26. September 2023
Ob warm oder kalt: Die Zukunft des energieeffizienten Heizens geht über Strahlungswärme statt über Raumluft-Zirkulation und auch bei der Kühlung heißt es: Schwitzwasser ade! Wie das geht? eco-components macht es vor.
Wie sich an dem Einsatz von wassergeführten Flächenheizsystemen verdeutlicht, ermöglicht die Wechselwirkung zwischen Energieerzeugung und Energieverteilung den Einsatz von Niedrigtemperatursystemen.
Es besteht dringender Handlungsbedarf, um die beschlossenen Klimaziele zu erreichen und die Vorgaben des neuen Heizungsgesetzes zu erfüllen. Um die entscheidende Wende noch zu schaffen, geht es bekanntlich vor allem darum, Energie nur noch aus erneuerbaren Quellen zu beziehen und möglichst effizient zu nutzen. Gleichzeitig soll der Energiebedarf von Gebäuden reduziert werden, um gar nicht erst in Verlegenheit zu kommen, die Energieversorgung zu sehr zu strapazieren. Klingt ambitioniert, und das ist es auch. Aber es gibt intelligente Lösungen, die einerseits wesentlich zu einer Verbesserung bei der Energieerzeugung durch den Einsatz möglichst ressourcenschonender und energieeffizienter Technik und andererseits zu einer Minimierung von Energieverlusten durch neue Baumaterialien, verbesserte Abdichtung und Dämmung der Gebäudehülle beitragen können. Zum Beispiel durch Optimierung der Flächenheizung für eine effizientere Wärmeverteilung. Je größer die Heizfläche, desto geringere Vorlauftemperaturen werden benötigt. Je geringer die Vorlauftemperatur, desto kleiner ist die Differenz zwischen Quell- und Abgabetemperatur. Dies macht sich insbesondere bei der Effizienz von Wärmepumpen bemerkbar. Deren Jahresarbeitszahl steigt, wenn der zu verrichtende Temperaturhub geringer ist.
Eco Components hat sich auf die Produktion von parallel durchströmten Rohrelementen spezialisiert, die bereits im Werk vorgefertigt auf der Baustelle ankommen und Montagezeit einsparen.
Die Zusammenhänge sind leicht erklärt: Gewünschte Raumtemperaturen ergeben sich aus gemittelten Temperaturen zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur. Soll die Vorlauftemperatur verringert werden, ergibt sich bei gleichbleibender Raumtemperatur zwangsläufig eine Erhöhung der Rücklauftemperatur. Diese Verringerung der Spreizung gelingt nur durch Erhöhung des Volumenstroms im System, wo herkömmliche, seriell durchströmte Flächenheizungen an ihre Grenzen stoßen. Durch engen Rohrabstand und parallelen Anschluss der Rohre jedoch und infolge dessen eine Vergrößerung der Heizfläche gelingt eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Raum. Dies ermöglicht nicht nur eine Senkung der Vorlauftemperatur, sondern sorgt auch für größere thermische Behaglichkeit, da Temperaturunterschiede im Raum minimiert werden. Denn die Wärmeverteilung erfolgt nicht über die Raumluft, sondern es handelt sich dabei um Strahlungswärme. Somit gibt es auch keine durch Temperaturunterschiede bedingte Luftbewegungen im Raum, die zu Verwirbelung von Staub und Erregern im Raum führt.
Die beste Möglichkeit zur Erhöhung des Volumenstroms ist der parallele Zusammenschluss der Heizungsrohre. Auf diese Weise zirkuliert das Heizungswasser schneller auf einer kürzeren Strecke.
Beim Kühlen hingegen, das in Anbetracht der zunehmenden Sommerhitze immer wichtiger wird, kommen erschwerend interne Wärmegewinne durch Menschen und Geräte hinzu. Dazu muss die Luftfeuchtigkeit berücksichtigt werden. Aus diesem Grund muss bei herkömmlicher Klimatisierung der Räume die Raumluft zunächst entfeuchtet werden, um Schwitzwasser zu vermeiden. Trockene Luft hat aber negative Auswirkungen auf die Netzhaut der Augen, insbesondere etwa bei Bildschirmarbeitsplätzen, und auf die Schleimhäute, die der erste Teil des Immunsystems sind. Bei trockenen Schleimhäuten können Erreger leichter in den Körper eindringen. Hier kommt ein ganz wesentlicher Vorteil der parallel durchströmten Rohre zum Vorschein. Durch die Optimierung der Vorlauftemperaturen genügt beim Kühlen in der Regel eine Vorlauftemperatur oberhalb des Taupunkts, das heißt, es entsteht kein Schwitzwasser. Durch die normale Luftfeuchtigkeit besteht ebenfalls thermische Behaglichkeit. Diese Technologie macht sich eco-components zunutze.
Durch den engen Rohrabstand findet praktisch auch eine Vergrößerung der Heizfläche statt. Zudem ist der Druckwiderstand im System geringer, was zu einer Energieeinsparung bei den Zirkulationspumpen führt.
eco-components hat sich auf die Produktion von parallel durchströmten Rohrelementen spezialisiert. Durch die Vorfertigung im Werk entfällt eine mühevolle Montage auf der Baustelle. Darüber hinaus geht es um eine Optimierung des Volumenstroms durch Minimierung von Verengungen im System. Außerdem muss das Verhältnis von Innendurchmessern und Rohrabständen zugunsten bestmöglicher Energieabgabe ausbalanciert sein, um optimale Fließgeschwindigkeit und Druckwiderstand im System zu gewährleisten. Neben dem System Green für Wohngebäude existiert auch das System Black mit höheren Abgabeleistungen durch engeren Rohrabstand für Nicht-Wohngebäude. Als Innovation wurde das System Black anstelle des Materials Polypropylen nun auch im Material Kupfer entwickelt. Das bietet nicht nur Vorteile bei der Sauerstoffdichtigkeit und eine noch höhere Energieabgabe durch die bessere Leitfähigkeit des Materials, sondern auch beim Brandschutz. Somit können die EFT-Elemente von eco-components auch in öffentlichen Gebäuden eingesetzt werden, in denen sensible Brandschutzvorschriften bestehen.
Die Wirkungsweise der parallelen Durchströmung beim Heizen funktioniert analog auch beim Kühlen.
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