Kalorisches Verfahren zur energetischen Bewertung dezentraler Wohnungslüftungsgeräte

Full text

Christian Friebe, ILK Dresden, 1 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH, Dresden
Andreas Hantsch, Sabine Döge, Ralph Krause
Christian Friebe
Kalorisches Verfahren zur energetischen Bewertung dezentraler
Wohnungslüftungsgeräte

Christian Friebe, ILK Dresden, 2 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•Push-Pull-Geräte mit wechselnden
Betriebsbedingungen
•Instationäre Betriebsweise
•Herausforderung für klassische
Prüfverfahren
•Detektion von Einflussfaktoren auf
den Betrieb und die Messung der
Geräte
Motivation

Christian Friebe, ILK Dresden, 3 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•Kalorisches Prinzip
•Bestimmung aller Wärmeströme
•TAU und TAB konstant
•Verluste über Referenzmessung
•Validierung mit „Golden Sample“
Messprinzip

Christian Friebe, ILK Dresden, 4 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
Aufbau Prüfstand Einbau in Prüfkammer
Proband1 Proband2
3,93 m x 8,0 m x 2,83 m (B x T x H)
Kontrollsensoren: 18x Temperaturfühler, 3x Differenzdruck, 1x barometrischer Druck, 2x Raumfeuchte
1,7 m
2.2 m
Prüfstandssensoren: 2x Temperaturfühler, 1x Differenzdruck, 1x barometrischer Druck, Volumenstrom, elektr. Leistung
0,85 m/s
0,08 m/s
0,08 m/s

Christian Friebe, ILK Dresden, 5 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
• 
󰇗

Messunsicherheit
Variable
Einheit
Unsicherheitsangabe 
 W10 0,1% MW+0,1%MB 0,03
 W200 0,1% MW+0,1%MB 0,6
 W10 0,1% MW+0,1%MB 0,03
 W100 0,1% MW+0,1%MB 0,3
 W10 0,1% MW+0,1%MB 0,03
󰇗kg/s 0,007 1,50% 0,000105
J/kgK 1007 0,1% 1,007
 K 7 0,1 °C + 0,0017 · |T-287,15 K| 0,1119
 K20 0,1 °C + 0,0017 · |T-287,15 K| 0,134
 0,655 0,0145
Theoretische Messunsicherheit: 1,5 %

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Volumen-
strom
in m³/h
Drehzahl in
1/min
Stufe
ZU
AB ZU AB
L0 9 9 850 650
L1
18
19
1169
1077
L2
35
41
1981
1864
Testgerät
•Klassisches Push-Pull-Gerät mit 1x Axialventilator
•Zwei Geräte als Tandem

Christian Friebe, ILK Dresden, 7 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•mit Golden Sample, stets 68 W
•Unterschiedliche Volumenströme
•Zusätzlich zu Vergleich der Sensoren Prüfstand und Kammer
Validierung
Temperatur-
niveau in °C
Volumenstrom
m³/h
Heizenergiereduktion Ist
in Wh
Heizenergiereduktion Soll
in
Wh
720 59,7 68,0
750 68,0 68,0
20 20 65,8 68,0
20 50 69,5 68,0

?
Erreichte Messunsicherheit: 3,5 %
PGS
HeizelementVentilator

Christian Friebe, ILK Dresden, 8 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•Umgebungstemperatur
•Winddruck
•Kennliniendiskrepanz zwischen Geräten
Einflussfaktoren auf Messung und Betrieb

Christian Friebe, ILK Dresden, 9 08.10.2018
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•Einfluss der Umgebungstemperatur
Einflussfaktoren auf Messung und Betrieb
ηT;ESV ηWRG;ESV ηT;KV ηWRG;KV

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Stuttgart, 08. Oktober 2018
•Druckunterschiede zwischen
Außen und Innen
•Erzeugen eines Druckraumes
•Überdruck wird mittels Leckage eingestellt
(0, +10, +20 Pa)
Einflussfaktoren auf Messung und Betrieb

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•Druckunterschiede zwischen Außen und Innen 7 °C / 20 °C
Einflussfaktoren auf Messung und Betrieb
ηT;ESV ηWRG;ESV ηT;KV ηWRG;KV

Christian Friebe, ILK Dresden, 12 08.10.2018
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Einflussfaktoren auf Messung und Betrieb
ηT;ESV ηWRG;ESV ηT;KV ηWRG;KV
7 / 20 °C
20 / 33 °C

Christian Friebe, ILK Dresden, 13 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•Kennliniendiskrepanz zwischen den beiden Förderrichtungen
•Gleicher Massestrom durch beide Geräte
•Bestimmung der Diskrepanz über den Innendruck
•Realistisches Szenario
•Definition eines Gütegrades für die Abstimmung der beiden Förderrichtungen
sinnvoll
Einflussfaktoren auf Messung und Betrieb

Christian Friebe, ILK Dresden, 14 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•Kalorisches Verfahren für die Messung geeignet, Werte sind
reproduzierbar
•Kontrolle der Umgebungsbedingungen bei geringen Volumenströmen
notwendig (<25% Nennvolumenstrom)
•Winddruck hat deutlichen Einfluss auf das Verhalten der Push-Pull-
Geräte (durch Verwendung von Axialventilatoren hohe
Kennlinienempfindlichkeit)
•Definition der Abstimmungsgüte der beiden Geräte über den
Innendruck möglich
Zusammenfassung und Ausblick

Christian Friebe, ILK Dresden, 15 08.10.2018
Stuttgart, 08. Oktober 2018
•ENDE