Komponenten mit Mehrwert für die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik
Gewerbliche Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) gehören zu den teuersten und kritischsten technischen Systemen, die heute in Gebäuden eingesetzt werden. Eigentümer, Bauträger und Mieter sind deshalb auf der Suche nach wirtschaftlichen Anlagen, die im Wechsel der Jahreszeiten für angenehme Umgebungsbedingungen sorgen. Hier lohnt sich ein Blick auf die Konstruktionsdetails.
Angesichts weltweit laufender Bauprojekte ist der Markt wettbewerbsintensiv und die Akteure sind bestrebt, den Energieverbrauch zu senken, mit innovativen Lösungen Mehrwert zu schaffen und Kundenwünsche zu erfüllen: Hersteller von HLK-Anlagen haben ihr Design der Gehäuse optimiert, um deren Effizienz und ergonomischen Komfort zu verbessern. Eine große Herausforderung besteht nun darin, dass HLK-Gehäuse heute oft mit dickeren, isolierten Türen ausgestattet sind, um eine Wärmeübertragung zu verhindern, was wiederum zu einem Bedarf an neuen Verschluss- und Scharniertechnologien führt.
Die aktuellen HLK-Systeme verfügen über fortschrittliche digitale Steuerungen und eine ausgefeilte Luftaufbereitungs- und Wärmeübertragungstechnik. Obwohl sie effizient geworden sind, verbrauchen sie immer noch viel Energie. Laut Untersuchungen des Energieministeriums der USA zu gewerblich genutzten Gebäuden machen HLK-Anlagen in der Regel 39 Prozent des Energieverbrauchs eines Gebäudes aus [1]. Wenn es um die Verbesserung der Energieeffizienz von Gehäusen geht, sind die Art der Zugangskontrolle und die verwendeten Scharnierkomponenten wichtige Elemente, die bei der Konstruktion zu berücksichtigen sind. Feststehende Haltescharniere, wie zum Beispiel die Serie „C6“ von Southco, ermöglichen es, eine Tür in einem voreingestellten Winkel zu öffnen und in eine Position zu bringen, in der sie leicht zugänglich ist, ohne dass eine externe Halterung angebracht werden muss, um die Tür offen zu halten.
Auch Zugangsklappen zu HLK-Gehäusen können Energieverluste verursachen – entweder durch in das Gehäuse eindringende Außenluft oder durch aufbereitete Luft, die durch die Klappe entweicht oder eine Wärmeübertragung durch die Tür selbst verursacht. Beide Formen erhöhen den Energiebedarf der Anlage und des Gebäudes. Um dies zu kompensieren, vergrößern HLK-Unternehmen die Isolierung ihrer Gehäuse. Manche Zugangstüren haben dadurch eine Dicke von bis zu 100 mm. Bei einigen Türen handelt es sich lediglich um Standardklappen, die Zugang zu den Steuergeräten gewähren. In anderen Fällen sind es mannshohe Türen, die dem Personal den Zutritt zum Gehäuse gestatten.
Isolierte Türen sind mit einer Schaumstoff- oder einer komprimierbaren Gummidruckschicht versehen, die um die Türöffnung herum angebracht ist und als Dichtung fungiert. Mit der zunehmenden Verbreitung von isolierten Gehäusetüren wird eine Verschlusstechnik benötigt, die eine nahezu luftdichte Abdichtung beim Schließen von Türplatten mit einer Dicke von 25 bis 100 mm gewährleistet. Hierfür ist ein Kompressionsverschluss eine gute Lösung: Er hält eine Klappe oder eine Abdeckung mit einem Riegel geschlossen und gleichzeitig presst er eine Dichtung um die Innenseite der Tür herum zusammen.
Eine große Herausforderung bei der Auswahl dieser Verschlüsse ist, dass der Griff des Verschlusses die Tür durchdringen muss, wodurch ein Loch in der isolierten Wand entsteht. Eine Möglichkeit, so entste-hende Wärmeverluste zu verringern, ist, Verschlüsse mit Griffen zu wählen, die eine minimale Grundfläche aufweisen und so die Größe des durch die Platte verlaufenden Lochs verringern. Weiterer Punkt ist die Wärmeleitfähigkeit, denn Verschlüsse mit nichtmetallischen Isolierkomponenten können eine thermische Trennung erzielen.
Beim Transport der Geräte zum Installationsort kann sich das Gehäuse verbiegen, sodass die Türen nicht mehr richtig schließen. Kompressionsverschlüsse können diese Abweichungen ausgleichen und die Tür korrekt abdichten. Ein solcher Verschluss erfordert einen sachgemäßen Einbau. Um mögliche Undichtigkeiten zu vermeiden, gibt es spezielle Riegelverschlüsse, die fest an der Tür angebracht werden.
In einigen Fällen haben diese Türen sehr große Abmessungen, sodass ein einziger Verschluss nicht ausreicht, um die Tür vollständig zu sichern. Mehrpunkt-Verriegelungssysteme, bei denen mehrere Verriegelungspunkte (oben, unten und in der Mitte der Tür) von einem einzigen Betätigungselement gesteuert werden, stellen dann eine Zugangslösung dar. Systeme wie die „M3“-Serie von Southco gewährleisten, dass die Tür oder Klappe nach dem Besuch eines Technikers mit nur einem Betätigungselement vollständig verschlossen wird. Das ist häufig kostengünstiger als der Kauf und die Installation von zwei oder drei Verschlüssen und spart Energie im Betrieb.
Bei der Auswahl von Mehrpunkt-Verriegelungssystemen sollte darauf geachtet werden, dass die Schließkomponenten einstellbar sind, um gegebenenfalls „Spiel“ oder Maßabweichungen in der Form der Tür auszugleichen. Andernfalls kann es passieren, dass der am Griff befestigte Hauptverschluss zwar sicher schließt, die entfernten Verriegelungspunkte jedoch nicht vollständig einrasten. Einfache Lösung: Nach der Installation der Verriegelungen können die entfernten Verriegelungspunkte mit einer Schraube eingestellt werden, um sicherzustellen, dass alle Verriegelungspunkte gleichzeitig vollständig einrasten.
Die Mehrpunkt-Verriegelung bietet auch eine verbesserte Sicherheit: Das Innere von HLK-Gehäusen, wo Ventilatoren Luft in die Geräte hinein und aus ihnen heraus blasen, erzeugt häufig einen hohen Druck. Dies kann für Wartungstechniker gefährlich sein, wenn sie eine Tür öffnen, die nicht vollständig verschlossen ist, was sich durch gut konzipierte Mehrpunkt-Verriegelungen vermeiden lässt. Darüber hinaus bauen einige Verschlusshersteller einen Schalter oder einen Türpositionssensor in den Verschluss ein, der die Ventilatoren des HLK-Kompressors automatisch abschaltet, wenn der Verschluss arretiert ist.
Die Fähigkeiten der aktuellen Scharniertechnologie bieten Konstrukteuren neue Optionen zur Verbesserung der Leistung von und der Interaktion mit Türplatten: Anstatt einen externen sekundären Türhalter anzubringen, um die Tür offen zu halten, ermöglichen Rastscharniere das Öffnen der Tür bis zu einem voreingestellten Winkel und das Einrasten in der Position. Scharniere mit konstanter Friktion erfüllen dieselbe Funktion: Sie ermöglichen ein intuitives Bewegen der Tür, indem sie bei Bewegungsstopp an jedem beliebigen Punkt des Bewegungsbereichs arretiert werden. Der Kraftaufwand zum Bewegen der Tür ist dabei gerade so groß, dass sie auf eine bewusste Bewegung reagiert. Große Türen in bestimmten HLK-Systemen müssen sich in manchen Situationen auch leicht entfernen lassen, um Komponenten auszutauschen oder aufzurüsten. Es gibt eine Reihe von abnehmbaren Scharnieren, die sehr einfach und ohne zusätzliches Werkzeug entfernt werden können, damit die Tür bequem aus dem Rahmen gehoben werden kann.
Für die Wahl der Scharniere und Verschlüsse sollte mit einem Lieferanten zusammen gearbeitet werden, dessen Produkte nach den führenden Industrienormen für den Schutz gegen Eindringen von Wasser und Staub zertifiziert sind, zum Beispiel „IP 65“ („International Protection“, Schutzarten IP nach EN 60529 für den Bau von Elektronikgehäusen und Schaltschränken) und „NEMA 4“ („National Electrical Manufacturers Association“, Standards der Interessensvertretung der US-amerikanischen elektrotechnischen Industrie). Darüber hinaus ist eine fachkundige Unterstützung und Beratung in Bezug auf die beste Technologie für bestimmte Designs hilfreich – insbesondere bei isolierten Türen, die speziell für diese Anwendungen entwickelte Lösungen erfordern. Denn die Auswahl der geeigneten Verschlüsse und Scharniere trägt dazu bei, die gewünschte Gesamteffizienz, Energieeinsparung und verbesserte Leistung der HLK-Gehäuse in der Praxis zu realisieren.
Todd Schwanger Commercial Product Manager Southco Inc. Warndon, Worcester WR49FA, UK info@southco.com
Literatur
[1] Energy Information Agency, 2001. Commercial Buildings Energy Consumption Survey. Washington, D.C.: U.S. Department of Energy.
Weiterführende Informationen: https://southco.com/en_us_int/
Mittwoch, 28.06.2023