Komponenten für Heizung, Lüftung und Klimatechnik
Die Komponenten der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik (kurz HLK) bilden die Konditionierung der Raumluft bezüglich Temperatur und Wassergehalt (Verhältnis der Massen des Wasserdampfes und der trockenen Luft) ab.
Zentrale Größen in der Klimatechnik sind
Temperatur, Druck, Normbedingungen
Die Umgebungstemperatur ist standardmäßig in den Eingabedaten der Komponente Frischluft mit den Wetterdaten in den Projektstammdaten verknüpft.
Die Normbedingungen zur Berechnung des Normvolumenstroms der Luft sind die Temperatur von 273,15 K = 0 °C und der Druck von 1,01325 bar entsprechend DIN 1343.
Feuchte
TOP-Energy rechnet mit dem Wassergehalt. Alternativ können Sie auch die Relative Luftfeuchtigkeit, die im Unterschied zum Wassergehalt immer an eine bestimmte Lufttemperatur gebunden ist, vorgeben. Daraus wird intern der Wassergehalt berechnet.
Der Wassergehalt (auch Wasserbeladung, Beladung, Feuchtebeladung bezogen auf trockene Luft, Luftfeuchtigkeit, Luftfeuchte, Feuchtegrad und Feuchtigkeitsgehalt genannt) gibt in g/kg die Masse des gasförmigen Wasserdampfs (also nicht des flüssigen Wassers, wie Regentropfen und Nebeltröpfchen, oder des festen Wassers in Form von Eis und Schnee) je Masse trockener Luft an.
Dagegen ist der Wasserdampfgehalt (= Spezifische Luftfeuchtigkeit), der in den Wetterdaten des Projekts enthalten ist, die Masse des gasförmigen Wasserdampfs je Masse feuchter Luft.
Die Relative Luftfeuchtigkeit, die ebenfalls in den Wetterdaten des Projekts enthalten ist, gibt in % das Verhältnis des momentanen Wassergehalts zu dem Wassergehalt, der für die aktuelle Temperatur und den aktuellen Druck maximal möglich ist, an.
Geben Sie den minimal akzeptablen Wassergehalt [g/kg] (oder die minimale Relative Luftfeuchtigkeit [%] bezogen auf eine bestimmte Lufttemperatur [´degC]) in der Komponente Befeuchter vor.
Zustandsänderungen
Um die Luft bezüglich Temperatur und Wasserdampfgehalt zu konditionieren, sind Zuständsänderungen notwendig. Zur Entfeuchtung wird die Temperatur bis zum Erreichen von 100 % Luftfeuchtigkeit gesenkt, damit das Wasser kondensiert der Luft entzogen werden kann. Die folgende Abbildung verdeutlicht vereinfacht die Vorgänge der Kühlung und Entfeuchtung (blau) und der Heizung und Befeuchtung (orange). Bei der Entfeuchtung wird die Temperatur so lange gesenkt, bis der gewünschte Wassergehalt erzielt wird, dann wird durch Heizung die gewünschte Temperatur eingestellt. Um den Wassergehalt dagegen zu erhöhen, muss zuerst die Temperatur angehoben werden und dann mit dem Befeuchter Wasserdampf zur Luft hinzugefügt werden.
Einbindung in ein Schema
Die Reihenfolge der Zustandsänderungen ist bei der Anordnung der Komponenten zu beachten.
Ein Heizregister muss nach den Kühlkomponenten folgen.
Der Befeuchter muss nach dem Heizregister folgen.
Folgende Komponenten sind in den zwei Varianten strombetrieben (Stoffmodell StElektrischer_Strom) und wärme-/kältebetrieben (Stoffmodell StWasser(if)) verfügbar:
Die Wärmerückgewinnung wird mit den Wärmeübertragerkomponenten für Luft abgebildet.
Optimierung
Im Zuge der Optimierung kommen die einzelnen Komponenten nur in Zeiträumen zum Einsatz, in denen sie benötigt werden, um die vorgegebenen Bedingungen (Temperatur, Wassergehalt) einzuhalten. Es kann regelmäßig Zeiten geben, in denen nicht gekühlt, entfeuchtet, geheizt oder befeuchtet wird. Die Wärmerückgewinnung kann von nur saisonaler Bedeutung sein.
