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Funktionsbeschreibung von Flächenkühl- oder -heizsystemen mit Clina-Kapillarrohrmatten

Clina-Kapillarrohrmatten werden direkt unter der Oberfläche einer oder mehrerer Raumumschließungsflächen – dies können die Decke, die Wände oder der Boden sein – installiert. Zum Kühlen bzw. Heizen von Räumen strömt kaltes bzw. warmes Leitungswasser durch die sehr schlanken Kapillarrohre mit einem Außendurchmesser von 3,4 oder 4,3 mm. Die mit Clina-Matten ausgestatteten Raumflächen werden dabei gleichmäßig temperiert und sorgen für eine schnelle Abführung der Kühllasten bzw. Zuführung des Wärmebedarfs zu ca. 60 % über Strahlung und zu ca. 40 % über Konvektion. Aufgrund der großen Austauschflächen können auch bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen den aktiven Raumoberflächen und der Raumluft große Energiemengen zug- und geräuschlos übertragen werden.

Zum KÜHLEN werden Clina-Kapillarrohrmatten vorzugsweise in oder an der Decke installiert; die Oberflächentemperatur der Decke beträgt dabei in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur ca. 19°C bei lediglich 2 bis 3 K Spreizung zwischen Vorlauf und Rücklauf (Temp.VL = i. d. R. 16°C; Temp.RL = 18°C oder 19°C). Je nach Art der Decke bzw. dem Einbauzustand können dabei DIN-Kühlleistungen bis zu 94 W/m² für Kühlstrahldecken erreicht werden. Um die bei allen Flächenkühlsystemen vorhandene Gefahr der Taupunktunterschreitung und damit verbundenen Kondensatbildung sicher ausschließen zu können, wird jede Regelzone mit einem oder mehreren Taupunktfühlern versehen. Solange der Fühler Kondensat registriert, wird entweder die Durchströmung der Matten durch Schließen des Stellventils unterbunden oder die Vorlauftemperatur gleitend angehoben.
In der Praxis tritt dieser Fall aber sehr selten auf, weil in großen, intensiv genutzten Bürogebäuden Kühldecken häufig mit einer unterstützenden Lüftungsanlage kombiniert werden. Diese ist i. d. R. notwendig, um alle Nutzer sicher mit der erforderlichen Frischluft versorgen und die entstehenden stofflichen Lasten abführen zu können. Über die Lüftung wird hier auch die relative Feuchte gesteuert und im für die Nutzer behaglichen und taupunkt-unkritischen Bereich von ca. 50 % relative Feuchte gehalten.

Da die Abführung der Kühllasten bei dieser Anlagenkombination aber über die Kühldecke erfolgt, kann die Luftwechselrate auf das hygienisch notwendige Minimum (ca. zwei- bis dreifacher Luftwechsel) reduziert und die Lüftungsanlage erheblich verkleinert werden.
Zum HEIZEN wird das Clina-Kapillarrohr-System mit 28°C bis 35°C warmen Wasser durchströmt. Die Oberflächentemperatur der Decken liegt in diesem Fall bei ca. 27–30°C. Somit wird selbst beim Heizen die Strahlungsenergie von der menschlichen Hautoberfläche (Temperatur ca. 32°C) an die Decke abgegeben. Untersuchungen haben gezeigt, daß bis zu einer Leistung von ca. 60–70 W/m² je nach Strahlungsasymmetrie keine Komforteinbußen beim Heizen mit der Raumdecke zu erwarten sind.

Clina-Systeme sind selbstverständlich auch als Fußboden- oder Wandheizung bestens geeignet. Aufgrund Ihrer wesentlich größeren Oberfläche sind Clina-Kapillarrohrmatten erheblich effizienter als konventionelle Systeme, was sich darin zeigt, dass sie zur Erreichung der gleichen Heizleistung deutlich niedrigere Vorlauftemperaturen benötigen. Damit sind sie das ideale Wärmeabgabesystem für Wärmepumpen, deren Leistungszahl entsprechend steigt. Des weiteren ermöglichen Clina-Kapillarrohrmatten die Realisierung von außerordentlich geringen Aufbauhöhen. Bei Fußböden ist es möglich, die vorgefertigten Clina-Matten nicht nur im Estrich, sondern direkt unter dem Bodenbelag oberhalb der Estrich- bzw. Lastverteilschicht anzubringen. Bedingt durch die Geometrie und Lage der Kapillarrohre sind Clina-Fußbodenheizungen zudem deutlich flinker als konventionelle Systeme.

 

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