Vergleichende Analyse und Bewertung von Hydraulik und Hilfsenergie in Energieversorgungsanlagen zur Gebäudeheizung und -kühlung auf Basis von Umweltenergie als Wärmequelle und -senke

Research output: Types of thesisDiploma thesis

Contributors

  • Christoph Kaatz - (Author)

Abstract

Heiz- und Kühlsysteme, die Umweltwärmequellen bzw. -senken zur Gebäudeklimatisierung nutzen, haben gegenüber konventionellen Anlagen das Potential zu einem reduzierten Primärenergiebedarf. Voraussetzung ist jedoch eine effiziente Wärme- bzw. Kälteverteilung in den Gebäuden.
In dieser Arbeit wird die Hydraulik der Energieversorgungsanlagen zur Gebäudeheizung und -kühlung von insgesamt zehn Nichtwohngebäuden analysiert, um so Schwachstellen und Erfolgsfaktoren zu identifizieren. In einem ersten Teil werden die Anlagen nach typischen hydraulischen Merkmalen untersucht und systematisch eingeteilt. Um Schwachstellen in den hydraulischen Systemen zu lokalisieren, werden Druckverlustberechnungen unter stationären Bedingungen unter Verwendung von Nennvolumenströmen aus der Planungsphase durchgeführt und die Ergebnisse miteinander verglichen. Die Resultate zeigen, dass im Mittel ein Energieeinsparpotential zur Fluidumwälzung um über 70 % besteht.
In einem zweiten Teil werden Messdaten ausgewertet, um die im Betrieb angewandten hydraulischen und thermischen Regelungen zu untersuchen und deren Einfluss auf die Jahresarbeitszahlen und die spezifischen hydraulischen Energieverbrauchswerte werden dargestellt.
Im letzten Teil dieser Arbeit wird ein dynamisches Simulationsmodell des Verbraucherkreises eines der untersuchten Nichtwohngebäude in der Entwicklungsumgebung Dymola aufgebaut. Mithilfe des Modells werden vorgeschlagene Dimensionierungs- und Auslegungsempfehlungen für die Anlagen unter instationären Bedingungen dynamisch untersucht. Durch Verbesserungen von hydraulisch relevanten Komponenten konnte hier die Effizienz um mehr als den Faktor fünf verbessert werden.

Details

Original languageGerman
Qualification levelDipl.-Ing.
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
Publication statusPublished - 2013
Externally publishedYes
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Keywords

Keywords

  • Gebäudeklimatisierung, hydraulische und thermische Regelung, dynamische Simulation