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planung:energieeffizienz_ist_berechenbar:dynamische_simulation

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planung:energieeffizienz_ist_berechenbar:dynamische_simulation [2018/06/29 09:40] – [Siehe auch] cblagojevicplanung:energieeffizienz_ist_berechenbar:dynamische_simulation [2026/02/04 00:05] (aktuell) – [Vergleich Messung/Simulation] wfeist
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 Für die Simulation des wärmetechnischen Verhaltens wurde das instationäre Simulationsprogramm DYNBIL entwickelt. Für die Simulation des wärmetechnischen Verhaltens wurde das instationäre Simulationsprogramm DYNBIL entwickelt.
   * Das Programm wurde in [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Dynamische Simulation#Literatur|[Feist 1994] ]] einer systematischen Überprüfung unterzogen.   * Das Programm wurde in [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Dynamische Simulation#Literatur|[Feist 1994] ]] einer systematischen Überprüfung unterzogen.
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   * Das Programm wurde dazu mit geschlossenen Lösungen bei einfachen Modellen kalibriert.   * Das Programm wurde dazu mit geschlossenen Lösungen bei einfachen Modellen kalibriert.
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   * Weiter wurden im Vergleich zwischen den Programmen DEROB, JULOTTA und DYNBIL für alle beteiligten Wärmetransportmechanismen Sensitivitätstests bzgl. der Modellbildung durchgeführt.    * Weiter wurden im Vergleich zwischen den Programmen DEROB, JULOTTA und DYNBIL für alle beteiligten Wärmetransportmechanismen Sensitivitätstests bzgl. der Modellbildung durchgeführt. 
  
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   * **Wärmeleitung und Wärmespeicherung**   * **Wärmeleitung und Wärmespeicherung**
     * Instationäre Wärmeströme (Mehrkapazitäten-Netzwerkmodell)  incl. eindimensionaler  Ersatzdarstellungen für Wärmebrücken; explizites Lösungsverfahren der Fouriergleichung     * Instationäre Wärmeströme (Mehrkapazitäten-Netzwerkmodell)  incl. eindimensionaler  Ersatzdarstellungen für Wärmebrücken; explizites Lösungsverfahren der Fouriergleichung
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   * **Konvektiver Wärmeübergang**   * **Konvektiver Wärmeübergang**
     * Temperaturabhängigkeit des konvektiven Wärmeübergangs an Oberflächen im Raum     * Temperaturabhängigkeit des konvektiven Wärmeübergangs an Oberflächen im Raum
     * Temperaturabhängigkeit des konvektiven Wärmeübergangs im ebenen Spalt (z.B. in Scheibenzwischenräumen)     * Temperaturabhängigkeit des konvektiven Wärmeübergangs im ebenen Spalt (z.B. in Scheibenzwischenräumen)
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   * **Langwelliger Strahlungsaustausch**   * **Langwelliger Strahlungsaustausch**
     * Approximation des Strahlungswärmeaustausches im Raum durch das Zweisternmodell ("2* Modell") bei sauberer Trennung zwischen Strahlung und Konvektion- auch an Außenoberflächen     * Approximation des Strahlungswärmeaustausches im Raum durch das Zweisternmodell ("2* Modell") bei sauberer Trennung zwischen Strahlung und Konvektion- auch an Außenoberflächen
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   * **Kurzwellige Strahlung**   * **Kurzwellige Strahlung**
     * Einfluss des Einfallswinkels für den Strahlungsdurchgang am Fenster     * Einfluss des Einfallswinkels für den Strahlungsdurchgang am Fenster
     * Verschattung der kurzwelligen Strahlung getrennt nach direkter und diffuser Strahlung; berücksichtigt auch im langwelligen Strahlungsmodell     * Verschattung der kurzwelligen Strahlung getrennt nach direkter und diffuser Strahlung; berücksichtigt auch im langwelligen Strahlungsmodell
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   * **Lüftungswärmeverluste**   * **Lüftungswärmeverluste**
     * DYNVENT : Mehrzonenmodell für die Druckverteilung und Luftdurchströmung von Gebäuden (vgl. **__Abb. 1__**)\\     * DYNVENT : Mehrzonenmodell für die Druckverteilung und Luftdurchströmung von Gebäuden (vgl. **__Abb. 1__**)\\
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   * **Wärmeübergang an Außenoberflächen**   * **Wärmeübergang an Außenoberflächen**
     * Konvektiver Wärmeübergang, windabhängig     * Konvektiver Wärmeübergang, windabhängig
     * Langwelliger Strahlungsaustausch an Außenoberflächen mit der Umgebung und Abstrahlung in den Himmel     * Langwelliger Strahlungsaustausch an Außenoberflächen mit der Umgebung und Abstrahlung in den Himmel
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   * **Interne Wärmequellen**   * **Interne Wärmequellen**
     * Berücksichtigung unterschiedliche Wärmetransportmechanismen, beliebig vorgebbare Zeitprogramme der Leistungseinspeisung     * Berücksichtigung unterschiedliche Wärmetransportmechanismen, beliebig vorgebbare Zeitprogramme der Leistungseinspeisung
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   * **Der Einfluss der Wärmeabgabe**   * **Der Einfluss der Wärmeabgabe**
     * Bewertung des Raumklimas mit Hilfe von operativen Temperaturen\\     * Bewertung des Raumklimas mit Hilfe von operativen Temperaturen\\
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 In **__Abb. 3__** ist ein Netzwerkmodell der DYNBIL-Simulation am Beispiel einer Zone dargestellt. In **__Abb. 3__** ist ein Netzwerkmodell der DYNBIL-Simulation am Beispiel einer Zone dargestellt.
   * Die Absorption der durch Fenster transmittierten kurzwelligen Einstrahlung findet an den Innenoberflächen statt;   * Die Absorption der durch Fenster transmittierten kurzwelligen Einstrahlung findet an den Innenoberflächen statt;
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   * die einzelnen Zonen sind über ein ebenfalls instationär arbeitendes Strömungsmodell verknüpft.   * die einzelnen Zonen sind über ein ebenfalls instationär arbeitendes Strömungsmodell verknüpft.
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   * Alle dargestellten Wärmeübergangskoeffizienten h (früher α) und Wärmeübertragungskoeffizienten Λ sind im Modell temperaturabhängig.   * Alle dargestellten Wärmeübergangskoeffizienten h (früher α) und Wärmeübertragungskoeffizienten Λ sind im Modell temperaturabhängig.
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   * Auch die Wärmeströme über Wärmebrücken werden explizit berücksichtigt.   * Auch die Wärmeströme über Wärmebrücken werden explizit berücksichtigt.
  
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 Die Verläufe stimmen qualitativ und quantitativ gut überein, solange die Randbedingungen für das Computer-Modell wie bei den Messungen gewählt werden konnten. Ab etwa 20. April haben die Bewohner des Hauses zusätzlich zur vorhandenen Lüftung über die Anlage auch Fenster zum Lüften geöffnet; diese Fensteröffnungen wurden nicht protokolliert. In der Randbedingung für die Simulation wurde der „Winterbetrieb“ mit geschlossenen Fenstern einfach beibehalten. So erklärt sich die hohe Abweichung am Ende der Kurven. Die Verläufe stimmen qualitativ und quantitativ gut überein, solange die Randbedingungen für das Computer-Modell wie bei den Messungen gewählt werden konnten. Ab etwa 20. April haben die Bewohner des Hauses zusätzlich zur vorhandenen Lüftung über die Anlage auch Fenster zum Lüften geöffnet; diese Fensteröffnungen wurden nicht protokolliert. In der Randbedingung für die Simulation wurde der „Winterbetrieb“ mit geschlossenen Fenstern einfach beibehalten. So erklärt sich die hohe Abweichung am Ende der Kurven.
  
-Der hier dokumentierte Vergleich zeigt damit, dass das eingesetzte Modell für die systematische Untersuchung der Sommerklimabedingungen geeignet ist. Ähnlich gute Übereinstimmungen zwischen Simulation und Messung ergaben Vergleiche, die von Jens Knissel am IWU mit Meßdaten aus dem Passivhaus Kranichstein unter kontrollierten Sommerbedingungen durchgeführt wurden [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Dynamische Simulation|[Knissel 1998] ]].\\+Der hier dokumentierte Vergleich zeigt damit, dass das eingesetzte Modell für die systematische Untersuchung der Sommerklimabedingungen geeignet ist. Ähnlich gute Übereinstimmungen zwischen Simulation und Messung ergaben Vergleiche, die von Jens Knissel am IWU mit Meßdaten aus dem Passivhaus Kranichstein unter kontrollierten Sommerbedingungen durchgeführt wurden [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Dynamische Simulation|[Knissel 1998] ]]. Eine systematische\\   
 +Validierung mit Sensitivitätstests bzgl. zahlreicher Einflussfaktoren findet sich in {{https://passipedia.de/_media/picopen/05_validierung_algorithmen_therm_sim_kranichstein_.pdf|"Validierung 2023"}}.\\
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 |{{ :picopen:mess_sim_008.gif?600 }}| |{{ :picopen:mess_sim_008.gif?600 }}|
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 **[Feist 1997]** Feist, Wolfgang (Hrsg.):  „Energiebilanz und Temperaturverhalten“; Protokollband Nr. 5 des Arbeitskreises kosten­günstige Passivhäuser; Darmstadt 1997 **[Feist 1997]** Feist, Wolfgang (Hrsg.):  „Energiebilanz und Temperaturverhalten“; Protokollband Nr. 5 des Arbeitskreises kosten­günstige Passivhäuser; Darmstadt 1997
  
-**[Feist 1998a]** Feist, Wolfgang: „Passivhaus Sommerklima-Studie“; Passivhaus Institut, Darmstadt 1998 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[Feist 1998a]** Feist, Wolfgang: „Passivhaus Sommerklima-Studie“; Passivhaus Institut, Darmstadt 1998 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/passivhaus-sommerklima-studie-81/|Link zur PHI Publikation]]
  
 **[Feist 1998b]** Feist, W. und Holtmann, K.: „Erhöhter Glaseinstand kann Gefahr von thermisch induzierten Scheibensprüngen reduzieren“; Gff (Glas Fenster Fassade), Heft 5/1998 **[Feist 1998b]** Feist, W. und Holtmann, K.: „Erhöhter Glaseinstand kann Gefahr von thermisch induzierten Scheibensprüngen reduzieren“; Gff (Glas Fenster Fassade), Heft 5/1998
  
-**[Feist 1999]** Feist, Wolfgang (Hrsg.): „Passivhaus Sommerfall“; Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus Institut, Darmstadt 1999 ({{:picopen:faxb.pdf|Link zur Publikationsliste des PHI}})+**[Feist 1999]** Feist, Wolfgang (Hrsg.): „Passivhaus Sommerfall“; Protokollband Nr. 15 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser, Passivhaus Institut, Darmstadt 1999 [[https://shop.passivehouse.com/de/products/15-passivhaus-sommerfall-33/|Link zur PHI Publikation]]
  
 **[Peper/Feist 2002]** Peper, Sören; Feist, Wolfgang: "Klimaneutrale Passivhaussiedlung Hannover-Kronsberg Analyse im dritten Betriebsjahr"; 1. Auflage, Proklima, Hannover 2002; dieser Bericht kann kostenlos [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/H-Kronsberg/CEPHEUS_Analyse-im-dritten-Betriebsjahr_PHI_2002-3.pdf|hier bei Passivhaus Institut]] bezogen werden. **[Peper/Feist 2002]** Peper, Sören; Feist, Wolfgang: "Klimaneutrale Passivhaussiedlung Hannover-Kronsberg Analyse im dritten Betriebsjahr"; 1. Auflage, Proklima, Hannover 2002; dieser Bericht kann kostenlos [[http://www.passiv.de/04_pub/Literatur/H-Kronsberg/CEPHEUS_Analyse-im-dritten-Betriebsjahr_PHI_2002-3.pdf|hier bei Passivhaus Institut]] bezogen werden.
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 **[Kolmetz 1996]** Kolmetz, S.; „Thermische Bewertung von Gebäuden unter sommerlichen Randbedingungen – Ein vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung von Raumtemperaturen in Gebäuden im Sommer und deren Häufigkeit“; Dissertation Universität Gesamthochschule Kassel 1996. **[Kolmetz 1996]** Kolmetz, S.; „Thermische Bewertung von Gebäuden unter sommerlichen Randbedingungen – Ein vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung von Raumtemperaturen in Gebäuden im Sommer und deren Häufigkeit“; Dissertation Universität Gesamthochschule Kassel 1996.
  
-**[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 1998-2010 (Link zur Beschreibung: [[http://www.passiv.de/|PHPP-Inhalte]]).+**[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 1998-2010 (Link zur Beschreibung: [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP|PHPP-Inhalte]]).
  
 **[Wang 1996]** Wang, Zhiwu: „Controlling Indoor Climate“; Dissertation, Lund University, Department of Building Science, 1996 \\ **[Wang 1996]** Wang, Zhiwu: „Controlling Indoor Climate“; Dissertation, Lund University, Department of Building Science, 1996 \\
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