References of "Scholzen, Frank 50003040"
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Peer Reviewed
See detailModellierung und Validierung von Simulationsansätzen für die aussenliegende Lufttemperierung
Schmidt, Christoph Wilhelm; Scholzen, Frank UL; Maas, Stefan UL et al

in Tagungsband BauSim 2018 (2018, September)

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See detailLEXU II „Low Exergy Wall & Air Tempering for Building Refurbishment“
Schmidt, Christoph Wilhelm; Scholzen, Frank UL

Scientific Conference (2018, April 20)

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See detailImpact of the height imperfections of masonry blocks on the load bearing capacity of dry-stack masonry walls
Chewe Ngapeya, Gelen Gael UL; Waldmann, Danièle UL; Scholzen, Frank UL

in Journal of Construction and Building Materials (TOP10 journal) (2018), 165

Dry-stacked masonry walls gives rise to geometric imperfections: the height variation of different masonry blocks ΔH and the roughness of the support area Δh. This paper studies the effect of ΔH on the ... [more ▼]

Dry-stacked masonry walls gives rise to geometric imperfections: the height variation of different masonry blocks ΔH and the roughness of the support area Δh. This paper studies the effect of ΔH on the structural response and the load bearing capacity of masonry walls by highlighting the load percolation. Furthermore, an algorithm was developed to define a stress multiplier coefficient respecting the imperfections ΔH. The algorithm allowed predicting 77% of the amplified stress compared to the FE analysis and showed that the geometric imperfections govern the load percolation in a wall as well as the cracking mode and the bearing capacity. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailDevelopment of a Control Strategy for a PVT-based CO2 Heat Pump
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

in Proceedings of 7th International Energy and Sustainability Conference (IESC) (2018)

In recent years, the possibility of combining photovoltaics (PV) and solar thermal collectors into one solar hybrid module (PVT-module) has been increasingly investigated. PVT-modules produce thermal and ... [more ▼]

In recent years, the possibility of combining photovoltaics (PV) and solar thermal collectors into one solar hybrid module (PVT-module) has been increasingly investigated. PVT-modules produce thermal and electrical energy at the same time. Since the efficiency of a photovoltaic module decreases with increasing temperature, the temperature of the heat transfer media is often limited to about 30 °C and the PVT-module is combined with a heat pump, which increases the temperature on the “warm side”. A common approach is to integrate the PVT-module directly as an evaporator in a heat pump system (PVT-direct). This paper presents the development of a control strategy for a PVT-based CO2 heat pump that takes into account solar radiation, ambient temperature, wind speed, evaporator temperature and compressor power. The developed control strategy provides different operating modes depending on the solar radiation supply as well as the ambient temperature. [less ▲]

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See detailEntwicklung einer Regelungsstrategie für eine PVT-basierte CO2-Wärmepumpe
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

in KI - Kälte Luft Klimatechnik (2018), 01-02

Die Kombination aus thermischen Absorber und Photovoltaik (PV) in einem Hybrid-Modul (PVT-Modul) vereint PV mit der (solarthermischen) Verdampfung des Kältemittels CO2 als Teilprozess einer Wärmepumpe und ... [more ▼]

Die Kombination aus thermischen Absorber und Photovoltaik (PV) in einem Hybrid-Modul (PVT-Modul) vereint PV mit der (solarthermischen) Verdampfung des Kältemittels CO2 als Teilprozess einer Wärmepumpe und kann zukünftig eine Alternative zu Luft-Wärmepumpen sein. Im Rahmen dieses Beitrags wird auf die Entwicklung einer Regelungsstrategie der PVT-basierten Wärmepumpe eingegangen, welche verschiedene Betriebsmodi in Abhängigkeit von dem Solarstrahlungsangebot sowie der Umgebungstemperatur vorsieht. [less ▲]

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See detailEntwicklung eines PV/Thermie-basierten Wärmepumpensystems auf der Basis von CO2 Direktverdampfung
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

Poster (2018)

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See detailModellierung eines PVT-basierten Wärmepumpensystems auf der Basis von CO2 Direktverdampfung
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

in Proceedings of Deutsche Kälte- und Klimatagung DKV 2018 (2018)

Die Systemkombination aus Wärmepumpe und solarthermischen Absorber, basierend auf freier Konvektion und Strahlung, und Photovoltaik (PV) in einem Modul (PVT-Modul) kann aufgrund der Reduzierung des ... [more ▼]

Die Systemkombination aus Wärmepumpe und solarthermischen Absorber, basierend auf freier Konvektion und Strahlung, und Photovoltaik (PV) in einem Modul (PVT-Modul) kann aufgrund der Reduzierung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden und des verstärkten Betriebs von Wärmepumpen während der Niedrigstrompreiszeiten am Tage und dem damit verbundenen höheren Strahlungsanteil der Umweltwärme zukünftig eine Alternative zu zwangskonvektions-basierten Luft-Wärmepumpen sein. Der Beitrag beschäftigt sich mit einem CO2-Wärmepumpensystem, bestehend aus einem neuartigen Solar-Hybridmodul, welches einen mikrokanal-basierten Verdampfer einer CO2-Wärmepumpe mit einem PV-Modul vereint (PVT-direkt). Um die Machbarkeit des neuartigen PVT-direkt-Wärmepumpensystems zu demonstrieren, wird im Rahmen eines Forschungsprojekts ein funktionsfähiges PVT-direkt-Modul konstruiert und schließlich als Teil eines CO2-Wärmepumpensystems getestet und modelliert. Die Besonderheit der Kombination eines thermischen Absorbers mit einer Wärmepumpe liegt in der Erschließung der Solarenergie und Umgebungsenergie als Energiequelle. Hierbei ist die Kenntnis über die thermische Leistung des PVT-Moduls unter anderem durch den konvektiven Wärmeübergang zwischen dem PVT-Modul und der Umgebung relevant. Sowohl der Modulneigungswinkel (Anströmwinkel) und die Windrichtung (Azimutwinkel) haben einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf den resultierenden Wärmeübergangskoeffi-zienten der erzwungenen Konvektion. Da im Rahmen einer Literaturrecherche keine für das PVT-Modul direkt zu übertragenden experimentelle Untersuchungen und Berechnungsgrundlagen zur Bestimmung des konvektiven Wärmeübergangs gefunden werden konnten, wurde mit Hilfe der Software ANSYS Fluent eine CFD-Simulation zum konvektiven Wärmeübergang am PVT-Modul durchgeführt, deren Ergebnisse in dieser Arbeit präsentiert werden. [less ▲]

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See detailThermal Model of a Solar Hybrid Module as the Heat Source for a CO2 Heat Pump
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

in Proceedings of 2017 International Energy and Sustainability Conference (IESC 2016) (2017)

In recent years, the possibility of combining photovoltaics (PV) and solar thermal collectors into one solar hybrid module (PVT-module) has been increasingly investigated. PVT-modules produce thermal and ... [more ▼]

In recent years, the possibility of combining photovoltaics (PV) and solar thermal collectors into one solar hybrid module (PVT-module) has been increasingly investigated. PVT-modules produce thermal and electrical energy at the same time. Since the efficiency of a photovoltaic module decreases with increasing temperature, the temperature of the heat transfer media is often limited to about 30 °C and the PVT-module is combined with a heat pump, which increases the temperature on the “warm side”. A common approach is to integrate the PVT-module directly as an evaporator in a heat pump system (PVT-direct). This paper presents a thermal model of a PVT-direct module as the heat source for a R744/CO2 heat pump. Due to the combined effect of flow channel patterns, solar radia-tion, the ambient conditions and possible condensation and frost formation, heat transfer and thermal distribution conditions of the PVT-direct evaporator are inevitably com-plicated to determine. The proposed thermal model of this hybrid solar module that has CO2 direct evaporation in microchannels will be used to simulate the behavior of the module under different climatic operating conditions. Fur-thermore, it will quantify all energy inputs and/or losses as well as their influence on the total energy supplied by the PVT-module. This will be used to investigate the overall CO2-PVT heat pump system performance in prospective simulations. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailMethodology for Optimally Sizing a Green Electric and Thermal Eco-Village
Rafii-Tabrizi, Sasan UL; Hadji-Minaglou, Jean-Régis UL; Scholzen, Frank UL et al

in Rafii-Tabrizi, Sasan; Hadji-Minaglou, Jean-Régis; Scholzen, Frank (Eds.) et al From Science to Society-New Trends in Environmental Informatics (2017)

This paper presents an energy system for a future eco-village, situated in Luxembourg’s city center, whose thermal and electrical energy needs are covered by renewable resources. Specifically, electrical ... [more ▼]

This paper presents an energy system for a future eco-village, situated in Luxembourg’s city center, whose thermal and electrical energy needs are covered by renewable resources. Specifically, electrical energy is provided by a biogas driven combined heat and power plant, and photovoltaic panels. Lithium-ion accumulators are used for storing the surplus of electrical energy production. Thermal energy needs are mainly covered by a dual source heat pump which draws environmental energy from an ice tank or solar air absorbers. A heat buffer stores heat produced by the combined heat and power plant, a power to heat module and the heat pump. This work focuses on optimally sizing, in terms of power rating, capacity or volume, the energy system components. To this end, a combinatorial simulation-based optimization approach has been developed using MATLAB. The optimal set-up is determined by minimizing the overall cost of the energy system with additional constraints to be respected. Annual needs in thermal and electrical energy, photovoltaic electricity production and the corresponding weather data are based on real data. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailEntwicklung einer Regelungsstrategie eines PVT-basierten Wärmepumpensystems auf der Basis von CO2 Direktverdampfung
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

in Proceedings of Deutsche Kälte- und Klimatagung (DKV) (2017)

Bereits Ende der 1970iger Jahre wurden Wärmepumpen in Kombination mit glykolbasierten großflächigen kombinierten Strahlungs-Umweltwärme-Absorber als Verdampfer entwickelt, welche sich im Vergleich zu ... [more ▼]

Bereits Ende der 1970iger Jahre wurden Wärmepumpen in Kombination mit glykolbasierten großflächigen kombinierten Strahlungs-Umweltwärme-Absorber als Verdampfer entwickelt, welche sich im Vergleich zu zwangskonvektions-basierten Luft-Wärmepumpen nicht nur die Umgebungsenergie, sondern auch die Solar-energie als Energiequelle zu Nutze machen. Aufgrund der nach der Ölkrise fallenden Ölpreise, der meist noch nicht wirtschaftlichen Anlagentechnik und der benötigten großen Absorberflächen konnten sich diese Anlagen nicht durchsetzen. Durch die starke Reduzierung des Heizwärmebedarfs eines Neubaus werden heutzutage deutlich kleinere Absorberflächen in Kombination mit einer Wärmepumpe benötigt, was die Systemkombination aus Wärmepumpe und Absorber aktuell wieder interessant werden lässt. Vor allem die Kombination aus thermi-schem Absorber, basierend auf freier Konvektion und Strahlung, und Photovoltaik (PV) in einem Modul (PVT-Modul) kann aufgrund der Reduzierung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden und des verstärkten Betriebs von Wärmepumpen während der solarstrombedingten Niedrigstrompreiszeiten am Tage und dem damit verbunde-nen höheren Strahlungsanteil der Umweltwärme zukünftig eine Alternative zu zwangskonvektions-basierten Luft-Wärmepumpen sein. Der Beitrag beschäftigt sich mit einem CO2-Wärmepumpensystem, bestehend aus einem neuartigen PVT-Modul, welches einen mikrokanal-basierten Verdampfer einer CO2-Wärmepumpe mit einem PV-Modul vereint (PVT-direkt). Um die Machbarkeit des neuartigen PVT-direkt-Wärmepumpensystems zu demonstrieren, wird im Rah-men eines Forschungsprojekts ein funktionsfähiges PVT-direkt-Modul konstruiert und schließlich als Teil eines CO2-Wärmepumpensystems getestet und modelliert. Die Leistung eines PVT-basierten Wärmepumpensystems ist stark von klimatischen Randbedingungen abhängig. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Entwicklung einer Regelungsstrategie eines PVT-basierten Wärmepumpensys-tems präsentiert, welche die Solarstrahlung, Umgebungstemperatur, Windgeschwindigkeit, Verdampfungstem-peratur und Verdichterleistung berücksichtigt. Zusätzlich werden die reale Antriebsleistung und der optimale Betriebspunkt des Verdichters einschließlich des optimalen Hochdruckes berücksichtigt. Die entwickelte Rege-lungsstrategie der PVT-basierten Wärmepumpe sieht verschiedene Betriebsmodi in Abhängigkeit von dem So-larstrahlungsangebot sowie der Umgebungstemperatur vor. Der Betrieb der Wärmepumpe erfolgt zwischen Deckung des Heizbedarfs in der Heizperiode und möglichst hoher Effizienz in Zeiten hoher Einstrahlungswerte und hoher Umgebungstemperaturen. [less ▲]

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See detailEntwicklung eines PVT-basierten CO2- Wärmepumpensystems
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Blieske, Ulf et al

in KI - Kälte Luft Klimatechnik (2017), 8-9

Die Kombination aus thermischen Absorber und Photovoltaik (PV) in einem Hybrid-Modul (PVT-Modul) vereint PV mit der (solarthermischen) Verdampfung des Kältemittels CO2 als Teilprozess einer Wärmepumpe und ... [more ▼]

Die Kombination aus thermischen Absorber und Photovoltaik (PV) in einem Hybrid-Modul (PVT-Modul) vereint PV mit der (solarthermischen) Verdampfung des Kältemittels CO2 als Teilprozess einer Wärmepumpe und kann zukünftig eine Alternative zu Luft-Wärmepumpen sein. Im Rahmen dieses Beitrags wird auf die Motivation und die Konstruktion eines funktionsfähigen PVT-Moduls eingegangen. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailNumerical Analysis for the determination of Stress Percolation in Dry-Stacked Wall Systems
Agaajani, Shahriar; Waldmann, Danièle UL; Scholzen, Frank UL et al

in Masonry International (2016)

This paper comprises a portion of a PhD study concluding on the potential use of a new mortarless and modular masonry system by taking into consideration the outcome of a multidisciplinary study including ... [more ▼]

This paper comprises a portion of a PhD study concluding on the potential use of a new mortarless and modular masonry system by taking into consideration the outcome of a multidisciplinary study including aspects of experimental, numerical and analytical investigations in relation to a practical and economical development of modular load-bearing dry-stacked masonry systems. Different forms of interlocking masonry elements have been modelled and optimised thermo-mechanically. Full-scale masonry walls were assembled and tested experimentally under compressive, flexural, shear, cyclic and long term loads. The overall structural behaviour was compared to conventional masonry systems such as hollow and shuttering blocks. The investigations showed overall relative high structural performances for the developed dry-stacked elements. The effect of dry joint interfaces was extensively investigated experimentally and numerically under FE analysis. Based on the experimental observations, a numeric-analytical failure mechanism of the dry-stacked masonry structure is anticipated under axial and flexural loading. The structural investigations and engineering processes are completed by the development of a package of dry-stacked units consisting of interlocking modular masonries and an accompanying array of various other precast parts. This confirmed the practical issues and solutions towards the exploitation of the developed dry-stacked elements for the construction of ready-to-build, modular and load-bearing walls. The portion of work presented herein proposes a new numerical technique for the determination of stress-percolation in dry stacked load-bearing structures. The model is developed in three steps under a numerical computing environment. First, based on geometrical properties of the dry-stacked elements and with a linear-elastic material behaviour, the load percolation and intensity in dry-stacked masonry walls is determined. In a second step, a phenomenon known as a plastic accommodation which accompanies the redistribution of the stress percolations, is incorporated in the model. This enables the understanding of the evolution of the stress percolations in the post-elastic phase, which is crucial for the determination of the load capacity and stability of the structure in function of an increased external load. This paper also supports the better understanding of early fissuring in dry-stacked masonry structures which has an important influence on the overall stability of the structure. Finally, in a third step, the improvement of dry-stacked structures is pursued by further analysis of the results obtained through the algorithm. This paper represents a new tool for investigating the localized and randomly defined internal stress distribution induced by external compression forces on dry-stacked structures. Furthermore, the algorithm illustrates that experimental investigations on dry-stacked systems may only give real indications on the load capacity of the structure, when the number of joint interfaces and height to length ratio of the block is respected and that results of experimental investigations on reduced prism specimens may not be extrapolated to full sized walls as they may over-evaluate the effective loaded masonry sections and therefore the overall load capacity. [less ▲]

Detailed reference viewed: 135 (25 UL)
See detailNumerical Analysis for the determination of Stress Percolation in Dry-Stacked Wall Systems
Agaajani, Shahriar; Waldmann, Danièle UL; Scholzen, Frank UL et al

in Revue Technique (2016)

This paper comprises a portion of a PhD study concluding on the potential use of a new mortarless and modular masonry system by taking into consideration the outcome of a multidisciplinary study including ... [more ▼]

This paper comprises a portion of a PhD study concluding on the potential use of a new mortarless and modular masonry system by taking into consideration the outcome of a multidisciplinary study including aspects of experimental, numerical and analytical investigations in relation to a practical and economical development of modular load-bearing dry-stacked masonry systems. Different forms of interlocking masonry elements have been modelled and optimised thermo-mechanically. Full-scale masonry walls were assembled and tested experimentally under compressive, flexural, shear, cyclic and long term loads. The overall structural behaviour was compared to conventional masonry systems such as hollow and shuttering blocks. The investigations showed overall relative high structural performances for the developed dry-stacked elements. The effect of dry joint interfaces was extensively investigated experimentally and numerically under FE analysis. Based on the experimental observations, a numeric-analytical failure mechanism of the dry-stacked masonry structure is anticipated under axial and flexural loading. The structural investigations and engineering processes are completed by the development of a package of dry-stacked units consisting of interlocking modular masonries and an accompanying array of various other precast parts. This confirmed the practical issues and solutions towards the exploitation of the developed dry-stacked elements for the construction of ready-to-build, modular and load-bearing walls. The portion of work presented herein proposes a new numerical technique for the determination of stress-percolation in dry stacked load-bearing structures. The model is developed in three steps under a numerical computing environment. First, based on geometrical properties of the dry-stacked elements and with a linear-elastic material behaviour, the load percolation and intensity in dry-stacked masonry walls is determined. In a second step, a phenomenon known as a plastic accommodation which accompanies the redistribution of the stress percolations, is incorporated in the model. This enables the understanding of the evolution of the stress percolations in the post-elastic phase, which is crucial for the determination of the load capacity and stability of the structure in function of an increased external load. This paper also supports the better understanding of early fissuring in dry-stacked masonry structures which has an important influence on the overall stability of the structure. Finally, in a third step, the improvement of dry-stacked structures is pursued by further analysis of the results obtained through the algorithm. This paper represents a new tool for investigating the localized and randomly defined internal stress distribution induced by external compression forces on dry-stacked structures. Furthermore, the algorithm illustrates that experimental investigations on dry-stacked systems may only give real indications on the load capacity of the structure, when the number of joint interfaces and height to length ratio of the block is respected and that results of experimental investigations on reduced prism specimens may not be extrapolated to full sized walls as they may over-evaluate the effective loaded masonry sections and therefore the overall load capacity. [less ▲]

Detailed reference viewed: 132 (21 UL)
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See detailWie bilanzieren die europäischen Staaten in Luxemburg, Deutschland, Belgien, der Schweiz und in Frankreich? Ein Vergleich verschiedener nationaler Berechnungsvorschriften der Gesamtenergieeffizienz anhand von 9 klimatisierten Bürogebäuden und deren Realverbrauch
Render, Wolfgang; Maas, Stefan UL; Scholzen, Frank UL

in cci Zeitung - Führende Fachzeitung für die LüKK (Lüftung- Klima- Kältebranche) (2016)

Die EU-Mitgliedsstaaten sind gemäß den Richtlinien 2002/91/EG und 2010/31/EU verpflichtet, die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden abhängig von ihrer Art der Nutzung zu ermitteln und in einem Energiepass ... [more ▼]

Die EU-Mitgliedsstaaten sind gemäß den Richtlinien 2002/91/EG und 2010/31/EU verpflichtet, die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden abhängig von ihrer Art der Nutzung zu ermitteln und in einem Energiepass zu belegen. Die Ausgestaltung der Details des Berechnungsverfahrens und der Grenzwerte obliegt den Mitgliedsstaaten im Rahmen ihres nationalen Entscheidungsspielraums. Für 9 bestehende mittlere bis große Bürogebäude mit Teil- und Vollklimatisierung wurden die Berechnungen der Gesamtenergieeffizienz nach den jeweiligen Berechnungsmethoden durchgeführt und mit dem gemessenen realen Verbrauch verglichen. Die Abweichungen zwischen der berechneten Endenergie und dem tatsächlichen Verbrauch betragen zwar etliche 100% beim einzelnen Objekt, aber ca. 20 % im Mittel bei der Heizenergie. Bei der berechneten Endenergie des Stroms bestehen auch riesige Differenzen beim Einzelobjekt, aber im nationalen Vergleich im Mittel nur geringe Abweichungen zum Verbrauch, wobei der Stromverbrauch für die Büroausstattung geschätzt wurde. Die Abweichungen bei der Heizenergie und beim Strom im Mittel können als gut bezeichnet werden, wobei vor allem Belgien durch Über- und Unterschätzen beim Strom auffällt. Rund ¾ der verbrauchten Primärenergie ist auf den elektrische Energie zurück zu führen, wobei der Mittelwert von rund 400 kWh/m2 darauf hindeutet, dass die realen Gebäude noch weit vom europäischen Ziel der „Nearly Zero Energy Buildings (NZEB)“ entfernt sind. [less ▲]

Detailed reference viewed: 126 (5 UL)
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See detailPrédiction de la résistance mécanique d’un bloc de maçonnerie sans joint par calcul numérique
Chewe Ngapeya, Gelen Gael UL; Waldmann, Danièle UL; Scholzen, Frank UL et al

Presentation (2016, July 06)

La nouvelle génération de blocs de maçonnerie montés à sec (sans joint) et muni d’éléments d’engrenages ou d’emboîtement présente des avantages substantiels tant en précision et vitesse de pose, qu’en ... [more ▼]

La nouvelle génération de blocs de maçonnerie montés à sec (sans joint) et muni d’éléments d’engrenages ou d’emboîtement présente des avantages substantiels tant en précision et vitesse de pose, qu’en résistance aux déplacements transversaux, en économie de matériaux et en facilité de démontage. La performance d’un mur en maçonnerie est étroitement liée à sa stabilité générale et à la résistance mécanique des blocs de maçonnerie qui le composent. L’un des objectifs de cette étude était de rechercher un optimum entre cinq paramètres importants dans la conception d’une maçonnerie à savoir le poids, le coût, la facilité de production, mais surtout la résistance mécanique et la résistance thermique. La conception du nouveau bloc a ainsi été entreprise par calculs numériques. [less ▲]

Detailed reference viewed: 98 (31 UL)
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Peer Reviewed
See detailEin Vergleich der nationalen Berechnungsvorschriften zur Gesamtenergieeffizienz und deren Realverbrauch anhand von 14 Bürogebäuden in Luxemburg, Deutschland, Belgien, der Schweiz und in Frankreich
Render, Wolfgang; Maas, Stefan UL; Scholzen, Frank UL

in Bauphysik (2016), 38

Die EU-Mitgliedsstaaten sind gemäß den Richtlinien 2002/91/EG und 2010/31/EU verpflichtet, die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden abhängig von ihrer Art der Nutzung zu ermitteln und in einem Energiepass ... [more ▼]

Die EU-Mitgliedsstaaten sind gemäß den Richtlinien 2002/91/EG und 2010/31/EU verpflichtet, die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden abhängig von ihrer Art der Nutzung zu ermitteln und in einem Energiepass zu belegen. Die Ausgestaltung der Details des Berechnungsverfahrens und der Grenzwerte obliegt den Mitgliedsstaaten, denen man damit einen nationalen Entscheidungsspielraum zugesteht. Für 14 bestehende einfache kleinere Bürogebäude ohne Lüftung und Klimatisierung wurden die Berechnungen der Gesamtenergieeffizienz nach den jeweiligen Berechnungsmethoden durchgeführt und mit dem gemessenen realen Verbrauch verglichen. Die Abweichungen zwischen der berechneten Endenergie und dem tatsächlichen Verbrauch betragen zwar bis über 100% beim einzelnen Objekt, aber nur ca. + 28 % im Mittel bei der Heizenergie und nur wenige Prozent beim Strom, allerdings unter Annahme eines geschätzten Stromverbrauchs für die Büroausstattung. Die Abweichungen bei der Heizenergie und beim Strom können als gut bezeichnet werden. [less ▲]

Detailed reference viewed: 113 (19 UL)
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See detailEntwicklung eines PVT-basierten Wärmepumpensystems auf der Basis von CO2 Direktverdampfung
Rullof, Johannes UL; Lambers, Klaus Jürgen; Hadji-Minaglou, Jean-Régis UL et al

in Proceedings of Deutsche Kälte- und Klimatagung (DKV) (2016)

Bereits Ende der 1970’iger Jahren wurden Wärmepumpen in Kombination mit glykolbasierten großflächigen Absorbern entwickelt, welche sich die Umgebungsenergie und Solarenergie als Energiequelle zu Nutze ... [more ▼]

Bereits Ende der 1970’iger Jahren wurden Wärmepumpen in Kombination mit glykolbasierten großflächigen Absorbern entwickelt, welche sich die Umgebungsenergie und Solarenergie als Energiequelle zu Nutze machen. Aufgrund der nach der Ölkrise fallenden Ölpreise, der meist noch nicht wirtschaftlichen Anlagentechnik und den benötigten großen Absorberflächen, konnten sich diese Anlagen nicht durchsetzen. Durch die starke Reduzierung des Heizwärmebedarfs eines heutigen Neubaus werden heutzutage deutlich kleinere Absorberflächen in Kombination mit einer Wärmepumpe benötigt, was die Systemkombination aus Wärmepumpe und Absorber aktuell wieder interessant werden lässt. Vor allem die Kombination aus thermischen Absorber, basierend auf freier Konvektion und Strahlung, und Photovoltaik (PV) in einem Modul (PVT-Modul) kann aufgrund der Reduzierung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden und des verstärkten Betriebs von Wärmepumpen während der Niedrigstrompreiszeiten am Tage und dem damit verbundenen höheren Strahlungsanteil der Umweltwärme zukünftig eine Alternative zu zwangskonvektions-basierten Luft-Wärmepumpen sein. Im Rahmen dieser Arbeit wird auf die Konstruktion eines funktionsfähigen PVT-direkt Moduls eingegangen, welches einen mikrokanalbasierten Verdampfer einer transkritischen CO2-Wärmepumpe mit einem PV-Modul kombiniert. Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein thermisches Modell des PVT-direkt Moduls hergeleitet, welches in zukünftigen Untersuchungen Anwendung findet, um eine Aussage über die PV-seitige Wirkungsgradsteigerung durch niedrigere Modultemperaturen aufgrund der Kältemittelverdampfung an der Modulrückseite treffen zu können. Der zweite Teil dieser Arbeit präsentiert die Auslegung zweier Verdampfer-Designvarianten (Mäander und Harfendesign) und eine Temperaturverteilungsanalyse. Bei beiden Konzepten fällt die Temperaturverteilung annähernd homogen aus. [less ▲]

Detailed reference viewed: 81 (5 UL)