Erich Henne

Luftbefeuchtung4., völlig überarbeitete Auflage

R. Oldenbourg Verlag München Wien 1995

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Inhaltsverzeichnise

1. Weshalb Luftbefeuchtung? 11.1 Entwicklung 11.2 Klima und Feuchte 21.3 Heutige Situation 21.4 Luftfeuchte im Raum 31.5 Luftfeuchte und Materie 31.6 Weshalb aktive und permanente Luftbefeuchtung 31.7 Luftbefeuchtung ist ohne Frage notwendig 5

2. Die Luft und ihre Eigenschaften 62.1 Zusammensetzung der Luft 62.1.1 Trockene Luft 62.1.2 Feuchte Luft 62.1.3 Verunreinigungen 72.1.4 Umweltverschmutzung 72.2 Psychrometrie Theorie 72.2.1 Das Daltonsche Gesetz 82.2.2 Vereinigtes Gesetz von Boyle-Mariotte-Gay-Lussac 82.2.3 Gesetz von Avogadro 82.2.4 Luft als ideales Gas 82.2.5 Absolute Feuchte 92.2.6 Relative Feuchte 92.2.7 Feuchtegehalt der Luft 102.2.8 Zustandsgieichungen feuchter Luft 102.2.8.1 Wasserdampf 102.2.8.2 Trockene Luft 102.2.8.3 Feuchte Luft 102.2.8.4 Dichte der feuchten Luft 102.2.8.5 Dichte der trockenen Luft (cp = 0) 112.2.9 Die spezifische Enthalpie der Luft 112.2.10 Enthalpie des Wasserdampfes 112.2.11 Enthalpie der feuchten Luft 12

: 3. Angewandte Psychrometrie 13{ 3.1 Die Hilfsmittel des Klimatechnikers 13» 3.2 Die psychrometrischen Diagramme 133.2.1 Psychrometrie Chart 13

' 3.2.2 Mollier-h, x-Diagramm für feuchte Luft 133.2.3 Mollier-h, x-Diagramm in amerikanischer Aufzeichnungsweise .... 16

X

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3.2.4 Das h, x-Diagramm 163.2.5 Das Arbeiten mit dem h, x-Diagramm 183.2.5.1 Erwärmung bei x = konstant 183.2.5.2 Adiabate Abkühlung von Raumluft durch Zerstäubung 183.2.5.3 Raumluftbefeuchtung mittels Wasserdampf 213.2.5.4 Mischen feuchter Luft 223.2.5.5 Kühlen und Entfeuchten 24

4. Wasser und Dampf 264.1 Einleitung 264.2 Das Wasser 264.2.1 Der Wasserkreislauf in der Natur 274.2.2 Die Härtebildner 274.2.2.1 Karbonate 274.2.2.2 Andere Salze (Nichtkarbonate) 284.2.2.3 Karbonathärte + Nichtkarbonathärte = Gesamthärte 284.2.3 Die Kohlensäure 284.2.4 Der pH-Wert 284.2.5 Die Einheit °dH 294.2.5.1 Umrechnungstabelle in fremde Härtegrade 294.2.5.2 Wasser verschiedener Härtegrade 294.2.5.3 Härte des Wassers einiger Städte 304.3 Der Danpf 304.3.1 Die Probleme 304.3.2 Die verschiedenen Arten des Dampfes 314.3.2.1 Sattdampf 314.3.2.2 Überhitzter Dampf 314.3.2.3 Ungesättigter Dampf 324.3.2.4 Kondensat 324.4 Prüfung vorhandener Dampferzeugungsanlagen 324.4.1 Dampferzeugung 324.4.2 Kesselspeisewasser 324.4.2.1 Anti-Korrosionsmittel 324.4.3 Das Aktivkohlefilter 344.4.4 Der Dampfumformer 344.4.5 Dampfleitungsnetz 354.4.6 Der Dampfdruck 354.4.7 Dampf aus betriebsfremden Fernheizwerken 354.4.8 Dampferzeuger 36

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5. Wasseraufbereitung 375.1 Einleitung 385.2 Enthärtung 385.3 Vollentsalzung 405.4 Osmose und Umkehrosmose 415.4.2 Die Osmose 415.4.3 Die Umkehrosmose 435.4.4 Auswahl der Anlage 445.4.5 Diagramm zur Bestimmung der Leitfähigkeit 445.4.6 Zusatzgeräte 455.4.6.1 Enthärter 455.4.6.2 Hochdruckpumpe 455.5 UV-Entkeimung 465.5.2 Chemische Zusätze 475.5.3 Ozon 485.5.4 Dauererprobung über 6 Monate 485.5.5 Dauerversuch über 6 Monate mit UV-Bestrahlung 49

6. Hygiene 506.1 Die hygienische Herausforderung 506.2 Erkrankungen 526.3 Kardinalfrage ASHRAE-Wintertagung 536.3.1 Das Trinkwasser 536.3.2 Die Luft in der wir leben 546.3.3 Kritische Stellen 546.3.4 Mikroorganismen, unsere Gegner 556.4 Die Mikroorganismen - Darstellung 566.4.1 Größenverhältnisse und Dimension 576.4.2 Menschliche Belastungen durch Mikroben 586.5 Hygiene im Krankenhaus 596.5.1 Hygieniker-Tagung am 3.12.82 in Essen 596.6 Abschließende Betrachtungen 616.6.1 Status quo 62

7. Dampfluftbefeuchter 647.1 Einleitung 647.2 Luftbefeuchter mit Eigendampf 657.2.1 Dampferzeugung mittels Elektroden 657.2.1.1 Universelle Geräte 65

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7.2.1.2 Verbundsysteme 667.2.1.3 Verbundsysteme - Absorptionsstrecken I 677.2.1.4 Verbundsysteme - Absorptionsstrecken II 707.2.1.5 Sonderbefeuchter mit Komfort 707.2.1.6 Mehrzylindergeräte 717.2.2 Luftbefeuchter mit Widerstandsheizung 747.2.2.1 Absortionsstrecken - Nomogramm 777.2.2.2 Widerstandsheizung III: Zeichnung für Bn-Werte 787.2.2.3 Skizzen für Einbau der Dampfverteiler ..." 787.2.3 Technik der Zukunft für das Gebäude der Zukunft 797.3 Luftbefeuchter für Netzdampf bzw. Fremddampf 807.3.1 Apparatur, Technik und Funktion 817.3.2 Dampfanschlußeinheit mit Schieberegelventil 817.3.3 Die Dampfverteilerrohre 827.3.4 Terminologie der Absorptionsstrecken 847.3.5 Absorptionsstrecken 857.3.6 Zum Thema Unterlagen für die Praxis 867.4.1 Thermodynamik des Wasserdampfes, Einleitung 86

8. Wasserluftbefeuchter 918.1 Hauptgruppe 918.2 Zerstäuber 918.2.1 Die Scheibenzerstäuber und die Aerosole 918.2.1.1 Die Geräte 928.3. Sprühdüsen-Luftbefeuchtung 938.3.1 Die Einstoffdüse 938.3.2 Die Zweistoffdüse 938.3.2.1 Wasser in Trinkqualität 938.3.2.2 Druckluft 948.3.3 Zweistoffdüse - Injektorprinzip 948.3.4 Die Zweistoffdüse als Ultraschalldüse 958.3.5 Funktion 958.4 Ultraschallbefeuchter 968.4.1 Funktion 968.4.2 Die Geräte 978.4.3 Wasseraufbereitung 978.4.4 Regelung 978.4.5 Elektroanschluß 978.4.6 Ausführung 97

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8.4.7 Einsatzgebiete 978.5 Verdunster 988.5.1 Einleitung 988.5.2 Wasserqualität 988.5.3 Eindickungseffekte 998.5.4 Geräte 998.6 Der Sprühdüsenluftwäscher 100

9. Messen und Regeln 1029.1 Messen 1029.1.1 Messen der Luftfeuchte 1029.2 Meßgeräte 1029.2.1 Trocken- und Feuchtkugelthermometer 1029.2.2 Schleuder-Psychrometer 1029.2.3 Aspirations-Psychrometer nach Assmann 1039.2.3.1 Lösung aus dem h, x-Diagramm 1039.2.4 Thermo-Hygrometer 1049.2.4.1 Stechhygrometer 1049.2.4.2 Digitalthermometer 1049.2.4.3 Schnell- und Präzisionsmeßgerät 1049.2.4.4 Der Taupunktspiegel 1059.2.4.5 Der Lithiumchlorid Feuchtemesser 1059.2.5 Schreibende Geräte 1069.2.5.1 Thermohygrographen 1069.2.5.2 Klima-Überwachungsgerät 1079.3 Regelung von Luftbefeuchtungsanlagen 1079.3.1 Regelung der direkten Raumbefeuchtung 1079.3.2 Beispiele 1079.3.3 Zweipunktregelung 1099.3.3.1 Regelschema Raumklimaanlage 1109.3.4. Auswahl zweckmäßiger Feuchteregelung 1119.3.4.1 Diagramm zur Vorbestimmung der Feuchteregelung 1119.3.4.2 Diagramm - Feststellung ob Zuluftbegrenzer 112

| 9.3.5 Proportional-Regler (P-Regler) 113 9.3.6 Proportional-Integralregler(PI-Regler) 113' 9.3.7 PID-Regler 113

10. Die gewerbliche Luftbefeuchtung 11410.1 Die Stoffeuchte 114

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10.2 Gleichgewichtszustand 11410.3 Papiersorten 11410.3.1 Pappe 11510.4 Textilien 11510.5 Holz 11710.6 Tabak 11710.7 Lebensmittel 11810.8 Sorptionskurven 11910.9 Die elektrostatische Aufladung 12010.9.1 Theorie 12010.9.2 Abhilfe 12010.9.3 Staubexplosionen 12110.9.4 Auswirkungen auf den Menschen 12110.10 Die Kondensation 12210.11 Wirksame Abhilfe 12210.12 k-Wert und Kondensation 12310.13 Kondensation der Raumluft an Fenstern

bei tiefen Außentemperaturen (ASHRAE-Tabelle) 12310.14 Beispiel 12410.15 Kondensation an Glasoberflächen 12510.16 Kondensation im Mauerwerk 12610.17 Dampfdruckdifferenz 12710.18 Sperr- und Dämmschichten 12710.19 Stromanschlüsse 12810.20 Montagehinweise 12910.20.1 Montagegewichte 12910.20.2 Wasserluftbefeuchter 12910.20.3 Dampfluftbefeuchter 13010.20.4 Dampfentwässerung bei starkem Kondensatanfall 13010.20.5 Bild Verzug von Dampf- und Kondensatleitungen 13110.21 Projektierung 13210.21.1 Wasser oder Dampf? 13210.21.2 Daten zur Projektierung 13310.21.3 Luftzustände 13310.21.4 Raumzweck 13310.21.5 Stoffeuchte 13310.21.6 Personen im Raum 13310.21.7 Feuchtelast 13410.21.8 Beispiel - Papierlagerraum 134

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10.22 Geräteauswahl 13510.30 Punktbefeuchtung 13610.31 Befeuchtung von Bühnenhäusern 13710.32 Hallen in Holzkonstruktion 13710.40 Häufige Fehler 138

11. Service 14011.1 Allgemeines 14011.2 Wann beginnt der Service? 14011.3 Die Servicetechniker 14111.4 Fremde Service-Maßnahmen 14211.4.1 Schulung des Kundenpersonals 14211.5 Service als aktives Werbemittel 14211.6 Fremdfirmen als Service-Konkurrenten 14311.7 DIN 1946 Teil 2, Weißdruck 1993 14411.8 DIN 1946 Teil 4 aus 1989 144

12. Luftbefeuchtung in der Wohnungoder im kleinen Arbeitsraum 145Einleitung 145

12.1 Weshalb ist die Raumluft während der Heizperiode so trocken? .. 14512.1.1 Relative und absolute Feuchte 14612.2 Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf in der Luft 14712.3 Lüften im Winter - die Raumluft wird trockener 14812.4 Die elektrostatische Aufladung 15012.5 Tiere und Pflanzen im Heim 15112.6 Die Materie im Haus 15112.6.1 Das Holz 15112.6.2 Textilien 15212.6.3 Bilder 15212.6.4 Musikinstrumente 15212.7 Die Luftbefeuchtungsgeräte 15212.7.1 Das Messen der Luftfeuchte 15212.7.2 Haarhygrometer 15212.7.3 Federhygrometer 15312.8 Befeuchten mit Zerstäubern 15412.9 Befeuchten mit Verdunstern 15512.10 Klein-Dampfluftbefeuchter 15612.11 Steuerung durch Hygrostate 158

XVI

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12.12 Gemeinsamkeiten der Raumluftbefeuchter 158

13. Gesundheit und Luftfeuchte 15913.1 Einleitung 15913.2 Die Zweifler unter den Medizinern 15913.3 Tabelle 16013.4 Der winterliche Spaziergang 16013.5 Nasen-Rachenraum 16113.6 Die physiologische Barriere 16213.7 Infektionskrankheiten 16213.8 Weiteres zum Thema Gesundheit 16313.8.1 Die Augen 16313.8.2 HNO-Probleme 16313.9 In der Klinik 16313.9.1 Hospitalismus 16413.9.2 Die Schlußdesinfektion 16413.10 Weicherei. Luftfeuchte ist zu empfehlen? 16513.11 Kindergärten und Schulen 166

14. Kirche und Orgel 16714.1 Einleitung 16714.2 Die Heizung 16714.3 Die Sondereinflüsse 16814.4 Die Orgel 16914.5 Die Probleme 17014.5.1 Nun die Praxis 17014.5.2 Kirche und Orgel 171

15. Zweckmäßige Luftzuständefür Bearbeitung und Lagerung 173

15.1 Vorbemerkung 17315.2 Tabelle B-F 17315.3 Tabelle H-L 17415.4 Tabelle L-M 17515.5 Tabelle P-T 17615.6 Tabelle T 17715.7 Tabelle T+Institutionen 1 17815.8 Tabelle Institutionen II 179

XVII

Inhaltsverzeichnis

16. Wichtige Normen und Vorschriften 18016.1 Anmerkungen zur Nomenklatur 18016.2 Die SI-Einheiten (Systeme international) 18016.3 Tabelle SI-Einheiten 18016.4 Tabelle Dezimale Vielfache 18016.5 Energie und Leistungseinheiten, Tabelle auf einen Blick 18116.6 Tabelle SI-Einheiten und abgeleitete Einheiten 18216.7 Beispiele für abgeleitete Einheiten 18316.7.1 Das °Celsius (°C) 18316.7.2 Das Bar 18316.7.3 Die SI-Einheit Kelvin (K) 18316.8 Die Hauptsätze der Thermodynamik 18416.9 Regeln für den Projektanten 18516.10 Das Maschienschutzgesetz von 1986 18616.11 Das Produkthaftungsgesetz (15.12.1989) 18616.12 Die MAK-und BAT-Werte-Liste 1994 18616.13 TRK-Werte 18616.14 ARW-Werte 18616.15 Normen 18716.15.1 DIN 1946 Teil 2, Weißdruck 1993 (15) 18716.15.2 DIN 1946 Teil 4, Dez. 1989

Raumlufttechnische Anlagen in Krankenhäusern 18916.15.3 VDI 3803 18916.15.4 Betriebs- und Bedienungsanleitungen der Hersteller 189

17. Tabellen 19017.1 Tabelle - Mittlere monatliche und jährliche Feuchten der Luft.... 19017.2 Feuchte Luft 19117.2.1 Dichte, Dampfdruck, Wassergehalt und Wärmeinhalt

feuchter Luft bei 1013 mbar 19117.2.2 Wasserdampfteildruck pd in feuchter Luft, p = 1013 mbar 19417.2.3 Dichte von trockener und feuchter Luft, p = 1013 mbar 19617.2.4 Spezifische Enthalpie h von trockener Luft

und feuchter Luft in kl/kg trockener Luft 19717.2.5 Zustandsgrößen 1981.7.3 Das griechische Alphabet 200

XVIII

Inhaltsverzeichnis

18.

19.

20.

Literaturhinweise

Firmen Verzeichnis

Stichwortverzeichnis.

.201

.205

.207

I

XIX

LITERATURHINWEISE 18.

1] Recknagel-Sprenger-Hönmann, Taschenbuch fürHEIZUNG+KLIMATECHNIK, R. OldenbourgVerlag München Wien, 1992/913

[2] Carrier, W. H., Psychrometrie Formulae. Transac-tions A.S.M.E., Vol. 33, 1911, S. 1005

[3] Mollier, R.: Ein neues Diagramm für Dampfluft-gemische, VDI-Zeitung 67 von 1923, S. 869/872

[4] Haussier, W., Das Mollier- i,x- Diagramm fürfeuchte Luft und seine technischen Anwendungen,1960, Th. Steinkopff, Dresden

[5] Steimle, F., Ein neues i, x- Diagramm für feuchteLuft, Klimatechnik 9, Heft 11/1967, S. 37/38

[6] Haussier, W., Lufttechnische Berechnungen imMollier- i, x- Diagramm, 1969, Verlag TheodorSteinkopff, Dresden

[7] New Psychrometrie Chart announced at JointASHRAE-ASME-Meeting, ASHRAE Journal 4,No. 1/1962

[8] DFG., Maximale ArbeitsplatzkonzentrationenMAK- und BAT-Werteliste 1994, VCH Weinheim

[9] Scharmann, R., UV-Desinfektion von Luftbe-feuchtern und Kühlkreisläufen

[10] Kanz, E., Hospitalismus Fibel W. KohlhammerVerlag Stuttgart

[11] Grün, L. und Pitz, N„ Zur Hygiene lüftungs-technischer Anlagen in aseptischen Bereichendes Krankenhauses, Ki Kälte- und Klimaingenieur,Karlsruhe

[12] Pestalozzi, Vortrag Gesellschaft der Ärzte,12.02.1959 in Zürich

[13] Fruhmann, Münchner Med. Wochenschrift, 1979,S. 581ff

[14] Müller, H. E., Deutsche Medizinische Wochen-schrift 104, 1979, S. 296ff

[15] DIN 1946, Teil 2, Beuth Verlag, Berlin 1993[16] tag für tag, Mitteilungsblatt 3/1993 der Berufs-

genossenschaft Druck und Papierverarbeitung,Wiesbaden

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