IN-DEPTH DIAGNOSTIC CASES MZ320 – MZ360 BAUSIM 2010 TRNSYS 17: NEUERUNGEN UND ANWENDUNG DER IEA BESTEST MULTI-ZONE NON-AIRFLOW IN-DEPTH DIAGNOSTIC CASES MZ320 – MZ360 Christian Frenzel, Marion Hiller TRANSSOLAR Energietechnik GmbH

Testfälle und Ergebnisse Zusätzliche Ergebnisse Übersicht Einleitung Testfälle und Ergebnisse Zusätzliche Ergebnisse Zusammenfassung und Ausblick 9-Dec-18

Einleitung 3-dimensionale Berechnungsmodelle in TRNSYS 17 für langwellige und kurzwellige Strahlung Validierung der Berechnungen durch den Vergleich zu qualitativ hochwertigen Testfällen Modell und Programmierungsfehler, fehlende Features und Unklarheiten für den Anwender können so gefunden und frühzeitig behoben werden Erfahrungsberichte früherer Untersuchungen dienen zum Vergleich und zur Überprüfung 9-Dec-18

Neue Berechnungsmodelle Externe 3D Verschattung (direkt, diffuse) Multiple Airnodes Langwelliger + Diffuser 3D Strahlungsaustausch 3D Direkt- Strahlungsverteilung 9-Dec-18

MZ320: 3-Zone Steady-State Conduction Analytical Verification Test Testfälle MZ320: 3-Zone Steady-State Conduction Analytical Verification Test MZ340–MZ355: In-Depth Multi-Zone Shading Test Cases MZ360: In-Depth Internal Window Calorimeter 9-Dec-18

Case MZ320: 3-Zone Steady-State Conduction Analytical Verification Test 9-Dec-18

Case MZ320: 3-Zone Steady-State Conduction Analytical Verification Test Abweichung max. 0.09 % 9-Dec-18

Case MZ340–MZ355: In-Depth Multi-Zone Shading Test Cases Randbedingungen Orientierung: West Solare Absorption Wände: 100% Transmission Glas: 100% Keine Wärmeleitung Solltemperatur ideale Kühlung 20 °C Ziel: Detaillierte Untersuchung der Strahlungsreduktion durch externe Verschattung 9-Dec-18

Case MZ340–MZ355: In-Depth Multi-Zone Shading Test Cases ZONE D ZONE E ZONE F ZONE A ZONE B ZONE C 9-Dec-18

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Case MZ360: In-Depth Internal Window Calorimeter Randbedingungen Orientierung: SüdWest Solare Absorption Wände: 100% Transmission Glas: 100% Keine Wärmeleitung Solltemperatur ideale Kühlung 20 °C Problem: Detaillierte Strahlungsverteilung ist “momentan” nur durch externe Fenster möglich Ziel: Detaillierte Untersuchung der Strahlungsverteilung durch externe und interne Fenster 9-Dec-18

Case MZ360: In-Depth Internal Window Calorimeter Verschatter Lösung: Parallelsimulation über eine Kopie der Geometrie Opake Wände von Zone A als Verschatter Strahlungsverteilung wird über den GEOSURF in Zone B definiert 9-Dec-18

Fenster AO Zone A  Outside 9-Dec-18

Fenster AB Zone A  Zone B 9-Dec-18

Fenster BC Zone B  Zone C 9-Dec-18

Vergleich unterschiedlicher Ansätze für die Direktstrahlung am Beispiel Case MZ360 Fenster BC Zone B  Zone C Vergleich zwischen automatischer Berechnung und fester Annahme (GEOSURF = 0.49) der Direktstrahlung auf das Fenster BC 9-Dec-18

Vergleich unterschiedlicher Ansätze für die Direktstrahlung am Beispiel Case MZ360 Gesamt- strahlung Direkt- strahlung Diffus- strahlung Einstrahlungssumme in Zone C ist bei dem einfachen Ansatz zu hoch 9-Dec-18

Vergleich unterschiedlicher Ansätze für die Direktstrahlung am Beispiel Case MZ360 Kühlenergiebedarf verschiebt sich 9-Dec-18

Einfluss des Tregenzamodells auf die jährliche Einstrahlungssumme am Beispiel Case MZ340–MZ355 2305 Patches  577 Patches Unterschied max. 0.6 % jährliche Einstrahlungssumme in den betrachteten Test Cases 9-Dec-18

Zusammenfassung und Ausblick Gute Übereinstimmung der Ergebnisse Detaillierte Strahlungsmodelle für hochverglaste Aussenfassaden sind notwendig Auflösung des Tregenzamodells hat einen geringen Einfluss auf die Ergebnisgenauigkeit Standardmodell der Diffusstrahlungsberechnung in Zonen ist anzupassen Direktstrahlungsverteilung durch innenliegende Fenster (automatisch) Verschattungsberechnung der Diffusstrahlung in Kombination mit dem Perez Modell Air Flow Tests wären auch super, aber sind noch nicht draussen 9-Dec-18

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 9-Dec-18