COMPACTLINEPA S S I V E K Ü H L B A L K E N

F Ü R G E W E R B L I C H G E N U T Z T E

G E B Ä U D E

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Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung und Energiegewinnung – mit Zent-Frenger alles aus einer Hand

Heiz- und Kühldecken Betonkernaktivierung Sonstige Systeme und Erweiterungen

VARICOOL BATISO

Heiz- und Kühldecken, Metall

VARICOOL Spectra

Heiz- und Kühldecken, Gipskarton

VARICOOL UNI

Gebäudetemperierung

GEOZENT

GEOZENT Basic

GEOZENT Profi

Energiebereitstellung

Erdwärmesonden

Energiepfähle

Energiegewinnung

Erdwärmekollektoren

Geothermische Grundwasserbrunnen

COMPACTLINE Kühlbalken

TENNO Heiz-/Kühlwände

BATISO Basic

BATISO Plus

BATISO Air

BATISO Connect

Heiz- und Kühldecken, Hochleistung

VARICOOL Softline 4

VARICOOL Opti Y

Heiz- und Kühldeckenelemente

VARICOOL Spectra

VARICOOL Velum

QUELLO Luftauslässe

Gebäudetemperierung

Zent-Frenger Flächensysteme, wie Heiz- und Kühldecken sowie Betonkerntemperierung, sind als führende Technologien zur Raum-temperierung seit mehr als 50 Jah-ren im Markt etabliert. Die zahl-reichen technischen Entwicklungen haben uns zu einem Pionier fort-schrittlicher Gebäudesystemtechnik gemacht.

Energiegewinnung

Als ideale Basis für eine nach-haltige, ökologische und höchst wirtschaftliche Versorgung von gewerblichen Immobilien mit thermischer Energie verfügt Zent-Frenger über langjähriges Know-how in der Anwendung von Erdwärmesonden, Energiepfählen, Erdwärmekollektoren und geo-thermischen Grundwasserbrunnen.

Energiebereitstellung

Für gewerblich genutzte Gebäude haben wir eine geothermische Großwärmepumpe als anschlussfer-tige Energiezentrale mit integrierter Systemhydraulik entwickelt: Die multifunktionale Wärmepumpe erzeugt nach Bedarf gleichzeitig Heiz- und Kühlenergie und wird nach den individuellen Erfordernis-sen in Modulbauweise anschluss-fertig hergestellt.

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Systembeschreibung/Einsatzbereiche ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4 COMPACTLINE Kühlbalken ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5 Hinweise zur Einbauposition •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6 Auslegung •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7 Technische Merkmale ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 10

COMPACTLINE

Alle rechtlichen und technischen Informationen wurden nach bestem Wissen sorgfältig zu sammengestellt. Fehler können wir dennoch nicht vollständig ausschließen und hierfür keineHaftung übernehmen. Das Werk ist einschließlich aller seiner Teile urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der durch das Urhebergesetz zugelassenen Ausnahmen ist ohne Zustimmung der Zent-Frenger GmbH nicht gestattet. Insbesondere Vervielfältigungen, der Nachdruck, Bearbeitungen, Speicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen, Über-setzungen und Mikroverfi lmungen behalten wir uns vor. Technische Änderungen vorbehalten.

Copyright 2012Zent-Frenger GmbH, Heppenheim

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COMPACTLINE – passive Kühlbalken für gewerblich genutzte Gebäude

Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken

Systembeschreibung/Einsatzbereiche

Die passiven Kühlbalken (Kühlkon-vektoren ohne Zuluft) des Modells COMPACTLINE werden zur Abfuhr von hohen Wärmelasten bzw. zur

Klimatisierung von gewerblich genutzten Gebäuden eingesetzt, wie z. B.: Büros Banken Hotels Restaurants Einkaufszentren Produktions- und Messehallen

Durch die modulare Bauweise und die variable Gestaltung sind die Kühlbalken sowohl für Neubauten als auch für die Installation in bereits bestehende Gebäude ideal geeignet.

Kühlbalken werden mit gekühltem Wasser in geschlossenen Kreisläufen betrieben und sind daher energie-effi zienter als konventionelle luft-gestützte Klimaanlagen. Passive Kühlbalken funktionieren auf dem Prinzip der freien Konvektion (abgekühlte Luft sinkt nach unten) und benötigen daher keinerlei bewegliche Teile, sodass keine

Geräusche entstehen. Zu den gerin-gen Betriebskosten von Kühlbalken kommen die durch den geringen Materialaufwand sehr niedrigen

Freihängende COMPACTLINE Kühlbalken von Zent-Frenger – architektonisch gut eingefügt

Ihr Plus

Hohe Kühlleistung Geringe Investitions- und

Betriebskosten Angenehmes Raumklima im

Gegensatz zur konventionel-len Klimaanlage

Keine Staubaufwirbelung Keine Geräuschentwicklung Wartungsarm

Funktionsprinzip von passiven Kühlbalken

Investitionskosten – und das bei sehr hoher Kühlleistung.

Je nach Raum- und Deckendesign können die Elemente freihängend oder deckenbündig eingebaut wer-den. Kühlbalken können auch in Kombination mit Kühldecken zur Erhöhung der Kühlleistung einge-setzt werden, und das bei gutem Raumkomfort. Dabei können diesel-ben Kaltwassertemperaturen ver-wendet werden.

Funktionsprinzip der COMPACTLINE Kühlbalken

Passive Kühlbalken funktionieren auf Grund der Schwerkraft der abgekühlten Raumluft im Kühl-balken, welche langsam nach unten in den Aufenthaltsbereich sinkt und der nachströmenden warmen Raumluft in Richtung des Deckenbereiches. Durch diese freie Konvektion der Raumluft entsteht, bei richtiger Position der Kühlbalken, eine Raumluft-walze, die für die hohe Kühlleis-tung von passiven Kühlbalken nötig ist. Der Effekt der Raum-luftwalze wird zusätzlich durch den entstehenden leichten Unter-druck im Kühlbalken verstärkt. Der Unterdruck entsteht durch die kühle Luft im Kühlbalken und saugt dabei die warme Luft aus dem Deckenbereich an.

Decke

Fußboden

Gekühlter Raum

Lamellenwärme-tauscher

Eintritt Wasser

Austritt Wasser

Gewindestangen oder Drahtseile

Nachströmende warme RaumluftFreier Querschnitt (offen),

Lochblech, Streckmetallgitteroder Kunststoffraster (Blende)

Gehäuse

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Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken

COMPACTLINE Kühlbalken

Aufbau

Ein COMPACTLINE Kühlbalken besteht aus einem weiß pulverbe-schichteten, verzinkten Stahlblech-gehäuse (abweichend Typ PAO – unlackiert, optional schwarz) mit innenliegendem Wärmeübertrager bestehend aus einem Aluminium-Lamellenpaket und integriertem Kupferrohrmäander. Die Kühlbalken sind mit drei unterschiedlichen Blenden erhältlich. Somit ist der Luftaustritt nach architektonischen Anforderungen wählbar.

Kühlbalken mit Blende und StirnblechenKühlbalken mit Blende und Stirnblechen werden hauptsächlich

Detail eines Kühl-balkens – qualitativ hochwertige Verar-beitung

Typ PAO – Kühlbalken ohne Blende und ohne Stirnbleche

Typ PAR – Kühlbalken mit Kunststoffraster-gitter als BlendeKunststoffrastergitter: Wabe 13 x 13 mm,freier Querschnitt ca. 80 %

Typ PAH – Kühlbalken mit Lochblech als BlendeLochblech: Lochung Rv 4-5 – Rundloch Ø 4 mm, Abstand 5 mm, Lochung versetzt, freier Querschnitt ca. 58 %

Typ PAS – Kühlbalken mit Streckmetallgitter als BlendeStreckmetallgitter: Masche 22/12/2,5/1,5 mm, freier Querschnitt ca. 58 %

Kühlbalkentypen

Kühlbalken ohne Blende und ohne StirnblecheKühlbalken ohne Blende und Stirn-bleche werden dort eingesetzt, wo sie entweder nicht sichtbar sind (z. B. oberhalb luftdurchlässiger Decken zur Unterstützung von Kühldecken) oder wo die Optik eine untergeordnete Rolle spielt (z. B. freihängend in Produktionshallen).

in Büroräumen eingesetzt. Dabei erfolgt der Einbau entweder deckenbündig oder frei im Raum hängend.

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Hinweise zur Einbauposition von COMPACTLINE Kühlbalken

Wenn Kühlbalken frei im Raum positioniert werden, sollte der Abstand zur Rohdecke mindestens ein Viertel der Balkenbreite betra-gen. Bei der Anordnung von Kühl-balken in der Nähe von Wänden sollte der lichte Abstand zwischen Rohdecke und Kühlbalken mindes-

Die Kühlbalken sollten so angeordnet werden, dass sich keine Arbeitsplätze

Kühlbalken parallel zur gegenüberliegenden warmen Außenfassade

Freie Installation unter der Decke Einbau in die Zwischendecke mit Luft-durchlass

Einbau in geschlossene Decke – Strömung durch Schlitze

Kühlbalken rechtwinklig zur warmen Außenfassade

tens die Hälfte der Balkenbreite betragen. Bei deckenbündigem Einbau (in abgehängte Decken) sind Rückströmfl ächen in der Unterdecke vorzusehen. Der Rück-strömquerschnitt dieser Flächen (freier Querschnitt zur Nachströ-mung der zu kühlenden Luft) sollte

direkt darunter befi nden. Dadurch ist sichergestellt, dass die absinkende

Anordnung unter der Decke

Empfohlene Anordnung im Raum

mind. 30 % der Gesamtkühlfl äche (L x B des Kühlbalkens) betragen. Der Rückströmquerschnitt kann dabei dem freien Querschnitt der luftdurchlässigen abgehängten Decke bzw. dem umlaufenden Zuströmquerschnitt des Kühlbal-kens entsprechen.

kühle Luft den Raum mit maximaler Behaglichkeit für den Nutzer kühlt.

B

mind. 0,25 x B

mind. 2 x B

mind. 0,5 x B

B

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Auslegung

Kühlleistung nach EN 14518

Die Kühlleistungswerte der COMPACTLINE Kühlbalken Typ PAO und Typ PAR mit einer Gehäu-sehöhe H = 150 mm können aus Diagramm 1 entnommen werden. Die Leistung in Watt pro Meter (Lamellenpaketlänge) wird in Abhängigkeit der Temperaturdiffe-renz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raum-lufttemperatur abgelesen.

Leistungsreduktion auf abgelesene Diagrammwerte für andere COMPACTLINE Kühlbalken typen und -ausführungen.

Typ Gehäusehöhe[mm]

Leistungsreduktion[%]

PAH 150 3

PAS 150 3

PAO 100 13

PAR 100 13

PAH 100 16

PAS 100 16

Läng

enbe

zoge

ne K

ühlle

istu

ng [

W/l

fm]

Lam

elle

npak

etlä

nge

Temperaturdifferenz (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur) [K]

0

600

100

300

500

200

400

4 125 6 7 8 9 10 11

Breite 605 mm

Breite 455 mm

Breite 305 mm

Breite 155 mm

Diagramm 1: COMPACTLINE Typ PAO und Typ PAR mit H = 150 mm – längenbezogene Kühlleistung nach EN 14518

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Diagramme zu Druckverlust-berechnung

Diagramm 2:Wasservolumenstrom

Diagramm 3:Druckverlust des Lamellen-pakets pro lfm

Diagramm 4:Druckverlust der Formteile eines Kühlbalkens

Was

serv

olum

enst

rom

[l/

h]

Leistung [W]

0

400

50

100

150

250

350

200

300

Temperatur-spreizungWasser

1,0 K

1,5 K

2,0 K

2,5 K

3,0 K

3,5 K

4,0 K

4,5 K

5,0 K

0 1400200 400 600 800 1000 1200

Dru

ckve

rlus

t [k

Pa/l

fm L

amel

lenp

aket

]

Wasservolumenstrom [l/h]

Kühl-balken-breite

605 mm

455 mm

305 mm

155 mm

50 400100 150 200 250 300 3500

10

1

2

3

5

7

4

6

8

9

Zus

ätzl

iche

r D

ruck

verl

ust

[kPa

/Bal

ken]

Wasservolumenstrom [l/h]

Kühl-balken-breite

605 mm

455 mm

305 mm

155 mm

50 400100 150 200 250 300 3500

3

0,5

1

1,5

2,5

2

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Diagramm 5:Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Kupferrohrmäander

Auslegungsbeispiel

Gegeben bzw. gewünscht:Raumlufttemperatur ϑ

i = 26 °C

Vorlauftemperatur ϑVL

= 17 °CRücklauftemperatur ϑ

RL = 19 °C

Gehäusehöhe H = 150 mmKühlbalkenbreite B = 455 mmKühlbalkenlänge L = 2.000 mm

Ermittlung:Temperaturdifferenz Δϑ = Raumlufttemperatur ϑ

i – mittlere Medientemperatur

Δϑ = ϑi – (ϑ

VL+ ϑ

RL)/2 = 26 °C – (17 °C + 19 °C) / 2 = 8 K

Aus Diagramm 1: Spez. Kühlleistung q̇ = 251 W/lfm Lamellenpaketlänge LP = L – 150 mm = 2.000 mm – 150 mm = 1.850 mm Kühlleistung des Kühlbalkens Q = q̇ · LP = 251 W/lfm · 1,85 m = 464 WAus Diagramm 2: Volumenstrom V = 200 l/hAus Diagramm 3: Spez. Druckverlust Δp = 2,2 kPa/mAus Diagramm 4: Druckverlust ΔP Formteile = 0,6 kPa/Balken Gesamter Druckverlust ΔP = Δp · LP + ΔP Formteile = 2,2 kPa/m · 1,85 m + 0,6 kPa = 4,67 kPaAus Diagramm 5: Strömungsgeschwindigkeit = 0,42 m/s

Ergebnisse:Kühlleistung Q = 464 WVolumenstrom V = 200 l/hDruckverlust ΔP = 4,67 kPaStrömungsgeschwindigkeit w = 0,42 m/s

Strö

mun

gsge

schw

indi

gkei

t [m

/s]

Wasservolumenstrom [l/h]

50 400100 150 200 250 300 3500

0,8

0,2

0,4

0,6

Zent-Frenger Gebäudetemperierung > Sonstige Systeme und Erweiterungen > COMPACTLINE Kühlbalken

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Gehäuse Verzinktes Stahlblech 1 mmStandard-Oberfl äche Typ PAO – unlackiert, optional schwarz

Typen PAH, PAS, PAR – weiß (RAL 9010) seidenmatt, weitere RAL-Farbtöne auf Anfrage

Standard-Abmessungen

Gehäuse Länge L 1.000 bis 4.000 mm in 250 mm SchrittenBreite B 155/305/455/605 mm

Höhe H 100/150 mm (ohne Befestigungsschiene) Länge Lamellenpacket L abzüglich 150 mm

Kupferrohr Außendurchmesser da = 15 mm, Rohrwandstärke s = 1 mm, Anschlussstutzen mit Halterille für Steckverbindung

Bei Kühlbalkenbreite 155 mm – Anschlussstutzen mit 90°-Bögen, ohne Neigung nach innen Bei Kühlbalkenbreiten 305/455/605 mm – Anschlussstutzen mit 90°-Bögen, 45° nach innen geneigt

Anschluss Anschluss bei allen Typen auf einer Seite Bei Kühlbalkenbreite 155 mm – Anschluss an Oberseite mit Winkel-Steckverbindern

Bei Kühlbalkenbreiten 305/455/605 mm – Anschluss an Oberseite mit geraden oder Winkel-Steckverbindern

Abhängung Hakenprofi l, Gewindestangen M8 oder DrahtseilabhängungZubehör Flexschläuche mit geraden oder Winkel-Steckverbindern, DN = 15 mm

Technische Merkmale

Material und Oberfl äche

Konstruktionsdetails

L L1 L2 L3 L4

1000 850 – – –

1250 1100 – – –

1500 1350 – – –

1750 780 820 – –

2000 905 945 – –

2250 1030 1070 – –

2500 1155 1195 – –

2750 1280 1320 – –

3000 950 950 950 –

3250 1035 1035 1030 –

3500 1120 1120 1110 –

3750 1210 1210 1180 –

4000 955 955 955 985

B

A

Detail A Detail B

15 b

ei B

= 1

55,

sons

t 25

40

HBL

55L2 ... L4L1

95

40

10

25

30 8,5Bei B = 155 mmAnschlüsse vertikal

Bei B = 305, 455, 605 mmAnschlüsse 45° geneigt

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Empfohlene Kühlwassertemperatur 16 °C Empfohlener Druckabfall max. 25 kPa Empfohlene Strömungsgeschwindigkeit max. 0,6 m/s

Betriebsbedingungen

Betriebsgewicht und Wasserinhalt

Breite in mm Gewicht in [kg/lfm] Wasserinhalt [L/lfm]PAO PAH + PAR PAS

155 4,4 4,9 5,3 0,3

305 7,0 8,0 8,7 0,8

455 8,5 10,0 11,0 1,2

605 9,9 10,5 13,3 1,6

Hinweis:Kondensatbildung ist zu vermeiden!

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www.zent-frenger.de

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Zent-Frenger GmbH

Zentrale / Niederlassung MitteSchwarzwaldstraße 2D-64646 HeppenheimT +49 (0)6252 7907-0F +49 (0)6252 7907-31E heppenheim@zent-frenger.de

Niederlassung NordBüro HamburgBuxtehuder Straße 112bD-21073 HamburgT +49 (0)40 7004017-0F +49 (0)40 7004017-9E hamburg@zent-frenger.de

Niederlassung SüdBüro StuttgartMaybachstraße 7D-71229 LeonbergT +49 (0)7152 93993-0F +49 (0)7152 93993-1E stuttgart@zent-frenger.de