Zuluftenthalpie

Die Zuluftenthalpie ist abhängig vom Auslegungsfall (Sommer oder Winter) und vom anzusetzenden Feuchtegehalt der Luft. Daraus ergeben sich neun mögliche Formeln für die Berechnung von h_SUP [?!], die sich aber alle auf die folgende Form zurückführen lassen:

= · + · + · Enthalpie feuchter Luft   Wärmekapazität Luft   Temperatur   Wasser- gehalt   Verdampfungs- wärme   Wärmekapazität Wasserdampf   Temperatur   Klicken Sie für Detailinformationen auf die einzelnen Terme.

 

Zu untersuchen ist lediglich, welcher Wert für den Wasserdampfgehalt x einzusetzen ist. Dieser Wert ist abhängig von den Feuchteanforderungen der jeweiligen Gebäudezone. Nach DIN V 18599 gibt es drei Klassen von Feuchteanforderungen: ohne Anforderungen, Feuchteanforderungen mit Toleranz und Feuchteanforderungen ohne Toleranz. Für diese Klassen ist nach DIN V 18599-3, Anhang C jeweils ein zulässiger Feuchtebereich definiert:

Standardwerte für die Zuluftfeuchte (nach DIN V 18599-3, Anhang C, Tabelle C.1)
Feuchteanforderung	xv,mech [g/kg]
	untere Grenze	obere Grenze
ohne Anforderungen	xODA [?!]	xODA [?!]
mit Toleranzbereich	6,0	10,0
ohne Toleranzbereich	8,0	8,0

Im Auslegungsfall Winter entspricht der für die Berechnung der Zuluftenthalpie anzusetzende Wasserdampfgehalt x jeweils der unteren Grenze, im Sommer ist x bei hinreichend hohen Temperaturen gleich dem oberen Grenzwert. Wird eine bestimmte Temperatur (= Taupunkttemperatur) unterschritten, so fällt Tauwasser aus und der absolute Wasserdampfgehalt der Luft wird geringer. Er kann nun nach der folgenden Formel berechnet werden:

= Zuluft-Wasserdampfgehalt   Wasserdampfsättigungsdruck   Klicken Sie für Detailinformationen auf die einzelnen Terme.

 

Der Wasserdampfsättigungsdruck p_S kann - für den Wertebereich von 0,01 °C bis 80 °C - vereinfacht wie folgt berechnet werden:

= Wasserdampfdruck   Zulufttemperatur   Klicken Sie für Detailinformationen auf die einzelnen Terme.

 

Die Zuluft kann eine maximale relative Luftfeuchtigkeit von Φ = 100 % nicht überschreiten, deswegen fällt bei Erreichen oder Unterschreiten der Sättigungslinie [?!] Tauwasser aus. Diese wird, je nach absolutem Wasserdampfgehalt der Luft, bei unterschiedlichen Temperaturen erreicht. Diese sind:

• für 12 g/kg (keine Feuchteanforderungen): θ = 16,62 °C oder p_S(θ) = 1892 Pa
• für 10 g/kg (Feuchteanforderungen mit Toleranz): θ = 15,23 °C oder p_S(θ) = 1737 Pa
• für 8 g/kg (Feuchteanforderungen ohne Toleranz): θ = 10,49 °C oder p_S(θ) = 1269 Pa

Verlauf des anzusetzenden Wasserdampfgehaltes x im Auslegungsfall Sommer in Abhängigkeit von der Temperatur

Die Zuluftenthalpie selbst ist im Auslegungsfall Sommer für Gebäudezonen, die Feuchteanforderungen haben, auch noch einmal gedeckelt. Für Feuchteanforderungen mit Toleranzbereich gilt h_SUP,So,max = 44,1 kJ/kg, für Feuchteanforderungen ohne Toleranzbereich gilt h_SUP,So,max = 31,6 kJ/kg. Man halte sich vor Augen, dass stärker gekühlte Luft im Sommer natürlich eine geringere Enthalpie aufweist als warme Außenluft. Deswegen wird die benötigte Kühlleistung umso höher, je tiefer man die Zuluftenthalpie ansetzt.

Darstellung der zulässigen Wertebereiche im h,x-Diagramm

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