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27. März 2013 Autor: Dr.-Ing. Manfred Stahl

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Grundlagen: Strömungsoptimierte Dachhauben

Der 2013 verfasste Artikel wurde im Mai 2019  von Dr.-Ing. Manfred Stahl durchgesehen.

In den vergangenen Jahren wurden große Fortschritte auf dem Gebiet der energiesparenden Klimatisierung von Gebäuden erzielt. Dazu zählen zum Beispiel eine effektive Wärmerückgewinnung, hohe Wirkungsgrade der Ventilatoren sowie eine erhöhte Dichtheit von Gebäuden und von Luftleitungssystemen. Wenig Beachtung fand bislang eine strömungstechnisch günstige und damit energieeffiziente Gestaltung des Luftleitungssystems, einschließlich der Zu- und Fortluftkomponenten. Einmal ausgeführt bleibt die Installation in der Regel über die Lebensdauer der Anlage unverändert.

Delektorhaube (Alle Abb. BerlinerLuft)Delektorhaube (Alle Abb. BerlinerLuft) Die zur Durchströmung von lufttechnischen Komponenten aller Art aufzuwendende Energie muss vom Ventilator aufgebracht werden. Dabei verhält sich der Energiebedarf P des Ventilators proportional zum Druckverlust Δp der Komponente (P = V • Δp / η). Daher ist es von großer Bedeutung, den Druckverlust der lufttechnischen Komponenten zu senken und dadurch den Energiebedarf in der Anlage zu verringern. In diesem Zusammenhang bislang kaum beachtete Komponenten sind Fortluft-Dachhauben, die in einer großen Zahl eingesetzt werden. Das Potenzial, durch verbesserte Konstruktionen einen Beitrag zur Verringerung der Ventilatorleistung und zum Energiesparen zu realisieren, ist entsprechend hoch. Dazu ein Beispiel.

Eine Deflektorhaube hat einen Anschlussquerschnitt von 1.000 mm x 1.000 mm für einen Luftvolumenstrom von 20.000 m³/h. Die Anströmgeschwindigkeit beträgt 5,6 m/s. Weitere Daten: Anlagenbetrieb: 12 h pro Tag, Ventilatorwirkungsgrad 60 %, Stromtarif 20 Cent/kWh.
Die konventionelle Haube hat einen Druckverlust von 93 Pa, eine strömungsoptimierte Haube hat einen Druckverlust von 44 Pa (siehe Tabelle):

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Für eine wie im Beispiel gewählte rechteckige Deflektorhaube ist bei einer Reduzierung des Druckverlusts auf die Hälfte des bisher üblichen Werts und der damit verbundenen geringeren Stromaufnahme des Ventilators eine Verringerung des CO2-Ausstoßes in der Größenordnung von 1 t pro Jahr erreichbar. Für den Betreiber der Anlage ergeben sich geringere Energiekosten. Im Beispiel liegen die Einsparungen bei 1.907 kWh/a (= 3.691 – 1.784). Dies entspricht einer Verringerung der Betriebskosten von 381 € pro Jahr. Zudem ergibt sich bei der optimierten Haube ein um etwa 8 dB(A) geringeres Strömungsgeräusch.
 

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Artikelnummer: cci21934

Kommentare (1):

Es steckt doch überall noch "Energiespar"-Potential.
Weiter so, auch bei Luftführung und Luftauslässen...
Rüdiger Heß 28.03.2013

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