Vorteile einer solchen Lösung: Die Luftqualität und der thermische Komfort bleiben weitgehend konstant, unabhängig von sich ändernden inneren und / oder äußeren Lasten. Der Energiebedarf richtet sich immer nach den aktuellen Anforderungen und ermöglicht dadurch einen effizienteren Ressourceneinsatz. So wird zum Beispiel auf den Stillstand mehrerer Maschinen reagiert, indem die Halle nicht über Gebühr belüftet wird, wie es bei konstanten Luftwechselraten der Fall wäre. Die bedarfsorientierte Hallenlüftung bietet sowohl bzgl. Energieverbrauch als auch hinsichtlich des thermischen Komforts das konstante Effizienzmaximum.
Die Gründe für eine maschinelle Lüftung können in Industrie- und Gewerbebetrieben aus diversen Gründen erforderlich oder sinnvoll sein (siehe Tabelle):
Je nach Fertigungsprozess, Art der Arbeitsplätze und Mitarbeiterdichte ist die Gewichtung der Klimatisierungsaufgaben unterschiedlich und unter Umständen verändern diese sich stetig, z. B. je nach Maschinennutzung bzw. den ausgeführten Tätigkeiten wie Montage oder Schweißen etc.
Der Schlüssel zur Effizienz liegt in der flexiblen Anpassung an die aktuelle Bedarfssituation, denn es muss flexibel auf die Anforderungen der Luftmengen, die es zu- und abzuführen gilt, reagiert werden. Somit ist es unmöglich, ein Universalrezept für das effiziente Lüften zu erstellen. Das bedarfsorientierte Bereitstellen der Luftmengen bringt erhebliche Kostensenkungen mit sich, da die Kosten für den Lufttransport im Vergleich zu den Kosten für Lufterwärmung/-kühlung oft ein Mehrfaches betragen.
Ist zum Beispiel aufgrund einer geringeren Auslastung 40 Prozent weniger Luft zu bewegen, sinkt der Strombedarf der Ventilatoren in den RLT-Anlagen um 50 bis 80 Prozent. Neben den typischen Effizienzkriterien – etwa geringe Luftgeschwindigkeiten in den RLT-Anlagen und -Kanälen und geringe pneumatische Widerstände – führt die am Bedarf orientierte Betriebsweise der RLT-Anlagen also zu einem deutlich geringeren Energieverbrauch und sorgt für entsprechend langfristige Kosteneinsparungen.
Zur effizienten Be- und Entlüftung bedarf es nicht allein der Adaptierung der Gesamtluftmengen, sondern ebenso der zielgerichteten Lüftung der relevanten Bereiche. Um dies zu ermöglichen, sind wahlweise verschiedene, separat regelbare Lüftungszentralen und -netze einzurichten oder das Lüftungsnetz ist an geeigneten Abzweigungen mit Druck- und Volumenstromreglern zu versehen.
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Ziel: gleicher Strömungsimpuls bei schwankenden Luftmengen
Der maßgebliche Aufenthaltsbereich von 0 bis 2,5 m über dem Boden sollte unter allen Lastfällen und zu jeder Zeit durch konstante Bedingungen gekennzeichnet sein. Bei klassischen Luftauslässen kann es bei hohen Luftmengen zu unangenehmen Zugerscheinungen kommen oder umgekehrt bei geringen Zuluftmengen zu einer mangelhaften Abfuhr von Wärme und Schadstoffen. Das Resultat ist dann eine unnötige gesundheitliche Belastung der Mitarbeiter, die im schlimmsten Falle zur Beeinträchtigung der Gesundheit und Produktivität führen kann.
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Lösung: Auslass für variable Luftmengen
LTG hat den Kombiluftdurchlass ILQsf (System SmartFlow) entwickelt, der die Vorteile des Mischluftdurchlasses mit denen des Quellluftdurchlasses vereint. Das System SmartFlow sorgt für eine permanente, mechanisch selbsttätige Anpassung des Luftdurchlasses und stellt somit immer die ideale Strömungsform sicher.
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Umsetzung: Zugfreies, optimiertes Betriebsklima
Zugluft war bei einem Hersteller von Elektronikkomponenten über Jahre hinweg ein Problem: Um im Sommer eine zum Arbeiten angemessene Raumtemperatur herstellen zu können, musste relativ viel kühle Luft in das Gebäude geführt werden. Dies verursachte an einigen Stellen der Halle unangenehme Zugluft, sodass bei einer neuen Anordnung der Arbeitsplätze, wie es gelegentlich der Fall war, manche Bereiche nur als Maschinenaufstellort oder Logistikflächen vorgesehen wurden.
Doch selbst das Aussparen der besonders zuggefährdeten Bereiche genügte nicht, um über das ganze Jahr hinweg eine angenehme Klimatisierung sicherzustellen. Immer wieder klagten Mitarbeiter über einen kalten Luftzug.
Um das Wohlbefinden der Mitarbeiter zu steigern und zugluftbedingten Erkrankungen wie Erkältungen oder Verspannungen vorzubeugen, entschloss sich der Betreiber zu einer Optimierung der Lüftungsanlage.
Die Luftdurchlässe ILQsf ermöglichen den Betrieb mit variablen Luftmengen über einen weiten Regelbereich von 1 : 4, sodass sich mit ihnen auch eine Bedarfslüftung umsetzen lässt. Dies eröffnet besonders im Schichtbetrieb oder bei wechselnder Belastung der Hallenluft deutliche Sparpotenziale.
Die Luft tritt aus dem Durchlass radial aus. Beim geringstmöglichen Volumenstrom ist nur der Mischluft-Ausblaskopf des ILQsf aktiv. Bei den Modellen für die bodennahe Montage wird die Luft horizontal ausgeblasen. Bei der hängenden Montage in 2 bis 3 m Höhe tritt die Zuluft leicht schräg nach unten aus, sodass sich alle Modelle für das Heizen ebenso wie für das Kühlen eignen. Ein Herabfallen kalter Zuluft wird weitgehend verhindert und sowohl die Geschwindigkeit des Luftstroms als auch die Temperaturdifferenz zur Raumtemperatur sind bis zum Erreichen der Aufenthaltszone deutlich reduziert.
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Quellluftauslass bei höheren Luftmengen aktiv
Bei höheren Lasten kommt der im unteren Geräteteil befindliche Quellluftdurchlass zum Einsatz. Die Aufteilung der Luftmenge zwischen Mischkopf und Quellluftdurchlass wird je nach Geräteausführung entweder mechanisch selbsttätig oder elektrisch eingestellt. Die den Quellluftdurchlass verlassende Luft strömt mit geringer Geschwindigkeit aus, sodass die zuvor beschriebene Luftrichtung (waagerecht bzw. leicht nach unten gerichtet) unabhängig vom Heiz- oder Kühlfall beibehalten wird. Die Mischluftströmung reißt große Anteile der Quellluft mit und führt sie in den Raum.
Bei der Elektronikfertigung stand die Bedarfslüftung nicht im Vordergrund, denn die Luftmenge beziehungsweise die Luftwechselrate sollte ähnlich ausfallen wie früher und über den Arbeitstag hinweg nicht variieren. Hier war entscheidend, dass die gewünschte Luftmenge gerichtet in den Raum geführt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass kühle Luft in der Nähe des Durchlasses zu Boden fällt.
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Umrüstung auf kombinierte Misch- und Quellluftdurchlässe
Die Umrüstung der vorhandenen Dralldurchlässe auf die Luftdurchlässe ILQsf erfolgte im laufenden Betrieb binnen weniger Wochen. Die Änderungen im Kanalnetz selbst beschränkten sich auf den Einbau von Druck- beziehungsweise Volumenstromreglern. Sie sorgen für einen pneumatischen Abgleich: Die Zuluftmengen werden nun so verteilt, dass jeder Durchlass die gleiche Luftmenge in den Raum einbringt.
Die neuen Durchlässe werden seit Anfang des Jahres 2017 genutzt und haben sich seitdem sowohl im Heiz- als auch im Kühlfall bewährt. Durch die gezielte Ausblasrichtung und die optimierte Luftverteilung wurde unangenehme, kühle Zugluft aus der Halle dauerhaft eliminiert. In den sonst ausgesparten „zugigen“ Bereichen unter den Durchlässen konnten nun Dauerarbeitsplätze eingerichtet werden.
Zur Komfortsteigerung kommen eine verbesserte Nutzung der Hallenkapazität und geringere laufende Kosten hinzu. Das verschafft dem Betreiber auch Freiheiten bei der künftigen Gestaltung des Betriebs: Bei einem Re-Design der Fabrik können Arbeitsplätze, Maschinenanordnung und Wege oder Zwischenlager zukünftig ohne Rücksicht auf die Lüftungsbedingungen geplant werden.
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