Untersuchung des raumseitigen Wärmeübergangs von Bauteilen: Ein Vergleich der Ergebnisse von CFD- und Wärmetransport-Simulationen

Die Oberflächentemperatur an der inneren Oberfläche der Bauteile ist eine wichtige Größe zur Beurteilung der Tauwasser- und Schimmelpilzfreiheit. Diese Temperatur wird von dem raumseitigen Wärmeübergangskoeffizienten beeinflusst, welcher nicht nur von der Baukonstruktion, sondern auch von dem Heizsystem und der Geometrie des Raums abhängig ist. In der Praxis wird der Wärmeübergangskoeffizient jedoch nach Norm als ein pauschaler Wert zum Nachweis der Tauwasser- und Schimmelpilzfreiheit angenommen, um in Folge die Oberflächentemperatur rechnerisch oder simulativ mit Wärmetransport-Simulationen zu ermitteln.

In dieser Studie werden die Wärmeübergangskoeffizienten mittels Computational Fluid Dynamics (CFD)-Simulationen bestimmt und anschließend für die Wärmetransport-Simulationen verwendet. Dabei werden verschiedene Ansätze verfolgt: (1) Verwendung der detaillierten Verteilung der Wärmeübergangskoeffizienten und der Temperatur an der Oberfläche aus den CFD-Simulationen, (2) Verwendung der statistischen Größe der Werte der Wärmeübergangskoeffizienten aus den CFD-Simulationen sowie (3) Verwendung der normativen Werte als Randbedingung. Abschließend werden die Ergebnisse aus den Wärmetransport-Simulationen mit den CFD-Daten verglichen, um den normativen Ansatz zu bewerten und den effizientesten und aussagekräftigsten Ansatz für die Praxis zu bestimmen.