Simulationsergebnisse für die Hybride Lüftungstechnik
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- Jan Feld
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1 Holzkirchen, Peter Matthes,Inga Eggers und Dirk Müller EBC Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik Simulationsergebnisse für die Hybride stechnik Holzkirchen, Peter Matthes,Inga Eggers und Dirk Müller EBC Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik Für die fininazielle Unterstützung dieses Projektes wird dem BMWi gedankt.
2 Simulationsaufbau natürliche Ideale Heizung für Ti=20 C Fensterregelung entsprechend Außen- und Innentemperatur sowie Behaglichkeitsgrenze Ideale Sonnenschutzregelung entsprechend Einstrahlung und Innentemperatur Wetterdaten aus Testreferenzjahr 05 (Essen) für durchschnittliche Temperaturen Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 3 Simulationsaufbau maschinelle Ideale Heizung für Ti=20 C Wärmerückgewinnung aus Abluft mit WRG 50% und 30% Keine natürliche Ideale Sonnenschutzregelung entsprechend Einstrahlung und Innentemperatur Wetterdaten aus Testreferenzjahr 05 (Essen) für durchschnittliche Temperaturen Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 4
3 Simulationsaufbau hybride Ideale Heizung für Ti=20 C Fensterregelung entsprechend Außen- und Innentemperatur sowie Behaglichkeitsgrenze Natürliche und Wärmerückgewinnung aus Abluft mit WRG 30% Ideale Sonnenschutzregelung entsprechend Einstrahlung und Innentemperatur Wetterdaten aus Testreferenzjahr 05 (Essen) für durchschnittliche Temperaturen Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 5 Belegungsprofil für Simulationen Unterrichtszeit von 8:00 Uhr bis 15:15 Uhr Vier Unterrichtsblöcke von 90 Minuten 25 Personen im Raum Berücksichtigung der Wochenenden Berücksichtigung der Feiertage und Schulferien in NRW (2009) Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 6
4 Arbeitsweise maschinelles System System ist in der Woche aktiviert An Wochenenden, Feiertagen und Ferien deaktiviert Von 8:00 Uhr bis 15 Uhr liefert das System den Auslegungsvolumenstrom (8,4 l/(s Person)) Außerhalb diese Zeit nur den gebäudespezifischen Volumenstrom (0,7 l/(s m 2 ) Eine minimale Raumtemperatur von 20 C wird durch die Heizung ermöglicht Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 7 Arbeitsweise hybride und natürliche System ist während Unterrichtszeit aktiviert In den Pausen findet Stoßlüftung über die Fenster statt Eine Temperaturabsenkung auf bis zu 16 C wird während der Stoßlüftung akzeptiert Eine minimale Raumtemperatur von 20 C in der übrigen Zeit wird durch die Heizung ermöglicht Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 8
5 smenge bei maschineller Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 9 Luftqualität bei maschineller Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 10
6 smenge bei natürlicher Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 11 Luftqualität bei Natürlicher Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 12
7 Wertung Luftqualität kann immer ausreichend Luft zur Verfügung stellen Teilweise unzumutbare Überschreitungen der CO 2 -Konzentration bei natürlicher Ausreichende Luftqualität ist bei natürlicher jedoch oft möglich Natürliche 1 2 Hybride Luftqualität Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 13 Behaglichkeit (Predicted Mean Vote) PMV: Vorhersage der mittleren Beurteilung 7-Punkte-Skala -3 sehr kalt bis +3 heiß Verschiedene Eingangsparameter (Strahlungs- und Lufttemperatur, Feuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit und Turbulenz, Bekleidungsisolation, Aktivität) PPD: Vorhersage des Prozentsatzes Unzufriedener PMV PPD Beurteilung +3 > 90% heiß +2 75% warm +1 25% leicht warm 0 5% neutral -1 25% leicht kalt -2 75% kühl -3 > 90% kalt Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 14
8 PMV bei natürlicher Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 15 PMV bei maschineller (WRG=50%) Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 16
9 PMV bei maschineller (WRG=30%) Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 17 PMV bei hybrider Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 18
10 Wertung Thermische Behaglichkeit Thermische Behaglichkeit bei allen Systemen gut Unter- oder Überschreitungen von PMV = -1 oder +1 selten (<7%) Diese Unbehaglichkeitszustände lassen sich durch Anpassung der Regelstrategie abstellen Die ideale Jalousiesteuerung verhindert Überhitzungszustände im Sommer fast immer Natürliche 1 2 Hybride Luftqualität Therm. Behaglichkeit Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 19 Energiebedarf bei verschiedenen ssystemen 50% 30% Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie 20
11 Zusammenfassung Die zu geringen sraten bei natürlicher führen zu kleinem Energiebedarf Die sehr guten SFP-Werte der dezentralen hybriden sgeräte reduzieren den Antriebsenergiebedarf gegenüber zentraler erheblich Durch einsatz von Wärmerückgewinnungssystemen lässt sich der s-heizwärmebedarf deutlich reduzieren Natürliche 1 2 Hybride Luftqualität Therm. Behaglichkeit Energiebedarf Innovative stechnik für Schulen Peter Matthes Folie Hermann-Rietschel-Colloquium, Peter Matthes Folie 22
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