Klimatechnik?

1 Antwort

ist das so korrekt ?

Nein.

a) Die Luft gibt im Wärmetauscher Wärme an das Kältemittel ab. Dadurch ändert sich die Temperatur und damit automatisch auch Enthalpie, Entropie, Volumen und Dichte der Luft. Die einzige Zustandsgröße die gleich bleibt ist der Druck, der dem herrschenden Luftdruck entspricht.

Es handelt sich daher um eine isobare Zustandsänderung.

b) Normalerweise müssten die Zustandsbedingungen angegeben werden, bei denen der Nennvolumenstrom ermittelt wurde, ob er sich hier auf den Eingangs- oder Ausgangszustand bezieht. In der Aufgabe fehlt auch die Angabe des Luftdruckes.

Nach DIN 1343 bezieht sich der Nennvolumenstrom auf Normbedingungen, also 0 °C, 0 % rF, 1013,25 hPa Luftdruck.

Umgerechnet auf den Austrittszustand ergibt sich damit ein Volumenstrom V2 von 1423 m^3/h. Dabei wurde der Normdruck von 1013,25 hPa angenommen:

Bild zum Beitrag

Quelle: https://www.kaeser.de/service/wissen/rechner/normkubikmeter/

Interessant zur Berechnung ist der Massenstrom. Den ermitteln wir über die Dichte.

Bild zum Beitrag

Quelle: https://rechneronline.de/barometer/luftdichte.php

Mit m_punkt = V_punkt * ρ ergibt sich ein Massenstrom von:
m_punkt = 1423 m^3/h * 1,195 kg/m^3 = 1700 kg/h = 1700/3600 kg/s = 0,472 kg/s

Nun müssen wir die Enthalpien von Ausgangs- unmd Endzustand ermitteln. Dazu kann man Tabellen, onlinerechner oder ein h-x-Diagramm für feuchte Luft nehmen. Letzteres benutze ich und lese ab:

Bild zum Beitrag

27°C, 60 %rF: h = 60 kJ/kg
20 °C, 85 % rF: h = 51 kJ/kg

Damit ergibt sich die Kühlleistung zu:
Q_punkt = Δh * m_punkt = 9 kJ/kg * 0,472 kg/s = 4,25 kJ/s = 4,25 kW

Ergebnis: Die Nennleistung der Klimaanlage müsste reichen, um die Luft ausreichend zu kühlen.

c)
Aus V_punkt = A * v folgt:
v = V_punkt / A
V_punkt = 1423 m^3/h = 1423/3600 m^3/s = 0,40 m^3/s
A = 0,65 m * 0,15 m = 0,0975 m^2

v = 0,40 m^3/s / 0,0975 m^2 = 4,1 m/s = 4,1 * 3,6 km/h = 14,8 km/h

Bei dieser Austrittsgeschwindigkeit kann durchaus das Gefühl eines leichten Luftzuges entstehen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Habe Thermodynamik im Hauptfach studiert.
 - (Temperatur, Thermodynamik, Haustechnik)  - (Temperatur, Thermodynamik, Haustechnik)  - (Temperatur, Thermodynamik, Haustechnik)

matthias791 
Beitragsersteller
 04.05.2023, 10:54

Ich danke dir echt vielmals🙌🏽🙌🏽 Es gibt auch noch weitere Fragen die ich nicht beantwortet bekomme leider :

d) Wie ist die Geschwindigkeit aus c) in Bezug auf die Behaglichkeit zu bewerten(Gehen Sie von einem Turbulenzgrad von 5% aus) ?

e) Und Welche Geschwindigkeit wäre bei 27°C als behaglich einzustufen?

f)Wie groß ist die Menge an Kondensat die bei der oben beschriebenen Zustandsänderung der Luft und einen Luft-Massenstrom Von 0,3kg/s anfallen würde?

matthias791 
Beitragsersteller
 04.05.2023, 15:11
@matthias791

E)Eine Luftgeschwindigkeit von 0,15 m/s bis 0,25 m/s wird im Allgemeinen als angenehm empfunden. Also das wäre meine Antwort zu Aufgabe e) ist das korrekt ?

Hamburger02  04.05.2023, 20:49
@matthias791

d) damit kenne ich mich eher nicht aus. Bin Thermodynamiker und kein Klimatechniker. Den Turbulenzgrad kenne ich gar nicht.

e) siehe d)

f) Das kann ich dagegen wieder.

27 °C: φ = 60 %; fmax = 22,7 g Wasser /kg Luft, fabsolut = 13,4 g Wasser /kg Luft
20 °C; φ = 85 %; fmax = 14,7 g Wasser /kg Luft, fabsolut = 12,5 g Wasser /kg Luft

Δf = (13,4 - 12,5)g Wasser /kg Luft = 0,9 g/kg

Bei einem Massenstrom von m_punkt = 0,3kg/s fallen damit an:
0,9 g/kg * 0,3 kg/s = 0,27 g/s = 0,27 * 3600 g/h = 972 g/h

Ergebnis: es fallen nicht ganz 1 Liter Kondensat pro Stunde an.

matthias791 
Beitragsersteller
 04.05.2023, 21:20
@Hamburger02

Super lieb von dir du hast mir schon was beigebracht!! Ich hab noch eine eine Aufgabenstellung vielleicht kannst du mir mal sagen ob das so richtig ist : In einer Veranstaltungshalle (1000m2, Deckenhöhe 5m) soll eine mittlere Raumluftqualität (nach DIN 13779, Standartwert Nichtraucher), bei einer Besucherzahl von 850 Personen,sichergestellt werden.

a) Bestimmen Sie den erforderlichen Außenluftvolumenstrom für die Anzahl an Personen.

b) Wie groß ist die sich ergebende Luftwechselzahl?a) Zunächst berechnen wir das Gesamtvolumen der Veranstaltungshalle: Vr = A x h = 1000 m² x 5 m = 5000 m³. Dann multiplizieren wir die Anzahl der Personen mit dem Standardwert des Volumenstroms pro Person: n x V = 850 x 45 m³/h = 38 250 m³/h.

b) Die Luftwechselzahl ergibt sich aus dem Verhältnis des Volumenstroms der Zuluft zur Raumluft und dem Raumvolumen. Die Formel lautet: n = Q / Vr. Wir haben bereits den Volumenstrom der Zuluft berechnet (Q = 38 250 m³/h) und das Raumvolumen (Vr = 5000 m³) kennen wir auch. Jetzt können wir die Luftwechselzahl berechnen: n = 38 250 m³/h / 5000 m³ = 7,65 h^(-1).

Hamburger02  04.05.2023, 21:24
@matthias791

Da ich die DIN 13779 nicht vorliegen habe, kann ich das nicht nachvollziehen.

Das Ergebnis am Ende von über 7 Wechseln pro Stunde klingt aber sehr plausibel.

matthias791 
Beitragsersteller
 04.05.2023, 21:27
@Hamburger02

Ok Danke wissen Sie Wie hoch ist der Arbeitsplatzgrenzwert für CO2 in (ppm)?

Hamburger02  04.05.2023, 21:29
@matthias791

Es gibt keinen Arbeitsplatzgrenzwert für CO2 in ppm (Teilen pro Million), da CO2 in der Regel kein akut toxisches Gas ist. Allerdings kann eine hohe CO2-Konzentration in Innenräumen zu gesundheitlichen Beschwerden führen, wie z.B. Kopfschmerzen, Müdigkeit und Konzentrationsschwierigkeiten.

Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) empfiehlt einen Orientierungswert von 1.000 ppm CO2 in Innenräumen, um eine gute Raumluftqualität sicherzustellen. Dieser Wert ist jedoch kein verbindlicher Grenzwert, sondern dient lediglich als Empfehlung.

Weitere Informationen zum Thema finden sich in der Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) sowie in der Technischen Regel für Arbeitsstätten ASR A3.6 "Lüftung" der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA).

matthias791 
Beitragsersteller
 04.05.2023, 21:34
@Hamburger02

Alles Klar !! Dankesehr !! Sind zufällig Fit im Bereich Elektro : Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad

Kostenrechnung

Transformatoren

R-L-im Wechselspannungskreis

Leitungsberechnung

Sicherheitsheitsbauteile (Leitungs-, Personen- und Motorschutz)

Einphasenmotoren

Drehstromtechnik

Drehstrommotoren (herkömmlich und Part-Winding)

Frequenzumrichter

Steuerungstechnik

Hamburger02  04.05.2023, 21:36
@matthias791

Was lernst/studierst du denn bei diesen Themen? Von den genannten Themen habe ich schon mal was gehört, aber auch nur am Rande.

matthias791 
Beitragsersteller
 04.05.2023, 21:46
@Hamburger02

also hab bald eine Prüfung zu dem Thema und wollte ich mich bestens darauf vorbereiten