V03 - Anlagen-Simulation
Die im folgenden dargestellten Ergebnisse wurden durch eine dynamische Simulation der lufttechnischen Anlage erzielt. Dabei wurde der energetisch relevante Aufbau der Anlage zugrunde gelegt und mit einer optimierten Regelungsstrategie kombiniert. Für die Berechnung des Jahresverlaufes wurde der Datensatz "Trier" der DIN 4710 verwendet.
Die Berechnungen wurden mit dem Tool "RLT-Anlagen-Betriebs-Simulation" von MH-Software durchgeführt.
Regelstrategie
Die Raumtemperatur wird im Winter auf einen Festwert geregelt und im Sommer angehoben. Die Zulufttemperatur wird nach Raum-Ablufttemperatur geführt.
Die Raumfeuchte wird auf einen Maximalwert von 65% begrenzt. Solange die Feuchte unterhalb dieses vorgegebenen Wertes liegt, findet keine Entfeuchtung statt. Die Zuluftfeuchte wird von Raum-Abluftfeuchte-Regler geführt.
Der Abluftventilator wird druckgeführt und gewährleistet einen konstanten Kanaldruck im Netz. Für diese Betrachtung wird der Zuluftvolumenstrom als konstant angesetzt. Durch raumweise Reduzierung des Zuluftwechsels außerhalb der Betriebszeit kann zusätzlich Energie gespart werden, da der Ventilator dann mit reduzierter Leistung betrieben werden kann und sich die Massenströme an allen Luftbehandlungseinheiten reduzieren. Der Abluftventilator wird ebenfalls druckgeführt und gewährleistet einen konstanten Kanaldruck im Netz. Dieser ist derart einzustellen, dass durch die Volumen-/ bzw. Druckregler der Räume bedarfsgerecht versorgt werden.
Es ist ein KVS-WRG im Außenluftanteil vorgesehen. Der thermische Wirkungsgrad ist mit 55 % angesetzt. Im Sommerbetrieb kann der Wirkungsgrad aufgrund der geringen Temperaturdifferenzen gemindert sein. Im Winterbetrieb kann es erforderlich sein den Wirkungsgrad des KVS durch aktiven Eingriff am Dreiwege-Ventil des KVS herabzusetzen um das luftseitige Einfrieren des Fortlufttauschers zu verhindern. Beide Sonderfälle sind für diese Vergleichende Betrachtung nicht berücksichtigt.
Das Kühlregister im zentralen RLT-Gerät wird hydraulisch mengengeregelt gefahren, da bereits bei geringen Ventilöffnungen Feuchteausscheidung gefordert ist. Dies bedeutet erhebliche Energieeinsparung gegenüber einem temperaturgeregelten Kühlerbetrieb. Das Kühlregister in den dezentralen Mischluftgeräten wird temperaturgeführt gefahren, da hier keine Feuchteausscheidung gewünscht ist.
Wasserausscheidung nach der Kühlung im Kanal wird durch eine Maximalbegrenzungsregelung der rel. Zuluftfeuchte auf 85% verhindert, welche auf das Nachheizregister wirkt.
Zur Regelung der Raumtemperatur und Raumfeuchte werden die Ablufttemperatur und Abluftfeuchte gemessen da die Regelkreise schneller sind als bei Einsatz von Raumfühlern.
Die Zulufttemperatur des Zentralgerätes wird lastabhängig adaptiert. Dabei sollte gewährleistet sein, dass die resultierende Mischlufttemperatur (im dezentralen Mischluftgerät) ohne zusätzliche Nachbehandlung eine ausreichende Beheizung außerhalb der Produktionszeit (bei Wegfall der aktiven inneren Lasten) gewährleistet. In den dezentralen Mischluftgeräten erfolgt die Mischung mit dem Umluftanteil und geführt durch die Ablufttemperatur eine bedarfsgerechte Abkühlung der gemischten Zuluft. Durch Umschaltung des integrierten Registers ist es möglich bedarfsweise die Mischluft nachzuheizen.
Eine Befeuchtung ist im System nicht vorgesehen, da dies durch den hohen Umluftanteil und aufgrund der vorgegebenen Grenzen der Raumluft-Feuchte nicht erforderlich ist. Bei engeren Toleranzgrenzen für Feuchte kann eine zusätzliche Befeuchtung erforderlich sein.
Die Ergebnisse werden jedoch vom technischen Aufbau des Systems, dem Betriebsregime und der Regelungsstrategie der lufttechnischen Anlage erheblich beeinflusst und können deshalb nicht unmittelbar auf andere Projekte übertragen werden. Dabei wurden die folgenden Energie-Bezugspreise angesetzt. (Wärme: 0,0734 €/kWh; Kälte: 0,0952 €/kWh; Wasser: 9,00 €/m 3;; Dampf: 0,18 €/kWh; Strom: 0,20 €/kWh)
