ti uponor kuehlbalken 1060181 02 2013
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COMPACTLINEPA S S I V E K Ü H L B A L K E N
F Ü R G E W E R B L I C H G E N U T Z T E
G E B Ä U D E
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Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung und Energiegewinnung – mit Zent-Frenger alles aus einer Hand
Heiz- und Kühldecken Betonkernaktivierung Sonstige Systeme und Erweiterungen
VARICOOL BATISO
Heiz- und Kühldecken, Metall
VARICOOL Spectra
Heiz- und Kühldecken, Gipskarton
VARICOOL UNI
Gebäudetemperierung
GEOZENT
GEOZENT Basic
GEOZENT Profi
Energiebereitstellung
Erdwärmesonden
Energiepfähle
Energiegewinnung
Erdwärmekollektoren
Geothermische Grundwasserbrunnen
COMPACTLINE Kühlbalken
TENNO Heiz-/Kühlwände
BATISO Basic
BATISO Plus
BATISO Air
BATISO Connect
Heiz- und Kühldecken, Hochleistung
VARICOOL Softline 4
VARICOOL Opti Y
Heiz- und Kühldeckenelemente
VARICOOL Spectra
VARICOOL Velum
QUELLO Luftauslässe
Gebäudetemperierung
Zent-Frenger Flächensysteme, wie Heiz- und Kühldecken sowie Betonkerntemperierung, sind als führende Technologien zur Raum-temperierung seit mehr als 50 Jah-ren im Markt etabliert. Die zahl-reichen technischen Entwicklungen haben uns zu einem Pionier fort-schrittlicher Gebäudesystemtechnik gemacht.
Energiegewinnung
Als ideale Basis für eine nach-haltige, ökologische und höchst wirtschaftliche Versorgung von gewerblichen Immobilien mit thermischer Energie verfügt Zent-Frenger über langjähriges Know-how in der Anwendung von Erdwärmesonden, Energiepfählen, Erdwärmekollektoren und geo-thermischen Grundwasserbrunnen.
Energiebereitstellung
Für gewerblich genutzte Gebäude haben wir eine geothermische Großwärmepumpe als anschlussfer-tige Energiezentrale mit integrierter Systemhydraulik entwickelt: Die multifunktionale Wärmepumpe erzeugt nach Bedarf gleichzeitig Heiz- und Kühlenergie und wird nach den individuellen Erfordernis-sen in Modulbauweise anschluss-fertig hergestellt.
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Systembeschreibung/Einsatzbereiche ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4 COMPACTLINE Kühlbalken ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5 Hinweise zur Einbauposition •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6 Auslegung •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7 Technische Merkmale ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 10
COMPACTLINE
Alle rechtlichen und technischen Informationen wurden nach bestem Wissen sorgfältig zu sammengestellt. Fehler können wir dennoch nicht vollständig ausschließen und hierfür keineHaftung übernehmen. Das Werk ist einschließlich aller seiner Teile urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der durch das Urhebergesetz zugelassenen Ausnahmen ist ohne Zustimmung der Zent-Frenger GmbH nicht gestattet. Insbesondere Vervielfältigungen, der Nachdruck, Bearbeitungen, Speicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen, Über-setzungen und Mikroverfi lmungen behalten wir uns vor. Technische Änderungen vorbehalten.
Copyright 2012Zent-Frenger GmbH, Heppenheim
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COMPACTLINE – passive Kühlbalken für gewerblich genutzte Gebäude
Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
Systembeschreibung/Einsatzbereiche
Die passiven Kühlbalken (Kühlkon-vektoren ohne Zuluft) des Modells COMPACTLINE werden zur Abfuhr von hohen Wärmelasten bzw. zur
Klimatisierung von gewerblich genutzten Gebäuden eingesetzt, wie z. B.: Büros Banken Hotels Restaurants Einkaufszentren Produktions- und Messehallen
Durch die modulare Bauweise und die variable Gestaltung sind die Kühlbalken sowohl für Neubauten als auch für die Installation in bereits bestehende Gebäude ideal geeignet.
Kühlbalken werden mit gekühltem Wasser in geschlossenen Kreisläufen betrieben und sind daher energie-effi zienter als konventionelle luft-gestützte Klimaanlagen. Passive Kühlbalken funktionieren auf dem Prinzip der freien Konvektion (abgekühlte Luft sinkt nach unten) und benötigen daher keinerlei bewegliche Teile, sodass keine
Geräusche entstehen. Zu den gerin-gen Betriebskosten von Kühlbalken kommen die durch den geringen Materialaufwand sehr niedrigen
Freihängende COMPACTLINE Kühlbalken von Zent-Frenger – architektonisch gut eingefügt
Ihr Plus
Hohe Kühlleistung Geringe Investitions- und
Betriebskosten Angenehmes Raumklima im
Gegensatz zur konventionel-len Klimaanlage
Keine Staubaufwirbelung Keine Geräuschentwicklung Wartungsarm
Funktionsprinzip von passiven Kühlbalken
Investitionskosten – und das bei sehr hoher Kühlleistung.
Je nach Raum- und Deckendesign können die Elemente freihängend oder deckenbündig eingebaut wer-den. Kühlbalken können auch in Kombination mit Kühldecken zur Erhöhung der Kühlleistung einge-setzt werden, und das bei gutem Raumkomfort. Dabei können diesel-ben Kaltwassertemperaturen ver-wendet werden.
Funktionsprinzip der COMPACTLINE Kühlbalken
Passive Kühlbalken funktionieren auf Grund der Schwerkraft der abgekühlten Raumluft im Kühl-balken, welche langsam nach unten in den Aufenthaltsbereich sinkt und der nachströmenden warmen Raumluft in Richtung des Deckenbereiches. Durch diese freie Konvektion der Raumluft entsteht, bei richtiger Position der Kühlbalken, eine Raumluft-walze, die für die hohe Kühlleis-tung von passiven Kühlbalken nötig ist. Der Effekt der Raum-luftwalze wird zusätzlich durch den entstehenden leichten Unter-druck im Kühlbalken verstärkt. Der Unterdruck entsteht durch die kühle Luft im Kühlbalken und saugt dabei die warme Luft aus dem Deckenbereich an.
Decke
Fußboden
Gekühlter Raum
Lamellenwärme-tauscher
Eintritt Wasser
Austritt Wasser
Gewindestangen oder Drahtseile
Nachströmende warme RaumluftFreier Querschnitt (offen),
Lochblech, Streckmetallgitteroder Kunststoffraster (Blende)
Gehäuse
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Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
COMPACTLINE Kühlbalken
Aufbau
Ein COMPACTLINE Kühlbalken besteht aus einem weiß pulverbe-schichteten, verzinkten Stahlblech-gehäuse (abweichend Typ PAO – unlackiert, optional schwarz) mit innenliegendem Wärmeübertrager bestehend aus einem Aluminium-Lamellenpaket und integriertem Kupferrohrmäander. Die Kühlbalken sind mit drei unterschiedlichen Blenden erhältlich. Somit ist der Luftaustritt nach architektonischen Anforderungen wählbar.
Kühlbalken mit Blende und StirnblechenKühlbalken mit Blende und Stirnblechen werden hauptsächlich
Detail eines Kühl-balkens – qualitativ hochwertige Verar-beitung
Typ PAO – Kühlbalken ohne Blende und ohne Stirnbleche
Typ PAR – Kühlbalken mit Kunststoffraster-gitter als BlendeKunststoffrastergitter: Wabe 13 x 13 mm,freier Querschnitt ca. 80 %
Typ PAH – Kühlbalken mit Lochblech als BlendeLochblech: Lochung Rv 4-5 – Rundloch Ø 4 mm, Abstand 5 mm, Lochung versetzt, freier Querschnitt ca. 58 %
Typ PAS – Kühlbalken mit Streckmetallgitter als BlendeStreckmetallgitter: Masche 22/12/2,5/1,5 mm, freier Querschnitt ca. 58 %
Kühlbalkentypen
Kühlbalken ohne Blende und ohne StirnblecheKühlbalken ohne Blende und Stirn-bleche werden dort eingesetzt, wo sie entweder nicht sichtbar sind (z. B. oberhalb luftdurchlässiger Decken zur Unterstützung von Kühldecken) oder wo die Optik eine untergeordnete Rolle spielt (z. B. freihängend in Produktionshallen).
in Büroräumen eingesetzt. Dabei erfolgt der Einbau entweder deckenbündig oder frei im Raum hängend.
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Hinweise zur Einbauposition von COMPACTLINE Kühlbalken
Wenn Kühlbalken frei im Raum positioniert werden, sollte der Abstand zur Rohdecke mindestens ein Viertel der Balkenbreite betra-gen. Bei der Anordnung von Kühl-balken in der Nähe von Wänden sollte der lichte Abstand zwischen Rohdecke und Kühlbalken mindes-
Die Kühlbalken sollten so angeordnet werden, dass sich keine Arbeitsplätze
Kühlbalken parallel zur gegenüberliegenden warmen Außenfassade
Freie Installation unter der Decke Einbau in die Zwischendecke mit Luft-durchlass
Einbau in geschlossene Decke – Strömung durch Schlitze
Kühlbalken rechtwinklig zur warmen Außenfassade
tens die Hälfte der Balkenbreite betragen. Bei deckenbündigem Einbau (in abgehängte Decken) sind Rückströmfl ächen in der Unterdecke vorzusehen. Der Rück-strömquerschnitt dieser Flächen (freier Querschnitt zur Nachströ-mung der zu kühlenden Luft) sollte
direkt darunter befi nden. Dadurch ist sichergestellt, dass die absinkende
Anordnung unter der Decke
Empfohlene Anordnung im Raum
mind. 30 % der Gesamtkühlfl äche (L x B des Kühlbalkens) betragen. Der Rückströmquerschnitt kann dabei dem freien Querschnitt der luftdurchlässigen abgehängten Decke bzw. dem umlaufenden Zuströmquerschnitt des Kühlbal-kens entsprechen.
kühle Luft den Raum mit maximaler Behaglichkeit für den Nutzer kühlt.
B
mind. 0,25 x B
mind. 2 x B
mind. 0,5 x B
B
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Auslegung
Kühlleistung nach EN 14518
Die Kühlleistungswerte der COMPACTLINE Kühlbalken Typ PAO und Typ PAR mit einer Gehäu-sehöhe H = 150 mm können aus Diagramm 1 entnommen werden. Die Leistung in Watt pro Meter (Lamellenpaketlänge) wird in Abhängigkeit der Temperaturdiffe-renz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raum-lufttemperatur abgelesen.
Leistungsreduktion auf abgelesene Diagrammwerte für andere COMPACTLINE Kühlbalken typen und -ausführungen.
Typ Gehäusehöhe[mm]
Leistungsreduktion[%]
PAH 150 3
PAS 150 3
PAO 100 13
PAR 100 13
PAH 100 16
PAS 100 16
Läng
enbe
zoge
ne K
ühlle
istu
ng [
W/l
fm]
Lam
elle
npak
etlä
nge
Temperaturdifferenz (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur) [K]
0
600
100
300
500
200
400
4 125 6 7 8 9 10 11
Breite 605 mm
Breite 455 mm
Breite 305 mm
Breite 155 mm
Diagramm 1: COMPACTLINE Typ PAO und Typ PAR mit H = 150 mm – längenbezogene Kühlleistung nach EN 14518
Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
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Diagramme zu Druckverlust-berechnung
Diagramm 2:Wasservolumenstrom
Diagramm 3:Druckverlust des Lamellen-pakets pro lfm
Diagramm 4:Druckverlust der Formteile eines Kühlbalkens
Was
serv
olum
enst
rom
[l/
h]
Leistung [W]
0
400
50
100
150
250
350
200
300
Temperatur-spreizungWasser
1,0 K
1,5 K
2,0 K
2,5 K
3,0 K
3,5 K
4,0 K
4,5 K
5,0 K
0 1400200 400 600 800 1000 1200
Dru
ckve
rlus
t [k
Pa/l
fm L
amel
lenp
aket
]
Wasservolumenstrom [l/h]
Kühl-balken-breite
605 mm
455 mm
305 mm
155 mm
50 400100 150 200 250 300 3500
10
1
2
3
5
7
4
6
8
9
Zus
ätzl
iche
r D
ruck
verl
ust
[kPa
/Bal
ken]
Wasservolumenstrom [l/h]
Kühl-balken-breite
605 mm
455 mm
305 mm
155 mm
50 400100 150 200 250 300 3500
3
0,5
1
1,5
2,5
2
Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
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Diagramm 5:Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Kupferrohrmäander
Auslegungsbeispiel
Gegeben bzw. gewünscht:Raumlufttemperatur ϑ
i = 26 °C
Vorlauftemperatur ϑVL
= 17 °CRücklauftemperatur ϑ
RL = 19 °C
Gehäusehöhe H = 150 mmKühlbalkenbreite B = 455 mmKühlbalkenlänge L = 2.000 mm
Ermittlung:Temperaturdifferenz Δϑ = Raumlufttemperatur ϑ
i – mittlere Medientemperatur
Δϑ = ϑi – (ϑ
VL+ ϑ
RL)/2 = 26 °C – (17 °C + 19 °C) / 2 = 8 K
Aus Diagramm 1: Spez. Kühlleistung q̇ = 251 W/lfm Lamellenpaketlänge LP = L – 150 mm = 2.000 mm – 150 mm = 1.850 mm Kühlleistung des Kühlbalkens Q = q̇ · LP = 251 W/lfm · 1,85 m = 464 WAus Diagramm 2: Volumenstrom V = 200 l/hAus Diagramm 3: Spez. Druckverlust Δp = 2,2 kPa/mAus Diagramm 4: Druckverlust ΔP Formteile = 0,6 kPa/Balken Gesamter Druckverlust ΔP = Δp · LP + ΔP Formteile = 2,2 kPa/m · 1,85 m + 0,6 kPa = 4,67 kPaAus Diagramm 5: Strömungsgeschwindigkeit = 0,42 m/s
Ergebnisse:Kühlleistung Q = 464 WVolumenstrom V = 200 l/hDruckverlust ΔP = 4,67 kPaStrömungsgeschwindigkeit w = 0,42 m/s
Strö
mun
gsge
schw
indi
gkei
t [m
/s]
Wasservolumenstrom [l/h]
50 400100 150 200 250 300 3500
0,8
0,2
0,4
0,6
Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
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Gehäuse Verzinktes Stahlblech 1 mmStandard-Oberfl äche Typ PAO – unlackiert, optional schwarz
Typen PAH, PAS, PAR – weiß (RAL 9010) seidenmatt, weitere RAL-Farbtöne auf Anfrage
Standard-Abmessungen
Gehäuse Länge L 1.000 bis 4.000 mm in 250 mm SchrittenBreite B 155/305/455/605 mm
Höhe H 100/150 mm (ohne Befestigungsschiene) Länge Lamellenpacket L abzüglich 150 mm
Kupferrohr Außendurchmesser da = 15 mm, Rohrwandstärke s = 1 mm, Anschlussstutzen mit Halterille für Steckverbindung
Bei Kühlbalkenbreite 155 mm – Anschlussstutzen mit 90°-Bögen, ohne Neigung nach innen Bei Kühlbalkenbreiten 305/455/605 mm – Anschlussstutzen mit 90°-Bögen, 45° nach innen geneigt
Anschluss Anschluss bei allen Typen auf einer Seite Bei Kühlbalkenbreite 155 mm – Anschluss an Oberseite mit Winkel-Steckverbindern
Bei Kühlbalkenbreiten 305/455/605 mm – Anschluss an Oberseite mit geraden oder Winkel-Steckverbindern
Abhängung Hakenprofi l, Gewindestangen M8 oder DrahtseilabhängungZubehör Flexschläuche mit geraden oder Winkel-Steckverbindern, DN = 15 mm
Technische Merkmale
Material und Oberfl äche
Konstruktionsdetails
L L1 L2 L3 L4
1000 850 – – –
1250 1100 – – –
1500 1350 – – –
1750 780 820 – –
2000 905 945 – –
2250 1030 1070 – –
2500 1155 1195 – –
2750 1280 1320 – –
3000 950 950 950 –
3250 1035 1035 1030 –
3500 1120 1120 1110 –
3750 1210 1210 1180 –
4000 955 955 955 985
B
A
Detail A Detail B
15 b
ei B
= 1
55,
sons
t 25
40
HBL
55L2 ... L4L1
95
40
10
25
30 8,5Bei B = 155 mmAnschlüsse vertikal
Bei B = 305, 455, 605 mmAnschlüsse 45° geneigt
Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
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Empfohlene Kühlwassertemperatur 16 °C Empfohlener Druckabfall max. 25 kPa Empfohlene Strömungsgeschwindigkeit max. 0,6 m/s
Betriebsbedingungen
Betriebsgewicht und Wasserinhalt
Breite in mm Gewicht in [kg/lfm] Wasserinhalt [L/lfm]PAO PAH + PAR PAS
155 4,4 4,9 5,3 0,3
305 7,0 8,0 8,7 0,8
455 8,5 10,0 11,0 1,2
605 9,9 10,5 13,3 1,6
Hinweis:Kondensatbildung ist zu vermeiden!
Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken
www.zent-frenger.de
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Zent-Frenger GmbH
Zentrale / Niederlassung MitteSchwarzwaldstraße 2D-64646 HeppenheimT +49 (0)6252 7907-0F +49 (0)6252 7907-31E [email protected]
Niederlassung NordBüro HamburgBuxtehuder Straße 112bD-21073 HamburgT +49 (0)40 7004017-0F +49 (0)40 7004017-9E [email protected]
Niederlassung SüdBüro StuttgartMaybachstraße 7D-71229 LeonbergT +49 (0)7152 93993-0F +49 (0)7152 93993-1E [email protected]