nv-calc ist für Planer zur Berechnung der natürlichen- und Hybridlüftung bestimmt, d.h. der natürlichen und mechanischen Lüftung in derselben Halle. Das iterative Programm ist hauptsächlich für Industriehallen geeignet, in denen durch den technologischen Prozess große Wärmemengen entstehen. Der durch die Wärmequelle erzeugter thermischer Auftrieb bildet dann den „Motor“ für die Lüftung, die vom Wind kaum beeinflusst werdenkann.
Die Eingabedaten für das Programm sind die Wärmelasten in der Halle, die Parameter der Zu- und Abluftöffnungen, sowie die der geplanten Geräte. Das Programm berechnetdann die Lufttemperatur unter dem Dach, die Mengen und Geschwindigkeiten der durchjedes Gerät strömenden Luft, nicht zuletzt auch das Niveau der neutralen Druckzone. Im Programm kann ein Anteil der mechanischen Zwangslüftung sowie auch der Windeinfluss berücksichtigt werden.
Die Durchführung von Berechnungen für unterschiedliche Außentemperaturen, z.B. alle 5°C, bietet dem Lüftungsplaner eine fertige Grundlage für die Erstellung von Anforderungen der automatischen Steuerung.
nv-calc ist dreisprachig aufgebaut: Polnisch, Englisch und Deutsch. Zwischen den Sprachen kann beliebig gewechselt werden und in jeder Sprache kann ein Bericht mit allen Daten und einer schematischen Gebäudezeichnung erstellt werden. Es ist möglich das Programm z.B. auf deutsch zu bedienen und anschließend den Bericht in einer anderen Sprache ausdrucken.
Ihre Aufgabe ist:
- die Lüftungsberechnungen für Industriehallen, in der erhebliche Wärmemengen in den Innenraum abgegeben werden, schnell und genau durchzuführen;
- die Luftströme zu ermitteln, die zur Aufrechterhaltung der geforderten Temperaturen im Arbeitsbereich und unter dem Hallendach erforderlich sind;
- die Anzahl und die erforderlichen Parameter der Zulufteinrichtungen (in der Regel Wetterschutzgitter mit und ohne Schalldämpfer) und der Abluftvorrichtungen (in der Regel natürliche Windleitflächenlüfter) zu ermitteln;
- eine natürliche, mechanische oder gemischte Lüftung zu planen;
- die Lage der Druckausgleichszone des Gebäudes zu prüfen;
- einen PDF-Ausdruck des Berechnungsberichts zu erhalten, den Sie in Ihr Projekt aufnehmen können;
- Daten für Richtlinien für die Steuerung zu erhalten;
Planung der natürlichen- und Hybridbelüftung in neu entstehenden Gebäuden.
Achtung! Das Programm nv-calc (NaturVents-calc) ist nicht für die Auslegung von natürlichen Belüftung in Wohnhäusern und Bürogebäuden geeignet.
Das Programm nv-calc (NaturVents-calc) – Wofür wird es verwendet?
Das Webseiten basierte Programm nv-calc ist für die Planung der natürlichen- und Hybridlüftung in Industriehallen geeignet. Hier geht es hauptsächlich um die Belüftung von Glashütten und metallverarbeitenden Betrieben, Energieerzeugungsanlagen, Müllverbrennungsanlagen usw. Alle diese Anlagentypen haben das gemeinsame Merkmal, dass sie eine erhebliche Wärmemenge an das Gebäude abgeben.
Technisch und wirtschaftlich lässt sich zurzeit diese Abwärme nicht sinnvoll nutzen. Das Programm nv-calc ist daher ein innovatives Werkzeug, um die natürliche Lüftung so auszulegen, dass nur so viel Wärme wie nötig abgeführt wird und dadurch Energie (Gas, Strom usw.) eingespart wird.
Für den Planer einer natürlichen Lüftung in der Industrie ist das Programm nv-calc ein sehr effektives Planungsinstrument. Schnell lassen sich die grundlegenden Berechnungen für die Belüftung eines Stahlwerks oder einer ähnlichen Anlage innerhalb kürzester Zeit durchführen.
Die Auslegung der industriellen Belüftung in solchen Einrichtungen beinhaltetim Allgemeinen die Bestimmung der aerodynamisch wirksamen Fläche der Zuluftjalousien an den Wänden und Windleitflächenlüfter im Dach, um sicherzustellen, dass die Temperaturen im Arbeitsbereich zufriedenstellend sind und die Höchsttemperatur unter dem Dach nicht überschritten wird. Diese Bedingungen müssen zu allen Jahreszeiten, d. h. über den gesamten Bereichmöglicher Außentemperaturen, erfüllt werden.
Um die Berechnung mit nv-calc durchzuführen, werden die Abmessungen des neu zu planenden Gebäudes und die im Innenraum freigesetzten Wärmegewinne benötigt. Des weiteren werden die vorgesehenen geometrischen Flächen der Zuluftjalousien und der industriellen Windleitflächenlüfter (zusammen mit den von den Herstellern angegebenen Strömungskoeffizienten cV0 ) und die Höhenkoten ein, indenen diese Geräte eingebaut werden sollen. Das Programm berechnet die Temperatur unter dem Dach und in den gewählten Höhen in unmerklich kürzester Zeit und liefert die Luftdurchsätze und die Druckdifferenz im Verhältnis zum atmosphärischen Außendruck für jede Gruppe von Geräten in einer bestimmten Höhe. Durch sukzessive Korrektur der Lage und der Flächen von offenen Zuluftjalousien und Industriedachlüftern wird die erforderliche Gerätekonfiguration in einigen Schritten erreicht. Dieser Auslegungsprozess für die natürliche Lüftung kann für unterschiedlichen Außentemperaturen wiederholt werden.
Ein wichtiges Merkmal des innovativen Programms nv-calc für Planer von industriellen Lüftungsanlagen ist die Möglichkeit, mechanische Lüftungsanlagen (Zu- und Abluft), die in derselben Halle betrieben werden, in die Berechnungen einzubeziehen. Die Berechnungen können auch für Anlagen mit Wärmetauschern in den Zuluftjalousien durchgeführt werden.
Obwohl nv-calc in erster Linie für die Auslegung von natürlicher und hybrider (natürlicher und mechanischer) Lüftung verwendet wird, kann es auch für rein mechanisch belüftete Gebäude verwendet werden. Mit seiner Hilfe kann die Temperatur- und Druckverteilung für ausgewählte Ebenen in der Halle ermittelt werden. Voraussetzung ist allerdings nach wie vor die Kenntnis der im Gebäude freigesetzten Wärmemenge und eine ausreichend große Hallenhöhe, um die Bildung eines thermischen Auftriebs zu ermöglichen.
Analyse der natürlichen Belüftung in bestehenden Gebäuden.
Achtung! Das Programm nv-calc (NaturVents-calc) ist nicht für die Analyse der natürlichen Belüftung in Wohnhäusern und Bürogebäuden geeignet.
Das Programm nv-calc (NaturVents-calc) – Wofür wird es verwendet?
Mit dem innovativen Programm nv-calc wird ein digitales Modell der natürlichen und hybriden Belüftung von bestehenden Anlagen erstellt, die nachgerüstet werden sollen. Der Plan für die Nachrüstung wird in der Regel durch die Notwendigkeit bestimmt, Energie zu sparen oder die Anlage mit den Produktionsanforderungen und den geltenden Verwaltungsvorschriften in Einklang zu bringen.
Ein gutes Beispiel für den Einsatz von nv-calc zur Nachrüstung der natürlichen Lüftung ist in Glashütten zu finden. Die Hallen in diesen Anlagen sind oft jahrzehntelang in Betrieb, die Lebensdauer eines Glasofens beträgt jedoch nur wenige Jahre. Der Bau einer neuen Schmelzwann wird oft zur Steigerung der Produktionseffizienz genutzt, für die eine ausreichend effiziente natürliche Belüftung vorgesehen werden muss. Mit einem innovativen Werkzeug, der Software nv-calc, kann ein digitales Modell des Objekts erstellt werden.
Einige der in das Modell eingegebenen Daten sind genau – z. B. die gemessenen Temperaturen der Außenluft, der Abluft aus der Halle und in ausgewählten Höhen über dem Boden, ferner die Druckunterschiede zwischen dem Innenraum in der ausgewählten Höhe und dem atmosphärischen Druck draußen. Auch die geometrische Fläche der Abluft kann genau bestimmt werden.
In vielen Fällen müssen die übrigen Parameter anhand der verfügbaren Daten und der eigenen Erfahrung auf diesem Gebiet angenähert werden. Dies gilt vor allem für die Nachströmfläche (dazu gehören nicht nur Zuluftflächen, sondern auch die Nachströmfläche durch Nebenräume und viele andere unkontrollierte Öffnungen, die so genannte Infiltration). Bei Hallen, die mehrere Jahrzehnte alt sind, ist es oft schwierig, dass man Unterlagen über die verwendeten natürlichen Lüftungsanlagen mit den angegebenen aerodynamischen Strömungsbeiwerten cV0 findet.
Die Wärmemenge, die in die Halle abgegeben wird, kann an den Dachlüftungsöffnungen (oder an den Abluftjalousien) gemessen werden, aber das ist nur die Wärme, die durch die natürliche Lüftung entzogen wird. Die Wärme, die durch die Wände und das Dach aus der Halle austritt, kann nicht analytisch berechnet werden, da die Lufttemperaturen in den verschiedenen Höhen der Halle unterschiedlich sind und auch an den verschiedenen Stellen unter dem Dach nicht identisch sein werden.
Im Allgemeinen zielt die angewandte Methodik nicht auf eine exakte Darstellung des Objekts ab, da der Aufwand für die Bestandsaufnahme und eine genaue Wärmebilanz nicht zielführend wäre. Die für den Aufbau des Modells fehlenden Größen und Parameter können jedoch mit der Methode der sukzessiven Annäherung ausgewählt werden, denn der unbestrittene Vorteil von nv-calc ist die extrem kurze Rechenzeit. Mit den oben beschriebenen Messungen, die in der Regel an einem Tag durchgeführt werden können, reichen einige Stunden am Computer aus, um ein Modell der natürlichen Belüftung einer Glashütte oder eines Kraftwerksblocks zu erstellen.
Das daraus resultierende Modell der natürlichen Belüftung einer Glashütte oder eines Metallschmelz- oder Walzwerks wird für Berechnungen für den gesamten Bereich möglicher Außentemperaturen verwendet. Bei der Durchführung der Berechnungen, z.B. alle 5° C im Bereich von -20° C bis +35° C, wählen wir die offene Zuluftfläche (Anzahl der offenen Wandlufteinlässe) und die offene Abluftfläche (Anzahl der offenen Dachlüftungsöffnungen) so aus, dass die erwartete Temperatur im Arbeitsbereich erreicht wird und gleichzeitig die maximal zulässige Temperatur unter dem Dach nicht überschritten wird.
Das Programm nv-calc überprüft den Entwurf hinsichtlich der Anzahl der Lüftungsöffnungen auf dem Dach – zu wenige bedeuten eine Überschreitung der Höchsttemperatur unter dem Dach. Es zeigt auch, ob die Anzahl und die Lage der Wandlufteinlässe über dem Boden richtig sind – wenn die Einlässe beispielsweise in der Druckausgleichszone innerhalb der Produktionshalle liegen, sind sie nicht ausreichend effizient.
Berechnung der natürlichen Lüftung
Programm nv-calc (NaturVents-calc) – Wie funktioniert es?
nv-calc ist ein innovatives webbasiertes Programm (auch bekannt als Webanwendung) für die Planung der natürlichen- und Hybridlüftung in der Industrie. Für jede angegebene Außentemperatur berechnet das Programm zwei Bilanzen:
- die Wärmemenge, die in das Gebäde zugeführt wird (Wärmelast durch die Technologie, Sonneneinstrahlung und Zuluft), diese muss gleich der Wärmemengesein, die aus dem Gebäude abgeführt wird (durch Abluft und Verluste durch Wände und Dach), sowie
- die Masse der dem Gebäude zugeführten Luft muss gleich der Masse der Abluft sein.
Beide Bilanzen werden iterativ mit der Methode der sukzessiven Aproksimation durchgeführt. Spezielle Computerroutinen reduzieren die Anzahl der Iterationen, so dass das Ergebnis der Berechnung auf Knopfdruck in einer für den Benutzer in kürzester Zeit zur Verfügung steht.
Die hohe Geschwindigkeit der Berechnungen ist ein großer Vorteil von nv-calc, da es die Planung von natürlicher und gemischter Belüftung (natürlicheund mechanische Belüftung im gleichen Raum) nach der Methode „versuche and verbessere“ ermöglicht.
Die erforderlichen Daten, die in nv-calc eingegeben werden müssen, sind:
- die Wärmemenge, die durch den technischen Prozess in das Innraum abgegeben wird (korrigiert um die geschätzte Wärme die durch Wände und den Dach durchdringt)
- die geometrischen Abmessungen der Halle (Länge, Breite, Höhe),
- die Anzahl und die geometrischen Abmessungen der Zuluftöffnungen anden Wänden und der Abluftöffnungen im Dach, zusammen mit den von den Herstellern angegebenen aerodynamischen Strömungskoeffizienten cV0
- möglicherweise die Menge und Temperatur der mechanisch zugeführtenLuft und/oder die Menge der mechanisch abgeführten Luft.
Als Ergebnis der Berechnungen erhält der Planer:
- die Temperaturen unter dem Dach und in der Arbeitszone,
- die Höhe der Druckausgleichszone über dem Boden,
- die Größenordnungen der Luftströme, die durch die Gerätegruppen in den verschiedenen Höhen über dem Fußboden fließen,
- die Druckunterschiede auf bestimmten Höhen im Gebäude im Verhältnis zum atmosphärischen Druck draußen.
Dank der hohen Geschwindigkeit von nv-calc erfolgt der Entwurf iterativ in aufeinanderfolgenden Schritten nach der Methode „versuche and verbessere“. Auf diese Weise ist der Entwurfsprozess auch für die Planer leicht zu bewältigen, die gerade erst ihre Berufserfahrung im Bereich der natürlichen Belüftung von großen Industrieanlagen erst aufbauen.