In der Systemanalyse ist die Lüftungsanlage ein Objekt zur Darstellung eines Einzelzonen- oder Mehrfachzonen-Lüftungsgeräts, das als herkömmliches System zur Belüftung und Raumklimatisierung oder als eigenes Außenluftsystem betrieben werden kann.
Erforderliche Objekte
Die Lüftungsanlage muss die folgenden Eigenschaften aufweisen.
- Sie muss mindestens ein mit einem klimatisierten Raum verbundenes Zonengerät enthalten.
- Sie muss mindestens einen Lüfter enthalten, enthält jedoch in der Regel auch andere Objekte wie eine Heizspule und Kühlspule.
Entwurfsannahmen
- Sie wird mithilfe von zusammenfallenden Lasten dimensioniert.
- Der Volumenstrom wird für die wahrnehmbare Spitze dimensioniert.
- Das System wird ggf. während nicht belegter Stunden weiter betrieben, um einer Last zu entsprechen.
- Die Belegung wird durch alle Zonen in der Lüftungsanlage bestimmt.
- Wenn das System ein eigenes Außenluftsystem ist, wird es wahrscheinlich nicht weiter betrieben, da es die niedrigste Belastungspriorität gegenüber anderer Lüftungsausstattung aufweist.
- Bei jedem Zeitschritt während der Dimensionierungssimulation wird die Summe der von allen Zonen angeforderten Außenluftrate berechnet. Das Maximum dieser Summen wird als Auslegungsaußenluftrate verwendet.
- Wenn die Lüftungsanlage ein eigenes Außenluftsystem ist, hat sie eine feste Zulufttemperatur. Im Falle einer herkömmlichen Lüftungsanlage wird die Temperatur nach oben bis zu einer maximalen Erhöhung von 5.556 °C zurückgesetzt, falls es der Bedarf ermöglicht.
- Wenn eine Anlage als eigenes Außenluftsystem betrieben wird, werden in der Zone platzierte zusätzliche Geräte unter Berücksichtigung der Kühlung durch vorhandene Geräte entsprechend dimensioniert. Wenn beispielsweise eine Zone, die Kühlung von 1000 W erfordert, einen Volumenstromregler für die Kühlung von 200 W enthält und ein Monoblock-Klimagerät hinzugefügt wird, wird das Monoblock-Klimagerät für die verbleibende Kühlung von 800 W anstatt die gesamte Zonenanforderung von 1000 W dimensioniert.
| Eigenschaft | Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Kühlwasser – Auslegungseinlasstemperatur | N/A | Durch den Kühlwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Spule für gekühltes Wasser im System verwendet wird. |
| Kühlwasser – Auslegungsauslasstemperatur | N/A | Durch den Kühlwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Spule für gekühltes Wasser im System verwendet wird. |
| Temperatur Versorgungsluft für Kühlung | 12.7778 °C | |
| Einlasstemperatur Versorgungsluft für Heizung | 4 °C | Nimmt an, dass die gesamte Heizung bei der zonalen Nacherwärmung erfolgt. |
| Auslasstemperatur Versorgungsluft für Heizung | 12.7778 °C | Vorheizen für den eingehenden Luftstrom, nicht den gemischten. |
| Heißwasser – Auslegungseinlasstemperatur | N/A | Durch den Heißwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Heißwasserspule im System verwendet wird. |
| Heißwasser – Auslegungsauslasstemperatur | N/A | Durch den Heißwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Heißwasserspule im System verwendet wird. |
Konfiguration
Die Lüftungsanlage besteht aus 6 Hauptkomponenten.
- Vorerhitzer
- Wärmetauscher
- Außenluft-Controller
- Kühlspule
- Heizspule
- Zulüfter
Vorerhitzer
Wenn ein Vorerhitzer vorhanden ist, gelten die folgenden Annahmen.
- Es befindet sich vor der Wärmetauscher (falls vorhanden), um Frostprobleme zu vermeiden.
- Die Eintrittsluft-Spulentemperatur ist gleich der Auslegungstagestemperatur.
- Die Austrittsluft-Spulentemperatur beträgt 4 °C.
- Handelt es sich bei der Spule um eine Heißwasserspule, wird davon ausgegangen, dass Heißwasser bei 60 °C mit einer Rücklauftemperatur von 43.33 °C bereitgestellt wird.
Wärmetauscher
Für den Wärmetauscher gelten folgende Annahmen.
- Der Wärmetauscher steuert das Bypass-Luft-Verhältnis gemäß der vom System angeforderten Zulufttemperatur bei einem bestimmten Zeitschritt.
| Wärmetauscherart | ||
|---|---|---|
| Wahrnehmbar | Enthalpie | |
| Wahrnehmbare Effektivität bei 100 % Heizungs-Volumenstrom | 0.76 | 0.76 |
| Wahrnehmbare Effektivität bei 75 % Heizungs-Volumenstrom | 0.81 | 0.81 |
| Latente Effektivität bei 100 % Heizungs-Volumenstrom | 0 | 0.68 |
| Latente Effektivität bei 75 % Heizungs-Volumenstrom | 0 | 0.73 |
| Wahrnehmbare Effektivität bei 100 % Kühlungs-Volumenstrom | 0.76 | 0.76 |
| Wahrnehmbare Effektivität bei 75 % Kühlungs-Volumenstrom | 0.81 | 0.81 |
| Latente Effektivität bei 100 % Kühlungs-Volumenstrom | 0 | 0.68 |
| Latente Effektivität bei 75 % Kühlungs-Volumenstrom | 0 | 0.73 |
Außenluft-Controller
Für den Außenluft-Controller gelten die folgenden Annahmen.
- Verfügt über einen Vorwärmer, der den Fluss basierend auf einer Differential-Enthalpieregelung moduliert.
- Weist einen Bypass um den Wärmetauscher (falls vorhanden) auf, wenn der Vorwärmer aktiv ist.
- Beim Betrieb als eigenes Außenluftsystem nutzt die Einheit 100 % Außenluft.
- Das System verfügt über bedarfsgesteuerte Belüftung.
Kühlspule
Für die Kühlspule gelten die folgenden Annahmen.
- Die DX-Spule hat eine Drehzahl und eine Nenn-Leistungszahl von 3.0.
- Das Wärmeverhältnis wahrnehmbar-latent wird automatisch angepasst, um bei der Dimensionierung die Systemanforderungen zu erfüllen.
- Für die Kühlwasserspule gelten die folgenden Annahmen.
| Eigenschaft | Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Eintrittsluft-Spulentemperatur | N/A | Durch den Entwurfstag bestimmt. |
| Austrittsluft-Spulentemperatur | ~11.11 °C | Berechnet aus der Zulufttemperatur der Lüftungsanlage minus generierter Ventilatorwärme (normalerweise ca. 1.5 °C–2 °C). |
| Kühlwasser – Auslegungseinlasstemperatur | N/A | Durch den Kühlwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Spule für gekühltes Wasser im System verwendet wird. |
| Kühlwasser – Auslegungsauslasstemperatur | N/A | Durch den Kühlwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Spule für gekühltes Wasser im System verwendet wird. |
Heizspule
Für die Heizspule gelten die folgenden Annahmen.
- Die Heizspule mit elektrischem Widerstand ist zu 100 % effizient.
- Die Ofenheizspule ist zu 80 % effizient.
- Die Heißwasserspule hat die folgenden Eigenschaften.
| Eigenschaft | Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Eintrittsluft-Spulentemperatur | Variiert | Bei einem Vorerhitzer 4 °C, andernfalls durch den Entwurfstag bestimmt. |
| Austrittsluft-Spulentemperatur | Variiert | 12.7778 °C bei einer herkömmlichen Lüftungsanlage, 15.5556 °C bei einem eigenen Außenluftsystem. |
| Heißwasser – Auslegungseinlasstemperatur | N/A | Durch den Heißwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Heißwasserspule im System verwendet wird. |
| Heißwasser – Auslegungsauslasstemperatur | N/A | Durch den Heißwasserkreislauf festgelegt, wenn eine Heißwasserspule im System verwendet wird. |
Zulüfter
Der Zulüfter kann entweder über konstantes oder variables Volumen mit den folgenden Eigenschaften verfügen.
| Eigenschaft | Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Druckanstieg | 996 Pa | |
| Gesamtwirkungsgrad | 0.6 | |
| Wirkungsgrad des Motors | 0.94 | |
| Volumenstrom-Mindestanteil | 0.3 | Nur für Ventilatoren mit variablem Volumen. |