Entwicklung und Optimierung einer Gebäudeheizung ... - Hc-solar.de

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Abbildung 3-19: 12V-Solargenerator im MPP-Betrieb bei verschiedenen Bestrahlungsverhältnissen [Koethe, 1996] 40
4 Modellierung und Validierung von Anlagenkomponenten Die in der Anlage verwendeten Komponenten werden als thermisches Simulationsmodell in die Programmierumgebung Matlab/Simulink übertragen. Damit können sie zum Beispiel direkt mit dem thermischen Gebäudemodell in LACASA verknüpft werden. Da erhebliche Unsicherheiten seitens der Modellansätze und der Wärmeübergangskoeffizienten bestehen, ist eine Validierung der Modelle mit Messdaten aus Experimenten unerlässlich. Zum Beispiel werden konvektive Wärmeübergangskoeffizienten meistens halbempirisch gewonnen und weisen grundsätzlich große Abweichung von bis zu +/-25 Prozent auf. Im Folgenden werden die Simulationsmodelle für • Luft-Wasser-Wärmetauscher • Luftkollektor • Kiesbettspeicher • Hypokaustenheizung vorgestellt und validiert. 4.1 Luft-Wasser-Wärmetauscher Die Auskopplung von Wärme aus dem Luftstrom bietet die Möglichkeit zur Brauchwassererwärmung. So kann zum Beispiel die Überschussenergie außerhalb der Heizperiode sinnvoll genutzt werden. Aus Gründen der guten Verfügbarkeit wurde ein Autokühler für diese Anwendung gewählt. Der doppelreihige Kühler hat die Maße 83 x 53 x 3 cm. Die ca. 60 Rohrreihen verlaufen parallel. Somit ist der Kühler auch gut für einen wasserseitigen Betrieb über Naturkonvektion geeignet. Abbildung 4-1: Typischer Autokühler Als wichtigster Punkt ist der luftseitige Druckverlust des Kühlers zu prüfen, da dieser im Rahmen der Optimierung des Antriebsteils u.U. stark ins Gewicht fällt (siehe Kapitel 3.3.5). Diagramm 4-1 zeigt den auf in 3700m Höhe experimentell bestimmten Druckverlust. Der Wert des Druckverlustes liegt mit einem Widerstandsbeiwert von ζ = 6, 2 pro Doppelreihe 17% niedriger als der aus Diagramm 3-14 theoretisch bestimmte Wert von ζ = 7, 4. Dieses 41
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Hypokausten bis zu 30°C betragen.
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Diagramm 5-19: Ertrag eines Warmwas
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Diagramm 5-20: Energie zur Brauchwa
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6 Ergebnis Die erfolgsversprechende
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von fast 100 Prozent erreicht werde
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Literaturverzeichnis • John A. Du
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35 Wärmeleitfähigkeit von Luft 0,
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S-Funktion Horizontaler Kiesbettspe
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Qground(1)=(isocond/isothick)*(2*(A
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Qground=(isocond/isothick)*((W+d_co
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