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 Im Artikel [[planung:waermeschutz:waermeschutz funktioniert:Wärmedämmen oder Wärme speichern?]] wurde darauf hingewiesen, dass die gesamte (wirksame) innere Wärmekapazität eines Gebäudes durchaus einen Einfluss auf die Temperaturverläufe in den Räumen hat. Dieser Einfluss wird im vorliegenden Artikel behandelt.  Im Artikel [[planung:waermeschutz:waermeschutz funktioniert:Wärmedämmen oder Wärme speichern?]] wurde darauf hingewiesen, dass die gesamte (wirksame) innere Wärmekapazität eines Gebäudes durchaus einen Einfluss auf die Temperaturverläufe in den Räumen hat. Dieser Einfluss wird im vorliegenden Artikel behandelt. 
  
-Einflüsse von Größen, die sich wie die Wärmekapazität dynamisch auswirken, lassen sich nur bei instationären Prozessen beobachten und auch nur mit Methoden behandeln, die instationäre Vorgänge physikalisch korrekt berechnen. Ein validiertes Programm zur Behandlung thermisch instationärer Vorgänge in Gebäuden ist das Simulationsprogramm DYNBIL. Ein Vergleich zwischen Berechnungen mit DYNBIL und Messungen in Gebäuden ist in [[#Literatur|[AkkP-05] ]] publiziert und auszugsweise im [[planung:energieeffizienz_ist_berechenbar:dynamische_simulation#Vergleich_Messung/Simulation|Artikel zur dynamischen Simulation]] dargestellt. Dort finden sich auch Hinweise darauf, wie mit solchen hochkomplexen Simulationsprogrammen zuverlässige Ergebnisse erzielt werden können. Das geht nur, wenn alle anderen Randbedingen und Einflussgrößen, deren Einflüsse nicht Gegenstand der jeweiligen Untersuchung sind, konstant gehalten werden; sie müssen außerdem realistische Betriebsbedingungen für das Gebäude darstellen. Letzteres setzt zugleich voraus, dass ein ganzes Gebäude, ein ganzer Jahresverlauf (ausgehend von einem "eingeschwungenen Zustand") und ein einigermaßen realistisches Nutzerverhalten simuliert werden((Es mag überraschen, dass auch Randbedingungen bzgl. des Nutzerverhaltens in eine solche Simulation eingehen. Nichts anderes ist aber z.B. die Annahme, dass ein Gebäude im Winter auf mindestens 20°C beheizt wird. Aber diese Annahme allein reicht nicht: Wenn z.B. unter Bedingungen mit hoher solare Einstrahlung im Gebäude bei "unbeeinflusstem Betrieb" Temperaturen von 25 °C (und mehr) bestehen würden, so wird jeder Nutzer versuchen, die Behaglichkeit z.B. durch Fensteröffnen zu verbessern. \\ Im Standarddatensatz unserer Simulationen gehen wir sogar davon aus, dass die Nutzer schon bei Temperaturen, die 1 °C über dem Sollwert liegen, anfangen, die Fenster zu kippen. Das hat sogar Einfluss auf den Verbrauch an Heizwärme: Würde man zulassen, dass sich ein Gebäude im Sommer beliebig erwärmt, so wird zum Herbst hin mehr eingespeicherte Sonnenwärme in die Heizperiode übertragen. \\ **Fazit**: Auch wenn man ein sehr gutes Programm für eine Simulation verwendet, so muss man sich trotzdem einige Gedanken machen über eine sachgerechte Auswahl der Randbedingungen.)). Ein solches Programm erlaubt es z.B., die Temperaturverläufe in einer sommerlichen Hitzeperiode für ein vorgegebenes Gebäudemodell zu simulieren. Ein Simulationsergebnis für einen Wohnraum in einem Reihenendhaus zeigt die folgende Abbildung.+Einflüsse von Größen, die sich wie die Wärmekapazität dynamisch auswirken, lassen sich nur bei instationären Prozessen beobachten und auch nur mit Methoden behandeln, die instationäre Vorgänge physikalisch korrekt berechnen. Ein validiertes Programm zur Behandlung thermisch instationärer Vorgänge in Gebäuden ist das Simulationsprogramm DYNBIL. Ein Vergleich zwischen Berechnungen mit DYNBIL und Messungen in Gebäuden ist in [[#Literatur|[AkkP-05] ]] publiziert und auszugsweise im [[planung:energieeffizienz_ist_berechenbar:dynamische_simulation#Vergleich_Messung/Simulation|Artikel zur dynamischen Simulation]] dargestellt. Dort finden sich auch Hinweise darauf, wie mit solchen hochkomplexen Simulationsprogrammen zuverlässige Ergebnisse erzielt werden können. Das geht nur, wenn alle anderen Randbedingen und Einflussgrößen, deren Einflüsse nicht Gegenstand der jeweiligen Untersuchung sind, konstant gehalten werden; sie müssen außerdem realistische Betriebsbedingungen für das Gebäude darstellen. Letzteres setzt zugleich voraus, dass ein ganzes Gebäude, ein ganzer Jahresverlauf (ausgehend von einem "eingeschwungenen Zustand") und ein einigermaßen realistisches Nutzerverhalten simuliert werden((Es mag überraschen, dass auch Randbedingungen bzgl. des Nutzerverhaltens in eine solche Simulation eingehen. Nichts anderes ist aber z.B. die Annahme, dass ein Gebäude im Winter auf mindestens 20°C beheizt wird. Aber diese Annahme allein reicht nicht: Wenn z.B. unter Bedingungen mit hoher solare Einstrahlung im Gebäude bei "unbeeinflusstem Betrieb" Temperaturen von 25 °C (und mehr) bestehen würden, so wird jeder Nutzer versuchen, die Behaglichkeit z.B. durch Fensteröffnen zu verbessern. \\ Im Standarddatensatz unserer Simulationen gehen wir sogar davon aus, dass die Nutzer schon bei Temperaturen, die 1 °C über dem Sollwert liegen, anfangen, die Fenster zu kippen. Das hat sogar Einfluss auf den Verbrauch an Heizwärme: Würde man zulassen, dass sich ein Gebäude im Sommer beliebig erwärmt, so wird zum Herbst hin mehr eingespeicherte Sonnenwärme in die Heizperiode übertragen. \\ **Fazit**: Auch wenn man ein sehr gutes Programm für eine Simulation verwendet, so muss sich die IngenieurIn trotzdem einige Gedanken machen über eine sachgerechte Auswahl der Randbedingungen.)). Ein solches Programm erlaubt es z.B., die Temperaturverläufe in einer sommerlichen Hitzeperiode für ein vorgegebenes Gebäudemodell zu simulieren. Ein Simulationsergebnis für einen Wohnraum in einem Reihenendhaus zeigt die folgende Abbildung.
  
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 ===== Literatur ===== ===== Literatur =====
  
-**[AkkP-05]** ** Energiebilanz und Temperaturverhalten**; Protokollband Nr. 5 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser Phase II; Passivhaus Institut; Darmstadt 1997 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[AkkP-05]** ** Energiebilanz und Temperaturverhalten**; Protokollband Nr. 5 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser Phase II; Passivhaus Institut; Darmstadt 1997 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/05-energiebilanz-und-temperaturverhalten-24/|Link zur PHI Publikation]]
  
-**[AkkP-33]** ** Passivhaus-Schulen**; Protokollband Nr. 33 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser Phase III; Passivhaus Institut; Darmstadt 2006 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[AkkP-33]** ** Passivhaus-Schulen**; Protokollband Nr. 33 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser Phase III; Passivhaus Institut; Darmstadt 2006 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/33-passivhaus-schulen-51/|Link zur PHI Publikation]]
  
 **[Feist 1993]** Feist, Wolfgang: **Passivhäuser in Mitteleuropa**; Dissertation, Universität Kassel, 1993 **[Feist 1993]** Feist, Wolfgang: **Passivhäuser in Mitteleuropa**; Dissertation, Universität Kassel, 1993
  
-**[Feist 1998a]** Feist, Wolfgang: **Passivhaus Sommerklima-Studie**; Passivhaus Institut, Darmstadt 1998 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[Feist 1998a]** Feist, Wolfgang: **Passivhaus Sommerklima-Studie**; Passivhaus Institut, Darmstadt 1998 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/passivhaus-sommerklima-studie-81/|Link zur PHI Publikation]] 
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 +**[Schnieders 2009]** Schnieders, Jürgen**Passive Houses in South West Europe — A quantitative investigation of some passive and active space conditioning techniques for highly energy-efficient dwellings in the South West European region.** 2<sup>nd</sup> ed., Passivhaus Institut, Darmstadt 2009. [[https://shop.passivehouse.com/de/products/passive-houses-in-south-west-europe-109/|Link zur PHI Publikation]].
  
-**[Schnieders 2009]** Schnieders, Jürgen: **Passive Houses in South West Europe — A quantitative investigation of some passive and active space conditioning techniques for highly energy efficient dwellings in the South West European region.** 2<sup>nd</sup> ed., Passivhaus Institut, Darmstadt 2009. Available from the [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/MedClim/MedClim_Online_F.htm| PHI website]]. 
  
  
grundlagen/der_einfluss_der_inneren_waermekapazitaet.1642426658.txt.gz · Zuletzt geändert: 2022/01/17 14:37 von wfeist