Entwurfspraktiken für den Bau und die Änderung von Kanalsystemen

Dec 07, 2023

HVAC-Rohrleitungen: Einstellen und vergessen, oder?

Das ist falsch, sagen immer mehr Techniker und HVAC-Ausbilder, die betonen, dass die kalkulierte, bewusste Gestaltung und Konstruktion von Rohrleitungen wichtige Faktoren dafür sind, wie effektiv und effizient ein HVAC-System mit Umluft funktioniert.

„Die Aufgabe des Kanalsystems besteht darin, die erwärmte Luft und die kalte Luft von den Geräten in den Wohnraum zu leiten, und dazwischen darf nichts verloren gehen“, sagte David Richardson, Trainer und Lehrplanentwickler bei National Comfort Institute (NCI). „Mehr als alles andere bestimmt das Kanalsystem, wie effizient die Anlage arbeitet.“

Gute Rohrleitungen für Wohngebäude beginnen laut Richardson und anderen mit sorgfältigen Berechnungen der thermischen Belastung, die gemäß den im ACCA-Handbuch J beschriebenen Verfahren durchgeführt werden (das „J“ steht für Joule, ein Maß für Energie).

„Wenn Menschen erstklassige Ergebnisse wollen, müssen sie im Voraus rechnen“, sagte Ed Janowiak, Manager für HVAC-Designausbildung bei ACCA.

Die Richtlinien in drei anderen ACCA-Veröffentlichungen sollten laut Experten auch im Zusammenhang mit dem Aufbau eines Systems befolgt werden: Handbuch S (Gerätedimensionierung), Handbuch D (Leitungsdesign) und Handbuch T (für „Abschluss“), das Formeln enthält die dabei helfen, die Art, Größe und Platzierung der Gitter, Diffusoren oder Register zu bestimmen, durch die erwärmte und gekühlte Luft in verschiedene Räume strömt und die Rückluft durch das System zurückströmt. Janowiak verglich ein Gitter, ein Register oder einen Diffusor mit dem Daumen am Ende eines Gartenschlauchs: Sie steuern die Richtung und Geschwindigkeit des Luftstroms.

„Wenn Sie einen Prozess befolgen müssen, über die richtigen Werkzeuge verfügen und gut geschult sind, was und warum Dinge in einem HVAC-System passieren, ist kein Problem unlösbar“, sagte John Boylan, General Manager bei Lakeside Service Co. Inc., ein HVAC- und Sanitärunternehmen in Brighton, Michigan.

Tests seien von entscheidender Bedeutung, sagten Experten. Statische Drucktests, bei denen der Widerstand der erwärmten oder gekühlten Luft beim Durchströmen eines Systems gemessen wird, helfen dabei, festzustellen, ob die Rohrleitungen die richtige Größe haben, und sollten bei Serviceeinsätzen und Systemüberprüfungen ebenso routinemäßig durchgeführt werden wie die Messung des Blutdrucks bei einem Besuch im System Arzt.

„Wenn Sie nicht testen, raten Sie nur“, sagte Richardson.

Richardson und Boylan sagen, dass die meisten vorhandenen Kanalsysteme die falsche Größe haben; Bei Lakeside, so Boylan, seien statische Druckprüfungen ein regelmäßiger Bestandteil von Serviceeinsätzen, und Techniker stellten fest, dass fast 80 % der Rohrleitungen in Wohngebieten zu klein seien.

„Normalerweise ist der Auftragnehmer mit dem niedrigsten Angebot derjenige, der das Kanalsystem erstellt hat, und es ist selten richtig“, sagte Richardson.

Ein unterdimensioniertes Kanalsystem könnte beispielsweise bedeuten, dass nur 50.000 Btu den klimatisierten Raum in einem Ofen mit einer Nennleistung von 100.000 Btu erreichen, sagte Richardson.

„Wenn das Kanalsystem zu klein ist, können Sie die Luft nicht dorthin bringen, wo Sie sie im Haus haben möchten“, sagte Boylan.

Beim Testen des statischen Drucks können auch andere Probleme auftreten, z. B. eine verschmutzte Spule oder Fremdkörper in den Rohrleitungen.

„Alles, was der Luftbewegung im Weg stehen kann … trägt zum äußeren statischen Druck bei“, sagte Richardson.

Aber selbst das beste Kanalsystem muss möglicherweise neu gestaltet und modifiziert werden, wenn neue Geräte wie eine zentrale Klimaanlage oder eine Wärmepumpe eingeführt werden.

Experten empfahlen in solchen Fällen folgende Schritte: 1) Belastungsberechnungen für jeden Raum durchführen. 2) Kartieren Sie das Kanalsystem für eine vereinfachte Kanalanalyse. 3) Überprüfen Sie die Größe des vorhandenen Ofenventilators und messen Sie den statischen Druck. 4) Geben Sie Empfehlungen für ein neu gestaltetes Kanalsystemdesign auf der Grundlage der Richtlinien von Handbuch D.

„Typische reine Heizsysteme sind nicht groß genug, um die Luft einer Klimaanlage oder Wärmepumpe zu bewegen“, sagte Janowiak.

Ähnliche Schritte sollten unternommen werden, sagte Boylan, wenn ein Haus vergrößert wird oder ein zuvor nicht klimatisierter Raum, wie ein Dachboden, für die Nutzung durch die Bewohner fertiggestellt wird und beheizt und gekühlt werden muss. Belastungsberechnungen sollten sowohl für den neuen Raum als auch für den bestehenden Raum durchgeführt werden, sagte Janowiak.

„Wenn man davon ausgeht, dass 80 % der Kanalsysteme in Wohngebäuden zu klein sind, sollte das bestehende Kanalsystem fast nie „abgezapft“ werden“, sagte Boylan.

Richardson und Boylan brachten mehrere weitere Punkte zum Entwurf und zur Konstruktion von Kanalsystemen vor, darunter:

„Ich freue mich, dass sich die Branche mit diesem Thema befasst“, sagte Boylan. „Es ist wichtig, dass wir alle nicht nur lernen, wie man Kisten auswechselt, sondern auch, wie man Lösungen testet (und findet).“

Matt Jachman ist der Gesetzgebungsredakteur bei den ACHR NEWS. Er verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung im Community-Journalismus und einen Bachelor-Abschluss in Englisch von der Wayne State University in Detroit.