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Luftstromberechnung basierend auf Wärmegewinnen
Leistungsberechnung basierend auf Luftstrom
Oder
Zulufttemperaturberechnung basierend auf Leistung und Luftstrom
Rechner für Luftvolumenstrom, Heizregisterleistung und Zulufttemperatur
Drei zusammengehörige Ingenieurrechner zur Auslegung eines Lüftungsgeräts und seines Heizregisters. Der Volumenstrom-Rechner gibt den erforderlichen Luftvolumenstrom für eine vorgegebene Heizleistung und Temperaturdifferenz aus. Der Leistungsrechner gibt die Heizleistung an, die zur Erwärmung eines bekannten Volumenstroms um ein bestimmtes Δt erforderlich ist. Der Zulufttemperatur-Rechner zeigt, mit welcher Temperatur die Luft das Heizregister verlässt — optional unter Berücksichtigung eines vorgeschalteten WRG-Wärmetauschers. Ein Werkzeug für Planer von Lüftungs-, Klima- und Zu-/Abluftgeräten.
Drei Rechner auf einer Seite
Luftvolumenstrom V — geben Sie die Heizregisterleistung [kW] und die geforderte Temperaturdifferenz Δt [K] ein (um wie viele Grad das Register die Luft erwärmen soll). Das Ergebnis wird in m³/h und dm³/s ausgegeben.
Heizregisterleistung P — geben Sie den Luftvolumenstrom V [m³/h oder dm³/s] und Δt [K] ein. Das Ergebnis ist die erforderliche Heizleistung des Registers in Kilowatt.
Zulufttemperatur Tzuluft — geben Sie die Außentemperatur Taußen, die Heizregisterleistung und den Luftvolumenstrom ein. Sie können zusätzlich den Schalter „Wärmerückgewinnung" aktivieren und den Wirkungsgrad des Wärmetauschers sowie die Ablufttemperatur eingeben — der Rechner berechnet zuerst die Temperatur hinter dem WRG-Wärmetauscher und addiert erst dann die Wirkung des Heizregisters.
Grundgleichungen — sensible Wärmebilanz der Lüftungsluft
Alle drei Rechner verwenden dieselbe Wärmebilanzgleichung für einen Luftstrom bei konstantem Druck (stationäre Strömung, ideales Gas):
P = V · ρ · cp · Δt
wobei: P — Heizregisterleistung [W], V — Luftvolumenstrom [m³/s], ρ — Luftdichte (≈ 1,2 kg/m³ bei 20 °C und 1013 hPa), cp — spezifische Wärmekapazität der Luft bei konstantem Druck (≈ 1005 J/(kg·K)), Δt — Temperaturdifferenz zwischen Eintritt und Austritt des Heizregisters [K]. Das Produkt ρ · cp ≈ 1,2 kJ/(m³·K) wird häufig als vereinfachte Konstante für schnelle Leistungsschätzungen verwendet.
Die Zulufttemperatur ergibt sich aus der Umstellung der Wärmebilanzgleichung. Für Anlagen ohne WRG: Tzuluft = Taußen + P / (V · ρ · cp), wobei Taußen die Außenlufttemperatur an der Ansaugung ist. Für Anlagen mit WRG erfolgt die Berechnung in zwei Schritten: zunächst wird die Temperatur hinter dem WRG-Wärmetauscher als Trec = Taußen + η · (Tabluft − Taußen) berechnet, und erst dann hebt das Nachheizregister sie auf die Zulufttemperatur Tzuluft = Trec + P / (V · ρ · cp) an. Der Rechner unterstützt beide Fälle — der Schalter „Wärmerückgewinnung" entscheidet, welche Gleichung angewendet wird.
Typische Auslegungswerte für Lüftung im polnischen Klima
Die folgenden Werte sind Ausgangspunkte für schnelle Berechnungen und folgen polnischer Planungspraxis und den für Komfortgebäude verwendeten Normen:
- Komfort-Zulufttemperatur: 18–22 °C im Winter (die Differenz Tzuluft − Traum sollte bei Deckenauslässen −3 K nicht überschreiten, um den Kaltstrahleffekt zu vermeiden).
- Temperaturanhebung Δt am Heizregister: 30–45 K für ein Elektro- oder Warmwasserregister ohne WRG; 10–25 K bei vorhandener WRG, die die Luft vorwärmt.
- Winterauslegungs-Außentemperatur: hängt von der polnischen Klimazone (PN-EN 12831-1) ab — von −16 °C (Zone I, Pommern, Großpolen) bis −24 °C (Zone V, Region Suwałki). Für den größten Teil des Landes wird −20 °C angenommen.
- Sommerauslegungs-Außentemperatur: 30–35 °C (typisch 32 °C für Zone III) bei 45–55% relativer Luftfeuchte.
- Luftdichte ρ ≈ 1,20 kg/m³ bei 20 °C und 1013 hPa — der Wert sinkt mit der Temperatur, steigt mit dem Druck und nimmt um etwa 1% pro 100 m Höhe ab.
- Spezifische Wärmekapazität der Luft cp ≈ 1005 J/(kg·K) für trockene Luft; etwas höher für feuchte Luft (etwa 1010–1020 J/(kg·K) bei typischer Raumluftfeuchte).
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