Programm Dokumentation/Kühlung

Die Kühlung rechnet den Kältebedarf gekühlter Gebäude Stunde für Stunde mit dem Gebäudemodell nach VDI 6007 und führt ihn als eigenen Bedarfskanal Kühlung neben Heizung, Brauchwasser und Prozesswärme. Wärme und Kälte werden nicht gegeneinander verrechnet: Der Kältebedarf hat eigene Kennzahlen, ein eigenes Bild und eine eigene Zeile in der Kanalübersicht.

Der Kältebedarf ist sensible Kälte ohne Entfeuchtung: Feuchte und latente Last sind nicht enthalten — der Kältebedarf einer Anlage mit Entfeuchtung liegt darüber. Dieser Satz steht in EPOS-Plan neben jeder Kältezahl, im Bericht und im Export.

Kühlung einschalten

Gerechnet wird die Kälte, wenn zwei Schalter stehen:

1. Projekt – In der Simulationskonfiguration steht neben dem Abschnitt Wärmebedarf der Abschnitt Kühlung mit dem Schalter Kühlung rechnen. Er gilt für das ganze Projekt und wird sofort gespeichert. Ist er aus, rechnet der Lauf keinen Kältebedarf; die Kühleingaben der Gebäude bleiben stehen, wirken aber nicht, und das Laufprotokoll nennt, wie viele Gebäude und Lastgänge davon betroffen sind.
2. Gebäude – Im Gebäudedialog, Reiter Gebäude und Hülle, Gruppe Kühlung, setzen Sie den Haken Gebäude wird gekühlt und tragen einen Kühlsollwert ein.

Im Einstellungsdialog des Programms legt Neue Projekte mit Kühlung anlegen fest, ob ein neu angelegtes Projekt mit eingeschaltetem Projektschalter beginnt; die Vorgabe ist aus. Vorhandene Projekte schaltet diese Einstellung nicht um, und ein kopiertes Projekt übernimmt den Schalter seiner Vorlage.

Eingaben im Gebäudedialog

Die Gruppe Kühlung steht unter dem Rechenweg und ist immer sichtbar und bearbeitbar. Kühlsollwert und Kühlleistungsgrenze erscheinen mit dem Haken. Ein leeres Feld zeigt seine Vorgabe als grauen Text; gespeichert wird dann kein Wert, sondern „leer".

Feld	Vorgabe	Bedeutung
Gebäude wird gekühlt	aus	schaltet die Kühlung dieses Gebäudes ein; ohne den Projektschalter wirkt der Haken nicht
Kühlsollwert	Kühlung aus	Raumlufttemperatur, über die das Modell den Raum nicht steigen lässt, solange die Kühlleistung reicht; zwischen 15 und 35 °C und mindestens 1 K über dem höchsten Heizsollwert (Tag, Nacht, Wochenende und Ferien). Ohne Kühlsollwert bleibt die Kühlung aus, auch mit Haken
Kühlleistungsgrenze	unbegrenzt	größte Kühlleistung in kW; reicht sie nicht, steigt die Raumtemperatur über den Kühlsollwert

Die Zeile unter den Feldern nennt, was gilt: mit Haken die Prüfregel samt höchstem Heizsollwert, ohne Haken, dass das Gebäude frei läuft und die Überhitzung an der Maximalraumtemperatur gezählt wird. Einen Kühlsollwert, der nicht mindestens 1 K über dem höchsten Heizsollwert liegt, nimmt der Dialog nicht an – Heizung und Kühlung arbeiteten sonst gegeneinander.

Rechnet ein Gebäude auf dem Rechenweg Tagesbilanz, sagt eine weitere Zeile, dass dieser Weg keine Kühllast liefert: Die Eingaben bleiben gespeichert und gelten, sobald das Gebäude nach VDI 6007 rechnet.

Mit dem Haken steht darunter der Abschnitt Kühlübergabe: Mit ihm rechnet das Gebäude die Kühlung über Kühldecke, Flächenkühlung oder Gebläsekonvektor mit festem Kaltwasser-Vorlauf statt ideal – in Projekten mit der Anlagenkopplung Heizkreis (AK1); siehe Gebäudemodell: Kühlübergabe.

Wie gerechnet wird

• Totband – Zwischen Heiz- und Kühlsollwert schwingt die Raumtemperatur frei; geheizt wird unterhalb des Heizsollwerts, gekühlt oberhalb des Kühlsollwerts. Eine Stunde, in der das Modell von Heizen auf Kühlen umschaltet, trägt beides; solche Stunden zählt EPOS-Plan als Stunden mit Heizen und Kühlen und verrechnet sie nicht.
• Sommerlüftung – Ist bei einem gekühlten Gebäude die Sommerlüftung eingeschaltet, öffnen die Nutzer die Fenster ab 3 K unter dem Kühlsollwert; die Lüftung senkt die Kühllast, bevor gekühlt wird.
• Ohne Kühlung – Ein Gebäude ohne Haken, ohne Kühlsollwert oder in einem Projekt ohne den Schalter Kühlung rechnen wird nicht gekühlt. Es läuft frei: Seine Raumtemperatur darf über die Maximalraumtemperatur steigen, und es hat keinen Kühlbedarf. Die Überhitzungsstunden zählen die Stunden der Nutzungszeit, in denen die operative Temperatur über der Maximalraumtemperatur liegt – sie zeigen, was ohne Kühlanlage geschieht.
• Lastgänge – Im Dialog Wärmebedarf Extern können Sie einer eingelesenen Ganglinie den Kanal Kühlung geben. Sie ist dann Kältebedarf ohne Gebäudemodell, geht in keinen Wärmekanal und wirkt nur mit dem Projektschalter.
• Rechenweg Tagesbilanz – Ein Gebäude auf diesem Rechenweg hat keinen Kältebedarf; der Lauf trägt 0 ein und nennt den Grund im Protokoll.

Deckung

Wärmeerzeuger decken keine Kälte. Kälte deckt eine Wärmepumpe im Kühlbetrieb: eine Wärmepumpe mit Kühlkennlinie, deren Kühlbetrieb im Projekt eingeschaltet ist. Mehrere solche Wärmepumpen decken den Kältebedarf in der Reihenfolge der Kaskade. Was keine deckt, bleibt ungedeckt; das Laufprotokoll nennt Menge und Spitze. Ohne Wärmepumpe im Kühlbetrieb bleibt der ganze Kältebedarf ungedeckt. Die Kühlung steht in der Knappheitsreihenfolge immer an letzter Stelle; ein Bedienelement für ihren Rang gibt es nicht.

Kühlbetrieb der Wärmepumpe

Den Kühlbetrieb stellen Sie je Wärmepumpe ein, in der Gruppe Kühlbetrieb ihrer Konfiguration: in der Simulationskonfiguration über Konfiguration… an der Karte der Wärmepumpe, im Anlagendialog der Wärmepumpe hinter Konfiguration….

Feld	Vorgabe	Bedeutung
Maschine auch zum Kühlen benutzen	aus	schaltet den Kühlbetrieb dieser Wärmepumpe ein; ohne den Projektschalter Kühlung rechnen wirkt er nicht
Kühl-Vorlauf	kleinster Stützwert	Vorlauftemperatur des Kaltwassers; zur Wahl stehen die Vorlauftemperaturen, für die die Kühlkennlinie Werte führt. Zwischenwerte werden nicht interpoliert
Hilfsstromanteil	kein Zuschlag	Strom für Pumpen und Ventilatoren des Kältekreises in Prozent der Verdichterarbeit; mindestens 0 % und weniger als 100 %
Stromträger des Kältestroms	wie Heizbetrieb	ein anderer Stromträger des Projekts für den Kältestrom dieser Wärmepumpe
Abrechnung des Kältestroms	anteilig am Netzbezug	erscheint nur, wenn der gewählte Stromträger nicht der des Projekts ist; siehe Stromträger und Abrechnung

Der Schalter ist gesperrt, wenn die Wärmepumpe im Projekt keine Kühlkennlinie führt oder ihre Wärme aus einem Quellspeicher bezieht; der Grund steht am Schalter. Führt ein Gerät eine Kühlleistung, aber keine Kühlkennlinie, sagt der Dialog, dass diese Maschine nur Wärme rechnet. Einen weiteren Stromträger ordnen Sie dem Projekt unter Berichte & Kosten › Energieträger zu.

Die Wärmepumpe schaltet je Tag zwischen Heizen und Kühlen um: Übersteigt der Kältebedarf eines Tages seinen Heizbedarf, kühlt sie an diesem Tag. Brauchwasser bleibt auch an einem Kühltag bedienbar.

Wie die Wärmepumpe kühlt

Die Kälteleistung einer Stunde liest EPOS-Plan aus der Kühlkennlinie beim gewählten Kühl-Vorlauf und der Temperatur der Wärmequelle; die Rückkühlung ist in der Kennlinie enthalten. Der Kältestrom ist die gedeckte Kälte geteilt durch die Leistungszahl des Kühlbetriebs (EER), dazu der Hilfsstromanteil. Er gehört zum Strombedarf des Projekts wie der Strom der Wärmepumpe im Heizbetrieb: Photovoltaik, BHKW und Stromspeicher decken ihn mit, den Rest liefert das Netz.

Die Jahresarbeitszahl Kälte ist die gedeckte Kälte eines Jahres geteilt durch den Kältestrom desselben Jahres.

Stromträger und Abrechnung

Ohne eigene Wahl trägt der Kältestrom Tarif und Emissionsfaktor des Stromträgers des Projekts. Wählen Sie für eine Wärmepumpe einen anderen Stromträger, bestimmt die Abrechnungsart, wie ihr Kältestrom in Kosten und Emissionen eingeht:

• anteilig am Netzbezug (Vorgabe) – ein Netzanschluss: Der Netzbezug jeder Viertelstunde wird nach dem Anteil des Kältestroms am Stromverbrauch geteilt. Dieser Anteil trägt Arbeitspreis und Emissionsfaktor des gewählten Stromträgers, der Rest die des Stromträgers des Projekts. Eigenstrom aus Photovoltaik, BHKW und Stromspeicher bleibt gemeinsam; Grund- und Leistungspreis bleiben beim Stromträger des Projekts.
• eigener Zähler – Der Kältestrom dieser Wärmepumpe wird getrennt gezählt: Er wird nicht aus Photovoltaik, BHKW oder Stromspeicher gedeckt und trägt ganz Arbeitspreis und Emissionsfaktor des gewählten Stromträgers. Dazu kommen der Grundpreis dieses Stromträgers und, wenn er einen führt, sein Leistungspreis – bemessen an der höchsten Leistung des Kältestroms dieser Wärmepumpe, nach derselben Regel wie beim Netzbezug des Projekts (Staffel, Monats- oder Jahressatz). Jede Wärmepumpe mit eigenem Zähler hat ihren eigenen Zähler, auch wenn zwei denselben Stromträger wählen: Jede trägt einen Grundpreis und ihre eigene Spitze.

Fehlt dem gewählten Stromträger der Arbeitspreis, bleiben die Energiekosten aus, und der Grund nennt den Stromträger. Das Laufprotokoll nennt je Wärmepumpe den Stromträger, die Abrechnungsart und die Menge, die er trägt.

Ergebnisse

• Wärmebedarf Gebäude (Knopf Simulation… im Gebäudedialog) – der Abschnitt Kältebedarf mit denselben Bausteinen wie die Wärmeseite: Kühlbedarf, höchste Kältelast, Vollbenutzungsstunden, dazu Stunden mit Kühlbedarf, Überhitzungsstunden und Stunden mit Heizen und Kühlen; ein eigenes Bild der Kältelast (mit sortiert als Dauerlinie) und in der Monatsübersicht die Spalte Kühlung neben Heizung. Die Zeilen darunter sagen, wie der Kältebedarf entsteht, und nennen die Grenze der Zahl. Bei einem Gebäude ohne Kühlung stehen statt der Kältezahlen Striche, dazu die Überhitzungsstunden; es gibt dann kein Bild der Kältelast und keine Spalte Kühlung. Auf dem Rechenweg Tagesbilanz steht der Abschnitt mit 0 und dem Grund.
• Simulationsergebnis, Reiter Wärme-/Strombedarf – der Block Kälte: Kältebedarf, höchste Kältelast, Stunden mit Kühlbedarf, Vollbenutzungsstunden, die Kanalzeile Kühlung, ein eigenes Bild der Kältelast und der Knopf CSV Export.
• Simulationsergebnis, Übersicht – unter den Spalten Wärme und Strom der Block Kältedeckung mit Kältebedarf, höchster Kältelast und dem ungedeckten Kältebedarf. Kühlt eine Wärmepumpe, stehen darunter Deckungsgrad, Kältestrom und Jahresarbeitszahl Kälte, der Kältestrom aus dem Netz, der Ring Kältedeckung mit seiner Legende und die Tabelle der Kälteerzeuger mit Kühl-Vorlauf, Kälte, Kältestrom, EER, Strom aus dem Netz und Stromträger. Der Block steht nur, wenn ein Kältebedarf besteht.
• Bericht – in der Projektbeschreibung der Abschnitt Kältebedarf und -deckung mit Summe, Kanalzeile, Spitze, Stunden und ungedecktem Rest. Kühlt eine Wärmepumpe, stehen dort außerdem Deckungsgrad, Kälteerzeugung, Kältestrom, Jahresarbeitszahl Kälte sowie Netzbezug, Kosten und CO₂ des Kältestroms, die Tabelle Kälteerzeuger und der Satz, dass Kältemittelverluste nicht enthalten sind. Im Variantenvergleich stehen Kältebedarf gesamt, Kältelast max., Stunden mit Kühlbedarf und Deckungsgrad Kühlung bei den Bedarfskennzahlen, die Zahlen der Wärmepumpen im Kühlbetrieb in der eigenen Gruppe Kälte – jede mit dem Zusatz (sensibel). Je Gebäude steht die Kühlenergie.
• Wirtschaftlichkeit – der Kältestrom ist Teil der Energiekosten und der Emissionen. Trägt eine Wärmepumpe für den Kältestrom einen eigenen Stromträger, steht er in den Energiekosten je Anlage als eigene Zeile Kältestrom …; bei eigenem Zähler stehen darunter Grundpreis Kältestromzähler … und Leistungspreis Kältestromzähler …. Den Leistungspreis rechnet EPOS-Plan aus einem frischen Lauf, wie beim Netzbezug des Projekts.

Ein Projekt ohne Kühlung zeigt im Simulationsergebnis und im Bericht keine Kältegruppe und keine Nullen. Der Wärmebedarf eines Gebäudes zeigt den Abschnitt Kältebedarf dagegen immer – ohne Kühlung mit Strichen statt Kältezahlen, mit den Überhitzungsstunden und mit der Zeile, dass das Gebäude frei läuft.

Export

Der Knopf CSV Export im Block Kälte schreibt die Kältelast des Projekts je Stunde in kW. Die erste Zeile der Datei ist der Satz zur Grenze der Zahl, danach folgen die Spaltenköpfe und die 8.760 Stunden.

Grenzen

• Die Kälte ist sensibel: Feuchte, Entfeuchtung und latente Last sind nicht enthalten.
• Keine Kältemittelemissionen: Die Emissionen des Kältestroms sind betriebsbedingt über den Strom gerechnet; die Wirkung eines Kältemittelverlusts auf das Klima rechnet EPOS-Plan nicht.
• Ein Kälteerzeuger: Kälte deckt allein die Wärmepumpe im Kühlbetrieb; eine Kältemaschine als eigener Erzeuger, freie Kühlung und ein Kältespeicher werden nicht gerechnet.
• Keine Bauteilaktivierung: Kühldecke und Betonkernaktivierung sind keine eigene Funktion; das Modell kühlt die Raumluft.
• Das Gebäude ist eine Zone mit einem Kühlsollwert für alle Stunden.
• Verluste eines Kältenetzes werden nicht gerechnet.