Kühlung

Kühlen mit der Fußbodenheizung -  eine sinnvolle technische Lösung?

Alle Hersteller von Wasser/Wasser- bzw. Sole/Wasser-Wärmepumpen bieten
ihre Produkte für die Funktionen Heizen und Kühlen an, ohne eine fundierte
Aussage zum Wärme- bzw. Kälteverteilsystem zu treffen.
Ein Teil der Hersteller arbeitet mit Prozeßumkehr des Kältekreises (aktive
Kühlung), andere mit passiver Kühlung, also Nutzung des vorhandenen Temperaturniveaus im Solekreis zur “Kühlung” über das vorhandene Wärme-
verteilsystem, wie z. B. die Fußbodenheizung.
Einige Hersteller schließen jedoch eine “Kühlung” der Wohnräume mittels
vorhandener Radiatoren, auch im Modernisierungsfall mit Vorlauftemperaturen
zwischen 50 und 65 Grad C nicht aus.
Was soll man von derartigen Systemen eigentlich halten?

Heutige Anforderungen an das Raumklima - Thermische Behaglichkeit

Die Kenntnisse und Anforderungen an thermische Behaglichkeit sind in der
DIN EN ISO 7730 zusammengefasst.
Das Wärmeempfinden des Menschen hängt im Wesentlichen von der Wärme-
bilanz seines Körpers ab.
Ausgleichsparameter des Umgebungsklimas sind Luft- und mittlere Strahlungs-
temperatur, Luftgeschwindigkeit, Luftfeuchte und körperliche Tätigkeit des
Menschen sowie dessen Bekleidung.

-  Bei einer operativen Raumtemperatur von 22 Grad C sind etwa 5 % der Raum-
   benutzer mit den Umgebungsbedingungen nicht zufrieden.
-  Bei einer operativen Raumtemperatur von 26 Grad C (Grenztemperatur nach
   Arbeitsstätten-Verordnung) sind bereits 20,6 % der Raumbenutzer bei einer
   Luftgeschwindigkeit von kleiner 0,1 m/s bzw. 27,4 % bei einer Luftgeschwindig-
   keit von 0,2 m/s mit den Umgebungsbedingungen unzufrieden.

Lufttemperaturverlauf bei Nutzgebäuden mit inneren Wärmelasten
oder Niedrigenergiehäusern in Abhängigkeit von der Raumhöhe

Aus dem vorliegenden Temperaturprofil ist ersichtlich, dass der Lufttemperatur-
verlauf bei Fußboden- und Deckenheizung bis zu einer Raumhöhe von 2 m
nahezu identisch ist.

Die Wärmestrahlung der Deckenheizung bewirkt, dass die Oberflächen-
temperatur des Fußbodens um ca. 1 Grad C höher ist als die Raumtemperatur.

Die großflächige, gleichmäßige Wärmeverteilung der Deckenheizung führt zu
einer angenehmen, milden Wärmestrahlung und bewirkt ein gesundes, staub-
freies Raumklima.

Thermische Behaglichkeit - Fußbodenkühlung

Die Temperaturverteilung durch die Fußbodenkühlung mittels Flächenheizung
bewirkt eine große Strahlungs-Asymmetrie und somit ein schlechtes Raum-
klima.

Die Fußbodenoberfläche darf im Sommer maximal auf 21,5 Grad C abgekühlt werden.
Die wärmephysiologischen Bedingungen sind außerordentlich kritisch.

Thermische Behaglichkeit - Deckenkühlung

Die Kühldecke bewirkt im Aufenthaltsbereich des Menschen ein optimales
Raumklima.

Die großflächige, gleichmäßige Deckenkühlung führt zu einer angenehmen,
wohltuenden “Strahlungskühlung”, bei geringer Strahlungs-Asymmetrie.

Anforderungen an das Heiz- und Kühlsystem
unter dem Gesichtspunkt Behaglichkeit

-  Ein System zum Heizen und Kühlen
-  Durch die raumseitige Anordnung der Heiz- bzw. Kühl-Register entsteht vor-
   wiegend durch Strahlung ein effektiver Temperaturübergang.
-  Minutenschnelle Regelfähigkeit bei Heiz- und Kühlbetrieb
-  Erhöhung von Komfort und thermischer Behaglichkeit
-  Reduzierung der Anlagenkosten durch Heizen und Kühlen in einem System
-  Nutzung von oberflächennaher Geothermie und Solarenergie zum Heizen und
   Kühlen
-  Projektbezogener Einsatz von Heiz- und Kühlregistern
-  Wissenschaftlich fundierte Dimensionierung des Heiz- und Kühlsystems

Quelle:  Wolfgang Richter, Prof. Dr.-Ing., Handbuch der thermischen Behaglichkeit 2003,
             TU Dresden
             (Grafiken)