Know-How-Broschüren Gebäudeautomation und HLK

Einführung in die HLK- und Gebäudetechnologie

Wenn wir uns das Bild einer Stadt ansehen, erkennen wir auf den ersten Blick, dass sie aus den verschiedensten Gebäudearten besteht. Die meisten sind Wohn- und Bürogebäude (einige davon umfassen auch Ladengeschäfte oder Apartments – man spricht hier von "Mischbauweise"), Schulen, Theater, Sportstätten, Krankenhäuser und Fabriken.

Alle diese Gebäude haben eine Gemeinsamkeit: Sie zielen darauf ab, ihre Nutzer vor äußeren Einflüssen zu schützen, ihnen Sicherheit gegen solche Einflüsse wie auch im Innern zu bieten und komfortable Klimabedingungen zu sichern.

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Bedarfsgesteuerte Lüftung

Um überall in einem Gebäude hohe Effizienz zu erreichen, reicht es nicht aus, einfach nur die besten verfügbaren Komponenten zu verwenden. Diese Komponenten müssen auch koordiniert werden – nicht nur im technischer Hinsicht, sondern auch in betrieblicher. Doch selbst bei perfekt koordinierten Subsystemen kann der Energieverbrauch zu hoch werden, wenn diese Subsysteme nicht bedarfsorientiert betrieben werden. Diese Broschüre zeigt, was bedarfsgesteuerte Lüftung bedeutet, wie sie funktioniert und welche Vorteile sie bietet.

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Regelung von Lüftungssystemen und Klimaannlagen

Drei Arten von Wärmequellen können aus der Regelungsperspektive von Bedeutung sein: Wärmeausstoß von Heizkörpern (Grundlastheizung), Wärmezufuhr über das Lüftungssystem oder interne Wärmequellen (Menschen, Geräte, Beleuchtung, Sonneneinstrahlung usw..).
Ist die Wärmezufuhr genau unter der Grundlastheizung einerseits und dem Lüftungssystem andererseits aufgeteilt und wird sorgfältig auf interne Wärmequellen geachtet, sollten keine wesentlichen Regelungsprobleme auftreten.

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Wärmerückgewinnung im Kältekreislauf

Beim Kühlen entsteht eine bedeutende Wärmemenge. Wird diese Wärme nicht genutzt, geht Energie verloren. Siemens hat modulierende Ventile entwickelt, die die direkte Nutzung dieser Abwärme regeln. Sie sorgen für eine genaue und bedarfsgesteuerte Wärmerückführung. Die Nutzung von Abwärme ist immer dann rentabel, wenn Heizung und Kühlung gleichzeitig gefordert sind oder wo die Abwärme gespeichert werden kann.

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Kältetechnik

In einer Klimaanlage wird nicht nur Heizenergie im Winter gebraucht, sondern im Sommer auch Kühlenergie zur Kühlung und Luftbefeuchtung.
Früher wurde zu diesem Zweck oft Pumpwasser oder Brunnenwasser verwendet. Aus wirtschaftlicher und energietechnischer Sicht ist dies jedoch nicht empfehlenswert.

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Leistungsregelung im Kältekreislauf

Die Auswahl an elektronischen Kühlmittelventilen ermöglicht eine kontinuierliche und exakte Regelung der Verdampferleistung. Die Regelung wirkt auf das Kühlmedium des Aggregats ein. So wird eine kontinuierliche Regelung der Temperatur und Feuchtigkeit gewährleistet, auch bei Kühlaggregaten mit direkter Dampfausdehnung.

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Hydraulik in der Gebäudetechnik

Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) kommen zum Einsatz, um für Menschen angenehme Umgebungsbedingungen zu schaffen. Um diese Anforderungen in unserer Klimazone zu erfüllen, muss sowohl Heizenergie als auch Kühlenergie erzeugt, entsprechend geregelt und zur richtigen Zeit an den richtigen Ort geliefert werden.

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Messtechnik

Im Zeitalter der Gebäudesteuerung und des Anlagenmanagement (Management, Betrieb und Wartung von Gebäuden) ist die exakte Messung physikalischer Größen äußerst wichtig. Entscheidungen über Änderungen oder Aussagen über Energieverbrauchszahlen und Gebäudemanagement-Kosten hängen von der Genauigkeit der Messwerte ab.

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Das h,x-Diagramm – Aufbau und Anwendung

Die Luft erfüllt lebenswichtige Anforderungen. So absorbiert die Luft zum Beispiel große Wassermengen in der Form von Dampf aus Seen und Meeren, transportiert diese über große Entfernungen und lässt sie dann als Niederschlag auf die Erde fallen. Die physikalischen Mengen zur Beschreibung des Luftzustands werden als Variablen bezeichnet. Klimaanlagen verwenden diese Variabeln. Die wichtigsten sind Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck

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Regeln und Steuern von heizungsanlagen

Gasheizkessel, Ölheizkessel und Feststoffheizkessel gewinnen die Wärmeenergie aus der Verbrennung meist fossiler Brennstoffe und transportieren die Wärmeenergie über den Wärmeträger Wasser. Ein über eine Brennkammer erhitzter Heizkessel ist mit Hilfe einer Heizungspumpe an einen Warmwasserkreislauf mit Heizkörpern angeschlossen. Die Wärmeenergie des Heizkörpers erwärmt die umgebende Raumluft durch Konvektion und Strahlung. Die Wärmeenergie mit dem Temperaturgefälle zwischen Heizkörper und Raumtemperatur fließt je nach Größe der Außentemperatur über die Fenster, Türen, Raumwände und Außenisolierung an die Außenwitterung ab.


Regeltechnik

Das Regeln resp. die Regelung ist ein Vorgang, bei dem die zu regelnde Größe (Regelgröße), z.B. Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und andere, fortlaufend erfasst, mit einer anderen Größe (Führungsgröße) verglichen und abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs im Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst wird.


Kommunikation in der Gebäudeautomation

Kommunikationsstandards vereinfachen in der Raum-und Gebäudeautomation die Steuerung und Regelung von Beleuchtung, Beschattung, Raumklima und Sicherheitsfunktionen.
Offene Kommunikation in der Gebäudetechnik ist wichtig und ermöglicht die einfache und sichere Integration von Fremdsystemen auf allen Ebenen. Siemens unterstützt in der Gebäudeautomation sämtliche Kommunikationsprotokolle, ohne Beschränkung auf normierte Standards. Es handelt sich dabei um Kommunikationsstandards zum erfolgreichen Erstellen und Pflegen von Projekten.