Zentrale Geräte

Große Bürogebäude haben resultierend aus der aktuellen Energieeinsparverordnung nur einen sehr geringen Transmissionswärmebedarf. Die inneren Wärmequellen wie Personen, Computer, Licht und andere Maschinen erzeugen so viel Abwärme, dass in der Regel keine oder nur sehr geringe Heizleistungen benötigt werden um das Gebäude auch in der Winterzeit auf angenehme 20°C bis 21°C zu erwärmen. Dabei spielt der zusätzliche Lüftungswärmebedarf eine zentrale Rolle. Die im Gebäude arbeitenden Menschen benötigen ca. 40 m³/h Außenluft (IDA 2 nach DIN EN 13779) für eine gute Raumluftqualität. Wird diese Gesamtaußenluftmenge wie nach EnEV vorgeschrieben über ein Wärmerückgewinnungssystem aus der Abluft vorgewärmt, wird auch der Lüftungswärmebedarf drastisch reduziert. Resultierend aus dieser Ausführung und Betriebsweise moderner Gebäude, müssen diese zwangsweise in der Winter- und Übergangszeit überschüssige Wärme in die Umgebung abführen und damit vernichten. Zentrale PCM-Speicher, die in das raumlufttechnische System integriert sind, können dieses Problem lösen. Sie führen die Abluft durch ein Wärmetauschersystem, in dem viele einzelne PCM-Speicherplatten im direkten Luftstrom stehen.

Ausschnitt aus einem zentralen EMCO-PCM-Speicher (Forschungsprojekt-PTJ: AGN,BLB-NRW, EMCO, ISE)

Vorzugsweise werden dabei zusätzliche Abwärmemengen aus DV-Einrichtungen und z. B. Kühllagern in den Abluftwärmestrom eingekoppelt. Die so latent gespeicherte Wärme, kann dann z. B. am Folgetag in den kalten Außenluftvolumenstrom eingekoppelt werden, um nicht nur die Außenluft vorzuwärmen, sondern gegebenenfalls auch das Gebäude zu beheizen.

Alternativ lässt sich bei geeigneter Wahl der Phasenübergangstemperatur (Schmelzpunkt/Schmelzbereich) der Speicher auch zur sommerlichen Kühlung des Gebäudes einsetzen. Dazu wird in kühlen Sommernächten der Speicher gefroren und am Folgetag zur Abkühlung der angesaugten Außenluft genutzt.

Das nachfolgende Schaltungsprinzip (Fa. AGN/Ibbenbüren) stellt die Integration eines zentralen PCM-Luftspeichers dar, der sowohl zur sommerlichen Kühlung, als auch zur winterlichen Beheizung eines Gebäudes, bzw. zur Vorkühlung oder Erwärmung der Außenluft genutzt werden kann.

Bild: Integration eines PCM-Latentspeichersystems in eine Klimazentralanlage