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WÄRMEROHREWÄRMEROHRE ZUR WÄRMERÜCKGEWINNUNGUND ENTFEUCHTUNG

ENERGIEEFFIZIENTE LÖSUNGEN

Ventiloxunserer umwelt zul iebewww.ventilox.com

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SPC ist spezialisiert auf Herstellung und Angebot von Fan Coils, Rohrschlangen-Wärmetauschern und HLK-(Heizungs-, Lüftungs-, Klimatechnik)-Anlagen für den öffentlichen und privaten Bereich.

In der HLK-Technologie ist SPC wegweisend, und im Eingehen auf Kundenwünsche sind wir bei SPCführend. Innovation, neue Technologien und neue Herausforderungen bilden die Grundlage unserer Erfolge.Wir repräsentieren unwiderstehliche Qualität, außergewöhnliche Kundenbetreuung und ein Leben langhaltende Produktgüte zum günstigen Preis.

Seit über zwanzig Jahren verwenden wir unseren Einfallsreichtum auf das Heizen, Kühlen und Entfeuchtenvon Innenbereichen und auf die Bereitstellung von HLK-Anlagen, die der starken Beanspruchung destagtäglichen Gebrauchs standhalten. Daraus resultiert eine Palette von Produkten, die nicht nur ästhetischund robust, sondern auch wirtschaftlich in ihrem Betrieb sind.

DIE WICHTIGSTEN FAKTEN ÜBER SPC:

Unsere Mission besteht darin, Ihre erste Wahl in Bezug auf HLK-Anlagen zu sein

Wir sind Großlieferant für Kommunalbehörden und Gewerbebetriebe

Wir sind zertifiziert gemäß den Qualitätsstandards ISO 9001.

SPC ist eine strategische Partnerschaft mit der Ventilox Ltd. eingegangen, die ihre jahrelange Erfahrungeinsetzen wird, um SPC Produkte in Deutschland, Frankreich, Österreich, Luxemburg und der Schweiz zuvermarkten.

Die Ventilox Ltd. bietet innovative Lösungen, die so entworfen sind, dass sie die Ansprüche ihrer Kunden inkommerziellen und industriellen Anwendungsgebieten erfüllen, und gewährleistet gleichzeitig, dass„Energieeffizienz“ und „ökologische Belange“ Prioritäten darstellen.

S & P Coil Products Limited verfolgt eine Strategie der ständigen Verbesserung von Leistung und Designund behält sich Spezifikationsänderungen ohne Ankündigung vor.

Über SPC

SPC – das UnternehmenÜ

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SPC

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Wärmerohre stellen im Wesentlichen Mittel dar, um hohe Wärmeraten über geringe Temperaturgradientenzu übertragen, und als solche können sie als thermische „Superleiter“ angesehen werden.

Die einfachste Form des Wärmerohrs ist der Thermosiphon, dessen Funktionsweise auf der Schwerkraftberuht und daher eindirektional ist. Dies bedeutet, dass sich Wärme zwar vom unteren zum oberen Endedes Wärmerohrs übertragen lässt, aber nicht umgekehrt. Jedoch ist zwecks Erstellung einer bidirektionalenFunktionsweise auch die Fertigung von Wärmerohren (Heatpipes) erfolgt, deren Grundlage die Wirkungeiner Kapillarstruktur (engl.: wick) bildet. Seine Einfachheit macht das Wärmerohr mit Rückfluss durchSchwerkraft zur bevorzugten Lösung für ein breites Spektrum von Einsatzmöglichkeiten.

Das Prinzip des modernen Wärmerohrs wurde erstmals 1942 vorgestellt, aber bis in die frühen sechzigerJahre wurde seine Entwicklung nicht über die Stufe eines Patents hinaus verfolgt. Erste Anwendungen insowohl den Vereinigten Staaten als auch dem Vereinigten Königreich betrafen Hochtemperatur-Wärmerohre für das Atomenergieprogramm. Die Weiterentwicklung wurde durch dasRaumfahrtprogramm der NASA in den sechziger Jahren gefördert, und seit damals haben Anzahl undVielfalt der Verwendungszwecke von Wärmerohren in eindrucksvoller Weise zugenommen, so dass sie nunin Raumfahrt-, Elektronik- und Klimatisierungsindustrie gang und gäbe sind.

In den letzten zwanzig Jahren hat SPC die HLK-Industrie mit auf Wärmerohren beruhendenWärmerückgewinnungssystemen beliefert. Als bedeutender Hersteller von Rohrschlangen-Wärmetauschern und zugehöriger Ausstattung besitzt SPC umfangreiche Kenntnisse und weitreichendeErfahrung bezüglich HLK-Anwendungen mit Wärmeübertragung.

Unser breitgefächertes Wissen über die HLK-Industrie gibt uns die Möglichkeit, die einzigartigen Vorteiledes patentierten Wärmerohrsystems anzubieten und drastische Einsparungen an Energiekosten zusammenmit signifikanten Verbesserungen der Funktionseffizienz zu verschaffen.

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Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Einleitung

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S & P Coil Products Limited verfolgt eine Strategie der ständigen Verbesserung von Leistung und Designund behält sich Spezifikationsänderungen ohne Ankündigung vor.

Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Technologie

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FUNKTIONSGRUNDLAGEN

Diese Darstellung veranschaulicht die Grundstruktur einesWärmerohrs und zeigt die wesentlichen Schritte des Prozessesim Wärmerohr auf. Im Verdampferabschnitt wird Wärme ausdem eintretenden warmen Luftstrom absorbiert und dasKältemittel zum Kochen gebracht.Aufgrund seines hohenDrucks bewegt sich der Dampf rasch zum kühlerenKondensatorabschnitt des Wärmerohrs, wobei er dieabsorbierte Wärme mit sich führt.

Während der Dampf die Kondensationszone des Wärmerohrserreicht, wird Wärme an die kühlere Luft abgegeben, und derDampf kondensiert. Durch die Wirkung der Schwerkraft odereiner Kapillarstruktur (engl.: wick) strömt die Flüssigkeit zurück,so dass sich der Prozess beinahe sofort wiederholt. Dergesamte Wärmeübertragungsvorgang läuft ab bei einer sehrgeringen Temperaturdifferenz entlang dem Rohr.

Wärmerohre sind schon in zahlreichen Anwendungsbereichenzum Einsatz gekommen, einschließlich der Kühlung vonGussformen, elektronischen Schaltungsanordnungen und nuklearangetriebenen Generatoren sowie bei Energieerhaltung,Enteisung und in der Lebensmittelindustrie.

Die Verwendung von Wärmerohren stellt das effizienteste passive Verfahren zur Wärmeübertragung dar, dasderzeit verfügbar ist. Bei ihrer einfachsten Form wird ein (meist aus Kupfer bestehendes) abgedichtetesRohr evakuiert und dann mit einem Arbeitsfluid gefüllt. Im Fall von Wärmerohren für HLK-Zwecke wirdgegenwärtig eine ganze Reihe von Kältemitteln, wie z.B. R134A, genutzt. Die Wärmeübertragung erfolgt,ohne dass Energie zugeführt werden muss.

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Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Wärmerückgewinnung

WÄRMEROHRE ZUR WÄRMERÜCKGEWINNUNG

Bei steigendem Bedarf anenergieeffizienten Gebäuden ist es vongrundlegender Bedeutung, dass keineEnergie verschwendet wird. Mittelseines Wärmerohrs kann thermischeEnergie aus wärmerer Luftzurückgewonnen und dann kühlerer Luftzugeführt werden.

Wärmerohre lassen sich so ausrichten,dass Luftströme nebeneinanderverlaufen, und zwar unter Verwendungsich zur wärmeren Lufthinabschrägender Rohre. Alternativ dazukönnen Luftströmeübereinandergeordnet werden, wobeisich der wärmere Luftstrom untenbefindet. Diese Möglichkeiten, imZusammenspiel mit der Flexibilität beiden Abmessungen, die demLeitungssystem oder der Lüftungseinheit angepasst werden, machen Wärmerohre zur idealen Lösung fürdie Wärmerückgewinnung.

GRUNDLEGENDER VERGLEICH VON WÄRMETAUSCHERN

Für Anwendungen zur Wärmerückgewinnung stehen viele Arten von Wärmetauschern zur Verfügung.Allerdings besitzt jeder Wärmetauschertyp gewisse Vor- und Nachteile:

KREISLAUFVERBUND-SCHLANGEN sind zwar verhältnismäßig kostengünstig, aber ihr Betrieb erforderteinen Pumpensatz und einen Ausdehnungsbehälter. In Kaltklima eingesetzte KV-Systeme müssen zurVerhinderung von Frostschäden mit Frostschutzmittel gefüllt werden. Dennoch stellen sie die beste Lösungfür „separate“ Luftströme dar.

PLATTENWÄRMETAUSCHER erweisen sich als recht effizient, sind jedoch sperrig, teuer und sehr schwerzu reinigen. Ferner kann sich Kondensat in ihnen ansammeln, was das Wachstum von Schimmel nach sichzieht.

WÄRMERÄDER sind nicht nur wartungsintensiv und anfällig für Kreuzkontamination, sondern leiten auchKondensat nicht einwandfrei ab.

Einzig Wärmerohre bieten alle Vorteile in Kombination: keine beweglichen Teile, hohe Effizienz, geringerLuftdruckabfall, problemlose Kondensatableitung, kein direkter Energiebedarf und kein Auftreten vonKreuzkontamination. Darüber hinaus sind Wärmerohre erwiesenermaßen langlebig und praktischwartungsfrei.

SPC WÄRMEROHRE – MERKMALE UND VORTEILE:1) erhältlich in großer Auswahl an Rippen- und Mantelmaterialien2) verfügbar in vertikaler, horizontaler und planer Ausrichtung3) lieferbar in durchgängigen Größenbereichen, passend zur Lüftungsanlage oder zum Leitungssystem4) gefertigt aus einer kontinuierlichen Rippenkonstruktion zwecks Maximierung der vorhandenen

Wärmeübertragungsfläche5) aufgebaut aus vielen individuellen Schleifen, um einen absolut zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten,

und6) schnell geliefert dank eines engagierten Design- und Vertriebsteams, das eine ausgezeichnete

Kundenbetreuung garantiert

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FALLBEISPIEL

In der nachstehenden Tabelle werden jährliche Daten nach dem Bin-Verfahren verwendet, um die Energie- und Kosteneinsparungen präzise vorherzusagen, die sich als Ergebnis einer Integrierung von SPCWärmerohren zur Wärmerückgewinnung erzielen ließen. Als Beispiel werden Wetterdaten für Berlinangeführt, und es wird die Installation der Wärmerohre innerhalb eines Ventilationssystems vorausgesetzt,das sich in kontinuierlichem Betrieb befindet. Über dieses Beispiel hinaus sind SPC Ingenieure in der Lage,ähnliche Daten für jede beliebige spezifische Anwendung vorzulegen.

• Die Analyse beruht auf jährlichen Daten für eine Anwendung, bei der von einem ganzjährigen Rund-um-die-Uhr-Betrieb in Berlin ausgegangen wird.

• Angenommen wird ein ausgewogener Wechsel zwischen Zu- und Abluft, der in diesem Beispiel mit 5 m3/s beziffert wird.

• Der Wirkungsgrad des Wärmerohrs wird mit 60% angegeben, ausgehend von einem Wärmerohr mit einer Tiefe von acht Reihen, das bei einer Anströmgeschwindigkeit von 2 m/s arbeitet.

• Unter zusätzlicher Lüfterleistung ist jene Leistung zu verstehen, die mit der Einführung des Wärmerohrsin sowohl den Zu- als auch den Abluftkanal einhergeht.

• Die Lüfterleistung basiert auf einem Widerstand von 100 Pa und einem Lüfter-/Antriebs-/Motorwirkungsgrad von 65%.

• Die zurückgewonnene Nettoenergie entspricht der Differenz zwischen der zurückgewonnenen Gesamtwärme und der zusätzlich verbrauchten Energie.

• Bezogen auf Energiekosten von 0,12 Euro/kWh beläuft sich die jährliche Einsparung an Betriebskosten auf 59869 Euro.

• Die bis zur Betriebsbereitschaft anfallenden Kosten (technische Planung, Materialbeschaffung, Montage,etc.) für das Wärmerohr betragen annähernd 24000 Euro, woraus sich ein Amortisationszeitraum von unter sechs Monaten ergibt.

Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Wärmerückgewinnung

Temperaturbereich (°C) der Außenluft Mittlere Außen-

temperatur (°C)

Stunden

pro Jahr

Lüftungsvolumen-

strom (m /s)

Abluft-

temperatur (°C)

Wärmerohr-

wirkungsgrad (%)

Wärmerück-

gewinnungsrate (kW)

Insg. zurückgewonnene

Wärme (kWh)

Zusätzlich benötigte

Lüfterleistung (kW)

Zusätzlich verbrauchte

Lüfterenergie (kWh)

Zurückgewonnene

Nettoenergie (kWh)

29,4 bis 32,2 30.8 14 5.00 23 60 0.0 0 1.8 26 -26

26,7 bis 29,4 28.1 31 5.00 23 60 0.0 0 1.8 57 -57

23,9 bis 26,7 25.3 118 5.00 23 60 0.0 0 1.8 218 -218

21,1 bis 23,9 22.5 252 5.00 23 60 1.8 454 1.8 465 -12

18,3 bis 21,1 19.7 557 5.00 23 60 11.9 6617 1.8 1028 5589

15,6 bis 18,3 17.0 869 5.00 23 60 21.6 18770 1.8 1604 17166

12,8 bis 15,6 14.2 1234 5.00 23 60 31.7 39093 1.8 2278 36815

10,0 bis 12,8 11.4 1200 5.00 23 60 41.8 50112 1.8 2215 47897

7,2 bis 10,0 8.6 780 5.00 23 60 51.8 40435 1.8 1440 38995

4,4 bis 7,2 5.8 1155 5.00 23 60 61.9 71518 1.8 2132 69385

1,7 bis 4,4 3.1 1147 5.00 23 60 71.6 82171 1.8 2118 80054

-1,1 bis 1,7 0.3 838 5.00 23 60 81.7 68481 1.8 1547 66934

-3,9 bis -1,1 -2.5 382 5.00 23 60 91.8 35068 1.8 705 34362

-6,7 bis -3,9 -5.3 137 5.00 23 60 101.9 13958 1.8 253 13705

-9,4 bis -6,7 -8.0 34 5.00 23 60 111.6 3794 1.8 63 3732

-12,2 bis -9,4 -10.8 12 5.00 23 60 121.7 1460 1.8 22 1438

Jährliche Energieeinsparung 415759

rwendetes Umrechnungsverhältnis: 1,2 / £1)

EINSPARUNG in EURO 59,869

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Bei Anwendung auf HLK verschaffen Wärmerohre eine signifikante Steigerung der Entfeuchtung und eineerhöhte Qualität der Innenluft. Der zusätzliche Nutzen der Energieeinsparung entsteht in vielen Situationen,insbesondere dort, wo Nachheizung notwendig ist. In Abhängigkeit von gewissen Bedingungen sindWärmerohre in der Lage, die mittels des Kühlers einer Klimaanlage entfernte Feuchtigkeitsmenge zuverdoppeln.

Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Entfeuchtung

Durch kreislaufartige Kopplung von Wärmerohren in Abschnitten vor und nach dem Kühler (wie in obigerDarstellung) wird dem Luftstrom Wärme entzogen, bevor er auf den Kühler trifft. Diese passive Vorkühlungder Luft bedeutet, dass ein geringeres Maß an sensibler Kühlung durch den Wärmetauscher erforderlich istund eine größere latente Kapazität sowie eine höhere Entfeuchtungsfähigkeit zur Verfügung stehen. Die nun„überkühlte“ Luft strömt durch den Nachheizungsabschnitt des Wärmerohrs, wobei die Luft auf eine zurBelüftung angenehme Temperatur gebracht wird.

Diese kostenlose Nachheizung wird durch die selbe Wärmeenergie geleistet, die aus dem eintretendenLuftstrom absorbiert wurde. Im Falle einer Frischluftbehandlung lassen sich Wärmerohre einsetzen, um dieeinströmende Außenluft vorzukühlen, bevor sie durch den Kühler gekühlt und entfeuchtet wird, und umdanach die Luft auf die „neutrale“ Belüftungstemperatur zu heizen.

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Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Entfeuchtung

DER EINSATZ VON WÄRMEROHREN IN KLIMAANLAGEN

Der Kühler in der standardmäßigen Klimaanlage leistet sowohl sensible als auch latente Kühlung. Dasfolgende Diagramm erläutert, in welcher Weise das Wärmerohr eine Vorkühlung vor dem Kühler erbringt.Diese erhöht die latente Kühlfähigkeit des Wärmetauschers, bevor das Wärmerohr die Luft wieder aufangenehme Bedingungen heizt.

Die Verwendung von Wärmerohren wird die latente Kühlkapazität unter Senkung von Kosten steigern.

NUTZEN UND KOSTENVORTEILE

Abgesehen von den obigen indirekten Kostenersparnissen weisen Wärmerohre keine beweglichen Teile auf,die zu Bruch gehen oder verschleißen, und sie sind nahezu wartungsfrei. Aufgrund der einfachenBeschaffenheit der Wärmerohre besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sie länger halten werden als dieKlimaanlage selbst.

Da der Kühler weniger Arbeit zu verrichten hat, ist seine Größe gegebenenfalls reduzierbar. Ferner brauchtdas Wärmerohr keinerlei externe Energie, so dass es gewissermaßen umsonst arbeitet. Dadurch lassen sichsehr kurze Amortisationszeiten erzielen.

KÜHLERNACHHEIZUNGSWÄRMEROHR

TROCKENKUGELTEMPERATUR (oC)

VORKÜHLUNGSWÄRMEROHRFE

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RELATIVE FEUCHTIGKEIT (% HR)

KUEHLUNG MITTELS WAERMEROHRIM H-X DIAGRAMM

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Wärmerohre zur Wärmerückgewinnung und Entfeuchtung

Informationsmaterial / Präsentationen

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Die Verwendung von Wärmerohren für verbesserte Entfeuchtungs-,Wärmerückgewinnungs- undQuellluftsysteme ist im englischsprachigen SPC Angebot an „Application Notes“ im Detail erläutert. FallsSie eine Kopie wünschen, setzen Sie sich bitte mit unserem Team für technischen Vertrieb in Verbindungoder laden Sie sie unentgeltlich von unserer Website herunter.

SOFTWARE

Bei SPC ist eine Palette englischsprachiger Software, mit deren Hilfe der Kunde selbst die richtige Anlageauswählen kann, unentgeltlich erhältlich. Diese Software steht auf unserer Website www.spcoils.co.uk zumkostenlosen Download oder auf CD-ROM zur Verfügung. Zusätzlich zur Auswahlhilfe beinhaltet sieBerechnungen von Amortisationszeiträumen, wie in den nachstehenden Beispielen dargestellt:

PRÄSENTATIONEN

SPC ist in der Lage, eine detaillierte Präsentation über die Vorteile von Wärmerohren und deren Einsatz inder HLK-Industrie anzubieten.

Sollten Sie weitere Einzelheiten wünschen, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

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Partner der S & P Coil Products Limited für den exklusiven Vertrieb

S & P Coil Products LimitedSPC House, Evington Valley Road, Leicester LE5 5LUTel: +44 (0)116 249 0044 Fax: +44 (0)116 249 0033email: spc@spcoils.co.ukwww.spcoils.co.uk

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