Hybride Hochleistungs-WRG

auf Basis des Kreislaufverbundsystems

Hybride Hochleistungs-WRG auf Basis des Kreislaufverbundsystems. Hochleistungs-WRG auf Basis der KV-Systeme können neben der primären Funktion der Wärmerückgewinnung auch weitere Funktionen direkt übernehmen. Nachfolgend werden die Möglichkeiten der hybriden Verdunstungskühlung aufgezeigt, die auch mehrfach verwendet werden kann, um den Wirkungsgrad der indirekten Befeuchtungskühlung erheblich zu steigern.

Dr.-Ing. Christoph Kaup, Geschäftsführer u. Entwicklungsleiter
Hochleistungs-WRG auf Basis der KV-Systeme können neben der primären Funktion der Wärmerückgewinnung auch weitere Funktionen direkt übernehmen. Nachfolgend werden die Möglichkeiten der hybriden Verdunstungskühlung aufgezeigt, die auch mehrfach verwendet werden kann, um den Wirkungsgrad der indirekten Befeuchtungskühlung erheblich zu steigern. Insbesondere integrierte Systeme müssen ganzheitlich betrachtet werden. Die mehrfach funktionale Nutzung des Kreislaufverbundsystems durch die Einspeisung von Energien in den Zwischenkreis zeigt den wesentlichen Unterschied zu allen anderen WRG-Systemen auf. Dass die Gesamtfunktion nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch gegeben ist, zeigen die dargestellten Messergebnisse durch unabhängige Institute. Neben den wärmetechnischen Betrachtungen sind auch die Konstruktionsmerkmale der Wärmerückgewinnung im Hinblick auf die VDI 6022 und VDI 3803 zu berücksichtigen.

Ein Kreislaufverbundsystem besteht aus zwei Wärmeübertragern, die im Fortluftstrom und im Außenluftstrom installiert sind. Zwischen den beiden Wärmeübertragern wird ein Wärmeträgermedium (Zwischenmedium) im Kreislauf gefördert, das die Wärme von einem Register zum anderen Register überträgt.

Der Wirkungsgrad üblicher KV-Systeme liegt meist bei etwa 40 bis 50%. Durch eine konstruktive Optimierung erreichen Hochleistungs-KV-Systeme jedoch Wirkungsgrade von 70 bis 80%. Hierzu werden Wärmeübertrager benötigt, die eine entsprechende Baulänge von 600 mm bis 1200mm aufweisen. Diese Baulänge entspricht einer Anzahl von ca. 16 bis 32 Rohrreihen in Luftrichtung bzw. NTUs (k x A / W1) von ca. 4 bis 8. Um den Druckverlust gering zu halten, sollte die Anströmgeschwindigkeit der Luft bei max. 2.5m/s liegen.

Die Schaltung des Zwischenmediums der Wärmeübertrager ist ebenfalls von großer Bedeutung. So muss die Führung des Mediums im Wärmeübertrager mit möglichst hohem Gegenstromanteil erfolgen. Kreuzstromanteile sind zu minimieren und Gleichstromanteile absolut zu vermeiden, da gerade im Gleichstrom der Austauschgrad des Wärmeübertragers wesentlich niedriger ist als im Gegenstrom. Somit ergibt sich eine Reihenschaltung der einzelnen Wärmeübertragungsstufen, die streng einzuhalten ist. Ein weiteres entscheidendes Kriterium ist die Abstimmung zwischen dem Luftmassenstrom und dem Wasser- bzw. Solemassenstrom. Der höchste Wärmerückgewinn kann dann erzielt werden, wenn die Wärmestromkapazitäten der beiden Medien gleich sind

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