Für den Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) werden heute in der Baupraxis bereits verschiedene Systeme umgesetzt. Die Einsatzbereiche umfassen dabei passive Systeme (Bauplatten) sowie aktive bzw. hybride Systeme (Kühldecken und -wände, Lüftungsanlagen und Speicher). Eine rechnerische Bewertung der energetischen Effekte von PCM sowie die Auswirkungen auf den thermischen Komfort kann mittels thermischen Simulationsrechnungen auf Stundenbasis erfolgen. Im Rahmen der rechtlich erforderlichen Nachweisverfahren finden thermische Simulationsrechnungen nur in Ausnahmefällen (EnEV) bzw. nicht als Regelverfahren (DIN 4108-2) Anwendung. Wünschenswert wäre die Möglichkeit, den Einsatz von PCM in die normativen Berechnungsverfahren zu implementieren, um so eine energetische Bewertung dieser Systeme auch im Rahmen der Nachweisführung - d.h. für eine weiter verbreitete Anwendung - zu ermöglichen. Dabei geht es vor allem darum, geeignete Schnittstellen und Algorithmen (Ansätze) zu identifizieren und zu verifizieren.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Für den Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) werden heute in der Baupraxis bereits verschiedene Systeme umgesetzt. Die Einsatzbereiche umfassen dabei passive Systeme (Bauplatten) sowie aktive bzw. hybride Systeme (Kühldecken und -wände, Lüftungsanlagen und Speicher). Eine rechnerische Bewertung der energetischen Effekte von PCM sowie die Auswirkungen auf den thermischen Komfort kann mittels thermischen Simulationsrechnungen auf Stundenbasis erfolgen. Im Rahmen der rechtlich erforderlichen Nachweisverfahren finden thermische Simulationsrechnungen nur in Ausnahmefällen (EnEV) bzw. nicht als Regelverfahren (DIN 4108-2) Anwendung. Wünschenswert wäre die Möglichkeit, den Einsatz von PCM in die normativen Berechnungsverfahren zu implementieren, um so eine energetische Bewertung dieser Systeme auch im Rahmen der Nachweisführung - d.h. für eine weiter verbreitete Anwendung - zu ermöglichen. Dabei geht es vor allem darum, geeignete Schnittstellen und Algorithmen (Ansätze) zu identifizieren und zu verifizieren.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In thermisch höher belasteten Räumen ist es sinnvoll, die Raumkühlung und Lüftung mit getrennten Systemen durchzuführen. Dabei versprechen Kühldecken für die Kühlung des Raumes gute Behaglichkeit.
Genaue Kenntnisse über den Wärmeaustausch an Kühledeckenflächen lagen bisher nicht vor. Hauptziel dieser Arbeit war es daher, diese Wärmeübertragungsverhältnisse zu untersuchen.
Bei der experimentellen Bestimmung der konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten an der hier untersuchten glatten Kühldeckenfläche zeigte sich, dass Details der gewählten Versuchsordnung wesentlichen Einfluss auf die Grenzschichtströmung unter der Deckenfläche ausüben. Danach ist die Verwendung von Punktwärmequellen im Raum notwendig, um praxisrelevante Verhältnisse nachbilden zu können.
Für die Bestimmung der Kühlleistungsdichte von Kühldecken bzw. für ihre Auslegung ist es günstig, als raumseitige Referenztemperatur die Raumlufttemperatur zu verwenden. Diese Temperatur ist bei der Projektierung bereits bekannt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass der mit praxisrelevanten Wärmequellen gefundene Zusammenhang von Kühlleistungsdichte und Temperaturdifferenz zwischen der Raumluft und der Deckenoberfläche auch auf Fälle mit deutlich anderen Wärmequellen und Raumgeometrien anwendbar ist, da die empfundenen Temperaturverhältnisse in den Räumen vergleichbar bleiben.
Die ebenfalls untersuchte Raumtemperatur (in Deutschland häufig auch als „empfundenen Temperatur“ bezeichnet) als raumseitige Referenztemperatur ist von der Raumgeometrie und der Position und Oberflächentemperatur der inneren Wärmequellen beeinflusst und eignet sich daher wenige gut zur allgemeingültigen Darstellung der Kühlleistungsdichte.
Die Auswertung der durchgeführten Versuche mit praxisrelevanten Wärmequellen nach den Behaglichkeitskenngrößen zeigte, dass bei einer Raumklimatisierung mit Kühldecken und aufwärtsgerichteter Luftführung mit turbulenzarmer freier Verdrängungsströmung thermische Behaglichkeit auf hohem Niveau bei Kühllastdichten bis 100 W/m² sichergestellt werden kann.
Aktualisiert: 2020-03-05
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Thermoaktive Bauteilsysteme (TABS) ermöglichen die energieeffiziente Kühlung und Heizung von Gebäuden und sorgen gleichzeitig für ein angenehmes Raumklima. Aufgrund der ausgeprägten Systemdynamik ist die Regelung von TABS allerdings anspruchsvoll. Fachleute aus Planung, Bau und Betrieb finden in diesem Handbuch eine umfassende Darstellung von Methoden und Lösungen zur Auslegung, Steuerung, Regelung und zum Betrieb von TABS.
Aktualisiert: 2021-01-04
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In der Klimatechnik haben sich in den letzten Jahren zahlreiche Veränderungenund Neuerungen ergeben, die sich positiv auf die Branche ausgewirkt haben. Im Vordergrund sind dies u.a. stärkere Verzahnung von Gebäude und Anlagentechnik, starke Tendenz zur dezentralen Klimatisierung, neue Systeme zur Luftaufbereitung, Veränderungen beim Projektablauf (z.B. ganzheitliche Planung, mehr Planungsverantwortung und Beraterkompetenz), strukturelle Veränderungen in der Energieversorgung und spezielle Maßnahmen zur Energieeinsparung, belastungsorientierte Regelungsstrategien, differenzierte Austausch- und Instandhaltungsstrategien im Gebäudebestand, wesentlich höhere Bewertung der Luftqualität (Hygienerichtlinien).
Die Stoffauswahl und -darbietung ist so konzipiert, dass beides sowohl den Studierenden als auch dem im Beruf Stehenden allgemeinverständlich nahe gebracht werden kann. Obwohl heute die Planungen und Berechnungen meist am Computer durchgeführt werden, vermittelt dieses Buch das für die automatisierte Planungsarbeit benötigte Hintergrundwissen.
Aktualisiert: 2018-08-22
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Der Flugzeugkabinenkomfort spielt für den Passagier eine große Rolle, da er sich während seiner Reise – anders als in anderen Massentransportmitteln wie Schiff oder Bahn – nicht frei bewegen kann und aufgrund der extremen Außenbedingungen während des Fluges einem vollständig künstlichen Umgebungsklima ausgeliefert ist. Insbesondere die thermische Behaglichkeit, welche einen entscheidenden Einfluss auf die menschliche Empfindung und damit auf den Kabinenkomfort hat, zeigt Optimierungsbedarf. Des Weiteren bemängeln viele Passagiere an der Flugzeugkabinenklimatisierung die Ausbildung eines unangenehmen Temperaturgefälles in Richtung des Kabinenbodens, worauf der Mensch aufgrund der am Fuß vermehrt angeordneten Thermorezeptoren sehr empfindlich reagiert.
Zwei wesentliche Faktoren der Flugzeugklimatisierung stellen die Lufttemperatur und die Luftgeschwindigkeit dar, da sie das Temperaturverhalten in der Kabine und das Behaglichkeitsempfinden entscheidend beeinflussen. Aber auch die Wärmestrahlung hat einen großen Einfluss. Aus diesem Grund wird neben der konventionellen Klimatisierungsform in der vorliegenden Forschungsarbeit auch eine alternative Form der Klimatisierung mittels Kühldecken untersucht, da sich hier, insbesondere in Kombination mit einer Quelllüftung, ein großes Potential zeigt, die thermische Behaglichkeit in der Kabine für die Passagiere zu erhöhen.
Die Untersuchung sowohl der sich bei der konventionellen Klimatisierung ausbildenden Kabinentemperaturdynamik als auch die Bewertung des Einsatzes von Kühldecken mit dem Ziel der Komfortoptimierung war Hauptaufgabe der vorliegenden Arbeit. Hierfür wurden Flugtestdaten analysiert sowie ein Modellteststand und verschiedene Simulationsmodelle zur Strömungs- bzw. Strahlungssimulation in der Modellierungssprache Modelica erstellt und die Ergebnisse ausgewertet.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Aktualisiert: 2021-03-05
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