Thermische Behaglichkeit
Gegenüber dem ungekühlten Vergleichsfall kann eine deutliche Verbesserung der thermischen Behaglichkeit auch dann erreicht werden, wenn die Kühlung über Freie Heizflächen erfolgt. Im Rahmen von Feldmessungen wurde mit verschiedenen Methoden ein Temperatur-Absenkpotential von mehr als 4 K ermittelt. Damit wurden die Ergebnisse früherer CFD-Rechnungen [1], [2] bestätigt. Die in [3] vorgestellten Ergebnisse einer aktuellen, unabhängigen Untersuchung liegen ebenfalls in dieser Größenordnung.
Bei den Felduntersuchungen kann das Einschwingverhalten des Gebäudes im Rahmen der Versuchsplanung und -durchführung nur eingeschränkt berücksichtigt werden1). Dabei kann davon ausgegangen werden, dass sich in der Realität ein größeres Temperaturabsenkpotential einstellt. Dies bestätigen Simulationsrechnungen, mit denen sich verschiedene Szenarien unter exakt gleichen Randbedingungen betrachten lassen. Die Ergebnisse (Abb. 1) zeigen, dass bei langanhaltenden Hitzeperioden eine deutlich größere Temperaturabsenkung erreicht werden kann.
Abb 1: Raumtemperaturverläufe während einer anhaltenden Hitzeperiode (Simulationsergebnis)
Neben der Absenkung der Raumtemperatur geht von dem sich ausbildenden Kaltluftsee eine weitere Kühlwirkung aus, welche insbesondere bei höheren Raumtemperaturen als sehr angenehm empfunden wird. Durch den Kaltluftsee erfolgt eine punktuelle Kühlung von Wärmequellen, welche sich innerhalb des Kaltluftsees befinden. Zusätzlich wird durch den Kaltluftsee auch indirekt die darunter befindliche Decke gekühlt. Dies verbessert die thermische Behaglichkeit in den betreffenden Räumen. Hier wirken an der Decke ein sehr guter konvektiver Wärmeübergang und sehr gute Einstrahlverhältnisse auf die im Raum befindlichen Personen.
1) Das Versuchsprogramm erfordert einen Wechsel zwischen einem ungekühlten und gekühlten Betrieb bei ähnlichen Witterungsbedingungen, oder die Betrachtung von gekühlten und ungekühlten Gebäudeabschnitten im gleichen Zeitraum. In beiden Fällen kann das Einschwingverhalten des Gebäudes nur eingeschränkt berücksichtigt werden.
[1] Richter, W.: Handbuch der thermischen Behaglichkeit – Sommerlicher Kühlbetrieb. Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, 2007 – ISBN: 978-3-88261-068-0
[2] Seidel, P.; Gritzki, R.; Haupt, J.; Rösler, M.: Sommerliche Raumkühlung im Wohnungsbau mittels kombinierter Heiz- Kühlsysteme und gleitend nicht normierter Raumtemperaturen (Temperierungseffekt) / TU Dresden, Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung. 2013. Forschungsbericht. BMWI 0327483A
[3] Pazold, M.; Giglmeier, S.; Winkler, M.; Zhenming, P.: Potenzialanalyse zum Einsatz bestehender Heizsysteme zur Raumkühlung. In: HLH (09/2020)
