Datenblatt Luftentfeuchter

Beratung, Planung, Projektierung, Bauablauf, Kosten, etc.

Moderator: Amateur

Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Datenblatt Luftentfeuchter

Beitrag von Wühlmaus »

Hi,

ich versuche gerade, mir einen Reim auf die Angaben in den Datenblättern von Luftentfeuchtern zu machen. Im Moment rede ich von Umluft-Entfeuchtern mittels Kompressor und Wärmerückgewinnung. Als Beispiel soll mir der - in diesem Forum mehrfach erwähnte - Kaut 5010 dienen.

In dessen Datenblatt (s. http://www.kaut.de) finde ich u.a. folgende Angaben:

Entfeuchtungsleistung (30°/60%): 52 kg/d
Entfeuchtungsarbeit: 0,57 kW/kg
Leistungsaufnahme: 1,24 kW
Wärmerückgewinnung: 3,50 kW

Die Verdunstung von 1 kg Wasser @27°C entzieht bekanntermaßen dem Gesamtsystem "Schwimmhalle" (=Wasser + Luft) die Verdunstungswärme von 0,677 kWh/kg. Um dieses 1 kg Wasser im Luftentfeuchter wieder aus der Luft zu entfernen, muss eine Entfeuchtungsarbeit von 0,570 kWh erbracht werden. Diese wird vom Entfeuchter in Form von elektrischer Energie aufgenommen. Für 1,24 kWh aufgenommener elektrischer Leistung wird der getrockneten Luft eine Wärmemenge von 3,50 kWh zugeführt. Anders ausgedrückt, führt der Entfeuchtungsprozess für 1 kg Wasser der Luft 0,57 kWh * 3,5 / 1,24 = 1,609 kWh zu. Da dem System aber vorher die Verdunstungswärme 0,677 kWh / kg entzogen wurde, bleibt ein Wärmeüberschuss von 1,609 - 0,677 = 0,932 kWh pro kg entfernten Wassers.

Fazit: Bei der Entfeuchtung von 1 kg Wasser muss ich 0,57 kWh elektrische Energie einsetzen und erhalte neben der Lufttrocknung einen Wärmegewinn von 0,932 kWh. Letztere kann direkt genutzt werden, um die Transmissionsverluste (durch die Hallenhaut nach aussen) auszugleichen.

Habe ich das Datenblatt so weit richtig interpretiert ? Wenn ja, ergibt sich daraus eine interessante Schlussfolgerung. Dasselbe Datenblatt kommt in einem Beispiel zu dem Schluß, dass ein 32m² Becken pro Tag typischerweise 38,4 kg Wasser verdunstet. Wird dieses mit der 5010 vollständig entfernt, dann wird der Halle ein Wärmeüberschuß von 38,4*0,932 = 35,79 kWh/d zugeführt. Dies reicht rein theoretisch, aus um einen Transmissionsverlust von konstant 1,49 kW auszugleichen. Wenn ich meine Halle entsprechend gut wärmedämme, käme ich also rein rechnerisch ohne jede Zusatzheizung (weder Luft noch Wasser) aus.

Voraussetzung: meine anderswo in diesem Forum schon vorgestellte "kleine Wildsau" müsste sicherstellen, dass pro Tag mindestens 38,4 kg Wasser verdunstet werden. :lol: Werden es mehr wird's warm in der Halle. Bleibt's trockener, wird's kälter.

Versteht mich bitte nicht falsch - ich frage nicht, ob das eine vernünftige Auslegung einer realen Schwimmhalle ist. Ich möchte nur wissen, ob ich das Datenblatt und die physikalischen Zusammenhänge richtig interpretiere. (Ich habe allerdings auch schon mal ganz konkret von einem Schwimmbadverkäufer das vollmundige Statement gehört: "Mit Luftentfeuchter brauchen Sie keine Heizung mehr")
Herzliche Grüße
Christoph
Uwe Kreitmayr
Beiträge: 915
Registriert: 16.03.2005, 11:53
Wohnort: Iserlohn

Beitrag von Uwe Kreitmayr »

Hallo Wühlmaus,
wollte ja Andreas den Vortritt lass.

Deine Überlegungen sind richtig. Die Kisten geben verbrachte Energie zurück und heißen nicht Mars.
Als Bonbon gibt es noch Wärme aus Strom.

Frage: was ist im Sommer, draußen 28° und 60% Luftfeuchtigkeit und die Kiste ist fleißig am heizen.

MfG
uwe
Amateur
Beiträge: 333
Registriert: 02.07.2004, 10:14

Beitrag von Amateur »

Hallo Wühlmaus,

Das Ding verflüssigt pro Tag 52 kg Wasser. Das entspricht bei 2256 kJ/kg spezifischer Verdampfungsenergie von Wasser 117,3 MJ in 24 Stunden = 1,36 kW. Dabei nimmt es 1,24 kW elektrische Leistung auf, macht zusammen 2,6 kW Wärmeleistung.

Die 0,57 kWh/kg Entfeuchtungsarbeit berechnen sich einfach aus 1,24 kW elektrische Leistung * 24 Stunden = 29,76 kWh. Das geteilt durch die Entfeuchtungsleistung (52 kg/Tag) ergibt 0,57 kWh/kg

Woher die 3,5 kW Wärmerückgewinnung kommen sollen ist mir unklar. 1,36 kW kommen aus der Verflüssigung und 1.24 kW aus der Steckdose. Die restlichen 900 Watt fallen vom Himmel (perpetuum-mobile)?

An diesen Zahlen sieht man auch wie unwirtschaftlich die Entfeuchtung ist. Das ganze ist effektiv heizen mit Strom. Lüftung mit Wärmerückgewinnung über Wärmetauscher ist wesentlich effizienter. Siehe dazu http://www.paul-lueftung.net/ und dann unter Downloads. Die Fachartikel sind wirklich lesenswert.

MfG.
Andreas
Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Beitrag von Wühlmaus »

Amateur hat geschrieben:Das Ding verflüssigt pro Tag 52 kg Wasser. Das entspricht bei 2256 kJ/kg spezifischer Verdampfungsenergie von Wasser 117,3 MJ in 24 Stunden = 1,36 kW.
Richtig, mit der minimalen Meckerei, dass der Wert 2256 KJ/kG nur für Verdampfung bei 100°C gilt; bei "unseren" Temperaturen liegt der höher: 2441 kJ/kg bei 25°C http://de.wikipedia.org/wiki/Verdampfungsenergie. Für 27°C Wassertemperatur habe ich den Wert 0,677kWh/kg gefunden [SAUNUS, S.71]. Das wären dann 2437 kJ/kg.
Woher die 3,5 kW Wärmerückgewinnung kommen sollen ist mir unklar. 1,36 kW kommen aus der Verflüssigung und 1.24 kW aus der Steckdose. Die restlichen 900 Watt fallen vom Himmel (perpetuum-mobile)?
Nachdem das perpetuum mobile ja nicht patentfähig ist, nennt man es jetzt halt "Wärmepumpe" :lol:
An diesen Zahlen sieht man auch wie unwirtschaftlich die Entfeuchtung ist. Das ganze ist effektiv heizen mit Strom.
Rein physikalisch gesehen ist die Entfeuchtung wahrscheinlich gar nicht so ineffizient. Da aber die kWh Strom 18ct kostet und die kWh Gas "nur" :lol: :lol: :lol: 5ct, hat die WP halt wirtschaftlich gesehen hier keine Chance. Zumal - wie wir ja anderswo schon festgestellt haben, im Sommer ein Wärmeüberschuss entsteht, den man sogar noch vernichten muss. Und das gerade in der Jahreszeit, wo die Sonne kostenlos scheint.
Lüftung mit Wärmerückgewinnung über Wärmetauscher ist wesentlich effizienter. Siehe dazu http://www.paul-lueftung.net/ und dann unter Downloads. Die Fachartikel sind wirklich lesenswert.
Diese Schlussfolgerung reift derzeit auch gerade in meinem Kopf. Habe heute den ganzen Nachmittag an genau diesem Fall herumgerechnet, und bin zu einem Ergebnis gekommen, das so erstaunlich (positiv) ist, dass ich es gar nicht glauben kann. Das muss ich erst nochmal überprüfen, bevor ich mich hier damit lächerlich mache. (Danach wäre selbst eine Lüftung ohne Wärmerückgewinnung noch kostengünstiger als die obige Rechnung für die WP-Lösung...). Werde auch vorher nochmal die von Dir zitierten Artikel lesen.
Herzliche Grüße
Christoph
Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Beitrag von Wühlmaus »

Nachdem ich mich zu Beginn dieses Threads über den Energieverbrauch eines Wärmepumpen-Luftentfeuchters ausgelassen habe, hier nun zum Vergleich meine Doktorarbeit für den Fall der Lüftungsvariante. Dabei beschränke ich mich zunächst mal auf den Fall ohne Wärmerückgewinnung, und das Ergebnis ist schon erstaunlich genug...

Entfeuchtung durch Luftaustausch ohne WRG

Die nachfolgende Berechnung basiert auf dem Mollier-h-x Diagramm für einen Luftdruck von 1013 hPa (=760 torr =760 mmHg). Dieses Diagramm findet sich z.B. unter http://www.bosy-online.de/air2000hxdiagramm.pdf oder http://www.air2000.de/

Prinzipieller Ansatz: 1 m³ Hallenluft (30° C / 60%) wiegt bei 1013 hPa (=760 torr = 760 mmHg) ca. 1,153 kg/m³ und enthält 16,1 g/kg * 1,153 kg/m³ = 18,56 g/m³ Wasser. Diese feuchte Luft wird komplett nach außen abgeführt und durch eine entsprechende Menge kalter Aussenluft (mit geringerem Feuchtegehalt) ersetzt, die vorher durch separat zuzuführende Heizenergie wieder auf Hallentemperatur gebracht wird.

Im Gleichgewichtszustand muss die Ersatzmenge an erwärmter Außenluft ebenfalls wieder ein Volumen von 1m³ bei 1013 hPa haben. Ihre Masse ist aber geringfüfig größer, da trockene Luft schwerer ist als feuchte.

Der Wassergehalt der Ersatzluft hängt stark von den äußeren Umgebungsbedingungen (Temperatur und rel. Feuchte) ab. Im folgenden wird z.B. von 10°C / 60% ausgegangen. Ein m³ Außenluft wiegt bei diesen Bedingungen 1,244 kg und enthält 1,244 kg/m³ * 4,6 g/kg = 5,72 g/m³. Durch die Erwärmung auf die Hallentemperatur 30°C (bei konstantem absoluten Wassergehalt) sinkt die spez. Masse dieser Luft auf 1,160 kg/m³. Demnach genügen 1,16/1,244 = 0,932 m³ kalte Aussenluft, um daraus 1 m³ warme Ersatzluft "herzustellen". Diese enthält noch 0,932 * 5,72 = 5,33 g/m³ Wasser, oder 5,33 / 1,244 = 4,29 g/kg. Nach Erwärmung auf Hallentemperatur hat diese Ersatzluft eine rel. Feuchte von 18,1%. (Dieser Wert ergibt sich aus dem Mollier-Diagramm, wenn man von dem Punkt 10° / 60% senkrecht - d.h. bei konstantem absoluten Wassergehalt - nach oben bis 30°C fährt.)

Insgesamt wird bei diesem Austausch also 1 m³ Hallenluft mit 18,56 g Wassergehalt ersetzt durch 1 m³ erwärmte Aussenluft mit nur 4,29 g. Dies bedeutet eine Entfeuchtung um 18,56 - 4,29 = 14,27 g/m³. Um 1 kg Wasser zu entfernen, müssen demnach 1000/14,27 = 70,1 m³ (bzw. 70,1 * 1,16 = 81,3 kg) Hallenluft ausgetauscht werden.

Der Energiebedarf zum Aufheizen von 1 kg Aussenluft entspricht der Enthalpiedifferenz zwischen Anfangszustand (10°C / 60%) und Endzustand (30°C / 18,1%). Laut Mollier-h-x Diagramm beträgt diese Differenz 19,9 kJ/kg. Um die für 1 kg Entfeuchtungsmenge erforderliche Luftmenge von 81,3 kg zu erwärmen, ist demnach eine Energiemenge von 19,9 * 81,3 = 1.618 kJ/kg erforderlich. Mit 1 J = 1 Ws sind das 1.618 Ws oder 0,449 kWh.

Um mit dem Fall der Wärmepumpe vergleichbar zu bleiben, müssen hier allerdings noch die Verdunstungswärme in Höhe von 0,677 kWh/kg sowie der Strombedarf für die Lüfter berücksichtigt werden. Letzterer wird mit 0,07 kWh/kg etwas niedriger angesetzt, als für nachfolgend diskutierten Fall mit WTG. Damit ergibt sich insgesamt also eine Entfeuchtungsarbeit von
1,126 kWh/kg Wärme, und
0,070 kWh/kg Strom.

Die Energiekosten pro kg Verdunstung betragen dann:
Wärme: 1,126 kWh/kg * 0,05 €/kWh = 0,0563 € / kg
Strom: 0,07 kWh/kg * 0,18 €/kWh= 0,0126 € / kg
-----------------------------------
Gesamtkosten (reine Abluft): 0,0689 € / kg


Für die WP-Entfeuchtung ist anzusetzen:
Strom: 0,57 kWh/kg * 0,18 €/kWh = 0,1026 € / kg
Wärme: - 0,932 kWh/kg * 0,05 ct/kWh = - 0,0466 € / kg
-----------------------------------
Gesamtkosten (WP-Entfeuchtung): 0,0560 € / kg

Selbst ohne WRG ist die Lüftungstechnik also nur moderat teurer als die WP-Technik.

Das kommt mir so erstaunlich vor, dass ich vor weiteren Verfeinerungen (z.B. WRG) erst mal um Feedback bitte, wo in meiner Rechnung denn bitte schön der Fehler steckt ??? Ich habe zwar selbst noch Bedenken bei der vielfachen Umrechnung von Volumina und Massen bei den unterschiedlichen Temperaturen; aber selbst wenn da was schief gegangen ist, kann's nur 10 bis 20% ausmachen. Das Ergebnis bleibt trotzdem erstaunlich.

Und jetzt die Pappnasen aufgesetzt - "Wärmepumpe Alaaf !"
Herzliche Grüße
Christoph
Axel Zdiarstek
Beiträge: 3846
Registriert: 16.02.2004, 19:31
Wohnort: D-14612 Falkensee
Kontaktdaten:

Beitrag von Axel Zdiarstek »

@ herr Dr. wühlmaus,

das ist ja sehr interessant .....

mit freundlichen grüßen
Axel
melpool hilfe
Beiträge: 1195
Registriert: 30.09.2005, 21:39
Wohnort: 31559 Hohnhorst
Kontaktdaten:

Beitrag von melpool hilfe »

Hallo Wühlmaus,

bei einer so deatillierten Rechnung sollten dann auch die Amortisations- und Zinskosten für die Investition einer WP mit einbezogen werden, was dann die WP-Entfeuchtung deutlich teurer macht als die reine Abluftlösung.

Fraglich, ob die Alternative mit Rückgewinnung sich angesichts der auch dabei fälligen Investitionen in Höhe von mehr als 2000,- Euro (hab ich mal gehört) lohnt....

Mir scheint also die reine Abluftlösung die billigste Methode zu sein....

Oder?

MfG Ulli K.
Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Beitrag von Wühlmaus »

@melpool hilfe:

... damit Axel mich dann auch noch zum "Prof. Dr. Wühlmaus" ernennt ? Das wäre einfach zuviel der Ehre ! :D :D :D

Mit den Investitionskosten habe ich da so ein Problem, denn die Sache sieht ja wohl eher umgekehrt aus:
* Ein einfache Entfeuchtungstruhe à la Kaut 5010 oder SET LC 22 dürfte ca. 4-5.000 € kosten.
* Eine Airstream WRC-1 (Kanalgerät) kostet eher das doppelte, und mit der Installation der Lüftungskanäle lande ich (ohne Eigenleistung) weit jenseits der € 20.000.
Mir ist natürlich klar, dass Kanalgeräte immer teurer sind als Truhen - und ich hier somit Äpfel mit Birnen vergleiche - aber für diese beiden Konfigurationen liegen mir nunmal Angebote vor (für ein und dasselbe Projekt!).

Nachdem ich mir schon jetzt sicher bin, dass alles über € 5.000 mein Budget endgültig sprengen wird, denke ich darüber nach, mit einem einfachen Truhen- oder Wandgerät zu beginnen, meinen Technikraum aber so vorzubereiten, dass ich später mal auf ein Kanalsystem umsteigen kann - evtl. sogar ein selbstgebautes, wie Amateur das hier schon vorexerziert hat. http://www.aquapool.de/bb/ftopic194.html

Aber erst mal ein Schritt nach dem anderen, zunächst muss ich mal das inhaltliche Feedback zu meiner obigen Rechenorgie abwarten - ich traue dem Ergebnis nämlich immer noch nicht. (Wie ich Uwe und Alexander inzwischen kenne, rechnen sie sich bestimmt gerade die Finger wund).
Herzliche Grüße
Christoph
Uwe Kreitmayr
Beiträge: 915
Registriert: 16.03.2005, 11:53
Wohnort: Iserlohn

Beitrag von Uwe Kreitmayr »

Hallo wühlmaus,

zum Datenblatt von Kaut.

52 kg/d / 24h/d = 2.16 kg/h

2,16kg * 0,677 kWh/kg = 1,46 kWh

Leistungsaufnahme elekt. 1,24 kW

1,24 + 1,46 = 2,7 kW

Wärmerückgewinnung Kaut 3,5 kW

bleibt eine Diff von rund 800W. :?:

Da 800 W nur bei Sonnenschein vom Himmel fallen, es leider weder ein Perpetuum-Mobile noch eine Energieerzeugungsmaschine gibt, rechnet Kaut wohl noch die Energie hinzu, die aus dem Delta T von 30 ° Raumluft zu xx° der entfeuchteten Luft anfällt.

Anders kann ich mir derzeit die Diff. nicht erklären.

MfG
uwe
melpool hilfe
Beiträge: 1195
Registriert: 30.09.2005, 21:39
Wohnort: 31559 Hohnhorst
Kontaktdaten:

Beitrag von melpool hilfe »

Hallo Wühlmaus,

wenn Deine Rechnung stimmt, ist doch die einzig richtige Folgerung:

Eine Entfeuchtungsanlage mit integrierter Wärmepumpe (wie Kaut oder andere) rechnet sich nie, erst recht kein noch teureres Kanalgerät.

Eventuell ist eine Wärmetauscher-Anlage wie unter
http://www.paul-lueftung.net/
genannt, sinnvoll, aber das käme sehr auf den Preis an / müßte man mal genauer durchrechnen.

Ansonsten ist wohl die reine Abluftlösung am wirtschaftlichsten, mit am wenigsten Arbeit /Service /Reparaturaufwand!

Gruss Ulli K.
Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Beitrag von Wühlmaus »

@uwe
muss wohl so sein. Wärmepumpen können ja mehr Wärme liefern als man elektrisch hineinsteckt, brauchen aber immer irgendwo Temperaturdifferenz. Aber selbst wenn wir dem Datenblatt einfach mal glauben, fällt ja der Vergleich mit dem schlichten Warmluft-Rausblasen ohne jede WRG schon negativ aus.

@ulli
ob Kanalgerät oder nicht, ist wohl mehr eine Frage des Komforts (bei WP-Lösung ist das aber wohl auch eine Frage der Lärmbelästigung). Von Airstream gibt's auch drei Wandgeräte (AWR, MWR, TWR), die die Fortluft direkt durch die Wand nach außen blasen. Da habe ich zwar noch keine Preise gefunden, muss aber viel günstiger sein, da ja die ganze Kanalinstallation entfällt. Zumindest die AWR kommt mit 650 m³/h wenigstens annähernd in die erforderliche Leistungsklasse. (Das mir vorliegende Angebot über die WRC-1 geht von 1000 m³/h aus, was vermutlich eher zu hoch liegt.)

http://www.paul-lueftung.net/ schaut interessant aus. Was mich aber irritiert ist, dass die mit keinem Wort die Anwendung in Schwimmbädern erwähnen. Da muss ich mal sorgfältig abklären ob die Geräte überhaupt für Schwimmhallen geeignet sind. (Habe eine entsprechende Anfrage an Paul laufen)
Herzliche Grüße
Christoph
Uwe Kreitmayr
Beiträge: 915
Registriert: 16.03.2005, 11:53
Wohnort: Iserlohn

Beitrag von Uwe Kreitmayr »

Hallo Christoph (endlich :) )

hatte mich 1998 mit Kaut und Konsorten beschäftigt und damal aus Kostengründen verworfen.
Sind deshalb beim Warmluft rausblasen geblieben.

Heutige Energiepreise bewogen mich das Thema noch mal aufzugreifen.



Ich glaube auf den Einsatz im Hallenbadbereich sind sie bei Paul noch nicht gekommen, Markt ist ja auch nicht so groß.

Andreas hat so ein Ding verbaut, ich warte jetzt auf seine Erfahrungen.

Mein Anruf bei Paul ergab, dass sie keine Probleme sehen nach dem Motto; ist alles aus Kunststoff somit keine Korrosionsprobleme.

Mein Problem ist die Leitungsführung. Wir haben zur Zeit nur einen Abluftkanal. Frischluft kommt durch alle möglichen Löcher.
Für Paul brauchen wir jedoch nur einen Zuluftkanal und dann Verteilleitungen zu den einzelnen Räumen.

Luft gezielt dahin zu bringen, wo sie hin soll ist verdammt schwierig.
Geringste Druckunterschiede reichen um Strömungen umzukehren.

Welche Nebenräume planst du, Sauna, WC usw.?


MfG
uwe
Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Beitrag von Wühlmaus »

Hallo Uwe,

ja, den Beitrag von Andreas bzgl. Paul habe ich auch gelesen.

Ein prinzipielles Problem der Abluft mit WRG scheint das Einfrieren zu sein. Eine besonders dubiose Lösung hat man bei Airstream für das Modell AWR gefunden: Bei +5°C Aussentemperatur schaltet das Ding ab und geht auch von selbst nicht wieder an; man muss erst einen extra Taster betätigen. Tolle Lösung für jemand, der 14 Tage in den Winterurlaub fahren will...

Bei Paul hat man sich immerhin etwas mehr Gedanken gemacht (Drehzahlreduktion bei Frostgefahr, Defrosterheizung, Erdwärmetauscher), aber das Grundproblem "Einfrieren" bleibt. Das sehe ich als den einzigen wirklich klaren Nachteil für Abluft mit WRG.

An Nebenräumen plane ich nicht so arg viel. Generell bleibt an einer Stirnseite des Beckens ein 2,30 x 6,00 m großer freier Bereich; davon soll in einer Hallenecke ein minimaler Windfang mit Schuhablage entstehen (ca. 1x1,50m), in der anderen Ecke ein ebenso großer Bereich für Dusche und WC (Diese beiden wollen wir eigentlich nur durch Milchglas o.ä. von der Halle abtrennen, also kein echter Nebenraum). Zwischen beiden bleiben dann noch 4 x 2,30 für eine bescheidene Sitzecke am Fenster. That's it. Eine Sauna haben wir bereits im Keller, bleibt so. Generell wollen wir möglichst wenig Halle für viel Schwimmbecken (Kosten, Gartenfläche).
Herzliche Grüße
Christoph
Amateur
Beiträge: 333
Registriert: 02.07.2004, 10:14

Beitrag von Amateur »

Hallo,

hier hat sich ja richtig was getan. Dann will ich meinen Senf auch noch dazu tun.

Zur Entfeuchtungsberechnung:

Bei diesen Berechnungen bleibt man am besten konsequent bei der Masse, um sich das dauernde hin- und herrechnen zu ersparen. Masse ist das einzige, was bei Gasen konstant ist. Für ein geschlossenes System im stationären Zustand gilt Masseerhaltung. Ein kg Luft rein heißt ein kg Luft raus. Für Volumenströme gilt das nicht.

Mit den Daten von Wühlmaus gerechnet ergibt sich folgendces Bild. Es gibt drei Luftzustände, deren Werte man aus dem hx Diagramm ablesen kann (Temperatur; relative Feuchte; absolute Feuchte; Enthalpie):

Außen kalt (AK): 10 °C; 60 %; 4,6 g/kg; 21,5 kJ/kg
Halle warm, trocken (WT): 30°C; 18,1%; 4,6 g/kg; 41,5 kJ/kg
Halle warm, feucht (WF): 30°C; 60%; 16,1 g/kg; 70,5 kJ/kg

Um die benötigte Luftmasse zur Entfeuchtung von 1 kg Wasser zu rechnen teilt man 1kg durch die Differenz der absoluten Feuchte zwischen WF und WT:

1kg / (16,1 g/kg - 4,6 g/kg) = 86,96 kg.

Man muss also 86,9 kg Luft durch die Halle blasen, um 1 kg Wasser zu entfernen. Zur Berechnung der Energie, die benötigt wird um von WT zu WF zu kommen verwendet man die Enthalpiedifferenz zwischen WF und WT. Sie beträgt:

86,9 kg * (70,5 kJ/kg - 41,5 kJ/kg) = 2520 kJ = 0,7 kWh

Das entspricht ziemlich genau der Verdampfungswärme von 1 kg Wasser (muss ja auch so sein) und wird dem Beckenwasser entnommen. Genau genommen muss man die 1 kg Wasser noch hinzurechnen, d.h. aus 86,9 kg WT werden 87,9 kg WF. Das habe ich allerdings vernachlässigt.

Die 86,9 kg Außenluft muß man von 10° auf 30° erwärmen. Die dazu notwendige Heizenergie ergibt sich aus der Enthalpiedifferenz zwischen WT und AF:

86,9 kg * (41,5 kJ/kg - 21,5 kJ/kg) = 1738 kJ = 0,483 kWh

macht zusammen eine Wärmemenge von 1,183 kWh/kg.

Bei der Wärmepumpe steckt man 0,57 kWh/kg elektrisch rein, die man direkt als Wärme wieder zurückbekommt. Außerdem gewinnt sie die Verdampfungswärme des Wassers (0,7 kWh/kg) als Wärme zurück. Das heißt 0,57 kWh/kg Strom rein, 1,27 kWh/kg Wärme (Gas) raus. Die 0,7 kWh/kg Energie für die Wasserverdunstung ist die gleiche wie bei der Lüftung und kommt aus der Gasheizung.

Bei der Kostenrechnung muß man noch den Nutzungsgrad der Gasheizung berücksichtigen. Der liegt im Bereich von 0,75 für eine sehr schlechte (athmosphärischer Gasbrenner) bis etwa 1 für eine gute (Brennwert). Bei einem athmosphärischen Brenner kostet die kWh dann 0,05€ / 0,75 = 0,667€

Das ergibt dann bei den Energiepreisen von Wühlmaus:

Abluft:
Verdunstung (Gas): 0,7 kWh/kg * 0,05 €/kWh = 0,0350 €/kg
Lufterwärmung (Gas): 0,483 kWh/kg * 0,05 €/kWh = 0,0242 €/kg
Lüftung (Strom): 0,07 kWh/kg * 0,18 €/kg = 0,0126 €/kg
Summe: 0,0718 €/kg

Wärmepumpe:
Verdunstung (Gas): 0,7 kWh/kg * 0,05 €/kWh = 0,0350 €/kg
Entfeuchtungsarbeit (Strom) 0,57 kWh/kg * 0,18 €/kWh = 0,1026 €/kg
Rückgewinnung (Gas) -(0,57 kWh/kg + 0,7 kWh/kg) * 0,05 €/kWh = -0,0635 €/kg
Summe: 0,0741 €/kg

Bei einer guten Gasheizung ist das Ganze also ein Nullsummenspiel. Viel Aufwand für nichts.

Bei einer Lüftungsanlage mit Wärmetauscher entfällt die Erwärmung der Außenluft (Berechnung folgt). Damit liegt man (bei Brennwertheizung) bei:

Verdunstung (Gas): 0,7 kWh/kg * 0,05 €/kWh = 0,0350 €/kg
Lüftung (Strom): 0,07 kWh/kg * 0,18 €/kg = 0,0126 €/kg
Summe: 0,0476 €/kg

man spart also etwa 35% Energiekosten gegenüber Abluft bzw. Wärmepumpe.

viele Grüße,
Andreas
Wühlmaus
Beiträge: 50
Registriert: 14.02.2006, 09:45

Beitrag von Wühlmaus »

Hallo Andreas,

gut dass endlich mal jemand einen roten Faden in das ganze reinbringt ! Richtig ist natürlich auch, den Wirkungsgrad der Gasheizung zu berücksichtigen, so weit war ich noch gar nicht vorgedrungen
Amateur hat geschrieben:man spart also etwa 35% Energiekosten gegenüber Abluft bzw. Wärmepumpe.
Dies setzt 100% Wärmerückgewinnung voraus. http://www.paul-lueftung.net brüstet sich zwar solcher Künste (85-99%), allein mir fehlt noch etwas der Glaube. Noch schwieriger wird's bei Vereisung des Wärmetauschers, scheint aber mit Defrosterheizung oder Erdwärmetauscher in den Griff zu kriegen sein (gibt bei Paul ein schönes Download zu diesem Thema). Paul schafft es durch geschickte Auslegung immerhin, die Vereisung erst bei -5°C einsetzen zu lassen (Airstream schaltet schon bei +5°C ab).

Also ich schätze mal, dass am Ende 20-25% Einsparung gegenüber WP oder Abluft-brutal realistisch sind, aber das ist doch auch schon mal ein Wort, oder ?

Danke für deinen "Senf" !
Herzliche Grüße
Christoph
Antworten