Der erforderliche Luftstrom eines industriellen Luftkühlers wird hauptsächlich durch die Größe des Raums, die Deckenhöhe, den erforderlichen Luftwechsel, die Wärmebelastung und die Belüftungsbedingungen bestimmt. Die Auswahl eines Geräts nur nach Grundfläche kann zu einem zu geringen oder zu starken Luftstrom führen.
Für eine Fabrik, ein Lagerhaus oder eine große Werkstatt besteht ein praktischer Ausgangspunkt darin, das Gebäudevolumen zu berechnen und dann zu bestimmen, wie viel Luft jede Stunde umgewälzt oder ausgetauscht werden muss.
1. Berechnen Sie das Werkstattluftvolumen
Berechnen Sie zunächst das Gesamtluftvolumen des Bereichs, der gekühlt werden muss:
Luftvolumen (m³)=Länge (m) × Breite (m) × Durchschnittliche Höhe (m)
Ein Workshop ist zum Beispiel:
Länge: 50 m
Breite: 30 m
Durchschnittliche Höhe: 8 m
Der Workshop-Umfang beträgt:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
Dieser Wert von 12.000 m³ ist die Grundlage für die Luftstromberechnung.
Verwenden Sie bei Gebäuden mit unterschiedlichen Deckenhöhen die durchschnittliche Höhe und nicht einfach den höchsten Punkt.
2. Bestimmen Sie den erforderlichen Luftwechsel pro Stunde
Der nächste Schritt besteht darin, zu bestimmen, wie oft die Werkstattluft pro Stunde ausgetauscht oder umgewälzt werden soll.
Die Grundformel lautet:
Erforderlicher Luftstrom (m³/h)=Werkstattvolumen (m³) × Luftwechsel pro Stunde (ACH)
Wenn beispielsweise die 12.000 m³ große Werkstatt 20 Luftwechsel pro Stunde erfordert:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
Der errechnete Bedarf liegt somit bei ca. 240.000 m³/h.
Es gibt jedoch keinen einheitlichen ACH-Wert, der für jede Fabrik gilt. Der geeignete Wert hängt von der Wärmelast, den Gebäudeöffnungen, dem Produktionsprozess, der Lüftungsanordnung, dem Klima und dem Kühlziel ab.
3. Berücksichtigen Sie die Wärmebelastung der Fabrik
Luftwechsel bieten einen nützlichen Ausgangspunkt, sollten aber nicht die einzige Überlegung sein.
Eine Werkstatt mit Schweißmaschinen, Öfen, Kompressoren, Trocknern oder anderen wärmeerzeugenden Geräten erfordert möglicherweise eine andere Luftführungsanordnung als ein Lagerhaus mit relativ geringer interner Wärmeerzeugung.
Achten Sie besonders auf konzentrierte Wärmequellen wie:
- Schweißstationen
- Industrieöfen
- Spritzgießmaschinen
- Kompressoren
- Motoren
- Öfen und Trockner
- Heiße Produktionslinien
Wenn die Wärme in bestimmten Bereichen konzentriert ist, benötigt das Kühlsystem möglicherweise einen höheren Luftstrom oder eine gezielte Luftverteilung in diesen Zonen.
4. Berechnen Sie die Anzahl der industriellen Luftkühler
Sobald der erforderliche Gesamtluftstrom geschätzt wurde, dividieren Sie ihn durch den Nennluftstrom des ausgewählten industriellen Luftkühlers.
Anzahl der Einheiten=Erforderlicher Gesamtluftstrom ÷ Luftstrom pro Einheit
Zum Beispiel:
Erforderlicher Luftstrom: 240.000 m³/h
Luftstrom pro Kühler: 20.000 m³/h
Dann:
240.000 ÷ 20,000=12 Einheiten
Die vorläufige Berechnung geht daher von etwa 12 Industrieluftkühlern aus.
In der Praxis kann sich die endgültige Menge unter Berücksichtigung der Luftstromverteilung, der Installationsorte, der Wärmequellen, der Gebäudestruktur und der tatsächlichen Betriebsbedingungen ändern.
5. Berechnen Sie den Luftstrom nicht allein anhand der Bodenfläche
Ein häufiger Fehler ist zu sagen:
Ein industrieller Luftkühler kann X Quadratmeter kühlen.
Dieser Ansatz kann irreführend sein, da auf derselben Bodenfläche sehr unterschiedliche Luftmengen vorhanden sein können.
Zum Beispiel:
Fabrik A
1,000 m² × 4 m = 4,000 m³
Fabrik B
1,000 m² × 10 m = 10,000 m³
Obwohl beide Fabriken die gleiche Grundfläche haben, enthält Fabrik B 2,5-mal mehr Luftvolumen.
Daher sollte der Luftstrom eines industriellen Luftkühlers anhand des Gebäudevolumens und nicht nur anhand der Bodenfläche bewertet werden.
6. Berücksichtigen Sie die Deckenhöhe
Besonders wichtig ist die Deckenhöhe in großen Industriegebäuden.
Eine Werkstatt mit hoher Decke-hat ein größeres Luftvolumen, aber das bedeutet nicht unbedingt, dass die gesamte Luft auf genau die gleiche Weise behandelt werden muss.
Bei der Gestaltung sollte berücksichtigt werden, wo sich die Arbeiter befinden und wo sich Wärme ansammelt.
Bei deckenmontierten industriellen Luftkühlern sind unter anderem folgende wichtige Faktoren zu berücksichtigen:
Montagehöhe
Luftaustrittsrichtung
Luftgeschwindigkeit auf Arbeitsebene
Abstand zwischen Einheiten
Dach- und bauliche Hindernisse
Layout der Produktionsausrüstung
Das Ziel besteht in einer effektiven Luftbewegung im Aufenthaltsbereich und nicht nur in der Erzielung eines hohen Gesamtluftvolumenstroms.
7. Berücksichtigen Sie die vorhandene Belüftung
Verdunstungs-Industrieluftkühler führen gekühlte Luft in die Werkstatt. Die warme Luft und die Feuchtigkeit brauchen einen Weg, um sie zu verlassen.
Daher sollte der erforderliche Luftstrom zusammen mit dem vorhandenen Lüftungssystem bewertet werden.
Überprüfen:
Abluftventilatoren
Dachentlüftungen
Windows
Türen
Wandöffnungen
Natürliche Belüftung
Vorhandene Luftabsaugsysteme
Wenn der Luftaustausch im Gebäude schlecht ist, führt die Erhöhung der Anzahl der Verdunstungskühler allein möglicherweise nicht zum erwarteten Ergebnis.
8. Berücksichtigen Sie Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Bei Verdunstungskühlsystemen hat die Umgebungsfeuchtigkeit einen direkten Einfluss auf die erreichbare Kühlleistung.
In einer heißen und trockenen Umgebung kann die einströmende Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen, was im Allgemeinen eine stärkere Verdunstungskühlung ermöglicht.
In einer heißen und feuchten Umgebung ist das verfügbare Verdunstungskältepotenzial geringer.
Daher sollten einer Luftstromberechnung lokale Klimadaten beigefügt werden, insbesondere:
Sommerliche Außentemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
Feuchtkugeltemperatur
Saisonale Betriebsbedingungen
Ein hoher Luftvolumenstrom kann ungeeignete Luftfeuchtigkeitsbedingungen nicht dauerhaft ausgleichen.
9. Überprüfen Sie die Luftstromverteilung, nicht nur den gesamten Luftstrom
Zwei werkseitige Kühlsysteme können den gleichen Gesamtluftstrom haben, aber unterschiedliche Ergebnisse liefern.
Beispielsweise können 200.000 m³/h, die gleichmäßig über eine Werkstatt verteilt werden, für eine bessere Kühlung des Arbeitsbereichs sorgen als der gleiche Luftstrom, der in einem Bereich konzentriert ist.
Bevor Sie das Layout des industriellen Luftkühlers endgültig festlegen, sollten Sie Folgendes berücksichtigen:
Kühler → Luftstrompfad → Arbeitsbereich → Abluftpfad
Vermeiden Sie es, die Entladung direkt auf Folgendes zu richten:
Große Wände
Hohe Maschinen
Lagerregale
Struktursäulen
Andere Hindernisse
Der Luftstrom sollte einen einigermaßen freien Weg durch den Aufenthaltsbereich haben.
10. Beispiel einer Luftstromberechnung für einen industriellen Luftkühler
Stellen Sie sich eine Fabrik vor mit:
Länge: 60 m
Breite: 40 m
Durchschnittliche Höhe: 8 m
Werkstattvolumen: 19.200 m³
Design-Luftwechsel: 20 ACH
Der erforderliche Luftstrom beträgt:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
Angenommen, der ausgewählte Industrieluftkühler liefert 24.000 m³/h pro Einheit.
Die vorläufige Stückzahl beträgt:
384.000 ÷ 24,000=16 Einheiten
Der Ausgangspunkt für die Luftstromberechnung wären also 16 Einheiten.
Die endgültige Menge und Anordnung der Ausrüstung sollte dann anhand der Wärmebelastung, der Lüftungsöffnungen, der Luftfeuchtigkeit, der Installationshöhe und der Luftstromverteilung im Werk überprüft werden.
11. Welche Informationen werden für eine Luftstromberechnung benötigt?
Wenn Sie eine Empfehlung für einen industriellen Luftkühler anfordern, geben Sie mehr als die Grundfläche der Fabrik an.
Zu den nützlichen Projektinformationen gehören:
Werkslänge
Werksbreite
Deckenhöhe
Kühlbereich
Sommertemperatur im Freien
Relative Luftfeuchtigkeit
Hauptwärmequellen
Anzahl der Arbeiter
Produktionsausrüstung
Vorhandene Abluftventilatoren
Türen und Fenster
Verfügbare Wasserversorgung
Stromversorgung
Gewünschte Betriebsdauer
Anhand dieser Angaben kann der Luftstrombedarf entsprechend den tatsächlichen Fabrikbedingungen beurteilt werden.
Berechnung des Luftstroms für Industrieluftkühler: Schlüsselformel
Merken Sie sich für eine vorläufige Berechnung diese beiden Formeln:
Workshop-Volumen=Länge × Breite × durchschnittliche Höhe
Erforderlicher Luftstrom=Werkstattvolumen × Luftwechsel pro Stunde
Dann:
Anzahl der Luftkühler=Erforderlicher Luftstrom ÷ Luftstrom pro Einheit
Diese Formeln bieten einen nützlichen Ausgangspunkt für die Auswahl eines industriellen Luftkühlers. Sie sollten kein komplettes HVAC- oder Lüftungsdesign ersetzen, wenn das Projekt komplexe Wärmelasten, strenge Temperaturanforderungen oder spezielle Umgebungsbedingungen aufweist.
Abschließende Überlegungen
Die Berechnung des erforderlichen Luftstroms für einen industriellen Luftkühler bedeutet mehr als die Multiplikation der Fabrikfläche mit einer festen Zahl. Das Werkstattvolumen, der Luftwechsel, die Wärmebelastung, die Luftfeuchtigkeit, die Belüftung, die Deckenhöhe und die Luftstromverteilung wirken sich alle auf die endgültige Auswahl der Ausrüstung aus.
Beginnen Sie bei einer großen Fabrik oder Werkstatt mit dem Gebäudevolumen und den erforderlichen Luftwechseln, um den gesamten Luftstrom abzuschätzen. Überprüfen Sie dann den Nennluftstrom des ausgewählten Industrieluftkühlers und teilen Sie den Gesamtbedarf auf mehrere Geräte auf. Passen Sie abschließend die Anzahl und Anordnung der Geräte an die tatsächlichen Wärmequellen, das Lüftungssystem und die Arbeitsbereiche an.
Für ein Projektangebot sollten die Fabrikabmessungen, die Deckenhöhe, die lokale Sommertemperatur und -feuchtigkeit, Wärmequellen und vorhandene Belüftungsinformationen angegeben werden, damit die Konfiguration des industriellen Luftkühlers genauer bewertet werden kann.
