Projekt "Persönliche Lüftung"
| Persönliche Lüftung im Vergleich zu konventionellen Lüftungssystemen Vergleichende rechnerische Analyse des Energiebedarfs, der Luftqualität und der Effektivität des Luftaustauschs im gesamten Raum sowie im direkten Umfeld von Personen |
| Projektleitung: | Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann |
| Finanzierung: | Heinz Trox Stiftung |
| Laufzeit: | 12/15 - 12/20 |
Kurzbeschreibung
Konventionelle Lüftungssysteme nutzen unterschiedliche Prinzipien, um frische Luft in den Aufenthaltsbereich eines Raumes zu transportieren und dort gleichmäßig zu verteilen. Insbesondere in Bürosituationen wird jedoch nur der Teil der Aufenthaltszone über längere Zeiträume genutzt, in dem die Personen tatsächlich sitzen. Eine effiziente Versorgung dieses Bereiches mit Frischluft wäre somit ausreichend. Dieser Sachverhalt wird durch das Prinzip der Persönlichen Lüftung unterstützt. Im Rahmen des Projekts werden folgende Arbeitsschwerpunkte realisiert:
Erste numerische und experimentelle Voruntersuchungen zeigten, dass die Persönliche Lüftung infolge der geringeren erforderlichen Luftvolumenströme neben einer Verbesserung der Luftqualität im direkten Umfeld der Person auch zu einer Energieeinsparung führt.
In Abbildung 1 sind auszugsweise Darstellungen der Versuchskonfiguration, der Versuchsdurchführung sowie Vergleichsdaten der numerischen Untersuchungen zusammengefasst, wobei der Fokus hier primär auf der Untersuchung und Nachbildung der Strömungsverhältnisse im Nahbereich der Lüftungsgeräte lag. Basierend auf den daraus gewonnenen Erkenntnissen erscheint jedoch eine umfassende Analyse dieses Lüftungssystems hinsichtlich des Einsatzes in Büroräumen äußerst vielversprechend.
Versuchsaufbau zur Messung der Eindringtiefe bei Persönlicher Lüftung (links oben) und Visualisierung des Strömungsfeldes bei Anlagenbetrieb mittels PIV (rechts oben), simuliertes Geschwindigkeitsfeld im Bereich des Lüftungsgerätes im Horizontal- (links) und Vertikalschnitt (rechts)
Im Rahmen des Projekts werden folgende Arbeitsschwerpunkte realisiert:
- Aufbau des Simulationsmodelles eines typischen modernen Büroraumes (nach EnEV 2009) mit zwei Nutzern zur gekoppelten Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation
- Durchführung von gekoppelten Simulationen im Heiz- und Kühlfall für Misch-, Quell- und Persönliche Lüftung unter Berücksichtigung verschiedener Sensorpositionen
- Auswertung der Berechnungen hinsichtlich:
o des Energiebedarfs,
o der Luftqualität (CO2 - Verteilung) im gesamten Raum und im direkten Umfeld der Person,
o der Effektivität des Luftaustauschs im gesamten Raum und im direkten Umfeld der Person sowie
o der Einhaltung aller Kriterien der thermischen Behaglichkeit gemäß DIN EN ISO 7730.
- Durchführung der Arbeitspunkte 1 bis 3 für ein mittleres Großraumbüro (nach EnEV 2009)