Energie-effiziente lüftungstechnische Anlagen - Energie.ch

Lüftungstechnische Systeme
4.8 Betonkernkühlung
Grundsätze
– Eine gegenüber der Nachtlüftung (Abschnitt
4.7) noch wesentlich bessere Aktivierung der
Wärmespeicherfähigkeit ist möglich mit der
Kernkühlung von Sichtbetondecken mit wasserdurchströmten
einbetonierten Rohren. Diese
Lösung hat zwei entscheidende Vorteile:
• Der Wärmetransport erfolgt mittels Wasser
und ist damit wesentlich effizienter als mit
Luft.
• Der Abtransport der Wärme erfolgt nicht am
Tag, denn dann wird gespeichert, sondern
nachts, wenn kühle Nachtluft für Freecoolingbetrieb
zur Verfügung steht.
– Im Gegensatz zu den stark in Mode gekommenen
direkten Strahlungskühldecken (Abschnitt
4.9), verbietet die phasenverschobene Betonkernkühlung
sorgloses Nutzerverhalten, weil
tagsüber keine Kältemaschine zur Verfügung
steht, die jede Last abführt.
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RAVEL
Bei Neubauten und bei Umbauten mit neuen Betondecken
kann mit der Betonkernkühlung die
grosse Wärmespeicherfähigkeit des Betons noch
wesentlich besser aktiviert werden als mit der
Nachtlüftung von Abschnitt 4.7.
Bei der Betonkernkühlung wird über einbetonierte
Kühlrohre die tagsüber eingespeicherte Wärme
aus dem Beton abtransportiert. Als Transportmedium
wird Wasser verwendet, was zu einem
wesentlich effizienteren Wärmetransport als mit
Luft führt und zudem auch eine höhere Leistungsfähigkeit
ermöglicht. Die vom Wasser aufgenommene
Wärme kann beispielsweise über ventilatorgetriebene
Luftkühler an die Nachtluft abgegeben
werden. Oft reicht auch das Temperaturniveau
des Untergrundes, um das zirkulierende
Wasser auf die gewünschte Temperatur von ca.
19 °C abzukühlen. In diesem Fall wird der thermoelektrische
Verstärkungsfaktor noch günstiger
ausfallen als mit Luftkühlern.
Die Figur 4.7 zeigt den Vergleich einer eindimensionalen
dynamischen Simulation für die Kühlung
einer Betondecke mit Luft an den Oberflächen und
mit Wasserrohren im Kern. Unter der Annahme,
dass das Kühlmedium Luft mit 17 °C und das
Wasser aufgrund der Verluste im Wärmetauscher
mit 19 °C zur Verfügung stehen, wird die Überlegenheit
der Betonkernkühlung gegenüber einer
konventionellen Nachtlüftung deutlich sichtbar.