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Uber die Heizung
und Lüftung von Groijräumen
Von
Dipl.-Ing. A . K o l l m a r V D I Berlin
M it 20 Bildern und 3 Tafeln
1943
Carl Marhold Verlagsbuchhandlung / Halle (Saale)
' l O T f
V o r w o r t
Das vorliegen de H eftchen ist die Zusammenfassung zw eie r in der Zeitschrift „H austechnische Rundschau" H eft 16, 17, 21 und 22 des 47, Jahrgangs (1942) erschienener Fachaufsätze mit den Titeln der Unterabschnitte dieser Broschüre.
Es soll w eniger dem erfahrenen Fachmann, dem es v iel
leicht nur einige Anregungen geben kann, dienen, als dem auf dem G ebiete der Lüftungsanlagen Fuß fassenden Studie
renden oder angehenden Ingenieur, der auf die w esentlichen Punkte mit w enigen Seiten hingewiesen w erden soll.
D ie Schrifttumsangabcn erm öglichen dem Lesenden w ei
ter W issensw ertes zu erreichen und sich über ausgeführte Heizungs- und Lüftungsanlagen von Großräumen zu unter
richten.
Ich hoffe, daß das Büchlein diesen Z w eck erfüllt und v o n dem Jungingenieur gern zu Rate gezogen wird,
Berlin, im Januar 1943.
A , Kollmar,
Inhaltsverzeichnis. Seu«
L Allgemeine Betrachtungen über die Heizung und
Lüitung von G r o ß r ä u m e n ... 5
E i n le i t u n g ... . ... - 5
A . D a s G r o ß r a u m v e r h ä l t n d s . . , . . . 5
B. H e i z u n g s b e t r a c h t u n g e n . . . ^ C. L ü f t u n g s b e t r a c h t u n g e n ... ... 9
1, Einteilung der L ü ftu n g sa n la g e n ... 10
2, D ie Lüftungsformen ... . 1 2 3, D ie W ertigkeit der L ü ftu n gsform en ... 12
D. L u f t h e i z u n g s b e t r a c h t u n g e n . . . . 18
1. D ie örtlichen W a n d lu fte rh itz e r ... 18
2. D ie zentralen Luftheizungsanlagen . . . r . 21 3. D ie technische Ausführung . . . 21
a) S c h a lt u n g ... 21
b) F i l t e r ... ... 22
cj L ü f t e r ... 23
d) Lufterhitzer ... ... 24
e) R oh rleitu n g e n ... ... 25
f) R o h r n e t z b e r e c h n u n g ... . . 2 5 g) Luftgitter ...26
h) T e m p e r a tu r r e g e lu n g ... 27
i) L u ftm e n g e n r e g e lu n g ... ... . . 2 9 E. S i n n b i l d e r ... ... . , . . . ■ 30
H. Besondere Betrachtungen über die Lüftung vonAus- stellungs- und M essehallen... ... 31
A. D a s A b f ü h r e n u n d V e r m e i d e n n i c h t e r w ü n s c h t e r W ä r m e . , ... 33
1. Im W inter ... 33
2. Im S o m m e r ... ... 39
3. D urch eine Klimaanlage ... 41
B, D a s V e r h i n d e r n d e r S t a u b p l a g e . . 42 1, Entstehen des S t a u b e s ... ... 42
2. Vorkehrungen gegen die Staubentw icklung . . 42
C. D i e M a ß n a h m e n g e g e n l u f t v e r s c h l e c h t e r n d e V o r g ä n g e ... 44
1. Ausdünstungen der M enschen . . . 44
2. Industrielle L u ft v e r s c h le c h t e r u n g ... 45
D. L ü f t u n g s t e c h n i s c h e M a ß n a h m e n g e g e n F e u e r - u n d G e s u a d h e i t s g e f a h r 46 1. Feuerschutzmaßnahmen . . . 46
2. Gesundheitsschutzmaßnahmen . . . 47
HI- Schrifttum und T a fe ln ... 48
A . S c h r ift t u m ... 48
B, T a f e l n ... 50
I. Allgem eine Betrachtungen über die Heizung und Lüftung von Großräumen.
it G roßräum en w erden H allen bezeichnet, die entw eder aus technischen Gründen einen Luftraum einschließen, der beträchtlich über dem der W o h n - und Versammlungs
räume liegt, w ie z. B. Bahnhofshallen, Fabrik- und G ießerei
hallen, D am pfkessel- und M aschinenhallen, Speicherhallen, Flugzeughallen u. a. m., od er die aus mehr oder w eniger starker architektonischer W irkung einen über den Benut
zungszw eck der Halle hinausgehenden Luftraum erhalten, w ie z. B. Ausstellungshallen, M esse- und M arkthallen, Sport
hallen, Kongreßhallen, Ehrenhallen u .a .m .
B ei den ersteren Hallen muß der A rch itek t den tech nischen Z w eck in erster Linie berücksichtigen. Er w ird den Großraum nur so w eit freitragend überspannen, w ie Einrichtungsgegenstände (Dampfkessel) oder Fahrzeuge (Lo
kom otiven, Flugzeuge) dies erfordern. S ow eit die Halle einer Heizungsanlage bedarf, w ird es auch keine größeren Schw ierigkeiten hinsichtlich der Unterbringung und archi
tektonischen Eingliederung der H eizungseinzelteile geben.
W esentlich anders liegt der Fall je d o ch bei den Hallen der zw eiten A rt. H ier w ird der A rch itek t seinen Einfluß dahingehend ausüben, daß die Heizungs- und Lüftungsanlage in dem eigentlichen Hallenraum nicht in Erscheinung tritt.
Trotzdem w ird sich kein A rch itek t dem G edanken v e r schließen können, daß sein W erk in unserem Klima nur seinen Z w eck erfüllen kann, w enn der Aufenthalt darin für die M enschen nicht nur erträglich, sondern auch ange
nehm ist.
A. Das Großraumverhältnis.
In der Erläuterung des W ortes G r o ß r a u m ist noch eine w eitere Unterscheidung erforderlich.
Eine Fabrikhalle in der norm alen Ausführung mit zahl
reich en Sheds ist ebenfalls als G roßraum anzusprechen, s o
Einleitung.
fern der gesamte G ebäudekom plex einen beträchtlichen Luftraum einschließt. Es ist dieser jed och w ieder anders zu bew erten als z. B. b e i einer Ausstellungshalle.
Es kommt hier nicht auf die flächenm äßige Ausdehnung der Halle an, sondern vielm ehr auf das Verhältnis B reite zur H öhe des Raumes (im w eiteren V erlauf der Abhandlung als Größraumverhältnis bezeichnet). Je nachdem w ie dieses V er
hältnis in seinem Zahlenw ert lautet, ist die Beheizung und Belüftung von anderen Gesichtspunkten aus zu betrachten und auszuführen.
In folgenden Beispielen soll dieser G edanke näher er
läutert w erden,
H a l l e 1 ( F a b r i k h a l l e ) ,
B reite 30 m (3 Sheds je 10 m), H öhe 5,50 m,
Hiermit w ird das Größraumverhältnis cp = — = 5,45.30 H a l l e 2 ( M a r k t h a l l e ) .
B reite 50 m, H öhe 23 m, 9 = — = 2,17.50 H a l l e 3 ( A u s s t e l l u n g s h a l l e ) .
"30 B reite 30 m, H öhe 17 m, 9 = - = 1,77.
H a l l e 4 ( E h r e n h a l l e ) . Breite 15 m, H öhe 25 m, 9 = 25 =15
A us der physikalischen Tatsache der Aufwärtsrichtung warm er Luftströmung kann man die Folgerung ziehen, daß die Beheizung des Raum es um so schwieriger wird, je k le i
ner das Großraumverhältnis ist, unter der Einschränkung, daß die Einzelabm essungen des Raum es bereits schon grö
ßere Zahlenw erte sind.
D ie Darstellung des Großraumverhältnisses läßt sich in drei Bildern bringen, die auch die G renze für dieses V e r
hältnis festlegen, (Vorausgesetzt wird, daß die Länge L des Raum es stets größer ist als die B reite B.)
B ( > 30 m) B ild 1, B_qftm H, <p 1.
H
B ( > 20 m) B ( > 15 m) B ild 2. B20m ~ H , <?■— 1. Bild 3. B j5m < H, <j> < 1.
B. Heizungsbetrachtungen.
Eine grundlegende Richtung in der Beheizung von G roß räumen gibt die Benutzungsdauer an.
B ei den betrachteten Großräumen ist die Erreichung des Beharrungszustandes Voraussetzung. Ohne diese V o r aussetzung ist die Beheizungsart mehr auf das G ebiet der K irchenheizung zu verw eisen, w orü ber einschlägiges Schrift
tu m 1) hinreichend vorhanden ist.
A ls w eiterer aber durchaus nicht als unw ichtiger Punkt ist die Lüftungsfrage bei der Beheizung gleich ins A u g e zu fassen, d .h . je nach dem V erw endungszw eck des G roßrau- mes ist zu erwägen, ob eine Lüftungsanlage außer der B e heizung erforderlich wird. Ist dies zu bejahen, dann kann sich die Frage der zu entw erfenden Heizungsanlage des Raumes grundlegend ändern.
B ei größer w erden den Höhenabmessungen des G roßrau
mes (damit kleinerem Großraumverhältnis) w ird die mit freier Luftströmung v or sich gehende Konvektionsheizung mit örtlich en H eizkörpern mehr oder w eniger ausge
schlossen.
D ie Begründung für den Ausschluß der örtlichen H eiz
k örp er in diesem Falle ist darin zu erblicken, daß die von diesen einzelnen H eizkörpern erwärm ten Luftmengen durch
*) M. Hottinger, D ie Beheizung und Lüftung von K irchen.
A bschn. V S, 173 in: K äm per-H otlinger-v, G onzenbach, D ie H eiz- und Lüftungsanlagen in den verschiedenen G ebä u de
arten. 2. Aufl, Berlin 1940, Julius Springer,
H
bei der freien Aufstellung im Raum auch keine hohen O b er
flächentem peraturen zugelassen w erden können, um Staub
verschwelung und ggf. Verbrennungen durch Berühren zu verm eiden. Damit w ird auch die A uftriebskraft der vom H eizkörper erwärm ten Luft k lein bleiben. D ie Beheizung der angegebenen Hallen ist also unter den zuvor gegebenen Gesichtspunkten fast stets eine Luftheizungsaufgabe, und sie w ird dies immer sein, w enn die sich darin aufhaltenden M enschen nicht an einen festen Sitzplatz gebunden sind.
Beim Vorhandensein eines festen Gestühls in einem G roßraum (z. B, Theater, Kino, K irche) kann die Heizung, w enn man von der Lüftung vorerst absieht, so angeordnet w erden, daß örtliche H eizflächen od er W arm luftaustritte ihre W ärm e den M enschen m ittelbar oder unmittelbar zu
gute kom m en lassen.
D er V erw endungszw eck des Raumes bestimmt also in erster Linie die Heizungsart, unter den G esichtspunkten:
1. günstiges W oh lbefinden der M enschen, 2. w irtschaftlicher Betrieb,
3. Anlagekosten.
D ie Frage des günstigen W ohlbefindens kann noch nicht als restlos geklärt betrachtet w erden, immerhin sind sehr beach tlich e Fortschritte gerade in letzter Z eit in der E r
kenntnis der versch ieden en hierbei eine w esentliche R olle spielenden Faktoren (Temperatur, Feuchtigkeit, Lüftungs
stärke, Staubgehalt, Geruch, Ionisierung) gem acht w orden ,') D er w irtschaftliche B etrieb ist in erster Linie eine Frage des W ärm epreises (aufzuwendender G eldbetrag für 1000 kcal) des H eizm ittels (Elektrizität, ö l, Gas und K ohle), ferner sind die B etriebszeiten und die dem augenblicklichen W ä rm ebe
darf des Raumes am günstigsten gerecht w erdende R egelbar
keit der Heizanlage einzuschließen.
D ie A n lagekosten hängen w esentlich v on der Um wand
lung des Heizm ittels in W ärm e ab, w ie z. B. in unm ittelbarer 2) E, Brezina und W , Schmidt, Das künstliche Klima in der Umgebung des M enschen. Stuttgart 1937. — F. Bradtke, in: H, G röber, Leitfaden der H eiz- und Lüftungstechnik.
Berlin 1938. — W . Liesegang, D ie Reinhaltung der Luft.
Leipzig 1935. — H. A . M eixner, D er Einfluß der L u ftelek
trizität bei Lüftungs- und Klimaanlagen. Ges.-Ing. 60 (1937) S, 782-85. — R. Haub, D ie elektrischen Eigenschaften der A erosole. Umschau i, W iss, u. Techn. Bd. 41 (1937) S. 1028.
Form (Gasheizung, elektrische Strahlungsheizkörper, F euer
luftheizung) oder m ittelbarer durch Dampf, W arm - oder H eißw asser als W ärm eträger.
1. Sieht man von allen einengenden Umständen b ei der G r o ß r a u m h e i z u n g einmal ab, so kann man diese für die drei Raum verhältnisse w ie folgt ausführen!
Zu Bild 1: Beheizung durch alle bisher bekannten H ei
zungssysteme und H eizm ittel möglich.
Zu Bild 2, W ie bei 1,
Zu Bild 3, W ie b e i 1, jed och ist die N otw endigkeit einer Lüftungsanlage zu verneinen. (Bei der geringen G rund
fläch e des Raumes und damit beschränkter Personen
zahl und der großen H öhe w ird der je Person zur V er
fügung stehende Luft-Rauminhalt bereits an der Grenze einer ausreichenden Luftrate stehen.)
2. Ist eine L ü f t u n g s a n l a g e notw endig, so kommt b e i Bild 1 die Beheizung w ie unter 1) noch in Frage, b e i B ild 2 jed och nur n och Luftheizung (mit ggf. einzelnen
örtlichen H eizflächen) in Betracht.
Engere G renzen lassen sich unter den gegebenen G e
sichtspunkten nicht ziehen,
C. Lüftungsbetrachtungen.
Es w ird vorausgesetzt, daß aus hygienischen Gründen eine Lüftungsanlage erforderlich wird. Es sind dann die Ausführungsm öglichkeiten für die beiden Raum typen Bild 1 und 2 zu betrachten (Bild 3 ist nach dem Zuvorigen ausge
schlossen).
Zu den folgenden Ausführungen gelten als U nterlage für den stündlichen Luftw echsel je K opf, die Luftgeschw indig
keiten und sonstige technische Einzelheiten die V D I - L ü f - t u n g s r e g e l n und di e L ü f t u n g s g r u n d s ä t z e , her
ausgegeben vom Fachausschuß für Lüftungstechnik des VDI 1937.
D ie grundsätzliche Unterteilung ist durch die W ahl von E inzellüftem o d e r einer Sammellüftungsanlage gegeben. Beide System e sind möglich, w o b e i jed och bei B ild 2, sofern die Raumabmessungen größer w erden und keine Stützen im Raum vorhanden sind, die Sammelanlage anzuwenden ist, w enn der A rch itek t in der Halle keine besonderen V ork eh rungen aus raumtechnischen od er architektonischen Gründen zur Unterbringung v o n Einzellüftern treffen will.
Eine G liederung der Einzellüftungsanlagen hinsichtlich
der Anw endungsform en ist nicht gegeben, w enn man den U nterschied zw ischen Radial- und A xia llü fter ausschließt.
D ie Anordnung muß stets so sein, daß Zugbelästigungen der Rauminsassen nicht auftreten.
B ei der Luftheizungsausführung lassen sich w ohl n och einige G esichtspunkte als Unterscheidungsmerkmale für die Aufstellung von Einzelaggrcgaten geben, die in dem folgen den A bschnitt D enthalten sind. D ie zentrale Lüftungsan
lage ist in verschiedenen Ausführungen m öglich, w obei man je nach dem B enulzungszw eck des Großraumes und g e g e b e nenfalls n och nach den Raumabmessungen die zw eckm äßig
ste A rt wählen wird,
1. Einteilung der Lüitungsanlagen,
D ie Einteilung der Lüftungsanlagen kann man folgender
maßen vornehm en:
1. L ü f t u n g s a r t e n : a) Frischluftanlage, b) Umluftanlage, c) M ischluftanlage.
2. L ü f t u n g s z u s t a n d : Überdruck,
Unterdrück, Gleichgew icht,
(dem entsprechend Überdrucklüftung, Unterdrucklüftung).
3. L ü f t u n g s f o r m e n ,
die w egen ihrer W ich tigk eit in einem besonderen A b schnitt behandelt Werden.
V on einer Unterscheidung in natürliche und mechanische Lüftung ist hierbei abgesehen, da die natürliche Lüftung als Auftriebslüftung geringe Bedeutung und W irksam keit für Räum e, die über W ohnraum größe hinausgehen, hat.
D ie unter Lüftungsarten vorgenom m ene Unterteilung kommt in reiner A rt nur für bestim mte Z w e ck e vor.
D ie Frischluftanlage ist stets da notwendig, w o Raum
luft in größeren M engen durch Absaugen an industriellen A n la g e n 3) entfernt wird. Für raum technische Lüftungsan
3) E. W ein h old und A . Kollm ar, Lufttechnische Anlagen für Arbeitsräum e mit Staub-, G as- und Däm pfeentwicklung.
H eizg. u. Lüftg, Bd. 11 (1937) S. 145-51. — R. Nagel, Ent- staubungs- und Lüftungsanlagen in der W erkstatt. M asch.- B etr. Bd, 12 (1933) S. 333, — F, W enzel, K. A lven sleb en und W itt, D ie Beseitigung der bei Tauch- und Spritzlackieren
lagen kommt die Frischluftanlage nur für den Som m erbe
trieb in Frage. D ie A nlage w ird man hier stets so bauen, daß damit ein M isch- und Um luftbetrieb m öglich ist. R einer U m luftbetrieb w ird dann nur bei sehr strenger K älte ein gestellt und b e i norm alen W intertem peraturen ein M isch - luftbetrieb. Die B etriebsw eise ist durch w irtschaftliche und anlagekostenm äßige Erwägungen gegeben.
D ie reine Umluftanlage hat besondere Bedeutung bei klim atisierter Luftbehandlung für industrielle Z w eck e, w o v on stetiger Frischluftzufuhr abgesehen w erden kann, da keine Luftverschlechterung in hygienischer Hinsicht eintritt,
Abluftanlagen w erden stets da erforderlich, w o ver
brauchte Luft fortzuführen ist und diese gegebenenfalls noch besonders erfaßt w erden muß. Für industrielle Anlagen ist dann hierfür die Bezeichnung A b s a u g u n g s a n l a g e g e
bräuchlich, A b e r auch b e i größeren raumtechnischen Lüf
tungsanlagen w ird neben einer Frischluftanlage eine selb ständige Abluftanlage öfters angeordnet. D ie Gründe sind zumeist bautechnischer und auch anlagckostenm äßigcr Art.
D er L ü f t u n g s z u s t a n d kann bei einer Lüftungs
anlage dauernd oder zeitw eilig gegeben sein. B ei einer reinen Frischluftanlage und auch M ischluftbetricb mit g rö
ßeren M engen Außenluftzusatz ohne w eitere Absaugung der Luft w ird sich zumeist stets ein Überdruck einstellen.
Im Gegensatz hierzu hat man im Raum Unterdrück, w enn nur eine Abluftanlage vorgesehen wurde. B ei reinem
— 11 —
entstehenden Dämpfe, Berlin 1930, — E. Lehmann, W . Vogel, K . R. M aukisch, H. Sperk, Das Sandstrahlgebläse, Berlin 1928. — M, K ienberger, Farbnebelabsaugung im Industrie
betrieb. Haust. Rdsch. Bd. 43 (1938) S, 329-34. — W . W iet- feldt. D ie B e- und Entlüftung des Normalarbeitsraumes. B er
lin 1937, Julius Springer. — H. Gerbis, Schutz der G e folg schaft v o r Staub, Gasen und Dämpfen in Betrieben der m etallverarbeitenden Industrie, V D I-Zeitschr. Bd. 80 (1936) S. 221-24. — J. Klotz, Gesundheitsschutz bei der O b er
flächenbehandlung von M etallen. M asch.bau Betrieb Bd. 15 (1936) S. 139-43. — J. Klotz, Neuzeitliche Anlagen für die O berflächenbehandlung v on M etallen. M asch.bau Betrieb Bd. 15 (1936) S. 207-10. — J. K lotz, N euzeitliche Anlagen für das M attieren im Sandstrahl, Schleifen und Polieren.
M asch.bau Betrieb Bd. 15 (1936) S. 451-55, — E, Evers, G e sundheitsschützende Einrichtungen und A rbeitsverfahren für das Lackieren in der m etallverarbeitenden Industrie. W c rk - statttechn. u. W erksl. Bd. 30 (1936) H, 12 u. 17.
Um luftbetrieb mit gleicher Zu- und Abluftm enge herrscht Gleichgew icht.
D iese Luftzustände sind aber auch zu erhalten, w enn bei jew eils getrennter Frischluft- und Abluftanlage die Luft
m enge verändert w ird oder eine der beiden Anlagen außer Betrieb bleibt.
Für verschiedene industrielle oder gew erbliche Räume sind je nach ihrem V erw endungszw eck bestimmte Luftzu
stände notw endig, so z. B, ist für Spritzm alereiwerkstätten aus Gründen der Staubfreiheit Überdruck erforderlich. B en zinwaschräume oder sonstige Räum e mit zerknallfähigen G asgem ischen bedingen aus Sicherheitsgründen einen mäßi
gen Unterdrück.
2. Die Lüftungsformen.
D ie vier G rundform en der Lüftung sind:
1, Lüftung v o n unten nach oben, 2, Lüftung von oben nach unten, 3, Lüftung v o n oben nach oben, 4, Lüftung v o n unten nach unten.
Zwischenstufen w ie etw a von halb oben nach unten sind hierbei nicht gew ertet, da diese in die Hauptgruppe von ob e n nach unten einzugliedern wäre, bzw . w enn die Luft unterhalb der M itte eingeführt wird, ist die Einstufung in die Lüftungsform von unten nach unten vorzunehmen.
D ie vierte Form ist nur der V ollständigkeit h alber auf
geführt, ihre Bedeutung ist bei reinen Lüftungsanlagen g e
ring, sofern nicht, w ie zu vor erwähnt, bei hohen Räumen (Bild 2) die Luftzufuhr in einer H öhe v on 2,5 bis 4 m über F u ßboden hinzugerechnet wird, obw oh l sie vielleicht die günstigste Anordnung hinsichtlich der W irksam keit und B e triebskostenfrage sein könnte, wenn die lüftungs- bzw . bau- technische Ausführung ohne Steigerung der N achteile bei dieser Form m öglich wäre.
In den Bildern 4 bis 7 sind die G rundform en in ein
facher Darstellung enthalten, und zw ar für einen Großraum nach Bild 1.
Die Darstellung der Lüftungsformen für den Großraum nach B ild 2 zeigen die B ilder 8 bis 13.
3. Die Wertigkeit der Lüitungsformen,
Für das Großraumverhältnis nach B ild 1 läßt sich sagen:
Zu B ild 4, K eine besonders günstige Anordnung, da durch die große B reite des Raumes der Innenraum nicht mit
— 13 —
Frischluft bestrichen wird. Durch größere Luitgeschw in
digkeiten (Düsen) kann ein w eiteres Vordringen der Frischluft in den Raum erreicht w erden, D ie Luftzufüh
rung darf jed och w egen des Auftretens der Zugerschei
nungen nicht unten sein, sondern muß mindestens einige M eter über dem Fußboden (untere Hälfte) liegen.
Zu B ild 4 a. Hier gilt das unter B ild 4 G esagte, jed och in gem ilderter Form, da wenigstens eine Querlüftung des Raumes erreicht wird.
Zu Bild 4 b. Für die Durchlüftung des Raumes ist diese Anordnung nicht ungünstig. Die G efahr der Zugerschei
nungen liegt nahe, D ie Luftzuführungen sind daher nach ob e n (siehe zu Bild 4) zu verlegen.
Bild 4, Lüftung von unten (untere Hälfte) nach oben, beiderseitige Luft-
zu- und -abführung.
Bild 4 a w ie 4, jed och einseitige Luftzu- und -abführung,
-
Bild 4 b w ie 4, jed och deckenm ittige Luftabführung.
Zu B ild 5, 5 a und 5 b. G ebräuchliche Anordnungen von Lüftungsanlagen. B ild 5 b ist der V orzug bei dem an- gezogenen Großraumverhältnis zu geben.
Zu B ild 6, 6 a und 6 b. Jede dieser Lüftungsformen ist in dem vorliegenden Falle eine brauchbare Lösung, da mit großen Luftaus- und -eintrittsgeschw indigkeiten (kleine G itter) gearbeitet w erden kann und Zugerscheinungen mit Sicherheit verm ieden w erden können.
Zu Bild 7. Für die Durchlüftung des Raum es w äre dies die theoretisch günstige Anordnung, die aber in der Ausführung kaum zu lösen ist.
Für das Großraumverhältnis nach Bild 2 ist hinsichtlich der W ertigkeit der Lüftungsformen folgendes zu sagen:
Bild 5, Lüftung v on oben nach unten, beiderseitige Luftzu- und -abführung,
f
B ild 5 a w ie 5, jed och einseitige L u ft
zu- und -abführung.
Bild 5 b w ie 5, jed och deckenm ittige Luf tzuführung.
Bild 6, Lüftung von oben (obere Hälfte) nach oben, einseitige Luftzu-
und -abführung.
Bild 6 a w ie 6, jed och beiderseitige Luftzuführung und deckenm ittige Luft
abführung,
Bild 6 b, Lüftung von oben nach oben (obere Hälfte), deckenm ittige Luftzu
führung u. beiderseitige Luftabführung,
B ild 7, Lüftung von unten nach unten (untere Hälfte), einseitige Luftzu- und -abführung.
Bild 8, Lüftung von unten (untere Hälfte) nach oben, beiderseitige Luftzu- und
-abführung.
B ild 9, Lüftung von oben (obere Hälfte) nach unten, beiderseitige Luftzu- und
-abführung.
B ild 8 a w ie 8, jed och ein seitige Luftzu- u. -abführung.
B ild 9 a w ie 9, jed o ch ein
seitige Luftzu- u. -abführung.
Bild 8 b w ie 8, jed och deckenm ittige Luftabführung.
Bild 9 b w ie 9, jed och dek - kenmittige Luftzuführung und beiderseitige Luftabführung.
— 17 —
Bild 10, Lüftung von oben (obere Hälfte) nach oben, einseitige Luftzu- und -a b
führung.
Bild 10 a w ie 10, jed och bei
derseitige Luftzuführung und deckenm ittige Luftabführung.
Bild 10 b wie 10, jed och dek- kenmittige Luftzuführung und beiderseitige Luftabführung.
Bild 11, Lüftung von unten untere Hälfte) nach unten (untere Hälfte), einseitige
Luftzu- und -abführung.
B ild 12, Lüftung von mitte nach oben und unten, beider
seitige Luftzuführung sow ie deckenm ittige und beid er
seitige Luftabführung,
Bild 13, Lüftung von oben und mitte nach unten, b e i
derseitige Luftzu- und -ab - führung sow ie deckenm ittige
Luftzuführung.
Zu Bild 8, 8 a und 8 b. Es sind dies d ie gleichen Lüf- tungsform en w ie unter Bild 4, 4 a und 4 b, Durch die geringere B reite und größere H öhe des Raumes sind hier günstigere Voraussetzungen gegeben, mit Ausnahme von Bild 8 a. D ie erforderliche sorgsame Ausbildung der Luftzuführungen, die hier auch nicht unmittelbar über dem Fußboden liegen dürfen, gilt hier ebenfalls.
Zu B ild 9, 9 a und 9 b. M it Lüftungsformen der Bilder 5, 5 a und 5 b übereinstimmend. W enn man die Luft
zuführungen v on B ild 9 und 9 a in die o b ere Hälfte des Raum es legt, sind dies brauchbare Lösungen.
Zu B ild 10, 10 a und 10 b. M it Lüftungsformen der Bil1- der 6, 6 a und 6 b übereinstimmend. B ei dem vorliegen den Großraumverhältnis kann man jed och hier nicht für diese Ausführungsformen sprechen.
Zu B ild 11. H ier gilt sinngemäß das unter B ild 7 Gesagte.
Zu Bild 12 u nd 13. Für die gegebenen Raumverhältnisse ist diese Lüftungsform gut brauchbar, w obei Bild 13 der V orzug zu geben ist. Man kann diese Lösung w ohl als die günstigste betrachten.
Stellt man die Ergebnisse in der R eihenfolge ihrer W e r tigkeit zusammen, so ergäbe sich etw a folgendes Schema:
Großraumverhältnis 9 > 1 (B > H):
5 b, 5 a, 5, 6 a, 6 b, 6, 7, 4 b, 4, 4 a.
Großraumverhältnis o 1 (B ~~ H);
13, 12, 9, 9 b, 9 a, 11, 8 b, 8, 8 a, 10 a, 10 b, 10.
Dies kann naturgemäß kein exaktes Ergebnis sein, da w ei
tere Anhaltspunkte, die nicht in die Betrachtung einbezogen wurden, w ie V erw endungszw eck des Großraumes, Insassen- dichte, Bestuhlung, bauliche Innengestaltung (Galerie, Em pore), Luftw echselzahl u. a. mehr oder w eniger n och eine R olle spielen. D ie gleiche Lüftungsform kann für Som m er
od er W interlüftung w ieder verschieden günstig beurteilt w erden. Grundsätzlich ist jed och zu erkennen, daß v e r schiedene Großraumverhältnisse auch verschiedene Lüftungs
form en bedingen.
D. Luftheizungsbetrachtungen.
1, D ie örtlichen W andluiterhilzer.
D ie Lüftheizungsanlage mit örtlichen W andlufterhitzern ist einfach in der Anordnung und auch kostenm äßig die billigste Ausführung. D ie M öglich keit des Um- und Frisch
— 19 —
luftbetriebes ist gegeben. Eine G liederung dieser A nlage ist nach der grundrißlichen Anordnung der Einzelapparate möglich.
Nach den Bildern 14 bis 18 kann man dem nach unter
scheiden in ein-, zw ei- und mehrreihige Anordnung, ent
w eder versetzt od er gegenüberliegend, und ferner n och rein innenseitige Anordnung oder mit Einschluß der A ußen-
B ( < 20 m)
\ / \ / \ / '
n a q
/ \ / \ / \
Bild 14. Einreihige Anordnung innenseitig.
Bild 15. Zweireihig versetzte Anordnung, innenseitig.
B ( < 20 m)
""13" "
/ \
\ /
- D —
V / n
B ild 16. Zw eireihig versetzte Anordnung, außenseitig.
Bild 17, Zweireihig gegenüberliegende Anordnung, außenseitig.
--- ¡ j - --- — □
B ( > 30 m)
\ / / A
Q C
y / N l \ j __ EL_______ n ... ...-,n
B ild 18. D reireihig versetzte Anordnung, außenseitig.
wände. B esondere V o r- und N achteile der einen oder ande
ren Ausführung lassen sich nicht ohne w eiteres aus den Bildern erklären. M aßgebend ist immer der V erw endungs
zw eck der Halle. Eine innenseitige Anordnung ist in erster Linie nur m öglich, w enn die Halle Stützen besitzt.
W ird die H alle als W erkstatt benutzt, dann ist das Anblasen der A ußenw ände mit warm er Luit bei an den Fenstern angeordneten W erk bän ken zw eckm äßiger, als w enn der W andlufterhitzer an der Außenw and (Bild 17) sitzt.
T rotzdem w ird sich eine Fußkälte bei einstöckigem Bau nicht verm eiden lassen. Es ist dann gegebenenfalls durch örtliche H eizflächen hinter den W erkbän ken für A bhilfe zu sorgen.
Zu erwähnen w äre b ei der Luftheizung mit Einzelluft
erhitzern, daß die Luftfilterung nicht in diesem M aße v o r genom m en w erden kann w ie b e i einer Sammelluftheizung.
Eine gute Luftreinigung w ürde die Einzelapparate erheblich verteuern, die Unterhaltungs- und W artungskosten steigern, so daß die V orteile gegenüber der zentralen A nlage völlig w egfielen. D ie auf dem M arkt befindlichen W andlufterhitzer w eisen überhaupt keine Luftfiltervorrichtungen auf. D och lassen sich auch W andlufterhitzer in guter Ausführung mit Filterplatten hersteilen.
Ein Unterscheidungsmerkmal der Einzellufterhitzer ist noch durch die Anw endung v o n Radial- od er A xiallüftern gegeben.
Da bei Einzellufterhitzern keine hohen Luftpressungen verlangt w erden, ist der Schraubenlüfter oder Propeller brauchbar. B ei hohen D rücken (längere Saugrohrleitungen) muß die Umdrehungszahl des Propellers w esentlich erhöht w erden, und damit steigt dessen Geräuschstufe.
D er Schraubenlüfter hat mehr industrielle Bedeutung (Luttenlüfter in Bergw erksstollen, Fabrikhallen-Ent- und -Belüftung),
— 21 —
D ie Einzelluftheizung hat die meiste Bedeutung w ohl für technische und gew erblich e Hallen, w ie z. B. Fabrikhal
len, Flugzeughallen, Reithallen, M arkthallen. Für repräsen
tative Hallen kom m en die Einzelgeräte kaum zur A n wendung.
2. Die zentralen Luftheizungsanlagen.
D ie Sammelluftheizungsanlage ist eigentlich bereits mit den Lüftungsanlagen beschrieben. Der W ärm ebedarf des Raumes w ird bei Frischluftbetrieb durch eine Ü bertem pe
ratur der W arm luft über die Raumluft gedeckt. Bei Umluft
betrieb fällt die Aufwärmung der Frischluft weg. Es ist dann nur diese höhere Aufwärmung noch zu leisten. Bei nur teilw eisem Frischluftzusatz ist je nach dem M ischungs
verhältnis von Um- und Frischluft und unter B erücksich
tigung der Außentem peratur die W ärm eleistung aufzu
bringen.
3. D ie technische Ausführung.
D ie technische Ausführung einer Sammelluftheizungsan
lage ist im Prinzip stets gleich. D ie Außenluft w ird über ein Luftfilter geleitet und hier gereinigt. Der Fliehkraftlüfter saugt die Luft an und drückt sie über einen Lufterhitzer in ein m ehr oder w eniger verzw eigtes Rohrnetz.
a) S c h a l t u n g .
D ie R eihenfolge von Filter (1) — Fliehkraftlüfter (2) — Lufterhitzer (3) kann selbstverständlich auch geändert w er
den, z, B. 2— 3— 1 od er 1— 3— 2, je d o ch w ird die erste Lösung die günstigste bleiben aus folgenden Gründen:
1. D ie sofortige Reinigung der Außenluft verhindert das Verschm utzen des Lufterhitzers (Lamellen), Die v er
schmutzten Lam ellen beeinträchtigen den W ärm eüber
gang; w en n auch dieser auf der Luftseite mit der an sich nicht hohen W ärm eübergangszahl (30 bis 40 k cal/m 2 h °C ) gegenüber der Innenseite (Dampf oder W asser — 10 000 bzw . 2000 kcaI/m 5 h ° C ) nicht sehr verringert wird, so ist doch im Verlauf einer längeren Betriebszeit ohne Reinigung der Lam ellen eine B eein trächtigung der W ärm eleistung durch das völlige Zu setzen der mit geringem Abstand voneinander stehen
den Lam ellen zu erwarten.
2. Das D rücken der Luft durch den Lufterhitzer ist w irk
samer als das A n sä tze n der Luft über den Lufterhit
zern. D er Ausblas des Fliehkraftlüfters w eist mehr oder w eniger starke turbulente Strömung auf, die sich als w ärm eaufnehm ender erw eist als die gleichm äßigere Luftströmung im Ansaugquerschnitt.
3. W ird erwärm te Luft über ein ölbenetztes F ilter g e leitet, also das Luftfilter nach dem Lufterhitzer ange
ordnet, so kann bei höherer Lufttem peratur gegebenen falls bei unzw eckm äßigem Öl ein Ölgeruch im Raum auftreten.
4. Bei druckseitiger Anordnung des Filters können durch die dann zumeist höhere und auch w irbelnde Luftströ
mung Ö ltröpfchen aus der Filterfläche mitgerissen w er
den und den Luftkanal verölen oder sogar in den Raum gelangen.
A ls V orteil der Lufterhitzeranordnung v o r dem Flieh- kraftlüfter kann gelten, daß die durch gegebenenfalls nur teilw eise Beaufschlagung des Lufterhitzers (das R egelventil hat die Dam pf- oder W arm wasserzufuhr abgestellt) eintre
tenden, verschieden hoch erwärm ten bzw . n och kalten Luft
teilström e durch den Fliehkraftlüfter gut gemischt w erden.
(Eine andere M öglichkeit, dies zu erreichen, ist später noch angeführt.)
Über die technischen Anforderungen an Lüftungsanlagen und dem nach auch Luftheizanlagen w ird auf die V D I-Lüf- tungsregeln verw iesen,
b) F i l t e r .
D ie ölbenetzten Saalfilter lassen sich in zw ei Haupt
gruppen unterscheiden.
1. Um laufendes Filter. Durch M otor- oder Handantrieb betätigter Umlauf von einzelnen Filterplatten oder F il
terband, im Ölbad sich dann selbstreinigend und b e netzend,
2. Feststehendes Filter, Einzelne, hintereinandergeschal
tete Filterplatten oder Filterkästen mit Füllkörpern als Flächen- oder Stufenfilter,
A n dere Filterarten sind Stoffilter (ältestes Filter) in T aschen- oder Schlauchform, E lektrofilter und das neuer
dings in den U SA, aufgekom m ene Glaswolle^Her.'1) Die
1) Neuartige am erikanische Luftfilter aus G l^ ^ o lle . Heizg. u, Lüftg. Bd. 10 (1936) S. 19.
— 23 —
Stoff- und das E lektrofilter5) haben mehr industrielle B e
deutung (Sandstrahlereien, Gasreinigung).
c) L ü f t e r .
Bei der W ahl des Fliehkraftlüfters (von dem Schrauben
lüfter od er Propeller w ird hier abgesehen) kann man auf den einseitig ansaugenden Lüfter oder den doppelseitig an
saugenden Lüfter zurückgreifen. D er letztere hat den V or
teil, größere Luftmengen bei einer geringeren Umfangsge
schwindigkeit des Lüfterrades zu leisten und damit g e räuschloser zu arbeiten. B ei dessen Aufstellung ist zu b e achten, daß m öglichst beide Ansaugseiten gleichmäßig b e lastet w erden, um eine einseitige Beaufschlagung des Lüf
terrades zu verm eiden.
D er A ntrieb des Fliehkraftlüfters kann en tw eder mit einem direkt gekuppelten E lektrom otor (bei kleineren L u ft
leistungen sitzt das Flügelrad direkt auf der M otorw elle) od er durch einen K eilriem enantrieb erfolgen. Bei größeren Luftmengen ist der K eilriem enantrieb günstiger, da dann der Lüfter selbst mit einer niedrigen Umdrehungszahl, der M otor dagegen mit einer höheren (billigerer M otor) laufen kann.
Das in einem Fliehkraftlüfter eingebaute Schaufelrad hat eine dreifache Ausführungsmöglichkeit, und zw ar:
1. gerade Schaufelung, b e i Förderung v on staubhaltigen Gasen und Luft zw eckdienlich, da in den E cken keine Schmutzablagerung entsteht.
2. vorwärtsgekrüm m te Schaufeln, Die Charakteristik d ie
ses Lüfters w eist im p-v-Diagram m einen A n - und A b stieg mit Maximum auf und ergibt daher D oppelseitig- keit bei versch ieden er Förderm enge und gleicher W id er
standshöhe (ungleicher K raftbedarf hierdurch, Ursache des Pendelns).
3. rückwärts gekrümmte Schaufeln, die einen guten W ir
kungsgrad ergeben. D ie Charakteristik zeigt nur einen A b fall vom Maximum.
Zur Geräuschminderung sind einige R e g e ln 6) zu b e
°) R. Heinrich, D ie elektrische Gasreinigung und ihre Anwendung in den w ichtigsten Industriezweigen. ETZ. Bd.
51 (1930) S. 971.— Reinigung von Gasen mittels Elektrofilter.
V D I-Zeitschr. Bd. 74 (1930) Nr, 7.
8) Richtlinien für die Lärmabwehr in der Lüftungstech
nik. Hrsg. vom Fachausschuß für Lüftungstechnik des VDI.
1938.
achten, die in dem am Schluß angegebenen Schrifttum aus
führlicher behandelt sind.
Kurz zusammengefaßt läßt sich hierzu sagen, daß niedere Umdrehungszahl des Fliehkraftlüfters, schalldämm ende Un
terlage für Fliehkraftlüfter und M otor, keine hohen Luft
geschw indigkeiten im Rohrnetz und ström ungstechnische Rohrführung erforderlich sind.
d) L u f t e r h i t z e r ,
D ie Beheizung des Lufterhitzers kann durch Dampf, W arm - od er H eißwasser, Gas, elektrischen Strom oder Feuergase geschehen.
Durch die W ärm eübertragung von Dampf od er W asser an Luft mit den dabei ganz erheblichen U nterschieden der W ärm eübergangszahlen (siehe zuvor) hat der Rippenluft
erhitzer hierfür eine überragende Bedeutung gewonnen. D ie R ippen haben nur Z w eck auf der W andseite der kleineren W ärm eübergangszahl (Luftseite) und müssen in Strömungs
richtung liegen. In ström ungstechnischer Vervollkom m nung w erden die Heizrohre selbst n och elliptisch ausgebildet.
Bedingung für die gute W irksam keit der R ippen ist eine gute m etallische Verbindung mit dem H eizrohr (V erschw ei
ßen oder Verzinken).
D ie Verw endung von Rippen auf dem R ohr ermöglicht eine erhebliche Steigerung der W ärm eabgabe bezogen auf das glatte Rohr, M ittelbar ist dies dann eine Vergrößerung der W ärm eübergangszahl des Rohres. D ie dadurch erreichte Verbesserung der W ärm eübergangszahl ist aber nicht p ro portional der Vergrößerung der H eizfläche. D er G rund für diese Verringerung ist darin zu ersehen, daß die Luftströ
mung zw ischen den einzelnen R ippen anders verläuft als um das glatte Rohr, ferner der Strahlungsaustausch mit der Umgebung durch die gegenseitige Anstrahlung der Rippen eingeschränkt wird. D ie R ippenfläche bezogen auf eine b e liebige M aßeinheit hat ferner infolge ihres größeren T em peraturabfalles durch den längeren W eg des W ärm eflusses eine geringere spezifische W irksam keit als die Grundfläche, auf der die R ippe sitzt. Außerhalb dieser W ärm eübertra
gungsbetrachtungen für Flüssigkeiten und G ase steht der elektrische Lufterhitzer, da hier der elektrische Strom durch W iderstandserwärm ung unmittelbar auf die Luft wirkt. Die H eizleiter müssen, da sie Spannung führen, gegenüber der Ummantelung des G erätes elektrisch isoliert w erden, D ie
— 25 —
H eizleiter w erden w aagerecht im Luftstrom liegend ange
ordnet, da durch die höheren Temperaturen die Festigkeit des M aterials zurückgeht.
e) R o h r l e i t u n g .
Die Ausführung des Rohrleitungsnetzes ist je nach den Gebäuden gegeben. G emauerte Kanäle, Rabitzkanäle, Bau
stoffplattenkanäle (Eternit, X ylotek t u. a.) und Blechkanäle (rund oder reckteckig) sind gebräuchlich.
Die Blechkanäle sind hinsichtlich der Reinigung (M ög
lichkeit der Wasserreinigung) und der kleinsten Reibungs
widerstände am günstigsten. Eine genügende Anzahl von Reinigungsöffnungen ist vorzusehen. Das Reinigen von Rabitz-, M auer- und sonstigen Kanälen kann trocken mit einem fahrbaren Staubsauger, bei dem das M undstück ent
sprechend ausgebildet w ird und dessen Führung mit einem längeren Schaft erfolgt, geschehen.
D ie Verbindung der Blechkanäle und -rohre kann auf verschiedene A rt erfolgen, w ie Schweißen, Falzen, Nieten, Flanschen, Stoßen, w ob e i die zw ei ersten A rten bevorzugt w erden.
Die W anddicken rich ten sich ganz nach den Kanal
abmessungen,7) man w ird b ei B lech als geringste D ick e 0,75 mm wählen.
Bei der Ausführung von größeren Luitheizanlagen e r
w eist es sich als zw eckm äßig, nach dem Lufterhitzer eine größere Luftkammer anzuordnen, die erstens schalldämmend wirkt und zw eitens die Luft gut mischt, so daß auch hier kalte und warme Luftström e im Kanal durch die ungleich
mäßige Erwärmung des Lufterhitzers (bei Drosselung durch ein Regelorgan) verm ieden w erden.
f) R o h r n e t z b e r e c h n u n g ,
Eine w ichtige Grundlage für den einw andfreien Betrieb einer A nlage ist die sorgfältige Berechnung des D ru ckge
fälles der gesamten Anlage, D er D ruckabfall von Filter und Lufterhitzer w erden von den Lieferw erken für die verlangte Luftgeschw indigkeit nach deren Untersuchungsergebnissen angegeben. D er Rohrleitungsdruckabfall ist rechnerisch zu erfassen, w ob ei man zumeist eine Luftgeschw indigkeit zu
v or festlegt und damit die Kanalabmessungen ermittelt. D ie 7) W , Herbst, Blechkanäle für Lüftungsanlagen. H eizg. u.
Lüftg. Bd, 11 (1937) S. 85-87.
Berechnung kann nach R ie tsc h e l-G r ö b e r B) oder Blaeß °) er
folgen. D er D ruckabfall durch Einzelwiderstände für R oh r
abzw eige, Bogen, Erweiterungen u .a . ist forrael- und zah
lenmäßig festgelegt und aus T abellen zu entnehmen.
D er D ruckabfall durch die Rohrreibung in der R oh r
leitung für eine bestim mte Luftgeschw indigkeit und M enge ist aus den T abellen (Rietschel oder Blaeß) ermittelbar. Die Zahlenw erte in R ietsch els-G röbers T abellen sind auf den neuesten Stand nach den Untersuchungen in den letzten Jahren gebracht w orden, die v on Blaeß sind dagegen als überholt anzusehen.
D er H auptunterschied beider Berechnungsarten ist darin zu erblicken, daß bei R ietsch el-G röber Einzel- und R e i
bungswiderstände getrennt erfaßt w erden, dagegen bei Blaeß die Einzelwiderstände in äquivalente Rohrlängen umgelegt w erden. Die Blaeßsche Berechnungsart ist nur für B le ch rohrleitungen mit w enigen A rten v on Einzelwiderständen gut geeignet und w ird auch hier angew endet [Absaugungs- Rohrleitungen für H olzbearbeitungsm aschinen,10) S ch leife
reien usw.]. Für nicht einfache Kanalausführungen liegen die V orteile der Berechnungsart bei R ietsch el-G röber, die auch den w eiteren V orteil hat, jederzeit über den E inzelw ider
stand eines K analteiles (A bzw eig, Krümmer usw.) Aufschluß zu geben und damit b e i zu hohem W erte darauf hinweist, eine Änderung vorzunehm en,
g) L u f t g i t t e r .
D ie Luftaustrittsanordnungen sind in drei A rten ge
bräuchlich:
1. das norm ale Luftaustrittsgitter in M etall oder Stukka
tur mit versch ieden erlei Lochung od er Musterung, a) ohne M engenregelung durch Anordnung eines ein
fachen Gitters,
b) mit M engenregelung durch feststehende bzw. v e r stellbare Jalousie o d er durch gegenseitige V ersch ie
bung zw eier M etallgitter mit Stegen.
8) H. G röber, Rietschels L eitfaden der H eiz- und Lüf
tungstechnik. 11. Aufl. Berlin 1938, Julius Springer.
9) V . Blaeß, D ie Strömung in Röhren und die B erech nung w eitverzw eigter Leitungen und Kanäle. M ünchen 1911, R. O ldenbourg.
10) H. R. Karg, Pneumatische M aterialtransporte. M ün
chen 1927, R . Oldenbourg,
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2, besonders ausgebildete Luftaustrittskörper (A nem o- state), die den Hauptluitstrom in Teilström e mit ge
ringeren Austrittsgeschw indigkeiten zerlegen.
3. durch düsenförm ige Ausbildung des Luftaustritts, um eine Luftrichtung zu erzielen.
J e nach dem Lüftungssystem hat die eine oder andere Lu ft
austrittsanordnung V or- bzw . Nachteile,
B ei unterem Warmluftaustritt ist Anordnung 1 und 2 zu bevorzugen, dagegen ist b ei oberer Luftzuführung im Raum die Ausführung nach 3 günstig und zulässig.
Über die Luftaustrittsgeschwindigkeiten lassen sich all
gemein gültige Zahlenw erte nur in w eitem Rahmen angeben.
B ei Ausblas in unm ittelbarer Nähe von M enschen sind die A n gaben nach den VDI-Lüftungsregeln zu beachten. In H öhen von über 3 m kann die Austrittsgeschw indigkeit bis zu 1 m /s und in n och größeren H öhen bis zu einigen m /s gesteigert w erden.
h) T e m p e r a t u r r e g e l u n g .
A u f die V orteile einer guten Regelung sei besonders hingew iesen. B ei reiner Handregelung läßt es sich kaum verm eiden, daß bei w echselndem W ärm ebedarf des Raumes (durch veränderliche Außentem peratur oder mehr oder weniger starke Besetzung des Raumes) eine Überheizung cintritt oder zu kalte Luft einströmt, die Zugerscheinungen hervorruft.
Die selbsttätige Regelung der Warm lufttemperatur durch elektrischen Strom, Preßluft oder D ruckw asser (installations
technisch und auch bei ausgedehnter Regelanlage w ird die elektrische Regelung anderen Regelarten stets überlegen sein) kann auf zw ei A rten erfolgen, entw eder w ird die Luittem peratur konstant gehalten (W ärm eiühler in Luit
strom, R egelkörper in der Heizmittelzuleitung), oder die W arm lufttemperatur w ird von der Raumlufttemperatur g e
steuert [W ärm efühler im Raum, durch mehrere Raumther- m ostate kann mit einer mittleren Raumtemperatur (Hinter
einanderschaltung) gesteuert w erden]. Anzuraten ist der Einbau einer thermischen Rückführung bei elektrischer Regelung, um einen pendelfreien Verlauf der Temperatur zu erreichen. D ie elektrische Regelung w eist zw ei Arten von R egelkörpern auf, und zw ar das M agnethubventil, das mit „a u f" und ,,zu" arbeitet, sow ie das M otorventil, das allmählich schließt und öffnet. D er Ventilkegel kann hier
noch eine besondere Charakteristik zur Regelung der Ein- ström menge erhalten.
D ie erstere Regelung hat den V orteil, daß die W arm lufttem peratur nie unter einen M indestw ert kom m en kann und damit kalte Luftström e ausgeschlossen sind; doch kann eine Überheizung dann eintreten, wenn der W ärm ebedarf des Raumes sinkt.
D ie zw eite Regelung ist an sich für die Raum lufttem pe
ratur günstiger, doch muß die Luftzuführung so erfolgen, daß der Austritt nicht in der Nähe von M enschen geschieht.
G egebenenfalls kann die zw eite Regelung dahin erw ei
tert w erden, daß eine M indesttem peratur der Zuluft g e wahrt bleibt. Anstatt das Regelorgan in die Dam pf- oder W arm wasserleitung zum Lufterhitzer einzubauen, kann die Regelung in gleicher W eise w ie zu vor erfolgen, jed och w ird eine M ischklappe (kalte und warme Luft) durch einen A n triebsm otor gesteuert.
A u f einen regeltechnischen V orteil w äre n och hinzu
w eisen, und zw ar die Unterteilung des Lufterhitzers in zw ei oder mehrere Elemente, v o n denen nur eines geregelt und das andere Element von Hand je nach A ußentem peratur zu- od er abgeschaltet wird. Es w ird durch die eingestellte Grundlast verm ieden, daß bei dem Schließvorgang des R e g e l
ventils kurzzeitig kalte Luft einström en kann. D er R egel
hub des Ventils steht dann einer kleineren Tem peratur
differenz zur Verfügung, und es kann damit genauer g e regelt w erden. G egebenenfalls kann auch statt der Hand
bedienung des einen Lufterhitzerelem ents dessen selbsttätige Steuerung nach der Außentem peratur erfolgen, und zw ar derart, daß b e i einem festgelegten Außentem peraturw ert das R egelventil für dieses Elem ent schließt.
B ei kleineren Luftheizanlagen kann durch die Raum
tem peratur der A n triebsm otor des Fliehkraftlüfters ein- und ausgeschaltet w erden (mit Verzögerung), und der Lufter
hitzer steht dann stets unter Vollheizung. Hiermit w ird unbedingt verm ieden, daß K altluftström e auftreten. D ie Schaltleistung und Anlaufstrom stärke des M otors muß dabei je d och klein sein und ist dem nach nur für M otoren bis etwa 1 k W Leistung anwendbar.
B ei Verw endung eines elektrischen Lufterhitzers wird die elektrische Regelanlage einfacher durch W egfall des Regelventils. Zu beachten ist jedoch, daß der Lufterhitzer sich bei Stillstand des Lüfters ausschaltet, da sonst eine zu starke Überhitzung der W iderstandsdrähte eintreten
— 29 —
konnte. Durch eine entsprechende Anzahl von Schaltern kann bei sinkendem W ärm ebedarf die elektrische H eiz
fläche jew eils verkleinert w erden. Eine Unterteilung der H eizleiter so, daß jew eils bei 3 ° C Tem peraturdifferenz g e schaltet wird, ist zw eckm äßig und ist bei Drehstrom mit einzelnem Phasenanschluß durch Herausziehen des Null
leiters möglich.
D ie Schalterbetätigung der einzelnen Heizstufen kann auch selbsttätig in Abhängigkeit von der A ußen- bzw. Zu
lufttemperatur erfolgen,
i) L u f t m e n g e n r e g e l u n g ,
Eine Luftmengenregelung ist durch Veränderung der Umdrehungszahl des Fliehkraftlüfters oder W iderstandsver
größerung auf der D ru ck- od er Saugseite in dem ange
schlossenen Rohrleitungsnetz mittels Schiebers, K lappe oder D rosselscheibe möglich.
D ie R egelbarkeit durch Veränderung der Umdrehungs
zahl kann auf den A n triebsm otor des Lüfters oder auf ein Schaltgetriebe übertragen w erden.
D er G leichstrom m otor ist in w eiten Grenzen, bei an
nähernd gleichem W irkungsgrad regelbar, nicht jed och der durchweg gebräuchliche Drehstrom m otor. D er Drehstrom m otor hat zw ei Haupttypen, und zw ar den billigeren Kurz
schlußläufer und den Schleifringläufer, dessen N achteil seine größere Störungsem pfindlichkeit ist.
D er Kurzschlußläufer ist nur in bestimmten Drehzahl
bereichen erhältlich, w ie: 500, 750, 1000, 1500, 3000 U/min, w ob e i die drei unteren Drehzahlen für geräuscharme Lüf
tungsanlagen in Frage komm en, Spezialausführung für Lüf
term otoren sind hierbei n och Drehstrom m otoren mit G leit
lagern anstatt K ugel- oder W älzlager und mit besonderer M agnetgeräuschschw achheit, D er Kurzschlußläufer kann bis zu etwa 5 k W mit einem einfachen H ebel- oder W atzen
schalter direkt an das Strom netz gelegt w erden, darüber hinaus sind besond ere Anlaßvorrichtungen erforderlich. A ls einzige Umdrehungszahländerung kommt die Polumschaltbar- keit in Frage, die die Tourenzahl um die Hälfte jew eils ver
mindern kann.
D er Schleifringläufer ist nach unten in gewissen G ren
zen regelbar, jed och ist diese Regelung unwirtschaftlich, da dem Netz die v olle Leistung entnommen und im R egelw ider
stand nutzlos in W ärm e um gesetzt wird.
W ird die Umdrehungszahlregelung durch ein besonderes G etriebe (K egel- oder Zahnradgetriebe) geändert, so kann man auf einen billigeren Kurzschlußläuferm otor zurück
greifen.
D ie Entscheidung, w elch e Umdrehungszahlregelung aus
zuführen ist, hängt ganz v o n der G röße der Luftheizanlage und der gewünschten Luftmengenregelung ab und bedarf daher erst der genauen w irtschaftlichen und kostenm äßigen Berechnung.
B ei kleinen Luftheizanlagen w ird die Luftm engenrege
lung stets die D rosselung sein, die in der Ansaugrohrleitung des Lüfters durch eine fein einstellbare Irisblende (auch Sch ieber und K lappe) m öglich ist.
E. Sinnbilder.
Seit langem sind Sinnbilder im W ä rm ek ra ftb etrieb “ ) bekannt. D iese system atisch entw ickelten Sym bole haben den Z w eck , den W ärm ekreislauf in neuzeitlichen K raftan
lagen übersichtlich und in zw eifelfreier Klarheit darzustellen.
Durch den D eutschen Normenausschuß w urden Sinnbil
der für R oh rleitu n gen 12) (DIN 2429 Bl. 1 bis 4), die im Schrifttum Eingang gefunden haben, herausgegeben. Einige Zeich en sind hierin für das Heizungsfach und die G esund
heitstechnik enthalten. Die schem atische Darstellung von Lüftungsanlagen ist im Schrifttum auch durch Sinnbilder üblich, die jed och n och keine Einheitlichkeit aufweisen.
Im A n gebotsw esen des Heizungs- und Lüftungsfaches hat sich dagegen seit Jahren eine ziem lich gleichm äßige Darstellungsw eise eingebürgert. H ierbei spielt jed och der Farbstift eine große R olle. Für D ruckzeichnungen und Pau
sen ist diese Farbtechnik aber nicht verw endbar.
In den T afeln 1 bis 3 sind Vorschläge für einheitliche Z eich en der Lüftungs- und K lim atechnik enthalten.
u ) W . Stender, Schaltbilder im W ärm ekraftbetrieb. B er
lin 1928, VD I-Verlag.
12) In der Zeitschrift „H eating and Ventilating” sind im A p ril- und M aiheft 1937 ähnliche Sinnbilder enthalten, die das K lim afach mit einbeschließen. G egenüber den deut
schen Sinnbildern sind Änderungen vorhanden, die in der anderen Installationstechnik der Am erikaner ihre Ursache haben.
II. Besondere Betrachtungen über die Lüftung von Ausstellungs
und Messehallen
ie besonderen Betrachtungen über die Lüftung von A us- stellungs- und M essehallen bedingen eine in gewissen Grenzen liegende Kenntnis der Benutzungsart und Benut
zungsdauer solch er Hallen. Es ist leicht einzusehen, daß bei den vielseitigen Ausstellungen, w ie beispielsw eise T extil- messe, Baumesse, Kunstausstellung, Ausstellungen der Land- und Forstwirtschaft, des Handels, G ew erbes und der Indu
strie (Autom obil, Rundfunk, W erkzeugm aschinen u, a. m.), diese Betrachtungen nur in einem w eiten Rahmen gelten können, was naturgemäß eine Verflachung der Ausführungen zur Folge hat. Um diesem M angel vorzubeugen und eine einigermaßen erschöpfende Behandlung des Themas zu er
reichen, w urde im folgenden eine Beschränkung auf A u s
stellungen industrieller A rt vorgenom men.
D ie m eisten Ausstellungen sind saisonbedingt, und g e rade die einen größeren Besucherkeis interessierenden Indu
strieausstellungen (technische M esse, Rundfunk- und A u to mobilausstellung) liegen norm alerweise in Jahreszeiten, in denen Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit die Ur
sachen zahlreicher K rankheiten sind. Eine stark ins G ewicht fallende Tatsache ist ferner, daß die Besucher der A u s
stellungsräume entsprechend der äußeren W itterung diese zumeist in Uberkleidung betreten, das Ausstellungspersonal dagegen in Raum- bzw . Schutzbekleidung sich aufhält.
W ichtig in diesem Zusammenhang ist noch die unterschied
liche Betätigungsweise beider Interessentengruppen. W äh
rend der Besucher sich fast dauernd in Bew egung befindet, bleibt der V erkäufer bei relativ wenig Bewegung sitzend oder stehend innerhalb seines M essestandes.
Diese unterschiedlichen Vorbedingungen w irken sich für die Frage der Heizung und Lüftung erschw erend aus.
Zu den ungünstigsten Bedingungen größerer Industrie
ausstellungen (lüftungs- und heizungstechnisch) gehört die hohe Besucherzahl. Eine nicht zu verm eiden de B egleiter
scheinung hierbei ist die W ärm eabgabe der M enschen.
D iese W ärm em enge kann sehr beträchtlich sein und erreicht in Übergangszeiten sogar die H öhe des gesamten W ärm e
bedarfs der Halle.
Ein w eiterer unangenehmer Umstand ist die Staubent
wicklung, einmal durch das H ereintragen von Staub an K leidern und Schuhen, ferner die Aufw irbelung durch das Umhergehen,
A ls letzter nicht unw ichtiger Punkt w äre in diesem Zusammenhange n och die V erschlechterung der Raumluit durch Abgase, D äm pfe und Staub v o n zu D em önstrations- o d er sonstigen Z w eck en in Gang gesetzten M aschinen zu erwähnen. W ärm ekraftm aschinen geben dabei auch n och größere M engen W ärm e an die Raumluft ab. D iese M iß- ständc treten besonders bei industriellen Ausstellungen auf.
Es treten dem nach folgende, das W oh lbefinden der B e sucher störende Ursachen ein:
1. W ärm ezuiuhr durch M enschen und Maschinen, 2. Fußbodenstaubaufwirbelung,
3. Luftverschlechterung durch M enschen und Maschinen.
Eine völlige Beseitigung der obengenannten Störungs
quellen ist praktisch nicht möglich, doch ist der Umfang der Störungen bei zw ecken tsprech ender Bauw eise unter Beachtung bestim mter heiz- und lüitungstechnischer G e sichtspunkte stark einschränkbar. D iese Störungsquellen rufen bei dem H allenbesucher erfahrungsgemäß M üdigkeits
erscheinungen, Abgespanntheit und Unbehaglichkeit durch Schweißausbrüche, trocken en Gaumen und Rachen hervor.
Das Ausmaß der Störungen hängt von den vorkehrenden M aßnahmen in heiz-, lüftungs- und baulechnischer Hinsicht, ferner auch v on der Besucherzahl ab. Einschränkend zum vorstehenden muß natürlich auch gesagt w erden, daß M üdig
keitserscheinungen nicht ausschließlich eine Folge sch lech te r Luft und erhöhter Raum temperatur sind, sondern auch durch körperlich e Ermüdung von dem Um hergehen und der R eaktion der N erven auf die geistige Anstrengung durch die Aufm erksam keit heischenden Schaustellungen h ervor
gerufen w erden können.
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A. Das Abführen und V erm eiden nichterwünschter W ärme.
D ie Betrachtungen sind für W inter- und Som m erver- hältnisse verschieden,
1. Im W inter.
Um im W inter einen geschlossenen Raum für den m enschlichen Aufenthalt geeignet zu machen, ist die B e heizung notwendig. D ie hierzu erforderliche Wärm emenge ist bei einer festen Innentemperatur nur mit der A u ßen temperatur veränderlich. Um also Schwankungen zu v e r meiden, muß der W ärm ebedarf der Halle der A ußentem peratur angepaßt werden.
Findet nun in der Halle selbst eine W ärm eentwicklung beispielsw eise durch W ärm eabgabe der sich darin aufhalten
den Personen (durchschnittlich 100 k cal/h je Person) sowie w ärm eabgebender M aschinen statt, und ist diese W ärm e
menge je nach der M enge der Besucher und der Zahl der M aschinen verschieden, so w ird hieraus schon die S ch w ie
rigkeit der Heizungsfrage ersichtlich.
D ie zusätzliche W ärm eentwicklung in der Halle erfor
dert eine Verminderung der aufzubringenden Heizungs
wärme, w o b ei berücksichtigt w erden muß, daß die zusätz
liche W ärm em enge zumeist unbekannt ist und nur von Fall zu Fall annähernd geschätzt w erden kann. D ie algebraische Summe beider W ärm em engen (Bild 19) ergibt den tatsächlich erforderlichen W ärm eaufwand der Halle. In Übergangszeiten kann u. U. ein negativer W ert (Bild 20) entstehen. D ie B e
heizungsschw ierigkeit ist w ährend dieser Zeit meistens g rö
ßer als im W inter,
Erfolgt die bei starker Besucherzahl notw endig w er
dende W ärm eabfuhr nicht, so tritt b e i den Besuchern all
mählich ein U nbehaglichkeitsem pfinden auf, das seine Ur
sache in der steigenden Raumlufttemperatur und dem damit verbundenen W ärm estau hat.1) Durch die dichtgedrängten M enschen kann deren stets erforderliche W ärm eabgabe nicht mehr größtenteils durch K onvektion erfolgen. Eine höhere Raumtemperatur ( > 20° C) verlangt eine starke Luftbe-
*) F, Bradtke in H, G röber, Leitfaden der H eiz- und Lüftungstechnik, 11. Aufl., S, 240, Berlin 1938.
wegung {Umspülung des M enschen) bei gleichbleibender .Wirksamkeit der K onvektionsw ärm eabgabe, die aber durch die dichtstehenden M enschen gehemmt wird. D er Strah- lungsanteil an der Gesam tw ärm eabgabe w ird ebenfalls aus den gleichen Gründen verm indert, dem nach muß die W a s
serverdunstung der H autoberfläche (Schwitzen) die W ärm e
abfuhr übernehmen. D ie W asserverdunstung ist ebenfalls abhängig von der Luftbew egung und der Luftfeuchtigkeit (Sättigungsdefizit). W enn, w ie zuvor gesagt, die erstere klein ist und die Luftfeuchtigkeit groß, so w irkt sich der W ärm estau v oll aus, d, h. cs treten Übelkeit, Drang nach frischer Luft und Ohnmachtsanfälle auf.
Eine generell regelbare Heizungsanlage mit örtlichen H eizflächen (Warmwasserheizung) kann bei Steuerung der Vorlauftem peratur in Abhängigkeit von der Raumtemperatur (also nicht v o n der Außentem peratur) dem Erfordernis einer mit steigender Besucherzahl sinkenden W ärm ezufuhr ent
sprechen.
D iese Heizungsanlage kann ihre A ufgabe je d o ch nicht erfüllen, w enn W ärm eabfuhr notw endig wird. Ohne örtliche regelbare K älteflächen kann nur eine Lüftungsanlage diese A u fgabe lösen. Daraus ergibt sich die N otw endigkeit von Lüftungsanlagen für Ausstellungshallen.
Nach dem in den allgem einen Betrachtungen über die Heizung und Lüftung v on G roßräum en zum Ausdruck G e brachten kommt je nach dem Großraumverhältnis der Halle bei der N otw endigkeit einer Lüftungsanlage die Luftheizung zur Ausführung in Frage. D urch die Übertem peratur der Zuluft über die Raumtemperatur ist die Luftheizung in der Lage, die Heizung generell zu regeln.
Es kommt nun ganz auf die Ausführung der Lüftungs
form (d .h . hier also auch Luftheizungsform) an. Je nach dem Fall kann diese Übertemperatur höher od er niedriger gewählt w erden. Zum B eispiel kann man b e i oberer Luft
zuführung mit der Luftaustrittstemperatur höher gehen, als wenn der W arm luftaustritt unmittelbar in der Nähe von M enschen erfolgt. J e größer diese Tem peraturdifferenz zw i
schen Zu- und Raumluft sein kann, desto genauer kann die Regelung erfolgen und gegebenenfalls die zuzuführende Luft
menge (nur für H eizungszw ecke) kleiner w erden. B ei der Luftheizung kann dem nach die Veränderlichkeit der Luft-
WO 000'
300 000
Absteilen der Tageszeit in h
-- — örtl Heizkörper(2u, 3)Bild 19, W ärm eaufwand zur Beheizung einer Ausstellungshalle während eines kalten W intertages.
A = W ärm everlust der Halle entsprechend der Außentem peratur, B = W ärm eabgabe der Besucher. C '==? w irklicher W ärm ebedarf (A — B), 1 = durch örtliche Dam pfheizkörper zugeführte W ärm em enge. 2. = durch örtliche W arm wasser
h eizkörper zugeführte W ärm emenge, Regelung der Heizwassertem peratür in Abhängigkeit von der Außenlufttem peratur.
3 = w ie 2 , jed och Regelung in Abhängigkeit von der Raumlufttemperatur, a = die von der Luftheizung aufzubringende W ärm em enge (zwischen den K urven 1, 2 oder 3 und C). 3 = die von örtlichen H eizkörpern aufzubringende W ärm e
menge (zwischen den Kurven 1, 2 oder 3 und der Abszissenachse).
Bild 20. .Wärmeaufwand zur Beheizung einer Ausstellungshalle während eines milden W intertages.
(Erklärungen siehe unter Bild 19,)
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menge in den B ereich der Regelungsm öglichkeit mit ein be
zogen w erden.
D ie Luftmenge ist nach unten durch gewisse M indest
forderungen (VDI-Lüftungsregeln), nach oben durch wirt
schaftliche Erwägungen begrenzt. Mithin ist auch je nach der Bauausführung ein Maß der m öglichen Übertemperatur zur Beheizung der Halle gegeben.
Erreicht diese Temperaturdifferenz trotzdem eine Größe, die mit der Lüftungsform nicht mehr vereinbar ist, so ist diese jederzeit durch Anordnung von örtlichen Heizflächen, die eine Grundlast übernehmen, auf eine gewisse G röße zu- rückführbar. A ls V orteil für die Grundlast kann gelten, daß sie nicht durch ein generell regelbares Heizmittel, w ie dies H eiß- oder W arm wasser ist, gedeck t zu w erden braucht, sondern z. B. durch D am pfheizkörper aufgebracht w er
den kann.
Nicht unerwähnt soll dabei bleiben, daß bei generell regelbarer Grundlast diese stets nach der Raumtemperatur eingestellt w erden und der von der Luftheizung zu deck en den Restwärm em enge bei jed er Außentem peratur in gleich
mäßigem A bstande folgen kann (Bild 19).
Unter vereinfachten Annahmen läßt sich zeigen, daß die generelle Regelung der zentralen Luftheizungsanlage durch die Übertemperatur m öglich ist.
Es ist die stündlich aufzubringende W ärm em enge für die W ärm everluste der H alle:
Q = ka e ' F ($R — $a) kcal/h, worin
kae = die äquivalente W ärmedurchgangszahl für sämt
liche Baustoffe (ohne Temperaturabhängigkeit) in k ca l/m 2 h °C ,
F — die gesamten w ärm eabgebenden W and- und F en sterflächen in m2,
-Sjl = die Raumtemperatur in ° C,
■8 \ -• die Außentem peratur in 0 C ist.
D iese W ärm em enge muß durch die Luftheizung aufge
bracht w erden. Es gilt hierfür:
Q — G Cp ($¡5 — -Sjj) kcal/h,
