Energie-effiziente lüftungstechnische Anlagen - Energie.ch

Grundlagen
Gebäuden im 1-h-Schritt unter Berücksichtigung
der kurz- und langwelligen Strahlungsvorgänge.
Das Rechenmodell verwendet die Energiebilanzmethode,
die instationären Speichervorgänge
werden nach dem Response-Faktoren-Verfahren
gelöst.
Nicht berücksichtigt werden u.a. der Feuchtigkeitshaushalt
des Gebäudes, mehrdimensionale Wärmeleitungsvorgänge
(Wärmebrücken), Tageslichtberechnungen,
Schattenberechnungen, Systemeinflüsse.
Das Programm HELIOS ist relativ einfach und insbesondere
für den weniger geübten Anwender
entsprechend übersichtlich handhabbar. Es ist gut
geeignet zur Berechnung der Heiz- und Kühllast
einzelner Zonen sowie zur Beurteilung des sommerlichen
Wärmeschutzes, resp. zur Durchführung
eines Bedarfsnachweises für eine Kühlung.
Computerprogramm DOE-2
Beim DOE-2 handelt es sich um ein Gebäude- und
Haustechnik-Simulationsprogramm, das die thermischen
Vorgänge mit einem konstanten Zeitschritt
von 1 Stunde detailliert nachbilden kann.
Entwickelt wurde es durch die Simulation Research
Group am Lawrence Berkeley Laboratory in
Berkeley, CA, USA, in Zusammenarbeit mit weiteren
Institutionen und mit finanzieller Unterstützung
des US Department of Energy.
Die erste Version des Programms stammt aus dem
Jahre 1978 (DOE-1). Seither wurde das Programm
laufend weiterentwickelt und verbessert. Insbesondere
diverse amerikanische Energieversorgungsgesellschaften
unterstützen laufend Programmerweiterungen,
um neuen Anforderungen
begegnen zu können. Die gegenwärtig im Einsatz
stehende Version DOE-2.1D existiert seit 1989.
Seit einigen Jahren wird das Programm, das im
Original unter dem Betriebssystem UNIX entwikkelt
wird, durch mindestens eine unabhängige
Privatfirma auch für PC angeboten. Dabei ist jedoch
nur die mit «Extended DOS» kompilierte
Version «DX» in der Lage, alle Möglichkeiten des
Programms voll auszunützen.
Das Programm steht heute vor allem in den USA
sehr verbreitet im Einsatz, ist aber auch in der
übrigen Welt breit gestreut. In der Schweiz ist das
Programm bei der EMPA Dübendorf seit vielen
30
RAVEL
Jahren im Einsatz im Rahmen von Forschungsprojekten
und Rechenaufträgen. Seit einigen Jahren –
vor allem seit dem Erscheinen der PC-Version – ist
es in zunehmender Anzahl (Anfangs 1992 waren es
ca. 30) bei Ingenieurbüros und Energieberatungsfirmen
im Einsatz. Seit dieser Zeit beschränkt sich
die EMPA auf die Unterstützung externer Anwender
durch die Beratung bei Problemfällen und die
Abgabe von schweizerischen Wetterdaten, neuer
Programmversionen und Dokumentationen sowie
notwendigen Programmverbesserungen.
Als Folge der sehr vielfältigen Möglichkeiten verlangt
das Programm DOE-2 eine längere Einarbeitungszeit
und einen nicht zu unterschätzenden
Aufwand für die Aufbereitung der Inputdaten und
Plausibilitätskontrolle der Resultate. Eine gewisse
Vereinfachung kann von der menügeführten Version
DOE-PLUS erwartet werden. Zusätzlich stellt
die EMPA für typische Anwendungsfälle Standardinputs
zur Verfügung.
Empfehlung SIA V382/2
In der Schweiz erfolgt die Ermittlung des Kühlleistungsbedarfs
von einzelnen Räumen und ganzen
Gebäuden nach der Empfehlung SIA V382/2 «Kühlleistungsbedarf
von Gebäuden» [3.9]. Diese beschreibt
eine Handmethode mittels Kühllasttemperaturdifferenzen
und Kühllastfaktoren, welche
von der EMPA für einige typische Fälle mit dem
Simulationsprogramm DOE-2 berechnet worden
sind. Gleichzeitig werden die Randbedingungen
festgelegt, welche bei der Berechnung des Kühlleistungsbedarfs
mit dem Programm DOE-2 oder
anderen Simulationsprogrammen anzuwenden
sind. Eine ausführliche Beschreibung der Randbedingungen
und der durchgeführten Berechnungen
findet sich in der SIA-Dokumentation
D 088 «Ergänzungen zur Berechnungsmethodik in
der Empfehlung SIA V382/2» [3.10].