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System Analysis and Optimization

Heating and cooling concepts for low-energy buildings

Autor: Kalz, D.
Verlag: Fraunhofer Verlag
Publikationstyp: Dissertationen und Thesen
Bibliographische Angaben:

Kalz, Doreen:
Heating and Cooling Concepts Employing Environmental Energy and Thermo-Active Building Systems System Analysis and Optimization
Fraunhofer ISE, Freiburg (Hrsg.), 2011, 219 S., ISBN 978-3-8396-0176-1, Fraunhofer Verlag

Bezugspreis: 37,00 Euro / Kostenloser Download

Die Dissertation hat den Langtitel "Heating and cooling concepts employing environmental energy and thermo-akctive building systems for low-energy buildings". Damit soll ein Beitrag zur Bewertung und Optimierung von Heiz- und Kühlkonzepten für Niedrigenergiegebäude geliefert werden. Es geht darin insbesondere um Gebäude, welche Umweltenergie aus dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Außenluft in Kombination mit thermoaktiven Bauteilsystemen als zentrales Wärme- und Kälteübergabesystem nutzen und somit auf eine aktive Vollklimatisierung verzichten.

Die dargestellte Systemanalyse der Gebäude- und Anlagentechnik und deren Ergebnisse zu Energieeffizienz und Raumkomfort basieren auf mehrjährigen, detaillierten Langzeitmessungen in 13 Gebäuden. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Bewertung der unterschiedlichen Gebäude- und Energiekonzepte entwickelt. Das gesamte Heiz- und Kühlsystem wird dabei in vier Bilanzgrenzen unterteilt und analysiert: Umweltenergiequelle und –senke, Wärmepumpensystem, Speicherung und Energieverteilung sowie Wärme- und Kälteübergabe im Raum. Die vergleichende Bewertung der Subsysteme aller Gebäude innerhalb der Bilanzgrenze identifiziert Schwachstellen und Erfolgsfaktoren der Systeme, charakterisiert die Einzelkomponenten und zeigt weiteres Optimierungspotenzial auf.

In der vorliegenden Dissertation werden Regelstrategien und Betriebsweisen für thermoaktive Bauteilsysteme als ein Teilsystem der Anlagenkonzepte untersucht und bewertet. Besonders energieeffizient stellt sich eine Regelung mit variablen Volumenstrom und die außentemperaturgeführte Anpassung der Vorlauftemperatur als Stellgrößen dar. Die Regelung nach operativer Raumtemperatur und Außentemperatur gewährleistet einen guten thermischen Komfort. Die detaillierten Komfortauswertungen der 13 untersuchten Gebäude zeigen, dass durch Kühlung mit thermoaktiven Bauteilsystemen und Umweltenergie die geforderten Raumtemperaturen im Sommer unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens fast immer eingehalten werden können.

Hinweis: Die Publikation ist in englischer Sprache.

Letzte Aktualisierung: 25. April 2017

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