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Formelsammlung und Berechnungsprogramme
Maschinen- und Anlagenbau

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Hinweise     |     

Update:  03.03.2021

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Anwendungsempfehlungen und Praxisbeispielen zur L√ľftungsanlagen-Richtlinie.




Es werden die physikalische und technische Zusammenh√§nge der L√ľftungstechnik vermittelt.





Tabellenbuch Sanit√§r-Heizung-Klima/L√ľftung.


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Volumenstromermittlung

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Volumenstromermittlung zur Wärmeabfuhr

Der Volumenstrom f√ľr einen Ventilator kann wie folgt festgelegt werden:


Volumenstrom Wärmeabfuhr Formel
V = Luftvolumen zur Ableitung der Abstrahlungsw√§rme (m¬≥/s) 
Q = Abstrahlungsw√§rme (kW) 
c p = Spez. Wärmekapazität von Luft (kJ/(kg*K))
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
őĒ t = Temperaturdifferenz (Abluft - Zuluft) (K)
V = Luftvolumen zur Ableitung der Abstrahlungsw√§rme (m¬≥/s) 
Q = Abstrahlungsw√§rme (kW) 
c p = Spez. Wärmekapazität von Luft (kJ/(kg*K))
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
őĒ t = Temperaturdifferenz (Abluft - Zuluft) (K)
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Erforderlicher Volumenstrom f√ľr den Aggregateraum

Der Volumenstrom f√ľr den Aggregateraum berechnet sich aus der Abstrahlungsw√§rme die vom Aggregat in den Raum abgestrahlt wird. Bei Anordnung des Ventilators im Zuluftschacht ist die Verbrennungsluft des Motors zu ber√ľcksichtigen.

Abstrahlungswärme


Abstrahlungswärme Formel
Q = Gesamte Strahlungsw√§rme (kW) 
Q Mot = Strahlungswärme des Motors (kW)
Q Geno = Strahlungswärme des Generators (kW)
Q Abgas = Strahlungswärme durch Abgassystem (kW)
Q S = Strahlungswärme durch sonstige Komponenten (kW)
Q = Gesamte Strahlungsw√§rme (kW) 
Q Mot = Strahlungswärme des Motors (kW)
Q Geno = Strahlungswärme des Generators (kW)
Q Abgas = Strahlungswärme durch Abgassystem (kW)
Q S = Strahlungswärme durch sonstige Komponenten (kW)

Als Anhalts Werte f√ľr die Strahlungsw√§rmewerte k√∂nnen folgende Werte angenommen werden:
- Motor: ca. 4 - 6 % der Motorleistung
- Generator: ca. 5 - 7% der Generatorleistung (Annahme: Wirkungsgradverlust wir in Wärme umgesetzt.)
- Abgassystem: Rohrleitung bei 100 mm Isolierung - DN 200 ca. 0,5 kW/m - DN 500 ca. 1,0 kW/m
- Berechnungsprogramm isolierte Rohrleitung

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Erforderliche Luftmenge f√ľr die Zuluft

Bei der Zuluftmenge ist die Verbrennungsluft f√ľr den Motor zu ber√ľcksichtigen.


Zuluftmenge Formel
V = Luftvolumen der Zuluft zur Ableitung der Strahlungsw√§rme (m¬≥/s) 
Q = Gesamtstrahlungsw√§rme (kW) 
c p = Spez. Wärmekapazität der Luft (kJ/(kg*K)) - Achtung Dimension kJ!
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
őĒ t = Temperaturdifferenz zwischen Austritt und Eintritt (K) 
V Mot = Verbrennungsluft des Motors (m³/s)
p = Luftdruck (Pa) - Normzustand 101300 Pa 
R = Gaskonstante - Luft 287 (J/(kg*K)) 
t Ein = Lufttemperatur Zuluft (¬įC)
t Aus = Lufttemperatur Abluft (¬įC)
V = Luftvolumen der Zuluft zur Ableitung der Strahlungsw√§rme (m¬≥/s) 
Q = Gesamtstrahlungsw√§rme (kW) 
c p = Spez. Wärmekapazität der Luft (kJ/(kg*K)) - Achtung Dimension kJ!
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
őĒ t = Temperaturdifferenz zwischen Austritt und Eintritt (K) 
V Mot = Verbrennungsluft des Motors (m³/s)
p = Luftdruck (Pa) - Normzustand 101300 Pa 
R = Gaskonstante - Luft 287 (J/(kg*K)) 
t Ein = Lufttemperatur Zuluft (¬įC)
t Aus = Lufttemperatur Abluft (¬įC)
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Erforderliche Luftmenge f√ľr die Abluft


Abluftmenge Formel
V = Luftvolumen der Abluft zur Ableitung der Strahlungsw√§rme (m¬≥/s) 
Q = Gesamtstrahlungsw√§rme (kW) 
c p = Spez. Wärmekapazität der Luft (kJ/(kg*K))
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
őĒ t = Temperaturdifferenz zwischen Austritt und Eintritt (K) 
p = Luftdruck (Pa) - Normzustand 101300 Pa 
R = Gaskonstante - Luft 287 (J/(kg*K)) 
t Ein = Lufttemperatur Zuluft (¬įC)
t Aus = Lufttemperatur Abluft (¬įC)
V = Luftvolumen der Abluft zur Ableitung der Strahlungsw√§rme (m¬≥/s) 
Q = Gesamtstrahlungsw√§rme (kW) 
c p = Spez. Wärmekapazität der Luft (kJ/(kg*K))
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
őĒ t = Temperaturdifferenz zwischen Austritt und Eintritt (K) 
p = Luftdruck (Pa) - Normzustand 101300 Pa 
R = Gaskonstante - Luft 287 (J/(kg*K)) 
t Ein = Lufttemperatur Zuluft (¬įC)
t Aus = Lufttemperatur Abluft (¬įC)

Weitere Links:
Stoffdaten f√ľr Luft
Luftdruck in gr√∂√üerer H√∂he mit Ber√ľcksichtigung der Temperaturabnahme




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Erforderlicher Kanalquerschnitt f√ľr einen Kulissenschalld√§mpfer

F√ľr den Kanalquerschnitt des Kulissenschalld√§mpfers sind folgende Parameter bestimmend:
Luftmenge - F√ľr die Ableitung der Abstrahlungsw√§rme ist die oben ermittelte Luftmenge erforderlich.
Kulissenspalt - Die Breite des Kulissenspalts bestimmt die Schalldämmung. Ein kleiner Spalt ergibt eine hohe Schalldämmung. Der Spalt sollte nicht kleiner als 50 mm gewählt werden.
Druckverlust - Der im Kulissenschalldämpfer verursachte Druckverlust ist durch einen Ventilator auszugleichen. Bei einem hohen Druckverlust sind leistungsstarke Ventilatoren zu installieren. Der Schalldämpfer ist auf einen Druckverlust von ca. 50 - 100 Pa auszulegen.
Luftgeschwindigkeit - Die Luftgeschwindigkeit in den Kulissen sollte bei ca. 9 - 10 m/s liegen. Bei höheren Luftgeschwindigkeiten kann es zum Abtragen der Mineralwolle des Schalldämpfers kommen.


Kulissen-Kanalquerschnitt Formel
A = Kanalquerschnitt m¬≤ 
V = Luftvolumen m¬≥/s 
b Kul = Kulissenbreite mm
v Sp = Luftgeschwindigkeit im Kulissenspalt m/s
x Sp = Spaltbreite zwischen den Kulissen mm
B = Kanalbreite m 
H = Kanalh√∂he m 
A = Kanalquerschnitt m¬≤ 
V = Luftvolumen m¬≥/s 
b Kul = Kulissenbreite mm
v Sp = Luftgeschwindigkeit im Kulissenspalt m/s
x Sp = Spaltbreite zwischen den Kulissen mm
B = Kanalbreite m 
H = Kanalh√∂he m 

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Kulissen-Kanalquerschnitt Bild

Erforderlicher Kanalquerschnitt bei 50 mm bzw. 100 mm Kulissenspalt und 9 m/s Luftgeschwindigkeit im Kulissenspalt.


Kanal­quer­schnitt (m²) Kanal­quer­schnitt (m²) Kanal­quer­schnitt (m²)
Luft­volumen (m³/s) Spalt 50 (mm) Spalt 100 (mm) Luft­volumen (m³/s) Spalt 50 (mm) Spalt 100 (mm) Luft­volumen (m³/s) Spalt 50 (mm) Spalt 100 (mm)
1 0,6 0,3 11 6,1 3,7 21 11,7 7,0
2 1,1 0,7 12 6,7 4,0 22 12,2 7,3
3 1,7 1,0 13 7,2 4,3 23 12,8 7,7
4 2,2 1,3 14 7,8 4,7 24 13,3 8,0
5 2,8 1,7 15 8,3 5,0 25 13,9 8,3
6 3,3 2,0 16 8,9 5,3 26 14,4 8,7
7 3,9 2,3 17 9,4 5,7 27 15,0 9,0
8 4,4 2,7 18 10,0 6,0 28 15,6 9,3
9 5,0 3,0 19 10,6 6,3 29 16,1 9,7
10 5,6 3,3 20 11,1 6,7 30 16,7 10,0



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Erforderlicher √Ėffnungsquerschnitt bei gegebenem Volumenstrom, Druckverlust u. Zetawert


Kanalquerschnitt Formel
A = √Ėffnungsquerschnitt (m¬≤) 
V = Volumenstrom (m¬≥/s) 
őĒ p = Druckverlust (Pa)  
ŌĀ = Dichte (kg/m¬≥)  
ő∂= Zetawert der Einbaukomponente (-) 
A = √Ėffnungsquerschnitt (m¬≤) 
V = Volumenstrom (m¬≥/s) 
őĒ p = Druckverlust (Pa)  
ŌĀ = Dichte (kg/m¬≥)  
ő∂= Zetawert der Einbaukomponente (-) 

Achtung: Beim Kulissenschalld√§mpfer ist der Gesamtquerschnitt aller Spalte als √Ėffnungsquerschnitt anzusetzen.


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Raumbel√ľftung - Abstrahlungsw√§rme in B√ľror√§ume

Die Abstrahlungswärme der im Raum befindlichen Menschen oder Geräte kann wie folgt ermittelt werden:


Abstrahlungswärme Formel
Q ges = Gesamte Abstrahlungsw√§rme (kW) 
Q i = Abstrahlungswärme der Einzelkomponenten (W)
Q ges = Gesamte Abstrahlungsw√§rme (kW) 
Q i = Abstrahlungswärme der Einzelkomponenten (W)

Mittelwerte zur Abstrahlungswärme
Abstrahlungswärme Mensch normale Bewegung ca. 125 W
Computer mit Bildschirm ca. 140 W
Bildschirm ca. 60 W
Drucker ca. 50 W
Lampen ca. 50 W
oder Anschlussleistung der Geräte mal Faktor 0,75

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Volumenstromermittlung zur Feuchtigkeitsbeseitigung in Räumen


Volumenstrom Feuchtigkeitsbeseitigung Formel
V = Volumenstrom (m3/h) 
G = Wassermenge (g/h) 
x 2 = Wassergehalt der Abluft (g Wasser / kg Luft)
x 1 = Wassergehalt der Zuluft (g Wasser / kg Luft)
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 1,2 kg/m¬≥ - t=20¬įC - 101300 Pa 
V = Volumenstrom (m3/h) 
G = Wassermenge (g/h) 
x 2 = Wassergehalt der Abluft (g Wasser / kg Luft)
x 1 = Wassergehalt der Zuluft (g Wasser / kg Luft)
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 1,2 kg/m¬≥ - t=20¬įC - 101300 Pa 

Wassergehalt bei 100% Sättigung der Luft
Temperatur (¬įC) Wassergehalt (g/kg)
0 3,7
10 11,7
20 14,38
30 26,1
40 45,34


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Volumenstromermittlung von R√§umen √ľber die Luftwechselzahl


Volumenstrom Luftwechselzahl Formel
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
V R = Raumvolumen (m³)
LW = Luftwechsel (1/h) 
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
V R = Raumvolumen (m³)
LW = Luftwechsel (1/h) 

Luftwechselzahlen LW (1/h)
Akkuräume [1] 4 - 6
Arbeitsräume [1] 3 - 7
Ausstellungshallen [1] 1,5 - 3
Backräume [1] 6- 15
Baderäume [1] 4 - 6
Beizerein [1] 5 - 15
Bibliotheken [1] 3 - 5
B√ľgelr√§ume [1] 8 - 15
B√ľror√§ume [1]
B√ľror√§ume [2]
3 - 6
4 - 8
Duschräume [1]
Duschräume [6]
10 - 30
15 - 25
EDV Räume [1] 10 - 40
Fabrikhallen groß [1]
Fabrikhallen klein [1]
1,5 - 3
2 - 4
Färbereien je nach Absaugeinrichtung [1] 5 - 15
Farbspritzräume je nach Absaugeinrichtung [1] 20 - 50
Flure [1] 1 - 4
Garagen [1] 4 - 5
Garderoben [1] 3 - 6
Gasträume [1] 5 - 10
Gewächshäuser [1] 3 - 5
Gießereien [1] 8 - 15
Härtereien [1] 60 - 100
Hörsäle [1]
Hörsäle
8 - 10
6 - 8
Hotelzimmer [1] 3 - 5
Kantinen [1] 6 - 10
Kaufhäuser [1] 4 - 6
Kino [1] 4 - 6
Kirchen [1] 1,5 - 4
Klassenräume [1] 3 - 6
Krankenhaus Bettenzimmer [1] 2 - 5
K√ľchen Wohnung [1] 8 - 20
K√ľchen gro√ü und mittel [1] 10 - 25
K√ľchen kalt [1] 4 - 8
Labatorien [1]
Labatorien [3]
6 - 15
8 - 15
Lackierereien [1] 15 - 40
Läden [1] 4 - 8
Lichtpausereien [1] 10 - 15
Markthallen [1] 1,5 - 3
Maschinenräume [1] 10 - 40
Me√ü- und Pr√ľfr√§ume [1] 8 - 10
Montagehallen [1]] 5 - 7
Operationsräume [1] 15 - 20
Schulen Säle [1] 3 - 7
Schwimmhallen [1]
Schwimmhallen [4]
3 - 4
3 - 4
Sitzungszimmer [1] 6 - 8
Speiseräume [1] 6 - 8
Telefonzentralen [1] 5 - 10
Tresore [1] 3 - 6
Trocknungsanlagen - Lacktrocknung groß [1] 20 - 30
Trocknungsanlagen - Lacktrocknung mittel [1] 30 - 80
Trocknungsanlagen - Lacktrocknung klein [1] bis 350
Trocknungsanlagen - Wäschetrocknung [1] 20 - 40
Trocknungsanlagen - Ziegeltrocknung [1] 10 - 30
Turnhallen [1]
Turnhallen [2]
4 - 6
4 - 6
Umkleideräume Schwimmbad [1] 6 - 8
Verkaufsräume [1] 4 - 8
Versammlungsräume [1] 5 - 10
Wäscherein [1] 10 - 15
Warenhäuser [1] 4 - 6
Wartezimmer [1] 4 - 7
Werkstätten geringe Luftverschmutzung [1]
Werkstätten geringe Luftverschmutzung [5]
3 - 6
4 -6
Werkstätten hohe Luftverschmutzung [1]
Werkstätten hohe Luftverschmutzung [5]
6 - 12
10 - 20
Wohnungen [1] 0,5 - 4
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Volumenstromermittlung √ľber die Au√üenluftrate pro Person


Volumenstrom Außenluftrate Formel
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
n P = Personenzahl (-)
A RP = Außenluftrate je Person (m³/(h*Person))
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
n P = Personenzahl (-)
A RP = Außenluftrate je Person (m³/(h*Person))

Außenluftrate (m³/(h*Person))
B√ľro 40 Lesesaal 20
Gro√üraumb√ľro 60 H√∂rsaal, Klassenraum 30
Theater, Konzert 20 Messehalle 30
Kantine 30 Verkaufsraum 20
Versammlungsraum 30 Museum 30
Konferenzraum 20 Gaststätte 40
Kino, Festsaal 30 Hotelzimmer 40
Pausenraum 30 Turn- u. Sporthalle 30



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Au√üenluftstrom nach der Arbeitsst√§tten Richtlinie ASR 5 - L√ľftung (g√ľlig bis 2012)

Der Au√üenluftstrom f√ľr R√§ume in denen Personen arbeiten und die mit Ventilatoren bel√ľftet werden, sind folgende Werte zugrunde zu legen:
20 - 40 m¬≥/h pro Person bei √ľberwiegender sitzender T√§tigkeit
40 - 60 m¬≥/h pro Person bei √ľberwiegende nicht sitzender T√§tigkeit
√ľber 65 m¬≥/h pro Person bei schwerer k√∂rperlicher Arbeit
Bei zus√§tzlicher Belastung der Raumluft durch Ger√ľche, hohe W√§rmelast sind zus√§tzlich 20 m¬≥/h pro Person anzusetzen.
Raumluftgeschwindigkeit
Die l√ľftungstechnischen Anlagen sind so auszulegen, dass am Arbeitsplatz keine unzumutbare Zugluft entsteht. Bei einer Temperatur von 20¬įC tritt bei einer Luftgeschwindigkeit unter 0,2 m/s √ľblicherweise keine Zugluft auf.


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Volumenstrom von R√§umen mit Schadstoffen √ľber die MAK Werte

Der MAK-Wert (maximale Arbeitsplatzkonzentration) ist die h√∂chstzul√§ssige Konzentration eines Arbeitsstoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Luft am Arbeitsplatz, die nach dem gegenw√§rtigen Stand der Kenntnis auch bei wiederholter und langfristiger, in der Regel t√§glich achtst√ľndiger Exposition, jedoch bei Einhaltung einer durchschnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden im allgemeinen die Gesundheit der Besch√§ftigten nicht beeintr√§chtigt und diese nicht unangemessen bel√§stigt.


Volumenstrom MAK-Wert Formel
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
M = Schadstoffmenge (mg/h) 
k MAK = zul. Schadstoffkonzentration (mg/m³) MAK Tabelle
k a = Schadstoffanteil Zuluft (mg/m³)
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
M = Schadstoffmenge (mg/h) 
k MAK = zul. Schadstoffkonzentration (mg/m³) MAK Tabelle
k a = Schadstoffanteil Zuluft (mg/m³)

MAK Werte (mg/m³)
Aceton 2400 Jod 1
Ammoniak 35 Methanol 260
Butan 2350 Nicotin 0,5
Chlor 1,5 NO2 9
Kohlenmonoxid CO 33 Ozon 0,2
Kohlendioxyd CO2 9000 Propan 1800
Formaldehyd 1,2 PVC 8
Hydrazin 0,13 Quecksilber 0,1
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Außenluft erwärmen

Erforderliche Heizleistung zur Erwärmung von Außenluft

Wird einem Raum kalte Au√üenluft zugef√ľhrt, die auf Raumtemperatur aufgeheizt werden soll, ist folgende Heizleistung erforderlich.
Bei der Anschlussleistung ist der Wirkungsgrad des Heizger√§ts noch zu ber√ľcksichtigen.


Außenlufterwärmung Formel
Q = Heizleistung (kW) 
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
c p = Spez. Wärme Luft (kJ/(kg*K))
őĒT = Temperaturdifferenz (K) 
ŌĎ i = Raumtemperatur (¬įC)
ŌĎ a = Au√üentemperatur (¬įC)
Q = Heizleistung (kW) 
V = Volumenstrom (m¬≥/h) 
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
c p = Spez. Wärme Luft (kJ/(kg*K))
őĒT = Temperaturdifferenz (K) 
ŌĎ i = Raumtemperatur (¬įC)
ŌĎ a = Au√üentemperatur (¬įC)

Außenlufterwärmung Bild
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Befeuchterleistung bei Klimaanlagen

Zur Ermittlung der Befeuchtungsleistung einer Klimaanlage sind die Luftzust√§nde der Mischluft bei der niedrigsten Au√üentemperatur w√§hrend der Heizperiode und der Raumluft in Verbindung mit dem Gesamtvolumenstrom der Anlage ma√ügebend. Aus dem h-x-Diagramm werden die beiden x-Werte. (Wassergehalt der Luft in g Wasser pro kg Luft) ermittelt die Differenz der beiden Werte ist die Wassermenge, welche einem kg Luft zugef√ľhrt werden muss.


Befeuchterleistung
H = Befeuchterleistung (kg/h) 
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
V f = Frischluftvolumen (m³/h)
x i = Absolute Feuchte innen (g/kg)
x o = Absolute Feuchte außen (g/kg)
H = Befeuchterleistung (kg/h) 
ŌĀ = Luftdichte (kg/m¬≥) 
V f = Frischluftvolumen (m³/h)
x i = Absolute Feuchte innen (g/kg)
x o = Absolute Feuchte außen (g/kg)

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