Die Lüftung


Anlagenbeschreibung Lüftung


Vorwort

Bei unseren Projekt haben wir uns entschlossen eine Lüftungsanlage einzuplanen, da wir der Überzeugung sind das eine kontrollierte Wohnraumlüftung vorteile hat.

Etwa 90% Prozent unserer Lebenszeit verbringen wir in Gebäuden. Wohnung und Haus umgeben uns quasi wie eine zweite Haut. Und deshalb ist es wichtig, dass wir uns in den Räumen, in welchen wir uns aufhalten, Wohlfühlen. Moderne Gebäude sind winddicht. Eine gut abgedichtete Gebäudehülle und dichte Fenster sind zwingend notwendig will man Niedrigenergie-Standard im neuen (oder sanierten) Wohnhaus erreichen; wärmetechnisch also o.k. aber: lufttechnisch mangelhaft! Für den Menschen ist ein ordentliches Maß an frischer Luft unbedingt notwendig - will er sich in seinen 4 Wänden Wohlfühlen. Frische, sauerstoffreiche Luft fördert unser allgemeines Wohlbefinden. Unzureichende Lüftung führt zu ansteigender Luftfeuchtigkeit- ca. 10 Liter Wasser verdunsten täglich im 4- Personen - Haushalt durch Waschen, Duschen, Wäschetrocknen, Blumengießen, Kochen usw. Wird diese Feuchtigkeit nicht durch Lüftung ausreichend abgeführt, ist mit Feuchtbauschäden und Schimmelpilzbefall zu rechnen. Richtiges Lüften - das wissen inzwischen viele, erfolgt nicht durch gekippte Fenster; Querlüften der Wohnung mit weit geöffneten Fenstern führt frische Luft hinein und transportiert verbrauchte und 20 °C warme Luft nach außen. Das bedeutet aber auch: drastischer Lüftungswärmeverlust - ca. 50- 75 % der Heizkosten werden vergeudet.


Anforderung

Die Inhaber des Bauvorhabens legen großen Wert auf eine umweltgerechte Anlagentechnik. So sind in erster Linie regenerative Energien die Energieträger dieses Objektes. Durch eine kontrollierte Wohnraumlüftung wird den Räumen im Sommer kühle und im Winter warme Luft zugeführt. Die hierzu benötigte Energie ist auch mit einer umweltgerechten Lösung zu berücksichtigen.


Lösungsvorschläge

In Anbetracht der Anforderungen für Wohnraumkühlung schied eine Kompressorkühlung aus, da diese mit Strom betrieben würde. Eine Absorptionskälteanlage, die entweder über Erdgas bzw. über den Holzkessel betrieben wird, schied ebenfalls aus, da Erdgas nicht neutral ist und es nicht sichergestellt werden kann, dass der Holzkessel  immer im Betrieb bleibt. Ein Solarbetrieb würde sich zwar weitgehend mit dem Bedarf decken, da aber eine Entfeuchtung, während der Nachtstunden, nicht möglich ist, wurde diese Möglichkeit ebenfalls verworfen.

Daher haben wir uns für einen  Luft-Erdwärmetauscher entschieden. Dieser nutzt das Erdreich, welches nur geringen jahreszeitlichen Temperaturschwankungen  unterliegt, als natürliche - freie Wärme/Kälte Quelle. Im Sommer wird die Luft über ein Rohrregister (welches in ca. 2 m Tiefe verlegt wurde) geleitet, dort kühlt sich nun die warme Luft auf ca. 10-15°C ab. Hierbei kann eine Endfeuchtung von max. x=10,8 g/kg angenommen werden.

Im Winter erwärmt sich die angesaugte Luft soweit, dass ein frostfreier Betrieb sichergestellt werden kann, somit kann auf einen Vorerhitzer verzichtet werden.

Hierbei wird der Wirkungsgrad eines nachgeschalteten Wärmetauschers für die Wärmerückgewinnung verbessert. 

Der Erdwärmetauscher wurde großzügig dimensioniert, so dass ein möglichst geringer Widerstand überwunden werden musste.  


Berechnungen

Nachdem die Kühllastberechnung abgeschlossen war, wurden die maximalen Luftmengen zur Kühlung ermittelt. Untersucht wurden die Monate Juli und September. Die Auswertung ergab dass die Spitzenlast im Juli auftritt.


Anlagenaufbau

Schema

Da es im Laufe eines Tages zu unterschiedlichen Wärmebelastungen in den einzelnen Räumen kommt, werden jene Räume in denen zeitgleich Spitzenlasten auftreten zusammengefasst und über einen Trox-Zweikanal-Volumenstromregelgerät (TVMD) mit Luft versorgt. Das Haus wird dadurch in drei Bereiche aufgeteilt: Nord, Ost, und West.

Im Nordbereich befinden sich der Wintergarten und das Esszimmer.

Das eingeplante Luftgitter ist Temperaturabhängig schwenkbar (Trox VG-A). Damit Warmluft nach unten und Kaltluft nach oben eingebracht werden kann. Die Ablufterfassung für diese Zone findet hauptsächlich in der Küche statt,  des Weiteren wird im Hauswirtschaftsraum und im WC EG Luft erfasst.

Zum  Ostbereich gehören das Schlafzimmer DG, das Bad II DG,  die Ankleide, sowie die Bibliothek. Das Lüftungsgitter  für die Bibliothek soll ebenfalls schwenkbar ausgeführt werden. Zusätzlich bekommt der Zulufteinlass des Ankleidezimmers  einen Konstantvolumenstromregler, um einen unnötig hohen Luftwechsel zu vermeiden. Die Ablufterfassung für die Volumenströme von Schlafzimmer und Ankleide werden im Bad II erfasst. Der Bibliothekluftstrom wird mit in die Küche eingerechnet.

Im Westbereich befinden sich  zwei Arbeitszimmer und das Bad I. Da beide Zimmer ähnliche Werte aufweisen werden einfachheitshalber die Räume gleichbehandelt. Die Abluft wird im Bad I aufgenommen.


Beschreibung

der Zweikanal-Zentrallüftungsanlage

Die angesaugte Frischluft wird entweder über den EWT (Erdwärmetauscher) oder über ein Außenluftgitter  angesaugt, diese Luft wird beim EWT zweistufig gefiltert. Die Außenluft (Frischluft) wird als erstes durch einen Vorfilter (G4 Filter) und anschließend vor dem Klappenkasten mit einem Feinfilter (F7 Filter) gereinigt. Es wird empfohlen das alle Zuluftfilter antibakteriell behandeltes Filtervlies aufweisen. Da ein feuchter Zustand von länger als drei Tagen nicht ausgeschlossen werden kann und es sonst zu hygienisch bedenklichen Zuständen kommen kann. Alle Filter werden mit einer Differenzdrucküberwachung ausgerüstet.

Kaltluft

Die gereinigte EWT-Luft wird mittels Gebläse über einen Schalldämpfer in das Kanalnetz eingebracht und von dort aus zu einem Variablen-Volumenstrom-Mischgerät (Trox  TVMD Gerät) geleitet. Da der Volumenstrom Variabel ist, wird der Ventilator mit einer Konstantdruckregelung ausgestattet, welche die Drehzahl und damit die Leistungsaufnahme automatisch anpasst.

Warmluft

Die gereinigte Außenluft wird durch den Wärmetauscher der Wärmerückgewinnung, mittels Gebläse durch den Nacherhitzer und den Schalldämpfer in das Kanalnetz mit 24°C eingeblasen. Von dort wird sie in die Kellerräume (Fitnessraum, Schlafzimmer) als Frischluft eingebracht und in das Dachgeschoss zu den Trox TVDM Geräten geführt. Um einen konstanten Luftwechsel im Kellergeschoss zu gewährleisten, werden die benötigten Luftmengen mit einem Konstantvolumenstromregler geregelt.

Da auch hier wiederum der Volumenstrom variabel ist wird der Ventilator mit der gleichen  Regelung ausgestattet, wie bei der Kaltluft, welche die Drehzahl und damit die Leistungsaufnahme automatisch anpasst.

Abluft

Die Lufterfassung erfolgt im Dachgeschoß, in den Bädern, im  Erdgeschoss,  in der Küche, im WC, sowie im Bad und WC des Kellergeschosses. Die Abluftstellen im WC-Erdgeschoss, sowie im Keller werden mit Konstant-Volumenstromreglern ausgestattet.

Da der Volumenstrom auch hier Variabel ist, wird der Ventilator mit einer Regelung ausgestattet, welche die Drehzahl und damit die Leistungsaufnahme automatisch anpasst. (Zuluft Volumenstrom = Abluftvolumenstrom).


Beschreibung Schwimmbad

Das Schwimmbad wird mit einem eigenständigen Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung ausgestattet. Die Zuluft wird entweder über die Außenluft oder über den EWT bezogen, je nach Temperatur und Feuchte. Die Einbringung erfolgt durch die abgehangene Schwimmbaddecke (diese ist durch Unterzüge dreigeteilt), der Luftauslass befindet sich vor den Fenstern, um ein Beschlagen zu vermeiden. Die Endfeuchtung des Schwimmbades wird durch einen maximalen 3-fachen Luftwechsel gewährleistet.

Es wird eine Regelung angesetzt welche die Luftfeuchte im Schwimmbad konstant hält, sie wirkt auf die Drehzahl der Zu- und Abluftventilatoren. Dadurch wird ein Minimum an Stromkosten angestrebt. (Sollwert für X = 14,3 g/kg nach VDI 2089 Bl. 1/94)

Abluft

Die Abluft des Schwimmbades wird im ersten Deckensegment über eine Schattenfuge  an der Wand erfasst. Dadurch wird eine möglichst gleichmäßige Lufterfassung ermöglicht.

Fortluft

Die Fortluft des Schwimmbades, sowie der ges. Wohnräume werden über einen Schalldämpfer nach außen,  zur Westseite (Kellertreppe) abgeleitet.


Fazit

Die Lüftungsanlage ist unter den gegebenen Vorgaben so kompakt wie möglich gehalten.

Eine Vereinfachung wäre möglich gewesen, wenn größere Temperaturunterschiede im Sommer gebilligt würden, dann hätte man eine Einkanalanlage  einplanen können.

Im Schwimmbad könnte man auch alternativ eine Klimatruhe zur Entfeuchtung einsetzen.

Den Erdwärmetauscher könnte man auch alternativ  in die Baugrube integrieren (um das Haus herum), das hat Kostenvorteile, nutz aber das Potenzial nicht optimal aus.

 


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