Planung von Klimaanlagen in Gebäuden: wichtige Nuancen und Schritte der Projekterstellung

Es ist schwer zu widersprechen, dass die Aufrechterhaltung einer angenehmen Raumtemperatur und ein guter Luftaustausch die Grundlage eines normalen Raumklimas in Gebäuden jeder Art sind. Moderne Klimatechnik und Geräte zur Verbesserung der Lüftung können in nur wenigen Minuten eine angenehme Atmosphäre im Raum schaffen – mit der gewünschten Temperatur und einem akzeptablen Feuchtigkeitsniveau.

Die einfache Installation eines beliebigen Klimaanlagenmodells kann jedoch nicht immer das Problem einer zu hohen Lufttemperatur lösen, stimmen Sie zu? Daher ist die professionelle und fachgerechte Planung von Gebäudeklimaanlagen der erste Schritt vor dem Kauf solcher Geräte. Die Auswahl der optimalen Ausrüstung und deren Installation an der richtigen Stelle ermöglichen es, die Luft mit dem geringsten Energieaufwand zu kühlen oder zu erwärmen und die Bedürfnisse aller im Raum Anwesenden zu berücksichtigen.

In diesem Material betrachten wir die wichtigsten Schritte zur Erstellung eines Projekts für eine effiziente Raumklimatisierung, erläutern die Berechnungen, die bei der Planung durchgeführt werden müssen, und erfahren, wie man ein korrektes Schema zur Lufttemperaturregelung erstellt.

Notwendigkeit der Raumklimatisierung

Das System der Klimatisierung, ebenso wie die Lüftung, spielt eine enorme Rolle bei der Aufrechterhaltung einer angenehmen Atmosphäre für das Leben und Arbeiten der Menschen. Zu heiße Luft wirkt sich ernsthaft auf das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit des Menschen aus. Daher sollte man sich bereits in der Bau- oder Renovierungsphase um das Raumklima und die Richtung der Luftströmungen kümmern.

Neben dem Einfluss auf den Menschen wirken sich Temperatur und Luftfeuchtigkeit auch auf den Betrieb der Geräte in Büros oder Produktionshallen aus. Hohe Temperaturen erhöhen die Belastung der Technik, was zu Schäden an bestimmten Komponenten führen kann.

Nicht nur die Motoren von Werkzeugmaschinen leiden unter hohen Temperaturen. Moderne Geräte, die mit komplexer Elektronik ausgestattet sind, reagieren recht empfindlich auf die Temperatur.

Die Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur kann auch die Grundlage für Sicherheit bilden. Die Lagerung bestimmter Materialien in Räumen mit übermäßig erwärmter Luft ist einfach nicht zulässig. Um die Brandwahrscheinlichkeit zu verringern, muss das Luftkühlsystem einwandfrei funktionieren und die überschüssige interne und externe Wärmezufuhr vollständig kompensieren.

Warum ist es notwendig, einen Plan zu erstellen?

Die Einhaltung der erforderlichen Normen und die genaue Berechnung der Last auf die Klimaanlage ersparen den Nutzern viele Probleme. Bei der Erstellung des Plans wird eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt, die die Effizienz des Gerätebetriebs beeinflussen können. Ohne Berücksichtigung dieser Nuancen kann die Funktionsweise der Komponenten der Klimaanlage eine inakzeptabel niedrige Effizienz aufweisen.

Ein kompetenter Ansatz zur Erstellung eines Projekts ermöglicht die Umsetzung der wichtigsten Aufgaben, zu denen gehören:

• Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Gebäude;
• Auswahl der am besten geeigneten Klima- und Lüftungsgeräte;
• Möglichkeit der Multizonen-Einstellung der Temperatur;
• schonender Betrieb der Geräte, der zu deren Verschleißfestigkeit beiträgt;
• Organisation der richtigen Richtung der Luftströmungen;
• äußerst geringer Stromverbrauch zur Erreichung der vorgegebenen Temperaturbereiche usw.

Bei der Planung werden zusätzlich auch die ästhetischen Besonderheiten der Installation der Klimaanlage berücksichtigt. Das die Luft kühlende System kann filigran in die Inneneinrichtung integriert werden, wenn man dessen Integration in den Raum kompetent und erfahren angeht.

Eine ästhetisch integrierte Klimaanlage kann für Gäste nahezu unsichtbar bleiben und hat keinerlei Einfluss auf das Gesamtkonzept der Inneneinrichtung.

Die Planungsphase der Klimaanlage darf nicht übersprungen werden, denn nur ein klarer Plan ermöglicht es, ein wirksames Konzept zur Kühlung eines beliebigen Raums oder eines gesamten Gebäudes zu entwickeln, die erforderlichen Zeichnungen und konkreten Aufgaben für Montageteams, Elektriker und andere Fachleute vorzubereiten.

Arten von Klimaanlagen

Berechnungen und spezifische Besonderheiten des Raums beeinflussen die Wahl der Klimaanlage. In jedem System werden bestimmte Modelle von Klimaanlagen verwendet, die in drei umfangreiche Kategorien unterteilt werden können: Haushaltsgeräte, Industrieanlagen, Gewerbegeräte.

Die Systeme selbst werden in folgende Typen unterteilt:

• Multizonen-Komplexe;
• Split- und Multi-Split-Systeme;
• zentrale Kühlung;
• Präzisionsklimatisierung;
• Chiller-Fancoil-Systeme;
• Systeme mit Kanal- oder Dachklimageräten usw.

Für den privaten Gebrauch werden am häufigsten Multizonen-, Split-Systeme und Multi-Split-Systeme gewählt. Der Hauptunterschied dieser Anlagen ist die Anzahl der Innengeräte.

Split-System beinhaltet ein Innenkühlgerät, Multi-Split bis zu fünf und in einem Mehrzonen-System werden 10 bis 15 Einheiten integriert, die durch ein extrem leistungsstarkes Außengerät betrieben werden.

Eine Mehrzonen-Klimaanlage ist eine der effektivsten Methoden, die Luft in Räumen unterschiedlicher Nutzung zu kühlen, dank des unabhängigen Betriebs der Innengeräte und der Leistung des Außengeräts.

Die Erstellung eines Plans für ein effizientes Klimatisierungssystem basiert auf der Berechnung der Wärme-Luft-Bilanz, wobei alle Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden, die das Raumklima im Gebäude beeinflussen.

Die Planung unterliegt zudem normativen Dokumenten und berücksichtigt gesundheitliche, architektonische, brandschutztechnische und weitere Anforderungen.

Berechnungen für die Erstellung des Anlagenplans

Um die optimale Leistung des Außengeräts auszuwählen und die Anzahl der Innengeräte zu berechnen, werden die inneren und äußeren Wärmelasten des Gebäudes berücksichtigt.

Die inneren Wärmelasten sind stets positiv und umfassen die Wärmeabgabe der im Haus lebenden Personen, die Wärmeerzeugung durch Haushaltsgeräte und Beleuchtungsquellen. In gewerblichen oder Büroräumen kommt zu dieser Last auf das Klimatisierungssystem die Wärme von energieintensiven Geräten hinzu, in Produktionsgebäuden die Wärmeabgabe von heißen Flüssigkeiten, Anlagen sowie die bei chemischen Reaktionen freigesetzte Wärme.

Äußere Wärmelasten können sowohl negativ als auch positiv sein. Daher stellen die äußeren Lasten Wärmegewinne oder Wärmeverluste dar.

Die Wege der Wärmeverluste und Wärmegewinne sind im obigen Schema dargestellt. Rote Pfeile zeigen die Wärmeverlustströme, blaue Pfeile das Eindringen von Kälte in das Gebäude.

Quellen dieser Wärmelast sind:

• Sonnenlicht, das durch die Verglasung eindringt;
• Wärme oder Kälte, deren Überträger Wände, Fensterkonstruktionen, Fußboden, Dach und Decke sind;
• Wärmeverluste und Wärmegewinne durch die Zuluftlüftung.

Die quantitativen Werte derselben Art von äußerer Wärmelast können im Laufe des Tages von positiven zu negativen Lasten wechseln, beispielsweise bei großen Amplituden der Differenz zwischen Tages- und Nachttemperaturen, und von Saison zu Saison. Im Sommer ist der Temperaturunterschied zwischen draußen und drinnen gering, sodass Wärme leichter in das Gebäude eindringt. Im Winter findet der umgekehrte Prozess statt, bei dem die Wärme das Gebäude schneller verlässt.

Die Berechnung der Wärme-Luft-Bilanz ermöglicht es, die erforderliche Ausrüstung auszuwählen und einen geeigneten Standort für die Installation der Klimaanlage zu planen.

Moderne Klimaanlagen können bei Bedarf die Luft merklich erwärmen. Daher ist es bei der Planung einer Klimaanlage wichtig, auch die Hauptbereiche zu berücksichtigen, in denen hohe Wärmeverluste auftreten.

Bei den Berechnungen werden die Schlüsselfaktoren, die den Wärmeeintrag und -verlust beeinflussen, unbedingt berücksichtigt:

• klimatische Besonderheiten der Region;
• Materialien, aus denen das Gebäude errichtet ist;
• Wandstärke und Vorhandensein von Dämmung;
• Anzahl der Kammern in der Isolierverglasung und die allgemeine Energieeffizienz der Fensterkonstruktion;
• Ausrichtung des Gebäudes nach den Himmelsrichtungen;
• Vorhandensein von Geräten und Anlagen, die während des Betriebs Wärme erzeugen;
• Anzahl der im Raum wohnenden oder regelmäßig anwesenden Personen;
• Anzahl der Räume in der Wohnung oder im Haus usw.

Daraus ist leicht zu erkennen, dass nur ein erfahrener Profi den Plan für eine zukünftige Klimaanlage möglichst genau und fachgerecht erstellen kann, da bei der Projektvorbereitung zu viele spezifische Nuancen berücksichtigt werden müssen.

Phasen der Planung

Die Erstellung des Plans für die erforderlichen Arbeiten erfolgt in zwei aufeinanderfolgenden Phasen, die die Vorbereitung aller notwendigen Berechnungen, Kostenvoranschläge, technischen Spezifikationen für Spezialisten angrenzender Bereiche und die Auswahl einer geeigneten Modellreihe von Geräten umfassen.

Phase #1 — Vorbereitung von Berechnungen und Aufgaben

Die Vorbereitung besteht darin, sich mit dem Gebäude, seiner Lage, den baulichen Besonderheiten und weiteren Faktoren vertraut zu machen.

Von den Spezialisten wird eine technisch-wirtschaftliche Begründung erstellt, auf deren Grundlage der Typ der Klimaanlage näherungsweise ausgewählt wird. Diese wird vereinfacht beschrieben.

Im vereinfachten Schema sind die Schlüsselelemente der Klimaanlage, die Kältemittelverteilungseinheiten und die Hauptsteuereinheiten der Klimageräte dargestellt.

Der Fachmann schlägt potenziell effiziente Geräte vor, die den Anforderungen des Raums hinsichtlich der grundlegenden Eigenschaften entsprechen:

• Leistung;
• Kälte-, Wärme- und Luftleistung.

Danach wird ein Kostenvoranschlag für die zukünftigen Arbeiten erstellt. Wenn das Projekt auf Basis der technisch-wirtschaftlichen Begründung den Eigentümer des Gebäudes oder der Wohnung zufriedenstellt, geht die Vorbereitungsphase in die Arbeitsphase über.

Phase #2 — Auswahl geeigneter Geräte

In dieser Phase basiert die Planung auf genauen Berechnungen, die die interne und externe Wärmelast sowie die wärmetechnischen Eigenschaften des Objekts berücksichtigen. Die Berechnungen werden für jeden Raum individuell durchgeführt, wonach die Wärmeüberschüsse in jeder Zone genau bekannt sind. Auf der Grundlage dieser Daten werden die zur Kompensation der Wärmelasten erforderlichen Geräte ausgewählt.

Nach der Auswahl der Technik beginnt die Planung der Installationsorte der Klimageräte, es wird ein Schema der Luftkanalverlegung bereitgestellt und ein technischer Arbeitsplan für das Montageteam und die Elektriker erstellt.

Alle vorbereiteten Materialien werden an den Auftraggeber und den Lieferanten der Klimageräte übergeben. Nach der Montage empfiehlt es sich, die Inbetriebnahmearbeiten durchzuführen, die zur Einstellung der Funktionsweise der Geräte beitragen.

Welche Risiken birgt die eigenständige Planung?

Ohne entsprechende Erfahrung und Kenntnisse ist es recht schwierig, persönlich ein Projekt für eine Klimaanlage zu erstellen.

Wenn auch nur ein Faktor nicht berücksichtigt wird, z. B. die Ausrichtung der Wohnung nach Norden oder das Vorhandensein von Isoliergläsern mit geringer Wärmedämmung, wird die gesamte Klimaanlage ineffizient arbeiten.

Die Energieeinsparungswerte von Kunststofffenstern hängen von vielen Faktoren ab: der Anzahl der Kammern, dem Vorhandensein einer speziellen Beschichtung usw. Daher ist es recht schwierig, die Wärmeverluste und Wärmegewinne selbst zu berechnen.

Zusätzlich kann die Klimaanlage stärkeren Belastungen ausgesetzt sein, da die Geräte während des Klimatisierungsprozesses ständig die vom Planer nicht berücksichtigten Wärmeeinträge kompensieren müssen.

Insgesamt kann jeder Mangel im erstellten Projekt zu ernsthaften Problemen führen:

• ungerechtfertigtem Betrieb der Klimaanlage in einem Raum, während sich die meisten Haushaltsmitglieder in anderen Räumen aufhalten;
• zu einem Mehrverbrauch Strom, der für die Unterdrückung nicht erfasster Wärme von Beleuchtung oder Geräten aufgewendet wird;
• Unmöglichkeit der zonalen Temperaturregelung;
• Kauf von zu leistungsstarken oder leistungsschwachen Geräten;
• zu schnellem Verschleiß oder Defekt der Komponenten der Split-Systeme aufgrund übermäßiger Belastung usw.

Daher sollte die Erstellung eines Klimatisierungsplans, selbst für eine kleine Wohnung oder ein Büro, Fachleuten anvertraut werden.

Die Kosteneinsparung bei der Planung kann zu ungerechtfertigten Ausgaben während des Gerätebetriebs führen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Fünf Arten der am häufigsten verwendeten Klimaanlagen, ihre Besonderheiten, Unterschiede und Möglichkeiten werden vom Dozenten im folgenden Video ausführlich beschrieben:

Der grundlegende Aufbau von Klimaanlagen und Empfehlungen zur Auswahl des geeigneten Typs werden von einem Ingenieur für Lüftungs- und Klimatechnik gegeben:

Ein professioneller Ansatz zur Gebäudeklimatisierung ermöglicht es, die erforderliche Temperatur, Reinheit, Luftfeuchtigkeit und Luftbewegung zu gewährleisten, von denen das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit der Menschen, das Funktionieren komplexer Geräte, die Erhaltung von Möbeln oder bestimmten Materialien abhängen.

Der Planungsprozess ist recht komplex und zeitaufwendig, daher sollte man sehr verantwortungsbewusst vorgehen. Deshalb sollte man die Planung nicht selbst durchführen, sondern rechtzeitig ein Team von Fachleuten auswählen, die über Erfahrung, einen positiven Ruf und die Berechtigung zur Durchführung solcher Berechnungen verfügen.

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