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Dimensionierung der statischen Belüfter

EOLIOS dimensioniert statische Belüfter und natürliche Belüftung von Industrieanlagen

Statische Belüfter ermöglichen die Abführung von Gasen, Rauch oder Wärme aus einem geschlossenen System.
EOLIOS unterstützt die Industrie bei der Dimensionierung von statischen Belüftern.

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Prinzip der Dimensionierung von statischen Belüftern

Definieren Sie die Luftmenge, die für den Betrieb der Werkstatt erforderlich ist:

Der erste Schritt bei der Dimensionierung von statischen Belüftern ist die Bestimmung des Belüftungsbedarfs der Werkstatt.
Es ist notwendig, die Menge an Frischluft zu bestimmen, die benötigt wird, um die verbrauchte Luft zu ersetzen und eine akzeptable Luftqualität in der Werkstatt aufrechtzuerhalten.

Dieses Luftvolumen hängt von der Größe der Werkstatt, der Anzahl der Beschäftigten, den Arten der vorhandenen Schadstoffe und den örtlichen Vorschriften ab.
Es ist auch wichtig , die Luftwechselrate festzulegen, d.h. wie oft pro Stunde die Luft in der Werkstatt ausgetauscht werden muss.

Erleichtern Sie den Anstieg der natürlichen Luftströme :

Es ist wichtig, den natürlichen Luftstrom in der Werkstatt zu nutzen, um die Luftzirkulation zu erleichtern.

Die Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenluft sind ein wesentlicher Motor der natürlichen Belüftung.
Um das Anheben der Luftströme zu erleichtern, ist es empfehlenswert, deutliche Temperaturschwankungen zu schaffen.

Statische Belüfter sollten so platziert werden, dass sie von natürlichen Luftströmungen profitieren, wie z.B. von vorherrschenden Winden oder Druckunterschieden aufgrund von Temperaturunterschieden.

Modélisation 3D des panaches thermiques dans un hall de production d'acier, montrant la distribution de la chaleur et des flux d'air.
Beispiel einer vertikalen, ungestörten Wärmefahne

Vermeidung von Verschmutzungszonen :

Verschmutzungszonen, in denen Schadstoffe in größeren Mengen entstehen oder sich ansammeln, müssen identifiziert und bei der Anordnung der Belüfter berücksichtigt werden.
Es ist notwendig, die Belüfter in der Nähe dieser Bereiche zu platzieren , um die Schadstoffe effektiv einzufangen und abzuführen.

Die statischen Belüfter sollten ebenfalls so positioniert werden, dass sie die Abfuhr der verbrauchten Luft erleichtern.
Es wird empfohlen, die Belüfter in den höchsten Bereichen der Werkstatt zu platzieren, damit warme Luft und Schadstoffe leicht entweichen können.

Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Belüftung :

Es ist wichtig, eine gleichmäßige Belüftung in der gesamten Werkstatt zu gewährleisten.
Die statischen Belüfter sollten so verteilt werden, dass sie den Arbeitsbereich gleichzeitig abdecken , insbesondere tote Bereiche, in denen die Luft nicht effektiv zirkuliert.

Vermeidung von Hindernissen und Einrichtungen :

Bei der Wahl des Standorts für die statischen Belüfter ist es wichtig, Hindernisse und Einrichtungen der Werkstatt zu berücksichtigen.
Hindernisse wie Maschinen, Regale oder Geräte können die Luftzirkulation stören und die Effizienz der Belüfter verringern.

Etude des déplacements d'air à hauteur d'homme dans un aciérie
Beispiel für schlecht kontrollierte Luftbewegungen in einem Stahlwerk

Einhaltung der Brandschutzvorschriften :

Derstatische Lüfter ist eine passive Vorrichtung, die zur Unterstützung des Rauchabzugs in Gebäuden eingesetzt wird.
Seine Funktionsweise beruht auf dem Prinzip des Druckunterschieds zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gebäudes.
Durch die Nutzung dieses Druckunterschieds ermöglicht der Lüfter den Abzug von giftigem Rauch und Verbrennungsgasen, die bei einem Brand entstehen.

Es ist wichtig, dass Sie die örtlichen Brandschutzbestimmungen einhalten.
Einige Vorschriften können spezifische Anforderungen an Größe und Platzierung der statischen Belüfter stellen, abhängig von der Art der Aktivität oder der Belegung der Werkstatt.

Die Einhaltung der geltenden Vorschriften und die Auswahl geeigneter statischer Belüfter sind daher wesentliche Elemente der Brandverhütung und des Personenschutzes.

Wie wähle ich die Größe und den Typ der statischen Belüfter für natürliche Belüftung?

Wählen Sie den Standort der statischen Belüfter :

DerStandort der statischen Belüfter ist ein Schlüsselfaktor für eine effektive Belüftung in Industriehallen.
Bei der Wahl des Standorts müssen mehrere Parameter berücksichtigt werden, um eine optimale Luftzirkulation im Arbeitsbereich zu gewährleisten.

Die optimale Größe festlegen :

Die Größe der statischen Belüfter ist ebenfalls ein wichtiges Kriterium, das bei der Dimensionierung berücksichtigt werden muss.

Es ist notwendig, Belüfter mit einem ausreichenden Luftstrom zu wählen, um den Belüftungsbedarf der Werkstatt zu decken.

Es ist auch wichtig, dass die maximale Luftgeschwindigkeit am Ausgang des Belüfters innerhalb des optimalen Betriebsbereichs bleibt.

Etude d'un aérateur statique en aciérie - ventilation naturelle
Beispiel für einen statischen Belüfter mit großer Kapazität

Bestimmen Sie die Anzahl der Belüfter:

Der Standort der statischen Belüfter ist ein Schlüsselfaktor für eine effektive Belüftung in Industriehallen.
Bei der Wahl des Standorts müssen mehrere Parameter berücksichtigt werden, um eine optimale Luftzirkulation im Arbeitsbereich zu gewährleisten.

Berücksichtigen Sie bereits vorhandene mechanische Einblas- oder Absaugsysteme:

Bevor Sie die statischen Belüfter dimensionieren, ist es wichtig, die Funktionsweise der mechanischen Zu- und Abluftsysteme zu verstehen, die bereits in der Werkstatt vorhanden sind.
Diese Systeme werden in der Regel verwendet, um die Temperatur, Feuchtigkeit oder Luftqualität in einem geschlossenen Raum oder für den Prozess zu regeln.
Werkstätten sind oft mit Ventilatoren oder Abluftanlagen ausgestattet, um einen Luftstrom in den Arbeitsbereich zu erzeugen.

Die Dimensionierung der statischen Belüfter muss an die Eigenschaften der mechanischen Systeme angepasst werden, die bereits in der Werkstatt vorhanden sind.
Es ist wichtig, die von diesen Systemen erzeugten Luftströme zu berücksichtigen, um ein optimales Gleichgewicht zwischen mechanischen und natürlichen Luftströmen zu erreichen.
Eine genaue Berechnung der Dimensionierung der statischen Belüfter wird eine ausgewogene Belüftung in der gesamten Werkstatt gewährleisten.

Eine gründliche Analyse der mechanischen Systeme ermöglicht eine Optimierung der natürlichen Belüftung und eine harmonische Zusammenarbeit zwischen den statischen Belüftern und den mechanischen Systemen.
Durch die Kombination der Vorteile beider Methoden kann eine effiziente und ausgewogene Belüftung in der Werkstatt gewährleistet werden.
Für eine erfolgreiche Integration der statischen Belüfter in bestehende mechanische Systeme ist die Expertise eines Spezialisten für Strömungsmechanik unerlässlich.

Dimensionierung in Abhängigkeit von bereits vorhandenen oder zukünftigen Lufteinlässen:

Bei der Dimensionierung der statischen Belüfter ist es wichtig , die Dimensionierung der Lufteinlässe zu berücksichtigen.
Die Lufteinlässe sind für die Zufuhr von Frischluft in einen geschlossenen Raum verantwortlich, in Ergänzung zu den statischen Belüftern, die für den Abzug der verbrauchten Luft sorgen.

Berücksichtigen Sie auch andere Faktoren wie Akustik und Wartungsfreundlichkeit:

Neben den oben genannten Kriterien ist es wichtig, bei der Dimensionierung der statischen Belüfter auch andere Faktoren zu berücksichtigen.
Je nach Standort empfiehlt es sich, leisere Belüfter zu wählen, um die Nachbarschaft der Industrie nicht zu stören.

Es ist auch ratsam, energieeffiziente Belüfter zu wählen, um die Betriebskosten zu senken.
Darüber hinaus kann das Problem von Vögeln und Schädlingen je nach Aktivität der Industrie auftreten.
Schließlich sollten Sie Belüfter wählen, die einfach zu installieren und zu warten sind, um den täglichen Gebrauch zu erleichtern.

Visualisation des vitesses autour d'un aérateur statique dans une étude CFD, mettant en évidence les flux d'air et les zones de turbulence. - Robertson
Untersuchung der Luftgeschwindigkeiten eines statischen Belüfters in Abhängigkeit von den Nutzungsbedingungen des Gebäudes

Wie kann man statische Belüfter genau dimensionieren?

Welche physikalischen Prinzipien müssen untersucht werden?

Die Dimensionierung der statischen Belüfter ist ein entscheidender Schritt bei der Planung eines effizienten natürlichen Belüftungssystems.
Dabei müssen verschiedene Faktoren wie die neutrale Druckebene, die Druckkoeffizienten und die Verteilung des statischen Oberflächendrucks berücksichtigt werden.
In diesem Kapitel werden wir diese verschiedenen Aspekte im Detail analysieren, um ein besseres Verständnis für die Dimensionierung von statischen Belüftern zu ermöglichen.

CFD-Studie der Druckkoeffizienten

Der Wind übt eine Kraft auf die statischen Belüfter aus, die einen erheblichen Einfluss auf deren Funktion haben kann.
Es ist daher wichtig , diese Auswirkungen bei der Dimensionierung der Geräte zu berücksichtigen.

Etude des coefficients de pression - simulation CFD
Verteilung des Oberflächendrucks für eine Fabrik als Teil der Dimensionierung der natürlichen Belüftung

Wenn das Dach dem Wind ausgesetzt ist :

  • Auf der dem Wind zugewandten Seite entsteht ein Überdruck.
  • Auf der gegenüberliegenden Seite entsteht eine Senke.

Luftdruckdifferenz :

  • Der Unterdruck auf der gegenüberliegenden Seite saugt die Luft aus dem Inneren des Gebäudes an.
  • In dem Volumen entsteht ein Überdruck, der proportional zur Windstärke ist.
  • Dadurch wird eine natürliche Zirkulation der Innenluft geschaffen.

Über- und Unterdruckgebiete :

  • Überdruckzonen begünstigen das Eindringen von Luft.
  • Unterdruckgebiete begünstigen Luftaustritte.

Verteilung des statischen Flächendrucks

  • Die Unterdrücke an den Auslässen sind der Motor der natürlichen Belüftung des Gebäudes.
  • Der Unterdruck im Dach muss stark genug sein, um alle unteren Öffnungen in einen Lufteinlass umzuwandeln.

Was ist ein thermischer Zug?

Der thermische Zug basiert auf dem Grundprinzip des Dichteunterschieds zwischen warmer und kalter Luft.
Wenn eine Wärmequelle, wie z.B. ein Kamin oder ein Heizkessel, die Luft in einem geschlossenen Raum erwärmt, wird die warme Luft weniger dicht und steigt auf natürliche Weise nach oben.
Der Wärmezug ist ein wesentliches Element, das bei der Dimensionierung von statischen Belüftern berücksichtigt werden muss, da er einen direkten Einfluss auf deren Effizienz hat.

Etude en température - ventilation naturelle - schema - simulation CFD
CFD-Simulation - Temperaturverteilung in Abhängigkeit von den Prozessen
Etude des plans de pression - CFD - verrerie - ventilation naturelle
CFD-Simulation - Entwicklung des neutralen Druckpunkts in Abhängigkeit von thermischen Lasten, Belüftungssystemen (Absaugung) und Wind

Der thermische Zug kann anhand verschiedener Parameter berechnet werden, wie z.B. der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft, der Höhe des Abluftkamins und der Konfiguration des statischen Belüfters.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Wärmezug durch die atmosphärischen Bedingungen, insbesondere durch Wind, beeinflusst werden kann.
Wind kann den Wärmefluss verändern und Turbulenzen erzeugen, die die Funktion der statischen Belüfter beeinträchtigen können.
Es ist daher notwendig, diese Interaktion bei der Dimensionierung der Belüfter zu berücksichtigen.

Analyse und Prinzip des neutralen Druckplans

Was ist der neutrale Druckplan?

Die neutrale Druckebene ist ein entscheidender Faktor bei der Dimensionierung von natürlichen Lüftungsflügeln, die dem Effekt des Wärmezugs ausgesetzt sind.
Sie ist eine imaginäre horizontale Ebene, in der der Innendruck gleich dem äußeren Luftdruck ist.

In der neutralen Ebene sind die Lufteintrittsöffnungen nicht sehr effektiv, da der Innendruck mit dem äußeren Luftdruck ausgeglichen ist.
Oberhalb der neutralen Ebene hingegen ist der Innendruck höher als der Außendruck, was diese Zone ideal für Luftauslässe macht.
Unterhalb der neutralen Ebene wird ein Unterdruck erzeugt, der eine bevorzugte Position für Luftauslässe darstellt.

Entwicklung der Höhe der neutralen Druckebene in Abhängigkeit von der Dimensionierung der natürlichen Belüftung

Die wichtigsten Punkte, die Sie sich bezüglich des neutralen Druckpunkts merken sollten :

  • In der neutralen Ebene sind die Lufteinlass- und -auslassöffnungen nicht effizient.
  • Oberhalb der neutralen Ebene ist der interne Luftdruck höher als der externe Luftdruck.
    Aus diesem Grund sollten sich die Luftauslässe immer hier befinden.
    Beachten Sie bitte, dass Windeffekte, die den thermischen Zug aufheben können, berücksichtigt werden müssen.
  • Unterhalb der neutralen Ebene wird eine Unterdruckzone geschaffen, was diese Position ideal für Lufteintrittsöffnungen und -gitter macht.

Bei der Planung eines natürlichen Belüftungssystems :

  • Die Höhe der neutralen Ebene muss vorab festgelegt werden.
  • Der Anteil der verfügbaren Druckdifferenz muss zwischen den Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen aufgeteilt werden.
  • Die genaue Position der neutralen Ebene und die Anordnung der Lufteintrittsöffnungen kann nur durch eine iterative Methode überprüft werden.

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