Buch, Deutsch, 254 Seiten
Reihe: Bau- und Wohnforschung
Buch, Deutsch, 254 Seiten
Reihe: Bau- und Wohnforschung
ISBN: 978-3-8167-4825-0
Verlag: Fraunhofer IRB Verlag
Um die Effizienz verschiedenartiger anlagentechnischer Energieeinsparungen zu bewerten, sind der energetische Einfluss raumseitiger Anlagenparameter, die energetische Wirkung hydraulischer Schaltungen und bedarfsgeführte Wohnungslüftungssysteme analysiert worden. Die numerischen Untersuchungen erfolgten mit gekoppelten Simulationsmodellen und berücksichtigten das thermische Gebäudeverhalten, die Betriebsweise der Heizungsanlage, die Gebäudedurchströmung sowie die Raumluftbewegung. Danach beeinflussen vor allem die Wahl des Reglertyps und die Auslegung des Thermostatventils den Jahresheizwärmebedarf. Ein intermittierender Heizbetrieb, die Systemtemperatur sowie das Gewicht der Heizkörper sind von untergeordneter Bedeutung. Die zur Verteilung der Masseströme erforderliche hydraulische Leistung lässt sich wesentlich verringern, wenn das Heizungsnetz den Erfordernissen entsprechend einreguliert wird. Nutzt man die Möglichkeiten zur Voreinstellung von Thermostatventilen nicht, kann die Leistungsanforderung an die Pumpe auf das Fünfzehnfache ansteigen. Bedarfsgerechte, die Qualität der Wohnraumluft verbessernde Lüftungssysteme können gegenüber konventionellen Anlagen den Bedarf an Heizwärme und Primärenergie beträchtlich reduzieren. Mit zunehmendem Gebäudewärmeschutz gleicht sich der Energiebedarf unterschiedlicher Heizsysteme an.
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Einführung 1 1. Dipl-Ing. C.Felsmann, Dipl-Ing. A.Kremonke, Dipl.-Ing. A.Perschk Modelle zur gekoppelten Gebäude - Anlagensimulation 5 1. Gebäudemodul TYPE 56 5 1.1. Validierung des Modells 8 11.1. Validierung nach DIN 4108 Teil 20 E 9 1.1.2. Validierung an einem Beispielgebäude 11 1.2. Solarprozessor TYPE 16 13 1.3. Heizungs-Anlagenmodul TYPE 57 14 1.3.1. Heizungsnetz 14 II. Dipl-Ing. A. Kremonke Energetischer Einfluss raumseitiger Anlagenparameter 17 2. Allgemeine Vorbemerkungen 17 3. Lösung der Problemstellung 18 4. Referenzraum 19 4.1. Geometrische Abmessungen und konstruktiver Wandaufbau 19 4.2. Innere Lasten 20 4.3. Äußere Lasten 21 4.4. Raumlüftung 22 4.5. Heizungsanlage 22 4.5.1. Heizflächen 22 4.5.2. Leistungsregelung 23 5. Ergebnisse der Simulationsrechnungen 25 5.1. Einfluss des eingesetzten Reglers 25 5.2. Einfluss der Reglerparameter 30 5.3. Einfluss des Lüftungsprofiles 32 5.4. Einfluss der Speichermasse des Heizkörpers 35 5.5. Einfluss der Systemtemperatur 37 5.6. Einfluss von Unterbrechungszeiten 44 6. Fazit 45 III. Prof. Dr. -Ing. habil. G. Knabe, Dipl. -Ing. H. Werdin Energetische Analyse hydraulischer Schaltungen 49 7. Allgemeine Vorbemerkungen 49 8. Lösung der Problemstellung 49 9. Variantenbeschreibung 51 10. Ergebniszusammenstellung 56 10.1. Grundsätzliche Aussagen 56 10.2. Einfluss ungenutzter Voreinstellungen von Thermostatventilen 57 10.3. Einfluss der Lastverhältnisse 58 10.4. Komponentenanalyse 60 11. Fazit 61 IV. Dipl-Ing. C. Fetsmann Betrachtungen zu Möglichkeiten der zentralen Optimierung des Betriebes von Heizungsanlagen 63 12. Instationäres Heizen 63 12.1. Feste Schaltzeiten 64 12.2. Variable Schaltzeiten 65 12.3. Optimierte Schaltzeiten 65 13.Heizkurve 67 14. Kosten 67 V. Prof. Dr.-Ing. habil. W.Richter Zu den Konsequenzen der Niedrigenergiebauweise auf die Wärmeübergabe im Raum bei verschiedenen Heizungssystemen 69 15.Allgemeine Vorbemerkungen 69 16. Luftwechsel-Diskussion 70 17.Thermische Behaglichkeit 71 18. Nutzenkomfort 76 19. Energiebedarfswerte verschiedener Heizungssysteme 78 20. Fazit 80 VI. Dr-Ing A. Gassel, Dipl.-Jng. Th.Hartmcnzn Wirtschaftliche Wohnungslüftungssysteme nach dem Bedarfslüftungsprinzip 83 21.Allgemeine Vorbemerkungen 83 21.1. Einsatzbegründung 83 21.2. Raumluftschadstoffe 86 21.2.1. Wasserdampf - Schimmelpilz und Feuchteschäden an Außenwänden 86 21.2.2. Milben 88 21.2.3. Kohlendioxid CO2 88 21.2.4. Oxidierbare Gase - Emission von Einzelstoffen, Stoffgemischen und Partikeln 89 22.Lösung der Problemstellung 91 22.1. Anlagenregelung 91 22.1.1. Sensorik 91 22.1.2. Regelaktoren 93 221.3. Regelungsstrategien 95 22.2. Energetische Bewertung 99 22.3. Wirtschaftliche Bewertung 103 23. Referenzobjekt 104 24. Ergebnisse 106 24.1. Energetische Einsparpotentiale 106 25.Wirtschaftlichkeit 109 26.Fazit 113 VII. Dipl.-Ing. A.Kremonke Untersuchung ausgewählter Problemstellungen bei intermittierendem Heizbetrieb 115 27.Allgemeine Vorbemerkungen 115 28. Lösung der Problemstellung 116 29. Referenzraum 118 30.Variantenplan 119 31.Ergebnisse der Simulationsrechnungen 122 31.1. Einfluss von Unterbrechungszeit und Außentemperatur 122 31.2. Einfluss des Luftwechsels 127 31.3. Wiederaufheizzeit 130 32. Thermisches Verhalten unbeheizter Räume 133 33. Fazit 136 VIII. Dipl-Ing. J.Kaiser Warmwasserbereitung 137 34. Allgemeine Problemstellung 137 35. Indirekt beheizte Speicherwassererwärmer 139 35.1. Grundsätzliche Aussagen 139 35.2. Zulässiger Raumtemperaturabfall 141 35.3. Auswertung der Simulationsergebnisse 143 36. Direkt beheizte Speicherwassererwärmer 144 36.1. Allgemeine Einführung 144 36.2. Kombigeräte zur Warmwasserbereitung und Raumheizung 145 36.3. Ausschließlich zur Warmwasserbereitung konzipierte Geräte 147 36.4. Vergleich indirekt und direkt beheizter Geräte anhand ausgewählter Parameter 148 36.5. Fazit 149 Zusammenfassung 151 IX. Anhang 161
