Entfeuchtung in Wasserwerken

Page_28Feuchtigkeitswerte in Wasserwerken können sehr extrem sein. Entfeuchtung ist hier zum Schutz von Leitungen, Pumpen, anderer Ausrüstung sowie der Gebäudesubstanz selber notwendig.

Wenn die relative Luftfeuchtigkeit zu hoch ist, kommt es zu großen Kondensatmengen auf allen Metalloberflächen. Die Anstriche lösen sich von den Leitungen ab und Korrosion setzt im großen Maßstab ein. Dies erhöht die Unterhaltungskosten und verringert die Lebensdauer von Installationen und Gebäude.

Die feuchte Umgebung beschleunigt zudem das Wachstum von Schimmel und anderen Pilzen. Mücken gedeihen in der feuchten Atmosphäre und legen unter Umständen ihre Eier in offene Wasserreservoirs, was zusammengenommen die Einhaltung der notwendigen Hygienestandards sehr erschwert.

In den meisten Fällen liegt die Wassertemperatur zwischen 6 und 9ºC. Das bedeutet, dass die Oberflächentemperatur der Leitungen etwa genauso hoch ist. Um Kondensation zu vermeiden, muss der Taupunkt unterhalb der Oberflächentemperatur der Leitungen liegen.

Normalerweise sollte die Lufttemperatur in Wasserwerken mindestens 2°C höher sein als die Wassertemperatur. Gleichzeitig muss man die Luftfeuchtigkeit auf einem relativ geringen Level halten und um dies zu erreichen, braucht man Entfeuchtung. Meistens gibt es eine geregelte Lüftung in Wasserwerken. Ein Luftwechsel von 10% bis 30% der Raumluft in der Stunde wird empfohlen.

Aufgrund der kalten Wasserleitungen und der Tatsache, dass die Gebäude häufig teilweise unterirdisch sind, wird die Temperatur in einem Wasserwerk im Regelfall 16-18°C nicht überschreiten. Das heißt, eine relative Luftfeuchte unter 45% reicht aus, um Kondensation das ganze Jahr über zu vermeiden. Die Tabelle unten zeigt die maximalen rF-Werte bei verschiedenen Raumtemperaturen, die notwendig sind, um Korrosion bei einer Wassertemperatur von 7°C zu vermeiden.

Raumtemperatur (°C) 10 12 14 16 18 20
Max. rF-Wert,
Wasser = 7°C   % rF
80  70  61   54 48  42 


Die gesamte benötigte Entfeuchtungsleistung ist bestimmt durch:

W(total) = W(Wasserreservoir) + W(ventilation)

 W(Wasserreservoir) = c * A * (xsa - x1)

  

W = g Wasser/Stunde
     
c = konstanter empirischer Wert 7, wenn die Lufttemperatur mindestens 2°C höher als die Wassertemperatur ist
     
A  = Wasseroberfläche (m2
     
xsa = Wassergehalt in der gesättigten Luft bei Wassertemperatur (g Wasser/kg Luft bei 100% rF) 
     
x1 Wassergehalt in der Luft bei gewünschtem rF-Wert und Temperatur (g Wasser/kg/Luft) 

 

W(Ventilation) = ρ * V * n * (x2 -x1)

In diesem Beispiel wollen wir die Entfeuchtungsleistung bestimmen, die notwendig ist, um in einem Wasserwerk bei 15ºC die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit von 50% einzuhalten. Die Größe des Wasserwerks ist 300m³, die Wasseroberfläche ist 40m² groß und die Wassertemperatur beträgt 8ºC. 

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Die Ausgangsdaten:


Raumvolumen

 

300 m3

Luftwechsel: 0,3 pro Stunde
   
Wasseroberfläche: 40 m2
   
Wassertemperatur: t = 8°C (und 100% rF)
   
Wassergehalt in der Luft bei Wassertemperatur xsa = 7 g Wasser/kg Luft (siehe hx-Diagramm)
   
Aussenluftkonditionen: t = 20°C und 68% rF > x2 = 10 g Wasser/kg Luft
   
Gewünschte Konditionen t = 15°C und 50% rF > x1 = 5 g Wasser/kg Luft (siehe hx-Diagramm)

 

Die Berechnung:


W(Wasserreservoir)

=

* 40 * (7-5) = 560 g Wasser/Stunde
     
W(ventilation) = ρ * V * n * (x2 -x1) = 1,2 * 300 * 0,3 * (10-5) = 540 g Wasser/Stunde
     
W(total) = 560 + 540 = 1,10 Liter/Stunde


Der Taupunkt bei 15ºC Raumtemperatur und 50% relativer Luftfeuchte liegt laut h-x-Diagramm bei 5ºC. Dies bedeutet, daβ die Oberflächentemperatur der Leitungen bis auf 5ºC fallen muss, bevor Kondensation stattfindet. Wenn die Wassertemperatur 8ºC beträgt, findet keine Kondensation statt, da die Wassertemperatur über dem Taupunkt liegt.  

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Empfehlung:

Zwei CDT 60 Geräte. Kapazität 0,6 Liter/Stunde je Gerät bei 15ºC und 50% rF. Wir empfehlen die beiden Geräte jeweils mit einem Hygrostaten auszustatten und diesen auf 55% rF einzustellen.