Das folgende Beispiel zeigt eine Anwendung der Wärmequellen-Funktion von HTFlux. Die Aufgabe der Bauphysiker bestand darin eine Begleitheizung für den Fensterrahmen eines Poolbereichs zu konzipieren. Die Rahmenheizung soll dabei einerseits die Bildung von Kondensat im inneren Bereich des Rahmens verhindern, und anderseits sicherstellen, dass es nicht zur Beschädigung des Rahmens der Schiebetür durch Gefrieren kommt.
Materialansicht des Schiebetür-Rahmens mit Begleitheizung im Hallenbadbereich
Zu diesem Zweck wurden jeweils drei zweipolige Heizkabel in verschiedene Kammern des Aluminiumrahmens gelegt. Die klimatischen Innen- und Außenbedingungen wurden mit einem Sicherheitszuschlag entsprechend der zu erwartenden Werte festgelegt. Basierend auf dem angenommenen Innenklima 30°C / 65% RH wurde mittels des HTFlux Klimarechners eine Taupunkttemperatur von 22.7°C ermittelt.
Basierend auf diesen Randbedingungen kann nun das HTFlux Wärmequellen-Feature verwendet werden, um die thermische Wirkung verschiedener Heizleistungen zu untersuchen. Im vorliegenden Fall konnte gezeigt werden, dass bei einer Leistung von jeweils 30 Watt pro Heizkabel der gewünschte Effekt eintritt. Taupunktunterschreitung und damit Kondensation tritt nun wie üblich nur noch im unteren Bereich der Fensterscheibe auf. Der Gefrierpunkt liegt jedenfalls außerhalb des Fensterrahmens.
Thermische Simulation des Fensterrahmens mit Begleitheizung (schraffierter Bereich liegt unter dem Gefrierpunkt, Taupunkt-Isotherme hervorgehoben)
Die Wärmestromansicht des Aluminiumrahmens zeigt Wärmebrücken-Effekte und die Wirkung der Heizkabel
Bei Bedarf könnten nun mittels der Messwerkzeuge von HTflux noch eine Reihe von weiteren Untersuchungen durchgeführt werden, z.B.
- Ermittlung der minimalen und maximalen Temperaturen im Bereich sensibler Materialien
- Bestimmung der Reaktionszeit der Heizung mittels zeitaufgelöster Simulation
- Anfertigung einer genauen Heizleistungsfunktion basierend auf der Außentemperatur
- Bestimmung der Verlustleistung nach außen
- Optimierung des Wärmeverlusts
Besonderen Dank an rosenfelder & höfler, consulting engineers für die Zurverfügungstellung dieses interessanten Beispiels.