Interne Lasten & Lüftung

Überblick

Interne Lasten und Luftwechsel einer Zone werden aus dem zugewiesenen Nutzungsprofil erzeugt. Der Solver verwendet dafür drei Modelle: das Interne-Lasten-Modell (Wärme), das Interne-Feuchtelasten-Modell (nur bei aktivierter Feuchtebilanz) und das Modell der natürlichen Lüftung.

Interne Wärmelasten

Das Modell kennt die Lastarten Personen, elektrische Geräte und Beleuchtung. Jede Lastart kann konstant parametriert oder über Zeitpläne gesteuert sein (Modelltypen Constant/Scheduled; VICUS erzeugt aus den Nutzungsprofil-Untermodellen in der Regel zeitplangesteuerte Lasten je Quadratmeter Nettogrundfläche).

Jede Last wird über ihren Konvektivanteil in einen konvektiven und einen radiativen Teil zerlegt:

$$\dot{Q}_{\mathrm{konv}} = f_{\mathrm{konv}}\cdot\dot{Q}, \qquad \dot{Q}_{\mathrm{rad}} = (1-f_{\mathrm{konv}})\cdot\dot{Q}$$

Die konvektiven Anteile gehen direkt in die Raumbilanz ein (ConvectivePersonHeatLoad, ConvectiveEquipmentHeatLoad, ConvectiveLightingHeatLoad). Die radiativen Anteile (RadiantPersonHeatLoad, RadiantEquipmentHeatLoad, RadiantLightingHeatLoad) werden auf die raumumschließenden Konstruktionsoberflächen verteilt und wirken dort wie absorbierte Strahlung. Für Geräte und Beleuchtung stehen zusätzlich die elektrischen Leistungen EquipmentElectricalPower, LightingElectricalPower und TotalElectricalPower als Ausgaben bereit.

Interne Feuchtelasten

Bei aktivierter Feuchtebilanz erzeugt das Feuchtelasten-Modell je Zone einen Feuchtemassenstrom (MoistureLoad [kg/s], konstant oder zeitplangesteuert als Last pro Grundfläche) sowie den zugehörigen Enthalpiestrom (MoistureEnthalpyFlux [W], sensible und latente Wärme), die beide in die Raumbilanz eingehen.

Natürliche Lüftung und Infiltration

Das Lüftungsmodell bildet den Außenluftwechsel der Zone ab. Der Lüftungswärmestrom ergibt sich aus Luftwechselrate $n$ [1/h] und Zonenvolumen $V$:

$$\dot{Q}_{\mathrm{L\ddot{u}ftung}} = \rho_{\mathrm{Luft}}\, c_{\mathrm{Luft}}\, V \cdot n \cdot (T_{\mathrm{au\ss en}} - T_{\mathrm{Raum}})$$

Vier Modelltypen stehen zur Verfügung (Auswahl ergibt sich aus den Untermodellen Infiltration und Lüftung des Nutzungsprofils):

Modelltyp	Verhalten
Constant	Konstante Luftwechselrate (reine Infiltration)
Scheduled	Zeitplangesteuerte Luftwechselrate
ScheduledWithBaseACR	Zeitplangesteuerter Grundluftwechsel (Infiltration) plus zusätzlicher, zeitplangesteuerter erhöhter Luftwechsel (Fensterlüftung). Der Zusatzluftwechsel wirkt nur, wenn die Raumtemperatur den Komfortbereich (VentilationMinAirTemperature/VentilationMaxAirTemperature) verlässt, die Außenlufttemperatur eine Rückkehr in den Komfortbereich unterstützt (z. B. kühlere Außenluft bei Überhitzung) und die Windgeschwindigkeit unter MaxWindSpeed liegt
ScheduledWithBaseACRDynamicTLimit	Wie zuvor, jedoch mit zeitplangesteuerten Minimal-/Maximaltemperaturgrenzen; dieser Modelltyp wird bei geregelter Fensterlüftung aus dem Nutzungsprofil erzeugt

Bei aktivierter Feuchtebilanz transportiert die Lüftung zusätzlich Feuchte: Der Feuchtemassenstrom (VentilationMoistureMassFlux [kg/s]) wird aus der Differenz von Außen- und Raumluftfeuchte gebildet, der Wärmestrom um den Enthalpieanteil des Wasserdampfs ergänzt.

Ergebnisgrößen je Zone: VentilationRate [1/h], VentilationHeatFlux [W] (in der Raumbilanz als VentilationHeatLoad sichtbar) und ggf. VentilationMoistureMassFlux.