Strategische Optimierung der Luftfeuchteregulation bei Lüftungsanlagen zur Reduktion des Energieeinsatzes für Be- und Entfeuchtungsanlagen

Die Simulation des Feuchtehaushaltes von Räumen wurde anhand analytischer Modell und Messungen in Testräumen validiert und anschließend ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung des Be- und Entfeuchtungsbedarf entwickelt.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Der Einsatz von Lüftungsanlagen kommt heutzutage, nicht nur in Ausstellungsräumen und Museen, um die optimalen Temperatur- und Luftfeuchteverhältnisse für die wertvollen, unersetzlichen Objekte zu garantieren sondern auch im Wohn- und Bürobau verstärkt zum Einsatz. Aufgrund der aus energietechnischen Gründen immer dichter werdender Häuser um die Lüftungswärmeverluste zu minimieren, muss eine bedarfsgerechte Lüftungsanlage installiert werden, die unter anderem den hygienischen Luftwechsel gewährleistet. Durch den Luftaustausch (Fensterlüftung und mechanische Lüftungsanlage) mit der trockenen Außenluft im Winter erfolgt eine Reduktion der relativen Luftfeuchtigkeit in den Räumen. Im Sommer ist oft die Entfeuchtung notwendig. Wird der Einsatz von Luftbe- und Entfeuchtungssystemen notwendig, schlägt sich dieser auf den Primärenergiebedarf nieder.

Es gibt drei Ansatzpunkte zur Reduktion des Energieverbrauchs für Be- und Entfeuchtung:

Feuchtespeicherung (Aufnahme der Spitzen und Wiederabgabe),
Luftvolumenstrom – Regelungsstrategie optimieren und
Feuchterückgewinnung über die Anlage.

Um diese Möglichkeiten aufeinander abstimmen zu können, wurden in diesem Projekt die Simulationswerkzeuge zur Ermittlung der relativen Raumluftfeuchte und Raumtemperatur vervollständigt, eine systematische Methode zur Minimierung des Energiebedarfs für Be- und Entfeuchtung entwickelt und die Rechenregeln des österreichischen Energieausweises in Hinblick auf den Be- und Entfeuchtungsenergiebedarf ergänzt.

Um die Lücken in den derzeitigen Arbeiten zu schließen, wurde im Zuge der Forschungsarbeit ein Materialmodell für fasrige Dämmstoffe entwickelt. Um die notwendige Parameter für die Modellierung zu erhalten, wurde eine Messanlage gebaut, getestet und verwendet, mit der über einen sehr langen Zeitraum sehr präzise die Feuchteaufnahme von plattenförmigen Materialien gemessen werden kann. Mit Hilfe der Messanlage konnten eine Reihe von Materialien gemessen werden, die als Feuchtepuffer in Frage kommen.

Zusätzlich zu den Materialeigenschaften ist es notwendig, die Eigenschaften des ganzen Raumes/Gebäudes, unter Berücksichtigung verschiedener Anwendungen, zu kennen. Für die Validierung von gekoppelten Raum und Bauteil-Simulationen, wurde eine analytische Lösung dieses instationären Problems entwickelt. Die Simulation des Feuchtehaushaltes von Räumen wurde anhand analytischer Modell und Messungen in Testräumen validiert und anschließend ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung des Be- und Entfeuchtungsbedarf entwickelt.

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