Thermische Behaglichkeit und Energieaufwand bei Flächenheizungen in Bürogebäuden Benjamin Behrendt PhD Student Technische Universität Dänemark 23.09.2010

Inhalt Simulationsdaten Reduzierung der Lüftungsrate Sensorplatzierung Vorlauftemperaturkontrolle Schlussfolgerungen

Simulationsdaten Gebäudeschema Flur Konferenzraum Büro IDA ice Version 3.0

Simulationsdaten vier Standorte KIRUNA STOCKHOLM GOTEBORG MALMO

Simulationsdaten Eckdaten Konferenz-raum Büro Grundfläche 39,6 m2 19,8 m2 Personen 12 occ., 1,1 Met, 0,5 – 1 Clo 2 occ., 1,2 Met, 0,5 – 1 Clo Licht 100 W 50 W Equipment 350 W Infiltration 0,1 ACH Verschattungsfaktor 0,5 (wenn Top > 23°C) Lasten und Systeme 8:00 – 12:00 und 13:00 – 17:00

Simulationsdaten verwendete Flächenstrahlungssysteme Schemata der Deckenpaneele Schemata des Bodensystems MDF-Platte (medium density fibreboard) EPS-Paneel (Polystyrol) Aluminium-Paneel PEX-Rohre (Polyethlyen) 8mm Innendurchmesser, 1.8mm Wandstärke, 20mm Verlegeabstand Estrich Trittschalldämmung Zement 17mm Rohre auf Trittschalldämmung aufliegend, 150mm Verlegeabstand

Simulationsdaten Vorlauftemperaturen mit k0=20; h0=18. Es gilt immer:

Reduzierte Lüftungsrate thermische Behaglichkeit Vent C = 4l/s pers + 4l/sm2 Vent LOW = 2l/s pers + 4l/sm2

Reduzierte Lüftungsrate akkumulierte Taupunkttemperatur [%] Distribution dewpoint temperature 100 MLM vent C 90 MLM vent LOW 80 GTB vent C 70 GTB vent LOW STK vent C 60 STK vent LOW 50 KIR vent C 40 KIR vent LOW 30 20 10 5 10 [ ° C] 15 20 25 Vent C = 4l/s pers + 4l/sm2 Vent LOW = 2l/s pers + 4l/sm2

Reduzierte Lüftungsrate Temperaturdifferenz – Oberfläche vs. Taupunkt Vent C = 4l/s pers + 4l/sm2 Vent LOW = 2l/s pers + 4l/sm2

Sensorplatzierung thermische Behaglichkeit conf = Konferenzraum off = Büro

Sensorplatzierung Vorlauftemperatur conf = Konferenzraum off = Büro

Sensorplatzierung akkumulierte Taupunkttemperatur conf = Konferenzraum off = Büro

Vorlauftemperaturkontrolle thermische Behaglichkeit

Vorlauftemperaturkontrolle Index n Der Index n ist ein Maß für die Abweichung von einer gegebenen, als neutral definierten Temperatur. Ein kleines Ergebnis für n bedeutet also einen guten Erhalt der neutralen Temperatur. k werte für H werte für k0=20 k1=18 h0=18 h1=22 k2=19 k3=20 h2=23 h3=24 k4=21 k5=22 h4=25 h5=26 k6=23 k7=24 [°C]

Vorlauftemperaturkontrolle Index n und Energieverbrauch k3=20°C; k7=24°C h2=23°C; h5=26°C

Vorlauftemperaturkontrolle Index n und Energieverbrauch k3=20°C; k7=24°C h2=23°C; h5=26°C

Vorlauftemperaturkontrolle Verzicht auf minimale Vorlauftemperatur conf = Konferenzraum off = Büro

Schlussfolgerungen Schwedischer Sommer moderate Temperaturen – niedriger Taupunkt Ergebnisse nur unter diesen Bedingungen gültig Anstieg des Kondensationsrisikos bei reduzierter Lüftungsrate Überbelegung eines Raumes Sensorplatzierung hat erheblichen Einfluss Platzierung im Raum mit höchsten Lasten vorteilhaft – dies ist problematisch!

Schlussfolgerungen Güte der verwendeten Regelung direkter Einfluss auf thermische Behaglichkeit und Energieverbrauch Ausschließliche Außentemperatursteuerung unter Umständen konkurrenzfähig. Einbeziehen der operativen Temperatur aber empfehlenswert. Flächenkühlsysteme sind in Schweden anwendbar. Diese liefern gute bis sehr gute Ergebnisse.