Prof. Dr.-Ing. habil. Bernd Glück

LowEx Heizen und Kühlen mit Niedrigexergie - Innovative Wärmeübertragung und Wärmespeicherung (LowEx)

Es besteht die Hauptzielstellung, die zum Heizen und Kühlen von Gebäuden verwendete fossile Energie zu reduzieren, indem Umweltenergie und/oder vorhandene Prozesswärmequellen und -senken mit raumnahen Temperaturen bevorzugt ohne Temperatur- oder aber mit geringer Temperaturänderung genutzt werden. Um dies effektiv zu realisieren, sind leistungsfähige Wärmeübertrager zu entwickeln, die eine große Wärmeübertragerfläche sowie einen hohen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweisen und somit kleine Grädigkeiten bewirken. Diese Forderungen gelten sowohl für die Wärmeübertragung im Raum als auch für die Aufnahme der Umweltenergie. In vielen Fällen sind Energieangebot und Energiebedarf zeitlich nicht deckungsgleich, sodass Wärmespeicher zum Einsatz kommen. Ist das Angebot und der Bedarf beispielsweise an den Tag-Nacht-Rhythmus gebunden, so bietet sich die Speicherung in den Bauteilen des Gebäudes an. Zunehmend wird zur Erhöhung der Wärmespeicherung Latentspeichermaterial (PCM) eingesetzt. Der Einsatz von Kunststoff-Kapillarrohrmatten in Wärmeübertragern und Speichern bewirkt große thermodynamische Vorteile.

Der Forschungsbericht und ausgewählte Rechenprogramme werden vom Autor nach Freigabe durch die Beteiligten Fa. Clina, Westsächsische Hochschule Zwickau (FH) und Projektträger Jülich zum Download zur Verfügung gestellt.

Downloads (kostenfrei): Rechenprogramme

Rechenprogramme und zugehörige Beispiele finden Sie in den nachfolgenden zip-Dateien:

1 Thermisch aktive Raumumfassungen mit Kunststoff-Kapillarrohrmatten oder konventionellen Rohren unterschiedlicher Konstruktionen und wärmetechnischer Nutzung

1.1 Homogener Aufbau des Bauteils mit vollkommener Einformung der Kapillarrohrmatte oder Rohren unter stationären Betriebsbedingungen
Homogen (0,5 MB)
Rechenprogramm "Homogene_Platte" zur Berechnung von Heiz- und Kühlflächen (Fußboden, Wand, Decke, Absorber) und Kühldeckenbeispiel "Beispiel3"

1.2 Heterogener Aufbau des Bauteils mit unterschiedlich gestaltetem Anschluss der Rohre unter stationären Betriebsbedingungen
Heterogen (0,8 MB)
Rechenprogramm "Heterogene_Platte" zur Berechnung von Heiz- und Kühlflächen (Fußboden, Wand, Decke, Absorber) und Fußbodenheizungsbeispiel nach dem Trockenverlegeverfahren "Beispiel10"

1.3 Speicherbauteil bestehend aus sensiblem und latentem Speichermaterial (PCM) mit vollkommener Einformung der Kapillarrohrmatte und weiterer Rohr- bzw. Kanalsysteme unter instationären Betriebsbedingungen
Speicher (1,8 MB)
Rechenprogramm "Speicherplatte" zur Berechnung von Speicherbauteilen (Fußboden, Wand, Decke, Absorber) und Raumteilerbeispiel mit PCM "Beispiel42")

 

2 Luftdurchströmter Schacht mit vertikal angeordneten Kunststoff-Kapillarrohrmatten für freie und erzwungene Luftströmung zur Luftkühlung und -entfeuchtung im Gegenstrom sowie zur Lufterwärmung im Gleich- und Gegenstrom
Schacht (0,4 MB)
Rechenprogramm "Kuehlschacht" und Kühlbeispiel mit Kondensation "TEST1"

 

3 Luftdurchströmte Säule mit spiralförmig gewickelter Kunststoff-Kapillarrohrmatte für erzwungene Luftströmung zur Luftkühlung und -entfeuchtung sowie zur Lufterwärmung

3.1 Leistungsermittlung
Säule (0,2 MB)
Rechenprogramm "Kuehlsaeule" und Kühlbeispiel mit zwei Wärmeübertragern "TEST2" sowie für einen einteiligen Hybridkühler "TEST4"

3.2 Jahressimulation
Säule_Jahr (0,2 MB)
Rechenprogramm "Kuehlsaeule_Jahr" und Nutzrechnung für einen einteiligen Hybridkühler "TEST_S4"
Hinweis: Die Wetterdaten nach DIN 4710 für den Standort Kassel stehen derzeit im gleichen Pfad wie das Rechenprogramm "Kuehlsaeule_Jahr" und "TEST_S4". Sie heißen: 24h.dat; Tag.dat; Nacht.dat; 24h_xM.dat; Tag_xM.dat; Nacht_xM.dat. Der Pfad für die Wetterdaten ist anzugeben und mit \ abzuschließen. Die Dateien sind nicht zu benennen.

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Downloads (kostenfrei): Forschungsbericht und Hinweise

Den Forschungsbericht erhalten Sie als eBook im PDF-Format. Die Beschreibung der Eingaben für die Rechenprogramme und alle Beispiele finden Sie ebenfalls im Bericht.

Bericht_LowEx (17,2 MB)

Hinweise zur Programminstallation und zur Abarbeitung der Beispiele sowie zur Handhabung und Maßstabsanpassung der Diagrammausdrucke erhalten Sie in:
Installationshinweise_ Diagrammanpassung (341 kB)