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Modellierung der Wärmeübertragungsmechanismen in einem Raum mit Kühlflächen mit neuartigen Wärmetragermedien <<

Akronym PC-Cools
Geldgeber ZAE Bayern
Ausschreibung Auftragsforschung
Träger ZAE Bayern
Projektleiter HFT Prof. Dr. Andreas Beck
Laufzeit 01.10.2012 - 30.09.2013
Projektbeschreibung Im diesem Projekt wurden drei ineinandergreifende Bereiche bearbeitet: 1. Es wurden Salzhydrate als Phasenwechselmaterialien (PCM) entwickelt, die in Bezug auf ihren Schmelzpunkt speziell auf den Bereich der Gebäudekühlung z.B. mit Kühldecken angepasst sind. 2. Diese PCM benötigen Verkapselungen, die ebenfalls innerhalb dieses Projektes entwickelt werden sollten. 3. Begleitet wurden diese Aktivitäten von einer Systemstudie zum energetischen Vergleich verschiedener Kälteverteilungsmechanismen. An der HFT Stuttgart wurde Punkt 3, die Systemstudie, bearbeitet. Verschiedene Arten der Kälteverteilung in Gebäuden wurden energetisch miteinander verglichen: Bisher übliche, wasserbasierte Kälteverteilnetze wurden einer neuartigen Kälteverteilung mittels Phase-Change-Slurry (PCS) und der Kälteverteilung mittels Heat Pipes gegenübergestellt. Die Wärmeaufnahme aus den einzelnen Räumen im Gebäude erfolgte dabei jeweils über Kühldecken. Zudem wurden wasserdurchströmte, mit PCM belegte Kühldecken modelliert. Für jede dieser Arten von Kühldecken wurde ein thermisches Berechnungsmodell der Kühldecke entwickelt und implementiert. Mit diesen Berechnungsmodellen wurde für jede Kühldecken-Variante der Massenstrom berechnet, der für eine bestimmte, vorgegebene Kühlleistung notwendig ist. Für ein dreistöckiges Bürogebäude als Beispiel-Gebäude wurde jeweils das Rohrleitungsnetz ausgelegt, entsprechend dem jeweiligen Wärmeträgerfluid und dessen jeweiligen Massenstrom. Auf dieser Grundlage wurde für jede Variante der Druckverlust und der elektrische Energiebedarf für die Kälteverteilung im Gebäude berechnet.