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NORMALKLIMATE

28
092017

NORMALKLIMATE
PROBLEME, LOSUNGEN UND METHODEN


EINFUHRUNG

Die meisten Prufungen erfordern einen Ausgleich zwischen Proben und Labortemperatur.

Das Prufergebnis wird u.a. von folgenden Faktoren beeinflusst: Zusammensetzung der Atmosphare, Emissionseinfluss von Strahlen, flussige oder feste Mikro-Partikel in der Luft, elektromagnetische Felder, thermodynamische Grossen, Druck, Luftbewegung, Luftfeuchte und Temperatur.

Die letzten drei Faktoren scheinen uns die wesentlichsten Einflussfaktoren auf die Prufergebnisse zu sein.
Offensichtlich gibt es weitere, mehr oder weniger haufige Faktoren, die auf die Prufdaten einwirken konnen. Da diese jedoch von sekundarer Bedeutung sind, werden wir sie bei unseren Grundsatzlich betrachten wir zwei Bedingungen, Temperaur und relative Luftfeuchtigkeit, als wesentliche Faktoren bei der Feststellung genauer Laborprufdaten.

Unsere Erfahrung mit diesen beiden Einflussgrossen ist gross, da wir eine grosse Anzahl Klimaanlagen in Labors mit sehr vielseitigen Problemen installiert haben.


NORMALKLIMA

Alle Standardprufraume benotigen ein normgerechtes Raumklima, um einheitliche Resultate im Labor zu erzielen und diese mit anderen Prufungen zu vergleichen.

Als diese Normen in der Vergangenheit spezifiziert wurden, wusste man noch nicht, wie diese Normalklimate am besten erreicht werden konnten.

Die damalige Klimatechnik befand sich im anfangsstadium und die Ingenieure suchten nach einer technischen Verbesserung, die eine einfachere und perfektere Losung der Probleme bringen sollte.

Diese Entwicklung ist tatsachlich noch nicht abgeschlossen, aber die einfachste und zufriedenstellendste Losung ist der-zeit die Installation einer Klima-Anlage im Labor.


BETRIBSERFORDERNISSE

Die Temperatursteuerung erfolgt durch einen Einzel oder Mehrstufenthermostat zur Steuerungdes Kuhlungs oder Heizungssystems und einem Feuchtigkeitsregler fur den Feuchtigkeitsausgleich.

Die Kuhlung erfolgt normalerweise durch ein Kompressor/Kondensatsystem, wahrend die Beheizung durch einen elektrischen oder einen Warmwasserwarmetauscher im Luftstrom durchgefuhrt wird.

Die Steuerungder der Luftbefeuchtung erfolgt durch Verdampfung von Wasser oder Zufuhrung von zerstaubten Wassertropfen in der Luftsrom.

Luftentfeuchtung auf der anderen Seite wird normalerwiese durch Verwendung einer Kompressor/Kuhlschlange oder Heizbatterie oder von beiden parallel herbeigefuhrt.

Diese ziemlich einfache Betribsweise erlaubt jedoch nicht die kontinuierliche Aufrechterhaltung der benotigten prazisen Bedingungen.

Erfahrene Ingenieure, die die Aufgabe haben, eine Luftkonditionierung in einem Laboratorium vorzunehmen, sind deshalb vorsichtig mit solchen Losungen.

Daher wird ein Ingenieur, dem es das budget erlaubt, sich nach einer mehr komplexen Anlage umsehen mussen, die eine zentrale Einheit darstellt aus Warmetaushern, Filtern und Ventilator fur den Kuhlungsteil, Beheizung, Steuerpult, Verdrahtung und Befeuchtungsteil sowie Sensoren zur Steuerung der ausgewahlten Temperatur und relativen Luftfeuchte.

Nur in seltenen Fallen ist ein Anwender selbst in der Lage, ein derartiges Projekt selbst zu studieren und zu planen und wurde normalerweise gezwungen sein, sich mit einer Anzahl von spezialisierten Lieferanten zu befassen.

Die vielseitigsten Lieferanten sind normalerweise die Hersteller von Steuerungen, da diese in der Lage sind, all die einzelnen Bauelemente zusammenzustellen, um eine mittlere oder grosse Zentralanlage zur Luftkonditionierung zu installieren.

In den Labors jedoch sind die Dimensionen kleiner; und obgleich die Ingenieurarbeit im detail ebenso aufwendig ist wie fur eine grosse Industrieanlage, so sind die fur Industriezwecke verwendeten Teile fur Ausserdem wird in einem labor grossere Prazision und Genauigkeit verlangt mit einer Ausrustung, die in der Lage ist, Ergebnisse schneller zu liefern als dies bei industrieller Anwendung normalerweise der Fall ist. Daher istt in vielen Fallen das ergebnis einer solchen Ingenieurarbeit nich zufriedenstellend. Das Problem einer schnellen Reaktionszeit verursacht Instabilitat des Regelsystems und kann durch ansprechempfindliche Sensorenn, die am Taupunkt-Steuersystem kombiniert mit einem integrierten heizungs-/Kuhlungs und Be und Entfeuchtungssystem arbeiten, uberwunden werden. Warme oder Feuchteentwicklung in den Labors wird durch konseuente Steuerung ausgeglichen, indem die Lestungsabgabe vom Heizer/Befeuchter bzw. Kuhler/Entfeuchter verringert wird, was einer genaueren Steuerung der Innen/Aussen-Raumvariablen fuhrt, als dies mit einem ublichen kuhlkerislauf erreicht werden konnte.


Die BRANCA IDEALAIR KLIMAANLAGE

Wenn ein richtig beheiztes labor kein plotzliches Ansteigen von Warme oder Feuchte, von Experimenten verursacht, zu verzeichnen hat, dann muss die Luftkonditionierung auf den maximalen Ausgang aller Faktoren eingestellt werden, was einen hohen Energieverbrauch zur Folge hat.

Hier liegt der unterschied der Branca Idealair Klimaanlage gegenuber den Anlagen, bei denen man hohe Genauigkeit durch prazise Taupunkt-Steuerung zu erzielen sucht.

Die Klimaeinheit ist in der Lage, die unteren und oberen Grenzwerte der Klimadedingungen zu steuern. Dabei ist es wesentlich, dass bei Gleichgewichtszustand in dem zu klimatisierenden Raum entsprechend den Klimaspezifikationen die Heiz und Kuhlelemente nicht andauernd zu sich gegenseitig aufhebenden Eingriffen aktiviert werden.

Um diese Ergebnisse zu erhalten, verwendet die Branca Klimaanlage Instrumentierungen mit einer Ansprech und Kalibrierungstoleranz > 0,05 Celsiusgrade.

Die Steuerung der Hygrometrischen Werte wird durch eine psychrometrische Messung erreicht (dies ist der Wert der Feuchtstrumpf- Thermometer- Temperatur im Raum).

Dieses System bietet die sicherste und stabilste Methode der Steuerung relativer Luftfeucht. Bei dieser Form von Sensoraussstattung war ein Problem durch die Wasserzufuhr bedingt.

Der Salzgehlt des Wasser muss eliminiert werden, um zu vermeiden, dass das Salz den empfindlichen Sensor belegt, wenn es verdampft.

Branca hat dieses Problem gelost, indem er demineralisiertes Wasser verwendet, wie es bei den Befeuchtungssystemen verwendet wird (aus dem oleiche Grund).

Ausserdem erlaubt dieses System ein grosses Stabilitats/Zeitverhaltnis, das ein physikalisches Phanomen darstelltt (warmeundurchlassige Kuhlung), das durch chemische oder organiche Strukturen der Sensorelemente des Hygrostatischen Messfuhlers nicht beeinflusst wird.

Die klimaeinheit ist in der Lage, richtige und genaue Steuerung der benotigten Temperatur/Luftfeuchte-Konditionen mit einer sehr schnellen Ansprechzeit aller zur Steuerung dieser Konditionen notwendigen Elemente zu erzielen.

Ausserdem erfolgt die Kuhlung und Entfeuchtung der Luft sehr schnell, ungeachtet der Warmeaufnahme des Raumes (entweder sensitiv oder latent).

Unsere Erfahrung bei allen Arten von Laborklimatisierung zeigte, dass das schwierigste Problem die Kombination des Kuhlkreislaufes mit zwei verschiedenen Arbeisweisen darstellt:


KUHLUNG UND ENTFEUCHTUNG

Verstarkte Kuhlung bedingt notwendigerweise Enfeuchtung, die durch Dampf ausgeglichen werden muss (odere einer anderen Form von Feuchtigkeitszufuhr) und andererseits erfordert verstarkte Enfeuchtung eine Kuhlung der Luft, die dann durch eine Erhohung der Warme augeglichen werden muss.

In einem Raum, der auaf dide notwendigen Beedingungen abgeglichen worden ist, bedeuten sogar geringe unbedeutende Quellen sensibile oder latenter Warme (wie z.B. durch die Laboreinheit selbst oder deren Arbeitsweise) ein Ansteigen der trockenen bzw. Nassen Kgeltemperatur zu hoheren Werten innerhalb der akzeptablen Grenzen, welche unvermeidlich durch Befehl des Steuerungssystems die Betatigung der kuhlungs bzw. Entfeuchtungsanzeige veranlassen.

In unserer Klimaeinheit beruht die schnelle Ansprechzeit des Kuhlkreislaufs auf der Tatsache, dass die Heissgasruchstande in dem superheissen Warmetauscher nach jedem Zyklus total abgeleitet werden, so dass ein neuer Kuhlkreslauf beginnen kann.

Die Reaktion des augedehnten Kuehlmittels ist total und unvermittelt.

Der Warmetauscher zwischen der zugefuehrten Luft und dem sich audehnenden flussigen Kuhlmittel ist so konstruiert, dass die Oberflache einen maximalen Austausch von Klaorien bei dem Kuhlvorggang erlaubt, ohne unter eine Temperatur, die niedriger als der Taupunkt liegt, der notwendig ist fur die gerade eingestellten klimatischen Bedingungen , zu sinken.

Daher ist das Resultat eine Kuhlung ohne Enfeuchtung.

Wahrend des Enfeuchtungsprozesses ist nur ein oleine Teil der oberflache des Warmetauschers in Kontakt mit der zu behandelnden Luft, aber die Temperatura dieser Oberflache ist sehr diedri und wirkt sich so sofort auf den Feuchtigkeitsgehalt der Luft aus (verursacht Knodensation), hat jedoch wenig Auxwirkung auf die Kuhlung.

Die minimale Auswirkung, die diese Arbeittsweise auf die Kuhlung der Luft hat, wird normalerweise durch eine Erhohung der Warme ausgeglichne, die durch denn Betrieb der Einheit in diesem Zyklus entsteht.

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