Über die Kühllastberechnung mit CDD und CDP

Erklärt das Konzept der Kühllastberechnung mit dem Cooling Design Day und der Cooling Design Period.

Der Cooling Design Day (CDD) ist der wärmste Tag des gewählten Ermittlungszeitraums. Aus der geografischen Lage und den Trübungsfaktoren der Atmosphäre wird für jede Stunde des Auslegungstags (= der wärmste Tag des gewählten Ermittlungszeitraums) die diffuse und direkte Strahlung berechnet, die auf jede Hüllfläche des Gebäudes einwirkt. Über den Verlauf des Auslegungstags wird der Einfluss der Strahlung und der inneren Lasten für jeden einzelnen Raum simuliert. Die Simulation des Auslegungstags wird so lange wiederholt, bis keine Änderungen der Raumtemperaturen mehr stattfindet und die Temperaturen eingeschwungen sind. Dieser eingeschwungene Zustand bildet die Basis zur Berechnung der Raumkühllast nach ASHRAE.

Beim Verfahren nach VDI 2078 mit der Cooling Design Period (CDP) wird ein aperiodisches, thermisches Einschwingen der Kühllast über eine 19-tägige Periode angewandt. Diese Periode setzt sich wie folgt zusammen:
Kühllastberechnung Linear Building

14-tägige Vorlaufphase: Diese Phase dient zur Berechnung von reproduzierbaren Ausgangsverhältnissen. Als Grundlage dient ein mittlerer monatlicher bedeckter Tag.

4-tägige Anlaufphase: In dieser Phase wird die Außentemperatur linear an den Auslegungstag (CDD) angepasst. Die Sonneneinstrahlung in diesen vier Tagen entspricht der des CDD.

CDD (ein Tag): Als Grundlage dient ein mittlerer monatlicher klarer Tag.

Da alle Baumassen im Raum mit ihrer Wärmekapazität am radiativen Strahlungsaustausch und am thermodynamischen Prozess teilnehmen, sollten alle Raumbauteile möglichst vollständig erfasst oder eingegeben werden.

Zusätzlich zur Geometrie werden die Wärmeleitfähigkeit, Dichte, die thermooptischen Eigenschaften eines Baustoffs und die spezifische Wärmekapazität zur Berechnung der Kühllast herangezogen. Das bedeutet, dass die Eingabe eines numerischen U-Werts für die meisten Bauteile nicht ausreicht und in den Stammtabellen Schichtbauteile angelegt werden müssen. Dies gilt für Wände, Decken, Fußböden und Dächer. Bei Türen und Fenstern reicht die Eingabe eines numerischen U-Werts aus. Die Masse und Wärmekapazität dieser Bauteile sind so gering, dass der Wärmespeichereffekt vernachlässigbar ist.

Der Schichtaufbau der Wände wird von innen nach außen betrachtet. Dabei werden der Einfluss der Lufttemperatur, Sonneneinstrahlung, innerer Wärmeaustausch und konvektive Vorgänge berechnet.