Simulatieberekeningen

In het voorbeeld gaat het om een systeem met een thermisch actieve betonconstructie, zoals weergegeven in figuur 10. De warmte-afvoer/-aanvoer vindt plaats via het door de buizen stromende water, waarbij de aanvoertemperatuur per toepassing (verwarmen of koelen) wordt opgegeven.

De berekening wordt uitgevoerd met behulp van een dynamisch simulatieprogramma. De werking van ver warming en koeling van de verdiepingsvloeren wordt beschreven voor een centrale ruimte van een kantoorgebouw met meerdere verdiepingen. Deze ruimte is representatief voor het thermische gedrag van alle ruimten in het gebouw die tenminste twee ruimten ver wijderd liggen van dak-, hoek- en begane grond ruimten. De geometrische afmetingen van de centrale ruimte zijn in figuur 11 weergegeven.

Randvoorwaarden en aannamen
De meteorologische randvoorwaarden gelden voor de locatie Würzburg, open terrein. Het gebruik van het gebouw kan worden vastgelegd met de volgende parameters.

Werktijd:
Maandag tot vrijdag van 8.00 tot 17.00 uur
van 12.00 tot 13.00 uur middagpauze.

Streefwaarde voor de effectieve temperatuur:
Tijdens gebruik 22° C.

Interne warmtebronnen:
Tijdens gebruik 550 W, overeenkomend met 27,8 W/m2
en in de middagpauze 350 W, overeenkomend met 17,7
W/m2 , 50% convectief, 50 % radiatief.
Ventilatie:
Buiten gebruik 0,3 h-1,
tijdens gebruik 0,8 h-1,
bij overschrijding van een effectieve temperatuur
van 24° C 5,0 h-1.
Zonwering:
Tijdens gebruik bij direct invallend zonlicht en overschrijding
van een effectieve temperatuur van 23° C reductiefactor
z = 0,5.
28

De regeling van het verwarmings- en koelsysteem gebeurt volgens de onderstaande strategie:

zonder koeling:
referentiesituatie zonder plafondverwarmings- en -koelsysteem, ideale verwarming (niet traag verwarmingssysteem).

met koeling regelstrategie A:
Indien de effectieve temperatuur tijdens het gebruik groter is dan 23° C en het daggemiddelde van de buitentemperatuur van de voorgaande dag groter is dan 15° C, is het conditioneringssysteem, tijdens en buiten het gebruik, in bedrijf. Bij een gevoelstemperatuur lager dan 20° C is het systeem buiten bedrijf.

met koeling regelstrategie B:
Gelijk aan regelstrategie A, echter het systeem is buiten het gebruik niet in bedrijf.
De massastroom van het systeem is constant 108,3 kg/h. De aanvoertemperatuur wordt tijdens koelen zodanig geregeld dat deze overeenkomt met de dauwpuntstemperatuur van de ruimtelucht. Het verschil tussen zware en lichte bouw wordt bepaald door het soort scheidingswanden. Bij lichte bouw zijn de
scheidingswanden uitgevoerd in 25 mm gipskartonplaten, 60 mm isolatie en 25 mm gipskartonplaten. Bij zware bouw bestaan de scheidingswanden uit 15 mm pleisterlaag, 11,5 cm kalkzandsteen en 15 mm pleisterlaag.

Onderzoeksresultaten
Als gevolg van de koeling van de ruimten via de betonconstructie komen hoge gevoelstemperaturen aanzienlijk minder vaak voor dan in ruimten zonder koeling, zoals blijkt uit een vergelijking van de grafieken in figuur 12 met de grafieken in figuur 13 en figuur 14. Hier is het verloop van de effectieve temperatuur gedurende het jaar gepresenteerd voor de beschouwde situaties voor een op

Voor een meer signifikante aanduiding van de behaaglijkheid in de zomer wordt een percentagegetal voor de overtemperatuur voorgesteld, dat aangeeft hoeveel uren in een jaar, met welke intensiteit een effectieve temperatuur van 26° C wordt overschreden. Dit overtemperatuurpercentage is als volgt gedefinieerd:

Afhankelijk van de ligging en het type interieurbouw treden voor de situaties zonder resp. met thermische betonkernactivering de in figuur 15 weergegeven overtemperatuurpercentrages op, waarbij onderscheid wordt gemaakt voor de situaties „gedurende de gehele dag“ en „alleen tijdens gebruikstijd“. Duidelijk zichtbaar is in welke mate de behaaglijkheid in de zomer door de koeling wordt verbeterd.

Daarbij dient er rekening te worden gehouden met het feit dat de hoge temperaturen in het weekend optreden, waardoor noch de zonwering en extra ventilatie, noch bij regelstrategie B het koelsysteem in werking kunnen worden gesteld.

bouwkundige eisen - vermogen - ontwerp, opbouw en instalatie - regeling - warmte en koelbronnen - duurzaamheid

Figuur 10

Figuur 11

Figuur 12 en 13

Figuur 14

Figuur 15

Figuur 16