Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Theoretische Untersuchung des thermischen Verhaltens einer Wärmediodenwand
Die Transmissionswärmeverluste betragen im Mittel bei Einfamilienhäusern etwa 75 % und bei Mehrfamilienhäusern etwa 55 % der gesamten Wärmeverluste. Wird ein Teil der Fassade als Wärmediodenwand ausgeführt, so können durch die Ausnutzung der Sonnenstrahlung anstelle von Wärmeverlusten Wärmegewinne erzielt werden. Bei einer Wärmediodenwand wird ein dochtloses Wärmerohr, das Thermosiphon, mit seinem unteren Teil mit einer Absorberfläche verbunden, welche die Außenfläche einer Hauswand bildet. Das Z-förmig gebogene Rohr des Thermosiphons durchstößt die hinter dem Absorber liegende Wärmedämmung und endet in den wärmespeichernden Schichten der Wand. Dort ist das obere Ende des Thermosiphons, die sogenannte Kondensationszone, mit einer Metallplatte verbunden, die in einiger Entfernung von der Innenoberfläche der Wand liegt. Erwärmt die Sonnenstrahlung den Absorber, so verdampft in der Verdampfungszone das Wärmeträgermedium, und der aufsteigende Dampf kondensiert unter Abgabe seiner Verdampfungswärme in der Kondensationszone. Die abgegebene Wärme wird über die Metallrippe in die Wand eingespeichert und zeitverzögert an den Raum abgegeben. So können zunächst hohe Wärmeströme übertragen werden. Die Einflüsse verschiedener Parameter, z.B. Wandmaterialien und Wandaufbau, auf den Jahresenergiebedarf und die thermische Behaglichkeit eines Raumes mit integrierter Wärmediodenwand werden aufgezeigt. Den Ergebnissen ist zu entnehmen, daß der Jahresheizenergiebedarf eines Raumes mit der Wärmediodenwand je nach Fensterfläche um 20 bis 50 % niedriger ist als der Jahresenergiebedarf eines Raumes, dessen Südfassade gemäß der Wärmeschutzverordnung ausgeführt wurde. Zudem zeigen die Simulationsergebnisse, daß ein Thermosiphon mit einem Arbeitsfluid, das während des Betriebs thermodynamisch überkritische Zustände annimmt, Raumüberhitzungen in den Sommer- und Übergangsmonaten verhindert.
Theoretische Untersuchung des thermischen Verhaltens einer Wärmediodenwand
Die Transmissionswärmeverluste betragen im Mittel bei Einfamilienhäusern etwa 75 % und bei Mehrfamilienhäusern etwa 55 % der gesamten Wärmeverluste. Wird ein Teil der Fassade als Wärmediodenwand ausgeführt, so können durch die Ausnutzung der Sonnenstrahlung anstelle von Wärmeverlusten Wärmegewinne erzielt werden. Bei einer Wärmediodenwand wird ein dochtloses Wärmerohr, das Thermosiphon, mit seinem unteren Teil mit einer Absorberfläche verbunden, welche die Außenfläche einer Hauswand bildet. Das Z-förmig gebogene Rohr des Thermosiphons durchstößt die hinter dem Absorber liegende Wärmedämmung und endet in den wärmespeichernden Schichten der Wand. Dort ist das obere Ende des Thermosiphons, die sogenannte Kondensationszone, mit einer Metallplatte verbunden, die in einiger Entfernung von der Innenoberfläche der Wand liegt. Erwärmt die Sonnenstrahlung den Absorber, so verdampft in der Verdampfungszone das Wärmeträgermedium, und der aufsteigende Dampf kondensiert unter Abgabe seiner Verdampfungswärme in der Kondensationszone. Die abgegebene Wärme wird über die Metallrippe in die Wand eingespeichert und zeitverzögert an den Raum abgegeben. So können zunächst hohe Wärmeströme übertragen werden. Die Einflüsse verschiedener Parameter, z.B. Wandmaterialien und Wandaufbau, auf den Jahresenergiebedarf und die thermische Behaglichkeit eines Raumes mit integrierter Wärmediodenwand werden aufgezeigt. Den Ergebnissen ist zu entnehmen, daß der Jahresheizenergiebedarf eines Raumes mit der Wärmediodenwand je nach Fensterfläche um 20 bis 50 % niedriger ist als der Jahresenergiebedarf eines Raumes, dessen Südfassade gemäß der Wärmeschutzverordnung ausgeführt wurde. Zudem zeigen die Simulationsergebnisse, daß ein Thermosiphon mit einem Arbeitsfluid, das während des Betriebs thermodynamisch überkritische Zustände annimmt, Raumüberhitzungen in den Sommer- und Übergangsmonaten verhindert.
Theoretische Untersuchung des thermischen Verhaltens einer Wärmediodenwand
Stanzel, B. (Autor:in) / Hahne, E. (Autor:in)
1994
8 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Simulation des thermischen Verhaltens fluiddurchstromter Kanale
| British Library Online Contents | 2003
Zur Beschreibung des thermischen Verhaltens von Räumen
Online Contents | 1998
| TIBKAT | 1979