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Die thermische Bauteilaktivierung

Wirkungsweise, Besonderheiten, thermodynamische Grundlagen

AutorHeiko Humpal
VerlagDiplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl139 Seiten
ISBN9783836635479
FormatPDF
Kopierschutzkein Kopierschutz/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis23,00 EUR
Die thermische Bauteilaktivierung nutzt die Gebäudespeichermasse für Raumkühlung und die Raumheizung. Sie ist ein Flächensystem und stellt eine Kombination von Speicher und Wärmeübertragungsfläche dar. Geringe Temperaturdifferenzen ermöglichen den Einsatz von Umweltenergien, wie Grundwasser und Erdwärme, ohne zusätzliche Transformation. Bei einem Vergleich der thermischen Betonkerntemperierung mit klassischen Kühldecken sind jedoch entscheidende Unterschiede auszuweisen. Diese müssen den Bauherren offen dargestellt werden und erfordern den Akzeptanzwillen des Nutzers. Dieses Buch stellt die Besonderheiten der Bauteiltemperierung dar, wodurch es Planern, Bauherren und Nutzern möglich ist, die Einsatzmöglichkeiten dieses Systems zu bewerten. Die anschauliche Erklärung der thermodynamischen Vorgänge erläutert die Wirkungsweise und die Grenzen des Systems. Die Einflüsse der Rohregisterauswahl, der Rohabstände und der Wassergeschwindigkeit auf die erzielbare stationäre Kühlleistung und Speicherwärmemenge werden anhand von Diagrammen und Formeln nachvollziehbar erläutert.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Die thermische Bauteilaktivierung1
Inhaltsverzeichnis3
1. EINFÜHRUNG5
1.1. Entwicklung der Flächentemperierungssysteme5
1.1.1. Geschichte5
1.1.2. Schritte zur Betonkerntemperierung7
1.2. Die moderne Betonkerntemperierung13
1.2.1. Aufbau13
1.2.2. Wirkungsweise14
1.2.3. Betriebsweise17
1.2.4. Integration in der Gebäudekonzeption18
2. BEWERTUNG DER BAUTEILTEMPERIERUNG UND VERGLEICH MIT ANDEREN SYSTEMEN19
2.1. Allgemeine Bewertung19
2.2. Vorteile gegenüber konventioneller Klimatechnik21
2.3. Vergleich der Bauteilaktivierung mit den Kühldeckensystemen25
2.4. Anwendungsgebiete der Bauteiltemperierung30
3. UMGANG MIT DER THERMISCHEN BAUTEILAKTIVIERUNG34
3.1. Auslegung und Berechnung35
3.2. Anwendungsgebiete37
3.3. Der nötige Akzeptanzwillen38
3.4. Einsatz zur Abdeckung von Grundlasten39
3.5. Fensterlüftung contra Lüftungsanlage39
3.6. Leistungsausbeute und Strahlungsasymmetrie41
3.7. Zonierung / Randzonen42
3.8. Verzicht auf Heizkörper43
3.9. Zonierung von Gebäudebereichen44
3.10. Wärmetransfer zwischen Gebäudeteilen44
3.11. Der Speicher45
3.12. Simulation46
3.13. Regelung46
3.14. Betriebsweise48
3.15. Raumakustik49
3.16. Widersprüche50
3.17. Planungsrisiko51
3.18. Umweltdenken und Rückkühlungsmöglichkeiten52
3.19. Resümee52
4. THERMODYNAMISCHE GRUNDMECHANISMEN DER WÄRMEÜBERTRAGUNG AN UND IN THERMISCH AKTIVIERTEN BAUTEILEN55
4.1. Die Flächenheizung / -kühlung55
4.2. Die drei Wege der Wärmeübertragung56
4.2.1. Der Wärmedurchgangskoeffizient k56
4.2.2. Die Wärmeleitfähigkeit l58
4.2.3. Wärmeübertragung durch Wärmeleitung59
4.2.4. Der Wärmeübergangskoeffizient a60
4.2.5. Wärmeübertragung durch Konvektion60
4.2.6. Wärmeübergang durch Strahlung67
4.2.7. Der kombinierte Wärmeübergangskoeffizient69
5. THERMODYNAMISCHE VORGÄNGE IM BAUTEIL72
5.1. Stationäres Verhalten von thermisch aktivierten Bauteilen [Kühlfallbetrachtung]73
5.1.1. Randbedingungen / Ausgangswerte der Beispielrechnungen:77
5.1.2. Darstellung und Diskussion der Ergebnisse der stationärenBerechnungen78
5.2. Dynamisches Verhalten von thermisch aktivierten Bauteilen104
5.3. Vergleich der Rohrregister107
5.3.1. Normalrohr oder Kapillarrohr111
6. THERMODYNAMISCHE VORGÄNGE IM RAUM114
6.1. Die Wärmequellen115
6.1.1. Innere Wärmequellen116
6.1.2. Äußere Wärmequellen118
6.2. Luft- und Raumtemperaturverlauf120
6.2.1. Temperaturverlauf im Raum120
6.2.2. Anstieg der Luft- und Raumtemperatur123
6.2.3. Kühlleistungsgrenze127
6.3. Simulationsberechnung127
6.3.1. Darstellung eines typischen realen Verlaufes der Lufttemperatur und der operativen Raumtemperatur in betonkerntemperierten Räumen128
7. ENTSCHEIDUNGSBAUM FÜR DEN PLANUNGSPROZESS131
8. ZUSAMMENFASSUNG132
9. LITERATURVERZEICHNIS137

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