Der neue „nominal installierte Luftstrom“ stellt die Realität besser dar

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Hausbesitzer, die sich die Kosten für einen großen, fast gewerblich genutzten Gasherd leisten können, verwenden seit Jahrzehnten Dunstabzugshauben für die Küche. Angesichts der jüngsten Stellungnahmen der US-amerikanischen Consumer Product Safety Commission zu den möglichen negativen gesundheitlichen Auswirkungen von Schadstoffen, die von Gasherden erzeugt werden, werden sich jedoch immer mehr potenzielle Hausbesitzer der Notwendigkeit von KRHs mit Kanalisierung bewusst.

Kanallose und rezirkulierende Produkte sind in der Regel nicht so effektiv bei der Entfernung von Schadstoffen aus dem Innenraum wie kanalisierte KRHs, insbesondere für den Koch mit großen Gasherden. Und obwohl Elektroherde nach Angaben des US-Energieministeriums die Hälfte der Gaspartikel produzieren, beeinträchtigen sie dennoch die Luftqualität in Innenräumen, insbesondere wenn sie nicht belüftet sind. Daher kommen die jüngsten Untersuchungen des Home Ventilating Institute (HVI) und der Association of Home Appliance Manufacturers (AHAM) zur Leistung von Kanalabschlussanschlüssen (DTF) und ihren Auswirkungen auf die Zukunft der KRH-Bewertungen zum richtigen Zeitpunkt.

Matt Matheny, Moderator der AHR Expo 2023 und technischer Direktor bei HVI, teilt die wichtigsten Erkenntnisse aus diesem Projekt.

Können Sie das DTF-Forschungsprojekt, das HVI und AHAM durchgeführt haben, kurz zusammenfassen?

Zunächst möchte ich Randy Cooper von AHAM, Mike Moore von Stator, LLC und Dr. James Sweeney vom Texas A&M Riverside Energy Efficiency Laboratory würdigen. Sie waren integrale Mitglieder des Projektteams und ohne sie wäre dies nicht möglich gewesen.

Die Arbeitsgruppe „Range Hood Rating Metric“ des ASHRAE 62.2 Standing Standards Project Committee (SSPC) unter dem Vorsitz von Randy Cooper wurde 2019 gegründet, um eine neue KRH-Bewertungsmetrik namens „Nominal Installed Airflow“ (NIA) zu entwickeln, die besser ist stellt die reale, installierte Leistung dar. Der NIA ist der Schnittpunkt der KRH-Luftstromkurve und einer nominalen Kanalsystemkurve, die durch 10 Fuß geraden starren Kanal, zwei 90-Grad-Bögen und ein DTF gekennzeichnet ist, alle mit der gleichen Kanalgröße wie der KRH. Die Nennkurve des Kanalsystems wird aus der angenommenen Kanalgröße und -länge, den Reibungsfaktoren und den Komponentenverlustkoeffizienten entwickelt. Verlustkoeffizienten für gerade starre Kanäle und Bögen sind gut etabliert, jedoch nicht für DTFs, die üblicherweise mit KRHs verwendet werden, weshalb das Projekt erforderlich ist. Das Projekt bestand aus der Beschaffung, Prüfung und Analyse von Ergebnissen für 36 einzigartige DTFs, die für die Anwendung geeignet dimensioniert waren (d. h. mindestens 6 Zoll rund und 3-1/4 x 10 Zoll rechteckig), um genaue DTF-Verlustkoeffizienten zur Bestimmung des NIA zu ermitteln .

Können Sie einige der Luftstrom-Bewertungsmetriken für Küchendunstabzugshauben beschreiben, die Auftragnehmer täglich verwenden?

KRHs sind für den Luftstrom in Kubikfuß pro Minute (cfm), den Schall in Sones und die Energie (oder Eingangsleistung) in Watt bei einem bestimmten statischen Druck ausgelegt. Endbenutzer, darunter Verbraucher, Auftragnehmer und Konstrukteure, nutzen diese Bewertungen hauptsächlich für die Produktauswahl und den Produktvergleich. Die Anwendung bestimmt in der Regel die Mindestleistungsanforderungen für KRH. Beispielsweise könnte für eine Anwendung mit minimalem Code einfach ein wirtschaftlicher KRH erforderlich sein, der 100 cfm bewegt, während für eine auf Energieeffizienz ausgerichtete Anwendung möglicherweise ein ENERGY STAR-zertifizierter KRH erforderlich ist und für eine maßgeschneiderte Heimanwendung möglicherweise ein entsprechender High-End-KRH mit 1.200 cfm erforderlich ist der vom Kunden benötigte gewerbliche Gasherd mit 6 Brennern. In den meisten Fällen sind Auftragnehmer für die Installation der spezifizierten Ausrüstung gemäß den Installationsanweisungen des Herstellers sowie den Design- und Code-Anforderungen verantwortlich. Der Konstrukteur ist in der Regel für den Entwurf von Kanalsystemen und die Spezifikation von Geräten verantwortlich, die das Projekt und die örtlichen Vorschriften erfüllen. Daher bezieht er sich regelmäßig auf die Luftstrom-, Schall- und Energiewerte von KRH, die in den Produktleistungsverzeichnissen von HVI und AHAM aufgeführt sind. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Bei maßgefertigten Häusern der gehobenen Preisklasse können beispielsweise Bauunternehmer dafür verantwortlich sein, das System zu entwerfen und die Ausrüstung gemäß den Wünschen des Kunden zu spezifizieren und zu installieren (natürlich unter Einhaltung der Vorschriften). Das gesamte Kanalsystem muss berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die installierte Leistung des KRH den Erwartungen entspricht.

Könnten Sie beschreiben, wie die von Ihnen erstellten neuen Luftstromdaten für Dunstabzugshauben die reale installierte Leistung dieser Systeme besser widerspiegeln?

0,1 Zoll Wassersäule (Zoll WS) statischer Druck ist der aktuelle Bewertungspunkt für KRHs und wurde vor Jahrzehnten festgelegt, als die Vorschriften einfacher waren und Bewertungspunkte hauptsächlich zum Vergleich der Produkte A, B, C usw. verwendet wurden. Diese Statik Der Druck unter Laborbedingungen ist nützlich, um nur den Ventilator zu berücksichtigen und berücksichtigt nicht den Kanalabschluss oder den Systemwiderstand einer typischen Installation. Er ist nützlich, um die Leistung eines KRH abzuschätzen, der bei Installation auf einem 6-Zoll-Gerät eine Spitzenleistung von etwa 100 cfm erreicht. Kanal, aber bei höheren Geschwindigkeitseinstellungen kann der Luftstrom deutlich überschätzt werden. Hier ist ein hypothetisches Beispiel einer typischen Installation: Ein Konstrukteur entwirft ein KRH-System für ein Haus, das 200 cfm benötigt. Bei 200 cfm: 10 Fuß starrer, gerader Kanal mit 6 Zoll Durchmesser = 0,03 Zoll WC + zwei 90-Grad-Bögen mit 6 Zoll Durchmesser = 0,24 Zoll WC + eine Wandkappe mit 6 Zoll Durchmesser = 0,19 Zoll WC für eine Gesamtsumme von 0,46 Zoll WC Systemstatischer Druck. Dies ist viel höher als das, was normalerweise in den Leistungsverzeichnissen zertifizierter Produkte von Drittanbietern zu finden ist. Sobald NIA etabliert ist, können Endbenutzer einen KRH basierend auf einem von Drittanbietern zertifizierten NIA auswählen, der diesem viel näher kommt Die Designbedingungen spiegeln die erwartete Leistung des Produkts nach der Installation wider. Mit der Weiterentwicklung der Vorschriften und der Industrie ist auch der Bedarf an Bewertungspunkten gestiegen, die besser widerspiegeln, wie Produkte in der realen Welt nach der Installation funktionieren, daher NIA.

Auf welche Weise wirken sich die verschiedenen zur Installation verfügbaren Abschlussbeschläge auf den Luftstrom aus?

Die Designeigenschaften von DTF können sich erheblich auf die Luftstromleistung des Systems auswirken. Hier einige allgemeine Erkenntnisse:

Können Sie die bestehenden Standards für Wand- und Dachkappenabschlussbeschläge beschreiben, die diese Systeme normalerweise begleiten? Welche Daten haben Sie in diesem Bereich generiert und der Industrie zur Verfügung gestellt?

Derzeit gibt es nur sehr wenige Standardanforderungen für DTFs. Aufgrund ihrer Einfachheit unterschätzen Designer möglicherweise ihren Einfluss auf die Systemleistung. In den HVI-Veröffentlichungen 916 und 920 wird beschrieben, wie DTFs getestet und zertifiziert werden. Derzeit sind jedoch nur sehr wenige Modelle zertifiziert, da keine Marktnachfrage nach zertifizierter Leistung für diese Geräte besteht. Wir glauben, dass sich dies ändern könnte, wenn die Branche aufgrund der NIA-Bewertungsmetrik beginnt, die Auswirkungen zu verstehen, die DTFs auf die installierte Leistung von KRHs haben. Im Gegenzug wird die Industrie wahrscheinlich anfangen, gelistete DTFs in ihren Entwürfen zu verlangen. Derzeit sind die einzigen Daten, die wir der Industrie zur Verfügung gestellt haben, die, die wir auf der AHR Expo 2023 präsentiert haben.

Es ist wichtig, die Kanalgröße entsprechend dem Luftvolumen eines bestimmten Systems zu halten, das als Kubikfuß pro Minute (CFM) bezeichnet wird. Wie wirkt sich Ihre Arbeit allgemein auf den Widerstand und die Leckageeigenschaften des Küchenlüftungssystems aus?

Dieses Projekt führte zur Vervollständigung der NIA-Gleichungen, die eine Bewertungsmetrik liefern werden, die die Luftströmungsleistung von KRHs vor Ort besser darstellt. Durch die Bewertung von KRHs bei einem statischen Druck, der von einem typischen Kanalsystem erzeugt wird, statt bei einem statischen Druck von 0,1 Zoll ws erhält die Industrie ein besseres Verständnis dafür, wie sich die Produkte bei der Installation verhalten und wie sich unterschiedliche Kanalgrößen und DTFs auf den Gesamtsystemwiderstand auswirken zu besser konzipierten Systemen führen.

Was ist der nächste Schritt zur Festlegung eines „nominal installierten Luftstroms“ für die Branche?

Derzeit durchlaufen die aktualisierten NIA-Anforderungen die Genehmigungen des HVI-Ausschusses für die Veröffentlichung in der HVI-Publikation 920 „HVI Product Performance Certification Procedure Inclusive Verification And Challenge©“ später in diesem Jahr. Von dort aus wird es wahrscheinlich im ASHRAE-Standard 62.2 „Belüftung und akzeptable Raumluftqualität in Wohngebäuden“ und in den Bau- oder Energievorschriften erwähnt.

Austin Keating ist der Sonderredakteur von SNIPS NEWS bei The ACHR News. Bevor er zu BNP Media kam, war er als Feldredakteur für Prairie Farmer und Medienspezialist am National Center for Supercomputing Applications tätig. Schicken Sie ihm eine E-Mail an [email protected].