und eine optimale Effizienz sicherstellen.

Belüftungssysteme - Überblick Es gibt fünf Grundsysteme : Vermischung und Abtransport durch allgemeinen Abluftstrom Lokaler Abluftstrom Austausch oder makeup air Heizung, Kühlung und Belüftung, primär für Komfort Umwälzsysteme Belüftungssysteme bestehen normalerweise aus einer Kombination dieser Grundsysteme.

Warum Belüftung Belüftung wird verwendet, um eine gute Luftqualität in geschlossenen Räumen zu erzielen und Schadstoffe und Verschmutzung zu beseitigen. Belüftung wird darüber hinaus verwendet, um zu kühlen und ausreichend Sauerstoff zu Verbrennungsanlagen zu transportieren (wie in Wohnungen). Gute Belüftung ist ein wesentlicher Einflussfaktor für Arbeitssicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz.

Wie Belüftung funktioniert Belüftung wird dadurch erreicht, dass saubere Luft in einen Raum geleitet wird. Dann wird die Luft entweder mit der vorhandenen Raumluft vermischt, um Vermischungs- oder Verdünnungsbelüftung zu erzielen, oder um die gebrauchte Luft im Raum durch “Displacement Ventilation” zu ersetzen. Mit diesen Techniken werden unterschiedliche Anforderungen erfüllt.

Methoden der Belüftung Im allgemeinen unterscheidet man 2 Arten von Belüftung: Natürliche Belüftung Mechanische Belüftung (including mixing and displacement ventilation).

a. Natürliche Belüftung In der Vergangenheit hat natürliche Belüftung dominiert. Die Vorteile sind einfache Anlagenteile niedrige Investitionskosten vernachlässigbare Betriebskosten 9-5_nat_ventilation

a. Natürliche Belüftung In der Vergangenheit hat natürliche Belüftung dominiert. Die Nachteile sind geringe Belüftungskontrolle Temperaturschwankungen nicht effektiv in warmen, feuchten Sommermonaten schwierig nachträglich einzubauen geringe Wirtschaftlichkeit durch Wärmeverluste. 9-25_nat_ventilation2

a. Natürliche Belüftung Es gibt zahlreiche Bürogebäude in Europa, die ihren Belüftungsbedarf durch natürliche Belüftung regeln. In Nordamerika gibt es derzeit den Trend zu natürlichen Belüftungssystemen und zahlreiche Gebäude haben manuell bedienbare Fenster. Der Einsatz von mechanischen Belüftungssystemen ist aber meist in heißen und feuchten Klimazonen notwendig.

b. Mechanische Belüftung Mechanische Belüftung liefert einen kontinuierlichen Luftaustausch und ist in der Lage, die Ansprüche der Benutzer zu befriedigen und die unterschiedlichen Schadstoffmengen zu bewältigen. Im Grunde wird die einströmende Luft gefiltert, bei einigen Systemen durch ein Abwärmesystem aufgewärmt. Die Vorteile einer mechanischen Belüftung, speziell bei kleineren Gebäuden, können oftmals durch falsche Betriebsweise, ungenügende Wartung und ungenügende Wärmerückgewinnung aufgehoben werden. In größeren Gebäuden muss mechanische Lüftung eingesetzt werden, um Frischluft zu jenen Bereichen zu bringen, in denen Wärmequellen liegen und die Frischluft benötigen. Bei der mechanischen Belüftung gibt es folgende Systeme: Zuluftsystem Abluftsystem Zu- und Abluftsystem

Zuluftsystem Ein Ventilator bläst die Luft von außen in das Gebäudeinnere.

Abluftsystem Ein Ventilator bläst die verschmutzte bzw. verbrauchte Luft aus dem Gebäude.

Zu- und Abluftsystem Eine Kombination von Zu- und Abluftsystem ist oft mit einem Wärmerückgewinnungssystem verbunden, um die Wärme oder auch die Kälte in der Abluft wieder nutzbar zumachen.

Methoden der mechanischen Belüftung Es gibt zwei Methoden der mechanischen Belüftung: Mixing ventilation. Displacement ventilation.

Mixing ventilation Bei der mixing ventilation wird die Zuluft mit einer hohen Auslassgeschwindigkeit in den Raum geblasen. Die Luft, die den Benutzer erreicht, ist eine Mischung aus der Umgebungs- und der Frischluft.

Displacement ventilation Bei der displacement ventilation wird kühle Zuluft mit hoher Geschwindigkeit auf Fußbodenniveau eingeblasen. Die fische Zuluft erreicht den Benutzer ohne wesentliche Vermischung mit der warmen oder kontaminierten Luft.

Displacement ventilation Vorteile of displacement ventilation systems zu konventionellen Air Condition Systemen und mixed flow systems: Kosteneffizienter Betrieb Gute Betriebseigenschaften Breite Anwendungsmöglichkeiten Sehr ruhig im Betrieb Gut vereinbar mit architektonischen Ansprüchen

Displacement ventilation Displacement ventilation bietet Kostenvorteile und verbesserte Betriebsbedingungen, um ein angenehmes Raumklima zu erzielen und den Luftstrom ohne unangenehme Nebeneffekte (wie Zugluft) mit niedriger Geschwindigkeit in die entsprechenden Bereiche zu leiten. Diese Anwendung findet sich oft in Galerien, Restaurants, Konzerthallen, Industriebetrieben, Flughäfen und Shoppingcenter.

Belüftungsrate Die notwendige Belüftungsrate hängt von der Art und dem Verschmutzungsgrad der Luft in einem bestimmten Bereich ab. Um den gesamten Belüftungsbedarf zu ermitteln, muss der Hauptschadstoff ermittelt werden. Auf die Beseitigung dieses Schadstoffs wird das Belüftungssystem ausgelegt. In einer ersten Erhebung werden die Mitarbeiter in den Unternehmensbereichen befragt, ob sie Emissionen riechen, spüren oder ob sich anderen Probleme in diesem Zusammenhang ergeben. Sollte es zu einer weiteren Untersuchung kommen, werden Experten diese Aufgabe übernehmen müssen. Darüber hinaus sind Normen und Richtlinien für die Belüftungsrate einzuhalten, die von den jeweiligen Kammervertretungen zur Verfügung gestellt werden und in Österreich im Rechtsinformationssystem abgerufen werden können (http://www.ris.bka.gv.at)

BEISPIEL Belüftungsrate Beispiele für minimale Belüftungsraten sind in der Tabelle angeführt:

Energieverbrauch evaluieren Der Energieverbrauch für Belüftung setzt sich zusammen aus: Transport der Luft Erwärmung der Luft In der Praxis kommt oft vor, dass die Kosten für den Transport der Luft und für die Erwärmung gleich hoch sind. Der Energieverbrauch für die Erwärmung wird bestimmt von: Luftmenge Temperatur der Außen- und Innenluft Abwärmenutzung Arbeitsstunden Der Energieverbrauch für den Transport wird bestimmt von: Luftmenge Leistung der Ventilatoren Betriebsstunden

Energieverbrauch bestimmen Welche Information notwendig ist

Energieverbrauch berechnen A. Wärme: Der Energieverbrauch wird mit folgender Formel bestimmt: E [kWh] = (c x ) x [m3/s] x [ C] x (1 – ŋ) x [h] (c x ) = 1,21 kJ/m3xC B. Lufttransport: Der Verbrauch für den Lufttransport wird mit folgender Formel bestimmt: E [kWh] = [kW] x [h]

BEISPIEL „Energieverbrauch“ A. Basisdaten Heizung: Luftmenge: 2,4 m3/s Außenlufttemperatur durchschnittlich: + 8 C Innenlufttemperatur am Einlass: + 20 C Effizienz Wärmerückgewinnung: 0,7 Betriebsstunden: 60 Stunden/Woche x 52 Wochen = 3120 h Energieverbrauch Heizung: E [kWh] = (c x ) x [m3/s] x [ C] x (1 – ŋ) x [h] (c x ) = 1,21 kJ/m3xC 1,21 [kJ/m3xC] x 2,4 [m3/s] x (20 – 8) [ C] x (1 – 0,7) x 3120 [h] E = 32618 kWh

BEISPIEL „Energieverbrauch“ B. Basisdaten Lufttransport: Leistung Ventilatoren: 8 kW Betriebsstunden: 60 Stunden/Woche x 52 Wochen = 3120 h Energieverbrauch für Lufttransport: E = 8 [kW] x 3120 [h] E = 24960 kWh

BEISPIEL „Energieverbrauch“ Energieverbrauch Heizung: 32618 kWh Energieverbrauch Lufttransport: 24960 kWh Gesamter Energieverbrauch: 57578 kWh

Energieeinsparungen Der Energieverbrauch setzt sich aus der Leistung in kW und der Betriebszeit in Stunden zusammen. Das Ziel ist daher, entweder die Leistung oder die Betriebszeit zu senken. Bei der Senkung beider Werte muss aber immer darauf geachtet, die Luftqualität gleichzuhalten und keine Verschlechterung der Arbeitsplatzsituation herbeizuführen. Energieeinsparungen können umgesetzt werden durch: Abschalten Verlangsamen Anlagenteile mit hoher Effizienz Überwachungssysteme

Energieeinsparungen - 1. Abschalten Die einfachste Methode der Energieeinsparung ist das abschalten der Anlage, wenn sie nicht gebraucht wird. Dabei stehen mehrere Möglichkeiten des kontrollierten Abschaltens zur Verfügung. Manuelles Abschalten Zeitschalter benutzerkontrollierte Belüftung Überwachungssysteme

Energieeinsparungen - 1. Abschalten Die einfachste Methode der Energieeinsparung ist das abschalten der Anlage, wenn sie nicht gebraucht wird. Dabei stehen mehrere Möglichkeiten des kontrollierten Abschaltens zur Verfügung. Manuelles Abschalten ...der Ventilatoren oder des Belüftungssystems. Diese Methode ist die günstigste, denn sie braucht keine Investitionskosten. Da sie aber von den Mitarbeitern abhängt, kann sie gleichzeitig die unzuverlässigste sein. Beispiel: Abschalten zu Pausenzeiten, etc. Zeitschalter benutzerkontrollierte Belüftung Überwachungssysteme

Energieeinsparungen - 1. Abschalten Die einfachste Methode der Energieeinsparung ist das abschalten der Anlage, wenn sie nicht gebraucht wird. Dabei stehen mehrere Möglichkeiten des kontrollierten Abschaltens zur Verfügung. Manuelles Abschalten Zeitschalter ...für Ventilator oder Belüftungssystem: Für Gebäudeteile, die zu bestimmten Zeiten genutzt werden. Bsp: Besprechungsräume benutzerkontrollierte Belüftung Überwachungssysteme

Energieeinsparungen - 1. Abschalten Die einfachste Methode der Energieeinsparung ist das abschalten der Anlage, wenn sie nicht gebraucht wird. Dabei stehen mehrere Möglichkeiten des kontrollierten Abschaltens zur Verfügung. Manuelles Abschalten Zeitschalter Benutzerkontrollierte Belüftung: Der Luftstrom wird durch einen Bewegungsmelder gesteuert. Wenn niemand anwesend ist, so schaltet sich das System ab. Überwachungssysteme

Energieeinsparungen - 1. Abschalten Die einfachste Methode der Energieeinsparung ist das abschalten der Anlage, wenn sie nicht gebraucht wird. Dabei stehen mehrere Möglichkeiten des kontrollierten Abschaltens zur Verfügung. Manuelles Abschalten Zeitschalter Benutzerkontrollierte Belüftung Überwachungssysteme : Diese Systeme steuern meistens mehrere Anlagen und erlauben die Überwachung der gesamten Gebäudeinfrastruktur.

BEISPIEL Belüftungsrate Bürogebäude 2000 m2 Heizleistung für Belüftung 45 kW Belüftung 24 Stunden pro Tag, 7 Tage/Woche (168 Stunden /Woche) Abwärmenutzung 0 % Energieverbrauch 420000 kWh (100%) Abschaltung 12 Stunden an 5. Tagen (Mo-Fr) 18 Stunden an 1. Tag (Sa) 24 Stunden an 1. Tag (So) Von 168 auf 66 Stunden wöchentlich Abschaltung für 102 Stunden Energieverbrauch 165000 kWh (40%) Einsparungen 255000 kWh (60%) Zusätzlich sollten die Einsparungen bei den Elektromotoren berücksichtigt werden, die zum Betrieb der Ventilatoren eingesetzt werden. Dabei können nochmals erhebliche Einsparungen zum Vorschein kommen.

Energieeinsparungen - 2. Verlangsamen Anstelle des vollkommenen Abschaltens kann auch die Reduktion des Volumenstroms, der transportiert wird, erhebliche Einsparungen bringen, ohne die Luftqualität wesentlich zu beeinflussen. Diese Einsparung kann leicht umgesetzt werden, indem die Luftmenge reduziert wird.

BEISPIEL Volumenstrom Bürogebäude 2000 m2 Belüftung 24 Stunden am Tag, 7 Tage pro Woche (168 Wochenstunden) Wärmerückgewinnung 0 % Energieverbrauch 420000 kWh (100%) Verlangsamen 24 Stunden pro Tag, 7 Tage pro Woche (168 Wochenstunden) Verringerter Volumenstrom Von 10000 m3/h auf 7000 m3/h Energieverbrauch 295000 kWh (40%) Einsparung 125000 kWh (60%)

Energieeinsparungen– 3. Effiziente Komponenten Die folgenden Komponenten sollten bei der Auswahl von effizienten Anlagenteilen berücksichtigt werden: Ventilatoren Luftreinigung und Filter Wärmerückgewinnung

Energieeinsparungen– 3. Effiziente Komponenten Die folgenden Komponenten sollten bei der Auswahl von effizienten Anlagenteilen berücksichtigt werden: Ventilatoren: Die Effizienz von Ventilatoren kann bei 80-85% betragen, doch unsachgemäßer Einsatz und Dimensionierung lassen sie unter 50% sinken! Luftreinigung und Filter Wärmerückgewinnung

Energieeinsparungen– 3. Effiziente Komponenten Die folgenden Komponenten sollten bei der Auswahl von effizienten Anlagenteilen berücksichtigt werden: Fans Luftreinigung und Filter: Es ist überaus wichtig, dass die Filter regelmäßig gereinigt und die anderen Anlagenteile gewartet werden. So sinkt zum Beispiel die Effizienz einer Wärmerückgewinnungsanlage von 80% auf 20%, wenn sie mit Staub belegt ist. Wärmerückgewinnung

Energieeinsparungen– 3. Effiziente Komponenten Die folgenden Komponenten sollten bei der Auswahl von effizienten Anlagenteilen berücksichtigt werden: Ventilatoren Luftreinigung und Filter Wärmerückgewinnung: Es sollte sichergestellt sein, dass die Anlage planmäßig funktioniert, denn neben der Abschaltung und dem Verlangsamen stellt die Wärmerückgewinnung den dritten effektiven Weg dar, Energie einzusparen:

Energieeinsparungen – 4. Überwachungssysteme Die potentiellen Einsparpotentiale durch Überwachungssysteme liegen bei bis zu 60% der Belüftungskosten, abhängig von Gebäudetyp und -nutzung Klima Zu den Überwachungssystemen gehören:

Kühlung Speziell in großen Bürogebäuden entstehen durch Licht, PCs und anderen elektrischen Geräten Wärmequellen. Weitere Wärme entsteht durch anwesende Personen, Lichteinstrahlung und hohe Außentemperaturen. Diese Faktoren wirken sich auf den Kühlbedarf aus. Die Wahl dabei ist zwischen mechanischer Kühlung oder Ventilation. In beiden Fällen sollte versucht werden, die Wärmequellen zu reduzieren, entweder durch Gebäudedesign oder durch reduzierte Anschlussleistungen. Mechanische Kühlung ist Energieintensiv und resultiert in Spitzenlast. Es sollte auf alle Fälle versucht werden, nicht beide Möglichkeiten gleichzeitig zu nutzen und wieder unnötig Energie zu verschwenden.

Zusammenfassung – 9b Belüftung Industrielle Belüftung wird normalerweise mit Zu- und Abluftsystemen durchgeführt, um Emissionen, Dämpfe und chemische Schadstoffe zu kontrollieren. Energie wird dabei vor allem aus zwei Gründen eingesetzt. Die Luft zu transportieren und zu erwärmen. Dabei kommt es bei allen Anlagenteilen zu Verlusten. Im ersten Schritt einer Optimierung sollte der Prozess in Bezug auf Wärmeabgabe, Dauer und saisonbedingte Schwankungen analysiert werden, um die Leistung für die Belüftungsanlage zu bestimmen. Überraschenderweise werden dabei schon große Einsparungen erzielt.