grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:wbbprinzip
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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:wbbprinzip [2016/07/19 12:56] – [Grundprinzip] sahmed | grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:wbbprinzip [2023/09/09 14:23] (aktuell) – [Beispiel einer Wärmebrückenberechnung] wfeist | ||
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- | ======Grundprinzip der Wärmebrückenberechnung ====== | + | ======Grundprinzip der Wärmebrückenberechnung |
- | Für die Berechnung der Wärmebrücken gilt es zunächst die enstprechenden | + | Für die Berechnung der Wärmebrücken gilt es zunächst die entsprechenden |
===== Ermittlung der Wärmedurchgangskoeffizienten ===== | ===== Ermittlung der Wärmedurchgangskoeffizienten ===== | ||
- | In der unteren Abbildung ist das Prinzip zur Berechnung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten dargestellt. Der $\Psi$-Wert stellt die Differenz zwischen dem thermisch gestörten und dem für die Bilanzierung angenommenen ungestörten Bauteil dar. Durch die Wärmestromsimulation wird zuerst der Wärmestrom bzw. der Leitwert $L_{2d}$ bestimmt. Um den $\Psi$-Wert zu bestimmen, wird nun der Leitwert des ungestörten Bauteils $L_{0}$ abgezogen. Wichtig ist, dass der Längenbezug durchgängig eingehalten wird. Wird im Rahmen einer Energiebilanzierung | + | In der unteren Abbildung ist das Prinzip zur Berechnung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten dargestellt. Der $\Psi$-Wert stellt die Differenz zwischen dem thermisch gestörten und dem für die Bilanzierung angenommenen ungestörten Bauteil dar. Durch die Wärmestromsimulation wird zuerst der Wärmestrom bzw. der Leitwert $L_{2d}$ bestimmt. Um den $\Psi$-Wert zu bestimmen, wird nun der Leitwert des ungestörten Bauteils $L_{0}$ abgezogen. Wichtig ist, dass der einmal gewählte |
- | {{ : | + | {{ : |
==== Randbedingungen / Übergangswiderstände ==== | ==== Randbedingungen / Übergangswiderstände ==== | ||
- | Da die Leitwerte unabhängig von den angesetzten Temperaturrandbedingungen sind, ist prinzipiell gleichgültig, | + | Da die Leitwerte unabhängig von den angesetzten Temperaturrandbedingungen sind, ist prinzipiell gleichgültig, |
<WRAP center 60%> | <WRAP center 60%> | ||
^ Wärmeübergangswiderstand | ^ Wärmeübergangswiderstand | ||
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* $R_{si, | * $R_{si, | ||
+ | |||
* $R_{si, | * $R_{si, | ||
==== Temperatur-Randbedingungen ==== | ==== Temperatur-Randbedingungen ==== | ||
- | Da bei stationären Simulationen zeitliche Änderungen der Temperaturen und die Wärmekapazität der Materialien nicht berücksichtigt werden, müssen feste Temperaturrandbedingungen angesetzt werden, was letztendlich zu einem statischen Temperaturfeld im Bauteil führt. Dort lassen | + | Da bei stationären Simulationen zeitliche Änderungen der Temperaturen und die Wärmekapazität der Materialien nicht berücksichtigt werden, müssen feste Temperaturrandbedingungen angesetzt werden, was letztendlich zu einem statischen Temperaturfeld im Bauteil führt. Dort lässt |
* $\theta_i$ = 20 °C für die Innenlufttemperatur | * $\theta_i$ = 20 °C für die Innenlufttemperatur | ||
+ | |||
* $\theta_e$ = −5 °C für die Außenlufttemperatur | * $\theta_e$ = −5 °C für die Außenlufttemperatur | ||
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* $\theta_i$ = 20 °C für die Innenlufttemperatur | * $\theta_i$ = 20 °C für die Innenlufttemperatur | ||
+ | |||
* $\theta_e$ = −10 °C für die Außenlufttemperatur | * $\theta_e$ = −10 °C für die Außenlufttemperatur | ||
- | Es ist schnell klar, dass die so ermittelten minimalen Oberflächentemperaturen keine relevante Aussagekraft besitzen. Die oben genannten | + | Es ist schnell klar, dass die so ermittelten minimalen Oberflächentemperaturen keine relevante Aussagekraft besitzen. Die oben genannten |
<WRAP center 60%> | <WRAP center 60%> | ||
- | < | + | \begin{align} |
- | \begin{equation*} | + | &f_{Rsi}(x, |
- | f_{Rsi}(x, | + | Mit\qquad&\\ |
- | \end{equation*} | + | f_{Rsi}\qquad&\text{der Temperaturfaktor am Ort $(x,y,z)$ bzw. $(x,y)$}\\\\ |
- | \begin{tabular}{ll} | + | \theta_{min}\qquad&\text{die minimale Oberlächentemperatur am Ort $(x,y,z)$ bzw. $(x,y)$}\\\\ |
- | Mit & \\ | + | \theta_i\qquad&\text{die Innenlufttemperatur}\\\\ |
- | $f_{Rsi} | + | \theta_e\qquad&\text{die Außenlufttemperatur}\\ |
- | $\theta_{min}$ & die minimale Oberlächentemperatur am Ort $(x,y,z)$ bzw. $(x,y)$ \\ | + | \end{align} |
- | $\theta_i$ & die Innenlufttemperatur \\ | + | |
- | $\theta_e$ & die Außenlufttemperatur \\ | + | |
- | \end{tabular} | + | |
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Nachfolgend ist die Wärmebrückenberechnung eines Ortgang Details dargestellt. | Nachfolgend ist die Wärmebrückenberechnung eines Ortgang Details dargestellt. | ||
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