Flächenkühlsysteme mit integrierten Phasenwechselmaterialien - Eine Simulationsstudie

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung von Potential und Performance von Flächenkühlsystemen sowie ein bewertender Vergleich mit einem Nachtlüftungskonzept auf Grundlage einer modellbasierten Analyse. Das Gebäude- und Anlagenmodell in ESP-r wurde mit Messdaten aus Experimenten in einem typisch betriebenen Niedrigenergie-Bürogebäude validiert. Die Simulationsstudie umfasst: (i) Betonkerntemperierung (BKT), (ii) Kapillarrohrmatten ohne und (iii) mit 20% mikroverkapselter PCMs im Deckenputz. Zentrale Ergebnisse sind: (1) Konditionierung mit Kapillarrohrmatten ermöglicht ein zufrieden stellendes Raumklima vergleichbar mit BKT, (2) die Verwendung von PCMs trägt entscheidend zur Reduzierung der Raumtemperaturen bei und (3) der optimale Schmelzbereich des PCM-Speichers lag in dieser Untersuchung bei 21 - 24°C.

This paper outlines the effects, the potential and the performance of radiant cooling systems as well as an evaluating comparison with a night ventilation concept by means of a validated building and plant model in ESP-r. Preliminary experiments in a commonly operated room of a low-energy office building facilitate the calibration of the simulation model. In particular, the simulation study was carried out for (i) concrete core conditioning, (ii) grid conditioning without and (iii) with 20% of micro-encapsulated PCMs applied to the ceiling. The central conclusions of this study are: (1) Grid conditioning provides a satisfactory room performance comparable with concrete core conditioning, (2) the application of PCMs contributes to a reduced operative room temperature, and (3) PCM with a melting range of 21 to 24 °C is most favorable.