Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der kontrollierten Wohnungsl\u00fcftung mit W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung kommt hinsichtlich gesunder Wohnumwelt, der Vermeidung von Bausch\u00e4den durch \u00dcberfeuchtung und der weiteren Reduzierung des Energieverbrauches wachsende Bedeutung zu. Ziel ist die Entwicklung dezentraler L\u00fcftungsger\u00e4te. Diese sind pr\u00e4destiniert f\u00fcr den Einsatz im Wohnbestand, bei dem es nach Sanierungen aufgrund einer verbesserten Dichtheit h\u00e4ufig zu Schimmelpilzproblemen kommt. Das zu entwickelnde L\u00fcftungsger\u00e4t mit W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung soll verschiedene Gestaltungsvarianten bei Einbeziehung der Raumheizfl\u00e4chen erm\u00f6glichen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenKernst\u00fcck der Entwicklung ist die Konzipierung des Gegenstromw\u00e4rme\u00fcbertragers mit str\u00f6mungsg\u00fcnstiger Luftf\u00fchrung, der optimalen Tauwasserabfuhr durch vertikal durchstr\u00f6mte W\u00e4rme\u00fcbertragerfl\u00e4chen sowie einem thermischen R\u00fcckgewinnungsgrad gr\u00f6\u00dfer 90%. F\u00fcr die Auslegung der W\u00e4rme\u00fcbertrager werden vorhandene Rechenprogramme genutzt, die unterschiedlichen geometrischen Abmessungen der Platinen mit einem universell nutzbaren Werkzeug hergestellt sowie die Prototypen messtechnisch ausgewertet.
\nDie Entwicklung der Einzelraum-L\u00fcftungsger\u00e4te erfolgt unter dem Gesichtspunkt der Integration in bereits bestehende Geb\u00e4ude mit einer Warmwasserheizung. Die geometrischen Abmessungen der Grundger\u00e4te werden an die Ma\u00dfe der handels\u00fcblichen Heizk\u00f6rper angepasst, und hinter den Heizk\u00f6rpern mit gemeinsamen Seitenverkleidungen und oberen Abdeckgittern montiert, so dass das Erscheinungsbild der R\u00e4ume nur unwesentlich ver\u00e4ndert wird. F\u00fcr die Einzelraum-L\u00fcftungsger\u00e4te sind Zu- und Abluftleistungen von 30 bis 100 m\u00b3\/h vorgesehen. Zur Erzielung eines raumluftseitigen Schalleistungspegels kleiner 30 dB(A) in der Grundlaststufe (30 m\u00b3\/h) werden beide L\u00fcfter in die Bohrungen der Au\u00dfenw\u00e4nde als Bausatz angeordnet, so dass der Platz in den Grundger\u00e4ten zur Unterbringung der gro\u00dfvolumigen W\u00e4rmetauscher, der Filter, der Steuerger\u00e4te sowie weiterer Zusatzeinrichtungen (adiabate K\u00fchlung, K\u00e4lteanlage, Pollenfilter, automatische Tauwasserabf\u00fchrung) zur Verf\u00fcgung steht. Mit der gro\u00dfvolumigen Bauweise werden f\u00fcr die Grundlaststufe elektrische Antriebsleistungen f\u00fcr beide Ventilatoren kleiner 15 W erreicht. Die technischen Parameter der Prototypen werden messtechnisch ausgewertet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
F\u00fcr den Prototyp des W\u00e4rme\u00fcbertragers wurden gepr\u00e4gte Aluminiumplatten (s = 0,1..0,2 mm) verwendet. Die Herstellung verschiedener Ziehtiefen und Pr\u00e4gewinkel erfolgte mit einem Spezialwerkzeug. Zur messtechnischen Untersuchung wurden nur jeweils 60 mm lange W\u00e4rme\u00fcbertragerelemente gefertigt, die zur Realisierung der gew\u00fcnschten Gesamtluftmenge linear zu erweitern sind. Die Messungen sind am Versuchsstand mit senkrechter Einbaulage der Prototypen durchgef\u00fchrt worden, so dass die Durchstr\u00f6mungsrichtungen der Luftstr\u00f6me der sp\u00e4teren Einbaulage im L\u00fcftungsger\u00e4t entsprach.<\/p>\n
Bei der Untersuchung verschiedener geometrischer Strukturen zeigte es sich, dass mit der gew\u00e4hlten Teilung des Universalwerkzeuges von 2,5 mm maximale Ziehtiefen von 1,2 mm erzielt werden konnten. Bei gr\u00f6\u00dferen Ziehtiefen kam es zu Abrisserscheinungen an den Scheitelpunkten der Pr\u00e4gerillen. Mit dem ausgef\u00fchrten Muster wurden mittlere Wirkungsgrade von 78% gemessen.<\/p>\n
Um gr\u00f6\u00dfere Ziehtiefen zu erreichen, die ein Ber\u00fchren der Platten erm\u00f6glicht, wurde die Teilung des Universalwerkzeuges auf 5 mm erh\u00f6ht und der Winkel der Pr\u00e4gerillen sowie die Pr\u00e4getiefe in mehreren Versuchen neu optimiert. Auf dieser Grundlage erfolgte der Bau des Versuchsmusters mit einer L\u00e4nge von 300 mm f\u00fcr den Einbau in das Demonstrationsmodell des Einzelrauml\u00fcftungsger\u00e4tes.
\nDie Messungen ergaben einen \u00fcber weite Bereiche der Volumenstrom\u00e4nderung innerhalb 33 m\u00b3\/h bis 45 m\u00b3\/h relativ konstanten Wirkungsgrad von 82%. Als Erkl\u00e4rung sind hier die mit der Volumenstromerh\u00f6hung vergr\u00f6\u00dferten Str\u00f6mungsgeschwindigkeiten und damit die hervorgerufenen, st\u00e4rkeren Turbulenzen innerhalb des W\u00e4rme\u00fcbertragers anzuf\u00fchren. Zu kleineren und gr\u00f6\u00dferen Luftmengen hin fallen die Wirkungsgrade etwas ab. Es ist jedoch auch hinsichtlich der zuk\u00fcnftig einzusetzenden Ventilatoren nicht sinnvoll, das Ger\u00e4t mit Luftmengen kleiner 18 m\u00b3\/h bzw. gr\u00f6\u00dfer 70 m\u00b3\/h zu betreiben.<\/p>\n
Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades war durch die Geometrie des Universalwerkzeuges und dem gew\u00e4hlten Aluminiummaterial nicht m\u00f6glich. Die Messungen haben aber gezeigt, da\u00df mit einer Optimierung des Abstandes der Pr\u00e4gerillen zwischen 2,5 und 5 mm und Ziehtiefen bis 1,8 mm der Wirkungsgrad von 90% erreichbar ist. Hier ist aber der \u00dcbergang auf das f\u00fcr die Fertigung ohnehin vorgesehene Kunststoffmaterial erforderlich. <\/p>\n
In das Demonstrationsmodell wurden bewusst gr\u00f6\u00dfere Ventilatoren eingebaut, um die Einsatzgrenzen hinsichtlich maximaler Luftmenge, Wirkungsgrad und Ger\u00e4tedruckverlust zu testen. F\u00fcr den Grundlastbetrieb (30 m\u00b3\/h) liefen die Motoren deshalb weit unterhalb des Nennbereiches. Damit traten die f\u00fcr Gleichstrommotoren typischen Magnetisierungsger\u00e4usche auf. Mit Einsatz angepasster Ventilatoren wird die Zielstellung f\u00fcr den Grundlastbetrieb eine el. Aufnahmeleistung vom 15 W und einen Schalleistungspegel von 30 dB (A) zu erreichen, problemlos erf\u00fcllt.<\/p>\n
Die konstruktiven Vorgaben hinsichtlich Ger\u00e4teabmessungen, Montage hinter dem Heizk\u00f6rper mit opti-malen Bedienungs- und Wartungsm\u00f6glichkeiten sind erf\u00fcllt und k\u00f6nnen am Demonstrationsmodell vor-gestellt werden. <\/p>\n
Mit Einsatz des Einzelrauml\u00fcftungsger\u00e4tes verringert sich die j\u00e4hrliche CO2- Abgabe an die Atmosph\u00e4re pro Ger\u00e4t um 128 kg.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ver\u00f6ffentlichung in der Presse und in Fachzeitschriften, Vorstellung des Demonstrationsmodelles auf Messen vor Produktionsaufnahme.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit der vorliegenden Arbeit steht ein L\u00fcftungsger\u00e4t f\u00fcr Einzelrauml\u00fcftung zur Verf\u00fcgung, das sich ohne gr\u00f6\u00dferen Platzbedarf hinter dem Heizk\u00f6rper montiert, harmonisch in die Raumgestaltung integrieren l\u00e4\u00dft. Als Besonderheit ist der hohe W\u00e4rmer\u00fcckgewinnungsgrad des Ger\u00e4tes zu nennen, der es erm\u00f6glicht, die Au\u00dfenluft auch ohne Nachheizung dem Raum zuzuf\u00fchren. Die zuk\u00fcnftigen L\u00fcftungsger\u00e4te sind mit einem Luftmengenbereich zwischen 20 und 70 m\u00b3\/h auszulegen. F\u00fcr das Jahr2002 ist die schrittweise Produktionsaufnahme der einzelnen Komponenten vorgesehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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