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Vermeidung von Konvektion

Vermeidung von Konvektion
Nur Wärmestrahlung

Was bewirkt eine Konvektionsheizung?

Beispiel Konvention

Durch Ausbildung von Temperaturunterschieden ≥12 K oder Luftdruckunterschieden entstehen raumumgreifend wirksame Luftbewegungen. Dabei ist es unerheblich, ob die Heizung mittels einer konventionellen Fußbodenheizung oder normalen Wandheizkörper erfolgt. Beide Heizsysteme basieren auf der Erzeugung einer Übertemperatur, welche ihrerseits die Luft im Raum in Bewegung versetzt. Hierbei wird zum einen Staub aufgewirbelt, zum anderen entsteht das Gefühl von Luftzug durch kalte Außenwände. Darüber hinaus kondensiert bei hoher Luftfeuchtigkeit Tauwasser auf eben jenen kalten Innenseiten von Außenwänden, was wiederum Schimmelbefall verursachen kann.

Ein weiterer Nachteil der Nutzung von Luft zum Wärmetransport besteht darin, dass es zur Austrocknung der Raumluft kommt. Dadurch kann die anzustrebende Luftfeuchtigkeit von 40 – 60 % nicht oder nur schwer aufrechterhalten werden. Eine zu trockene Raum- und somit Atemluft beeinträchtigt die Atemwegsfunktion und trocknet zudem die Schleimhäute aus.

Vermeidung von Konvektion

Wie wird es behaglich?

Temperieren mit dem ERIFOL®-System

Mit der Vermeidung von Konvektion wird also viel gewonnen. Das Behaglichkeitsdiagramm links zeigt die Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte im Raum zu dessen Lufttemperatur und den daraus resultierenden, behaglichen Bereich. Das untere Diagramm zeigt den behaglichen Bereich in Bezug auf das Verhältnis von Oberflächentemperatur zur Lufttemperatur des Raumes.

Reduzieren der Heizflächentemperatur für mehr Behaglichkeit

Der menschliche Körper lässt sich mit einem Verbrennungsmotor vergleichen. Die Betriebstemperatur liegt dabei bekanntermaßen bei 36 - 37 °C. Außerdem muss der Körper wie ein Kraftwerk Wärme abgeben können, was über die Haut geschieht. So werden auf der Hautoberfläche Temperaturen von 28 - 30 °C gemessen.

Um  ein behagliches Raumgefühl zu erzielen, bedarf es einer
minimalen Temperaturdifferenz zwischen Hautoberfläche und Wärmequelle. Als optimal gilt hierbei eine Raumoberflächentemperatur von ca. 23 °C. Dies ist jene Temperatur, bei der der menschliche Körper weder warm noch kalt verspürt. Er befindet sich in einer Balance und hat seine Wohlfühltemperatur erreicht. Auf dieser Betrachtung basiert unser ERIFOL®-System.

Wie setzen wir das um:
Strahlungswärmeabgabe mit einer Oberflächentemperatur von max. 26 °C

Ein erster Schritt zur Reduzierung der Oberflächentemperatur ist die Umstellung von einem seriell durchströmten Heizkreis zu einer großflächigen, parallel durchströmten Temperierungsfläche. Diese Heizungsart ist auch unter der Bezeichnung Tichelmann-Prinzip bekannt. Die Temperierung erfolgt zeitgleich, gleichmäßig und ohne Nachtabsenkung. Die avisierte Oberflächentemperatur beträgt max. 26 °C. Bevorzugt wird hierbei die Decke als Strahlungsquelle genutzt, wobei auch eine Nutzung des Fußbodens oder der Wand möglich ist.

Prinzipbedingt kann die Raumlufttemperatur beim ERIFOL®-System vernachlässigt werden. Es gilt jedoch zu bedenken: Je kühler die Raumluft, desto besser, denn dies tut der Lunge gut. Unsere Lunge ist nicht nur ein O2-CO2-Gastauscher, sondern neben der Haut unser wichtigstes Kühlorgan.

Mit dieser Flächentemperierung allein würde im Gebäude noch keine Behaglichkeit entstehen. Die erzeugte Wärmestrahlung wird wie mit einem Spiegel an den thermischen Hüllflächen in den Raum zurückgeleitet. Das funktioniert mit einer Reflexionsebene, die innenseitig angebracht wird. Transmissionswärmeverluste werden so zu über 90% reduziert. Dies kann mittels konventioneller Dämmung wirtschaftlich nicht erreicht werden.

Reduzieren der Wärmeableitung durch die Gebäudehülle mit Reflexion

Damit die erzeugte Strahlungswärme im Raum erhalten bleibt, wird an der thermischen Hüllfläche eine Reflexionsebene installiert. Die Wärmestrahlen werden in den Raum reflektiert. Es entsteht somit kein klassischer Transmissionswärmeverlust an der Wärme übertragenden Hüllfläche.

Das Prinzip wird in anderen Bereichen des täglichen Lebens schon seit langer Zeit angewendet, wie zum Beispiel:

  • Rettungsdecke
  • Kühlschrank (Gehäuse)
  • Kühltasche (Einkauf von Tiefkühlware)
  • Thermoskanne
  • Feuerwehrhelm, Hochofenarbeiter mit glänzendem Mantel
  • Abdeckfolie für Autoscheiben