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Membrane-based enthalpy exchangers

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[Quelle: http://d-nb.info]

Der Komfort in Gebäuden ist eng verknüpft mit der Luftqualität des Innenraums. Nur unter Einhaltung definierter Luftwechselraten ist eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff gewährleistet. Aus energetischer Sicht bietet dieser Lüftungsvorgang großes Optimierungspotential. Während bei Fensterlüftung die Energie der Abluft verloren geht, besteht in geregelten Wohnraumlüftungsanlagen die Möglichkeit zur Energierückgewinnung. Hierbei werden Ab- und Zuluft miteinander in Kontakt gebracht, ohne die beiden Luftströme zu vermischen. Im Fall von Wärmetauschern wird dieser Kontakt über eine Metall- oder Kunststoffplatine herbeigeführt. Ersetzt man die Platinen durch Membranen, ist zusätzlich ein Austausch von Feuchte möglich. Solche Systeme bezeichnet man als membranbasierte Enthalpietauscher. Während das Verhalten von Wärmetauschern durch die spezifische Oberfläche und die Fluiddynamik entlang der Tauscherplatinen dominiert wird, hängt die Effizienz der Enthalpietauscher zusätzlich von den Membran- und Prozessparameter ab. Das Ziel dieser Arbeit besteht nunmehr in der Identifizierung limitierender Transportwiderstände und der Erschließung von Lösungsansätzen um diese zu überwinden. Zu diesem Zweck wird zunächst der Einfluss der Wasserdampfaktivität auf das Übertragungsverhalten von Polymermembranen untersucht. In Reinstoffexperimenten wird gezeigt, dass die Wasserdampfaktivität der Feed- und Permeatseite gleichermaßen das Verhalten der selektiven Schicht beeinflussen. Im Anschluss werden leistungsmindernde Effekte von Strömungsgrenzschichten und Supportstrukturen mit Hilfe von Mischgasexperimenten evaluiert. Während der Einfluss des Membransupports vom verwendeten Material abhängt, führt die Strömungsgrenzschicht materialunspezifisch zu einer Reduzierung des Übertragungsverhaltens. Diesem Effekt wird mit Hilfe sogenannter Membranspacer entgegengewirkt. Der Nutzen solcher Materialien wird anhand erster Prototypentests verdeutlicht.

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Bücher, Broschüren

D. Markfort, E. Heinz, K. Maschewski, R. Kulisch
Untersuchung und Verbesserung der kontrollierten Außenluftzuführung über Außenwand-Luftdurchlässe unter besonderer Berücksichtigung der thermischen Behaglichkeit in Wohnräumen
Bauforschung für die Praxis, Band 69
2005, 186 S., zahlr. Abb., Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel der Arbeit ist es, auf der Basis der Ergebnisse einer messtechnischen Untersuchung marktüblicher Außenwand-Luftdurchlässe Entwicklungsforderungen zur konstruktiven Gestaltung und zur zweckmäßigen Anordnung in Wohnungen abzuleiten und somit insbesondere die Beeinträchtigung durch Zugluft minimieren zu helfen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes werden folgende Teilabschnitte bearbeitet: - Marktanalyse verfügbarer Außenwand-Luftdurchlässe; - Ausarbeitung und Festlegung von Prüfbedingungen; - Messtechnische Untersuchung ausgewählter Prüfmuster; - Bewertung der Messergebnisse sowie Ableitung von Empfehlungen. Die zu Beginn des Forschungsprojekts durchgeführte Analyse marktüblicher ALD hat ergeben, dass bei fast allen Herstellern Angaben zum jeweiligen Einfluss des Produkts auf die Raumluftströmung fehlen. Eine Prinzipdarstellung der Raumluftströmung mit zusätzlicher Angabe von Messwerten ist nur in Ausnahmefällen zu finden. Um die gewünschten Erkenntnisse zu erlangen, waren umfangreiche messtechnische Untersuchungen notwendig, die hier in Vor- und Hauptuntersuchungen unterteilt werden. In den Voruntersuchungen wurden charakteristische Kennlinien der Prüfmuster aufgezeichnet und es erfolgte eine Sichtbarmachung der induzierten Raumluftströmung. In den Hauptuntersuchungen wurden Kriterien der thermischen Behaglichkeit nach DIN EN ISO 7730 überprüft. Das wesentliche Kriterium der thermischen Behaglichkeit bei der kontrollierten Außenluftzuführung über ALD in Wohnräume ist das Zugluftrisiko DR. Die für die Beurteilung des Zugluftrisikos DR notwendigen messtechnischen Untersuchungen erfolgen in Abhängigkeit der als relevant erachteten Außenklimazustände. Allen untersuchten ALD ist gemein, dass bei hinreichender Reduzierung des Zuluftvolumenstroms eine Beeinträchtigung durch Zugluft ausgeschlossen werden kann. Gestaltungsziel bei der Konstruktion von ALD sollte eine möglichst außenwandparallele Luftzuführung sein, die darüber hinaus mit geringem Impuls, ähnlich dem Quellluftprinzip, arbeitet. Ein zentrisch zum ALD a

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Wolfgang Richter, Dirk Reichel
Wirksamkeit von Lüftungsgeräten
Bauforschung für die Praxis, Band 33
Zuluftversorgung von Wohnungen mit dezentralen Lüftungseinrichtungen
1996, 161 S., Abb., Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Untersuchung der Wirksamkeit, des Betriebsverhaltens und der Effektivität von Zuluftelementen bzw. -geräten im Rahmen der Wohnungslüftung unter Berücksichtigung des Einflusses von Entlüftungsanlagen, der Wirkung von Wind und thermischem Auftrieb sowie von Nutzereinflüssen. In das Vorhaben wurden manuell regelbare, druckgeregelte und feuchtegeregelte Lüftungseinrichtungen einbezogen; meßtechnische und rechnerische Untersuchungsverfahren kamen zur Anwendung. Die praxisorientierten strömungstechnischen Aussagen konzentrieren sich auf die Ausbildung des Strömungsquerschnittes, die Auswahl des Filtermaterials, günstige Luftführungen, die Gestaltung des Lufteinlaßgitters und den Stromverbrauch des Ventilators. Die schalltechnischen Messungen (Hallraum) führen zu Aussagen über den Einfluß des Öffnungszustandes, der Einbauten und des Dämmstoffes.

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Dicht, damit Luft ankommt. Dichte Luftleitungen
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Geiling, Ralf E.
Offene Gebäudezugänge effizient abschirmen. Luftschirmtechnologie
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