Chillventa 2018

•••8••• Innovationen Cooling without damaging the ozone layer Natural refrigerant replacements could reduce energy costs and conserve the environment T he 1987 Montreal Protocol and the 1997 Kyoto Protocol called for countries around the world to phase out substances like CFCs (chlorofluorocarbons), HCFCs (hy- drochlorofluorocarbons), and HFCs (hydrofluorocarbons) that deplete the ozone layer and cause global warming. Many heating, ventila- tion and air conditioning systems still use these synthetic refriger- ants that violate those international agreements and inflict environmen- tal damage. Recently, a team of Iranian re- searchers investigated how nat- ural refrigerants could replace CFCs, HCFCs and HFCs in geother- mal heat pumps to reduce energy consumption and operating costs. They report their findings in a sci- entific journal published by the American Institute of Physics (AIP). The researchers also examined the environmental and economic benefits of zeotropic and azeo- tropic refrigerants, as well as nat- ural refrigerants. Based on their modeling, they determined that natural materials, including am- monia and n-butane, are the most economical and environmentally friendly replacement refrigerants for geothermal heat pumps. Geothermal heat pumps exploit how the earth’s temperature below the surface stabilizes in mid-50s-degree Fahrenheit by using a vapor compression cy- cle equipped with buried pipes in horizontal trenches or verti- cal boreholes. Geothermal heat pumps extract heat from the ground (in the winter) and dis- sipate heat to the ground (in the summer) by circulating fluid such as water through buried pipes. This design takes advantage of the moderate temperatures in the ground to boost efficiency and reduce the operational costs of heating and cooling systems. The researchers ran an Hour Analysis Program to calculate the heating and cooling loads in a 14-story, residential building. Then, they applied their findings to an Engineering Equation Solv- er to model the thermodynamic cycle of an open and closed loop ground source heat pump with different known refrigerants. “The big challenge for the com- ing years in the HVAC and refrig- eration industry is to establish natural refrigerant technology to substitute CFCs, HCFCs and HFCs refrigerants,” said Mostafa Mafi, one of the authors on the paper. “A solution to reduce energy con- sumption in heat pumps is using the earth as a renewable heat source/sink to both increase ef- ficiency and create a diversity of energy sources.” A team of researchers succeeded in finding natural sub- stitutes for synthetic refrigerants such as CFCs (chloro- fluorocarbons) which, although harmful for the envi- ronment, are still in use in heating, ventilation and air conditioning systems. Photo: Maren Beßler / pixelio.de Anzeige Überwachung der Luftwechselraten gemäß DIN 1946-6 in Gebäuden Nach DIN 1946-6 ist für jede Nutzungseinheit in Gebäuden ein Lüftungskonzept zu erstel- len, mit welchem der notwendige Luftwechsel je nach Lüftungs- stufe sichergestellt werden muss. FuehlerSysteme bietet Strö- mungs-Messumformer mit Volu- menstromberechnung, um diese Luftwechselraten überwachen zu können. Bei Neubau und Sanierung von Wohngebäuden nach EnEV sind die Gebäudehüllen bei der heu- tigen Bauweise so dicht, dass bei üblichem Lüftungsverhalten kein ausreichender Austausch der Raumluft gewährleistet wird. Daher ist die Notwendigkeit zur Erstellung eines Lüftungskonzep- tes in der DIN 1946-6 festgelegt. Ist laut Norm der Luftvolumen- strom über Undichtigkeiten in der Gebäudehülle kleiner als der zum Feuchteschutz notwendige Luftwechsel, dann sind lüftungs- technische Maßnahmen zu ergrei- fen. Meist wird der Einbau einer Zu- und Abluftanlage mit Wär- merückgewinnung durchgeführt. Als Nachweis müssen für folgen- de vier Lüftungsstufen ausrei- chende Luftwechselraten belegt werden: Feuchteschutzlüftung Vermeidung von Schimmel und Feuchteschäden Reduzierte Lüftung Mindestanforderung an Raumluft- qualität Nennlüftung Basis für die Auslegung von Lüf- tungsanlagen für den Bauten- schutz, Hygiene, Gesundheit Intensivlüftung Abbau von Lastspitzen, wie z. B. beim Duschen Für die genaue Ermittlung der Luftwechselrate und der Tempera- tur in Zu- und Abluftkanälen bie- tet FuehlerSysteme seit 2018 die Messumformer FS5020 und den FS5021 an. Diese sind bereits die dritte Generation von Strömungs- Messumformern von FuehlerSys- teme, mit welchen jetzt auch der Luft-Volumenstrom, unabhängig vom k-Faktor, berechnet werden kann. Die Messumformer arbeiten nach dem kalorimetrischen Prinzip und können Strömungsgeschwindigkei- ten in Zu- und Abluftkanälen von bis zu 20 m/s messen. Mit der in- novativen DIP-Schalter-Technolo- gie können fünf Skalierungen für die Ausgangsgröße bedarfsgerecht umgeschaltet werden. Durch den verwendeten Sensor wird eine hohe Genauigkeit bei der Mes- sung der Strömungsgeschwindigkeit und damit auch eine präzise Berech- nung des Volumenstromes erreicht. Der neue Sensor ist mechanisch robuster und langlebiger als sein Vorgänger. Zudem ist er leicht zu reinigen und erfüllt die verbesserte Schutzart IP30. Das Gehäuse und die Elektronik des Messumformers erfüllen die Schutzart IP65. Die Messumformer wandeln die Messergebnisse zur weiteren Ver- arbeitung in ein lineares Ausgangs- signal mit 0-10 V bzw. 4-20 mA um. Alternativ zu den analogen Ausgängen bietet FuehlerSyste- me die Strömungs-Messumformer FS1420 und FS1421 mit Modbus RTU-Ausgang an. Wahlweise kann als Sonderausstat- tung ein hintergrundbeleuchtetes Display und/oder ein potentialfrei- er Wechselkontakt verbaut werden. Mit Letzterem können sehr einfach Aktoren, wie z.B. Lüftungsklappen, direkt vom Messumformer aus ge- steuert und das Messergebnis op- tisch am Gerät abgelesen werden. Per DIP-Schalter kann bei den entsprechenden Gerätetypen die Berechnung des Volumenstroms aktiviert werden. Hierfür wer- den im Menü des Gerätes Kanal- querschnitt, Ausgangsskalierung und Einheit festgelegt. Der ana- loge Ausgang bildet dann auto- matisch den Volumenstrom mit der kundenseitig festgelegten frei programmierbaren Skalierung ab. Durch diese Methode kann auch in unbekannten Lüftungsanlagen der Luft- und Volumenstrom optimal gemessen werden. Der Inhalt des Displays lässt sich sehr einfach über das Menü in 90°-Schritten drehen. Es können beispielsweise der Ist-Wert, die ein- gestellte Schaltschwelle, der Relais- zustand oder MIN/MAX-Messwerte des ausgewählten Intervalls abgele- sen werden. Diese Funktion ermög- licht es – ohne Einschränkungen durch starre Anzeigemöglichkeiten – die Messpunkte in der Lüftungs- anlage optimal zu wählen. Zusätz- lich können bei Strömungs-Mess- umformern von FuehlerSysteme die Schaltschwelle, Hysterese etc. direkt am Gerät eingestellt werden. Für weitere technische Informati- onen zu den Strömungs-Messum- formern FS5020, FS5021, FS1420 und FS1421 wenden Sie sich direkt an den Hersteller: FuehlerSysteme eNET International GmbH Röthensteig 11 90408 Nürnberg Telefon: +49 911 37322-0 Fax: +49 911 37322-111