Optimierung des Einflusses von Latentspeichermaterial auf das thermische Verhalten von Gebäuden

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einsatz von Phase Change Materials (PCM) bezeichnet, in Gebauden zu untersuchen. Im Rahmen der Arbeit wurde ein Simulationsprogramm fur die Planung und Optimierung des Einsatzes von PCM im Gebaude entwickelt. Dieses Programm ermoglicht es, das thermische Verhalten eines Gebaudes unter Einsatz von Latentspeichermaterial zu bestimmen. Experimentelle Untersuchungen wurden am Messobjekt mit und ohne Einsatz von PCM durchgefuhrt, um einerseits die temperaturstabilisierende Wirkung durch den Einsatz von PCM festzustellen, und andererseits als Grundlage, um das entwickelte Rechenprogramm zu validieren. Die Ergebnisse aus der Messung und der Berechnung lassen den Schluss zu, dass das entwickelte Programm das thermische Verhalten eines Raumes genau beschreibt. Mit dem entwickelten Rechenmodell wurde die PCM-Anwendung im Gebaude optimiert. Anhand eines Raummodells wurden wichtige Einflussparameter untersucht, wie die Einsatzmenge und die Phasenwechseltemperatur von PCM, die Luftwechselrate eines Raumes und die Luftungsgeschwindigkeit der Hinterluftung der PCM-Schicht. Es stellt sich dabei heraus, dass die optimale Ausnutzung der PCM den optimalen Wert der untersuchten Einflussparameter entscheidet. Optimization of the influence of phase change material on the thermal behaviour of buildings. The aim of the present work is to investigate the value of using Phase Change Material, successive as PCM designated, in buildings. For this purpose a simulation program was first developed as a tool to design und to optimize the usage of PCM in buildings. This program allowed us to simulate the dynamic thermal behaviour in buildings with application of PCM. The experiments were carried out with a test box under conditions with or without application of PCM. The goals were firstly to investigate the temperature stabilization effect of PCM and secondly to validate the developed simulation program. Comparison of the data from the measurement and from the simulation confirmed, that the developed program can exactly describe the dynamic thermal behaviour of a room. The simulation model was then used to optimize PCM application in buildings. On the basis of a room model the important influence parameters were investigated, including the required quantity and the phase change temperature of PCM, the air change rate of a room and the ventilation rate for PCM-layer. It appeared that the optimal physical state of PCM could determine the optimal value of these influence parameters.