mh-software GmbH - Kühllastberechnung

Wie kann für eine vorhandene Anlage eine Kontrollrechnung durchgeführt werden?: Mit Hilfe einer Temperatursimulation lässt sich prüfen, ob eine vorhandene Anlage für die Klimatisierung ausreichend ist.

Tragen Sie im Reiter Raumdaten > Luft Lasten die Volumenströme und Temperaturenein, die mit dem vorhandenen Kanalsystem transportiert werden. In der Tabelle "Außenluft" tragen Sie die Luftmenge der zugeführten unbehandelten Außenluft ein, z.B. für freie Kühlung. Als Lufttemperatur wird die Außentemperatur der gewählten Klimazone verwendet. Weitere Luftlasten können Sie in der Tabelle "zusätzliche Luft" eintragen.

Im Reiter Anlage sollten keine Leistungsgrenze eingetragen und "alles Abführen" deaktiviert sein, Ansonsten würden die hier angegebenen Leistungen eine zusätzliche nicht vorhandene Anlage unterstellen. Wählen Sie im Reiter Berechnung unter "Art der Berechnung" den "Temperaturverlauf". Als Ergebnis wird der Verlauf der Raumlufttemperatur während einer Hitzeperiode angezeigt.
Export der Kühllastergebnisse in eine Tabellenkalkulation: Die Ergebnistabellen der Kühllastberechnung können in eigene Dokumente, z.B. für eigene Auswertungen übernommen werden.

Führen Sie die Berechnung der Kühllast durch und lassen Sie die Ergebnisse in Tabellenform anzeigen. Klicken Sie in die obere linke Ecke der Ergebnismaske um den Inhalt der gesamten Tabelle zu markieren.

Drücken Sie STRG-C, um die markierten Daten in die Windows-Zwischenablagen zu übernehmen.

Wechseln Sie nun in Ihre Tabellenkalkulation, z.B. in Excel, und wählen dort "Einfügen" oder drücken STRG-V. Die gesamte Kühllasttabelle wird an der aktuellen Cursorposition in Excel eingefügt.
Wieso werden die Zuluftvolumenströme nicht berechnet?: Zuluftvolumenströme werden nur berechnet, wenn im angegebenen Zeitintervall Lasten abzuführen sind.

Prüfen Sie unter dem Reiter Anlage, ob dort Betriebszeiten und eine Leistungsgrenze oder "alles abführen" eingetragen sind.
Die Gesamtlast eines Projektes ist deutlich niedriger als angenommen.: Prüfen Sie in allen Räumen unter dem Reiter Anlage, ob Betriebszeiten und eine Leistungsgrenze oder "alles abführen" eingetragen sind.

Ohne diese Einträge werden für diese Räume keine abzuführende Lasten berechnet. Die Gesamtlast ist die Summe der abgeführten Lasten.
Warum steigt die Raumlufttemperatur bereits um 4 Uhr an, obwohl Strahlungswerte erst ab 5 Uhr auftreten?: Ist um X Uhr noch keine Last, um X+1 Uhr aber bereits eine Last vorhanden, werden in der Grafik nebeneinanderliegende Temperaturwerte miteinander verbunden. D.h. die Strahlungswerte kann man sich in diesem Beispiel zwischen 4 und 5 Uhr als interpoliert vorstellen.
Warum liefern verbesserte U-Werte höhere Kühllasten?: Durch einen verbesserten U-Wert kann die im Raum frei werdende Energie schlechter wieder nach außen abgegeben werden. Die Auskühlung wird behindert. Deshalb steigt die Raumbelastung an.

Ähnliche Effekte lassen sich z.B. bei Wärmedämmfenstern feststellen ("Wärmefalle").
Werden die si-Faktoren für die Beleuchtung benötigt?: Die si-Faktoren für die Beleuchtung müssen im EDV-Verfahren nicht berücksichtigt werden. Die Speicherfähigkeit wird automatisch über die Gewichtsfaktoren berücksichtigt.

Achten Sie allerdings darauf, einen Konvektiv- /Strahlungsanteil anzugeben.
Warum ist die Last mit Gleitung höhere als mit konstanter Raumlufttemperatur?: Bei der Berechnung mit konstanter Raumlufttemperatur wird die anfallende Last kontinuierlich abgeführt.

Dagegen lässt man bei der Berechnung mit gleitender Raumlufttemperatur zu, dass bei höherer Außenlufttemperatur die Raumlufttemperatur ansteigt, wodurch der Raum Energie aufnehmen kann. Die abgeführte Last über die Mittagszeit wird hierdurch reduziert. In den Abendstunden wird, durch die Kopplung der Raumlufttemperatur mit der Aussenlufttemperatur, die Solltemperatur wieder niedriger angesetzt. Die in den Mittagsstunden im Raum aufgenommene Energie muss jetzt abgeführt werden, was u.U. zu höheren abzuführenden Lasten führen kann, als bei Verzicht auf eine Gleitung.

In der Praxis sollte die Raumlufttemperatur in den Abendstunden nicht an die Außenlufttemperatur gekoppelt werden. Es muss jedoch dafür gesorgt werden, dass die im Raum gespeicherte Energie bis zum nächsten Morgen wieder abgeführt ist, damit in den Morgenstunden bei der Inbetriebnahme der Anlage keine Spitzenlast entsteht. Aus diesem Grund ist in mh-VDI2078/2067 eine Möglichkeit vorgesehen, die gespeicherte Energie ‚kontrolliert‘ abzuführen. Hierzu wird ein verzögertes Absenken der Raumlufttemperatur verwendet. Ab einer vorzugebenden Uhrzeit, vorzugsweise in den Mittagsstunden nach Erreichen der maximalen Außenlufttemperatur, wird die Raumlufttemperatur linear bis zu einem zweiten Zeitpunkt, vorzugsweise in den Morgenstunden, abgesenkt. Mit dieser Methode wird die Last gleichmäßig abgeführt, ohne dass unerwünschte Lastspitzen entstehen.

Mit dieser Methode wird die Last gleichmäßig abgeführt, ohne dass unerwünschte Lastspitzen entstehen
Wie kann bei Elementgruppen die Beschattung verändert werden?: Die Angaben für die Beschattung von Fenstern in Elementgruppen erfolgt direkt bei der Definition der Elementgruppe innerhalb der Bauteilberechnung.

Öffnen Sie in der Kühllastberechnung die Bauteilberechnung über das Quick-Klick -Symbol am oberen rechten Bildschirmrand oder mit einem Doppelklick auf die Bauteil-Bezeichnung in der Raumdatenmaske.

Wählen Sie die Elementgruppe aus und vergewissern Sie sich, dass die Schaltfläche "Aufbau" gedrückt ist. Unter der Spalte "Kühllast VDI 2078 / 2067" können Sie über die Reiter Verglasung und Beschattung die gewünschten Angaben eintragen.
Warum ist die Last am trüben Tag größer als am heiteren Tag?: Die Berechnung wurde mit einer Außenjalousie durchgeführt, ohne einen Sonnenschutzschwellwert anzugeben. Somit ist die Jalousie am heiteren Tag gezogen, jedoch am trüben Tag offen.

Um für beide Tage die Jalousie zu ziehen, geben Sie im Reiter Raumdaten > Raum einen Sonnenschutzschwellwert an. Übliche Werte liegen bei 100-150W/m².
Entspricht das Ergebnis der Lastberechnung der Kühlerleistung?: Mit der VDI 2078 wird keine Kühlerleistung ermittelt, auch nicht über die Berechnung des Volumenstromes.

Die Kühlerleistung Leistung ergibt sich aus der Enthalpiedifferenz des Zuluftzustandes und des Aussenluft- oder Umluftzustandes. Diese Berechnung ist nicht Bestandteil der VDI-Richtlinie. Berechnungen dieser Art sind mit dem Modul mh-HX durchführbar.
Wie können zu hohe Raumlufttemperaturen reduziert werden?: Zu hohe Raumlufttemperaturen während einer Hitzeperiode werden u. A. durch hermetisch abgeschlossene Räume verursacht. Abhilfe schafft die Berücksichtigung eines Außenluftwechsels.

Tragen Sie unter Raumdaten > Luft Lasten in der Tabelle "Außenluft" über 24 Stunden eine 0,3- bis 0,5-fache Luftrate ein.
Worin besteht der Unterschied von Durchlassfaktor b und Energiedurchlassgrad g: In der Kühllast-Berechnung nach VDI 2078 ist für die Verglasung explizit die Angabe des Durchlassfaktors b erforderlich.

Dagegen fordert die Berechnung des Gebäudeenergiebedarfs nach VDI 2067 / 10+11 den Energiedurchlassgrad g und den Exponent n.

Näherungsweise entspricht b = g/0,8. Beachten Sie, dass sich in der VDI 2078 b = 1 auf Zweischeibenglas bezieht. In der Literatur und bei Herstellerangaben legt man häufig b=1 für Einscheibenglas zugrunde.

Die Eingaben sind jeweils vom Anwender vorzunehmen, eine automatische Umrechnung erfolgt nicht.
Kann auf die Eingabe des Fußbodens verzichtet werden?: Für Räume in Zwischengeschossen ist die Decke und der Fußboden meist identisch. Um die Eingabe zu beschleunigen, könnte man 2-mal FB eintragen und auf die Angabe der DE verzichten.

Diese Vorgehensweise ist nicht zu empfehlen, da die Grundfläche eines Raumes automatisch aus allen FB-Bauteilen ermittelt wird. Die Grundfläche selbst fließt an mehreren Stellen in die Berechnung ein, so dass darauf zu achten ist, nur die tatsächlichen Fußboden Flächen anzugeben.
Welche Größen sind in der stündlichen Kühllast enthalten?: Die Kühllast je Stunde ergibt sich aus der Summe der 6 anteiligen Lasten der Kühllastberechnung. Sie entsprechen den Reaktionsgrößen aus der Richtlinie und beziehen sich, mit Ausnahme von Reaktionsgröße 3, immer auf eine Raumlufttemperatur von 22°.

Aufschluss über die Zusammensetzung der einzelnen Reaktionsgrößen gibt Ihnen die Tabelle "Aufspaltung der thermischen Raumbelastungen in Aktionsgrößen" aus dem Kapitel 7.5 der Richtlinie VDI 2078.

Eine Sonderstellung nimmt Reaktionsgröße 3 ein. Hierbei handelt es sich nicht, wie vielfach angenommen, um eine reale Größe, sondern um eine Korrekturgröße. Im Berechnungsverfahren der VDI 2078 werden die Lasten der Reaktionsgrößen 1,2 und 4-6 rechnerisch auf eine Basistemperatur von 22° bezogen. Zur Korrektur der Raumlast auf die gewünschte Solltemperatur wird die Reaktionsgröße 3 verwendet.
Können Lastspitzen in den Abendstunden vermieden werden?: In der Praxis sollte die Raumlufttemperatur in den Abendstunden nicht an die Außenlufttemperatur gekoppelt werden, wie das normalerweise bei einer Berechnung mit "gleitender Raumlufttemperatur" der Fall ist. Es muss jedoch dafür gesorgt werden, dass die im Raum gespeicherte Energie bis zum nächsten Morgen wieder abgeführt ist, damit in den Morgenstunden bei der Inbetriebnahme der Anlage keine Spitzenlast entsteht.

Aus diesem Grund ist in mh-VDI2078/2067 eine Möglichkeit vorgesehen, die gespeicherte Energie ‚kontrolliert‘ abzuführen. Hierzu wird ein verzögertes Absenken der Raumlufttemperatur verwendet.

Ab einer vorzugebenden Uhrzeit, vorzugsweise in den Mittagsstunden nach Erreichen der maximalen Außenlufttemperatur, wird die Raumlufttemperatur linear bis zu einem zweiten Zeitpunkt, vorzugsweise in den Morgenstunden, abgesenkt.

Mit dieser Methode wird die Last gleichmäßig abgeführt, ohne dass unerwünschte Lastspitzen entstehen
Nach dem Generieren in RaumGEO sind keine Räume aktiv ?: Im Gegensatz zur Heizlastberechnung ist es für die Kühllastberechnung sehr wahrscheinlich, dass nicht für alle Räume eine Kühllast ermittelt werden soll. Nach dem Generieren der Raumdaten in RaumGEO sind deshalb zunächst alle Räume "nicht aktiv" und werden im Reiter Räume "blass" aufgelistet.

In Verbindung mit dem "RaumTyp" können Sie gezielt die Räume für die Kühllastberechnung aktivieren. Öffnen Sie dazu die Kühllastberechnung und wählen Sie Projektdaten > Detaillierte Initialisierung.

Wählen Sie in der Spalte Init, welche RaumTypen für die Kühllastberechnung aktiviert werden sollen. Gleichzeit können Sie diesen RaumTypen weitere Daten und Raumprofile zuordnen. Mit Klick auf Initialisieren werden die ausgewählten Räume aktiviert und mit den Grunddaten initialisiert.