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21. Dezember 2016 Autor: Matthias Kieltyka
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Dynamische Kühllastsimulation nach ASHRAE

Damit eine Kälteanlage möglichst energieeffizient ausgelegt werden kann, muss die berechnete Kühllast möglichst exakt der realen Kühllast entsprechen. Dabei sollten der Eingabeaufwand und die Rechenzeit in den Berechnungsprogrammen aber so gering wie möglich sein. Die dynamische Kühllastsimulation nach ASHRAE ermöglicht heute schon zukunftsweisende Methoden für die Planung und Auslegung von Kälteanlagen.

Kühllastberechnungsverfahren

Aus diesem Spannungsfeld heraus haben sich mehrere Kühllastberechnungsverfahren entwickelt, unter anderem nach

  • VDI 6007 „Berechnung des instationären thermischen Verhaltens von Räumen und Gebäuden“ (2015)
  • VDI 2078 „Berechnung der thermischen Lasten und Raumtemperaturen (Auslegung Kühllast und Jahressimulation)“ (2015)
  • Ö-Norm H 6040 „Berechnung der sensiblen und latenten Kühllast von Räumen und Gebäuden“ (2012)
  • ASHRAE Fundamentals, Chapter 18 “Nonresidential Cooling and Heating Load Calculation” (2013).

Der nachfolgende Artikel stellt das seit vielen Jahren in der Raum- und Gebäudesimulation eingesetzte, weltweit anerkannte und validierte Verfahren nach ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers) vor, das bei Anfragen aus internationalen Märkten eine Lösung bietet und alternativ zur VDI 2078 eingesetzt werden kann.

Heiz- und Kühllastberechnungen bilden die Basis für die Auslegung von Heiz- und Kühlsystemen. Sie wirken sich auf die Größe von Leitungen, Luftleitungen, Auslässen, Radiatoren, Heizkesseln, Kühlgeräten und allen anderen Bauteilen aus, die für die Klimatisierung von Innenräumen benötigt werden. Sie haben einen großen Einfluss auf die Investitions- und Betriebskosten des Gebäudes, den Energieverbrauch, den Komfort und damit auch auf die Produktivität der Nutzer. Das frühere Prinzip der Überdimensionierung („viel hilft viel“) ist inzwischen durch den Anspruch des punktgenauen Einsatzes von Energie abgelöst worden.
Mit Messungen anhand realer Räume wurde unter anderem im ASHRAE Research Project RP 1117 (ASHRAE Research Project RP 1117 (2013): Experimental Validation of Design Cooling Load Procedures: The Heat Balance Method, D.E. Fisher, C. Chantrasrisalai, I.Iu, D.S. Eldridge) nachgewiesen, dass das ASHRAE-Modell mit der Wirklichkeit korreliert. Das Kühllastberechnungsverfahren nach ASHRAE wird in Gebäudesimulations-Programmen wie beispielsweise „TRNSYS“ (Transient Simulation Tool (University of Wisconsin, Transsolar, TESS.) und „EnergyPlus“ (EnergyPlus 8.4, Building Energy Simulation Program (DOE, Department of Energy, USA)) eingesetzt. Das Softwareunternehmen liNear, Aachen, hat das dynamische Kühllastberechnungsverfahren „liNear Building Cooling Dynamic“ entwickelt.

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Artikelnummer: cci52467

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