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

Abbildung 2-1: typischer Aufbau eines thermischen Hausmodells
in LACASA unter Matlab/Simulink
Das thermodynamische Gebäudemodell besteht aus verschiedenen Modulen, die durch
graphische Verbindungen Variablen austauschen können. So sind Fenster, Wände und Boden
ebenso in Modulform dargestellt, wie der Luftwechsel oder Heizungsanlagen.
Die einzelnen Wände sind in mehrere Wandknoten unterteilt und bilden zusammen mit Boden
und Decke einen Raumknoten (Beuken-Modell). Diese Modelle haben sich schon vielfach als
einfach und ausreichend genau erwiesen [Balters 1995, Feist 1994]. Konvektions- und
Strahlungsanteile im Wärmetransport werden getrennt betrachtet, da sich bei einer Zusammenfassung
teilweise erheblich Abweichungen zu den Messungen ergeben können [Feist].
Eine Bewertung des Raumklimas nach sensibler Temperatur wird dadurch möglich.
2.1.1 Das Gebäude
Die in diesem Projekt betrachteten Gebäude sind zwei Kindergärten, die von Kindern unter 5
Jahren besucht werden. Aufgrund der niedrigen Umgebungstemperatur fällt die mittlere
Raumtemperatur im Winter in den unbeheizten Schulräumen bis auf 2°C ab. Die Kinder
halten sich von Vormittags bis zum Abend in dem Gebäude auf. Ein installiertes Bad
ermöglicht es den Kindern einmal pro Woche eine warme Dusche zu nehmen. Ebenfalls
angegliedert ist eine Küche, in der für zwei bis drei Mahlzeiten am Tag gesorgt wird.
Es handelt sich im Zielgebiet immer um ebenerdige einstöckige Gebäude mit einfachem
rechteckigen Grundriss. Abbildung 2-2 zeigt den Grundriss des Kindergartens in Cusi Cusi.
Die Grundfläche beträgt 110 m². Davon soll vor allem der Salon mit 65 m² beheizt werden.
Der Salon wird ganztägig als Aufenthaltsraum genutzt. Das Gebäude besitzt nur sehr kleine
Fenster mit einer Größe von 0,4 x 0,4 m². Die dadurch auftretenden Wärmeverluste sind daher
zu vernachlässigen.
Das Gebäude in Cienaga ist mit 127 m² ähnlich groß, wie der Kindergarten in Cusi Cusi. Der
Verwendungszweck ist der gleiche, nur werden hier tagsüber 40 statt 60 Kinder versorgt. Hier
soll die gesamte Grundfläche beheizt werden. Schwerpunkt liegt jedoch auf den beiden
westlichen Aufenthaltsräumen.
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