Planung, Auslegung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Teil-Klimatisierung über Kühldecken für Ausstellungsbereiche in Museen am Beispiel Grassimuseums Leipzig
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Ronny Herfurth
- Abgabedatum: September 2001
- Umfang: 85 Seiten
- Dateigröße: 9,9 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Berufsakademie Sachsen, Staatliche Studienakademie Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-5369-5
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-5369-5 P - ISBN (CD) :978-3-8324-5369-5 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Herfurth, Ronny September 2001: Planung, Auslegung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Teil-Klimatisierung über Kühldecken für Ausstellungsbereiche in Museen am Beispiel Grassimuseums Leipzig, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Heizdecken, Kapillarrohrmatten, Kühlung, Klimaanlage
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Diplomarbeit von Ronny Herfurth
Einleitung:
Entsprechend DIN 1946/2 zählen Museen nicht als Versammlungsräume, in denen die Behaglichkeitsbedürfnisse der Personen erfüllt werden müssen, sondern primär dient hier eine Luftbehandlung dem Schutz der Kunstwerke. Hierzu gehören z.B. Gemälde auf Leinwänden oder Holz, Holzskulpturen, Holztafelbilder, völkerkundliche Sammlungsgegenstände, Fresken, Handschriften, Zeichnungen, Drucke, Gegenstände tierischen Ursprungs, Teppiche, Musikinstrumente u.a.
Zunächst müssen die Einflüsse von außerhalb des Gebäudes verhindert oder vermindert werden. Dazu zählen die starken Temperatur- und Feuchteschwankungen und die Luftverschmutzungen. Moderne Bauten mit großen Fensterflächen und umfangreiche Beleuchtungskörpern verursachen außerdem erhöhte Kühllasten, die eine Luftkühlung erforderlich machen.
Gang der Untersuchung:
Im Rahmen der Diplomarbeit soll eine Kühldecke für die Klimatisierung von Ausstellungsräumen in einem Museum ausgelegt werden. Dabei soll überprüft werden, ob über das ausgelegte System eine Beheizung der Räume erfolgen kann. Des weiteren soll eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des eingesetzten Systems zu einer Teilklimaanlage erfolgen.
Für die Ausstellungsbereiche des Kunsthandwerkes soll dabei eine Teilklimatisierung über Kühlflächen erfolgen. Es stehen 3 Varianten zu Auswahl:
Variante 1: Kühlflächen im Fußboden.
Variante 2: Kühlflächen im Wandbereich.
Variante 3: Kühldecken.
Unter Abwägung aller technischen Vor- und Nachteile, der Auswirkung auf die Ausstellungsgestaltung sowie der jeweils erforderlichen Kosten bleibt die Kühldecke die einzig sinnvolle Lösung für die Einordnung von Kühlflächen in den Ausstellungsbereichen. Dabei soll die Kapillarrohrtechnik als Kühldeckensystem zum Einsatz kommen und im Rahmen dieser Diplomarbeit als Entwurfsplanung ausgelegt werden.
Des weiteren soll überprüft werden, ob eine Beheizung über dieses System erfolgen kann, und welche Investitionsersparnisse beim Einsatz der Kühl- und Heizdecke inklusive Lüftung gegenüber einer Teilklimaanlage sich ergeben.
Vor der Wärmebedarfs- und Kühllastberechnung aller Ausstellungsbereiche und der Auslegung der Kühl- und Heizmatten werden kurz wichtige Erklärungen und Informationen zur Kapillarrohrtechnik gegeben.
Inhaltsverzeichnis:
| Vorwort | 4 | |
| 1. | Museen | 5 |
| 1.1 | Einleitung | 5 |
| 1.2 | Anforderungen an Raumklima | 5 |
| 1.2.1 | Relative Luftfeuchte | 5 |
| 1.2.2 | Raumtemperaturen | 6 |
| 2. | Definitionen zur Berechnung des Wärmebedarfs nach DIN 4701 | 7 |
| 2.1 | Definition des Begriffs Wärmebedarfs | 7 |
| 2.2 | Erforderliche Berechnungsgrundlagen | 8 |
| 2.3 | Norm-Wärmebedarf | 8 |
| 2.4 | Norm-Gebäudewärmebedarf | 9 |
| 2.5 | Norm-Transmissions- und Norm-Lüftungswärmebedarf | 9 |
| 2.6 | Wärmedurchgang | 10 |
| 3. | Definition zur Kühllastberechnung | 11 |
| 3.1 | Definition Kühllast | 11 |
| 3.2 | Berechnungsverfahren zur Kühllastbestimmung | 11 |
| 3.3 | Innere Kühllast | 12 |
| 3.4 | Äußere Kühllast | 13 |
| 3.5 | Wärmespeicherung | 13 |
| 3.6 | Kühllastfaktoren | 14 |
| 3.6.1 | Temperaturen | 14 |
| 3.6.2 | Wärmespeicherfaktoren | 14 |
| 4. | Kühldecken | 15 |
| 4.1 | Allgemeines | 15 |
| 4.2 | Vorteile und Merkmale von Kühldecken | 17 |
| 4.3 | Lüftung bei Anwendung einer Kühldecke | 19 |
| 4.3.1 | Kühldecken mit natürlicher Fensterlüftung | 19 |
| 4.3.2 | Kühldecken mit unterstützender Lüftung | 20 |
| 5. | Kombinierte Kühl- und Heizdecke | 21 |
| 5.1 | Vorbemerkung | 21 |
| 5.2 | Kapillarrohrtechnik | 22 |
| 5.2.1 | Anwendungsbereiche für das Kapillarrohrsystem | 22 |
| 5.2.2 | Technische Beschreibung | 22 |
| 5.2.3 | Funktionsweise von Kapillarrohr-Flächenkühl- und heizsystem | 23 |
| 5.2.4 | Systemtrennung | 24 |
| 5.2.5 | Einsatzmöglichkeiten | 25 |
| 5.2.6 | Regelung von Heiz- und Kühldecken | 26 |
| 5.2.6.1 | Allgemeines | 26 |
| 5.2.6.2 | Raumtemperaturregelung | 27 |
| 5.2.6.3 | Taupunktregelung | 28 |
| 5.2.7 | Armaturen zur wasserseitigen Regelung und zum hydraulischen Abgleich | 28 |
| 5.2.8 | Übergabe- bzw. Etagenverteilstation mit Wärmetauscher, Pumpe etc. | 29 |
| 6. | Planung und Auslegung einer Kühl- und Heizdecke | 31 |
| 6.1 | Kühllast und Wärmebedarf | 31 |
| 6.2 | Parameter | 31 |
| 6.2.1 | Raumtemperatur | 31 |
| 6.2.2 | Raumluftfeuchte | 32 |
| 6.2.3 | Systemtemperaturen für Vorlauf und Rücklauf | 32 |
| 6.2.4 | Deckentyp / -aufbau | 33 |
| 6.2.5 | Mattentyp | 33 |
| 6.3 | Leistung der Kühldecke | 34 |
| 6.4 | Leistung von Deckenheizungen | 36 |
| 6.5 | Auslegung der Kühldecke | 37 |
| 6.6 | Auslegung der Heizdecken | 39 |
| 6.7 | Rohrnetzberechnung von Heiz- und Kühldecken | 39 |
| 6.7.1 | Allgemeines | 39 |
| 6.7.2 | Auslegung des Rohrnetzes | 40 |
| 6.7.3 | Aufteilung und Belegung der Zonen | 41 |
| 6.7.4 | Verrohrung und Anordnung der Zonenregelgruppen | 41 |
| 6.7.5 | Druckverlust und Pumpenauswahl | 42 |
| 6.8 | Ausdehnungsgefäß | 44 |
| 6.9 | Basisstation | 46 |
| 7. | Quell-Lüftung | 47 |
| 7.1 | Einführung | 47 |
| 7.2 | Funktionsprinzip und Eigenschaften der Quell-Lüftung | 47 |
| 7.3 | Grenzen der Quelllüftung und bauliche Voraussetzungen | 48 |
| 7.4 | Bestimmung des Mindest-Luftvolumenstromes | 49 |
| 8. | Projektberechnung | 50 |
| 8.1 | Objektbeschreibung | 50 |
| 8.2 | Bestimmung des Wärmebedarfs | 52 |
| 8.2.1 | Allgemeine Gebäudekenngrößen | 52 |
| 8.2.2 | k-Werte | 53 |
| 8.2.3 | Raumwärmebedarf | 53 |
| 8.3 | Kühllastberechnung nach VDI 2078 | 54 |
| 8.3.1 | Kühllastparameter | 54 |
| 8.3.2 | Bestimmung der Kühllasten | 55 |
| 8.4 | Auslegung der Kühl- und Heizmatten | 56 |
| 8.4.1 | Festlegung der Auslegungsparameter | 56 |
| 8.4.2 | Auslegung der Kühl- und Heizdecke | 58 |
| 8.5 | Auslegung und hydraulischer Abgleich des Rohrnetzes | 64 |
| 8.6 | Dimensionierung des Wärmetauschers und des Ausdehnungsgefäßes | 65 |
| 8.7 | Pumpenauswahl | 68 |
| 9. | Energie- und Kostenbetrachtung zur Kühl-/Heizdecke | 69 |
| 9.1 | Investitionskosten | 69 |
| 9.2 | Energieeinsatz bei Kühldecken | 71 |
| 9.3 | Beurteilung | 72 |
| 10. | Schlußwort | 73 |
| Anlagen |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832453695
Arbeit zitieren:
Herfurth, Ronny September 2001: Planung, Auslegung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Teil-Klimatisierung über Kühldecken für Ausstellungsbereiche in Museen am Beispiel Grassimuseums Leipzig, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Heizdecken, Kapillarrohrmatten, Kühlung, Klimaanlage



