Thermoaktive Bauteilsysteme mit integrierten Phasenwechselmaterialien - eine Simulationsstudie

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Analyse und Evaluierung von thermoaktiven Bauteilsystemen (TABS) und einem Nachtlüftungskonzept hinsichtlich des thermischen Raumkomforts auf Grundlage einer modellbasierten Simulationsstudie. Das Gebäude- und Anlagenmodell wurde in der Simulationsumgebung ESP-r mit Meßdaten aus Experimenten in einem Niedrigenergie-Bürogebäude validiert. Die Untersuchung umfaßt: Betonkerntemperierung (BKT), Kapillarrohrmatten ohne und mit 20% mikroverkapselten latenten Wärmespeichermaterialien (PCM) im Deckenputz. Zentrale Ergebnisse sind: Die Konditionierung mit Kapillarrohrmatten ermöglicht ein zufrieden stellendes Raumklima vergleichbar mit BKT, die Verwendung von PCM trägt entscheidend zur Reduzierung der Raumtemperaturen bei und der optimale Schmelzbereich des PCM-Speichers liegt in dieser Untersuchung bei 19 bis 22 °C.

The objective of this study aims at analyzing and evaluating thermo-active building systems as well as a night ventilation concept with respect to thermal interior comfort by means of a simulation study. Preliminary experiments in a low-energy office building facilitate the calibration of the simulation model in ESP-r. In particular, the analysis was carried out for (i) concrete core conditioning, (ii) grid conditioning without and (iii) with 20% of micro-encapsulated latent heat storage materials (PCM) applied to the ceiling. The central conclusions of this study are: (1) Grid conditioning provides a satisfactory room condition comparable with concrete core conditioning, (2) the application of PCM contributes to a reduced operative room temperature, and (3) in this study PCM with a melting range of 19 to 22 °C is most favorable.