Hermann-Rietschel-Institut, Technische Universität Berlin

Kép 1: Kutatási tisztatér turbulens hígítási áramlással (TVS)

Kép 2: Kutatási tisztatér turbulencia-mentes eltolási áramlással (TAV)

Kép 3: Egy akadály zavarmentes elmozdulási áramlásának vizualizációja

Kép 4: A visszatérő áramlási terület vizualizációja egy akadály alatt egy turbulencia-mentes eltolódási áramlásban

Kép 5: Egy személy áramlásának vizualizációja egy turbulencia-mentes eltolási áramlásban

Kép 6: Kutatási műtét az HRI-nél személyszimulátorokkal

Kép 7: Oktatási résztvevők a tisztatérben

A Hermann-Rietschel-Institut (HRI), a Berlini Műszaki Egyetem Épületenergetikai Részlege, Hermann Rietschel által 1885-ben alapított „Fűtési és Szellőzőberendezések Vizsgálóhelyéből” származik. Ez a világ legidősebb egyetemi intézete a saját szakterületén.

Az HRI kutatási munkái és vizsgálati eredményei meghatározóak a németországi fűtési és beltéri levegőtechnika fejlődésében, és többek között hozzájárulnak a szabványok és irányelvek kidolgozásához. 2011 júniusa óta Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel vezeti az intézetet, aki a komfortigények, a higiénikus beltéri klíma és az energiatakarékos rendszertechnika közötti feszültség minimalizálására helyezi a hangsúlyt. Ezzel összefüggésben főként kutatásokat végeznek tiszta helyiségekben (tisztaterek és egészségügyi helyiségek).

Összesen 1800 m²-en helyezkedik el egy előadóterem, szemináriumi termek, műhelyek, irodák, egy saját számítási klaszter 400 számítási maggal numerikus szimulációkhoz, valamint több 6-8 méter magas próbaterem. A különböző kérdések vizsgálatára az intézetben megfelelő próbapadok, mérőberendezések és szoftverek állnak rendelkezésre.

Különösen rendelkezésre állnak általános légáramlási laborok mellett két kutatási tisztatér és egy kutatási műtő is.

Kutatási tisztatér az HRI-ben

A kísérleti vizsgálatokhoz az HRI egy rendkívül moduláris kutatólaborral rendelkezik. Egy 75 m²-es területen két tisztatér található hozzájuk tartozó szellőzőkamrákkal (1. és 2. kép). A konfiguráció lehetőségei kb. 90%-át fedik le a gyakorlatban alkalmazott tisztatereknek – így ez az intézetben egyedülálló kutatási tisztatér Németországban.

Légtechnikai szempontból két védelmi koncepciót alkalmaznak: Az egyik tisztatér turbulens diffúziós légáramlással (TVS, 1. kép) van felszerelve Drall-átjárásokkal és recirkulációs szűrőventilátor egységekkel, H14-es szűrőkkel. A másik tisztatér (2. kép) turbulencia-mentes displacement ventilation (TAV) rendszerrel van ellátva, teljes felületű szűrőventilátor egységekkel, U15-ös szűrőkkel és kettős padlóval. A kapcsolódó légkondicionáló rendszer akár 13 000 m³/h térfogatáramot is lehetővé tesz. A FFU-k recirkulációs részével együtt akár 600 légcsere is elérhető a TAV tisztatérben. A keresztkontamináció elleni védelem érdekében egy nyomáslépcsőzetet alakítottak ki, amely a tisztább helyiségektől a szennyezettebbek felé haladva 15 Pa ± 5 Pa nyomáskülönbséget tart fenn. A hőmérséklet 16-24°C között szabályozható, ± 0,1 K toleranciával, a relatív páratartalom pedig 40-60% között, ± 10%-os toleranciával.

Az intézet egyik különlegessége a légáramlások vizualizálása, amelyhez különböző módszereket alkalmaznak (3., 4. és 5. kép).

Kutatási műtő az HRI-ben

2018 óta az intézet saját kutatási műtővel rendelkezik (6. kép). Ebben a légtechnikai szempontból teljesen felszerelt helyiségben szinte bármilyen légáramlási koncepció megvalósítható: a műtétekhez szokásos turbulencia-mentes displacement ventilation mellett lehetőség van turbulens keverő légáramlásra is, nyolc egyénileg szabályozható beszívási nyílással, sőt, forrásszellőztetésre is. Szabadon elhelyezhető légcsatornákkal helyi beszívási és kifúvási nyílások is kialakíthatók. Ebben a laborban kísérleti módszerekkel kutatnak hatékonyabb és gazdaságosabb műtéti szellőztetési lehetőségek kidolgozásán, hogy a lehető legmagasabb beteg- és személyzetbiztonságot biztosítsák.

Oktatási kínálat

Évente egyszer az intézetben tartják a „Tisztatértechnika rendszerei és koncepciói” továbbképzést (7. kép). Bár a tisztatérspecifikus elméleti alapok jól ismertek az irodalomból, a gyakorlatban alkalmazott folyamatok általában jelentősen eltérnek a tanult elméletektől. Ezt az eltérést főként kísérleti gyakorlatokkal mutatják be, és a résztvevők közvetlen tapasztalatokat szerezhetnek az ideális és a valós légáramlási folyamatok közötti különbségekről. A három témakörben – légáramlási formák, aeroszolfizika/szűrők, épületautomatizálás/nyomásfenntartás – felmerülő problémákra megoldási javaslatokat mutatnak be és tanítanak. A következő háromnapos képzés 2019 szeptemberében lesz a Hermann-Rietschel-Institut kutatólaborjában.