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Heizphase

Kühlphase

Kältetechnik gewinnt an Bedeutung
Was in anderen Industrieländern schon gang und gäbe ist, wird auch in Deutschland vermehrt eingesetzt: Kältetechnik im privaten Sektor. Kostengünstigere Technologie und erhöhte Sommertemperaturen vermehren den Wunsch nach klimatisierten Räumen. Deshalb ist es auch für die Studierenden der Architektur wichtig, grundlegende Kenntnisse über Klimaanlagen und ihre Einflüsse zu erlangen. Im Modellhaus wurden dazu unterschiedliche Versuche mit unterschiedlichen Kälteleistungen gefahren. Es kommt dafür eine Kühldecke zum Einsatz, deren detailierter Aufbau unter Komponenten nachzulesen ist. Mittels einzustellender elektrischer Leistung an den Netzteilen kann die Kühlleistung variiert werden, wobei der Wirkungsgrad der Peltierelemente nicht konstant bleibt, sondern mit erhöhter Temperatur sinkt, weshalb die tatsächliche Kühlleistung über den bekannten Wärmeverlustfaktor des Modellhauses bestimmt werden muss.

Neben dem Standardversuch der einfachen Kühlung sind auch Kombinationen mit dem Heizversuch denkbar. So kann zum Beispiel eine Raumseite gekühlt und die andere Seite geheizt werden (mit oder ohne eingesetzter Trennwand), und damit Wechselwirkungen zwischen Zonen innerhalb eines Gebäudes dargestellt werden.


Heizphase

Ergebnisse
Das Gebäude lässt sich bei einer Umgebungstemperatur von 20°C auf etwa 12°C herunterkühlen. Dabei ist festzustellen, dass diese 8K Temperaturdifferenz schon bei mittlerer elektrischer Leistung erreicht wird und die Peltierelemente dort offensichtlich an ihre Grenzen stoßen. Im Diagramm oben lässt sich deutlich ein Knick in der Kurve erkennen - etwa zum Zeitpunkt t=330s — bei dem die Einstellung an den Netzteilen von 40W auf 80W erhöht wurde. Die Differenzenänderung ist nicht proportional zur Leistungssteigerung. Peltier-Elemente sind für den Realfall eines bewohnbaren Gebäudes nicht zu verwenden, da sie einen — relativ gesehen — zu kleinen Wirkungsbereich haben. Im Modellhaus eignen sie sich aber hervorragend aufgrund der kleinen Einbaumaße und einfacher Steuerbakeit.