Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Heutige Kleinlüftungsanlagen – auch Komfortlüftungen genannt – verfehlen mehrheitlich die im SIA Merkblatt 2023 festgelegten Ziel- und Grenzwerte für den spezifischen elektrischen Leistungsbedarf pSFP.
Hohe Druckverluste im Luftverteilsystem sowie interne und externe Leckagen im Lüftungssystem führen dazu, dass die Ziel- und Grenzwerte auf Anlagen noch bedeutend schlechter als bei der Geräteprüfung (Deklaration) an der Hochschule Luzern ausfallen.
Markante Verbesserungen am Prüfstand für Kompaktlüftungsgeräte der HSLU zeigen mit Tracergasmethoden die wesentlichen internen und externen Leckagen an Kompaktlüftungsgeräten.
Die Untersuchungen an einer Pilot- und Musteranlage weisen den Weg, wie der Grenzwert für den spezifischen elektrischen Leistungsbedarf pSFP eingehalten werden kann. Der realisierte pSFP –Wert von 0.31 W/(m³/h) liegt unter dem Grenzwert aus SIA Merkblatt 2023. Die internen Leckagen des Kompaktlüftungsgeräts liegen im Bereich der Prüfstandsmessungen der HSLU. Dank sorgfältiger Abdichtung und guter Ausführung liegen die externen Leckagen im Luftverteilnetz bei rund 2%. Da die externen Druckverluste vergleichsweise niedrig sind, liegt das Optimierungspotenzial bei den Lüftungsgeräten selbst. Nur so kann der Zielwert den spezifischen elektrischen Leistungsbedarf pSFP von 0.22 W/(m³/h) überhaupt erreicht werden.
Die Messkampagne an 20 ausgeführten Anlagen mit Seriengeräten wird 2011 zeigen, wo weitere Potenziale für die Effizienzsteigerung von Komfortlüftungen liegen.
Zudem wird die Untersuchung der Geruchsübertragung im Labor Antworten auf häufige Kundenfragen liefern. Bis heute liegen nur Messungen an grösseren Wärmeübertragern vor.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule Luzern - Technik und Architektur
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Frei,B.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Kleinlüftungsanlagen – auch Komfortlüftungen genannt – verfehlten nach bisherigen Erkenntnissen mehrheitlich die im SIA Merkblatt 2023:2008 festgelegten Ziel- und Grenzwerte für den spezifischen elektrischen Elektrizitätsbedarf pSPI 1. Hohe Druckverluste im Luftverteilsystem sowie interne und externe Leckagen im Lüftungssystem führten dazu, dass die SPIWerte auf Anlagen noch bedeutend schlechter ausfielen als bei der Geräteprüfung (Deklaration) an der Hochschule Luzern (HSLU). Das BFE Projekt Erhöhung der Energieeffizienz von Kleinlüftungen hat untersucht, wo man den Hebel ansetzen muss, um effizientere Komfortlüftungen realisieren zu können.
Der Prüfstand für Kompaktlüftungsgeräte an der HSLU wurde entsprechend der neuen Norm SN EN 13147-7:2010 angepasst, damit Kompaktlüftungsgeräte jetzt im eingebauten Zustand als Teil des Lüftungssystems mittels Tracergasmethoden betreffend Leckagen bewertet werden können.
Die externen Leckagen in 16 realisierten Anlagen fallen niedriger aus, als bei Projektbeginn vermutet. Sie lassen sich qualitativ auch mit Rauchröhrchen gut orten und dokumentieren. Häufig sind es Verbindungsstellen zwischen Lüftungsgeräten und dem Luftverteilsystem. Die Ausführungsqualität hat hier wiederum direkten Einfluss auf die Energieeffizienz des Lüftungssystems.
Bedeutend wichtiger für eine hohe Energieeffizienz ist die Minimierung der internen und externen Druckverluste. Bedingt durch den kleinen Schweizer Markt und dadurch mehrheitlich im Ausland entwickelten und gefertigten Kompaktlüftungsgeräte ist das Verbesserungspotenzial zwar vorhanden, kann aber nur schwer realisiert werden. Durch Einsatz eines überdimensionierten Geräts konnte fallweise gezeigt werden, dass trotzdem noch etwas Handlungsspielraum besteht.
Den grössten Einfluss auf den spezifischen Elektrizitätsbedarf pSPI haben aber die externen Druckverluste. Hier haben es Planer und Ausführende in der Hand energieeffiziente Komfortlüftungsanlagen zu realisieren. Die in Literatur und Normen aufgeführten Dimensionierungsempfehlungen sollten überprüft werden. Wie die Messungen aufzeigen, werden gute SPIWerte nur erreicht, wenn die gesamten externen Druckverluste unter 150 Pa liegen. Bei Geräten mit Rotoren sollten die gesamten externen Druckverluste bei maximal 100 Pa liegen.
Etwas überraschend waren nicht fachgerecht geplante und/oder ausgeführte Aussenluft- /Fortluftfassungen zu verzeichnen. Externe Kurzschlüsse zwischen Aussenluft und Fortluft führten dann fallweise zu Geruchsübertragung. Es bestehen Diskrepanzen zwischen Planung und Ausführung. Der Komponenteneinfluss auf den Druckverlust wurde unterschätzt. Eine in der Planung (noch) nicht vorgesehene Filterbox führte zu einem merklichen Anstieg des systemseitigen Druckverlusts.
Die Anlagen laufen häufig nicht im optimalen Betriebspunkt. Durch grössere Kompaktlüftungsgeräte und /oder kleinere Ventilatoren könnten optimale Betriebspunkte realisiert werden. Obwohl Anlagen mit gutem SPI-Wert betrieben werden, laufen deren Ventilatoren mit schlechtem Wirkungsgrad. Das heisst auch, dass mit geringfügigen Gerätemodifikationen wie kleineren Ventilatoren SPI-Werte im Bereich von 0.17 W/(m3/h) realistisch sind und damit auch der Zielwert gemäss SIA 382/1:2007 erreichbar ist.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule Luzern - Technik & Architektur, Zentrum für Integrale Gebäudetechnik (ZIG)
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Frei,Beat
Huber,Heinrich
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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According to existing information, the majority of residential ventilation systems - also known as comfort ventilation systems - have so far failed to attain the target and limit values for the specific electricity requirement, pSPI 2, as specified in SIA Merkblatt 2023:2008. High pressure losses in the air distribution system as well as internal and external leaks in the ventilation system led to significantly worse SPI values for whole systems than those in the device test (declaration) at Lucerne University of Applied Sciences and Arts (HSLU). The BFE project'Increasing the Energy Efficiency of residential ventilation systems’ investigated where the discrepancies lie and how to tackle the situation to build and operate more efficient residential ventilation systems.
The test bed for compact ventilation systems at HSLU was accordingly upgraded to the new standard SN EN 13147-7:2010 so that compact ventilators can be leak tested using tracer gas methods and evaluated in their assembled state as part of a ventilation system.
The external leaks in 16 assembled systems were less severe than initially expected at the beginning of the project. Qualitatively, they were also easy to locate and record using smoke tubes. Frequently there were connection points between ventilators and the air distribution system. The quality of execution in turn directly influenced the energy efficiency of the ventilation system.
Significantly more important for achieving high energy efficiency is to minimize the internal and external pressure losses. Given the small Swiss market, and thus the bulk of residential ventilation units being developed and manufactured outside Switzerland, a potential for improvement does exist, but can only be brought about with difficulty. By implementing an overdimensioned device, however, it was shown in some cases that a certain amount of leeway still exists.
As it is, the external pressure losses have the greatest influence on the specific electricity requirement pSPI. That means planners and constructers have the capacity to realize energyefficient residential ventilation systems, and it is up to them to do so. The recommended dimensions given in literature and standards ought to be revised. As the measurements show, good SPI values are only attained if the entire external pressure losses are kept below 150 Pa. For devices with rotors, the total external pressure losses should not exceed 100 Pa.
Somewhat surprisingly, improperly planned and/or installed outdoor/exhaust air sockets were discovered. External short circuits between the outdoor air and exhaust air then led to transmission of smells in certain cases. Discrepancies existed between planning and construction. The influence of components on pressure loss was underestimated. One filter box not (yet) included in the plan led to an appreciable increase in system-side pressure loss.
Many systems were not running at the optimum operating point. Optimum operating points can be achieved by larger residential ventilation units and/or smaller fans. Although there were some systems running at good SPI values, their fans were running at low efficiency. The significance of this is that SPI values in the range of 0.17 W/(m3/h) are in fact realistic and thus the target value according to SIA 382/1:2007 is also attainable with minor device modifications such as smaller fans.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule Luzern - Technik & Architektur, Zentrum für Integrale Gebäudetechnik (ZIG)
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Frei,Beat
Huber,Heinrich
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