Industrielle natürliche Belüftung
Die Technik der natürlichen Belüftung beruht auf bestimmten Phänomenen, die beherrscht werden können!
EOLIOS bietet Ihnen seine CFD-Expertise zur Verbesserung des thermisch-lufttechnischen Komforts, zur Entfernung von Schadstoffen und zur Optimierung der natürlichen Belüftung in der Industrie.
- Dimensionierung der statischen Belüfter
- Gestaltung von Lüftungsschächten
- Energieoptimierung
- Verbesserung des thermischen Komforts
- Verbesserung der Luftqualität
- Dimensionierung von Filtersystemen
- Extraktion von Schadstoffen
- Wassernebel abführen
- Abzug der heißen Luftmassen
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Design der natürlichen Belüftung im industriellen Kontext
Prinzip der natürlichen Belüftung
In Industrieanlagen mit großen Wärmequellen, wie z. B. Glas- und Stahlwerken, nutzt die natürliche Belüftung die Wärmegewinne des Produktionsprozesses selbst, um eine ausreichende Antriebskraft zu erzeugen.
Die Belüftung einer Fabrik mit Öfen, die mit extrem hohen Temperaturen arbeiten und für die Glasherstellung benötigt werden, ist ein großes technisches Problem. Selbst die am besten isolierten Öfen geben große Mengen an Wärme an das Innere der Anlage ab, was zu sehr hohen Wärmegewinnen in der Raumluft führt.
Farbige Stromlinien nach Temperatur - Glaswaren
Risiko eines schlechten Lüftungsmanagements im industriellen Umfeld
Jedem Gebäude, einschließlich Glashütten, ist eine kritische Temperatur zugeordnet, deren Überschreitung die Struktur beschädigen kann, insbesondere das Dach, wo die Wärmegewinne am höchsten sind. Übermäßige Hitze, die die Temperatur auf kritische Werte ansteigen lässt, die zu Verformungen oder Schäden führen können. Brände ob sich im Laufe der Zeit Fett abgesetzt hat.
Andererseits muss die thermische Behaglichkeit der Bediener an den Arbeitsplätzen auf optimalen Schwellenwerten gehalten werden oder für die temporären Eingriffszonen (z. B. über den Öfen) akzeptabel sein. Dazu muss Luft in die Atmosphäre abgegeben werden, um den kontinuierlichen Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
Video - Temperatur-Isoflächen - Stahlwerk
Dimensionierung von statischen Ventilatoren für natürliche Belüftung
Die richtige Dimensionierung von statischen Lüftern ist entscheidend für dieEffizienz der natürlichen Belüftung in einem Gebäude. Diese Geräte spielen eine Schlüsselrolle bei der Steuerung derZu- und Abluft und sorgen für eine optimale Luftzirkulation.
Eine falsche Dimensionierung kann zu Überhitzung,übermäßiger Feuchtigkeit oder schlechter Luftqualität führen, wodurch die Umgebung für die Bewohner unbequem wird. Abhängig von der Konfiguration des Gebäudes, der Nutzung und den örtlichen klimatischen Bedingungen ist es entscheidend, die richtigen Belüfter in Bezug auf Größe und Positionierung zu wählen.
Eine gute Dimensionierung ermöglicht nicht nur die Einhaltung der Anforderungen an thermischen Komfort und Luftqualität, sondern auch die Maximierung der Energieeinsparungen, indem der Bedarf an Kühlung oder Heizung reduziert wird.
Studien zu natürlichen Belüftungssystemen
Charakterisierung der Luftströme
Die Berechnung durch CFD (Computational Fluid Dynamics) ermöglicht eine genaue Modellierung desFrischluftstroms, der Luftgeschwindigkeiten an Türen und statischen Lüftern (Typ Robertson) sowie des Abluftstroms durch diese Lüfter. Mit dieser numerischen Simulation ist es möglich, die Luftzirkulation innerhalb des Gebäudes zu visualisieren und zu optimieren, wobei verschiedene Parameter wie Raumgeometrie, Öffnungen und Klimaschwankungen berücksichtigt werden. Besondere Aufmerksamkeit sollte den Luftgeschwindigkeiten an Türen und statischen Lüftern gewidmet werden, da eine falsche Dimensionierung oder Platzierung zu thermischem Unbehagen oder schlechter Belüftung führen kann.
Darüber hinaus kann ein fehlerhaftes Design derLüftungsöffnungen das Risiko einesunkontrollierten Lufteintritts erhöhen, wodurch die Luftzirkulation in den Räumen gestört wird und Zonen mit Überhitzung oderübermäßiger Feuchtigkeit entstehen. Die CFD-Berechnung hilft, diese Risiken zu vermeiden, indem sie die Platzierung und Dimensionierung der Öffnungen optimiert und so einen reibungslosen und effizienten Betrieb des natürlichen Belüftungssystems gewährleistet.
Temperatur an den Wänden und temperaturgefärbte Stromlinien - Aluminiumfabrik
Thermische Untersuchung der Wärmeabfuhr durch natürliche Belüftungswege
Thermische Studien zur Quantifizierung der Auswirkungen von Hochtemperaturprozessen sind für die natürliche Belüftung von entscheidender Bedeutung, insbesondere in Industrie- und Gewerbegebäuden, in denen thermische Prozesse große Hitze erzeugen.
Diese Prozesse, wie z.B. Öfen, Kessel oder Motoren, können zu einem erheblichen Temperaturanstieg in den betroffenen Räumen führen, was den Wärmekomfort der Bewohner und die Effizienz der natürlichen Belüftung beeinträchtigt. Eine thermische Analyse ermöglicht es, die Wärmeverteilung im Gebäude zu simulieren und die Auswirkungen dieser Wärmequellen auf die Luftzirkulation zu bestimmen, um so die Dimensionierung von Lüftern und Öffnungen zu optimieren.
Diese Studien ermöglichen es auch, Überhitzungszonen zu identifizieren und Lösungen zu entwickeln, um dieWärmeabfuhr und dasWarmluftmanagement zu maximieren, während gleichzeitig eine gute Luftqualität und ein optimaler Komfort gewährleistet werden. Mit diesem Ansatz kann die natürliche Belüftung an die spezifischen Anforderungen thermischer Prozesse angepasst werden, während gleichzeitig der Energieverbrauch minimiert wird.
Video - Studie zur Wärmeabfuhr - Stahlwerk
Verfolgung und Extraktion von Schadstoffen
Die Verfolgung undAbführung von Schadstoffen mit Hilfe von CFD (Computational Fluid Dynamics) ist ein Schlüsselinstrument zur Optimierung der Effizienz der natürlichen Belüftung in einem Gebäude.
Die CFD-Simulation ermöglicht es, das Verhalten von Schadstoffen (wie z.B. Feinstaub) zu modellieren. Feinstaubpartikel).Dabei werden die verschiedenen Quellen der Kontamination und die Umweltparameter berücksichtigt.
Dieser Ansatz ermöglicht es, den Weg der Schadstoffe in der Luft genau darzustellen, Bereiche mit hoher Konzentration zu identifizieren und die besten Strategien zu bestimmen, um sie effizient nach außen zu transportieren. Durch die Optimierung der Platzierung von Lüftern und Öffnungen und die Anpassung des Zu- und Abluftstroms hilft CFD, eine Luftzirkulation zu gewährleisten, die denschnellen Abtransport von Schadstoffen fördert und gleichzeitig einen optimalen Wärmekomfort aufrechterhält. Dies führt zu gesünderen Innenräumen mit einer kontrollierten Luftqualität und verringert die Umweltauswirkungen der Lüftung.
Einfluss der Wetterbedingungen
Die Wetterbedingungen spielen eine entscheidende Rolle für die Effizienz der natürlichen Belüftung eines Gebäudes. Die Außentemperatur, die Windgeschwindigkeit und dierelative Luftfeuchtigkeit haben einen direkten Einfluss auf die Luftzirkulation im Inneren des Gebäudes.
Zum Beispiel können warme Tage den thermischen Zug verstärken, wodurch warme Luft aufsteigt und verbrauchte Luft besser abgeführt werden kann. Umgekehrt können kühlere oder windige Tage dieFrischluftzufuhr verbessern, können aber auch zu unangenehmer Zugluft führen, wenn die Belüftung nicht gut konzipiert ist.
Die Dimensionierung von Öffnungen, Lüftern und Lüftungskanälen muss daher die lokalen Klimaschwankungen berücksichtigen, um sich an verschiedene Wettersituationen anzupassen. Eine CFD-Simulation ermöglicht es, die Auswirkungen der Außenbedingungen auf die Luftzirkulation in Innenräumen vorherzusagen und das Lüftungssystem zu optimieren, um das ganze Jahr über einen optimalen Komfort zu gewährleisten und gleichzeitig den Energieverbrauch zu senken.
Automatisierte natürliche Belüftung
Die automatisierte natürliche Lüftung kombiniert die Prinzipien der natürlichen Lüftung mit fortschrittlichen Technologien, die den Luftstrom automatisch an den tatsächlichen Bedarf des Gebäudes anpassen. Mit Hilfe von integrierten Sensoren, die Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität messen, passt das System in Echtzeit die Öffnung von Lüftern und Fenstern an, um eine optimale Belüftung zu ermöglichen und gleichzeitig einen konstanten thermischen Komfort zu erhalten.
Dieser Ansatz ermöglicht es, das Design des Belüftungssystems an Wetterschwankungen anzupassen und eine Überdimensionierung der Systeme zu vermeiden, indem die Luftgeschwindigkeiten im Bereich des Personals reduziert werden, was zu Unbehagen führen kann.
Verbesserung der Arbeitsbedingungen für Arbeiter in industriellen Umgebungen
Optimierung des thermischen und lufttechnischen Komforts
Verbesserung der Luftqualität
DieVerbesserung der Luftqualitätder Luftqualität ist ein wesentlicher Aspekt der natürlichen Belüftung, die durch einen konstanten und kontrollierten Luftaustausch für ein gesundes Raumklima sorgen soll. Durch die Nutzung der natürlichen Prinzipien des Wärmezugs und der Konvektion kann die natürliche Belüftung die Konzentration von Schadstoffen (wie Feinstaub, flüchtige organische Verbindungen oder Kohlendioxid) reduzieren und gleichzeitig eine angenehme Raumtemperatur aufrechterhalten.
Die richtige Dimensionierung und Positionierung von Öffnungen und Lüftern ermöglicht eine optimale Luftzirkulation, die verbrauchte Luft effizient abführt und frische Luft zuführt, ohne energieintensive Systeme zu verwenden. Neben der Vermeidung von Problemen mit schlechter Luftqualität reduziert dieser natürliche Ansatz auch das Risiko vonübermäßiger Feuchtigkeit und Schimmelbildung und trägt so zu einer gesünderen und angenehmeren Umgebung für die Bewohner bei, während gleichzeitig der ökologische Fußabdruck des Gebäudes minimiert wird.
Einhaltung der Normen und Vorschriften für natürliche Belüftung
Energieoptimierung von Industriegebäuden
Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW)
Dieses System ermöglicht nicht nur die Einhaltung der Expositionsgrenzwerte sondern auch für ein gesundes Arbeitsumfeld. gesunde ArbeitsumgebungDie Risiken, die mit einer schlechten Luftqualität in Innenräumen verbunden sind, werden reduziert, z.B. Atemwegserkrankungen und -erkrankungen. oder von Atemwegserkrankungen. Berufskrankheiten.
Die Studien zu den Arbeitsplatzgrenzwerten ermöglichen es auch , die PSA zu identifizieren, die für die Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte in den am stärksten belasteten Gebieten erforderlich ist. Die natürliche Belüftung wird somit zu einem wichtigen Pluspunkt für den Schutz der Gesundheit. Gesundheit der BewohnerDer Schutz der Gesundheit der Bewohner und die Förderung eines angenehmen Arbeitsumfelds. komfortabel und Sicherheit.
