Das Verständnis des Systemdrucks und seiner Auswirkungen auf die Systemleistung ist ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Planung und Installation von Systemen mit Zwangsbelüftungszonen. Es stimmt, dass der Systemdruck in Zonen-Umluftsystemen höher sein kann, aber die Art und Weise, wie Zonensysteme vom Hersteller konzipiert und vom örtlichen Auftragnehmer installiert werden, hat einen deutlichen Einfluss auf die Funktionsweise des Systems und den Komfort, den die Bewohner des Hauses genießen. Es gibt eine Reihe verschiedener Methoden zur Druckentlastung bei der Verwendung von Zwangsluftzonen zur Steuerung der Luftverteilung der klimatisierten Luft mithilfe motorisierter oder pneumatischer Dämpfer. Viele Installateure scheuen davor zurück, die Zoneneinteilung zu nutzen, da durch das Schließen dieser Zonenklappen zusätzliche Drücke im Kanalsystem entstehen und dies Auswirkungen auf das System hat. Dieser Artikel wird Ihnen helfen, die verfügbaren Alternativen zu verstehen, wenn es darum geht, Druck auszuüben. Erleichterung.
Bei der Zoneneinteilung mit Zwangsluft variiert die Höhe des statischen Systemdrucks je nach Größe und Anzahl der Zonen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt klimatisierte Luft benötigen. Wie dieser Druck entlastet wird, hängt von der Größe des Kanalnetzes und der Methode der Druckentlastung ab, die der Auftragnehmer in das System integriert hat.
Die Option für übergroße Rohrleitungen
Die Überdimensionierung zur Druckentlastung bezieht sich auf eine drastische Überdimensionierung der Systemkanäle. Bei dieser Methode muss der Versorgungskanal für jede Zone so dimensioniert werden, dass er etwa 75 Prozent des gesamten Systemluftstroms bewältigen kann. Während diese Methode einen ausreichenden Luftstrom über die Verdampferschlange oder den Wärmetauscher des Systems aufrechterhält, erhöht sie auch die Kanalkosten, verringert die Wurfweite (Geschwindigkeit), wenn mehrere Zonen beansprucht werden, und kann aufgrund des verfügbaren Platzes für Systemkomponenten unerschwinglich sein.
Die Bypass-Dämpfer-Option
Eine gebräuchlichere Methode zur Druckentlastung besteht darin, die Rohrleitungen so zu dimensionieren, als ob keine Zonenregelung verwendet würde, und entweder eine motorisierte oder eine barometrische Bypass-Klappe einzubauen. Die Bypass-Klappe ist so konzipiert, dass überschüssiger Luftstrom entweder in eine „Ablasszone“ (ein Bereich, in dem der Komfort der Insassen nicht beeinträchtigt wird) oder in den Rückluftkanal geleitet wird.
Bei Verwendung dieser Methode sollte sorgfältig darüber nachgedacht werden, wo die klimatisierte Luft abgelassen werden soll. Zu den allgemeinen Bereichen, die als Mülldeponien genutzt werden können, gehören: Flure, Keller, Foyers, Badezimmer oder Technikräume. Ein Entsorgungsraum oder eine Müllzone kann jeder unkritische Bereich sein, in dem sich die klimatisierte Luft mit einem größeren Luftvolumen vermischen kann, sodass die Gesamttemperatur dieses Bereichs nicht negativ beeinflusst wird. Durch den Einsatz einer Entleerungszone werden auch die negativen und möglicherweise schädlichen Auswirkungen der Rückführung klimatisierter Luft in den Rücklauf vermieden. Der größte Nachteil bei der Verwendung einer Dump-Zone ist der typische Rückgang der Gesamtsystemeffizienz. Durch das Ablassen von Luft in einen unkritischen Bereich wird die zur Konditionierung dieser Luft aufgewendete Energie größtenteils verschwendet. Dadurch wird der Energiesparvorteil in dieser Anwendung deutlich reduziert oder geht sogar verloren.
Wenn überschüssige Luft zurück in den Rücklauf geleitet wird, ist es am besten, die klimatisierte Luft so weit wie möglich vor dem Wärmetauscher/Kühlschlangen in das Rücklaufkanalsystem einzuleiten. Dadurch kann sich die Luft gut mit der Rückluft vermischen, bevor sie in die Luftaufbereitungsanlage gelangt. Zu kalte oder zu heiße Luft, die zum Rücklauf umgeleitet wird, verringert den Temperaturunterschied über den Wärmetauscher oder die A-Spule, was zu einer Verringerung der Geräteeffizienz führt. Darüber hinaus kann ein übermäßiger Kurzschluss der klimatisierten Luft dazu führen, dass der Ofen bei Überschreitung des Grenzwerts abschaltet oder die Klimaanlagenschlange einfriert. Um ein Einfrieren der Spule zu verhindern, wenn gekühlte Luft in den Rücklauf geleitet wird, sollte eine Frostschutzregelung verwendet werden.
Eine innovative Option
Eine einzigartige Zoneneinteilungsmethode, die die energiesparenden Vorteile eines Rücklauf-Bypass-Systems, den Geräteschutz und die richtigen Luftströmungseigenschaften bietet, umfasst die Verwendung von speziell entwickelten Klappen mit integrierter kontrollierter Druckentlastung. Durch leichte Überdimensionierung der Rohrleitungen entsprechend den Herstellerangaben entlasten diese Klappen den Druck, indem sie eine kleine Luftmenge in die geschlossenen Zonen umleiten. Die Kombination aus Kanaldimensionierung und voreingestellten Dämpfern gewährleistet zu jeder Zeit einen Mindestluftstrom von 85 % des Auslegungswerts über die Verdunstungsschlange/den Wärmetauscher, reicht jedoch nicht aus, um die Temperatur einer Nicht-Berufszone um mehr als 1 °F zu beeinflussen. Der ASHRAE-Standard ( https://www.ashrae.org/ ) bestätigt, dass eine Person bei der Angabe nicht auf eine Änderung von 2 °F während eines Gerätezyklus reagiert. Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Geschwindigkeit der Temperaturänderung, wenn die Temperatur von Spitze zu Spitze 1,1 °K (2 °F) oder weniger beträgt. Daher wird der Komfort der Insassen nicht beeinträchtigt.
Zu den Vorteilen der Luftzirkulation innerhalb der Nichtrufzone(n) gehören:
Feuchtigkeitskontrolle – ermöglicht einen schnelleren Feuchtigkeitsausgleich im gesamten Gebäude, wenn während der Heizperiode ein Luftbefeuchter für das ganze Haus verwendet wird. Luftreinigung – sorgt für mehr Luftbewegung, um Partikel aus dem Wohnraum zurück zu befördern und in einem hocheffizienten Luftreiniger aufzufangen.
Minimierung des Unterdrucks – lässt eine kleine Menge Luft in die geschlossene Zone gelangen. Dies wird dazu beitragen, die Möglichkeit zu verringern, dass eine Zone im Vergleich zu anderen Druckentlastungsmethoden einem größeren Unterdruck ausgesetzt wird.
Energieeinsparungen
Zusätzlich zu den Komfortvorteilen der Umluftzoneneinteilung gibt es einen zusätzlichen Vorteil: Energieeinsparungen. Vorausgesetzt, dass das System mit der richtigen Kanaldimensionierung und Bypass-Entlastung ausgelegt ist, kann ein typischer Hausbesitzer bis zu 20 Prozent Energiekosten einsparen. Der größte Teil der möglichen Energieeinsparungen lässt sich jedoch erzielen, wenn man einer guten Rückschlagstrategie folgt und nur die bewohnten Bereiche des Hauses klimatisiert. Nur wenn es nötig ist, ist es sinnvoll, die Bereiche des Hauses zu konditionieren.
Ein benutzerfreundlicher Leitfaden
Berechnungen zur Kanaldimensionierung basieren auf den Empfehlungen von ACCA (https://www.acca.org/) und SMACNA (https://www.smacna.org/) mit maximalen Geschwindigkeiten von 900 Fuß pro Minute in den Hauptkanälen und 650 Fuß pro Minute in den Nebenkanälen, um Luftgeräusche zu vermeiden. Dies bedeutet, dass keine barometrische oder motorisierte Bypass-Klappe erforderlich ist, wodurch sich die Systemkosten und die Installationszeit reduzieren. Ein Designleitfaden bietet Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Dimensionierung der Rohrleitungen. Die Einsparungen, die mit dieser Art von Systemkonstruktion erzielt werden können, reichen von 25 Prozent bei einem Drei-Zonen-System bis zu 33 Prozent bei einem Zwei-Zonen-System im Vergleich zu einem Zonensystem mit Bypass-Klappe.